KR20180087915A - 백스캐터 통신을 위한 데이터 부호화 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

백스캐터 통신을 위한 데이터 부호화 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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KR20180087915A
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Abstract

본 발명은 무선 Wi-Fi 신호를 이용한 백스캐터 통신에 있어서, 무전원 통신 장치가 무선 AP 또는 단말 장치로부터 데이터를 수신하는 경우 및 무전원 통신 장치가 단말 장치로 데이터를 송신하는 경우에 데이터를 부호화하는 방법에 관한 것이다.
Wi-Fi 패킷 길이 또는 Wi-Fi 패킷의 신호 강도를 이용하여 데이터 부호화를 수행함으로써 Wi-Fi 패킷을 이용하여 효율적으로 데이터 부호화를 수행할 수 있다.

Description

백스캐터 통신을 위한 데이터 부호화 방법 및 이를 위한 장치{DATA ENCODING METHOD FOR BACKSCATTERING COMMUNICATION AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 백스캐터 통신을 위한 데이터 부호화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Wi-Fi 신호를 이용한 백스캐터 통신에 있어서, Wi-Fi 패킷의 길이 또는 Wi-Fi 패킷 신호 강도를 이용하여 무전원 통신 장치가 수신 또는 송신하는 양방향 데이터에 대한 부호화 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
IoT(Internet of Things: 사물인터넷)는 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 주고받는 기술이나 환경을 말하는 것으로, 정보통신 기술의 비약적인 발전으로 인해 사물인터넷 시대가 열리면서 인터넷에 연결된 기기는 사람의 조작 없이 정보를 주고 받을 수 있게 되었다.
이러한 IoT 기술은 인터넷 혁명의 뒤를 잇는 차세대 혁명으로서 최근 IoT 디바이스 시장이 급격하게 성장하는 중이다.
IoT 기술을 구현하기 위한 무선 통신 방법으로는 RFID(Radio Frequency Identification), NFC(Near Field Communication), Zigbee, BLE(Bluetooth Low Energy), LTE(Long-Term Evolution), Wi-Fi 등 다양한 표준을 적용하고 있는데, 이러한 표준들에는 각각 장단점이 있기 때문에 IoT 서비스에 따라서 선택적으로 사용하거나 두 개 이상의 통신 방법이 사용되기도 한다.
하지만, 이러한 통신 방법 모두 통신방법에 따라 개별적인 인프라 장치가 필요하며 그에 따른 추가 비용이 발생한다.
그리고 IoT 센서는 다양한 장소 및 위치에 설치되어 주변 환경 모니터링 및 제어 서비스를 해야 하는데, 원활한 전원 공급이 어려울 수 있는 환경에서는 전원 공급에 의한 제약이 발생할 수 있고, 배터리를 이용한다 하더라도 배터리 수명에 한계가 있기 때문에 교체의 불편함이 있다.
따라서, 무선통신 인프라를 이용하여, 주변의 무선 신호를 수집하여 후방산란(backscatter) 방식을 통해서 통신함으로써 무전원으로 통신할 수 있는 백스캐터 통신 기술에 관한 연구가 이루어지고 있다.
한국등록특허 제10-15902095호 2016년 01월 25일 등록(명칭: 중계 리더기를 포함하는 Wi-Fi 백스캐터 시스템 및 그것을 이용한 협력 통신 방법)
본 발명은, 주변의 무선 Wi-Fi 신호를 백스캐터하여 무전원으로 통신할 수 있는 통신 시스템에서, 무전원 통신 장치가 무선 AP 또는 단말 장치와 데이터를 주고 받음에 있어서, 데이터를 효율적으로 부호화할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 무전원 통신 장치는 전원 기반 통신 장치로부터 무선 신호를 수신하여, 부호화된 백스캐터 데이터를 상기 전원 기반 통신 장치로 송신하는 송수신부; 상기 무선 신호의 패킷 길이를 이용하여 데이터를 판단하는 데이터 판단부; 및 상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도를 이용하여 백스캐터 데이터를 부호화하는 부호화부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 데이터 판단부는, 상기 패킷 길이가 상대적으로 긴 경우는 패이로드 데이터(payload data)가 포함된 것으로서, 1로 복호화하고, 상기 패킷 길이가 상대적으로 짧은 경우는 패이로드 데이터가 포함되지 않은 것으로서, 0으로 복호화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 부호화부는, 상기 패킷을 반송파로 이용하여, FM0 또는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식 중 어느 하나의 방식을 적용하여 상기 백스캐터 데이터를 부호화할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 부호화부는, 한 주기 내에서 기 정의된 개수만큼 반사 또는 흡수된 패킷을 반송파로 이용하며, 상기 한 주기 내에서 엣지의 변화를 상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도의 차이를 이용함으로써 상기 백스캐터 데이터를 1 또는 0으로 부호화할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 부호화 방법은, 무전원 통신 장치가, 전원 기반 통신 장치로부터 