KR20180052029A - 자기장 통신 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20180052029A
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정봉희
지재석
박성용
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주식회사 퀸텟시스템즈
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Abstract

전송할 데이터를 입력 받는 데이터 입력부; 입력된 데이터를 전송 가능한 데이터 타입으로 변환하는 인코더; 변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴를 발생하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부; 및 생성된 제어 신호에 따라 자기장 패턴을 발생하는 자기장 발생부를 포함하는 자기장 통신 송신 단말이 개시된다.

Description

자기장 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MAGNETIC FIELD COMMUNICATION}
본 발명은 자기장 통신 기술에 관한 것으로서, 구체적으로는 자기장 통신에서 데이터를 안정적으로 송수신하는 기술에 관한 것이다.
최근 자기장을 이용한 전력 전송 및 데이터 전송을 응용하는 연구가 진행되고 있다. 그 중 자기장 통신을 이용한 데이터 전송은 상품에 대한 결제 과정에서 신용 카드를 대체하기 위한 결제 수단으로 많이 응용되고 있다. 그러나, 자기장은 주변 환경에 쉽게 영향을 받기 때문에 데이터를 안정적으로 송신하는데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 데이터를 고속으로 처리하는 자기장 통신 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 데이터를 안정적으로 송수신하는 자기장 통신 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전송할 데이터를 입력 받는 데이터 입력부; 입력된 데이터를 전송 가능한 데이터 타입으로 변환하는 인코더; 변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴를 발생하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부; 및 생성된 제어 신호에 따라 자기장 패턴을 발생하는 자기장 발생부를 포함하는 자기장 통신 송신 단말이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 자기장 패턴을 센싱하는 자기장 센서부; 센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터; 상기 디지털 신호를 원 데이터로 복호화하는 디코더; 및 상기 원 데이터에 대응하는 명령을 실행하는 제어부를 포함하는 자기장 통신 수신 단말이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전송할 데이터를 입력 받는 단계; 입력된 데이터를 전송 가능한 데이터 타입으로 변환하는 단계; 변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴을 발생하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및 생성된 제어 신호에 따라 자기장 패턴을 발생하는 단계를 포함하는 자기장 통신 송신 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 자기장 패턴을 센싱하는 단계; 센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 단계; 상기 디지털 데이터를 원 데이터로 복호화하는 단계; 및 상기 원 데이터에 대응하는 명령을 실행하는 단계를 포함하는 자기장 통신 수신 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면 데이터를 고속으로 처리할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 데이터를 안정적으로 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 송신 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 발생부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 발생부의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기장 발생부의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 수신 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 A/D 컨버터의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 평균 샘플링 값을 이용한 양자화의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자화를 위한 기준 값 변경의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 패턴의 식별하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 패턴을 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 송신 방법의 흐름도이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 수신 방법의 흐름도이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 패턴을 수신하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 자기장 통신 송신 장치(110) 및 자기장 통신 수신 장치(120)를 포함한다. 자기장 통신 송신 장치(110)는 전송할 데이터를 전송 가능한 데이터로 변환한다. 자기장 통신 송신 장치(110)는 변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴을 생성한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 자기장 통신 수신 장치(120) 주변 자기장을 센싱한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 센싱된 자기장을 디지털 데이터로 변환한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 변환된 데이터를 원 데이터로 복호화한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 원 데이터에 대응하는 명령을 수행한다. 여기서, 명령은 어플리케이션, 서비스, 프로그램, 프로세스 등을 의미한다. 이하, 자기장 통신 송신 장치(110) 및 자기장 통신 수신 장치(120)의 구성 및 동작을 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 송신 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 자기장 통신 송신 장치(110)는 데이터 입력부(210), 인코더(220), 데이터 베이스(230), 제어 신호 생성부(240) 및 자기장 발생부(250)을 포함한다.
데이터 입력부(210)는 자기장 통신 송신 장치(110)를 이용하여 전송할 데이터를 입력 받는다.
