KR20170080005A - Iot 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버 - Google Patents

Iot 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버를 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 IOT 서버 및 IOT 디바이스를 포함하는 시스템에서의 상기 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법은, 상기 IOT 서버가 기 설정된 폴링 주기에 기초하여 상기 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 전송하는 단계; IOT 서버가 상기 IOT 디바이스로부터 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신하는 단계; 및 IOT 서버가 상기 IOT 디바이스로부터 수신한 배터리 정보를 기초로 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 단계;를 포함한다.

Description

IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버{METHOD FOR BATTERY SAVING OF IOT DEVICE AND SERVER FOR THE SAME}
본 발명은 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LTE 망과 같은 네트워크 망에서 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
최근 사물 인터넷(Internet Of Things : IOT)이 각광을 받고 있다. 사물 인터넷은 사물과 사물 또는 사물과 사람이 통신을 하는 개념으로, 가전제품이나 전자기기뿐만 아니라 사람이 착용하는 웨어러블과 사람과 동물을 위한 헬스케어, 안전을 위한 원격측정이나 스마트카들에 적용되는 사물 인터넷이 미래에는 점점 보편화될 것으로 기대되고 있다.
현재의 사물 인터넷(IOT) 기술은 크게 무엇인가를 측정하는 센서 부분, 센서에서 측정된 부분을 전달하는 네트워크 부분, 서버로 모인 정보를 가공하여 어떤 액션을 처리하는 가공 부분으로 구분될 수 있다. 이중, 센서에서 측정된 부분을 전달하는 네트워크 부분에 있어서, 웨어리블 디바이스가 특정한 정보를 서버로 전송하기 위해서나 또는 디바이스 간에 정보를 주고 받기 위해서는 일반적으로 블루투스(Bluetooth)나 와이파이(WiFi), 모바일 네트워크를 사용한다.
상기 네트워크 중 블루투스는 블루투스 리시버와 페어링하여 통신하는 기술로써 반드시 근거리에 블루투스 리시버가 존재해야 하며, 와이파이는 액세스 포인트(Access Point : AP)를 통해 서버에 접속한다. 이처럼 상술한 네트워크 기술인 블루투스 및 와이파이는 반드시 리시버 및 액세스 포인트와 같은 중계 장치가 존재하여야 서버와 통신이 가능하다는 문제점 있다.
또 다른 네트워크 기술로는 모바일 네트워크가 있다. 모바일 네트워크란 일반적으로 이동 통신사가 제공하는 네트워크를 사용하는 방식으로, 커버리지가 넓다는 장점이 있다. 예를 들어, 웨어러블 디바이스를 사용할 경우를 보면, 조깅을 할 때 블루투스 이어폰을 사용하기 위해서는 블루투스 리시버 역할을 하는 스마트폰을 몸에 지니고 있어야 한다거나, 애완견의 위치를 알기 위한 GPS 트래킹 디바이스를 부착할 경우에는 인터넷이 연결이 안되면 서비스가 불가한 문제점 있다. 하지만, 상기 모바일 네트워크는 이동 통신사가 제공하는 네트워크를 사용하므로 커버리지가 넓다. 그러나, 이러한 장점에도 불구하고 현재 대부분의 웨어러블 디바이스는 블루투스를 네트워크 인프라로 사용하고 있다. 이와 같은 이유는, 웨어러블 디바이스가 데이터 전송을 위해 상기 모바일 네트워크를 사용할 경우 가입자 인증, 디바이스 인증, 데이터 전송, 주기적인 무선환경 체크 등과 같은 이벤트가 반복적, 주기적으로 계속 발생하기 때문에 배터리가 빨리 소모되는 문제점이 발생하기 때문이다.
한국공개특허 제10-2013-0007190호(2013.01.18 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 배터리 잔량 정보를 기반으로 계산된 폴링 시간을 이용하여 서버에서 IOT 디바이스를 제어함으로써 상기 디바이스의 배터리를 절약할 수 있는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법 및 이를 위한 서버를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 IOT 서버 및 IOT 디바이스를 포함하는 시스템에서의 상기 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법은, 상기 IOT 서버가 기 설정된 폴링 주기에 기초하여 상기 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 전송하는 단계; IOT 서버가 상기 IOT 디바이스로부터 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신하는 단계; 및 IOT 서버가 상기 IOT 디바이스로부터 수신한 배터리 정보를 기초로 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 단계;를 포함한다.
상기 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 단계는, 상기 배터리 정보에 기초한 배터리 잔량 시간과 상기 기 설정된 폴링 주기를 비교하고 그 비교 결과에 따라 선택적으로 폴링 주기를 수정한다.
상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는, 상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기보다 작은 경우, 프리저베이션 시간 및 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는, 상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기 이상인 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기와 상기 프리저베이션 시간을 비교하고 그 비교 결과에 따라 폴링 주기를 수정하거나 유지한다.
상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 보다 큰 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지한다.
상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하인 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 낮은 중요도를 갖는 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 높은 중요도를 갖는 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버는, 폴링 시간 계산을 위한 설정값 및 IOT 디바이스 배터리 정보가 저장되는 데이터베이스; 기 설정된 폴링 주기에 기초하여 상기 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 송신하고, 상기 IOT 디바이스로부터 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신하는 메시지 송수신부; 및 상기 수신한 배터리 정보를 기초로 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 폴링 시간 측정부;를 포함한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 배터리 정보에 기초한 배터리 잔량 시간과 상기 기 설정된 폴링 주기를 비교하고 그 비교 결과에 따라 선택적으로 폴링 주기를 수정한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기보다 작은 경우, 프리저베이션 시간 및 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기 이상인 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기와 상기 프리저베이션 시간을 비교하고 그 비교 결과에 따라 폴링 주기를 수정하거나 유지한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 보다 큰 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하인 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 낮은 중요도를 갖는 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 폴링 시간 측정부는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 높은 중요도를 갖는 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템은, 기 설정된 폴링 주기에 기초하여 교환기를 경유하여 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 전송하고, 상기 IOT 디바이스로부터 상기 IOT 디바이스가 측정한 대상 측정 값 및 상기 IOT 디바이스의 배터리 정보를 수신하며, 그 수신된 배터리 정보를 기초로 폴링 주기를 선택적으로 수정하는 IOT 서버; 상기 IOT 서버로부터 데이터 요청 메시지를 수신하고, 상기 IOT 디바이스의 상태를 체크하여, 상기 IOT 디바이스로 상기 데이터 요청 메시지를 전송하는 교환기; 및 상기 데이터 요청 메시지에 응답하여, 대상 측정 값 및 배터리 정보를 상기 IOT 서버로 전송하는 IOT 디바이스;를 포함한다.
