KR20150069768A - 소프트웨어 통신 모듈을 사용하는 m2m 네트워크 시스템 및 소프트웨어 통신 모듈에 기반한 게이트웨이를 이용한 m2m 통신 방법 - Google Patents

소프트웨어 통신 모듈을 사용하는 m2m 네트워크 시스템 및 소프트웨어 통신 모듈에 기반한 게이트웨이를 이용한 m2m 통신 방법 Download PDF

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Abstract

M2M 게이트웨이(130)에 디바이스(110)와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법(500)은 사용자가 컴퓨터 장치를 통해 웹 기반으로 소프트웨어 개발 툴(SDK)을 제공하는 M2M 서버(150)에 접근하는 단계(510), 사용자가 소프트웨어 개발 툴을 이용하여 개방형 프레임워크에 기반한 M2M 게이트웨이(130)가 디바이스(110)와 통신하는데 필요한 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계(520) 및 M2M 서버(150)가 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이(130)에 설치하는 단계(550)를 포함한다.

Description

M2M 네트워크 시스템, M2M 게이트웨이 및 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법{M2M NETWORK SYSTEM, M2M GATEWAY AND INSTALLING METHOD FOR SOFTWARE MODULE IN M2M GATEWAY TO COMMUNICATE WITH DEVICE}
이하 설명하는 기술은 M2M(Machine-to-Machine) 통신을 위한 네트워크 시스템 및 특정 데이터를 수집하는 디바이스와 통신하는 M2M 게이트웨이에 관한 것이다.
최근 사물 간 통신(M2M communication)에 대한 연구 및 시장이 성장하고 있다. M2M 네트워크에서 M2M 게이트웨이는 특정 데이터를 수집하는 디바이스(센서)와 통신하여 수집한 데이터를 M2M 네트워크의 제어부에 전달한다. 수집한 데이터를 이용하여 사용자에게 다양한 정보를 제공하는 애플리케이션이 존재한다.
M2M 네트워크 분야는 효율적인 네트워크 시스템에 대한 연구 분야와 네트워크 시스템을 기반으로 한 서비스 응용 분야가 존재한다.
KR10-2013-0037199 KR10-2012-0134882
M2M 네트워크 시스템에는 매우 다양한 종류의 디바이스가 사용될 수 있다. 실제 온도를 측정하는 디바이스, 습도를 측정하는 디바이스, 특정 장치로부터 데이터를 수집하는 디바이스, 사람의 신체 정보를 측정하는 디바이스 등과 같은 다양한 제품이 있다. 이러한 디바이스는 각 제조사가 다를 수 있고, 같은 제조사라도 디바이스가 구동하는 OS 또는/및 통신 프로토콜 등이 서로 다를 수 있다. 따라서 현재 M2M 네트워크는 일반적으로 하나의 제조사에서 제조한 디바이스 및 전용 게이트웨이를 사용한다.
이하 설명하는 기술은 상기와 같이 다양한 디바이스와 통신할 수 있는 M2M 네트워크 시스템 및 통합형 게이트웨이를 제공하고자 한다.
이하 설명하는 기술의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
M2M 네트워크 시스템은 데이터를 수집하는 디바이스, 개방형 프레임워크에 기반한 아키텍처를 갖고, 소프트웨어 모듈을 이용하여 디바이스와 데이터를 주고 받는 게이트웨이 및 게이트웨이에서 전달하는 데이터를 수신하고, 게이트웨이를 제어하는 M2M 서버를 포함한다.
게이트웨이는 게이트웨이 커버리지에서 검색되는 디바이스에 대한 소프트웨어 모듈이 없는 경우, M2M 서버에 소프트웨어 모듈을 요청하고, M2M 서버에서 전송되는 소프트웨어 모듈을 설치한다. M2M 서버는 소프트웨어 모듈을 게이트웨이에 설치한다.
개방형 프레임워크는 OSGi이고, 소프트웨어 모듈은 OSGi에서 동작하는 번들(bundle)일 수 있다.
디바이스와 게이트웨이는 NFC, 블루투스, 와이파이, SUN, LAN 네트워크, 이동통신 3G 네트워크, 이동통신 4G 네트워크, 근거리 통신 네트워크 또는 이동통신 네트워크 중 적어도 어느 하나를 이용하여 연결될 수 있다.
게이트웨이는 ESTI 102.921 표준의 mId 프로토콜 또는 IETF 표준의 CoAP 프로토콜 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
M2M 네트워크 시스템은 소프트웨어 모듈을 제작하는 소프트웨어 개발 툴(SDK)에 대한 툴 데이터를 저장하고, 인터넷을 통해 접속한 사용자로부터 개발 명령을 수신하여 소프트웨어 모듈을 제작하고, 제작된 소프트웨어 모듈을 M2M 서버에 전달하는 모듈 개발 서버를 더 포함할 수 있다.