인코더(220)는 입력된 데이터를 인코딩한다. 구체적으로, 인코더(220)는 입력된 데이터가 자기장 통신 송신 장치(110)에서 전송 가능한 데이터 타입이 아닌 경우, 전송 가능한 데이터 타입으로 변환한다. 예를 들어, 자기장 통신 송 장치(110)에서 전송 가능한 데이터 타입이 N(3이 상의 정수) 진법 데이터이고 입력된 데이터가 2 진법 데이터인 경우, 인코더(220)는 2 진법 데이터인 입력된 데이터를 N 진법 데이터로 인코딩한다.
또한, 인코더(220)는 입력된 데이터를 사용자로부터 입력 받거나 미리 설정된 N 진법 데이터로 변환할 수 있다.
데이터 베이스(230)는 자기장 패턴 정보를 저장한다. 구체적으로, 데이터 베이스(230)는 N개 이상의 자기장 패턴에 관한 정보를 저장한다. 여기서, N 개 이상은 자기장 패턴은 자기장의 세기, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나가 상이한 N 개 이상의 자기장을 의미한다.
또한, 데이터 베이스(230)는 인코더(220)에서 전송 가능한 데이터 타입으로 변환된 데이터를 저장할 수 있다.
제어 신호 생성부(240)는 자기장 패턴을 발생하기 위해, 자기장 발생부(250)를 제어하는 제어 신호를 생성한다. 구체적으로, 제어 신호 생성부(240)는 데이터 베이스(230)에 저장된 자기장 패턴 정보를 이용하여, N 진법 데이터 전송에 이용할 N개의 자기장 패턴을 결정한다. 제어 신호 생성부(240)는 결정된 N개의 자기장 패턴을 이용하여, N 진법 데이터에 대응하는 제어 신호를 생성한다.
자기장 발생부(250)는 자기장을 발생시킨다. 구체적으로, 자기장 발생부(250)는 제어 신호 생성부(240)에서 생성된 제어 신호에 따라 자기장 패턴을 발생시킨다. 또한, 자기장 발생부(250)는 솔레노이드, 초전도 등으로 구성되는 전자석을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 발생부의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 자기장 발생부(250)는 스위치(310) 및 솔레노이드(320)를 포함한다. 스위치(310)는 제어 신호 발생부(240)로부터 입력되는 제어 신호에 따라, 솔레노이드(320)에 공급되는 전원의 온-오프(On-off)를 제어한다. 구체적으로, 솔레노이드(320)는 전원이 공급되면 자기장 발생시키고, 전원이 공급되지 않으면 자기장을 발생시키지 않는다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 발생부의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 자기장 발생부(250)는 스위치(410) 및 솔레노이드(420)를 포함한다. 스위치(410)는 제어 신호 발생부(240)로부터 입력되는 제어 신호에 따라, 솔레노이드(420)에 공급되는 전원의 온-오프(on-off) 및 전류의 방향을 제어한다. 구체적으로, 스위치(410)는 솔레노이드(420)에 정방향 전류가 인가되도록 전력을 공급하며, 이때 솔레노이드(420)는 정방향 자기장을 발생시킨다. 또한, 스위치(410)는 솔레노이드(420)에 역방향 전류가 인가되도록 전력을 공급하며, 이때 솔레노이드(420)는 역방향의 자기장을 발생시킨다. 또한, 스위치(410)는 솔레노이드(420)에 인가되는 전류가 없도록 전력 공급을 차단하며, 이때 솔레노이드(420)는 자기장을 발생시키지 않는다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기장 발생부의 블록도이다.