상기 IOT 서버는, 상기 배터리 정보에 기초한 배터리 잔량 시간과 상기 기 설정된 폴링 주기를 비교하고 그 비교 결과에 따라 선택적으로 폴링 주기를 수정한다.
상기 IOT 서버는, 상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기보다 작은 경우, 프리저베이션 시간 및 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 IOT 서버는, 상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기 이상인 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기와 상기 프리저베이션 시간을 비교하고 그 비교 결과에 따라 폴링 주기를 수정하거나 유지한다.
상기 IOT 서버는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 보다 큰 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지한다.
상기 IOT 서버는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하인 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 IOT 서버는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 낮은 중요도를 갖는 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정한다.
상기 IOT 서버는, 상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 높은 중요도를 갖는 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지한다.
상기 교환기는, 상기 IOT 디바이스의 상태가 프리저베이션(Preservation) 상태이면 상기 IOT 디바이스로 페이징 메시지를 전송하고 페이징 응답 수신시 상기 데이터 요청 메시지를 상기 IOT 디바이스로 전송한다.
상기 시스템은, 일정 시간 동안 상기 IOT 디바이스와 상기 IOT 서버 간의 데이터 패킷 전송이 없음을 인지하면, 상기 교환기로 상기 IOT 디바이스의 상태 변경을 위한 메시지를 전송하는 기지국;을 더 포함하며, 상기 교환기는 상기 기지국으로부터 상태 변경을 위한 메시지를 수신하면 상기 IOT 디바이스로 무선 자원 해제 메시지를 전송한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 잔량 정보를 기반으로 계산된 폴링 시간을 이용하여 서버에서 IOT 디바이스를 제어함으로써 상기 IOT 디바이스의 배터리를 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용들과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 IOT 서버의 구성도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IOT 서버의 데이터베이스에 저장되는 값을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폴링 시간을 계산하는 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버 기반의 제어 방법의 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템의 구성도, 도 2는 도 1의 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 IOT 서버의 구성도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IOT 서버의 데이터베이스에 저장되는 값을 도시한 도면이다.
본 실시 예를 설명함에 있어서, IOT 서버(100)의 데이터베이스(250)에는 IOT 디바이스(300)를 식별할 수 있는 식별정보들(예컨대, IMSI(International Mobile Subscriber Identify), MDN(Mobile Directory Number), IMEI(International Mobile Equipment Identity) 등)을 사용자가 사전에 입력하여 저장할 수 있으며, 상기 IOT 디바이스(300)가 최초 턴 온(ON)되어 네트워크 망에 접속하면, 상기 IOT 디바이스(300)는 자신의 IP 주소 정보 및 식별 정보(예컨대, IMSI 등)를 IOT 서버(100)로 전송할 수 있다. 상기 IOT 디바이스(300)는 처음 개통하여 턴 온(ON)시에 네트워크로부터 IP 주소를 부여받으며, 자신의 IP 주소 및 식별 정보를 IOT 서버(100)로 전송할 수 있다. 이때, 상기 IOT 서버(100)는 데이터베이스(250)에 저장된 식별정보와 상기 IOT 디바이스(300)로부터 수신한 식별정보를 비교한 후, 상기 정보가 일치하는 IOT 디바이스(300)의 IP 주소 정보를 저장할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 시스템은, IOT 서버(100), 모바일 네트워크(200) 및 IOT 디바이스(300)를 포함한다.
IOT 서버(100)는 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송하여 상기 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신한다. 보다 자세하게, 상기 IOT 서버(100)는 교환기(400)를 통해 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있으며, 상기 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 상기 IOT 서버(100)가 상기 IOT 디바이스(300)로부터 수신하는 데이터는 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보일 수 있다. 상기 배터리 정보는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량 정보 또는 배터리 잔량 정보 중 어느 하나 일 수 있다. 또한, 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값은 예컨대, 상기 IOT 디바이스(300)가 온도를 측정하는 장치일 경우, 측정된 온도 값일 수 있다.
상기 IOT 서버(100)는 데이터베이스(250)에 저장된 값을 기초로 폴링 시간을 계산하고, 상기 폴링 시간이 도래하면, 상기 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송한다.
이때, 상기 데이터베이스(250)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, IOT 디바이스(300)를 식별할 수 있는 데이터(예를 들어, IMSI(International Mobile Subscriber Identify), MDN(Mobile Directory Number), IMEI(International Mobile Equipment Identity), IOT 디바이스(300)의 IP 주소), 가장 최근에 보고한 시간(Update Time), 폴링 시간(Reserved Time), 데이터 신뢰성 시간(Static Time) 및 배터리 사용량 정보(Battery Usage)가 저장될 수 있다. 상기 가장 최근에 보고한 시간(Update Time)은 IOT 디바이스(300)가 IOT 서버(100)로 데이터를 전송한 시간 또는 IOT 서버(100)가 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신한 시간이다. 이때, 상기 데이터는 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보일 수 있다. 상기 폴링 시간은 IOT 서버(100)가 데이터 요청 메시지를 전송하는 다음 번 시간일 수 있다. 상기 데이터 신뢰성 시간은 IOT 디바이스(300)가 측정하는 대상 측정 값이 최소한의 신뢰성을 유지하기 위해 사용자가 설정하는 데이터의 유효 시간일 수 있으며, 상기 IOT 디바이스(300)가 적용되는 서비스에 따라 사용자가 임의대로 설정할 수 있다. 예컨대, 도 3의 NO. 1에는 IOT 디바이스(300)의 식별정보로서 IMSI가 450081122223333, MDN이 010-4444-5555, IMEI가 353167060115805로 저장되어 있음을 확인할 수 있으며, IP 주소가 x.x.x.x이고, 가장 최근에 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 보고받은 시간은 2015년 06월 08일 11시 11분이고, 다음 번 폴링 시간은 2015년 06월 08일 16시 11분이며, 데이터 신뢰성 시간은 600분 그리고, 데이터 사용량은 95%임을 확인할 수 있다.