M2M 서버는 소프트웨어 모듈을 제작하는 소프트웨어 개발 툴(SDK)에 대한 툴 데이터를 저장하고, 인터넷을 통해 접속한 사용자로부터 개발 명령을 수신하여 소프트웨어 모듈을 제작할 수 있다.
M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법은 사용자가 컴퓨터 장치를 통해 웹 기반으로 소프트웨어 개발 툴(SDK)을 제공하는 M2M 서버에 접근하는 단계, 사용자가 소프트웨어 개발 툴을 이용하여 개방형 프레임워크에 기반한 M2M 게이트웨이가 디바이스와 통신하는데 필요한 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계 및 M2M 서버가 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이에 설치하는 단계를 포함한다.
제작하는 단계는 사용자가 웹 기반 소프트웨어 개발 툴에서 디바이스와 M2M 게이트웨이 사이에 사용할 통신 프로토콜을 선택하는 단계, 컴퓨터 장치에 선택된 통신 프로토콜에 대한 소스 코드가 전송되는 단계, 사용자가 컴퓨터 장치를 통해 소스 코드를 이용하여 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계를 포함한다.
제작하는 단계는 소스 코드를 이용하여 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계 후에 소프트웨어 개발 툴이 소프트웨어 모듈을 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
M2M 서버는 M2M 게이트웨이가 커버리지에서 검색되는 디바이스에 대한 소프트웨어 모듈을 요청한 경우, M2M 서버에 저장된 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이에 전달하거나, 원격으로 소스트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이에 설치할 수 있다.
M2M 게이트웨이는 커버리지에서 동작하는 M2M 디바이스의 존재 여부를 판단하기 위하여 스캐닝 신호 및 M2M 서버에 모듈 요청 신호를 전송하는 송신부, M2M 다바이스로부터 스캐닝 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 수신부, 응답 신호를 분석하여 M2M 다바이스와 통신하기 위한 소프트웨어 모듈이 설치되었는지 여부를 판단하고, 소프트웨어 모듈이 없다면 소프트웨어 모듈을 요청하는 모듈 요청 신호를 M2M 서버에 전송하도록 제어하는 제어부 및 모듈 요청 신호에 따라 설치되는 소프트웨어 모듈을 저장하는 메모리부를 포함하되, 소프트웨어 모듈은 개방형 프레임워크인 OSGi에서 동작하는 번들(bundle)이고, M2M 서버는 M2M 게이트웨이를 통해 M2M 다바이스에서 수집하는 특정 데이터를 수신하고, M2M 서버는 소프트웨어 모듈을 관리한다.
이하 설명하는 기술은 M2M 게이트웨이가 소프트웨어 모듈을 사용하여 디바이스와 통신하고, 해당 소프트웨어 모듈이 없는 경우 M2M 서버에 전용 소프트웨어 모듈을 요청하여 하나의 게이트웨이를 통해 개발자가 제공하는 다양한 디바이스에 접근할 수 있다.
이하 설명하는 기술의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 M2M 네트워크 시스템의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 2는 M2M 네트워크 시스템의 구성을 도시한 블록도의 다른 예이다.
도 3은 디바이스와 통신하는 게이트웨이의 계층적 구조를 도시한 예이다.
도 4는 게이트웨이의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 5는 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 6은 소프트웨어 모듈이 게이트웨이에 제공되는 과정에 대한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 본 발명의 M2M 네트워크 시스템(100), M2M 게이트웨이(130)에 따른 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 대응하는 도면과는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
먼저 이하 명세서에서 사용되는 용어에 대하 설명하고자 한다. 이하 설명하는 기술은 M2M 네트워크 시스템, 그 구성 및 동작에 관한 것이다. 따라서 이하 명칭하는 디바이스, 게이트웨이, 서버 등은 모두 M2M 네트워크 시스템 요소이다. 경우에 따라서는 이를 명확하게 하기 위하여 "M2M 게이트웨이" 등으로 명명하겠으나, M2M을 생략한 "게이트웨이"라고 명명하여도 동일한 구성을 의미한다.
네트워크는 유선 또는 무선으로 특정 장치와 장치 사이에 데이터를 주고 받을 수 있는 물리적 환경 내지 장치를 의미한다. 이하 설명하는 기술에서는 M2M 네트워크 시스템의 각 구성을 연결하는 네트워크는 다양한 기술 또는 통신 방식을 사용하는 장치가 사용가능하다. 다른 말로 하면 이하 설명하는 기술은 구성을 연결하는 네트워크의 종류 등은 이하 설명하는 기술의 권리범위를 제한하지 않는다.