도 5을 참조하면, 자기장 발생부(250)는 스위치(510) 및 솔레노이드(520)를 포함한다. 스위치(510)는 제어 신호 발생부(540)로부터 입력되는 제어 신호에 따라, 솔레노이드(520)에 공급되는 전원의 온-오프(On-off), 전류의 방향, 전원의 유지 시간을 제어한다. 구체적으로, 스위치(510)는 솔레노이드(520)에 정방향 전류가 시간 t동안 인가되도록 전원을 연결하고, 이때 솔레노이드(520)는 정방향 자기장을 시간 t만큼 발생시킨다. 또한, 스위치(510)는 솔레노이드(520)에 정방향 전류가 시간 t/2동안 인가되도록 전원을 연결하고, 이때 솔레노이드(520)는 정방향 자기장을 시간 t/2만큼 발생시킨다. 또한, 스위치(510)는 솔레노이드(520)에 역방향 전류가 시간 t동안 인가되도록 전원을 연결하고, 이때 솔레노이드(520)는 역방향 자기장을 시간 t만큼 발생시킨다. 또한, 스위치(510)는 솔레노이드(520)에 역방향 전류가 시간 t/2동안 인가되도록 전원을 연결하고, 이때 솔레노이드(520)는 역방향 자기장을 시간 t/2만큼 발생시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 수신 장치의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 자기장 통신 수신 장치(120)는 자기장 센서부(610), 데이터 베이스(620), 아날로그-디지털(Analog to digital, A/D) 컨버터(이하 'A/D 컨버터' 630), 디코더(640) 및 제어부(650)를 포함한다.
자기장 센서부(610)는 자기장 통신 수신 장치(120) 주변의 자기장을 센싱한다. 구체적으로, 자기장 센서부(610)는 자기장 패턴을 센싱한다.
데이터 베이스(630)는 자기장 패턴 정보를 저장한다. 구체적으로, 데이터 베이스(630)는 N개 이상의 자기장 패턴에 관한 정보를 저장한다. 여기서, N 개 이상은 자기장 패턴은 자기장의 세기, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나가 상이한 N 개 이상의 자기장을 의미한다.
A/D 컨버터(630)는 센싱된 자기장 패턴을 디지털 데이터로 변환한다. 구체적으로, A/D 컨버터(630)는 센싱된 자기장 패턴을 샘플링한다. A/D 컨버터(630)는 샘플링 값을 양자화 한다. A/D 컨버터(630)는 양자화된 샘플링 값을 N 진법 데이터로 부호화한다.
디코더(640)는 N 진법 데이터를 원 데이터로 복호화한다. 예를 들어, 원 데이터가 2 진법 데이터이고 센싱된 자기장 패턴이 변환된 디지털 데이터가 4 진법 데이터인 경우, 디코더(640)는 4 진법 데이터를 2 진법 데이터로 복호화한다.
제어부(650)는 원 데이터를 처리한다. 구체적으로, 제어부(650)는 원 데이터가 특정 어플리케이션 등을 실행하는 명령어에 해당하는 경우, 제어부(650)는 원 데이터에 대응하는 어플리케이션 등을 실행한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 A/D 컨버터의 블록도이다.
도 7을 참조하면, A/D 컨버터(630)는 샘플링 모듈(710), 양자화 모듈(720) 및 부호화 모듈(730)을 포함한다.
샘플링 모듈(710)은 센싱된 자기장 패턴을 미리 설정된 샘플링 주기 마다 샘플링을 수행한다.
양자화 모듈(720)은 샘플링 값을 양자화한다. 구체적으로, 양자화 모듈(720)은 샘플링 값에 기준 값을 적용하여 양자화한다.
또한, 양자화 모듈(720)은 샘플링 값의 평균 값을 이용하여 샘플링된 자기장 패턴을 양자화할 수 있다. 예를 들어, 양자화 모듈(720)은 센싱된 자기장 패턴을 디지털 데이터로 변환하기 위해 필요한 샘플링 주기가 Ts인 경우, 센싱된 자기장 패턴을 Ts 보다 짧은 주기(Ts/M)로 샘플링된 샘플링 값들을 이용하여 Ts 시간 구간 마다 평균 샘플링 값을 계산한다. 양자화 모듈(720)은 평균 샘플링 값을 이용하여 Ts 시간 구간 단위로 센싱된 자기장 패턴을 양자화 한다.
