KR20160049759A

KR20160049759A - 주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치

Info

Publication number: KR20160049759A
Application number: KR1020140147375A
Authority: KR
Inventors: 류은석; 윤수하; 정의창; 박수영; 정철호; 천재웅; 윤성록; 김광태; 정진홍
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-10
Also published as: WO2016068588A1; US20160119770A1; EP3016442A3; CN107148783A; EP3016442A2

Abstract

본 개시의 다양한 실시 예는 주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치에 관한 것으로, 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 지향 정보를 결정하는 동작; 상기 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를, 무선 통신을 통해 송신하는 동작; 및 상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 상술한 실시 예와 다른 실시 예들도 포함한다.

Description

주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치{METHOD FOR SCANNING NEIGHBORING DEVICES AND ELECTRONIC APPARATUS THEREOF}

본 개시의 다양한 실시 예는, 주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.

다양한 유형의 전자 장치들이 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, 랩톱(laptop) 컴퓨터 등은 물론, 스마트-와치(smart-watch) 또는 스마트-글라스(smart-glasses) 등과 같은 웨어러블(wearable) 형태의 다양한 전자 장치들이 널리 사용되고 있다.

스마트 홈(smart home) 등과 같은 기술 분야에서는, 예를 들어, TV, 에어컨, 냉장고, 세탁기 등과 같은 가전 기기(Home Appliance) 형태의 다양한 전자 장치들이 무선 통신 기능을 구비하여, 동종의 전자 장치들 또는 이종의 전자 장치들 간의 무선 통신이 가능하다.

무선 통신 기술 분야에서는, 상기 전자 장치들 간의 통신 환경에 적합하도록, 다양한 방식의 무선 통신이 연구 개발되고 있다. 예를 들어, IoT(Internet of Things), M2M(Machine to Machine), D2D(Device to Device), 5G 통신 그리고 NAN(Neighborhood Area Network) 등의 무선 통신이 연구 개발되고 있다.

상기 전자 장치들 간의 무선 통신은, 통신 사업자(예: Carrier Service) 중심의 셀 네트워크(Cell Network)을 이용하거나, 와이파이(Wireless-Fidelity, WiFi)와 블루투스(Bluetooth, BT) 등을 이용할 수 있다.

예를 들어, 상기 WiFi 무선 통신은, 5GHz 대역의 주파수를 이용하는 802.11ac 표준과, 60GHz 대역의 주파수를 이용하는 802.11ad 표준 등이 있으며, 상기 60GHz 또는 28Hz 등의 밀리미터 웨이브(millimeter Wave, 이하 “mm-Wave”라고 함.) 주파수를 이용하여, 원하는 특정 방향을 선택적으로 지향할 수 있는 빔포밍(Beamforming) 방식의 무선 통신 등이 있다.

상기 mm-Wave는, 고유의 주파수 특성으로 인해, 벽이나 장애물을 투과하지 못하고, 전력 소모 및 발열이 많이 발생하며, 이동 중인 단말을 추적하는 트래킹(tracking)에 약한 단점이 있는 반면, 전파 간섭 현상(EMI)이 적고, 전파의 직진성이 높아 특정 방향에 위치한 단말기와의 지향적 통신이 가능하며, 벽이나 장애물을 투과하지 못하기 때문에 보안성(Security)이 높을 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예는, 상기와 같은 다양한 유형의 전자 장치에서, BT(Bluetooth), WiFi, BLE(Bluetooth Low Energy), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 무선 통신을 통해 주변 기기들(neighboring devices)을 탐색(scanning 또는 sweeping)하는 경우, 원하는 방향(direction), 또는 원하는 방향 및 거리(distance) 내에 위치한 주변 기기들만을 지향하여 효율적으로 탐색할 수 있는 주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치를 제공한다.

본 개시의 다양한 실시 예는, 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 지향 정보를 결정하는 동작; 상기 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를 무선 통신을 통해 송신하는 동작; 및 상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 수신하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예는, 전자 장치에 있어서, 안테나; 통신 모듈; 및 상기 안테나와 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 지향 정보를 결정하고, 상기 안테나와 통신 모듈을 제어하여, 상기 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를, 무선 통신을 통해 송신하고, 상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 수신할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 예를 들어, 스마트 폰, 웨어러블 디바이스, 가전 기기 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에서, 무선 통신을 통해 주변 기기들을 탐색하는 경우, 원하는 방향, 또는 원하는 방향 및 거리 내에 위치한 주변 기기들만을 지향하여 효율적으로 탐색할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 불필요한 주변 기기들을 탐색하지 않고, 원하는 주변 기기들만을 지향하여 탐색함으로써, 무선 통신의 자원 낭비를 줄일 수 있고, 탐색 주체인 전자 장치의 전원 소모와 발열, 그리고 통신 트래픽을 효율적으로 줄일 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 예를 들어, 스마트 사진 태깅, 피촬영 거부, 위치 인식 기반 서비스, 비디오 컨퍼런스, 그리고 관심 영역(Region of Interest, ROI) 기반의 비정형 깊이 스캔 등과 같은 다양한 유형의 스마트 기능을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 101을 포함하는 네트워크 환경 100을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치 201의 블록 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 300의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 BLE 채널(channels) 구성을 예시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 BLE 프레임 구조(frame structure)를 예시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예에 적용되는 프로토콜 데이터 유니트의 페이로드 구성을 예시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 비콘 방송 메시지 파라미터(beacon broadcast message parameter) 700을 예시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 특정 방향 모델링(modeling of oriented direction) 800을 예시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 900의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1001가 지향성 안테나를 이용하여 주변 기기들을 지향적으로 탐색하는 예시 도면이다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1100가 지향성 안테나를 이용하여 주변 기기들을 섹터(sector) 단위로 탐색하는 예시 도면이다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1200가 지향성 안테나를 이용하여 소정 각도(Angle) 내의 주변 기기들을 빔포밍 방식으로 탐색하는 예시 도면이다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지의 파라미터 1300를 예시한 도면이다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1400와 주변 기기 1401 간의 동작 흐름도를 예시한 도면이다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1500와 주변 기기 1501 간에 지향 정보와 변위 각도가 송수신되는 예시 도면이다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지가 포함되는 IEEE 802.11ad 맥 프레임(MAC Frame) 1600을 예시한 도면이다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 섹터 레벌 탐색(Sector Level Seep) 동작에 대한 예시 도면이다.
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 슈퍼 프레임 구조(super frame structure)에서 상대 기기를 탐색하는 과정을 예시한 도면이다.
도 19는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 스마트 사진 태깅(smart picture tagging) 동작을 예시한 도면이다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 피촬영 거부 동작을 예시한 도면이다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 위치(Position) 인식 기반의 서비스를 예시한 도면이다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 비디오 컨퍼런스 동작을 예시한 도면이다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 ROI(Region of Interest) 기반의 비정형(Non-uniform) 깊이 스캔 동작을 예시한 도면이다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 주변 기기 탐색 방법에 대한 동작 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예를 설명한다. 본 개시의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

본 개시의 다양한 실시 예 가운데 사용될 수 있는“포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시의 다양한 실시 예에서 “또는” 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B”는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다. 본 개시의 다양한 실시 예 가운데 “제1,”“제2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들이 본 개시의 다양한 실시 예의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 개시의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들어, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller’s machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.

도 1은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 101을 포함하는 네트워크 환경 100을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 전자 장치 101은 버스 110, 프로세서 120, 메모리 130, 입출력 인터페이스 140, 디스플레이 150, 통신 인터페이스 160, 안테나 인터페이스 170, 그리고 센서 인터페이스 180 등을 포함할 수 있다.

상기 안테나 인터페이스 170은, 예를 들어, 모든 방향으로 신호를 송수신하는 무지향성(Omni-Directional) 안테나, 또는 특정 방향으로 신호를 송수신하는 지향성(Directional) 안테나 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 무지향성 안테나 또는 상기 지향성 안테나는, 상기 전자 장치의 케이스(case)와 일체로 구성되거나, 별도로 구성될 수 있고, 상기 안테나 인터페이스 170은, 상기 통신 인터페이스 160에 포함되거나, 별도의 구성일 수 있으며, 상기 프로세서 120와 연동될 수 있다.

상기 센서 인터페이스 180은, 모션 센서, 위치 센서, 지문 센서, 가속도 센서, 지자기 센서, 그리고 심박수 측정기 등과 같은 다양한 센서들의 정보를 수신하기 위한 구성 요소로서, 상기 프로세서 120와 연동될 수 있다. 상기 버스 110은 전술한 구성요소들을 서로 연결하고, 전술한 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지)을 전달하는 회로일 수 있다.

상기 프로세서 120은, 예를 들면, 상기 버스 110를 통해 전술한 다른 구성요소들(예: 상기 메모리 130, 상기 입출력 인터페이스 140, 상기 디스플레이 150, 상기 통신 인터페이스 160등)로부터 명령을 수신하여, 수신된 명령을 해독하고, 해독된 명령에 따른 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

상기 메모리 130은, 상기 프로세서 120 또는 다른 구성요소들(예: 상기 입출력 인터페이스 140, 상기 디스플레이 150, 상기 통신 인터페이스 160 등)로부터 수신되거나 상기 프로세서 120또는 다른 구성요소들에 의해 생성된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 상기 메모리 130은, 예를 들면, 커널 131, 미들웨어 132, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface) 133 또는 어플리케이션 134 등의 프로그래밍 모듈들을 포함할 수 있다. 전술한 각각의 프로그래밍 모듈들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다.

상기 커널 131은 나머지 다른 프로그래밍 모듈들, 예를 들면, 상기 미들웨어 132, 상기 API 133 또는 상기 어플리케이션 134에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 상기 버스 110, 상기 프로세서 120 또는 상기 메모리 130 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 상기 커널 131은 상기 미들웨어 132, 상기 API 133 또는 상기 어플리케이션 134에서 상기 전자 장치 101의 개별 구성요소에 접근하여 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

상기 미들웨어 132는 상기 API 133 또는 상기 어플리케이션 134이 상기 커널 131과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 미들웨어 132는 상기 어플리케이션134로부터 수신된 작업 요청들과 관련하여, 예를 들면, 상기 어플리케이션 134 중 적어도 하나의 어플리케이션에 상기 전자 장치 101의 시스템 리소스(예: 상기 버스 110, 상기 프로세서 120 또는 상기 메모리 130 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 배정하는 등의 방법을 이용하여 작업 요청에 대한 제어(예: 스케줄링 또는 로드 밸런싱)을 수행할 수 있다.

