KR20150145369A

KR20150145369A - 원격 관리 가능한 사물지능 무선통신장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20150145369A
Application number: KR1020140074571A
Authority: KR
Inventors: 유창수; 전병권
Original assignee: 라임아이 주식회사
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2015-12-30

Abstract

본 발명은 사물지능 무선통신장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사물지능 무선통신장치의 무선신호의 전력레벨과 무선신호의 브로드캐스팅 데이터의 내용을 원격으로 관리할 수 있는 사물지능 무선통신장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

원격 관리 가능한 사물지능 무선통신장치 및 그 방법{Wireless telecommunication apparatus in order for M２M being capable of remote managing and method therefor}

일반적으로, 사물지능통신(Machine to Machine, 약칭 'M2M'이라 함)이란 장비에 센서기능과 통신기능을 부여하여 사물이 지능적으로 주변환경에 관한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 다른 사물로 전달할 수 있는 통신을 가리킨다.

이와 같은 사물지능통신은 현재 텔레메틱스(telematics)장비, 차량관제장비, 보안장비, 기상관측장비, 위치추적장비, 음식물종량제측정장비, 원격검침장비 등의 다양한 분야에 사용되고 있으며, 향후 이러한 사물지능통신의 사용 분야는 보다 넓어질 것으로 전망되고 있다.

나아가, 사물인터넷(Internet of Things, 약칭 'IoT'이라 함)이란 개념도 발생되었는데, 상기의 사물인터넷이란 상기 사물지능통신의 개념을 인터넷(internet)과 연동하여 확장시킨 개념으로서, 센서기능과 통신기능을 가진 장비가 인터넷을 통하여 다른 장비로 수집된 정보를 전달하거나 상호 교환할 수 있도록 구축된 통신망을 의미한다.

상기와 같은 사물지능통신을 위한 무선통신방식으로서, 직비(Zigbee), 제트-웨이브(z-wave), 엔에프씨(Near Field Communication, NFC: 무선태그(RFID) 기술 중 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신 기술), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi)와 같은 기술들이 개발되어 있다.

도 1 은 상기와 같은 일반적인 사물지능 무선통신장치를 도시한 것이다.

PC(2), 스마트폰(smart phone)(3), 스마트패드(smart pad)(4), 기타 기기(5)와 같은 다양한 형태의 무선통신기기(1)의 사물지능 무선통신을 지원하기 위하여 사물지능 무선통신장치(6)가 이용된다.

상기의 사물지능 무선통신장치(6)는 지원 가능한 무선통신방식에 따라서 직비(Zigbee), 제트-웨이브(z-wave), 엔에프씨(NFC), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi)의 무선통신방식으로 상기 무선통신기기(1)와 통신을 수행한다.

이를 위하여, 상기 사물지능 무선통신장치(6)는 RF(Radio Frequency)구동부(7)와, 주 제어부(8) 및 메모리부(9)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 RF 구동부(7)는 무선통신기기(1)와의 통신에 이용되는 무선신호를 송신하거나 수신하는 부분이다.

상기 주 제어부(8)는 상기 RF 구동부(7)가 송수신하는 무선신호의 주파수 대역을 설정하기 위한 디지털신호처리(Digital Signal Processor, DSP)를 수행하는 무선신호처리블럭(8a)을 포함한다.

또한, 상기 주 제어부(8)는 상기 무선신호처리블럭(8a)을 위하여 내부적으로 롬(ROM)(8b)과 램(RAM)(8c)의 메모리 영역을 구비한다.

상기 롬(ROM)(8b)의 메모리 영역에는 무선통신방식에 따른 프로토콜(protocol) 및 무선신호처리블럭(8a)의 제어를 수행하는 어플리케이션 프로그램(application program)이 저장된다.

그리고, 상기 램(RAM)(8c)의 메모리 영역은 상기 롬(ROM) 영역에 저장된 어플리케이션 프로그램이 그의 실행시에 사용되는 영역이다.

또한, 상기 메모리부(9)는 주 제어부(8)의 제어를 위한 추가 프로그램이나 주 제어부가 처리하는 데이터의 저장 공간으로 사용되는 부분이다.