또한, 상기 데이터베이스(250)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, IOT 디바이스(300) 별로 배터리 잔량에 따라 디바이스의 전원을 유지할 수 있는 시간(Battery Usage & Remaining Time) 대상 측정 값이 저장될 수 있다. 상기 데이터베이스(250)에 저장되는 도 4에 도시된 바와 같은 정보들은, 사용자 또는 IOT 디바이스(300)의 제조사에 의해 저장될 수 있다. 예컨대, 도 4의 NO. 1에는 IMEI가 353167060115805이고, 모델명이 MKX-1000인 IOT 디바이스(300)의 배터리 잔존량에 따른 전원 유지 시간은 350분임을 알 수 있다. 상기 IOT 디바이스(300)의 배터리 잔존량에 따른 전원 유지 시간은 도 3과 도 4에서 식별번호를 매핑하고, 해당하는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량을 도 4의 B에 대입하여 구할 수 있다. 또한, 상기 데이터베이스(250)에는 프리저베이션(Preservation) 시간이 사용자에 의해 임의로 설정되어 저장될 수 있다. 상기 프리저베이션(Preservation) 시간은 패킷 송수신이 발생하지 않아 무선 자원을 해제하는 시간을 의미한다.
상기 IOT 서버(100)는 상술한 도 3 및 도 4의 대상 측정 값을 기초로 폴링 시간을 계산하고, 상기 계산된 폴링 시간을 데이터베이스(250)에 저장한다. 예컨대, 상기 IOT 서버(100)는 상기 폴링 시간이 도래하면, 모바일 네트워크(200)를 통해 상기 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송한다. 이후, 상기 IOT 서버(100)는 상기 IOT 디바이스(300)로부터 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신하고, 상기 배터리 정보를 기초로 폴링 시간을 계산하여 데이터베이스(250)에 저장한다. 상기 배터리 정보는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량 정보 또는 배터리 잔량 정보 중 어느 하나 일 수 있다. 이때, 상기 IOT 서버(100)는 가장 최근에 보고한 시간(Update Time)을 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신한 시간으로 갱신한다. 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값은 예컨대, 상기 IOT 디바이스(300)가 온도를 측정하는 장치일 경우 측정된 온도 값일 수 있다. 상술한 설명에 있어서, 상기 IOT 서버(100)가 폴링 시간을 계산하는 방법은 도 5를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
보다 상세하게, 상기 IOT 서버(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 폴링 시간 측정부(210), 메시지 송수신부(230) 및 데이터베이스(250)를 포함할 수 있다.
데이터베이스(250)에는 도 3에 도시된 바와 같이, IOT 디바이스(300)를 식별할 수 있는 데이터(예를 들어, IMSI(International Mobile Subscriber Identify), MDN(Mobile Directory Number), IMEI(International Mobile Equipment Identity), IOT 디바이스(300)의 IP 주소), 가장 최근에 보고한 시간(Update Time), 폴링 시간(Reserved Time), 데이터 신뢰성 시간(Static Time) 및 배터리 사용량 정보(Battery Usage)가 저장될 수 있다. 상기 가장 최근에 보고한 시간(Update Time)은 IOT 디바이스(300)가 IOT 서버(100)로 데이터를 전송한 시간 또는 IOT 서버(100)가 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신한 시간이다. 이때, 상기 데이터는 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보일 수 있다. 상기 폴링 시간은 IOT 서버(100)가 데이터 요청 메시지를 전송하는 다음 번 시간일 수 있다. 상기 데이터 신뢰성 시간은 IOT 디바이스(300)가 측정하는 대상 측정 값이 최소한의 신뢰성을 유지하기 위해 사용자가 설정하는 데이터의 유효 시간일 수 있으며, 상기 IOT 디바이스(300)가 적용되는 서비스에 따라 사용자가 임의대로 설정할 수 있다. 또한, 상기 데이터베이스(250)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, IOT 디바이스(300) 별로 배터리 잔량에 따라 디바이스의 전원을 유지할 수 있는 시간(Battery Usage & Remaining Time) 대상 측정 값이 저장될 수 있다. 상기 데이터베이스(250)에 저장되는 도 4에 도시된 바와 같은 정보들은, 사용자 또는 IOT 디바이스(300)의 제조사에 의해 저장될 수 있다.
메시지 송수신부(230)는 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송하여 상기 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 보다 자세하게, 상기 메시지 송수신부(230)는 교환기(400)를 통해 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있으며, 상기 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 상기 메시지 송수신부(230)가 상기 IOT 디바이스(300)로부터 수신하는 데이터는 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보일 수 있다. 상기 배터리 정보는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량 정보 또는 배터리 잔량 정보 중 어느 하나 일 수 있다. 또한, 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값은 예컨대, 상기 IOT 디바이스(300)가 온도를 측정하는 장치일 경우 측정된 온도 값일 수 있다.
상기 메시지 송수신부(230)는 폴링 시간이 도래하면, 상기 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송한다.