상기 API 133은 상기 어플리케이션 134이 상기 커널 131 또는 상기 미들웨어 132에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 화상 처리 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션 134는 SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 달력 어플리케이션, 알람 어플리케이션, 건강 관리(health care) 어플리케이션(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정하는 어플리케이션) 또는 환경 정보 어플리케이션(예: 기압, 습도 또는 온도 정보 등을 제공하는 어플리케이션) 등을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 어플리케이션 134는 상기 전자 장치 101와 외부 전자 장치(예: 전자 장치 104) 사이의 정보 교환과 관련된 어플리케이션일 수 있다. 상기 정보 교환과 관련된 어플리케이션은, 예를 들어, 상기 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 상기 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 알림 전달 어플리케이션은 상기 전자 장치 101의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생한 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치 104)로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치(예: 전자 장치 104)로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 상기 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 상기 전자 장치 101와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치 104)의 적어도 일부에 대한 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴온/턴오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 상기 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 상기 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리(예: 설치, 삭제 또는 업데이트)할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션 134는 상기 외부 전자 장치(예: 전자 장치 104)의 속성(예: 전자 장치의 종류)에 따라 지정된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치가 MP3 플레이어인 경우, 상기 어플리케이션 134는 음악 재생과 관련된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 유사하게, 외부 전자 장치가 모바일 의료기기인 경우, 상기 어플리케이션 134는 건강 관리와 관련된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션 134는 전자 장치 101에 지정된 어플리케이션 또는 외부 전자 장치(예: 서버 106 또는 전자 장치 104)로부터 수신된 어플리케이션 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 입출력 인터페이스 140은, 입출력 장치(예: 센서, 키보드 또는 터치 스크린)를 통하여 사용자로부터 입력된 명령 또는 데이터를, 예를 들면, 상기 버스 110를 통해 상기 프로세서 120, 상기 메모리 130, 상기 통신 인터페이스 160에 전달할 수 있다. 예를 들면, 상기 입출력 인터페이스 140은 터치 스크린을 통하여 입력된 사용자의 터치에 대한 데이터를 상기 프로세서 120로 제공할 수 있다. 또한, 상기 입출력 인터페이스 140은, 예를 들면, 상기 버스 110을 통해 상기 프로세서 120, 상기 메모리 130, 상기 통신 인터페이스 160로부터 수신된 명령 또는 데이터를 상기 입출력 장치(예: 스피커 또는 디스플레이)를 통하여 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 입출력 인터페이스 140은 상기 프로세서 120를 통하여 처리된 음성 데이터를 스피커를 통하여 사용자에게 출력할 수 있다.

상기 디스플레이 150은 사용자에게 각종 정보(예: 멀티미디어 데이터 또는 텍스트 데이터 등)을 표시할 수 있다. 상기 통신 인터페이스 160은 상기 전자장치 101와 외부 장치(예: 전자 장치 104 또는 서버 106) 간의 통신을 연결할 수 있다. 예를 들면, 상기 통신 인터페이스 160은 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크 162에 연결되어 상기 외부 장치와 통신할 수 있다.

상기 무선 통신은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity), BT(Bluetooth), NFC(near field communication), GPS(global positioning system) 또는 cellular 통신(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유선 통신은, 예를 들어, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232) 또는 POTS(plain old telephone service) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 네트워크 162는 통신 네트워크(telecommunications network)일 수 있다. 상기 통신 네트워크 는 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷(internet), 사물 인터넷(internet of things) 또는 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치 101와 외부 장치 간의 통신을 위한 프로토콜(예: transport layer protocol, data link layer protocol 또는 physical layer protocol))은 어플리케이션 134, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스 133, 상기 미들웨어 132, 커널 131 또는 통신 인터페이스 160 중 적어도 하나에서 지원될 수 있다.

도 2는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치 200의 블록 도면이다. 상기 전자 장치 200은, 예를 들어, 도 1에 도시된 전자 장치 101의 전체 또는 일부를 구성할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 전자 장치 200은 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: application processor) 210, 통신 모듈 220, SIM(subscriber identification module) 카드 224, 메모리 230, 센서 모듈 240, 입력 장치 250, 디스플레이 260, 인터페이스 270, 오디오 모듈 280, 카메라 모듈 291, 전력관리 모듈 295, 배터리 296, 인디케이터 297 및 모터 298 를 포함할 수 있다.

상기 AP 210은 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 AP 210에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 멀티미디어 데이터를 포함한 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 상기 AP 210은, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 AP 210은 GPU(graphic processing unit, 미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 통신 모듈 220(예: 상기 통신 인터페이스 160)은 상기 전자 장치 201(예: 상기 전자 장치 101)와 네트워크를 통해 연결된 다른 전자 장치들(예: 전자 장치 104 또는 서버 106) 간의 통신에서 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 통신 모듈 220은 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, BT 모듈 225, GPS 모듈 227, NFC 모듈 228 및 RF(radio frequency) 모듈 229를 포함할 수 있다.

상기 셀룰러 모듈 221은 통신망(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등)을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 또한, 상기 셀룰러 모듈 221은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드 224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈 221은 상기 AP 210가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 셀룰러 모듈 221은 멀티 미디어 제어 기능의 적어도 일부를 수행할 수 있다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈 221은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 셀룰러 모듈 221은, 예를 들면, SoC로 구현될 수 있다. 도 2에서는 상기 셀룰러 모듈 221(예: 커뮤니케이션 프로세서), 상기 메모리 230 또는 상기 전력관리 모듈 295 등의 구성요소들이 상기 AP 210와 별개의 구성요소로 도시되어 있으나, 한 실시 예에 따르면, 상기 AP 210가 전술한 구성요소들의 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 221)를 포함하도록 구현될 수 있다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 AP 210 또는 상기 셀룰러 모듈 221(예: 커뮤니케이션 프로세서)은 각각에 연결된 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리할 수 있다. 또한, 상기 AP 210 또는 상기 셀룰러 모듈 221은 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신하거나 다른 구성요소 중 적어도 하나에 의해 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

상기 WiFi 모듈 223, 상기 BT 모듈 225, 상기 GPS 모듈 227 또는 상기 NFC 모듈 228 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 도 2에서는 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, BT 모듈 225, GPS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228이 각각 별개의 블록으로 도시되었으나, 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, BT 모듈 225, GPS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, BT 모듈 225, GPS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228 각각에 대응하는 프로세서들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 221에 대응하는 커뮤니케이션 프로세서 및 WiFi 모듈 223에 대응하는 WiFi 프로세서)는 하나의 SoC로 구현될 수 있다.

상기 RF 모듈 229는 데이터의 송수신, 예를 들면, RF 신호의 송수신을 할 수 있다. 상기RF 모듈 229는, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(low noise amplifier) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 RF 모듈 229는 무선통신에서 자유공간상의 전자파를 송수신하기 위한 부품, 예를 들면, 도체 또는 도선 등을 더 포함할 수 있다. 도 2에서는 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, BT 모듈 225, GPS 모듈 227 및 NFC 모듈 228이 하나의 RF 모듈 229을 서로 공유하는 것으로 도시되어 있으나, 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, BT 모듈 225, GPS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호의 송수신을 수행할 수 있다.

상기 SIM 카드 224는 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드일 수 있으며, 전자 장치의 특정 위치에 형성된 슬롯에 삽입될 수 있다. 상기 SIM 카드 224는 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier))또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

상기 메모리 230(예: 상기 메모리 130)는 내장 메모리 232 또는 외장 메모리 234를 포함할 수 있다. 상기 내장 메모리 232는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등) 또는 비휘발성 메모리(non-volatile Memory, 예를 들면, OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, NAND flash memory, NOR flash memory 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 상기 내장 메모리 232는 Solid State Drive (SSD)일 수 있다. 상기 외장 메모리 234는 flash drive, 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital) 또는 Memory Stick 등을 더 포함할 수 있다. 상기 외장 메모리 234는 다양한 인터페이스를 통하여 상기 전자 장치 201과 기능적으로 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치 201은 하드 드라이브와 같은 저장 장치(또는 저장 매체)를 더 포함할 수 있다.

상기 센서 모듈 240은 물리 량을 계측하거나 전자 장치 201의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 센서 모듈 240은, 예를 들면, 제스처 센서 240A, 자이로 센서 240B, 기압 센서 240C, 마그네틱 센서 240D, 가속도 센서 240E, 그립 센서 240F, 근접 센서 240G, color 센서 240H(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서 240I, 온/습도 센서 240J, 조도 센서 240K 또는 UV(ultra violet) 센서 240M중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 센서 모듈 240은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor, 미도시), EMG 센서(electromyography sensor, 미도시), EEG 센서(electroencephalogram sensor, 미도시), ECG 센서(electrocardiogram sensor, 미도시), IR(infra red) 센서(미도시), 홍채 센서(미도시), 지문 센서(미도시), 지자기 센서(미도시), 심박수 측정기(미도시) 등을 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈 240은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어회로를 더 포함할 수 있다.

상기 입력 장치 250은 터치 패널(touch panel) 252, (디지털) 펜 센서(pen sensor) 254, 키(key) 256 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 258를 포함할 수 있다. 상기 터치 패널 252는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 검출할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널 252는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 검출이 가능하다. 상기 터치 패널 252는 택타일레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 터치 패널 252는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

상기 (디지털) 펜 센서 254는, 예를 들면, 사용자의 터치 입력을 받는 것과 동일 또는 유사한 방법 또는 별도의 검출용 시트(sheet)를 이용하여 구현될 수 있다. 상기 키 256은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키 패드를 포함할 수 있다. 상기 초음파(ultrasonic) 입력 장치 258은 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 전자 장치 201에서 마이크(예: 마이크 288)로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있는 장치로서, 무선 검출이 가능하다. 한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치 201은 상기 통신 모듈 220를 이용하여 이와 연결된 외부 장치(예: 컴퓨터 또는 서버)로부터 사용자 입력을 수신할 수도 있다.

상기 디스플레이 260(예: 상기 디스플레이 150)은 패널 262, 홀로그램 장치 264 또는 프로젝터 266을 포함할 수 있다. 상기 패널 262는, 예를 들면, LCD(liquid-crystal display) 또는 AM-OLED(active-matrix organic light-emitting diode) 등일 수 있다. 상기 패널 262는, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent) 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 상기 패널 262는 상기 터치 패널 252과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 상기 홀로그램 장치 264는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 상기 프로젝터 266은 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 상기 스크린은, 예를 들면, 상기 전자 장치 201의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 260은 상기 패널 262, 상기 홀로그램 장치 264, 또는 프로젝터266를 제어하기 위한 제어회로를 더 포함할 수 있다.