또한, 양자화 모듈(720)은 샘플링 값들을 양자화하기 위한 기준 값을 변경할 수 있다. 예를 들어, 양자화 모듈(720)은 센싱된 자기장 패턴의 세기가 주변 물체의 간섭, 자기장 패턴 송신 장치(110)와의 거리 등에 의해 작은 경우, 샘플링 값 중 최대 값 및 최소 값을 이용하여, 샘플링 값의 양자화에 이용되는 기준 값을 새로이 설정한다. 양자화 모듈(720)은 새로이 설정된 기준 값을 이용하여 샘플링 값을 양자화한다.
부호화 모듈(730)은 양자화된 샘플링 값을 N 진법 데이터로 변환한다. 구체적으로, 부호화 모듈(730)은 N 개의 자기장 패턴 정보를 이용하여, 양자화된 샘플링 값을 N 진법 데이터로 변환한다.
또한, 부호화 모듈(730)은 샘플링 값 또는 양자화된 샘플링 값들의 차를 이용하여, 센싱된 자기장 패턴을 부호화할 수 있다. 예를 들어, 부호화 모듈(730)은 순차적으로 샘플링된 샘플링 값들의 차를 비교하여 센싱된 자기장 패턴(자기장의 방향 또는 세기 변화)을 부호화할 수 있다. 즉, 샘플링 값들의 차는 센싱된 자기장이 증분하는 구간인지 또는 센싱된 자기장이 감소하는 구간인지를 판단하는 기준이 된다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 10을 참조하여 후술한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 평균 샘플링 값을 이용한 양자화의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, (a)는 자기장 통신 송신 장치(110)에서 송신되는 자기장 패턴, (b)는 자기장 통신 수신 장치(120)가 Ts 시간 간격으로 샘플링한 자기장 패턴, (c)는 자기장 통신 수신 장치(120)가 Ts/5 시간 간격으로 샘플링한 자기장 패턴을 나타낸다. 자기장 패턴을 센싱하는 과정에서 시간 지연이 발생할 수 있으며, 이러한 시간 지연은 데이터 손실의 원인이 될 수 있다. 따라서, 원 샘플링 주기 Ts 보다 짧은 시간 간격 Ts/M으로 샘플링된 샘플링 값들을 이용하여 Ts 시간 단위로 평균 값을 취함으로써, 시간 지연에 따른 오류를 보상할 수 있다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자화를 위한 기준 값 변경의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9을 참조하면, (a)는 주변의 물체의 간섭이 없거나 자기장 통신 송신 장치(110)와 적당한 거리 내에서 센싱된 자기장 패턴, (b)는 주변의 물체의 간섭이 있거나 자기장 통신 송신 장치(110)와 먼 거리에서 센싱된 자기장 패턴을 나타낸다. (a)에 도시된 자기장 패턴은 적절한 크기의 샘플링 값을 가지게 되므로, 미리 설정된 기준 값(Avg 또는 Mid)을 기준으로 양자화를 할 수 있다. 그러나, (b)에 도시된 자기장 패턴에 대한 샘플링 값은 (a)에 도시된 자기장 패턴과 비교하여 상대적으로 작은 샘플링을 값을 가지게 되므로, (a)에서와 같은 기준 값을 적용하기 어렵다. 따라서, (b)에서는 자기장 패턴에 대한 샘플링 값 중 최대 및 최소 값을 이용하여, 이들에 대한 평균 값을 계산하다. 이후, 자기장 통신 수신 장치(120)는 평균 값을 양자화를 위한 기준 값으로 설정하고, 설정된 기준 값을 적용하여 샘플링 값들에 대한 양자화를 수행한다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 패턴의 식별하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10를 참조하면, (a) 내지 (c)는 로우에서 하이로 변화하는 자기장 패턴 및 각 시간에서의 샘플링 값, (d) 내지 (f)는 하이에서 로우로 변화하는 자기장 패턴 및 각 시간에서의 샘플링 값을 나타낸다.