상기와 같이 이루어지는 사물지능 무선통신장치(6)는 무선통신기기(1)들에게 사물지능 무선통신장치(6)의 자신의 위치 및 상태를 인지시키기 위하여 특정 규격화된 메시지인 브로드캐스팅 메시지(broadcasting message)를 주기적으로 송신하고, 상기 무선통신기기(1)들은 수신받은 상기 브로드캐스팅 메시지에 따르는 복합화된 서비스를 사용자에게 제공한다.

예를 들어, 스마트폰(3)과 스마트패드(4) 사이에 근거리무선통신방식인 블루투스(Bluetooth)를 기반으로 하는 사물지능통신이 이루어짐으로써, 스마트폰(3)과 스마트패드(4) 사이의 데이터가 설정된 시간에 따라서 자동적으로 상호 복사되는 등의 다양한 서비스를 사용자에게 제공하여 줄 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 이루어지는 종래의 일반적인 사물지능무선통신장치(6)는 하기와 같은 문제점이 있었다.

먼저, 특정한 서비스를 목적으로 설치된 사물지능무선통신장치(6)의 목적을 변경하려면, 해당 사물지능무선통신장치(6)의 무선신호의 전력 레벨을 변경하여야 하는데, 이러한?작업은 해당 사물지능무선통신장치(6)를 찾아서 일일히 직접 수동으로 변경하여야만 하므로 작업이 번거롭고 시간이 크게 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 사물지능무선통신장치(6)의 무선신호의 브로드캐스팅 메시지의 데이터를 변경하려면 장치(6)의 펌웨어(firm-ware)를 업그레이드하거나 특정의 툴(tool)을 사용하여만 변경이 가능하므로 이 또한 작업이 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었으며, 상술한 무선신호의 전력 레벨 변경시의 문제점과 더불어 사물지능무선통신장치의 관리가 능률적으로 이루어지기 어려운 원인으로 거론되고 있어 이에 대한 개선이 긴요한 실정이라 하겠다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 사물지능 무선통신장치의 무선신호의 전력 레벨의 변경 및 브로드케스팅 데이터를 원격으로 관리할 수 있는 시스템과 방법을 제공하는데 본 발명의 기술적 과제가 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명 원격 관리 가능한 사물지능 무선통신장치 및 그 방법은, 통신망을 통하여 관리서버와 연동되며 관리서버로부터 데이터 또는 제어명령을 수신하여 상기 주 제어부에 관한 관리를 수행하는 유무선전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명 원격 관리 가능한 사물지능 무선통신장치 및 그 방법은, 유무선전송부에 의하여 사물지능무선통신장치의 무선신호의 전력 레벨의 변경과 브로드캐스팅 메시지의 데이터를 외부의 관리서버를 통하여 변경할 수 있으므로 종래 일일히 직접 수동으로 변경하여야만 하였던 번거로움이 해소되어 사물지능무선통신장치의 관리가 능률적으로 이루어질 수 있는 효과가 있는 매우 진보한 발명이다.

도 1 은 종래 일반적인 사물지능무선통신장치의 블럭다이어그램,
도 2 는 본 발명의 사물지능무선통신장치의 블럭다이어그램,
도 3 은 본 발명의 사물지능무선통신장치의 브로드캐스트 메시지의 처리 흐름도,
도 4 는 본 발명의 사물지능무선통신장치의 브로드캐스트 메세지의 데이터 구조도,
도 5 는 본 발명의 사물지능무선통신장치의 원격관리방법을 나타내는 흐름도,
도 6 은 본 발명 실시예의 사물지능무선통신장치의 블럭다이어그램,
도 7 은 본 발명 실시예의 사물지능무선통신장치가 기판에 실장된 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 원격 관리 가능한 사물지능 무선통신장치 및 그 방법의 구성을 상세하게 설명한다.

단, 개시된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.

또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2 는 본 발명의 사물지능무선통신장치의 블럭다이어그램이다.

도면을 참조하면, 본 발명 사물지능무선통신장치(10)는 전술한 도 1 에 도시된 RF 구동부(7), 주 제어부(8) 및 메모리부(9)와 동일한 구성의 RF 구동부(20), 주 제어부(30) 및 메모리부(40)를 포함한다.

그리고, 본 발명 사물지능무선통신장치(10)는 통신망(70)을 통하여 외부의 관리서버(80)와의 통신을 수행하는 유무선전송부(50) 및 커넥터부(60)를 더 포함하는 구성이다.