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 무선 신호의 패킷 길이를 이용하여 데이터를 판단하는 단계; 및 상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도를 이용하여 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 데이터를 판단하는 단계는, 상기 패킷 길이가 상대적으로 긴 경우는 패이로드 데이터(payload data)가 포함된 것으로서, 1로 복호화하고, 상기 패킷 길이가 상대적으로 짧은 경우는 패이로드 데이터가 포함되지 않은 것으로서, 0으로 복호화할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계는, 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계는, 상기 패킷을 반송파로 이용하여, FM0 또는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식 중 어느 하나의 방식을 적용하여 상기 백스캐터 데이터를 부호화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계는, 한 주기 내에서 기 정의된 개수만큼 반사 또는 흡수된 패킷을 반송파로 이용하며, 상기 한 주기 내에서 엣지의 변화를 상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도의 차이를 이용함으로써 상기 백스캐터 데이터를 1 또는 0으로 부호화할 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 부호화 방법은 전원 기반 통신 장치가, 무선 신호의 패킷 길이를 이용하여 무전원 통신 장치로 송신할 데이터를 부호화하는 단계; 및 무전원 통신 장치로부터 백스캐터링된 신호의 강도를 이용하여 백스캐터 데이터를 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 데이터를 부호화하는 단계는, 패이로드 데이터가 포함되어 패킷 길이가 긴 경우를 1로 부호화하고, 패이로드 데이터가 포함되지 않아 패킷 길이가 짧은 경우를 0으로 부호화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 백스캐터 데이터를 복호화하는 단계는, 패킷을 반송파로 하여, FM0 또는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식 중 어느 하나의 방식을 적용하여 부호화된 백스캐터 데이터를 상기 부호화 방식을 고려하여 한 주기 내에서 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도 차이를 이용하여 0 또는 1로 복호화할 수 있다.
본 발명에 따르면, Wi-Fi 무선 통신 인프라를 이용하므로 추가적인 인프라 구축 없이 무선 AP 및 단말 장치와 무전원 통신 장치 간의 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 데이터 송수신에 있어서 데이터 부호화 시, Wi-Fi 패킷의 길이나 신호 강도를 이용함으로써 보다 효율적으로 부호화할 수 있다.
아울러, 상술한 효과 이외의 다양한 효과들이 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백스캐터 통신 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무전원 통신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 Wi-Fi 패킷을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무전원 통신 장치에서 단말 장치로의 데이터 송신하는 경우의 데이터 부호화 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무전원 통신 장치에서 단말 장치로의 데이터 송신하는 경우의 데이터 부호화 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 무전원 통신 장치가 무선 신호를 수신하고, 백스캐터링하는 과정에 있어서 데이터 부호화 및 복호화 과정을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전원 기반 통신 장치가 무선 신호를 송신하고, 백스캐터 데이터를 수신함에 있어서의 데이터 부호화 및 복호화 과정을 도시한 순서도이다.
본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 설명 및 특허청구범위에서 본 발명에 따른 백스캐터 통신 시스템은 주변의 Wi-Fi 신호를 백스캐터 통신에 이용하는 것을 가정하고 설명하지만, 본 발명에 따른 백스캐터 통신 가능한 주변 무선 신호는 반드시 Wi-Fi 신호에 한정되는 것은 아니다.
이하의 설명에서 전원 기반 통신 장치는 무선 AP 또는 단말 장치를 의미한다.
이제, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 부호화 방법 및 무전원 통신 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 백스캐터 통신 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 백스캐터 통신 시스템은 무선 AP(300), 단말 장치(200) 및 무전원 통신 장치(100)를 포함하여 구성된다.
무선 AP(300)는 무선 Wi-Fi 신호를 송출하는 장치이고, 단말 장치(200)는 Wi-Fi 신호를 수신하는 것으로, 스마트폰과 같은 장치가 될 수 있다.
무선 AP(300)와 단말 장치(200)간 채널이 연결되어 무선 통신을 활용하여 데이터를 송수신하면서 무선 AP(300)와 단말 장치(200) 주변에는 무선 신호가 생성된다.