디바이스는 센서 네트워크의 센서 노드와 같이 각종 정보 데이터를 수집하는 장치를 의미한다. 예컨대, 온도를 측정하는 센서, 습도를 측정하는 센서, 영상을 촬영하는 CCTV 등과 같이 특정 데이터를 수집하는 장치를 의미한다. 나아가 옥내의 난방 등을 제어하는 장치 등과 같이 특정 기구를 제어하는 신호를 전달하는 장치도 포함한다.
또한 이하 명세서에서 이하 설명하는 기술의 핵심적인 구성 외에 구체적으로 설명하지 않는 기술 내지 구성은 종래 M2M 네트워크 시스템에서 널리 알려진 기술 내지 구성을 참조하거나, 공개된 M2M 관련 표준문헌을 참조하면 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자가 충분히 이해할 수 있을 것이다.
이하에서는 도면을 참조하면서 M2M 네트워크 시스템(100), M2M 게이트웨이(130) 및 M2M 게이트웨이에 디바이스(110)와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법(500)에 관하여 구체적으로 설명하겠다.
도 1은 M2M 네트워크 시스템(100)의 구성을 도시한 블록도의 예이다. M2M 네트워크 시스템(100)은 데이터를 수집하는 디바이스(110), 개방형 프레임워크에 기반한 아키텍처를 갖고, 소프트웨어 모듈을 이용하여 디바이스(110)와 데이터를 주고 받는 디바이스(110) 및 디바이스(110)에서 전달하는 데이터를 수신하고, 디바이스(110)를 제어하는 M2M 서버(150)를 포함한다.
도 1에는 D1 및 D2로 표시된 2개의 디바이스(110)가 도시되었다. 디바이스(110)는 디바이스(110)와 제1 네트워크(Network1, 120)로 연결된다. 제1 네트워크(Network1, 120)는 Zigbee, NFC, 블루투스, 와이파이, SUN, LAN 네트워크, 이동통신 3G 네트워크, 이동통신 4G 네트워크 등과 같은 네트워크일 수 있다. 결국 각종 근거리 통신 네트워크 및 이동통신 네트워크가 사용가능하다. 일반적으로 디바이스(110)는 한정된 전력(에너지)을 사용하기 때문에 근거리 무선 통신을 많이 이용한다.
디바이스(110)가 디바이스(110)와 데이터를 주고 받는 통신을 하기 위해서는 서로 사용하는 통신 프로토콜이 공통되어야 한다. 따라서 일반적으로 디바이스(110)는 특정 디바이스(110)에서 사용하는 통신 규약에 따른 프로토콜을 내장하고 있다. 도 1에서는 D1과 통신하기 위한 "D1 통신 모듈" 및 D2와 통신하기 위한 "D2 통신 모듈"을 포함하고 있다. 디바이스(110)는 이러한 통신 모듈을 통해 디바이스(110)와 통신이 가능한 것이다.
전술한 바와 같이 M2M 통신에 사용될 수 있는 디바이스(110)의 종류는 매우 다양하고 서로 다른 통신 프로토콜 및 OS 등을 사용할 수 있다. 즉, 서로 다른 프로토콜을 사용하는 디바이스(110)와 통신하기 위해서는 디바이스(110)는 모든 프로토콜을 포함하고 있어야만 한다. 그러나 현실적으로 모든 프로토콜을 디바이스(110)가 갖고 있기 어렵고, 다양한 OS 등을 사용하는 디바이스(110)를 하나의 디바이스(110)가 통합적으로 관리하고 제어하기 어렵다.
따라서 디바이스(110)는 기본적으로 개발자가 쉽게 접근할 수 있는 개방형 프레임워크에 기반한 아키텍처를 갖고, 디바이스(110)와 통신하기 위한 프로토콜을 상기 개방형 프레임 워크에서 사용하는 특정 소프트웨어 모듈을 통해 구현하고자 한다. 다양한 개방형 프레임워크가 사용될 수 있겠으나, 일단 개방형 프레임워크는 OSGi이고, 소프트웨어 모듈은 OSGi에서 동작하는 번들(bundle)이라고 가정한다.
OSGi(Open Service Gateway initiative)는 네트워크에 연결된 장치들이 다양한 서비스를 공유할 수 있도록 하는 자바 언어 기반의 동적인 플랫폼을 만들기 위한 프레임워크이다. 번들(bundle)이라는 모듈 단위로 동작한다. OSGi는 하나 또는 복수 개의 번들로 구성된 애플리케이션을 프레임워크 상에 설치, 실행, 업데이트, 중단 및 제거 등을 할 수 있는 프레임워크이다.
즉, 특정 디바이스(110)에 대한 개발자가 OSGi 기반에서 사용가능한 소프트웨어 모듈(번들)을 디바이스(110)에 제공하면, 개발자가 개발한 디바이스(110)와 해당 디바이스(110) 사이에 통신이 가능하다.