구체적으로, 로우에서 하이로 변화하는 예로 (c)의 경우를 예로 들면, 시간 적으로 나중에 샘플링된 샘플링 값에서 이전 샘플링 값을 뺀 값을 합산하고, 합산된 결과가 양수 60이므로 자기장 통신 수신 장치(120)는 자기장 패턴이 로우에서 하이로 변화한 것으로 인식한다.
하이에서 로우로 변화하는 예로 (f)의 경우를 예로 들면, 샘플링 값들의 차를 합산한 결과가 음수 60이므로, 자기장 통신 수신 장치(120)는 자기장 패턴이 하이에서 로우로 변환 한 것으로 인식한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 패턴을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, (a)는 자기장의 온-오프 및 지속 시간을 이용하여 생성된 자기장 패턴, (b)는 자기장의 온-오프 및 방향을 이용하여 생성된 자기장 패턴, (c)는 자기장의 온-오프, 방향 및 지속 시간을 이용하여 생성된 자기장 패턴의 예를 나타낸다.
구체적으로, (a)는 자기장이 시간 t 동안 오프된 상태 및 자기장이 시간 t 동안 온된 상태의 자기장 패턴으로 구성된다. 이때, 시간 t 동안 오프된 상태를 0, 시간 t 동안 온된 상태를 1로 지정함으로써, 자기장 통신 송신 장치(110)는 자기장 패턴을 이용하여 2진법 데이터를 전송할 수 있다.
(b)는 자기장이 시간 t 동안 오프된 상태, 자기장이 시간 t 동안 정방향으로 온 상태, 자기장이 시간 t 동안 역방향으로 온된 상태의 자기장 패턴으로 구성된다. 이때, 시간 t 동안 오프된 상태를 0, 자기장이 시간 t 동안 정방향으로 온 상태를 1, 자기장이 시간 t 동안 역방향으로 온된 상태를 2로 지정함으로써, 자기장 통신 송신 장치(110)는 자기장 패턴을 이용하여 3진법 데이터를 전송할 수 있다.
(c)는 자기장이 시간 t/2 동안 정방향으로 온된 후 t/2 동안 오프된 상태, 자기장이 시간 t 동안 정방향으로 온 상태, 자기장이 시간 t/2 동안 역방향으로 온된 후 t/2 동안 오프된 상태 및 자기장이 시간 t 동안 역방향으로 온 상태의 자기장 패턴으로 구성된다. 이때, 자기장이 시간 t/2 동안 정방향으로 온된 후 t/2 동안 오프된 상태를 0, 자기장이 시간 t 동안 정방향으로 온 상태를 1, 자기장이 시간 t/2 동안 역방향으로 온된 후 t/2 동안 오프된 상태를 2, 자기장이 시간 t 동안 역방향으로 온 상태를 3으로 지정함으로써, 자기장 통신 송신 장치(110)는 자기장 패턴을 이요하여 4진 데이터를 전송할 수 있다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 송신 방법의 흐름도이다.
이하, 도 12에 도시된 방법은 자기장 통신 송신 장치(110)에 의해 수행되는 것을 예시로 설명한다.
도 12을 참조하면, 단계 S1210에서 송신할 데이터가 입력된다. 구체적으로, 자기장 통신 송신 장치(110)는 자기장 통신을 이용하여 전송하고자 하는 데이터를 사용자로부터 입력 받는다.
단계 S1220에서, 입력된 데이터가 전송 가능한 데이터 타입으로 변환된다. 구체적으로, 자기장 통신 송신 장치(110)는 입력된 데이터를 자기장 통신을 이용하여 전송 가능한 데이터 타입으로 코딩한다. 여기서 전송 가능한 데이터 타입은 N 진법의 데이터일 수 있다.
단계 S1230에서, 자기장 패턴 발생을 위한 제어 신호가 생성된다. 구체적으로, 자기장 통신 송신 장치(110)는 N 진법 데이터를 전송하기 위한 자기장 패턴을 결정하고, 결정된 자기장 패턴을 기반으로 N 진법 데이터에 대응하는 자기장 패턴을 발생시키기 위한 제어 신호를 생성한다.