폴링 시간 측정부(210)는 데이터베이스(250)에 저장된 값을 기초로 폴링 시간을 계산하고, 상기 계산된 폴링 시간을 데이터베이스(250)에 저장한다.
모바일 네트워크(200)는 IOT 서버(100)와 IOT 디바이스(300)의 접속을 위한 네트워크로써, 본 실시 예에 따른 상기 모바일 네트워크(200)는 LTE 네트워크일 수 있다.
상기 모바일 네트워크(200)는 교환기(400) 및 기지국(500)을 포함한다.
기지국(500)은 IOT 디바이스(300) 및 IOT 서버(100) 간에 송수신되는 메시지 및 데이터를 중계하는 역할을 한다. 또한, 본 발명에 있어서 상기 기지국(500)은, IOT 디바이스(300)가 데이터를 전송한 후 일정 시간 동안 상기 IOT 디바이스(300)와 IOT 서버(100) 간 데이터 패킷 전송이 없음을 인지하면, 교환기(400)로 IOT 디바이스(300)의 상태를 업데이트 하라는 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 교환기(400)로 IOT 디바이스(300)의 상태를 액티브(Active) 상태에서 프리저베이션(Preservation) 상태(다른 표현으로 슬립 상태)로 변경하라는 메시지를 전송한다. 이때, 상기 일정 시간은 프리저베이션(Preservation) 시간으로 명명할 수 있으며, IOT 서버(100)로부터 수신할 수 있다.
교환기(400)는 IOT 디바이스(300)의 상태 정보를 관리할 수 있다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 교환기(400)는 SGW(Serving Gateway) 및 PGW(Packet Data Network Gateway)일 수 있다. 이때, 상기 상태 정보는 액티브(Active) 또는 프리저베이션(Preservation) 중 어느 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 교환기(400)는 상기 IOT 디바이스(300)가 액티브(Active) 또는 프리저베이션(Preservation) 상태인지를 관리한다. 상기 액티브(Active) 상태는 IOT 디바이스(300)가 무선 자원을 할당받아 모바일 네트워크(200)를 통해 인터넷에 접속하여 운용되고 있는 상태를 의미하며, 상기 프리저베이션(Preservation) 상태는 IOT 디바이스(300)가 무선 자원을 해제하고 슬립(Sleep) 모드로 동작하여 어떠한 액션도 하지 않는 대기 상태를 의미한다.
상기 교환기(400)는, IOT 서버(100)로부터 IOT 디바이스(300)에 대한 데이터 요청 메시지를 수신하면, IOT 디바이스(300)의 상태를 확인하고, IOT 디바이스(300)가 프리저베이션(Preservation) 상태 즉, 슬립(Sleep) 모드인 경우, 페이징 메시지(예컨대, PS-Paging)를 IOT 디바이스(300)로 전송하여 상기 IOT 디바이스(300)가 모바일 네트워크(200)로 어태치(Attach)하도록 한다. 즉, IOT 디바이스(300)가 슬립(Sleep)모드에서 페이징 메시지를 수신하면 어태치 요청(Attach Request) 메시지를 교환기(400)로 전송하고, 상기 교환기(400)는 IOT 디바이스(300)의 위치 정보를 위치 레지스터에 저장한다. IOT 디바이스(300)는 모바일 네트워크(200)로 어태치한 후, 자신이 측정한 값 및 배터리 정보를 IOT 서버(100)로 전송한다. 한편, 상기 교환기(400)는 IOT 디바이스(300)의 상태가 액티브(Active)일 경우 상기 IOT 서버(100)로부터 수신한 데이터 요청 메시지를 상기 IOT 디바이스(300)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 교환기(400)는 상기 기지국(500)으로부터 IOT 디바이스(300)의 상태를 업데이트 하라는 메시지를 수신하면(IOT 디바이스(300)와 IOT 서버(100) 간의 데이터 패킷 전송이 일정 시간동안 존재하지 않음에 따른 IOT 디바이스(300)의 상태 변경 메시지), IOT 디바이스(300)의 상태 정보를 액티브(Active) 상태에서 프리저베이션(Preservation) 상태로 변경하고, IOT 디바이스(300)로 무선자원을 해제하라는 메시지를 전송한다. 이때, 상기 메시지는 기지국(500)을 거쳐 상기 IOT 디바이스(300)로 전송될 수 있다. 이에 따라, 상기 메시지를 수신한 IOT 디바이스(300)는 슬립(Sleep) 모드로 동작하여 어떠한 액션도 하지 않고, 배터리를 최소한으로 사용하면서 장기간 운용될 수 있다.
IOT 디바이스(300)는 가전 기기, 사무 기기, 공공 기기 등을 포함하여 세상에 존재하는 인터넷에 연결 가능한 모든 기기를 지칭할 수 있다. 예컨대, 상기 IOT 디바이스(300)는 온도를 측정할 수 있는 센서가 부착된 장치일 수 있으며, 상기 센서에 의해 측정된 온도 데이터를 상기 IOT 서버(100)로 전송할 수 있다. 상기 IOT 디바이스(300)는 범용 가입자 식별 모듈(Universal Subscriber Identity Module : USIM)을 삽입하고, 최초에 전원을 턴 온(ON)하게 되면 망 인증 및 단말기 인증을 거친 후에 무선통신모듈(예컨대, LTE 모듈)을 통해 네트워크에 연결된다. 상기 범용 가입자 식별 모듈에는 가입자 정보가 포함될 수 있다.