본 발명의 사물지능무선통신장치(10)는 도 1 에 도시된 바와 같은 PC(2), 스마트폰(smart phone)(3), 스마트패드(smart pad)(4), 기타 기기(5)와 같은 다양한 형태의 무선통신기기(1)의 사물지능 무선통신을 지원한다.

그리고, 상기 사물지능무선통신장치(10)는 지원 가능한 무선통신방식에 따라서 직비(Zigbee), 제트-웨이브(z-wave), 엔에프씨(NFC), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi)의 무선통신방식으로 상기 무선통신기기(1)와 통신을 수행할 수 있다.

본 발명 사물지능무선통신장치(10)의 RF(Radio Frequency)구동부(20)는 무선통신기기(1)와의 통신에 이용되는 무선신호를 송신하거나 수신한다.

이때, 전술한 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명 사물지능무선통신장치(10)의 주 제어부(30)는 상기 RF 구동부(20)가 송수신하는 무선신호의 주파수 대역을 설정하기 위한 디지털신호처리(Digital Signal Processor, DSP)를 수행하는 무선신호처리블럭(미도시)을 포함하고, 상기 무선신호처리블럭을 위한 롬(ROM)과 램(RAM)의 메모리 영역을 구비하며, 상기 롬(ROM)의 영역에는 무선통신방식에 따른 프로토콜(protocol) 및 무선신호처리블럭의 제어를 수행하는 어플리케이션 프로그램이 저장되고, 상기 램(RAM)의 영역은 상기 롬(ROM) 영역에 저장된 어플리케이션 프로그램 실행시 이용된다.

그리고, 본 발명 사물지능무선통신장치(10)는 메모리부(40)를 구비함으로써, 상기 주 제어부(30)의 제어를 위한 추가 프로그램이나 주 제어부(30)가 처리한 데이터가 메모리부(40)에 저장된다.

상기 유무선전송부(50)는 사물지능무선통신장치(10)를 통신망(70)을 통하여 원격지에 위치한 관리서버(80)와 연동시키는 부분으로서, 단문메세지서비스(SMS), HTTP, TCP/IP 통신 방식을 이용하여 주기적으로 원격지에 위치한 관리서버(80)에 접속하여 데이터나 제어 명령을 수신받을 수 있게 된다.

또한, 상기 유무선전송부(50)는 상기 관리서버(80)로부터 수신받은 데이터나 제어 명령을 상기 주 제어부(30)로 전달함으로써, 사물지능무선통신장치(10)의 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값, 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 업데이트용 펌웨어 중 적어도 어느 하나 이상의 것을 변경할 수 있게 된다.

이를 위하여 상기의 유무선전송부(50)는 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 직비(Zigbee), 제트-웨이브(Z-Wave) 등의 근거리 무선통신방식 또는 엘티이(LTE), WCDMA/CDMA, 이브이디오(EVDO), 와이맥스(WiMAX)와 같은 이동통신용 무선통신방식을 지원한다.

또한, 상기 유무선전송부(50)는 유선통신방식의 랜(LAN), 유에스비(USB), RS-232C, RS-485 방식과 같은 인터페이스와 같은 커넥터부(60)와 연결된다.

한편, 상기 통신망(70)은 공지된 모든 형태의 유선 또는 무선의 통신망을 이용할 수 있으며, 본 발명의 실시예는 상기 통신망(70)으로서 유무선 인터넷망을 이용한다.

도 3 은 상기와 같이 이루어지는 본 발명 사물지능무선통신장치의 브로드캐스트 메시지의 처리 흐름도를 도시한 것이다.

본 발명의 사물지능무선통신장치(10)는 유무선전송부(50)를 이용하여 주기적으로 원격지에 위치한 관리서버(80)에 접속하여 데이터나 제어 명령을 수신받고, 수신받은 데이터나 제어 명령을 이용하여 사물지능무선통신장치(10)의 사물지능무선통신장치(10)의 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값, 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 업데이트용 펌웨어 중 적어도 어느 하나 이상의 것을 변경할 수 있게 된다.

도면을 참조하여 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

평상시, 상기 주 제어부(30)는 메모리부(40)에 기설정된 설정값대로 상기 무선통신기기(1)와의 사물지능무선통신을 수행한다(S 100). 보다 구체적으로, 상기 주 제어부(30)는 메모리부(40)에 기설정된 설정값대로 브로드캐스트 메시지를 무선통신기기(1)로 송신한다.