상기 인터페이스 270은, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface) 272, USB(universal serial bus) 274, 광 인터페이스(optical interface) 276 또는 D-sub(D-subminiature) 278를 포함할 수 있다. 상기 인터페이스 270은, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스 160에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 인터페이스 270은, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure Digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

상기 오디오 모듈 280은 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 상기 오디오 모듈 280의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1에 도시된 입출력 인터페이스 140에 포함될 수 있다. 상기 오디오 모듈 280은, 예를 들면, 스피커 282, 리시버 284, 이어폰 286 또는 마이크 288 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

상기 카메라 모듈 291은, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈(미도시), ISP(image signal processor, 미도시) 또는 플래시(flash, 미도시)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다. 상기 전력관리 모듈 295는 상기 전자 장치 201의 전력을 관리할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 상기 전력관리 모듈 295는, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit) 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다.

상기 PMIC는, 예를 들면, 집적회로 또는 SoC 반도체 내에 탑재될 수 있다. 충전 방식은 유선과 무선으로 구분될 수 있다. 상기 충전 IC는 배터리를 충전시킬 수 있으며, 충전기로부터의 과전압 또는 과전류 유입을 방지할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 충전 IC는 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식 중 적어도 하나를 위한 충전 IC를 포함할 수 있다. 무선 충전 방식으로는, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등이 있으며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로 또는 정류기 등의 회로가 추가될 수 있다.

상기 배터리 게이지는, 예를 들면, 상기 배터리 296의 잔량, 충전 중 전압, 전류 또는 온도를 측정할 수 있다. 상기 배터리 296은 전기를 저장 또는 생성할 수 있고, 그 저장 또는 생성된 전기를 이용하여 상기 전자 장치 201에 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리 296은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

상기 인디케이터 297은 상기 전자 장치 201 혹은 그 일부(예: 상기 AP 210)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 상기 모터 298은 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 전자 장치 201은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 TV지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting) 또는 미디어플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

본 개시에 따른 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 본 개시에 따른 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

이하, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 주변 기기 탐색 방법 및 그 전자 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 스마트 폰 또는 태블릿 PC 등은 물론, 스마트 와치 또는 스마트 글라스 등과 같은 웨어러블 형태의 전자 장치일 수 있으며, 무선 통신 기능이 구비된 TV, 에어컨, 선풍기 등과 같은 가전 기기 형태의 전자 장치일 수 있다.

상기 전자 장치는, 도 1과 도 2에 도시된 구성 요소들 중 전체 또는 일부를 포함하여 구성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, BT, WiFi, BLE, LTE 등과 같은 다양한 무선 통신을 통해, 원하는 방향 또는 원하는 방향 및 거리에 위치한 주변 기기들만을 지향하여 효율적으로 탐색할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 무지향성 안테나, BLE 통신, 그리고 비콘(Beacon) 신호를 이용하여, 원하는 방향 또는 원하는 방향 및 거리에 위치한 주변 기기들만을 지향적으로 탐색할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 지향성 안테나와, WiFi 통신, mm-Wave 주파수, 그리고 비콘 신호를 이용하여, 원하는 방향 또는 원하는 방향 및 거리에 위치한 주변 기기들만을 지향적으로 탐색할 수 있다. 또한, 이외의 다양한 무선 통신을 이용하여, 원하는 주변 기기들만을 지향적으로 탐색할 수 있다.

도 3은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 300의 일부 구성을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 전자 장치 300은, 무지향성 안테나 310(Omni-directional antenna), 비콘 관리기 320, 센서 관리기 330, 어플리케이션 340, 베이스밴드 모듈 350, 와이파이 모듈 360, 적외선 모듈 370, 블루투스 모듈 380, 그리고 스피커 390 등을 포함할 수 있다.

상기 센서 관리기 330은, 가속도 센서 331, 제스처 센서 332, 지문 센서 333, 근접 센서 334, 지자기 센서 335, 위치 센서 336, 조도 센서 337, 고도 센서 338, 그리고 터치 센서 339 등의 각종 센서들을 관리할 수 있으며, 상기 비콘 관리기 320와 하나의 구성 요소로 일체화되거나, 별도의 구성 요소로서 연동될 수 있다.

상기 비콘 관리기 320은, 상기 어플리케이션 340이 실행됨에 따라, 상기 적어도 하나의 모듈을 구동시키고, 상기 모듈은, 무선 네트워크를 통해 수신되는 비콘 신호를 상기 비콘 관리기 320로 출력할 수 있다. 상기 비콘 관리기 320은, 상기 센서 관리기 330을 통해 입력되는 각종 센서 정보에 기반하여, 비콘 신호의 송수신 동작을 제어할 수 있으며, 도 1의 프로세서에 포함되거나, 또는 별도의 구성으로, 상기 프로세서와 연동될 수 있다.

상기 비콘 관리기 320은, 상기 어플리케이션 340에서 생성된 비콘 신호의 송신 동작을 제어하거나, 상기 어플리케이션 340의 요청에 따라 비콘 신호를 직접 생성할 수 있다. 상기 비콘 관리기 320은 상기 어플리케이션 내부에 포함되어 어플리케이션 별로 비콘 동작을 관리할 수 있고, 상기 어플리케이션 외부에 존재하여 여러 어플리케이션의 비콘 동작을 관리할 수도 있다.

상기 비콘 관리기 320은, 상기 베이스밴드 모듈, 상기 와이파이 모듈, 상기 적외선 모듈, 상기 블루투스 모듈, 그리고 상기 스피커 등의 각 모듈 내부에 포함될 수도 있다.

상기 비콘 관리기 320에서 생성되는 제어 명령에 의해, 비콘 동작이 제어되며, 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈을 통해, 상기 비콘 신호가 송신(예: broadcasting) 된다.

여기서 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈은, 상기 베이스밴드 모듈, 상기 와이파이 모듈, 상기 적외선 모듈, 상기 블루투스 모듈, 그리고 상기 스피커 중 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 무지향성 안테나 310은, 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈에 포함되거나, 별도의 구성일 수 있으며, 상기 전자 장치의 케이스와 일체로 구성되거나 별도의 구성일 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈로서, 상기 블루투스 모듈이 사용될 수 있으며, 상기 블루투스 모듈은, 예를 들어, Bluetooth 4.0(BLE) 프로토콜에 기반하여 최대 70m 이내의 전자 장치들과 무선 통신할 수 있는 비콘 신호를, 상기 무지향성 안테나 310을 통해 모든 방향으로 송신할 수 있다.

참고로, 상기 Bluetooth 4.0(BLE) 프로토콜에 기반한 비콘 신호는, 특정 업체, 예를 들어, 애플(Apple) 사에서 지칭하는 아이비콘(iBeacon) 신호로 일컬어질 수 있으나, 이하에서는, 비콘 신호라고 통칭한다. 상기 블루투스 모듈은, 원하는 방향 또는 원하는 방향 및 거리 내의 주변 기기들만을 탐색하기 위하여, 소정의 지향 정보를, 비콘 프레임(frame) 또는 비콘 패킷(packet) 내에 포함시켜 송신할 수 있다.

도 4는, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 BLE 채널(channels) 구성을 예시한 도면이다. 도 4을 참조하면 상기 BLE 무선 통신은, 예를 들어, 2.4GHz 대역(band)에서 2MHz 대역폭(bandwidth)로 구성된 40 개의 채널(channels)을 가질 수 있고, 상기 40 개의 채널 중 37, 38, 39번 채널들이 광고 채널(advertising channel)로 할당될 수 있으며, 나머지 다른 채널들은 데이터 채널(data channel)로 할당될 수 있다.

도 5는, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 BLE 프레임 구조(frame structure)를 예시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 예를 들어, 상기 광고 채널을 통해 송신되는 BLE 프레임 500은, 8 비트에 해당하는 1 옥텟(octet) 크기의 프리앰블(Preamble)과, 4 옥텟 크기의 억세스 어드레스(Access Address)와, 프로토콜 데이터 유니트(Protocol Data Unit, PDU), 그리고 3 옥텟 크기의 씨알씨(Cyclical Redundancy Check, CRC)를 포함할 수 있다.

상기 프리앰블(Preamble)은, 주파수 동기화 및 자동이득조절(AGC) 연습(training) 등에 이용될 수 있고, 상기 억세스 어드레스(Access Address)는, 예를 들어, 접속 주소 값으로서, 0x8E89BED6 값이 포함될 수 있고, 상기 프로토콜 데이터 유니트(PDU)는, 헤더(Header) 부분과 페이로드(Payload) 부분으로 구분될 수 있고, 상기 씨알씨(CRC)는, 데이터 전송 에러를 검출하기 위한 코드 값이 포함될 수 있다.

상기 프로토콜 데이터 유니트(PDU))의 헤더(Header)는, 16 비트로 할당되고, 상기 프로토콜 데이터 유니트의 페이로드(Payload)는, 상기 헤더에 포함된 렝스 필드(Length field) 값에 따라 임의의 N 비트로 할당될 수 있다.

상기 16 비트의 헤드(Header)는, 4 비트의 타입(type) 필드와, 2 비트의 RFU(Reserved for Future Use) 필드와, 1 비트의 TxAdd 필드와, 1 비트의 RxAdd 필드와, 6 비트의 렝스(Length) 필드, 그리고, 2 비트의 RFU(Reserved for Future Use)으로 구성될 수 있다.

도 6은, 본 개시의 다양한 실시 예에 적용되는 프로토콜 데이터 유니트의 페이로드 600에 대한 구성을 예시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 상기 프로토콜 데이터 유니트(PDU)의 페이로드(Payload) 600은, 예를 들어, 블루투스 맥 어드레스(Bluetooth MAC address)를 나타내는 05 a2 17 6e 3d 71의 값과, 애플 사에 의해 정해진 아이비콘 광고 프리픽스(Apple’s fixed ibeacon advertising prefix)를 나타내는 02 01 1a 1a ff 4c 00 02 15의 값과, 아이비콘 프로파일 식별자(ibeacon profile uuid)를 나타내는 예를 들어 e2 c5 6d b5 df fb 48 d2 b0 60 d0 f5 a7 10 96 e0의 값을 포함할 수 있다.

또한, 상기 프로토콜 데이터 유니트의 페이로드 600은, 메이저 필드 601 과, 마이너 필드 602와, 교정된 송신 전력의 2의 보수(The 2’s complement of the calibrated Tx Power)값을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 범용 고유 식별자(Universally Unique Identifier, UUID)는, 예를 들어, RFC4122 표준에 따라 생성될 수 있으며, 상기 UUID는, 서비스 식별자로 활용될 수 있다.

예를 들어, 특정 장소(예: 스타벅스 커피매장)에 설치된 전자 장치(예: 비콘 송신기, Tx)는, 상기 특정 장소에 할당된 고유의 UUID를, 비콘 신호에 포함시켜 송신하고, 상기 특정 장소에서, 상기 비콘 신호를 수신한 전자 장치(예: 비콘 수신기, Rx)는, 상기 비콘 신호에 포함된 UUID를 확인하여, 현재 위치가 상기 특정 장소(예: 스타벅스 커피매장) 또는 상기 특정 장소 주변이라고 판단할 수 있다.

