KR20200036090A - Internet of Things Terminal Operating Methods - Google Patents

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KR20200036090A
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Abstract

The present invention is to design an energy efficient system by presenting a method for minimizing power consumption of an Internet of things (IoT) terminal while applying the existing IoT standard technology. To this end, a standard-based operation system proposes simple registration and simple reporting techniques to overcome the problems of the conventional complex registration procedure, sensing transmission and the like and, based on the same, proposes a task processing method and an operation method for allowing a device to operate with low power.

Description

사물인터넷 단말 운영방법{Internet of Things Terminal Operating Methods}Internet of Things Terminal Operating Methods

본 발명은 기존 사물인터넷 표준 기술을 적용하면서 동시에 IoT 단말의 전력소모를 최소화하기 위한 방법을 제시함으로서 에너지 효율적인 시스템을 설계하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 표준기반 동작 시스템에서는 종래의 복잡한 등록 절차 및 센싱 전송 등의 문제점을 극복하기 위한 단순등록 및 단순보고 기술들을 제안하고 이를 토대로 디바이스가 저전력으로 동작하기 위한 Task 처리방법, 운영방법을 제안하고자 한다.The present invention has an object to design an energy efficient system by presenting a method for minimizing power consumption of an IoT terminal while applying the existing IoT standard technology. To this end, the standard-based operation system proposes simple registration and simple reporting techniques to overcome the problems of the conventional complex registration procedure and sensing transmission, and based on this, proposes a task processing method and an operation method for the device to operate at low power. .

사물인터넷(IoT: Internet of Things) 기술이 발달함에 따라서 관리 및 통신 분야의 다양한 사물인터넷 표준들이 정립되어 적용되고 있는 한편 배터리 기반의 저전력 시스템에 대한 새로운 요구사항이 제시되고 있다.As the Internet of Things (IoT) technology has developed, various IoT standards in the management and communication fields have been established and applied, while new requirements for a battery-based low-power system have been proposed.

상기 요구사항을 만족시키기 위해 기존 사업자는 IoT 기기에서 다중안테나 및 광대역 주파수 지원 등 불필요한 기능을 삭제하고 데이터 송신이 필요한 시점에만 기기의 송수신 기능이 켜지도록 하는 저전력 통신 기법을 적용하고 있다. 그러나, 최근 요구사항인 10년 이상의 동작을 지원하고 전력 소모를 최소화하기 위해서는 이러한 통신 기법 뿐 만아니라, 저전력 스케쥴링, 센서의 병력 처리, RF 전원 관리 등 다양한 분야의 저전력 기술들이 적용된 새로운 운영방식이 필요하다.In order to satisfy the above requirements, existing operators apply a low-power communication technique that deletes unnecessary functions such as multi-antenna and broadband frequency support from the IoT device and turns on / off the device only when data transmission is required. However, in order to support more than 10 years of operation, which is a recent requirement, and to minimize power consumption, not only these communication techniques, but also new operation methods with low-power technologies in various fields such as low-power scheduling, troop processing of sensors, and RF power management are required. Do.

도 1은 사물인터넷 표준 기술이 활용되고 있는 대표적인 시스템의 구성도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은 다양한 센서(디바이스)들이 게이트웨이에 연결되고 게이트웨이는 플랫폼에 연결되는 형태를 취한다. 다수의 센서들을 이용해서 물리적인 공간의 다양한 정보를 계측하면 게이트웨이는 이 정보를 수집하여 플랫폼에 전달한다. 사용자는 플랫폼을 통해서 게이트웨이 혹은 센서들의 정보를 조회할 수 있으며, 경우에 따라서 게이트웨이 및 디바이스를 제어할 수 있다. 일반적으로 플랫폼과 게이트웨이는 유선을 통해 전압을 공급받는 반면, 디바이스는 설치상황에 따라 배터리를 기반으로 동작된다. 플랫폼, 게이트웨이와 디바이스 사이 통신연결은 유선 무선 모두 가능하다. 특히 사물인터넷의 특성상 디바이스들은 저전력으로 동작하고 통신 대역폭 또한 매우 작은 통신 기술을 사용하고 있다.1 is a configuration diagram of a representative system in which IoT standard technology is utilized. As shown in Fig. 1, the system takes the form that various sensors (devices) are connected to the gateway and the gateway is connected to the platform. When multiple pieces of information in a physical space are measured using multiple sensors, the gateway collects this information and delivers it to the platform. The user can query the information of the gateway or sensors through the platform, and in some cases, control the gateway and device. In general, the platform and the gateway are supplied with voltage through a wire, while the device is operated based on a battery according to the installation situation. The communication connection between the platform, gateway and device is both wired and wireless. In particular, due to the characteristics of the Internet of Things, devices operate at low power and use a very small communication technology.