이를 위해 디바이스(110)는 디바이스(110) 커버리지에서 검색되는 디바이스(110)에 대한 소프트웨어 모듈이 없는 경우, M2M 서버(150)에 소프트웨어 모듈을 요청한다. M2M 서버(150)는 디바이스(110)에서 수집되는 데이터를 수신하고, 디바이스(110) 및 게이트웨이(130)를 관리하며, 수집된 정보를 바탕으로 다른 사용자에게 특정 서비스를 제공하는 구성이다.
M2M 서버(150)는 게이트웨이(130)와 제2 네트워크(Network2, 140)로 연결된다. 제2 네트워크(Network2, 140)도 제1 네트워크(120)와 같이 다양한 네트워크가 사용될 수 있다. 게이트웨이(130)와 M2M 서버(150)는 일반적으로 서로 원거리에 위치한다. 따라서 전화선망 또는 광통신과 같은 유선망을 사용할 수도 있겠지만, 일반적으로 제2 네트워크(Network2, 140)는 이동통신 네트워크를 사용한다. 후자의 경우 M2M 서버(150)는 이동통신 코어 네트워크와 연결된다. 예컨대, 3G 네트워크의 PDSN(Packet Data Serving Node) 또는 4G 네트워크의 SGW(Serving Gateway)와 같은 구성에 연결될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 제2 네트워크(Network2, 140)와 M2M 서버(150)를 점선 박스로 표시하였는데 이는 M2M 서버(150)가 제2 네트워크(Network2, 140)에 연결된 형태라는 의미이다.
도 2는 M2M 네트워크 시스템(100)의 구성을 도시한 블록도의 다른 예이다. 도 2에서 디바이스(110)인 D1, D2 및 D3는 서로 다른 통신 프로토콜을 사용한다고 전제한다. 도 2에서 게이트웨이(130)에 이미 D1 통신 모듈 및 D2 통신 모듈이 설치되어 있으나, 현재 D3 통신 모듈은 설치되어 있지 않은 상태이다. 따라서 게이트웨이(130)는 디바이스(110) D3로부터 수집한 데이터를 수신할 수 없다.
게이트웨이(130)는 디바이스(110) D3에 대한 통신 모듈(소프트웨어 모듈)이 설치되어 있지 않다고 판단한 후 M2M 서버(150)에 D3에 대한 통신 모듈을 요청한다. 이후 M2M 서버(150)는 저장하고 있는 D3 통신 모듈을 게이트웨이(130)에 전달하여 게이트웨이(130)가 설치하게 하거나, 원격으로 D3 통신 모듈을 게이트웨이(130)에 설치할 수 있다.
즉, 게이트웨이(130)가 통신을 위한 프로토콜(드라이버)이 없다고 판단한 경우, 해당 프로토콜을 요청하여 설치한 후 디바이스(110)와 통신을 수행하게 된다. 디바이스(110) 입장에서 보면 소위 plug-and-play 방식과 같다고 하겠다. 발명에 대한 설명에서 소프트웨어 모듈, 통신 모듈, 프로토콜, 드라이버와 같이 다양한 명칭으로 설명하고 있으나, 결국 동일한 객체라고 하겠다. OSGi 기반 아키텍처에서 소프트웨어 모듈은 소위 번들(bundle) 형태로 제공된다.
한편 M2M 서버(150)는 모든 통신 모듈을 사전에 저장하거나 관리할 수 없다. 특정 디바이스(110)를 개발하는 개발자는 해당 디바이스(110)에서 사용되는 통신 프로토콜(통신 모듈)을 M2M 서버(150)에 사전에 제공해야 한다. 도 2에서는 개발자가 개발자 컴퓨터(50)를 통해 인터넷을 경유하여 M2M 서버(150)에 접속하는 경로를 도시하였다. 개발자가 소프트웨어 모듈을 제공하는 방법에 대해서는 후술하도록 한다.
도 3은 디바이스(110)와 통신하는 게이트웨이(130)의 계층적 구조를 도시한 예이다. 도 3에 도시된 게이트웨이(130)는 OSGi 기반의 아키텍처를 갖는다. 디바이스(110)와 게이트웨이(130)는 블루투스, SUN, NFC, Wi-Fi, 3G, 4G와 같은 다양한 방식으로 연결될 수 있음을 도시하였다. M2M 서버(150)는 디바이스(110)에서 수집하는 데이터를 수신하여 수집하는 장치이므로 Collector라고 표시하였다.