이러한 상태에서, 상기 관리서버(80)는 통신망(70)을 통하여 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값, 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 업데이트용 펌웨어를 변경하는 취지의 업데이트 요구 메시지를 상기 유무선전송부(50)로 송신하고(S 101), 상기 업데이트 요구 메시지를 수신한 유무선 전송부(50)가 업데이트를 허락하는 취지의 업데이트 허락 메시지를 통신망(70)을 통하여 상기 관리서버(80)로 송신한다(S 102).

그러면, 상기 관리서버(80)는 통신망(70)을 통하여 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값, 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 업데이트용 펌웨어를 변경하는 취지의 데이터(이하, 편의상 이러한 변경을 수행하는 데이터를 '업데이트용 데이터'라 호칭한다)를 상기 유무선전송부(50)로 송신한다(S 103).

상기의 업데이트용 데이터를 수신한 유무선전송부(50)는 이를 주 제어부(30)로 전달하고, 전달된 업데이트용 데이터에 따라서 주 제어부(30)가 업데이트된다(S 104). 이때, 상기의 업데이트용 데이터에 따라서 주 제어부(30)가 업데이트될 경우에는 주 제어부(30)의 브로드캐스팅 메시지의 무선통신기기(1)로의 송신이 일시적으로 중지된다(S 105).

상기 업데이트용 데이터가 유무선전송부(50)의 펌웨어의 업데이트 데이터라면 유무선전송부(50)의 펌웨어가 업데이트된다.

따라서, 상기와 같이 업데이트된 주 제어부(30) 및 유무선전송부(50)에 의하여 주제어부(30)는 상기의 업데이트된 데이터에 따라서 변경된 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값으로 무선통신기기(1)로 브로드캐스팅 메시지를 전송하거나 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 펌웨어가 업데이트된다(S 106).

또 다른 방법으로서, 상기 유무선전송부(50)가 주기적으로 통신망(70)을 통하여 관리서버(80)에서 접속하고, 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값, 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 업데이트용 펌웨어를 변경하는 취지의 업데이트 요청 메시지를 상기 관리서버(80)로 송신하고(S 107), 상기 관리서버(80)은 상기 업데이트 요청 메시지에 대응하여 통신망(70)을 통하여 상기 주 제어부(30)를 업데이트하기위한 업데이트용 데이터를 상기 유무선전송부(50)로 송신할 수도 있다(S 103). 이후, 상기의 업데이트용 데이터를 수신한 유무선전송부(50)가 이를 주 제어부(30)로 전달하고, 전달된 업데이트용 데이터에 따라서 주 제어부(30)가 업데이트되고(S 104), 업데이트된 데이터에 따라서 주 제어부(30)의 사물지능무선통신이 수행되는 것(S 106)은 동일하다.

한편, 상기의 유무선전송부(50)가 상기 관리서버(80)와 상호 현동이 가능하도록 하는 기반 통신규격으로는 TCP/IP, HTTP, RESTful, SMS 등을 들 수 있으며, 상기 관리서버(80)는 푸쉬(Push)방식을 통하여 상기 유무선전송부(50)에 업데이트용 데이터를 송신할 수 있다.

도 4 는 상기와 같이 주 제어부(30)가 무선통신기기(1)로 송신하는 브로드캐스트 메시지의 구조를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 실시예의 상기 브로드캐스트 메시지는 다양한 형태의 메시지를 지원하기 위하여 총길이(Total Length)를 나타내는 영역, 메시지 타입(Message Type)을 나타내는 영역 및 메시지 영역(Message Area)으로 대분된다.

상기 총 길이(Total Length)은 동적으로 변경 가능한 브로드캐스트 메시지 구조체에 대한 총 길이를 의미하며 상기 메시지 타입 영역(Message Type)과 메시지 영역(Message Area)에 대한 포켓(Packet) 구조체의 길이를 나타낸다. 본 발명 실시예에서는 최소 2 바이트(Byte)의 크기로 이루어져 있다.

상기 메시지 타입 영역(Message Type)은 다양한 브로드캐스트 메시지 내용에 대한 구분자를 의미한다. 예를 들면, 상기 메시지 타입 영역(Message Type)의 값이 1 이면 온도에 대한 데이터, 2 이면 특정 상태의 정보, 3 이면 일반적인 안내(Information) 등에 해당하는 구분자이다. 본 발명 실시예에서는 최소 1 바이트의 크기로 이루어져 있다.