단계 S1240에서, 자기장 패턴이 발생된다. 구체적으로, 자기장 통신 송신 장치(110)는 생성된 제어 신호에 따라 자기장의 세기, 방향, 지속 시간 등을 제어하여 자기장 패턴을 발생시킨다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 수신 방법의 흐름도이다.
이하, 도 13에 도시된 방법은 자기장 통신 수신 장치(120)에 의해 수행되는 것을 예시로 설명한다.
도 13를 참조하면, 단계 S1310에서 자기장 패턴이 센싱된다. 구체적으로, 자기장 통신 수신 장치(120)는 주변의 자기장 패턴을 센싱한다.
단계 S1320에서, 자기장 패턴이 디지털 데이터로 변환된다. 구체적으로, 자기장 통신 수신 장치(120)는 센싱된 자기장 패턴에 대한 샘플링, 양자화 및 복호화를 수행하여 N 진법의 디지털 신호를 생성한다.
일 실시예에서, 자기장 통신 수신 장치(120)는 샘플링 값들의 평균 값을 계산하고, 계산된 평균 값을 이용하여 양자화를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 자기장 통신 수신 장치(120)는 샘플링 값들의 최대 값 및 최소 값을 이용하여 양자화를 위한 기준 값을 새로이 설정하고, 설정된 기준 값을 적용하여 샘플링 값들에 대한 양자화를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 자기장 통신 수신 장치(120)는 샘플링 값들의 차를 이용하여 자기장 패턴을 식별하여, 복호화를 수행할 수 있다.
단계 S1330에서, 원 데이터로 복호화된다. 구체적으로, 자기장 통신 수신 장치(120)는 자기장 패턴 정보를 기반으로 N 진법의 데이터를 원 데이터로 복호화한다.
단계 S1340에서, 원 데이터가 처리된다. 구체적으로, 자기장 통신 수신 장치(120)는 원 데이터를 처리하여, 이에 대응하는 어플리케이션 등을 실행하는 등의 명령을 수행할 수 있다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 패턴을 수신하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14을 참조하면, l개의 비트로 구성되는 해더(Header), k개의 비트로 구성되는 데이터 바디(data body) 및 j개의 비트로 구성되는 체크 디지트(check digit)로 구성되는 N 진법 데이터를 수신하는 과정이 도시되어 있다. 이때, 자기장 통신 수신 장치(120)는 해더를 수신하여 해더에 대한 확인이 완료되면, 데이터 바디 및 체크 디지트를 수신하고, 수신된 체크 디지트를 이용하여 수신된 데이터의 오류 여부를 확인한다.
자기장 통신 수신 장치(120)는 체크 버퍼를 초기화하고 순차적으로 입력되는 l개의 해더 비트에 대한 일치 여부를 확인한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 순차적으로 입력되는 해더 비트에 대한 일치 여부를 확인하여 일하는 경우 해당 해더 비트에 대응하는 체크 버퍼에 일치값을 셋팅한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 순차적으로 입력되는 해더 비트가 일치하지 않으면, 체크 버퍼를 초기화하고 다시 l개의 해더 비트를 순차적으로 수신한다.
자기장 통신 수신 장치(120)는 해더에 대한 검증이 완료되면, 데이터 바디에 해당하는 k개의 비트를 순차적으로 수신한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 데이터 바디에 해당하는 비트의 수신 완료가 확인되면, j개의 비트로 구성되는 체크 디지트에 대응하는 비트의 수신을 시작한다. 자기장 통신 수신 장치(120)은 체크 디지트에 해당하는 j개의 비트의 수신이 완료되면, 기 설정된 체크 디지트와 수신된 체크 디지트의 일치 여부를 확인한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 체크 디지트가 일치하지 않으면 체크 버퍼를 초기화하고, 해더에 해당하는 비트를 다시 수신한다. 자기장 통신 수신 장치(120)는 체크 디지트가 일치하면, 수신된 데이터 바디를 저장한다.
본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 자기장 통신 송신 장치
120 : 자기장 통신 수신 장치.