무전원 통신 장치(100)는 전원 기반 통신 장치인 무선 AP(300) 또는 단말 장치(200)로부터 전원(power)를 공급받고 command 데이터를 수신할 수 있으며, 상기 생성된 무선 신호의 주파수 대역에서 Wi-Fi 패킷의 반사 또는 흡수 등의 방법으로 백스캐터 데이터를 전송함으로써 통신을 수행할 수 있다.
도 2 내지 도 5b를 참조하여 무전원 통신 장치(100)의 구성과 무전원 통신 장치(100)가 수신 또는 송신하는 데이터를 부호화하는 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 무전원 통신 장치(100)는 송수신부(110), 데이터 판단부(120) 및 부호화부(130)를 포함하여 구성된다.
송수신부(110)는 무선 AP(300) 또는 단말 장치(200)로부터 무선 Wi-Fi 신호를 수신하고, Wi-Fi 패킷의 반사 여부를 이용하여 부호화된 백스캐터 데이터를 송신하기 위한 구성이다.
이때 수신하는 Wi-Fi 신호에 실린 패킷은 패이로드 데이터(payload data) 유무에 따라 0 또는 1로 부호화되어 있으며, 송신하는 백스캐터 데이터는 Wi-Fi 패킷의 반사 여부를 이용하여 신호 강도를 조절함으로써 0 또는 1로 부호화되어 있다.
예컨대, 도 3a와 같이 Wi-Fi 패킷이 프리앰블(preamble), 헤더(header), 패이로드 데이터로 구성된 경우 데이터 1로 부호화되어 무전원 통신 장치(100)가 수신하게 되고, 도 3b와 같이 Wi-Fi 패킷이 프리앰블과 헤더로만 구성된 경우는 데이터 0으로 부호화되어 무전원 통신 장치(100)가 수신하게 된다.
즉, 무선 AP(300) 또는 단말 장치(200)에서 무전원 통신 장치(100)로 데이터를 전송하는 downlink의 경우에는 무선 신호의 Wi-Fi 패킷 패이로드 길이를 이용하여 PIE(Pulse Interval Encoding) 방식에 의해 부호화된다.
데이터 판단부(120)는 Wi-Fi 패킷의 길이를 이용하여 부호화된 데이터라는 점을 이용하여 수신한 Wi-Fi 신호를 0 또는 1로 복호할 수 있다.
한편, 도 3a 및 3b에서 SIFS(short interframe space)는 각 패킷 사이에 무선 신호가 없어 패킷이 존재하지 않는 구간을 의미한다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무전원 통신 장치에서 단말 장치로의 데이터 송신하는 경우의 데이터 부호화 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 5a 및 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무전원 통신 장치에서 단말 장치로의 데이터 송신하는 경우의 데이터 부호화 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 4b에 따른 일 실시 예에서는 FM0 부호화 방식을 이용한 데이터 부호화 방법을 설명하고, 도 5a 및 5b에 따른 다른 실시 예에서는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식을 이용한 데이터 부호화 방법을 설명하도록 한다.
FM0와 맨체스터 부호화 방식은 기존의 RFID 시스템에서 이용하는 부호화 방식이다.
FM0 부호화 방식은 한 주기 내에서 엣지(edge)의 변화가 있는 경우를 0으로 부호화 하고, 엣지의 변화가 없는 경우를 1로 부호화한다.
맨체스터 부호화 방식은 한 주기 내에서 falling edge가 나타나는 경우를 0으로, rising edge가 나타나는 경우를 1로 부호화하거나 또는 그 반대로 정의할 수 있다.
상술한 부호화 방식을 백스캐터 데이터의 부호화에 적용할 수 있는데, 기존의 RFID 시스템과 다른 점은, 기존의 RFID 시스템은 캐리어 주파수를 이용하는 것이지만, 본 발명에 따른 부호화는 Wi-Fi 패킷 자체를 반송파로 이용하는 것이며, 한 주기 내에서 엣지의 변화는 Wi-Fi 패킷 반사 유무를 통한 신호의 강도를 이용함으로써 0 또는 1로 부호화할 수 있게 된다.
즉, 무전원 통신 장치(100)가 Wi-Fi 패킷을 반사하게 되면 신호 강도가 크고, Wi-Fi 패킷을 흡수하게 되면 신호 강도가 작아지므로, Wi-Fi 패킷의 반사 또는 흡수 여부를 통한 신호 반사 유무를 이용하여 신호 강도를 조절함으로써 부호화가 가능하며, 한 주기 내의 Wi-Fi 패킷 수는 사전에 정의되어 있다.