마지막으로, 상기 메시지 영역(Message Area)은 브로드캐스트 메시지가 가진 구체적인 내용을 기록한 데이터 영역으로서 ASCII, HEX, Decimal 형식의 구조화된 데이터 영역이다.

한편, 상기 유무선전송부(50)는 상기의 관리서버(80)와 연동됨으로써 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 상태 정보 및 고유 ID (Unique ID)(UUID, MAC Address 등)와 펌웨어(Firmware)의 버전(version) 등을 제어 서버에 전송할 수 있는데, 이를 도 5 를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 5 는 본 발명의 사물지능무선통신장치의 원격관리방법을 나타내는 흐름도이다.

도면을 참조하면, 상기 관리서버(80)가 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 상태 정보와 고유 ID (Unique ID)(UUID, MAC Address 등) 및 펌웨어(Firmware)의 버전(version) 등의 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 관리를 위한 정보(이하에서 이를 편의상 '관리용 정보'라 호칭한다)를 송신할 것을 요청한다(S 200).

상기 요청의 받은 유무선전송부(50)는 요청받은 관리용 정보의 대상이 주 제어부(30)이면 주 제어부(30)로 관리용 정보를 송신할 것을 요청하고(S 201), 상기 주 제어부(30)는 요청에 따라서 주 제어부(30)의 상태 정보 및 고유 ID (Unique ID)(UUID, MAC Address 등)와 펌웨어(Firmware)의 버전(version)등의 관리용 정보를 상기 유무선전송부(50)로 전달하고(S 202), 유무선전송부(50)는 전달받은 주 제어부(30)의 상태 정보 및 고유 ID (Unique ID)(UUID, MAC Address 등)와 펌웨어(Firmware)의 버전(version)의 정보 중 적어도 어느 하나의 관리정보를 통신망(70)을 통하여 관리서버(80)로 송신한다(S 203).

또한, 상기 유무선전송부(50)는 요청받은 관리용 정보의 대상이 유무선전송부(50)의 자신이면(S 204), 유무선전송부(50)의 상태 정보 및 고유 ID (Unique ID)(UUID, MAC Address 등)와 펌웨어(Firmware)의 버전(version) 등의 관리용 정보를 통신망(70)을 통하여 상기 관리서버(80)로 송신한다(S 205).

다른 방법으로서는, 상기 유무선전송부(50)는 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)에 대한 관리용 정보 송신 요청(S 200)이 없이도 주기적으로 상기 관리서버(80)에게 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 관리용 정보를 송신(S 203, S204) 함으로써, 상기 관리서버(80)에 의한 관리용 정보의 요청(Push 요청)이 수행될 수 없는 경우에서도 상기 관리용 정보가 주기적으로 상기 관리서버(80)에 업데이트 될 수도 있다.

따라서, 상기와 같은 과정을 통하여 본 발명의 사물지능무선통신장치(10)는 관리서버(80)에 의하여 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 상태 정보 및 고유 ID (Unique ID)(UUID, MAC Address 등)와 펌웨어(Firmware)의 버전(version) 등의 관리정보가 원격으로 관리될 수 있다.

도 6 은 본 발명 실시예의 사물지능무선통신장치의 블럭다이어그램이다.

본 발명 실시예의 사물지능무선통신장치는 지원 가능한 무선통신방식에 따라서 직비(Zigbee), 제트-웨이브(z-wave), 엔에프씨(NFC), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi)의 무선통신방식으로 상기 무선통신기기(1)와 통신을 수행하며, 브로드캐스팅 처리기(100)와 서버연동 처리기(200)으로 구성된다.

상기 브로드캐스팅 처리기(100)는 상기 무선통신기기(1)로 브로드캐스팅 메시지를 송신함으로써 PC(2), 스마트폰(smart phone)(3), 스마트패드(smart pad)(4), 기타 기기(5)와 같은 다양한 형태의 무선통신기기(1)의 사물지능 무선통신을 지원한다.

이를 위하여, 상기 브로드캐스팅처리기(100)는 메인컨트롤러(Main controller)(101)와 RF 구동소자(102) 및 메모리(103)을 포함하여 구성된다.