상기 IOT 디바이스(300)는 IOT 서버(100)로 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보 등을 전송할 수 있다. 상기 배터리 정보는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량 정보 또는 배터리 잔량 정보 중 어느 하나 일 수 있다. 또한, 상기 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값은 예컨대, 상기 IOT 디바이스(300)가 온도를 측정하는 장치일 경우, 측정된 온도 값일 수 있다. 이때, 상기 IOT 디바이스(300)는 상기 정보에 IOT 디바이스(300)를 식별할 수 있는 데이터 예를 들어, IMSI(International Mobile Subscriber Identify), MDN(Mobile Directory Number), IMEI(International Mobile Equipment Identity), IOT 디바이스(300)의 IP 주소 중 어느 하나 이상을 포함하여 전송할 수 있다. 상기 IOT 디바이스(300)는 상기 IOT 서버(100)의 주소 정보를 확인하여 전송할 수 있다. 상기 IOT 서버(100)의 주소 정보(예컨대, IP 주소 정보 등)는 사전에 IOT 디바이스(300)에 저장되어 있을 수 있으며, 데이터 요청 메시지 수신시 교환기(400)로부터 서버의 IP 주소 정보를 함께 수신할 수도 있다. 상기 IOT 디바이스(300)는 네트워크에 연결되어 상기 IOT 서버(100)와 패킷 형태로 데이터를 주고 받을 수 있다.
상기 IOT 디바이스(300)는 교환기(400)를 통해 상기 IOT 서버(100)로부터 데이터 요청 메시지를 수신하면 슬립(Sleep) 모드에서 깨어나 모바일 네트워크(200)에 접속하여 무선 자원을 할당받고, 대상을 측정(예컨대, IOT 디바이스(300)가 온도 측정 장치일 경우, 온도 측정)할 수 있으며, 상기 측정한 대상 측정 값과 자신의 배터리 정보를 IOT 서버(100)로 전송할 수 있다.
상기 IOT 디바이스(300)는 교환기(400)로부터 무선 자원 해제 메시지를 수신하면, 슬립(Sleep) 모드로 전환할 수 있다. 이때, 상기 슬립(Sleep) 모드는 무선 자원을 해제하여 네트워크에 접속이 이루어지지 않는 상태로, 교환기(400)로부터 메시지를 수신하기 위해 전원만 온(ON)된 상태를 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폴링 시간을 계산하는 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
본 실시 예를 설명함에 있어서, 계산된 폴링 주기(Reserved Time Gap)는 프리저베이션(Preservation) 시간 보다는 크고, 데이터 신뢰성 시간(Static Time)보다는 작은 것이 바람직하다. 만약, 상기 폴링 시간(Reserved Time)이 데이터 신뢰성 시간보다 크면 데이터의 신뢰성에 문제가 발생하고, 폴링 시간(Reserved Time)이 프리저베이션(Preservation) 시간보다 작으면 IOT 디바이스(300)가 슬립(Sleep) 모드로 빠지지 못하고 계속 네트워크 또는 서버와 패킷을 주고 받기 위한 상태를 유지하므로 배터리의 소모가 계속적으로 발생한다.
상기 프리저베이션(Preservation) 시간은 패킷 송수신이 발생하지 않아 무선 자원을 해제하는 시간을 의미한다. 즉, IOT 디바이스(300)와 IOT 서버(100) 간에 모바일 네트워크(200)를 통한 트래픽이 없을 때, 모바일 네트워크(200)에서 IOT 디바이스(300)를 액티브(Active) 상태에서 프리저베이션(Preservation) 상태로 전환시키는 시간을 의미할 수 있다. 예컨대, 본 발명에서는 IOT 서버(100)가 데이터 요청 메시지를 IOT 디바이스(300)로 전송하여 IOT 디바이스(300)가 슬립모드에서 깨어나 데이터를 IOT 서버(100)로 보고한 후, IOT 디바이스(300)와 IOT 서버(100) 간에 일정시간 동안 모바일 네트워크(200)를 통한 트래픽이 없어 기지국(500)이 교환기(400)로 IOT 디바이스(300)의 상태를 업데이트하라는 메시지를 전송하여 IOT 디바이의 상태를 프리저베이션 상태로 전환시키는, 상기 일정한 시간을 의미할 수 있다. 만약, IOT 디바이스(300)가 데이터를 보고한 후, 프리저베이션 상태 즉, 슬립 모드로 천이되기 전에 IOT 서버(100)에서 폴링 시간이 다시 도래되어 데이터 요청 메시지를 IOT 디바이스(300)로 전송하게 되면, 상기 IOT 디바이스(300)는 계속해서 액티브 상태를 유지하게 되므로 배터리 소모가 많아진다.
그러나, 폴링 주기는 반드시 프리저베이션 시간 보다 크지 않아도 된다. 즉 IOT 디바이스(300)의 데이터가 매우 중요한 경우, 폴링 주기를 프리저베이션 시간보다 짧게 하여 자주 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 받아야 하는 경우도 있을 수 있다.
본 실시 예에 따른, IOT 서버(100)는 도 3 및 도 4의 대상 측정 값을 기초로 폴링 시간을 계산하고, 상기 계산된 폴링 시간을 데이터베이스(250)에 저장한다. 또한, 상기 IOT 서버(100)는 초기의 폴링 주기(Reserved Time Gap)를 저장하고, 상기 설정된 폴링 주기(Reserved Time Gap)를 배터리 정보와 비교하여 폴링 시간을 계산할 수 있다. 이때, 상기 초기의 폴링 주기(Reserved Time Gap)는 사용자에 의해 설정되어 저장될 수 있으며, 사용자의 판단에 의해 그 주기가 짧게 또는 길게 설정될 수 있다. 상기 폴링 주기(Reserved Time Gap)는 사용자에 의해 요일별로 그 수집 주기가 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 폴링 주기(Reserved Time Gap)는 월요일부터 금요일까지는 1시간, 토요일부터 일요일까지는 3시간으로 설정될 수 있으며 또는, 요일에 관계없이 오전 9시부터 오후 6시까지는 2시간, 상기 시간을 제외한 시간에는 3시간으로 설정될 수 있다. 또한, 상기 배터리 정보는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량 정보 또는 배터리 잔량 정보 중 어느 하나 일 수 있다. 보다 자세하게, 상기 배터리 정보는 배터리 잔량 시간일 수 있으며, 상기 배터리 잔량 시간은 IOT 디바이스(300)가 충전없이 전원을 유지할 수 있는 시간을 의미한다. 상기 배터리 잔량 시간은 IOT 디바이스(300)의 배터리 잔존량을 기초로 상기 IOT 디바이스(300) 별로 설정된 정보(도 4 참조)를 이용하여 산정될 수 있다. 이때, 상기 정보들은 사용자 또는 IOT 디바이스(300)의 제조사에 의해 데이터베이스(250)에 저장될 수 있다.