상기 특정 장소에 설치된 전자 장치(예: 비콘 송신기, Tx)는, 전송 파워 값을, 비콘 신호에 포함시켜 송신하고, 상기 특정 장소에서, 상기 비콘 신호를 수신한 전자 장치(예: 비콘 수신기, Rx)는, 상기 비콘 신호에 포함된 전송 파워 값을 확인한 후, 실제로 수신한 비콘 신호의 신호 세기 값과 비교하여, 상기 비콘 신호를 송신한 전자 장치(예: 비콘 송신기, Tx)와의 이격 거리를 산출할 수 있다.

상기 비콘 신호를 수신한 전자 장치(예: 비콘 수신기, Rx)는, 상기 비콘 신호에 포함된 다양한 값들에 기반하여, 임의의 특정 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 비콘 신호에 포함된 다양한 값들에 의해 지정되는 특정 어플리케이션을 시작(launching)하거나, 또는 특정 컨텐츠(예: 스타벅스 커피매장의 광고 또는 커피구매 할인쿠폰 등)을 제공하는 서버(server)에 접속하는 등의 다양한 동작을 수행할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 특정 장소에 설치된 전자 장치(예: 비콘 송신기, Tx)는, 상기 페이로드에 포함된 메이저(major) 필드 601와 마이너(minor) 필드 602를 이용하여, 원하는 방향 및 위치 정보를, 상기 비콘 신호에 포함시켜 송신할 수 있다.

도 7은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 비콘 방송 메시지 파라미터(beacon broadcast message parameter) 700를 예시한 도면이다. 상기 비콘 방송 메시지 파라미터 700은, 예를 들어, 상기 프로토콜 데이터 유니트의 페이로드에 포함된 16 비트의 메이저 필드와 마이너 필드를 이용하여, 주변 기기들로 송신될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 16 비트의 메이저 필드와 마이너 필드 중 선두 2 비트(b0, b1)는, 헤더(header) 정보로 사용되고. 나머지 후단 14 비트(b3~b15)는, 세부(detail) 정보로 사용될 수 있다.

예를 들어, 상기 16 비트 중 2 비트의 헤더 정보가 00이면, 이후 14 비트의 상세 정보가, 위도(latitude)와 경도(longitude) 값임을 나타내고, 상기 16 비트 중 2 비트의 헤더 정보가 01이면, 이후 14 비트의 상세 정보가, 3차원 방향(direction 3D)) 값임을 나타낼 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 2 비트의 헤더 정보가 00이면, 상기 14 비트의 상세 정보에는, 위치 정보로서, 7 비트의 위도 값과 7 비트의 경도 값이 기록될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 2 비트의 헤더 정보가 01이면, 상기 14 비트의 상세 정보에는, 3 차원 방향 정보로서, 7 비트의 XY 방향 값과 7 비트의 Z 방향 값이 기록될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 2 비트의 헤더 정보가, 10 또는 11이면, 상기 14 비트의 상세 정보에는, 아직 정해지지 않은 값이 기록될 수 있으며, 상기 2 비트의 헤더 정보 10 또는 11과, 그와 연관된 14 비트의 상세 정보는, 필요에 따라 새롭게 정의되어 사용될 수 있다.

예를 들어, 시나리오적으로 사진을 촬영하는 상황과 기술적으로 BLE 비콘 패킷의 전송 가능 범위를 모두 고려할 때, 비콘 패킷의 전송 가능 거리는, 미터 단위로 대략 1~10 (최대 20m) 정도가 되며, 이를 위도와 경도로 나타내면 소수 이하 다섯째부터 넷째 자리 정도가 의미 있는 수일 수 있다.

그리고, 지상 기준 위도 1도를 미터법으로 표시하면 약 111,640m (약 105m)임을 이용하여 환산한 것으로, 소수 다섯째 자리의 값(0~9) 을 표현하기 위해 4 비트가 필요하고, 만약 소수 넷째~다섯째 자리 값(00~99)을 표현하기 위해 7 비트가 필요하다, 상기와 같은 연산을 위도는 물론 경도에 동일하게 적용할 수 있다.

즉, 상기와 같은 조건을 만족하는 위치 정보로서, 위도와 경도를 표현하기 위해서는 최소 8 비트 또는 14 비트를 할당하여 표시할 수 있으며, 상기 8 비트와 14 비트의 표시를 구분하기 위하여, 이를 식별할 수 있는 2 비트의 헤더 정보가 필요할 수 있다. 이 경우, 상기 2 비트의 헤더 정보 중 정해지지 않은 10의 값 또는 11의 값 중 어느 하나를 할당하여 구분할 수 있다.

도 8은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 특정 방향 모델링(modeling of oriented direction) 800을 예시한 도면이다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 2 비트의 헤더 정보가 01이면, 이후 14 비트의 상세 정보가, 원하는 탐색 대상의 주변 기기에 대한 3 차원 방향 정보로서, 7 비트의 XY 방향 값과 7 비트의 Z 방향 값이 기록될 수 있다.

도 8을 참조하면, 상기 전자 장치 801가, 원하는 탐색 대상의 주변 기기를 지향하기 위한 방위각(θ)은, 상기 전자 장치 801에 구비된 센서, 예를 들어, 자이로 컴파스 센서(Gyro Compass Sensor) 등으로부터 측정된 N 극을 기준으로 표시할 수 있다.

예를 들어, 360˚(도)를 상기 14 비트의 상세 정보로 할당하기 위한 적절한 수치를 설계할 수 있다. XY 평면의 경우, 360도를 5도 간격으로 나누면, 전체 72개의 구간으로 나눌 수 있고, 이 값을 2 진 연산으로 나타내면, 총 7 비트가 필요하다. 반면, 상기 360도를 10도 간격으로 나누면 전체 36개의 구간으로 양자화(quantization)가 가능하므로 6 비트가 필요하다.

한편, Z 평면을 전체 구(sphere)라고 가정하는 경우, 360도를 5도 간격으로 나누면, 전체 72개의 구간으로 구분되므로, 7 비트가 필요하다. 반면, Z 평면을 반구(hemi-sphere)라고 가정하는 경우, 180도를 5도 간격으로 나누면, 전체 36개의 구간으로 양자화가 가능하므로 6 비트가 필요하다.

상기 전자 장치(예: 비콘 송신기, Tx)는, 원하는 방향, 또는 원하는 방향 및 위치에 존재하는 주변 기기들만을 탐색하기 위한 방향 정보와 위치 정보 중 어느 하나 이상을, 상기 비콘 신호 내에 포함시켜 송신할 수 있다.

그리고, 상기 비콘 신호를 수신하는 전자 장치(예: 비콘 수신기, Rx)는, 상기 비콘 신호에 포함된 방향 정보와 위치 정보 중 어느 하나 이상에 기반하여, 상기 수신된 비콘 신호가 유효한지를 판단하고, 상기 비콘 신호를 송신한 전자 장치(예: 비콘 송신기, Tx)와의 무선 통신을 수행하거나, 상기 비콘 신호에 포함된 다양한 값들에 기반하여, 임의의 특정 어플리케이션을 시작하거나, 특정 컨텐츠를 제공하는 서버와 접속하는 등의 다양한 동작을 수행할 수 있다.

따라서, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 전자 장치는, 무지향성 안테나, BLE 통신, 그리고 비콘(Beacon) 신호를 이용하여, 원하는 방향 또는 원하는 방향 및 거리에 위치한 주변 기기들만을 지향적으로 탐색할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 지향성(directional) 안테나와, mm-Wave(millimeter Wave) 주파수 기반의 WiFi 통신, 그리고 비콘 신호를 이용하여, 원하는 방향 또는 원하는 방향 및 거리에 위치한 주변 기기들만을 지향적으로 탐색할 수 있다.

예를 들어, 상기 전자 장치는, 주변 기기들을 탐색하기 위하여 지향성 안테나의 빔포밍(Beamforming) 방식을 이용하고, 60GHz 또는 28GHz mm-Wave 기반의 통신 기법으로 WiFi 802.11ad 등을 이용할 수 있다.

상기 전자 장치는, 상기 mm-Wave 주파수 기반의 빔포밍 방식을 이용하여 주변 기기들을 탐색(Scan)하는 경우, 상기 주변 기기로 탐색 요구(scan request) 메시지를 송신하고, 상기 주변 기기로부터 탐색 응답(scan response) 메시지를 수신할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 스캔 요구 메시지와 스캔 응답 메시지를 이용하여 지향적으로 주변 기기를 탐색하는 방법은, 네트워크 자원을 효율적으로 이용할 수 있고, 무지향성 안테나를 이용하여 주변 기기를 탐색하는 방법에 비해 보다 정확한 탐색이 가능할 수 있다.

상기 지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법은, 60GHz 외의 다른 주파수, 예를 들어, 28GHz 등의 다른 주파수를 이용하더라도 빔포밍이 가능하다면 보다 더 많은 다양한 실시 예가 가능하며, 802.11 계열의 WiFi 통신을 이용하더라도, MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)를 위해 여러 안테나들을 이용하여 빔을 형성하는 것도 가능하다.

상기 mm-Wave 주파수의 특징 중 하나는 직진성이다. 특정 전자 장치를 마주보고(facing) 지향적으로 통신을 하기 위해서는, 상기 mm-Wave 주파수 사용이 적합할 수 있다. 상기 mm-Wave 주파수의 사용은, 직성 상의 시야(Line of sight)에 위치하고 있는 전자 장치들을 인식하고 컨트롤하는 여러 서비스에 적용 가능하다는 장점이 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 직선 상의 시야(Line of sight)에 있는 다른 전자 장치들과, 본 개시에 따른 탐색 요구/응답(Scan request/response) 메시지를 송수신하는 것만으로도, 탐색을 요구하는 전자 장치와, 탐색 요구에 응답하는 전자 장치들이 모두 상대방 전자 장치들에 대한 상대적 위치를 파악할 수 있다.

도 9는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 900의 일부 구성을 도시한 도면이다. 도 9을 참조하면, 상기 전자 장치 900은, 지향성 안테나 910(빔포밍을 수행하는 어레이 안테나), 비콘 관리기 920, 센서 관리기 930, 어플리케이션 940, 베이스밴드 모듈 950, 와이파이 모듈 960, 적외선 모듈 970, 블루투스 모듈 980, 그리고 스피커 990 등을 포함할 수 있다.

상기 센서 관리기 930은, 가속도 센서 931, 제스처 센서 932, 지문 센서 933, 근접 센서 934, 지자기 센서 935, 위치 센서 936, 조도 센서 937, 고도 센서 938, 그리고 터치 센서 939 등의 각종 센서들을 관리할 수 있으며, 상기 비콘 관리기 920와 하나의 구성 요소로 일체화되거나, 별도의 구성 요소로서 연동될 수 있다.