상기 메인컨트롤러(101)는 상기 RF 구동소자(102)가 송수신하는 무선신호의 주파수 대역을 설정하기 위한 디지털신호처리(DSP)를 수행하는 무선신호처리블럭인 라디오(radio)처리블럭(110)을 포함하고, 상기 라디오처리블럭(110)을 위한 롬(ROM)과 램(RAM)으로 이루어진 내부 메모리(111)를 포함함으로써 상기 라디오처리블럭에서 이루어지는 근거리무선통신 방식의 프로토콜 스택과 이를 활용한 응용 서비스 등의 프로그램 코드 영역과 수행을 위한 영역으로 상기 내부 메모리(111)를 사용한다.

또한, 상기 메인컨트롤러(101)는 범용인터페이스(112)(Peripheral Interface)를 통하여 상기 서버연동처리기(200) 및 외부의 주변기기들과 범용적으로 상호 연결되며, 이러한 범용인터페이스(112)로서 GPIO, SPI, I2C, SDIO, UART, USB 등과 같은 인터페이스를 들 수 있다.

상기 메모리(103)는 플레쉬롬(Flash ROM)을 사용하며, 상기 범용인터페이스(112)와 연동되어 상기 메인컨트롤러(101)가 이용하는 응용 프로그램의 코드 영역이나 각종 데이터의 저장 영역으로 사용된다.

이와 같이 이루어지는 상기 메인컨트롤러(101)는 근거리무선통신방식의 라디오처리블럭(110)을 통하여 송수신하고자하는 특정 데이터에 대한 신호를 베이스밴드(Baseband) 처리기를 통하여 근거리통신방식에 해당하는 주파수 대역에 신호를 송신하거나 반대로 근거리통신방식에 해당하는 주파수 대역으로부터 신호를 수신 받아서 베이스밴드(Baseband) 처리기로 전송하는 역할을 수행한다.

이때, 상기 RF구동소자(102)는 밴드패스 필터(Band pass filter)나 밴드선택필터(Band select filter)를 구비함으로써, 상기 메인컨트롤러(101)와 무선통신기기(1)와의 근거리무선통신 방식에 대한 특정 주파수 대역을 필터링할 수 있다.

나아가, 상기 RF구동소자(102)는 무선신호의 수신에 대한 저잡음 증폭기(LNA, Low Noise Amplifier) 또는 무선신호의 송신에 대한 전력증폭기(PA, Power Amplifier)를 구비할 수 있다.

따라서, 상기의 근거리 무선통신 방식을 기반으로 하는 브로드캐스팅처리기(100)는 해당 근거리 무선통신 방식을 지원하는 무선통신기기(1)에 특정한 브로드캐스팅 메시지를 특정 시간에 맞추어 주기적으로 전송할 수 있게 된다.

또한, 상기 서버연동처리기(200)는 관리서버(80)와 연동하는 유무선통신제어컨트롤러(201)를 포함한다.

상기 유무선통신제어컨트롤러(201)는 메모리(202)를 구비하며 WWAN 통신부(203)와 WLAN(wireless-LAN, 무선랜) 통신부(204) 및 LAN 통신부(206)와 상호 연동되어 다양한 유무선 방식으로 외부 인터넷과 연동된다.

상기 WWAN 통신부(203)은 무선광대역모뎀(Wireless Wide Area Network Modem, 약칭 'WWAN Modem'이라 함)을 이용하여 광대역으로 음성통신 또는 데이터통신을 지원하는 부분이다.

바람직하게는, 상기 유무선통신제어컨트롤러(201)는 단일화되고 있는 SOC(System One Chip) 구조를 가지며, LTE/(W)CDMA 등의 이동통신 모뎀 프로토콜과 이에 대한 DSP 기능이 내장되어 있고, 상기 WWAN 통신부(203)를 통하여 각 이동통신 사업자에 해당하는 주파수 특성에 따른 외부와 접속이 가능한 것이 좋다.

또한, 상기 유무선통신제어컨트롤러(201)는 SDIO 인터페이스 방식을 통하여 상기 WLAN 통신부(204)와 같은 Wi-Fi SCO 칩과 연동이 가능함으로 Wi-Fi를 통한 외부 인터넷 접속이 가능한 것이 바람직하다.

또한, 상기 유무선통신제어컨트롤러(201)의 LAN 통신부(206)는 LAN 커넥터(205)를 구비함으로써, 외부의 이더넷스위치(Ethernet Switch) 또는 이더넷트랜스포머(Ethernet Transformer)와 연계하여 LAN 인터페이스 제공이 가능하다.