도 5를 참조하여 본 실시 예에 따른 폴링 시간을 계산하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
IOT 서버(100)는 폴링 주기(Reserved Time Gap)와 배터리 잔량 시간을 비교한다(S510).
상기 IOT 서버(100)는 상기 비교 결과 폴링 주기(Reserved Time Gap)가 배터리 잔량 시간보다 크면, IOT 디바이스(300)의 배터리가 부족하여 다음 번 데이터 수집 전에 상기 IOT 디바이스(300)가 꺼질 수 있기 때문에 다음번 폴링 시간은 프리저베이션 시간이 경과한 후가 되도록 한다(S520). 즉, 다음번 폴링 시간은 최근 업데이트 시간(Update Time)에 프리저베이션(Preservation) 시간 및 가드 시간을 더한 값으로 계산할 수 있다. 즉, 상기 IOT 디바이스(300)가 슬립 모드에 빠지게 하여 더 오랜 시간 동안 생존할 수 있도록 하기 위함이다. 다시 말하면, 폴링 주기를 수정하는 것이다 .이때, 상기 가드 시간은 사용자에 의해 임의로 설정되는 값이다. 즉, 상기 가드 시간이 더 큰 값을 가질수록 다음번 폴링 시간이 더 길게 계산되어, IOT 디바이스(300)가 슬립모드에 빠져 있는 시간을 더 길게 하여 더 오랜 시간 동안 생존하도록 할 수 있다. 다만, 가드 시간은 데이터의 신뢰성 시간을 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 IOT 서버(100)는 상기 비교 결과 폴링 주기(Reserved Time Gap)가 배터리 잔량 시간 이하이면, IOT 디바이스(300)의 배터리가 충분하다고 판단할 수 있다. 이때, 상기 IOT 서버(100)는 다음번 폴링 시간을 계산하기 전에 상기 폴링 주기(Reserved Time Gap)와 프리저베이션(Preservation) 시간을 비교한다(S530).
상기 IOT 서버(100)는 상기 비교 결과 폴링 주기(Reserved Time Gap)가 프리저베이션(Preservation) 시간보다 큰 값을 가지면, 기본 룰(폴링 시간(Reserved Time)은 프리저베이션(Preservation) 시간 보다 커야 함.)에 입각하므로 다음번 폴링 시간은 최근 업데이트 시간에 기 설정된 폴링 주기를 더한 값으로 계산할 수 있다(S540). 즉 폴링 주기를 그대로 유지하는 것이다.
하지만, 상기 IOT 서버(100)는 상기 비교 결과 폴링 주기(Reserved Time Gap)가 프리저베이션(Preservation) 시간 이하이면, IOT 디바이스(300)가 슬립(Sleep) 모드로 빠지지 못하고 계속 네트워크 또는 서버와 패킷을 주고 받기 위한 상태를 유지하므로 배터리의 소모가 계속적으로 발생할 수 있다. 따라서 상기 IOT 서버(100)는 다음번 폴링 시간을 상기 S520단계와 같이 계산할 수 있다. 즉 폴링 주기를 수정한다.
한편, 상기 IOT 서버(100)는 상술한 바와 같이 폴링 주기(Reserved Time Gap)가 프리저베이션(Preservation) 시간 이하일 경우, 배터리의 소모가 계속적으로 발생하는 것을 방지하기 위해 S520단계와 같이 다음번 폴링 시간을 계산하기 이전에, 수집되는 데이터의 중요도를 판단하여 그 결과에 따라 다음번 폴링 시간을 계산할 수도 있다(S550). 즉, IOT 서버(100)는 폴링 주기(Reserved Time Gap)가 프리저베이션(Preservation) 시간 이하일 경우, 수집되는 데이터의 중요도를 판단하여, 상기 수집되는 데이터의 중요도가 높으면, 배터리의 효과를 무시하고 S540단계와 같이 다음번 폴링 시간을 계산할 수 있다. 한편, 상기 IOT 서버(100)는 수집되는 데이터의 중요도가 낮으면, 배터리를 보다 효율적으로 사용하기 위해 S520단계와 같이 다음번 폴링 시간을 계산할 수 있다. 이때, 상기 수집되는 데이터의 중요도는 사전에 사용자에 의해 설정되어 데이터베이스(250)에 저장될 수 있으며, IOT 디바이스(300) 별로 중요도의 높고(High) 낮음(Low)이 설정될 수 있다.