종래의 사물인터넷 표준에서는 상기 시스템 구조에서 사용 서비스 종류를 구분하기 위해 장치 등록 과정을 수행한다. 장치 등록은 도 2에 도시된 바와 같이 게이트웨이에 관리되어 있는 정보를 플랫폼에 전달하여 저장하는 과정과, 도 3에 도시된 바와 같이 해당 장치에 관리되고 있는 정보를 게이트웨이에 전달하여 등록하고 또 게이트웨이는 이 정보를 플랫폼에 전달하여 저장하는 과정으로 정의할 수 있다.In the conventional IoT standard, a device registration process is performed in order to distinguish the type of service used in the system structure. As shown in FIG. 2, device registration is a process of transferring information stored in the gateway to a platform and storing it, and as shown in FIG. 3, information managed in the device is transmitted to the gateway for registration and the gateway is registered. It can be defined as the process of transferring this information to the platform and storing it.

사물인터넷 기술 및 연동표준은 아래 표 1과 같이 대상 및 활용 회사에 따라 정립되었다.Internet of Things technology and interworking standards were established according to target and utilization companies as shown in Table 1 below.

구 분division IoT 표준기술IoT standard technology OneM2MOneM2M LWM2MLWM2M OCFOCF 대상 object 플랫폼 사업자 중심Platform operators 디바이스제조사 중심Device manufacturing center 가전사 중심Consumer Electronics Center 활용 회사Utilization company SKT, KT, KETISKT, KT, KETI ARM, MIPS, 삼성전자 ARM, MIPS, Samsung Electronics 삼성전자, LG전자Samsung Electronics, LG Electronics

상기 표준은 Client ~ Server 구조로 정의되어 있어, 다양한 환경에 손쉽게 적용 가능(예: 디바이스에 LTE 모뎀 적용시, 서버에 바로 접속 가능)하다는 장점이 있으며, 이를 통해 단말에서 플랫폼까지 프로토콜의 변환없이 전송이 가능하므로 정보왜곡 방지 및 원격에서 단말 설정·모니터링 용이하다는 장점이 있다. 이런 종래 표준 기술은 공통적으로 장치의 시작 후 해당 장치의 정보를 등록하는 등록 기능이 정의되어 있으며, 해당 등록 과정에서 비교적 많은 데이터를 전달하게 된다.The standard is defined as a client to server structure, so it can be easily applied to various environments (for example, when an LTE modem is applied to a device, it can be directly connected to a server). Through this, it is transmitted from the terminal to the platform without conversion of the protocol. Since this is possible, it has the advantage of preventing information distortion and facilitating remote terminal setup and monitoring. In the conventional standard technology, a registration function for registering information of a corresponding device after starting a device is commonly defined, and relatively much data is transmitted in the corresponding registration process.

최근 IoT 환경에서의 디바이스는 저속·저전력·저비용 특징으로 대변되며, 이에 따라 앞서 정의된 내용을 근간으로 시스템 구성시에는 많은 어려움이 노출되고 있다. 예를 들어 사물인터넷 표준에서 주로 사용되고 있는 Wi-SUN, LoRa, ZigBee 등의 통신 기술들은 5kbps ~ 250kbps 이하의 통신 속도를 가진다. 이런 환경에서 종래 표준의 장치 등록 기능을 수행할 경우 오랜 시간이 소요되며, 그에 따른 전력 소모 역시 증가하게 된다. 또한 다수의 센서(디바이스)가 게이트웨이에 연결되는 경우 등록되는 정보량이 증가하여, 통신 트래픽 출동 및 재전송의 악순환이 반복되게 된다. 결국 디비아스의 전력 문제와 직결되어 유지 관리 비용이 증가하게 된다. In recent years, devices in the IoT environment are represented by low-speed, low-power, and low-cost features, and accordingly, many difficulties are exposed when configuring the system based on the previously defined contents. For example, communication technologies such as Wi-SUN, LoRa, and ZigBee, which are mainly used in IoT standards, have a communication speed of 5 kbps to 250 kbps or less. In such an environment, when performing the device registration function of the conventional standard, it takes a long time, and power consumption is also increased accordingly. In addition, when a number of sensors (devices) are connected to a gateway, the amount of registered information increases, and a vicious cycle of dispatching and retransmitting communication traffic is repeated. Eventually, the cost of maintenance is directly linked to the power problem of Divias.

본 발명에서는 IoT 환경에서 디바이스의 동작특성을 반영, 최소의 전력으로 동작하기 위한 새로운 저전력 시스템 운영 방법을 제안하고자 한다.In the present invention, it is intended to propose a new low-power system operating method for operating with minimum power by reflecting the operating characteristics of a device in an IoT environment.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above-mentioned problems,

본 발명은, IoT 디바이스의 단말 이름, 메모리크기, 제조사, 센서 종류 등 이미 정해진 정보들을 DB에 사전 입력·저장하고, 실제 현장에서 단말이 설치/등록할 경우 변화될 수 있는 정보만 전송하는 단순등록 방법을 제시함으로써, IoT 디바이스가 게이트웨이와 플랫폼에 장치 등록되는 과정에서 송신/수신 되는 정보 전송량을 최소화하고 최종적으로는 IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는데 목적이 있다.The present invention is a simple registration that pre-enters and stores predetermined information such as the terminal name, memory size, manufacturer, and sensor type of the IoT device in the DB, and transmits only information that can change when the terminal is installed / registered in the actual field. By presenting a method, it is an object to minimize the amount of information transmitted / received in the process of IoT device being registered in the gateway and platform, and finally to reduce the power consumption of the IoT device.