한편, 상기 유무선통신제어컨트롤러(201)은 WWAN 통신부(203)와 같은 이동통신모뎀기능만으로도 구성이 가능하며, 경우에 따라서 유무선통신제어컨트롤러(201)는 상기 WWAN 통신부(203)와 같은 이동통신 모뎀 기능을 포함하지 않고, 상기 WLAN 통신부(204)만을 포함하는 구조로도 이루어질 수 있다.

나아가, 경우에 따라서는 상기 유무선통신제어컨트롤러(201)는 상기 WWAN 통신부(203)와 상기 WLAN 통신부(204)를 포함하지 않고 상기 LAN 통신부(206)만을 포함하는 구조로도 이루어질 수 있다.

한편, 미설명부호 300 은 본 발명 실시예의 브로드캐스팅 처리기(100)와 서버연동 처리기(200)에 동작을 위한 전력을 공급하는 전원(300)이다.

도 7 은 본 발명 실시예의 사물지능무선통신장치가 기판에 실장된 상태를 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 브로드캐스트처리기(400)가 실장되고, 상기 브로드캐스트처리기(400)는 근거리네트워크의 무선 규격을 지원하는 모듈 형태로써 근거리통신용 RF 커넥터(401)와 근거리통신용 칩 안테나(Chip antenna)(402)를 통하여 무선신호를 송출 및 수신할 수 있도록 구성된다.

또한, WWAN 통신을 수행하는 서버연동처리기(500)와 WLAN/LAN 통신을 수행하는 서버연동처리기(501)가 실장되고 WLAN/LAN 통신 서버연동처리기(501)의 WLAN 및 LAN 통신을 위한 WLAN RF 커넥터(502) 및 WLAN 통신용 칩 안테나(503), RJ-45 커텍터(504)와 USB 및 RS-232C 커넥터(505)를 구비한다.

따라서, 상기 서버연동처리기(500)는 LTE/(W)CDMA/EVDO/UMTS/HSPA/WiMAX, Wi-Fi/이더넷(Ethernet)의 연결 규격을 지원하는 유선 또는 무선의 이동통신을 기반으로 하여 관리 서버(80)와 연동된다.

미설명부호 506은 도 6 의 전원(300)이 연결되는 전원연결잭(506)이고, 본 발명 실시예의 경우, 무선이동통신을 기반으로 동작됨으로 인하여 USIM 커넥터(507)이 구비된다.

상기의 USIM 커넥터(507)를 구비한 이유는 실제로 인터넷과 같은 데이터서비스를 이용하려면 통신서비스 제공회사의 USIM 카드를 무선광대역모뎀에 구비된 소정의 유심카드슬롯에 삽입하여야 하기 때문이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10; 본 발명 사물지능무선통신장치
20; RF 구동부
30; 주 제어부
40; 메모리부
50; 유무선전송부
60; 커넥터부
70; 통신망
80; 관리서버