도 3에 도시된 게이트웨이(130)를 살펴보면, OSGi 아키텍처에 필수적인 계층이 도시되어 있다. OSGi에 일반적으로 사용되는 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다. 이중 검은색 굵은 박스로 도시한 소프트웨어 모듈에 해당하는 Gateway Bundle이다. 이 번들(bundle)은 특정 디바이스(110)와 통신 가능한 프로토콜 등의 내용을 포함한다. 또한 Common Bundle 계층에서 제1 네트워크에 대한 표준 인터페이스(SUN, Zigbee, NFC, Bluetooth, Wi-Fi, HTTP, TCP 등) 및 제2 네트워크에 대한 프로토콜이 예시되어 있다. 게이트웨이(130)와 M2M 서버(150) 사이에는 ESTI 102.921 표준의 mId 프로토콜 또는 IETF 표준의 CoAP 프로토콜 등과 같은 프로토콜이 사용될 수 있다. 표준 프로토콜을 사용하면 M2M 서비스 제공자가 보다 용이하게 M2M 네트워크 시스템을 이용할 수 있을 것이다.
도 4는 게이트웨이(130)의 구성을 도시한 블록도의 예이다. 또한 도 4는 디바이스(110), 게이트웨이(130) 및 M2M 서버(150) 사이에서 게이트웨이(130)에 소프트웨어 모듈(통신 모듈)을 설치하기 위한 동작 흐름을 도시한다.
게이트웨이(130)는 커버리지에서 동작하는 M2M 디바이스(110)의 존재 여부를 판단하기 위하여 스캐닝 신호 및 M2M 서버(150)에 모듈 요청 신호를 전송하는 송신부(131), M2M 다바이스로부터 스캐닝 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 수신부(132), 응답 신호를 분석하여 M2M 다바이스와 통신하기 위한 소프트웨어 모듈이 설치되었는지 여부를 판단하고, 소프트웨어 모듈이 없다면 소프트웨어 모듈을 요청하는 모듈 요청 신호를 M2M 서버(150)에 전송하도록 제어하는 제어부(133) 및 모듈 요청 신호에 따라 설치되는 소프트웨어 모듈을 저장하는 메모리부(134)를 포함한다.
현재 메모리부(134)에는 D1 통신모듈, D2 통신 모듈, D4 통신 모듈, D5 통신 모듈 및 D6 통신 모듈이 설치된 상태이다. D1 ~ D6 각각의 디바이스(110)는 서로 다른 프로토콜을 사용한다고 가정한다. 따라서 게이트웨이(130)는 디바이스(110) D1 및 D2에서 데이터를 수신할 수 있으나, 디바이스 D3로부터는 데이터를 수신할 수 없는 상태이다.
디바이스(110)와 게이트웨이(130) 사이에 데이터를 주고 받는 통신을 시작하는 방법은 다양할 수 있다. 예컨대, 디바이스(110)에서 주변에 존재하는 특정 게이트웨이(130)가 있는지를 스캐닝하는 신호를 송신하고, 이에 대하여 게이트웨이(130)가 디바이스(110)에 응답 메시지를 전송하여 디바이스(110)와 게이트웨이(130) 사이에 채널이 성립될 수 있습니다. 또는 게이트웨이(130)가 주변에 디바이스(110)가 존재하는 여부를 스캐닝하는 신호를 송신하고, 디바이스(110)가 이에 대한 응답 신호를 송신하는 방식으로 디바이스(110)와 게이트웨이(130) 사이에 채널이 성립될 수도 있다. 일반적으로 디바이스(110)는 제한된 전력을 사용하므로 후자의 방식으로 가정하고 설명한다. 다만, 본 명세서에서 설명하는 기술이 디바이스(110)와 게이트웨이(130) 사이에 데이터를 주고 받기 위한 채널을 성립하는 방법을 제한하는 것은 아니다.
게이트웨이(130)의 송신부(131)는 주변에 존재하는 디바이스(110)를 검색하기 위한 스캐닝 신호를 송신하고, 디바이스 D3는 스캐닝 신호에 대한 응답 신호를 게이트웨이(130)에 송신한다. 따라서 현재 게이트웨이(130)에 통신 모듈이 없는 디바이스(110)라도 스캐닝 신호와 이에 대한 응답 신호는 일정한 통신 규약에 의해 가능하다고 전제한다. 스캐닝 신호와 응답 신호는 제1 네트워크(120)에서 사용하는 표준 인터페이스에 따라 송수신 되므로, 해당 표준에 따른 신호를 주고 받을 수 있다. 응답 신호에는 디바이스 D3에 대한 식별자 또는 사용하는 프로토콜에 대한 정보가 포함되어 있다.
게이트웨이(130)의 수신부(132)로부터 전달되는 응답 신호를 제어부(133)가 분석하여 현재 메모리부(134)에 해당 프로토콜에 대응하는 통신 모듈이 있는지 판단한다. 대응하는 통신 모듈이 있다면, 곧바로 게이트웨이(130)와 디바이스(110) 사이에 통신이 가능하겠지만, 현재 디바이스 D3에 대한 통신 모듈은 존재하지 않는 상태이다.