도 4a는 FM0 방식에 따라 백스케터 데이터를 01로 부호화한 것을 나타낸 것이며, 도 4b와 같이 한 주기 내에서 기 정의된 개수만큼의 Wi-Fi 패킷이 부호화되는데, Wi-Fi 패킷을 반사함으로써 신호 강도가 컸다가 Wi-Fi 패킷을 흡수함으로써 신호 강도가 작아지는 것에 의해 엣지 변화를 나타냄으로써 0을 부호화하고, 한 주기 내에서 기 정의된 패킷 수만큼 Wi-Fi 패킷을 모두 반사하여 동일한 신호 강도를 유지시킴으로써 1을 부호화할 수 있다. 한편, 동일한 신호 강도는 Wi-Fi 패킷을 모두 흡수함으로써 유지할 수도 있다.
도 5a는 맨체스터 방식에 따라 백스캐터 데이터를 01로 부호화 한 것을 나타낸 것이며, 도 5b와 같이 한 주기 내에서 Wi-Fi 패킷의 반사에 따른 큰 신호 강도와 흡수에 따른 작은 신호 강도를 이용하여 한 주기 내에서 엣지의 변화를 나타내어 01을 부호화할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 무전원 통신 장치가 무선 신호를 수신하고, 백스캐터링하는 과정에 있어서 데이터 부호화 및 복호화 과정을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 무전원 통신 장치(100)가 무선 신호를 수신하는 시점인지 또는 부호화된 백스캐터 데이터를 송신하는 시점인지를 구분한다(S600). 수신 단계인 경우에는 수신한 무선 신호의 패킷 길이를 고려하여 0 또는 1로 복호화한다(S602). 무선 AP(300) 또는 단말 장치(200)가 패이로드 데이터 포함 유무에 따라 데이터를 부호화하므로, 무전원 통신 장치(100) 역시 이를 역으로 이용하여 데이터를 복호화할 수 있다.
한편, 무전원 통신 장치(100)가 무선 신호를 백스캐터링하여 송신하는 시점, 즉 Uplink의 경우, 부호화 방식을 결정하고, 해당 부호화 방식에 따라 백스캐터 데이터를 부호화한다. 기존의 RFID의 부호화 방식을 적용하여, 캐리어 주파수 대신 Wi-Fi 패킷 자체를 반송파로 이용하여 부호화하는 것이며, 이를 위해서는 적용할 부호화 방식은 백스캐터 통신 시스템 상에서 사전에 정의되어 있을 수 있고, Wi-Fi 패킷의 반사 또는 흡수를 통해 신호 강도를 조절함으로써 0 또는 1로 부호화할 수 있다(S604, 606).
즉, FM0 방식에 따라 부호화하는 경우라면, Wi-Fi 패킷을 반사함으로써 신호 강도가 컸다가 Wi-Fi 패킷을 흡수함으로써 신호 강도가 작아지는 것에 의해 0을 부호화하고, 한 주기 내에서 기 정의된 패킷 수만큼 Wi-Fi 패킷을 모두 반사하거나 또는 모두 흡수하여 동일한 신호 강도를 유지시킴으로써 1을 부호화할 수 있다.
맨체스터 방식에 따라 부호화하는 경우 역시, 패킷의 반사 또는 흡수를 통해 한 주기 내에서 신호 강도를 조절함으로써 부호화할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 전원 기반 통신 장치가 무선 신호를 송신하고, 백스캐터 데이터를 수신함에 있어서의 데이터 부호화 및 복호화 과정을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 무선 AP(300) 또는 단말 장치(200)가 무전원 통신 장치(100)로 신호를 송신하는, 즉 무전원 통신 장치(100)가 신호를 수신하는 Downlink의 경우(S700), 무선 신호의 Wi-Fi 패킷 길이의 장, 단을 고려하여 0 또는 1로 부호화할 수 있다(S702).
한편, 단말 장치(200)가 무전원 통신 장치(100)로부터 백스캐터 데이터를 수신하는 경우라면, 무전원 통신 장치(100)의 부호화 방식을 고려하여, 한 주기 내의 신호 강도 차이를 이용하여 0 또는 1을 복호화할 수 있다(S704, 706).
예를 들어, 단말 장치(200)가 무전원 통신 장치(100)로부터 FM0 방식으로 부호화되어 송신된 백스캐터링 신호의 데이터를 복호화하는 경우라면, 한 주기 내에서 수신된 신호 강도의 변화가 있는 경우를 0으로 복호하고, 한 주기 내의 수신 신호 강도가 일정 수준 이상인 경우 또는 일정 수준 이하인 경우에는 1로 복호할 수 있을 것이다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시 형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다.