이하, 상술한 본 실시 예에 따른 시스템에서의 IOT 디바이스(300)의 배터리 절약을 위한 동작 방법을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버 기반의 제어 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, IOT 서버(100)는 폴링 시간 계산을 위한 설정 값들을 데이터베이스(250)에 저장한다(S611). 상기 데이터베이스(250)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, IOT 디바이스(300)를 식별할 수 있는 데이터(예를 들어, IMSI(International Mobile Subscriber Identify), MDN(Mobile Directory Number), IMEI(International Mobile Equipment Identity), IOT 디바이스(300)의 IP 주소), 가장 최근에 보고한 시간(Update Time), 폴링 시간(Reserved Time), 데이터 신뢰성 시간(Static Time) 및 배터리 사용량 정보(Battery Usage)가 저장될 수 있다. 상기 가장 최근에 보고한 시간(Update Time)은 IOT 디바이스(300)가 IOT 서버(100)로 데이터를 전송한 시간 또는 IOT 서버(100)가 IOT 디바이스(300)로부터 데이터를 수신한 시간이다. 이때, 상기 데이터는 IOT 디바이스(300)가 측정한 대상 측정 값 및 배터리 정보일 수 있다. 상기 폴링 시간은 IOT 서버(100)가 데이터 요청 메시지를 전송하는 다음 번 시간일 수 있다. 상기 데이터 신뢰성 시간은 IOT 디바이스(300)가 측정하는 대상 측정 값이 최소한의 신뢰성을 유지하기 위해 사용자가 설정하는 데이터의 유효 시간일 수 있으며, 상기 IOT 디바이스(300)가 적용되는 서비스에 따라 사용자가 임의대로 설정할 수 있다. 또한, 상기 데이터베이스(250)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, IOT 디바이스(300) 별로 배터리 잔량에 따라 디바이스의 전원을 유지할 수 있는 시간(Battery Usage & Remaining Time) 대상 측정 값이 저장될 수 있다. 상기 데이터베이스(250)에 저장되는 도 4에 도시된 바와 같은 정보들은, 사용자 또는 IOT 디바이스(300)의 제조사에 의해 저장될 수 있다. 상기 데이터베이스(250)에는 프리저베이션(Preservation) 시간이 사용자에 의해 임의로 설정되어 저장될 수 있다. 상기 프리저베이션(Preservation) 시간은 패킷 송수신이 발생하지 않아 무선 자원을 해제하는 시간을 의미한다.
상기 IOT 서버(100)는 모바일 네트워크(200)를 통해 IOT 디바이스(300)로 데이터 요청 메시지를 전송한다. 이때, 상기 데이터 요청 메시지에는 상기 메시지를 수신할 IOT 디바이스(300)의 IP 주소 정보 및 IOT 서버(100)의 주소 정보가 포함될 수 있다.
상기 데이터 요청 메시지는 먼저 교환기(400)로 전송된다(S613). 상기 교환기(400)는 IOT 디바이스(300)의 상태를 체크한다(S615). 상기 IOT 디바이스(300)의 상태는 액티브(Active) 또는 프리저베이션(Preservation) 중 어느 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 교환기(400)는 상기 IOT 디바이스(300)가 액티브(Active) 또는 프리저베이션(Preservation) 상태인지를 관리한다. 상기 액티브(Active) 상태는 IOT 디바이스(300)가 무선 자원을 할당받아 모바일 네트워크(200)를 통해 인터넷에 접속하여 운용되고 있는 상태를 의미하며, 상기 프리저베이션(Preservation) 상태는 IOT 디바이스(300)가 무선 자원을 해제하고 슬립(Sleep) 모드로 동작하여 어떠한 액션도 하지 않는 대기 상태를 의미한다.
상기 교환기(400)는 IOT 디바이스(300)의 상태가 액티브(Active) 상태이면, 상기 데이터 요청 메시지를 IOT 디바이스(300)로 전송하고, 만약 IOT 디바이스(300)의 상태가 프리저베이션(Preservation) 상태이면, IOT 디바이스(300)는 현재 슬립(Sleep) 모드로 전원만 온(ON)되어 있는 상태로 네트워크에 접속되어 있지 않은 상태이므로, IOT 디바이스(300)로 PS-Paging 메시지를 전송한다(S617)(S616). 상기 PS-Paging 메시지는 IOT 디바이스(300)가 송신할 패킷이 있으니 위치등록을 업데이트하여 네트워크 접속을 위한 무선자원을 할당받고, 네트워크에 접속하여 데이터를 수신하라는 의미의 메시지이다. 이후, 상기 PS-Paging 메시지를 수신한 IOT 디바이스(300)는 응답 메시지를 상기 교환기(400)로 전송하고 네트워크에 접속한다(S621).
상기 교환기(400)는 상기 IOT 디바이스(300)로부터 PS-Paging 메시지 송신에 따른 응답 메시지를 수신하면, 상기 IOT 디바이스(300)의 위치등록을 업데이트하고, 상태 정보를 액티브(Active) 상태로 업데이트한다(S623).
이후, 상기 교환기(400)는 상기 IOT 서버(100)로부터 수신한 데이터 요청 메시지를 IOT 디바이스(300)로 전송한다(S625).
상기 IOT 디바이스(300)는 교환기(400)로부터 데이터 요청 메시지를 수신하면, 대상을 측정하여 측정한 대상 측정 값과 배터리 정보를 상기 데이터 요청 메시지에 포함된 서버의 IP 주소로 전송한다(S627)(S629). 예컨대, 상기 측정한 대상 측정 값은 상기 IOT 디바이스(300)가 온도를 측정 장치일 경우, 측정된 온도 값일 수 있다. 상기 배터리 정보는 IOT 디바이스(300)의 배터리 사용량 정보 또는 배터리 잔량 정보 중 어느 하나 일 수 있다.
상기 IOT 서버(100)는 IOT 디바이스(300)로부터 수신한 정보들을 데이터베이스(250)에 저장하고, 상기 정보 중 배터리 정보를 기초로 폴링 시간을 계산하여 데이터베이스(250)에 저장한다(S631). 이후, 상기 폴링 시간이 도래하면, 상술한 S613 단계부터 S629 단계를 수행할 수 있다.
한편, 기지국(500)은 일정 시간 동안 IOT 디바이스(300)와 IOT 서버(100) 간의 데이터 패킷 전송이 없음을 인지하면 교환기(400)로 메시지를 전송할 수 있다. 상기 메시지는 IOT 디바이스(300)의 상태를 업데이트하라는 메시지일 수 있다. 보다 상세하게, 상기 메시지는 IOT 디바이스(300)의 상태를 액티브(Active)에서 프리저베이션(Preservation) 상태로 업데이트하라는 메시지일 수 있다. 이때, 상기 일정 시간은 프리저베이션(Preservation) 시간일 수 있으며, IOT 서버(100)로부터 수신할 수 있다.