Claims

무선통신기기(1)와의 사물지능 무선통신을 수행하기 위하여 RF 구동부(20), 주 제어부(30) 및 메모리부(40)를 가지는 사물지능무선통신장치에 있어서,
통신망(70)을 통하여 관리서버(80)와 연동되며 관리서버(80)로부터 데이터 또는 제어명령을 수신하여 상기 주 제어부(30)에 관한 관리를 수행하는 유무선전송부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유무선전송부(50)의 관리에 의하여,
상기 주 제어부(30)가 생성하는 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값 중 적어도 어느 하나 이상의 것이 변경되는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유무선전송부(50)의 관리에 의하여,
상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 펌웨어가 변경되는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유무선전송부(50)는 유선통신방식의 인터페이스로 이루어진 커넥터부(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신장치.
무선통신기기(1)와의 사물지능 무선통신을 수행하는 주 제어부(30)를 가지는 사물지능무선통신방법에 있어서,
상기 주 제어부(30)가 기설정된 설정값대로 무선통신기기(1)와의 사물지능무선통신을 수행하는 단계(S 100);
관리서버(80)가 통신망(70)을 통하여 상기 주 제어부(30)의 업데이트를 요구하는 업데이트 요구 메시지를 상기의 관리서버(80)와 연동된 유무선전송부(50)로 송신하는 단계(S 101);
상기 업데이트 요구 메시지를 수신한 유무선전송부(50)가 업데이트를 허락하는 취지의 업데이트 허락 메시지를 통신망(70)을 통하여 상기 관리서버(80)로 송신하는 단계(S 102);
상기 관리서버(80)가 통신망(70)을 통하여 상기 주 제어부(30)를 업데이트하기위한 업데이트용 데이터를 상기 유무선전송부(50)로 송신하는 단계(S 103);
상기의 업데이트용 데이터를 수신한 유무선전송부(50)가 이를 주 제어부(30)로 전달하고, 전달된 업데이트용 데이터에 따라서 주 제어부(30)가 업데이트되는 단계(S 104);
업데이트된 데이터에 따라서 주 제어부(30)의 사물지능무선통신이 수행되는 단계(S 106);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.
무선통신기기(1)와의 사물지능 무선통신을 수행하는 주 제어부(30)를 가지는 사물지능무선통신방법에 있어서,
상기 주 제어부(30)가 기설정된 설정값대로 무선통신기기(1)와의 사물지능무선통신을 수행하는 단계(S 100);
상기 유무선전송부(50)가 주기적으로 통신망(70)을 통하여 관리서버(80)에서 접속하고, 주 제어부(30)의 업데이트를 요청하는 업데이트 요청 메시지를 상기 관리서버(80)로 송신하는 단계(S 107);
상기 관리서버(80)가 상기 주 제어부(30)에 업데이트용 데이터를 상기 유무선전송부로(50)로 송신하는 단계(S 103);
상기의 업데이트용 데이터를 수신한 유무선전송부(50)가 이를 주 제어부(30)로 전달하고, 전달된 업데이트용 데이터에 따라서 주 제어부(30)가 업데이트되는 단계(S 104);
업데이트된 데이터에 따라서 주 제어부(30)의 사물지능무선통신이 수행되는 단계(S 106);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 업데이트용 데이터는,
상기 주제어부(30)가 사물지능무선통신을 수행하기 위한 브로드캐스팅 메시지의 내용, 브로드캐스팅 메시지의 전송 주기, 브로드캐스팅 메시지의 송신출력값, 무선신호의 전력레벨값 중 적어도 어느 하나 이상의 것을 변경하는 데이터인 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 업데이트용 데이터는,
상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 펌웨어를 업데이트하기 위한 데이터인 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.
무선통신기기(1)와의 사물지능 무선통신을 수행하는 주 제어부(30)를 가지는 사물지능무선통신방법에 있어서,
관리서버(80)가 통신망(70)을 통하여 상기 주 제어부(30) 및 상기 관리서버(80)와 연동된 유무선전송부(50)로 상기 주 제어부(30)와 상기 유무선전송부(50)의 관리용 정보를 송신할 것을 요청하는 단계(S 200);
상기 요청을 받은 유무선전송부(50)가 요청받은 관리용 정보의 대상이 주 제어부(30)이면 주 제어부(30)로 관리용 정보를 송신할 것을 요청하는 단계(S 201);
상기 주 제어부(30)는 요청에 따라서 주 제어부(30)의 관리용 정보를 유무선전송부(50)로 전달하는 단계(S 202);
상기 유무선전송부(50)는 전달받은 주 제어부(30)의 관리용 정보를 통신망(70)을 통하여 관리서버(80)로 송신하는 단계(S 203);
상기 유무선전송부(50)는 요청받은 관리용 정보의 대상이 유무선전송부(50)의 자신이면(S 204), 상기 유무선전송부(50)의 관리용 정보를 상기 통신망(70)을 통하여 상기 관리서버(80)로 송신하는 단계(S 205); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.
제 9 항에 있어서, 상기 관리용 정보는,
상기 주 제어부(30) 또는 상기 유무선전송부(50)의 상태 정보, 고유 ID, 펌웨어의 버전 중 적어도 어느 하나의 정보인 것을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.
제 9 항에 있어서,
상기 유무선전송부(50)는 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)에 대한 상기 관리용 정보 송신 요청(S 200)이 없이,
주기적으로 상기 관리서버(80)에게 상기 주 제어부(30)와 유무선전송부(50)의 관리용 정보를 송신(S 203, S204)하여 관리용 정보가 주기적으로 상기 관리서버(80)에 업데이트되는 구성을 특징으로 하는 사물지능무선통신방법.