상기 비콘 관리기 920은, 상기 어플리케이션 940이 실행됨에 따라, 상기 적어도 하나의 모듈을 구동시키고, 상기 모듈은, 무선 네트워크를 통해 수신되는 비콘 신호를 상기 비콘 관리기 920로 출력할 수 있다. 상기 비콘 관리기 920은, 상기 센서 관리기 930을 통해 입력되는 각종 센서 정보에 기반하여, 비콘 신호의 송수신 동작을 제어할 수 있으며, 도 1의 프로세서에 포함되거나, 또는 별도의 구성으로, 상기 프로세서와 연동될 수 있다. .

상기 비콘 관리기 920은, 상기 어플리케이션 940에서 생성된 비콘 신호의 송신 동작을 제어하거나, 상기 어플리케이션 940의 요청에 따라 비콘 신호를 직접 생성할 수 있다. 상기 비콘 관리기 920은 상기 어플리케이션 내부에 포함되어 어플리케이션 별로 비콘 동작을 관리할 수 있고, 상기 어플리케이션 외부에 존재하여 여러 어플리케이션의 비콘 동작을 관리할 수도 있다.

상기 비콘 관리기 920은, 상기 베이스밴드 모듈, 상기 와이파이 모듈, 상기 적외선 모듈, 상기 블루투스 모듈, 그리고 상기 스피커 등의 각 모듈 내부에 포함될 수도 있다.

상기 비콘 관리기 920에서 생성되는 제어 명령에 의해, 비콘 동작이 제어되며, 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈을 통해, 상기 비콘 신호가 송신된다. 여기서 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈은, 상기 베이스밴드 모듈, 상기 와이파이 모듈, 상기 적외선 모듈, 상기 블루투스 모듈, 그리고 상기 스피커 중 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 지향성 안테나 910은, 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈에 포함되거나, 별도의 구성일 수 있으며, 상기 전자 장치의 케이스와 일체로 구성되거나 별도의 구성일 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 비콘 신호를 송수신할 수 있는 모듈로서, 상기 와이파이 모듈이 사용될 수 있으며, 상기 와이파이 모듈은, 예를 들어, 60GHz 또는 28GHz mm-Wave(millimeter wave) 주파수 기반의 통신 기법인 WiFi 802.11ad 등을 이용하고, 상기 지향성(directional) 안테나 910의 빔포밍(Beamforming) 방식을 이용하여 상기 비콘 신호를 특정 방향으로 송신할 수 있다.

도 10은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1001가 지향성 안테나를 이용하여 주변 기기들을 지향적으로 탐색하는 예시 도면이다. 도 10을 참조하면, 예를 들어, 특정 장소 1000 내에 설치되거나, 상기 특정 장소 1000로 이동하여 위치한 전자 장치 1001은, 여러 주변 기기들 1002~1004 중 원하는 방향(direction), 또는 원하는 방향 및 거리(distance) 내에 위치한 주변 기기들만 1002, 1003을, 상기 지향성(directional) 안테나를 이용한 빔포밍(Beamforming) 방식으로 지향하여 탐색할 수 있다.

도 11은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1100가 지향성 안테나를 이용하여 주변 기기들을 다수의 섹터(sector) 단위로 탐색하는 예시 도면이다. 도 11을 참조하면, 상기 전자 장치 1100의 지향성 안테나(미도시)는, 사용자에 의해 임의의 방향을 향할 수 있다.

예를 들어, 스마트 폰 등과 같은 전자 장치 1100의 지향성 안테나가 향하는 방향은, 상기 전자 장치 1100의 전면(front)에 설치된 스크린(screen) 1101의 반대 방향과 일치하도록 설계되거나, 상기 전자 장치 1100가 수평인 상태에서, 상기 스크린 1101의 상부가 향하는 방향과 일치하도록 다양한 방식으로 설계될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자는, 상기 전자 장치 1100가 특정 방향을 향하도록 한 후, 상기 전자 장치의 스크린 1101에 디스플레이된 주변 기기 탐색 버튼을 터치하거나, 주변 기기 탐색 어플리케이션을 실행시킬 수 있다.

상기 전자 장치 1100은, 여러 주변 기기들 1102~1106 중 상기 특정 방향 또는 상기 특정 방향 및 원하는 거리 내에 위치한 주변 기기들 1102~1104만을 탐색하기 위해, mm-Wave 주파수의 비콘 신호를 생성한 후, 상기 지향성 안테나를 통해 다수의 빔포밍 섹터(beamforming sector) 단위 sector 1~5 로 상기 비콘 신호를 송신할 수 있다.

도 12는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1200가 지향성 안테나를 이용하여 소정 각도(Angle) 내의 주변 기기들을 빔포밍 방식으로 탐색하는 예시 도면이다. 도 12을 참조하면, 상기 전자 장치 1200은, 탐색할 특정 방향에 대응되는 소정 각도를, 사전에 설정된 빔포밍 단위 각도로 균등하게 분할하여 구분할 수 있다.

예를 들어, XY 평면(plane)을 기준으로 탐색할 소정 각도가 25도 ~ 100도 이고, 사전에 설정된 빔포밍 단위 각도가 25도이면, 상기 전자 장치 1200은, 상기 지향성 안테나를 컨트롤하여, 제1 섹터(sector #1)에 해당하는 25도 ~ 50도의 제1 빔(beam #1) 1201과, 제2 섹터(sector #2)에 해당하는 50도 ~ 75도의 제2 빔(beam #2) 1202, 그리고 제3 섹터(sector #3)에 해당하는 75도 ~ 100도의 제3 빔(beam #3) 1203을 순차적으로 빔포밍하여 비콘 신호를 송신하면서, 주변 기기들을 탐색할 수 있다.

여기서, 상기 제1 섹터 내지 제3 섹터를 순차적으로 향하는 제1 빔 내지 제3 빔(1201~1203)은, 도 12에 도시한 바와 같이, 인접된 빔들 간의 일부분이 서로 중첩될 수 있다. 이는 빔 들간의 빈 공간이 형성되는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 13은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지의 파라미터 1300를 예시한 도면이다. 도 13을 참조하면, 상기 탐색 요구 메시지 1301에는, 탐색 동작의 주체인 전자 장치의 식별자를 나타내는 정보로서, Initiator ID가 포함될 수 있고, 탐색 동작의 목적(예: 사진 촬영) 또는 이벤트를 나타내는 정보로서, Scan Type이 포함될 수 있다.

상기 탐색 요구 메시지 1301에는, 예를 들어, 지향 각도(예: Gyro Compass 정보) 등과 같이 탐색 방향을 나타내는 정보로서, Directional Information가 포함될 수 있고, 거리 측정 등을 위해 빔 파워 레벨을 나타내는 정보로서, Beam Power Level이 포함될 수 있다.

상기 탐색 요구 메시지 1301에는, 예를 들어, 빔의 섹터 번호 또는 식별자 등을 나타내는 정보로서, Beam Sector ID가 포함될 수 있고, 상기 탐색 요구 메시지를 수신한 주변 기기에서, 탐색 응답 메시지를 송신할 채널과 시간(예: channel 1, 10ms 이후)을 지정하기 위한 정보로서, Response Schedule이 포함될 수 있고, 상기 전자 장치 내의 GPS 모듈이 켜져 있는 경우, 위치 정보를 나타내는 정보로서, GPS 정보가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 GPS 정보는, 상기 탐색 요구 메시지 1301에 포함되거나 또는 포함되지 않아도 되는 옵션 사항인 반면, 상기 Directional Information는, 특정 방향의 주변 기기들만을 제한적으로 탐색하기 위한 필수 사항이고, 상기 Beam Power Level은, 특정 거리 이내의 주변 기기들만을 제한적으로 탐색하기 위한 사항으로 상기 탐색 요구 메시지에 포함될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 Directional Information과, 상기 Beam Power Level은, 상기 탐색 요구 메시지 1301에 모두 포함되거나, 상기 Directional Information과, 상기 Beam Power Level 중 어느 하나만이, 상기 탐색 요구 메시지 1301에 포함될 수도 있다.

한편, 상기 탐색 응답 메시지 1302에는, 상기 탐색 요구 메시지를 수신한 주변 기기(예: Responder)의 식별자를 나타내는 정보로서, Responder ID가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 탐색 응답 메시지를 수신한 주변 기기는, 예를 들어, 사생활 보호 등을 위해, 주변 기기 탐색 요구에 응답하지 않도록 설정될 수도 있다.

상기 탐색 응답 메시지 1302에는, 상기 탐색 요구 메시지를 수신하게 된 빔 섹터 식별자를 나타내는 정보로서, Received Beam Sector ID가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 Received Beam Sector ID는, 상기 주변 기기가 수신한 탐색 요구 메시지 내의 빔 섹터 식별자를, 상기 탐색 요구 메시지를 송신한 전자 장치로 다시 전송하기 위한 것이다.

도 14는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1400와 주변 기기 1401 간의 동작 흐름도를 예시한 도면이다. 도 14를 참조하면, 주변 기기 탐색 동작의 주체인 전자 장치(예: Scanner 또는 Initiator) 1400은, 비콘 신호의 탐색 요구(scan request) 메시지 1403를 생성한 후, 상기 탐색 요구 메시지 1403를, 지향성 안테나를 통해 각각의 빔 섹터 단위들로 송신하는 빔포밍 동작을 순차적으로 반복할 수 있다.

예를 들어, 동작 1402에서, 상기 전자 장치 1400가, 임의의 한 빔 섹터(예: sector #1) 단위로 탐색 요구 메시지 1403를 송신하는 경우, 상기 탐색 요구 메시지 1403에는, Initiator ID, Scan Type, Directional Information, Beam Power Level, Beam Sector ID, 그리고, Response Schedule이 포함될 수 있고, GPS 정보가 옵션 사항으로 포함될 수 있다.

상기 임의의 한 빔 섹터(예: sector #1) 단위 내에 위치한 주변 기기(예: Responder) 1401은, 상기 탐색 요구 메시지 1403를 수신하게 되면, 동작 1404에서, 상기 탐색 요구 메시지 1403이 유효(valid)한 메시지인 지를 판단한다.

상기 주변 기기 1401은, 예를 들어, 사생활 보호 등을 위해, 주변 기기 탐색 요구에 응답하지 않도록 설정될 수 있으며, 이 경우, 상기 탐색 요구 메시지 1403가 유효하지 않다고 판단하여 응답을 거부할 수 있다.

한편, 상기 주변 기기 1401은, 상기 탐색 요구 메시지가 유효한 메시지라고 판단하는 경우, 동작 1405에서, 상기 탐색 요구 메시지 1403에 응답하는 탐색 응답(scan response) 메시지 1406를 생성하여, 상기 전자 장치 1400으로 송신할 수 있다.