교환기(400)는 상기 기지국(500)으로부터 메시지를 전송받으면, IOT 디바이스(300)의 상태를 액티브(Active)에서 프리저베이션(Preservation) 상태로 업데이트하고, IOT 디바이스(300)로 무선 자원을 해제하라는 메시지를 전송할 수 있다.
IOT 디바이스(300)는 상기 메시지를 수신하면 슬립(Sleep) 모드로 전환한다. 이때, 상기 슬립(Sleep) 모드는 무선 자원을 해제하여 네트워크에 접속이 이루어지지 않는 상태로, 교환기(400)로부터 메시지를 수신하기 위해 전원만 온(ON)된 상태를 의미한다.
상술한 바에 따르면, 배터리 잔량 정보를 기반으로 계산된 폴링 시간을 이용하여 서버에서 IOT 디바이스(300)를 제어함으로써 상기 IOT 디바이스(300)의 배터리를 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함할 수 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시 예에서 설명된 특징들은 단일 실시 예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시 예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시 예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시 예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시 예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 앱 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
100 : IOT 서버
200 : 모바일 네트워크
210 : 폴링 시간 측정부
230 : 메시지 송수신부
250 : 데이터베이스
300 : IOT 디바이스
400 : 교환기
500 : 기지국

Claims (26)

  1. IOT 서버 및 IOT 디바이스를 포함하는 시스템에서의 상기 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법에 있어서,
    상기 IOT 서버가 기 설정된 폴링 주기에 기초하여 상기 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 전송하는 단계;
    IOT 서버가 상기 IOT 디바이스로부터 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신하는 단계; 및
    IOT 서버가 상기 IOT 디바이스로부터 수신한 배터리 정보를 기초로 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 단계;를 포함하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 단계는,
    상기 배터리 정보에 기초한 배터리 잔량 시간과 상기 기 설정된 폴링 주기를 비교하고 그 비교 결과에 따라 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는,
    상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기보다 작은 경우, 프리저베이션 시간 및 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는,
    상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기 이상인 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기와 프리저베이션 시간을 비교하고 그 비교 결과에 따라 폴링 주기를 수정하거나 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 보다 큰 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하인 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 낮은 중요도를 갖는 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 단계는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 높은 중요도를 갖는 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 방법.
  9. 폴링 시간 계산을 위한 설정값 및 IOT 디바이스 배터리 정보가 저장되는 데이터베이스;
    기 설정된 폴링 주기에 기초하여 상기 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 송신하고, 상기 IOT 디바이스로부터 대상 측정 값 및 배터리 정보를 수신하는 메시지 송수신부; 및
    상기 수신한 배터리 정보를 기초로 선택적으로 폴링 시간을 수정하는 폴링 시간 측정부;를 포함하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 배터리 정보에 기초한 배터리 잔량 시간과 상기 기 설정된 폴링 주기를 비교하고 그 비교 결과에 따라 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기보다 작은 경우, 프리저베이션 시간 및 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기 이상인 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기와 프리저베이션 시간을 비교하고 그 비교 결과에 따라 폴링 주기를 수정하거나 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 보다 큰 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하인 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 낮은 중요도를 갖는 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴링 시간 측정부는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 높은 중요도를 갖는 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 서버.
  17. 기 설정된 폴링 주기에 기초하여 교환기를 경유하여 IOT 디바이스로 데이터 요청 메시지를 전송하고, 상기 IOT 디바이스로부터 상기 IOT 디바이스가 측정한 대상 측정 값 및 상기 IOT 디바이스의 배터리 정보를 수신하며, 그 수신된 배터리 정보를 기초로 폴링 주기를 선택적으로 수정하는 IOT 서버;
    상기 IOT 서버로부터 데이터 요청 메시지를 수신하고, 상기 IOT 디바이스의 상태를 체크하여, 상기 IOT 디바이스로 상기 데이터 요청 메시지를 전송하는 교환기; 및
    상기 데이터 요청 메시지에 응답하여, 대상 측정 값 및 배터리 정보를 상기 IOT 서버로 전송하는 IOT 디바이스;를 포함하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 배터리 정보에 기초한 배터리 잔량 시간과 상기 기 설정된 폴링 주기를 비교하고 그 비교 결과에 따라 선택적으로 폴링 주기를 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기보다 작은 경우, 프리저베이션 시간 및 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 배터리 잔량 시간이 상기 기 설정된 폴링 주기 이상인 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기와 프리저베이션 시간을 비교하고 그 비교 결과에 따라 폴링 주기를 수정하거나 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 보다 큰 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하인 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 낮은 중요도를 갖는 경우, 상기 프리저베이션 시간 및 상기 가드 시간을 더한 값을 폴링 주기로 수정하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 IOT 서버는,
    상기 기 설정된 폴링 주기가 상기 프리저베이션 시간 이하이면서 상기 대상 측정 값이 기 설정된 중요도 보다 높은 중요도를 갖는 경우, 상기 기 설정된 폴링 주기를 유지하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  25. 제 17 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교환기는,
    상기 IOT 디바이스의 상태가 프리저베이션(Preservation) 상태이면 상기 IOT 디바이스로 페이징 메시지를 전송하고 페이징 응답 수신시 상기 데이터 요청 메시지를 상기 IOT 디바이스로 전송하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
  26. 제 17 항에 있어서,
    일정 시간 동안 상기 IOT 디바이스와 상기 IOT 서버 간의 데이터 패킷 전송이 없음을 인지하면, 상기 교환기로 상기 IOT 디바이스의 상태 변경을 위한 메시지를 전송하는 기지국;을 더 포함하며,
    상기 교환기는 상기 기지국으로부터 상태 변경을 위한 메시지를 수신하면 상기 IOT 디바이스로 무선 자원 해제 메시지를 전송하는 IOT 디바이스의 배터리 절약을 위한 시스템.
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