제어부(133)는 송신부(131)를 통해 M2M 서버(150)에 D3 통신 모듈에 대한 모듈 요청 신호를 송신하다. M2M 서버(150)는 모듈 요청 신호를 수신하고, 분석한 후 해당하는 통신 모듈인 D3 통신 모듈을 게이트웨이(130)에 전송하거나, 게이트웨이(130)에 해당 통신 모듈을 설치한다.
나아가 도면에 도시하지 않았으나, M2M 네트워크 시스템(100)은 M2M 서버(150) 외에 별도의 모듈 개발 서버(160)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 개발자가 제공하는 소프트웨어 통신 모듈은 모듈 개발 서버(160)에 저장되고, M2M 서버(150)는 모듈 개발 서버(160)에 저장된 통신 모듈을 관리하고, 이를 이용하여 게이트웨이(130)에 통신 모듈을 설치한다.
이제 개발자가 사전에 M2M 서버(150) 또는 모듈 개발 서버(160)에 통신 모듈을 제공하는 과정 및 M2M 서버(150)가 통신 모듈을 게이트웨이(130)에 설치하는 과정에 대해 설명한다. 도 5는 M2M 게이트웨이(130)에 디바이스(110)와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법(500)에 대한 순서도의 예이다.
M2M 게이트웨이(130)에 디바이스(110)와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법(500)은 사용자가 컴퓨터 장치를 통해 웹 기반으로 소프트웨어 개발 툴(SDK)을 제공하는 M2M 서버(150)에 접근하는 단계(510), 사용자가 소프트웨어 개발 툴을 이용하여 개방형 프레임워크에 기반한 M2M 게이트웨이(130)가 디바이스(110)와 통신하는데 필요한 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계(520) 및 M2M 서버(150)가 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이(130)에 설치하는 단계(550)를 포함한다.
제작하는 단계(520)는 구체적으로 사용자가 웹 기반 소프트웨어 개발 툴에서 디바이스(110)와 M2M 게이트웨이(130) 사이에 사용할 통신 프로토콜을 선택하는 단계(521), 컴퓨터 장치에 선택된 통신 프로토콜에 대한 소스 코드가 전송되는 단계(522) 및 사용자가 컴퓨터 장치를 통해 소스 코드를 이용하여 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계(523)를 포함할 수 있다. 나아가 제작하는 단계(520)는 소스 코드를 이용하여 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계 후에 소프트웨어 개발 툴이 소프트웨어 모듈을 검증하는 단계(524)를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 개발자는 자신이 사용하는 개발자 컴퓨터(50)를 통해 인터넷으로 웹 기반 SDK를 제공하는 M2M 서버(150)에 접속하고, 이후 SDK에서 제공하는 인터페이스에 따라 자신이 개발한 디바이스(110)의 통신 프로토콜 등을 입력하면 SDK를 통해 자동으로 소스 코드가 작성된다. 또는 개발자가 직접 SDK 인터페이스를 통해 소스 코드를 작성하거나 수정할 수도 있다.
일반적으로 이클립스(eclipse)와 같은 공개 프로그램에서 억세스 가능한 소스 코드를 이용할 수 있다. 개발자는 개발자 컴퓨터(50)에 다운로드된 소스코드를 열어서 자신이 개발한 디바이스(110)에 맞게 소스 코드를 수정할 수 있다. 이후 개발자는 완성된 코드를 컴파일하여 M2M 서버(150)에 전송한다. 또한 컴파일된 파일은 SDK를 사용하여 검증할 수도 있다. 나아가 소스 코드를 M2M 서버(150)로부터 다운로드 받아 사용하지 않고, 개발자는 개발자 컴퓨터(50)에서 일정한 명령을 입력하고 소스 코드 작성은 M2M 서버(150)에서 원격으로 수행될 수도 있을 것이다. 결국 개발자가 M2M 서버(150)를 통해 준비하는 소스 코드는 사실 다양한 방법으로 M2M 서버(150)에 마련될 수 있는 것이다.
반드시 소프트웨어 모듈이 웹 기반의 SDK에 의해 제작되어야 하는 것은 아니다. 다만 개발자 M2M 네트워크 시스템에 접근하기 용이하기 위해서는 인터넷을 통해 SDK를 제공하는 M2M 서버(150)에 접근할 수 있어야 한다. 따라서 하나의 실시예로 웹 기반의 SDK를 설명한 것이다. 또한 반드시 M2M 서버(150)가 웹 기반의 SDK를 제공해야 하는 것은 아니고, 별도의 SDK 제공 서버를 사용해도 충분하다.