여기서, 상기 탐색 응답 메시지 1406에는, Responder ID와 Received Beam Sector ID 가 포함될 수 있고, 상기 탐색 응답 메시지 1406은, 지향성 안테나를 통해 송신되거나, 또는 무지향성 안테나를 통해 다양한 방식으로 송신될 수도 있다.

예를 들어, 상기 주변 기기 1401에서, 지향성 안테나를 통해, 상기 탐색 응답 메시지 1405를 송신하는 경우, 상기 탐색 요구 메시지 1403를 수신한 임의의 한 섹터 단위(예: sector #1)로 빔포밍하여 송신하되, 상기 전자 장치 1400로부터 메시지 수신 여부에 대한 응답 메시지(예: ACK message)가 정상적으로 수신되지 않으면, 상기 임의의 한 섹터 단위에 인접한 다른 주변 섹터 단위들(예: sector #0, sector #2)로 빔포밍하여 상기 탐색 응답 메시지 1406를 재송신하는 동작을 반복할 수 있다.

이는, 상기 전자 장치 1400가 다른 위치로 일부 이동하는 경우에 발생할 수 있는 통신 에러 등을 방지하기 위한 것이다.

한편, 상기 탐색 요구 메시지 1403를 수신한 주변 기기 1401은, 상기 탐색 요구 메시지의 Initiator의 ID (예: MAC address 등)와, Directional information (예: 지향 각도)을 확인하여, 주변 기기 1401 자신의 위치로부터, 탐색 주체인 전자 장치(Initiator) 1400 간의 상대적인 위치를 계산할 수 있다.

상기 주변 기기 1401은, 상기 탐색 요구 메시지 1403의 Response Schedule를 확인하여, 상기 탐색 응답 메시지 1406를 송신하기 위한 채널과 시간 등을 결정한 후, 해당 채널과 시간에 맞추어, 상기 탐색 응답 메시지 1406을 송신할 수 있다.

상기 전자 장치 1400은, 상기 탐색 응답 메시지 1406에 포함된 Responder ID를 확인하여, 상기 주변 기기 1401의 파악하고, 상기 탐색 응답 메시지 1406에 포함된 Beam Sector ID을 확인하여, 전자 장치 1400 자신의 위치와 상기 주변 기기 1401 간의 상대적 위치를 계산할 수 있다.

도 15는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 1500와 주변 기기 1501 간에 지향 정보와 변위 각도가 송수신되는 예시 도면이다. 도 15을 참조하면, 탐색 주체인 전자 장치 1500과, 탐색 대상인 주변 기기 1501 간에는, 자이로 컴파스 센서 등에서 획득한 지향 정보와, 특정 지향점을 기준으로 하는 변위 각도 (θ)가 함께 전달될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 네트워크 자원이 많이 필요하고 상대적으로 부정확한 GPS 정보를 사용하지 않고서도, 보다 효율적으로 주변 기기의 위치를 파악하여 지도(Map)을 구성할 수 있다.

이는 LBS(Location-based Service) 기반의 실내 네비게이션(Indoor navigation)을 위한 지도 구성에 도움을 줄 수 있으며, 상기 LBS 시스템과 같이 위치 센싱 장비가 설치되지 않은 건물 내부 또는 야외(Outdoor)에서도 유용하게 적용할 수 있다.

도 16은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지가 포함되는 IEEE 802.11ad 맥 프레임(MAC Frame) 1600을 예시한 도면이다. 도 16을 참조하면, 상기 IEEE 802.11ad 맥 프레임(MAC Frame) 1600에는, DBand(Directional Band) capability information element 1601가 포함될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지의 파라미터 1602는, 상기 IEEE 802.11ad MAC Frame 1600의 DBand capability information element 1601에 포함되거나, DBand capability information element 외의 vendor specific information element의 형태로 포함될 수 있다. 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지 파라미터는 비콘 프레임(beacon frame), 디밴드 비콘 프레임(DBand Beacon frame), 프로브 요청 프레임(Probe request frame), 프로브 응답 프레임(Probe response frame) 등에 포함될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지의 파라미터는 MAC 이상의 상위 레이어(예. 어플리케이션 레이어)의 메시지에 포함될 수 있다.

도 17은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 섹터 레벌 탐색(Sector Level Seep) 동작에 대한 예시 도면이다. 도 17을 참조하면, 상기 탐색 요청(request) 메시지는, 상기 IEEE 802.11ad에서 고려되고 있는 DBand Beamforming 시initiator가 전송하는 메시지의 형태로 구현될 수 있다. 도 17을 참조하면, 상기 탐색 응답(response) 메시지는, 상기 IEEE 802.11ad에서 고려되고 있는 DBand Beamforming 시 repsponder가 전송하는 메시지의 형태로 구현될 수 있다.

보다 구체적으로는, 탐색 주체인 전자 장치(예: initiator) 1700와, 탐색 대상인 주변 기기(예: responder) 1701 간에 송수신되는 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지는, Directional Information을 고려하여 다양한 Sector Level Sweep (SLS)로 구현될 수 있다.

도 18은, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 슈퍼 프레임 구조(super frame structure)에서 상대 기기를 탐색하는 과정을 예시한 도면이다. 도 18을 참조하면, 탐색 주체인 전자 장치(예: Scanner) 1800은, 예를 들어, 도 16을 참조로 전술한 바와 같이, 탐색 요구(scan request) 메시지의 파라미터를 포함시켜, DBand Beacon을 생성한 후, 각 섹터(sector) 단위로 지향하여 송신할 수 있다.

상기 전자 장치 1800은, 상기 Band Beacon을 각 섹터 단위로 송신하면서 카운트 다운(Count Down)을 수행한다. 예를 들어, 9 개의 섹터들을 각각 순차적으로 지향하면서 DBand Beacon을 송신하는 경우, 상기 카운트 다운 값은, CDOWN=0~8이 된다.

예를 들어, 도 18은, 상기 전자 장치 1800에서, 제6 섹터를 통해 송신한 DBand Beacon이, 탐색 대상인 주변 기기(예: Responder) 1801에 전송된 상태를 예시하고 있다.

상기 주변 기기 1801은, 상기 전자 장치 1800와 같이 mm-Wave Beamforming 을 지원할 수도 있으며, 탐색 응답(scan response) 메시지를 ScS(Sector sweep) Frame을 통해 송신할 수 있다. 또한, ScS Frame, ScS-Feedback Frame, ScS-ACK Frame의 Syntax에는 필요에 따라, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 파라미터(parameter)들이 포함될 수 있으며, 상기 Frame들에 vendor-specific element로서 추가될 수 있다.

상기 주변 기기 1801은 상기 전자 장치 1800의 상대적인 위치를 대략적으로 추정할 수 있어 모든 섹터에 대해서 ScS Frame을 전송하지 않을 수 있다. 이에 따라 더 빠른 탐색 혹은 빔포밍 효과를 얻을 수도 있다.

추가로 표준화 진행중인 IEEE802.11ax에 SSW(Sector Sweep)와 BRP(Beam Refinement Protocol) 등의 지향적 탐색(directional scanning)과 관련된 프로토콜의 신택스(syntax)들로서, 본 개시에 따른 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지의 파라미터(parameter)들이 추가될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 방향성을 가지는 주변 기기 탐색 방법은, 빔포밍(Beamforming) 기술과 함께 NAN((Neighborhood Area Network) 무선 통신에 적용될 수 있다. 관련된 기술로, SLS(sector Level Sweep) 속도를 빠르게 하기 위해 빔 폭(Beam-width)를 조절하는 여러 기술이 알려져 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 탐색 방법과 함께 사용될 수 있다.

또한, Android 버전 4.3 이상이 적용되는 스마트 폰 등과 같은 전자장치는, WiFi가 오프된 상태에서도, “항상 탐색 허용” 옵션이 온으로 설정되어 있으면, 항상 WiFi 탐색(Scan)이 가능하므로, 본 개시의 실시 예는 실제 제품에 적용하기 매우 용이하다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법과 지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법은, 탐색 주체인 전자 장치와 탐색 대상인 주변 기기 간의 네트워크 상황 또는 위치 등에 따라 전환될 수 있다.

예를 들어, 상기 전자 장치와 주변 기기 간의 위치 상황이, 직선 상의 시야에 위치하고 있는 LOS(Line of Sight) 상황이면, 지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법을 적용하고, 상기 LOS 상황이 아니면, 상기 지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법의 적용이 불가능하다.

따라서, 상기 전자 장치는, 상기 주변 기기와의 위치 상황이 LOS 상황이 아니면, 무지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법으로 자동 전환하거나, 사용자가 현재 상황을 인식한 후, 상기 무지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법으로 전환할 수 있도록, 유저 인터페이스 화면 등을 디스플레이할 수 있다.

상기 무지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법과 지향성 안테나를 이용하는 주변 기기 탐색 방법 간의 전환은, 네트워크 환경, 장소, 그리고 통신 품질 등의 다양한 요소에 따라 자동으로 또는 반 자동으로 전환될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예는, 여러 가지의 다양한 스마트 기능들을 수행하는 데 유용하게 적용될 수 있다.

도 19는, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 스마트 사진 태깅(smart picture tagging) 동작을 예시한 도면이다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 전자 장치 1900을 휴대한 사용자가, 자신이 찍은 사진을 사진기, 무선 디바이스, 또는 SNS와 같은 소셜 미디어 웹사이트에 업로드 하는 경우, 상기 사용자는 사진 분류의 편의성을 위해 사진 태깅(Tagging) 서비스를 이용할 수 있다.

상기 사진 태깅 서비스에는, 여러 가지가 있을 수 있으나, 일 예로, 사람의 얼굴(또는 오브젝트)을 태깅하는 일반적인 사진 태깅 기술이 있으며, 다음과 같이 동작할 수 있다. 우선 태깅 하려는 사진 속의 사람 얼굴(또는 오브젝트)을 세그먼트하고, 영상 인식 기술을 적용하여 특징 정보를 추출하고, 사용자 디바이스 또는 온/오프라인 상의 데이터 베이스의 사진들의 특징 정보와 비교하여 유사 인물(또는 오브젝트)을 찾아낸다.