Claims (18)

  1. 전송할 데이터를 입력 받는 데이터 입력부;
    입력된 데이터를 전송 가능한 데이터 타입으로 변환하는 인코더;
    변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴를 발생하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부; 및
    생성된 제어 신호에 따라 자기장 패턴을 발생하는 자기장 발생부;
    를 포함하는 자기장 통신 송신 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 가능한 데이터 타입은 N 진법 데이터인 것을 특징으로 하는 자기장 통신 송신 단말.
  3. 제2항에 있어서,
    자기장의 세기, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나가 상이한 N개의 자기장 패턴 정보를 저장하는 데이터 베이스를 더 포함하며,
    상기 제어 신호 생성부는,
    상기 데이터 베이스에 저장된 자기장 패턴 정보를 이용하여 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 송신 단말.
  4. 자기장 패턴을 센싱하는 자기장 센서부;
    센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터;
    상기 디지털 신호를 원 데이터로 복호화하는 디코더; 및
    상기 원 데이터에 대응하는 명령을 실행하는 제어부;
    를 포함하는 자기장 통신 수신 단말.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디지털 데이터는 N 진법 데이터인 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.
  6. 제5항에 있어서,
    자가장의 세기, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나가 상이한 N개의 자기장 패턴 정보를 저장하는 데이터 베이스를 더 포함하며,
    상기 A/D 컨버터는,
    상기 데이터 베이스에 저장된 자기장 패턴 정보를 이용하여 상기 센싱된 자기장 패턴을 상기 N 진법 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 A/D 컨버터는,
    상기 센싱된 자기장 패턴을 샘플링하는 샘플링 모듈;
    생플링된 자기장 패턴을 양자화하는 양자화 모듈; 및
    양자화된 자기장 패턴 부호화하여 상기 디지털 데이터를 생성하는 부호화 모듈을 포함하되,
    상기 양자화 모듈은
    샘플링 값을 미리 설정된 시간 단위로 평균 값을 계산하고, 상기 평균 값을 이용하여 양자화하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 양자화 모듈은,
    샘플링 값 중 최대 값 및 최소 값을 이용하여 양자화를 위한 기준 값을 설정하고, 설정된 기준 값을 이용하여 생플링된 자기장 패턴을 양자화하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 양자화 모듈은,
    샘플링 값의 차를 이용하여 디지털 신호로 변화하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.
  10. 전송할 데이터를 입력 받는 단계;
    입력된 데이터를 전송 가능한 데이터 타입으로 변환하는 단계;
    변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴을 발생하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 신호에 따라 자기장 패턴을 발생하는 단계
    를 포함하는 자기장 통신 송신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전송 가능한 데이터 타입은 N 진법 데이터인 것을 특징으로 하는 자기장 통신 송신 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 변환된 데이터에 대응하는 자기장 패턴을 발생하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계는,
    자기장의 세기, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나가 상이한 N 개의 자기장 패턴 정보를 이용하여 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 송신 방법.
  13. 자기장 패턴을 센싱하는 단계;
    센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 단계;
    상기 디지털 데이터를 원 데이터로 복호화하는 단계; 및
    상기 원 데이터에 대응하는 명령을 실행하는 단계
    를 포함하는 자기장 통신 수신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 디지털 데이터는 N 진법 데이터인 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상기 디지털 데이터를 원 데이터로 복호화하는 단계는,
    자기장의 세기, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나가 상이한 N 개의 자기장 패턴 정보를 이용하여 상기 센싱된 자기장 패턴을 상기 N 진법 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 단계는,
    샘플링 값을 미리 설정된 시간 단위로 평균 값을 계산하고, 상기 평균 값을 이용하여 양자화하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 단계는
    샘플링 값 중 최대 값 및 최소 값을 이용하여 양자화를 위한 기준 값을 설정하고, 설정된 기준 값을 이용하여 생플링된 자기장 패턴을 양자화하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 센싱된 자기장 패턴을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환하는 단계는,
    샘플링 값의 차를 이용하여 디지털 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 수신 단말.

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