개별적인 실시 형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시 형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시 형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시 형태에서 구현 가능하다.
나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안된다.
본 명세서에서 설명한 주제의 특정한 실시 형태를 설명하였다. 기타의 실시 형태들은 이하의 청구항의 범위 내에 속한다.
예컨대, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다. 일 예로서, 첨부도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
본 발명은 무선 Wi-Fi 신호를 이용한 백스캐터 통신에 있어서, 무전원 통신 장치가 무선 AP 또는 단말 장치로부터 데이터를 수신하는 경우 및 무전원 통신 장치가 단말 장치로 데이터를 송신하는 경우에 데이터를 부호화하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, Wi-Fi 무선 통신 인프라를 이용하므로 추가적인 인프라 구축 없이 무선 AP 및 단말 장치와 무전원 통신 장치 간의 데이터를 송수신할 수 있다.
아울러, 본 발명은 IoT 기술 산업에 이바지할 수 있고, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.
100: 무전원 통신 장치 110: 송수신부
120: 데이터 판단부 130: 부호화부
200: 단말 장치 300: 무선 AP

Claims (11)

  1. 전원 기반 통신 장치로부터 무선 신호를 수신하여, 부호화된 백스캐터 데이터를 상기 전원 기반 통신 장치로 송신하는 송수신부;
    상기 무선 신호의 패킷 길이를 이용하여 데이터를 판단하는 데이터 판단부; 및
    상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도를 이용하여 백스캐터 데이터를 부호화하는 부호화부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전원 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 판단부는
    상기 패킷 길이가 상대적으로 긴 경우는 패이로드 데이터(payload data)가 포함된 것으로서, 1로 복호화하고, 상기 패킷 길이가 상대적으로 짧은 경우는 패이로드 데이터가 포함되지 않은 것으로서, 0으로 복호화하는 것을 특징으로 하는 무전원 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부호화부는,
    상기 패킷을 반송파로 이용하여, FM0 또는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식 중 어느 하나의 방식을 적용하여 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 것을 특징으로 하는 무전원 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 부호화부는
    한 주기 내에서 기 정의된 개수만큼 반사 또는 흡수된 패킷을 반송파로 이용하며, 상기 한 주기 내에서 엣지의 변화를 상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도의 차이를 이용함으로써 상기 백스캐터 데이터를 1 또는 0으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 무전원 통신 장치.
  5. 무전원 통신 장치가,
    전원 기반 통신 장치로부터 무선 신호를 수신하는 단계;
    상기 무선 신호의 패킷 길이를 이용하여 데이터를 판단하는 단계; 및
    상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도를 이용하여 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 데이터를 판단하는 단계는,
    상기 패킷 길이가 상대적으로 긴 경우는 패이로드 데이터(payload data)가 포함된 것으로서, 1로 복호화하고, 상기 패킷 길이가 상대적으로 짧은 경우는 패이로드 데이터가 포함되지 않은 것으로서, 0으로 복호화하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계는,
    상기 패킷을 반송파로 이용하여, FM0 또는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식 중 어느 하나의 방식을 적용하여 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 백스캐터 데이터를 부호화하는 단계는,
    한 주기 내에서 기 정의된 개수만큼 반사 또는 흡수된 패킷을 반송파로 이용하며, 상기 한 주기 내에서 엣지의 변화를 상기 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도의 차이를 이용함으로써 상기 백스캐터 데이터를 1 또는 0으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  9. 전원 기반 통신 장치가,
    무선 신호의 패킷 길이를 이용하여 무전원 통신 장치로 송신할 데이터를 부호화하는 단계; 및
    무전원 통신 장치로부터 백스캐터링된 신호의 강도를 이용하여 백스캐터 데이터를 복호화하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 데이터를 부호화하는 단계는,
    패이로드 데이터가 포함되어 패킷 길이가 긴 경우를 1로 부호화하고, 패이로드 데이터가 포함되지 않아 패킷 길이가 짧은 경우를 0으로 부호화하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 백스케터 데이터를 복호화하는 단계는,
    패킷을 반송파로 하여, FM0 또는 맨체스터(Manchester) 부호화 방식 중 어느 하나의 방식을 적용하여 부호화된 백스캐터 데이터를 상기 부호화 방식을 고려하여 한 주기 내에서 패킷의 반사 또는 흡수를 통한 신호 강도 차이를 이용하여 0 또는 1로 복호화하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
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