그리고, 자동으로 사진 태깅을 하거나, 사용자에게 자동 추출된 태깅 정보를 확인 받아 반 자동으로 사진 태깅을 한다. 그러나, 상기와 같은 일반적인 사진 태깅은 여러 단점들이 있다. 먼저, 태깅 대상 사진 속에 등장하는 사람(또는 오브젝트)들의 얼굴이 명확하게 촬영되지 않은 경우, 또는 태깅 대상 사진 속에 등장하는 사람의 얼굴(또는 오브젝트)이 매우 많은 경우, 또는 사용자의 데이터 베이스의 사진 (또는 오브젝트)들이 매우 많은 경우, 또는 온라인을 통해 얼굴(또는 오브젝트) 매칭을 수행하는 경우 현저히 낮은 태깅 정확도를 보이거나, 또는 지나치게 많은 컴퓨팅 파워 (연산/배터리소모)가 소모되며, 정보 교환을 위한 일정 대역폭 이상의 네트워크 트래픽이 요구된다.

특히, 카메라 기능이 있는 무선 단말 (예: 스마트 폰)은 연산 량이 적고 배터리의 소모를 줄이는 것이 중요하므로, 상기와 같이 태깅이 많아지는 경우, 단말의 리소스에 부담이 증가하며, 특히, 사진 속 인물이나 오브젝트에 대한 얼굴 인식을 통한 태깅을 넘어서, 비디오 데이터에 대한 검색, 추출, 태깅을 수행할 경우, 이러한 연산 량과 네트워크 트래픽은 상당히 증가하게 된다.

본 개시의 다양한 실시 예를 적용하면, 사용자 단말에서 사진을 찍고 태깅을 할 때, 리소스 요구 량이 많은 사람 얼굴 (또는 오브젝트)의 영상 인식을 통한 태깅이 아닌, 사용자들의 디바이스 간의 통신을 통해 직접 태깅 대상 정보를 얻어오는 방법을 적용할 수 있다.

구체적으로, 설명하면, 촬영자는 반드시 사람이 아니라 CCTV 또는 드론(drone) 카메라 등 여러 독립적인 촬영기기 일 수도 있으며, 상기 촬영자는, 사진을 찍는 사용자 단말의 센서들을 활용하여 사용자의 위치 정보 (고도 정보 포함), 사진을 찍는 각도, 사진을 찍는 시간. 렌즈의 광각 및 특징 정보, 그리고 근처에 위치한 타인의 무선 단말 등의 정보를 획득한다,

한편, 촬영 대상자는, 1차적으로 무선 단말 주변의 시그널 측정을 통해 주변에 있는 단말 사용자가 우선적인 태깅 대상 후보가 되면, 2차적으로 같은 시각에 상기 카메라의 촬영 대상이 될 수 있는 위치 (예: 지도상의 위치와 각도)에 있는 사람 (또는 오브젝트)은 최우선적인 태깅 대상으로 분류한다.

이와 같이 한정된 태깅 대상 후보를 대상으로, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 주변 기기 탐색 방법을 적용하면, 원하는 방향 또는 방향 및 거리 내에 위치한 주변 기기들(예: 도 19의 1901~1903)로 태깅 대상을 줄일 수 있어, 효율적인 사진 태깅을 수행할 수 있다.

이 때, 주변 사용자(또는 주변 기기)를 인식하는 방식은 크게 두 가지가 있을 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서 언급한 방법과 같이 단말 간의 통신 통한 주변 단말 인식과, 중간에 호스트(host) 역할을 하는 단말 또는 서버가 여러 단말의 위치와 고도, 시간 등의 정보를 바탕으로 추론하여 사용자를 인식할 수 있다.

상기 호스트(host) 역할의 단말 또는 서버를 이용하는 예로는, 첫째, 통신사의 Base station (BS)/eNB, 둘째, 드론과 같은 CCTV 기능을 가진 기기, 셋째, Facebook과 같은 SNS 또는 클라우드 서비스 서버, 그리고, 넷째, 개인 휴대 단말 등이 있을 수 있다. 이 중 첫째의 예는 사용자가 촬영 할 당시에 해당 기지국(예: 도 19의 1904)이 셀 상의 사용자 위치를 활용하여 태깅 대상을 추론한다. 셋째의 예는 사진 촬영 이후 클라우드 서비스 서버에 사진을 등록하는 시점에서, 예를 들어, 미리 사전에 본인들의 위치 로그 사용을 허가한 사용자들의 위치 정보를 기반으로 태깅 대상을 추론할 수 있다.

도 20은, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 피촬영 거부 동작을 예시한 도면이다. 예를 들어, 최근에는, 사용자 영상 기기 또는 CCTV 등과 같은 다양한 영상 기기가 수 많은 사진과 비디오 영상을 촬영하고 있다. 따라서, 의도적이건 의도적이지 않건 남의 사진 또는 비디오에 본인의 모습이나 본인이 공개하고 싶지 않은 오브젝트가 노출될 우려가 있다.

일 예로, 도 20을 참조하면, 스마트 폰 등과 전자 장치 2005를 휴대한 사람이, 다른 사람의 전자 장치 2000의 카메라에 노출될 수 있고, 이것이 소셜 미디어나 클라우드 서버에 그대로 올라가는 (또는 공개되는) 것을 방지하기 어렵다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 사적인 정보의 노출을 원치 않는 사용자에 ‘피촬영 거부’ 기능을 부여할 수 있다. 촬영자는 반드시 사람이 아니라 CCTV나 드론 카메라 등 여러 독립적인 촬영기기 일 수 있다. 예를 들어, 대부분의 사람들이, 스마트 폰 등과 같은 전자 장치(예: 도 20의 2001~2003)나 웨어러블 디바이스 등을 휴대하고 있기 때문에 아래와 같은 방법이 가능하다.

예를 들어, 촬영자는, 사진을 찍는 사용자 단말의 센서들을 활용하여, 사용자의 위치정보(예: 고도 정보 포함), 사진을 찍는 각도, 사진을 찍는 시간. 렌즈의 광각 및 특징 정보, 그리고 근처에 위치한 타인의 무선 단말들 정보 등을 획득할 수 있다.

그리고, 촬영 대상자는, 1 차적으로 무선 단말 주변의 시그널 측정을 통해 주변에 있는 단말 사용자가 우선적인 피촬영 대상 후보가 되며, 2 차적으로 같은 시각에 그 카메라의 촬영 대상이 될 수 있는 위치(예: 지도상의 위치와 각도)에 있는 사람(또는 오브젝트)은 최우선적인 피촬영 대상으로 분류된다.

이 때, 주변 사용자를 인식하는 방식은 두 가지가 있을 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예와 같이, 단말 간의 통신을 통한 주변 단말 인식 방식과, 중간에 호스트(host) 역할을 하는 단말 또는 서버가 여러 단말의 위치와 고도, 시간 등의 정보를 바탕으로 추론하여 사용자를 인식할 수 있다.

상기 호스트(host) 역할의 단말 또는 서버의 예로는, 첫째, 통신사의 Base station (BS)/eNB, 둘째, 드론과 같은 CCTV 기능을 가진 기기, 셋째, Facebook과 같은 SNS 또는 클라우드 서비스 서버, 넷째, 개인 휴대 단말 등이 있을 수 있다. 상기 첫째의 예는 사용자가 촬영 할 당시에 해당 기지국(예: 도 20의 2004)의 셀 상의 사용자 위치를 활용하여 피촬영 대상을 추론하고, 셋째의 예는 사진 촬영 이후 클라우드 서비스 서버에 사진을 등록하는 시점에서 미리 사전에 본인들의 위치 로그 사용을 허가한 사용자들의 위치 정보를 기반으로 피촬영 대상을 추론할 수 있다.

상기와 같이 선정된 피촬영 대상이 만일 ‘피촬영 거부’ 의사를 사전 또는 사후에 온/오프라인을 통해 밝힐 경우, 해당 사용자의 모습이나 오브젝트는 지워지거나 다른 모습의 아이콘(예: 스마일리 페이스)으로 변경될 수 있고, 촬영된 사진 또는 비디오에 포함된 피촬영자의 초상권 라이센싱 (또는 허락)을 요구하는 프로세스를 진행할 수도 있다.

도 21은, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 위치(Position) 인식 기반의 서비스를 예시한 도면이다. 예를 들어, 본 개시의 지향성 탐색 방법은, 박물관에서의 작품 감상, 에어로빅 등의 게임 앱, 그리고 주차된 차량 찾기 등과 같은 다양한 서비스에 적용될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 박물관에 전시된 물품마다 WiFi 기능을 설치한 후, 본 개시의 지향성 탐색 기능을 통해 위치를 확인하여 다양한 안내 서비스를 할 수 있다.

예를 들어, 상업용 게임 제품인 Wii는, 게이머의 컨트롤러와의 통신을 통해 게임을 즐기게 되는데, 상기 Wii 컨트롤러 대신 Smart-watch(예: 삼성의 기어핏) 제품과 같은 Wearable device에, 본 개시의 다양한 실시 예를 적용하여 위치를 파악한 후 게임을 수행하도록 할 수 있다.

또한, 차량의 주차 위치를 잊은 사용자의 경우, WiFi 기능이 있는 차량과 본 개시의 지향적 탐색 동작을 수행하여 주차된 차량의 위치를 알아낼 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따르면, 2D 카메라와 깊이 정보(depth information)를 이용하는 Kinect에 mm-Wave 주파수에 기반한 Beamforming이 기술을 적용하면, 사용자 위치를 파악하는 것이 여러 게임에 응용될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예는,“사용자 적응적 에어컨” 또는 “사용자 적용적 선풍기” 등에 적용될 수 있다. 도 21를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 지향적 주변 기기 탐색 방법을, 선풍기 2100에 적용하면, 상기 선풍기 2100은, 스마트 폰 등과 같은 제1 전자 장치 2101와 제2 전자 장치 2102을 휴대한 제1 사용자(예: User A)의 위치와 제2 사용자(예: User B)의 위치를 파악할 수 있다.

그리고, 상기 선풍기 2100은, 상기 제1 사용자 위치와 제2 사용자의 위치로 선풍기의 바람이 향하는 순간마다, 미리 설정된 제1 사용자의 선호 바람과 제2 사용자의 선호 바람으로 바람의 종류(Type)로 전환(Switching)할 수 있다.

더 나아가, 상기 선풍기 2100은, 상기 제1 사용자와 제2 사용자가 착용한 wearable device 중 Smart Watch와 같은 장비 또는 사용자 주변의 센서로부터 얻은 생체 정보(예: 체온 등)를 이용할 수 있으며, 이를 통해 사용자 선호 바람의 종류 또는 세기 등으로 조절하거나, 사용자의 체온 또는 심박수 등의 생체 정보를 고려하여 최적의 사용자 별 특성화된 바람을 제공할 수 있다.

도 22는, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 비디오 컨퍼런스 동작을 예시한 도면이다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 지향성 섹터 레벨 스위핑(Directional Sector-level Sweeping) 기법을 통해 사용자 위치를 파악하면, 이를 ROI(Region of Interest)로 설정하고, 상기 ROI 주변에 한하여 보다 향상된 서비스를 차별적으로 제공할 수 있다.