한편 개발자에 의해 제공된 소프트웨어 모듈(통신 모듈)은 M2M 서버(150)에 저장되고(530), 이후 M2M 게이트웨이(130)가 특정 디바이스(110)에 대한 소프트웨어 모듈을 M2M 서버(150)에 요청하는(540) 경우에 M2M 서버(150)가 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이(130)에 설치하게 된다(550).
M2M 서버(150)는 M2M 게이트웨이(130)가 커버리지에서 검색되는 디바이스(110)에 대한 소프트웨어 모듈을 요청한 경우, M2M 서버(150)에 저장된 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이(130)에 전달하거나, 원격으로 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이(130)에 설치한다.
도 6은 소프트웨어 모듈이 게이트웨이(130)에 제공되는 과정에 대한 흐름도이다. 도 6은 전술한 과정을 정리한 것이다. 먼저 M2M 게이트웨이(130)에서 디바이스(110)를 스캐닝하는 디바이스 스캐닝 신호를 전송하고(311), 디바이스(110)에서 스캐닝 신호에 대한 스캐닝 응답 신호(312)를 M2M 게이트웨이(130)에 전송한다. 도 6은 M2M 게이트웨이(130)에 현재 스캐닝 응답 신호를 송신한 디바이스(110)에 대한 소프트웨어 모듈이 없는 경우를 전제한다.
M2M 게이트웨이(130)는 M2M 서버(150)에 해당 소프트웨어 모듈의 설치를 요청하는 모듈 요청 신호를 전송하고(321), M2M 서버(150)는 요청받은 소프트웨어 모듈을 게이트웨이(130)에 전송하거나 원격으로 게이트웨이(130)에 소프트웨어 모듈을 설치한다(322). 한편 소프트웨어 개발 모듈을 저장하는 별도의 모듈 개발 서버(160)를 사용하는 경우 M2M 서버(150)는 모듈 개발 서버(160)에 M2M 게이트웨이(130)로부터 요청받은 소프트웨어 모듈이 있는지 여부를 문의하는 모듈 검색 요청을 송신하다(331). 모듈 검색 요청에 대한 응답으로 모듈 개발 서버(160)는 해당하는 소프트웨어 모듈을 M2M 게이트웨이(130)에 전달한다(332).
도시하지 않았지만, 해당하는 소프트웨어 모듈이 없는 경우 모듈 개발 서버(160)는 이를 M2M 서버(150)에 알려주는 메시지를 송신할 것이다. 도면에 도시하지 않았지만, M2M 네트워크 시스템을 통해 제공하는 서비스는 제3의 개인 또는 기업 등에 제공된다. 서비스를 제공받는 개인 등은 PC 또는 스마트폰과 같은 단말을 통해 서비스를 제공받는데, 모듈 개발 서버(160)에 적절한 소프트웨어 모듈이 없는 경우 이를 서비스를 제공받고자 하는 개인 등에게 알리고, 또한 개발자(서비스 제공자)에게도 해당 사실을 통지해야 할 것이다.
M2M 게이트웨이(130)에 소프트웨어 모듈이 설치된 후 서비스를 요청받는 사용자의 요청이 있거나, M2M 서버(150)가 요청하는 경우 M2M 게이트웨이(130)는 디바이스(110)에 수집한 데이터를 송신해 줄 것을 요청하고(341), 디바이스(110)는 M2M 게이트웨이(130)에 수집한 데이터를 전송한다(342). M2M 게이트웨이(130)가 수신한 데이터는 M2M 서버(150)로 전송된다(343). 이후 M2M 서버(150)는 수신한 데이터를 직접 가공하거나 관리하여 사용자에게 서비스를 제공하거나, 사용자에게 서비스를 제공하는 별도의 서버에 데이터를 전달할 수도 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
50 : 개발자 컴퓨터 100 : M2M 네트워크 시스템
110 : 디바이스 120 : 제1 네트워크
130 : 게이트웨이 131 : 송신부
132 : 수신부 133 : 제어부
134 : 메모리부 140 : 제2 네트워크
150 : M2M 서버 160 : 모듈 개발 서버

Claims (14)

  1. M2M 네트워크 시스템에 있어서,
    데이터를 수집하는 디바이스;
    개방형 프레임워크에 기반한 아키텍처를 갖고, 소프트웨어 모듈을 이용하여 상기 디바이스와 상기 데이터를 주고 받는 게이트웨이; 및
    상기 게이트웨이에서 전달하는 상기 데이터를 수신하고, 상기 게이트웨이를 제어하는 M2M 서버를 포함하는 M2M 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    게이트웨이 커버리지에서 검색되는 상기 디바이스에 대한 상기 소프트웨어 모듈이 없는 경우, 상기 M2M 서버에 상기 소프트웨어 모듈을 요청하는 상기 소프트웨어 모듈을 설치하는 M2M 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개방형 프레임워크는 OSGi이고, 상기 소프트웨어 모듈은 상기 OSGi에서 동작하는 번들(bundle)인 M2M 네트워크 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 M2M 서버는 상기 