예를 들어, MS사의 Kinect와 같은 장치에 802.11ad (또는 802.11ax 등의 표준)와 같은 mm-Wave기반의 통신 기능이 추가될 수 있다. 현재 Kinect 등의 2D+depth 센서 기기들은, 2D 카메라가 선명한 해상도(resolution)의 영상(예: HD (1920x1080))을 지원할 수 있으나, 깊이 센서(Depth sensor)가 빔(beam)을 송수신할 수 있는 시간과 정확도의 한계로 인해, 2D 카메라의 영상 보다 낮은 해상도의 영상(예: VGA (640x480))만 지원하는 단점이 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 도 22에 도시한 바와 같이, 비디오 컨퍼런스(video conference) 동작을 수행하는 경우, 스마트 폰 등과 같은 전자 장치(미도시)를 휴대한 대화자 2200의 위치를 파악한 후, 상기 대화자 2200의 영상 화질을 다른 사람 2001의 영상 화질 보다 차별적으로 높일 수 있다. 또한 PLR(Packet Loss Rate)이 낮은 경우, 보다 더 안정된 채널로 전송할 수 있고, 전송 시에 보다 더 많은 FEC(Forward Error Correction)을 추가할 수도 있다.

도 23은, 본 개시의 다양한 실시 예가 적용되는 ROI(Region of Interest) 기반의 비정형(Non-uniform) 깊이 스캔 동작을 예시한 도면이다. 도 23을 참조하면, mm-Wave 기반의 탐색을 통해, 사용자의 위치를 탐색하는 다양한 유형의 전자 장치 2300은, 제1 사용자가 휴대하고 있는 전자 장치 2301와의 지향적 무선 통신을 통해, 상기 제1 사용자의 위치를 파악하고, 제2 사용자가 휴대하고 있는 전자 장치 2302와의 지향적 무선 통신을 통해, 상기 제2 사용자의 위치를 파악할 수 있다.

상기 전자 장치 2300은, 상기와 같이 제1 사용자와 제2 사용자의 위치가 파악되면, 상기 사용자들의 위치를 각각 ROI 영역으로 설정한 후, 상기 ROI 영역에 대해서 깊이 센서 스캔(Depth Sensor Scan)을 보다 조밀(dense)하게 수행하고, 나머지 다른 영역에 대해서는 상대적으로 대략(Sparse) 스캔을 수행할 수 있다.

상기와 같이 선택적 깊이(Depth) 센서 스캔을 수행하여, Kinect가 제공하는 깊이 지도(depth map)의 프레임 레이트(frame rate)를 높이거나, 사용자와 같이 중요한 오브젝트(Object)에 대한 깊이(depth)의 정확도를 높일 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 차량간 통신에 있어서, 제1 자동차와 동일한 차선 또는 동일한 시점에 있는 제2 자동차 간의 통신을 위해, mm-Wave 주파수를 이용한 지향적 주변 기기 탐색 방법을 적용할 수도 있다.

이는 자동차 기술(Vehicular Technology) 분야에서, 앞의 자동차가 지나가는 도로의 사정을 뒤의 자동차에게 전해주는 기술로 이용될 수 있으며, 자동차 간의 통신이 아니더라도, 제1 자동차 주변에 위치한 통신 기능이 구비된 기기(예: 스마트 가로등)와의 통신을 통해 제2 자동차에게 정보를 전해주는 기술로 확장될 수도 있다.

상기와 같이, 본 개시의 다양한 실시 예들은, 주변 기기들을 지향적으로 탐색하여, 유용한 정보를 보다 효율적으로 획득한 후, 상기 정보에 따라 상기 주변 기기들을 사용하는 다양한 사용자들에게 적합한 서비스를 제공할 수 있다.

도 24는, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 주변 기기 탐색 방법에 대한 동작 흐름도이다. 도 24를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 동작 2400에서, 주변 기기를 탐색하기 위한 지향 정보를 결정하고, 동작 2401에서, 상기 결정된 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를 무선 통신을 통해 주변 기기들로 송신할 수 있다.

상기 전자 장치는, 동작 2402에서, 상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 주변 기기들로부터 수신하고, 동작 2403에서, 상기 탐색 응답 메시지를 확인하여, 주변 기기들을 지향적으로 탐색할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(Implemented) 수 있다. 소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(Device) 내의 하나 이상의 프로세서 120에 의해 실행 가능하도록 구성된다(Configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 다양한 실시 예의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(Instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (Random Access Memory), 플래시(Flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(Non-Volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(Magnetic Disc Storage Device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), DVD(Digital VideoDisk) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(Magnetic Cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(Access)할 수 있는 부착 가능한(Attachable) 저장 장치(Storage Device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 다양한 실시 예의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시의 다양한 실시 예가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 다양한 실시 예의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 다양한 실시 예의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 다양한 실시 예의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 네트워크 환경 101: 전자 장치
104: 전자 장치 106: 서버
110: 버스 120: 프로세서
130: 메모리 131: 커널
132: 미들웨어 133: 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스
134: 어플리케이션 140: 입출력 인터페이스
150: 디스플레이 160: 통신 인터페이스
162: 네트워크 170: 안테나 인터페이스
180: 센서 인터페이스

Claims

전자 장치의 동작 방법에 있어서,
지향 정보를 결정하는 동작;
상기 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를 무선 통신을 통해 송신하는 동작; 및
상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 수신하는 동작을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 지향 정보는 위치 정보, 방향 정보, 각도 정보, 전송 파워 또는 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 무선 통신은 블루투스(BT), 와이파이(WiFi), 저전력 블루투스(BLE), 그리고 엘티이(LTE) 중 적어도 어느 하나인 방법.
제 1항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지 중 적어도 어느 하나는 무지향성 안테나 또는 지향성 안테나 중 적어도 어느 하나를 통해 송수신되는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지는 저전력 블루투스(BLE) 프레임에 포함되고,
상기 저전력 블루투스 프레임은 무지향성 안테나를 통해 모든 방향으로 송신되는 방법.
제 5항에 있어서,
상기 저전력 블루투스 프레임 내의 프로토콜 데이터 유니트(PDU)는 헤더(header)와 페이로드(Payload)로 구분되고,
상기 페이로드의 일부 영역에는 상기 지향 정보에 해당하는 위치 정보와 방향 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지는 와이파이(WiFi) 프레임에 포함되고,
상기 와이파이 프레임은 지향성 안테나를 통해 다수의 섹터 단위로 분할된 방향을 향해 순차적으로 송신되는 방법.
제 7항에 있어서,
상기 지향성 안테나는 상기 와이파이 프레임을, 밀리미터 웨이브(mm-Wave) 주파수 기반의 빔포밍 방식으로 송신하는 방법.
제 7항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지는 탐색 주체인 전자 장치의 식별자(Initiator ID), 탐색 종류(Scan Type), 탐색 방향(Directional Information), 빔 파워 레벨(Beam Power Level), 빔 섹터 식별자(Beam Sector ID), 응답 스케줄(Response Schedule), 또는 지피에스(GPS) 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 방법.
제 9항에 있어서,
상기 탐색 응답 메시지는 탐색 대상인 주변 기기의 식별자(Responder ID) 또는 상기 탐색 요구 메시지를 수신한 빔 섹터를 나타내는 수신된 빔 섹터 식별자(Received Beam Sector ID) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 탐색 응답 메시지에 기반하여 주변 기기를 지향적으로 탐색한 후, 상기 주변 기기에 대한 스마트 사진 태깅, 피촬영 거부, 위치 인식 기반 서비스, 비디오 컨퍼런스, 그리고 관심 영역 기반의 비정형 깊이 스캔 중 적어도 어느 하나를 수행하는 동작을 더 포함하는 방법.
전자 장치에 있어서,
안테나;
통신 모듈; 및
상기 안테나와 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는, 지향 정보를 결정하고,
상기 안테나와 통신 모듈을 제어하여, 상기 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를, 무선 통신을 통해 송신하고,
상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 수신하는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 지향 정보는 위치 정보, 방향 정보, 각도 정보, 전송 파워 또는 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 무선 통신은 블루투스(BT), 와이파이(WiFi), 저전력 블루투스(BLE), 그리고 엘티이(LTE) 중 적어도 어느 하나인 장치.
제 12항에 있어서,
상기 안테나는 무지향성 안테나와 지향성 안테나 중 적어도 어느 하나이고,
상기 탐색 요구 메시지와 탐색 응답 메시지 중 적어도 어느 하나는 상기 무지향성 안테나와 지향성 안테나 중 적어도 어느 하나를 통해 송수신되는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지는 저전력 블루투스(BLE) 프레임에 포함되고,
상기 저전력 블루투스 프레임은 무지향성 안테나를 통해, 모든 방향으로 송신되는 장치.
제 16항에 있어서,
상기 저전력 블루투스 프레임 내의 프로토콜 데이터 유니트(PDU)는 헤더(header)와 페이로드(Payload)로 구분되고,
상기 페이로드의 일부 영역에는 상기 지향 정보에 해당하는 위치 정보와 방향 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지는 와이파이(WiFi) 프레임에 포함되고,
상기 와이파이 프레임은 지향성 안테나를 통해 다수의 섹터 단위로 분할된 방향을 향해 순차적으로 송신되는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 지향성 안테나는 상기 와이파이 프레임을, 밀리미터 웨이브(mm-Wave) 주파수 기반의 빔포밍 방식으로 송신하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 탐색 요구 메시지는 탐색 주체인 전자 장치의 식별자(Initiator ID), 탐색 종류(Scan Type), 탐색 방향(Directional Information), 빔 파워 레벨(Beam Power Level), 빔 섹터 식별자(Beam Sector ID), 응답 스케줄(Response Schedule), 또는 지피에스(GPS) 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 장치.
제 20항에 있어서,
상기 탐색 응답 메시지는 탐색 대상인 주변 기기의 식별자(Responder ID) 또는 상기 탐색 요구 메시지를 수신한 빔 섹터를 나타내는 수신된 빔 섹터 식별자(Received Beam Sector ID) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 탐색 응답 메시지에 기반하여 주변 기기를 지향적으로 탐색한 후, 상기 주변 기기에 대한 스마트 사진 태깅, 피촬영 거부, 위치 인식 기반 서비스, 비디오 컨퍼런스, 그리고 관심 영역 기반의 비정형 깊이 스캔 중 적어도 어느 하나를 수행하는 장치.
전자 장치에서, 지향 정보를 결정하는 동작; 상기 지향 정보가 포함된 탐색 요구 메시지를, 무선 통신을 통해 송신하는 동작; 및 상기 탐색 요구 메시지에 응답하는 탐색 응답 메시지를 상기 무선 통신을 통해 수신하는 동작을 포함하는 방법을 수행하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장매체.