소프트웨어 모듈을 상기 게이트웨이에 설치하는 M2M 네트워크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스와 상기 게이트웨이는 Zigbee, NFC, 블루투스, 와이파이, SUN, LAN 네트워크, 이동통신 3G 네트워크, 이동통신 4G 네트워크, 근거리 통신 네트워크 또는 이동통신 네트워크 중 적어도 어느 하나를 이용하여 연결되는 M2M 네트워크 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 게이트웨이는 ESTI 102.921 표준의 mId 프로토콜 또는 IETF 표준의 CoAP 프로토콜 중 적어도 어느 하나를 사용하는 M2M 네트워크 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어 모듈을 제작하는 소프트웨어 개발 툴(SDK)에 대한 툴 데이터를 저장하고, 인터넷을 통해 접속한 사용자로부터 개발 명령을 수신하여 상기 소프트웨어 모듈을 제작하고, 제작된 상기 소프트웨어 모듈을 상기 M2M 서버에 전달하는 모듈 개발 서버를 더 포함하는 M2M 네트워크 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 M2M 서버는
    상기 소프트웨어 모듈을 제작하는 소프트웨어 개발 툴(SDK)에 대한 툴 데이터를 저장하고, 인터넷을 통해 접속한 사용자로부터 개발 명령을 수신하여 상기 소프트웨어 모듈을 제작하는 M2M 네트워크 시스템.
  9. 사용자가 컴퓨터 장치를 통해 웹 기반으로 소프트웨어 개발 툴(SDK)을 제공하는 M2M 서버에 접근하는 단계;
    상기 사용자가 상기 소프트웨어 개발 툴을 이용하여 개방형 프레임워크에 기반한 M2M 게이트웨이가 디바이스와 통신하는데 필요한 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계; 및
    상기 M2M 서버가 상기 소프트웨어 모듈을 상기 M2M 게이트웨이에 설치하는 단계를 포함하는 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제작하는 단계는
    상기 사용자가 웹 기반 상기 소프트웨어 개발 툴에서 상기 디바이스와 상기 M2M 게이트웨이 사이에 사용할 통신 프로토콜을 선택하는 단계;
    상기 컴퓨터 장치에 상기 선택된 통신 프로토콜에 대한 소스 코드가 전송되는 단계;
    상기 사용자가 상기 컴퓨터 장치를 통해 상기 소스 코드를 이용하여 상기 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계를 포함하는 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 소스 코드를 이용하여 상기 소프트웨어 모듈을 제작하는 단계 후에 상기 소프트웨어 개발 툴이 상기 소프트웨어 모듈을 검증하는 단계를 더 포함하는 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 M2M 서버는
    상기 M2M 게이트웨이가 커버리지에서 검색되는 상기 디바이스에 대한 소프트웨어 모듈을 요청한 경우, 상기 M2M 서버에 저장된 상기 소프트웨어 모듈을 상기 M2M 게이트웨이에 전달하거나, 원격으로 상기 소스트웨어 모듈을 상기 M2M 게이트웨이에 설치하는 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 개방형 프레임워크는 OSGi이고, 상기 소프트웨어 모듈은 상기 OSGi에서 동작하는 번들(bundle)인 M2M 게이트웨이에 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위한 소프트웨어 모듈을 설치하는 방법.
  14. M2M 게이트웨이에 있어서,
    커버리지에서 동작하는 M2M 디바이스의 존재 여부를 판단하기 위하여 스캐닝 신호 및 M2M 서버에 모듈 요청 신호를 전송하는 송신부;
    상기 M2M 다바이스로부터 상기 스캐닝 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 수신부;
    상기 응답 신호를 분석하여 상기 M2M 다바이스와 통신하기 위한 소프트웨어 모듈이 설치되었는지 여부를 판단하고, 상기 소프트웨어 모듈이 없다면 상기 소프트웨어 모듈을 요청하는 모듈 요청 신호를 상기 M2M 서버에 전송하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 모듈 요청 신호에 따라 설치되는 소프트웨어 모듈을 저장하는 메모리부를 포함하되,
    상기 소프트웨어 모듈은 개방형 프레임워크인 OSGi에서 동작하는 번들(bundle)이고, 상기 M2M 서버는 M2M 게이트웨이를 통해 상기 M2M 다바이스에서 수집하는 특정 데이터를 수신하고, 상기 M2M 서버는 상기 소프트웨어 모듈을 관리하는 M2M 게이트웨이.
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