본 발명은, IoT 디바이스의 특성상 1회/1시간, 1회/1일 등 통신횟수가 많지 않은 점을 고려한 Event Driven 운영방법를 제시함으로써, IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는데 목적이 있다.The present invention has an object to reduce power consumption of an IoT device by presenting an event driven operation method in consideration of the fact that the number of communication times such as 1 time / 1 hour, 1 time / 1 day is not large due to the characteristics of the IoT device.

본 발명은, IoT 게이트웨이가 IoT 디바이스에 전송할 정보가 있는 경우, IEEE 802.15.4의 Pending flag를 이용하여 이를 알리는 방법을 제시함으로써, IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는데 목적이 있다.An object of the present invention is to reduce power consumption of an IoT device by presenting a method of notifying it using the Pending flag of IEEE 802.15.4 when the IoT gateway has information to be transmitted to the IoT device.

본 발명은, 다양한 복수의 센서가 하나의 디바이스에 내장된 IoT 디바이스의 운영에 있어서, 상기 IoT 디바이스에 내장된 복수의 센서들의 측정값을 하나의 보고 메시지로 전달하는 단순보고 방법을 제시함으로써, IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는데 목적이 있다.The present invention provides a simple reporting method for delivering a measurement value of a plurality of sensors embedded in the IoT device as a single reporting message in the operation of an IoT device in which a variety of sensors are embedded in one device. The aim is to reduce the power consumption of the device.

전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 다음과 같은 특징이 있는 실시예를 가진다.As a means for solving the above-described problems, the present invention has an embodiment with the following features.

본 발명의 단순등록 방법은, oT 디바이스가 등록요청메시지에 <object/object instance> 목록정보를 link-format으로 포함하고, IoT 디바이스 이름을 lep 옵션으로 하여 POST 메시지를 IoT 게이트웨이에 요청하는 단계와 상기 POST 메세지를 수신한 IoT 게이트웨이가 lep 옵션으로부터 단순등록 과정임을 판단하고 등록된 location 정보를 생성하는 단계와 상기 IoT 게이트웨이가 상기 IoT 디바이스의 사전 정의 정보를 상기 IoT 플랫폼에게 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the simple registration method of the present invention, the oT device includes <object / object instance> list information in a link-format in a registration request message, and requests a POST message to the IoT gateway using the IoT device name as a lep option. And determining that the IoT gateway receiving the POST message is a simple registration process from the lep option and generating registered location information, and the IoT gateway requesting predefined information of the IoT device from the IoT platform. Is done.

또한, 상기 단순등록 방법은 상기 IoT 게이트웨이가 lep 정보를 기반으로 검색하는 단계와 상기 IoT 게이트웨이가 lep 정보를 기반으로 검색한 결과 저장된 정보가 없다면, 상기 IoT 게이트웨이는 'GET'옵션을 추가로 포함하여 상기 IoT 디바이스의 사전 정의 정보를 상기 IoT 플랫폼에게 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the simple registration method includes the step of searching for the IoT gateway based on lep information and if there is no stored information as a result of searching for the IoT gateway based on lep information, the IoT gateway additionally includes a 'GET' option. And requesting the IoT platform for predefined information of the IoT device.

본 발명의 IoT 디바이스의 운영방법은, HW Interrupt를 통해 New Task가 생성되는 Task 생성 단계와 생성된 New Task가 FiFo Task Queue에 저장되는 Task 저장 단계와 스케쥴러가 FiFo Task Queue에 저장된 Task들을 차례대로 실행하는 Task 실행 단계와 상기 FiFo Task Queue의 모든 Task가 실행되어 상태가 empty면 상기 IoT 디바이스가 RTC(Real Time Clock)를 제외한 모든 하드웨어 기능을 sleep하여 에너지 소모를 최소화하는 HW Sleep 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the IoT device operating method of the present invention, a task creation step in which a new task is generated through a HW Interrupt, a task storage step in which the generated new task is stored in the FiFo Task Queue, and a scheduler sequentially executes tasks stored in the FiFo Task Queue. The task execution step and all the tasks in the FiFo Task Queue are executed and the state is empty. The IoT device sleeps all hardware functions except RTC (Real Time Clock) to minimize energy consumption. Is done.

상기 Task 실행 단계는, 실행된 Task가 새로운 Task를 생성하는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The task execution step is characterized in that the executed task includes an additional step of creating a new task.

상기 추가 단계는, 생성된 Task 들의 중복 저장을 방지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The additional step is characterized in that it further comprises the step of preventing the duplicate storage of the generated Task.

상기 HW Sleep 단계는, 제공 서비스에 따라 상시 운영을 통하여 모든 기능을 활용할 수 있는 RUN 모드와, CPU만 Sleep하고 모든 Clock은 ON하는 Sleep 모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.The HW Sleep step is characterized in that it operates in a RUN mode in which all functions can be utilized through regular operation according to the provided service, and a Sleep mode in which only the CPU sleeps and all clocks turn on.

상기 Sleep 모드는, 상기 IoT 디바이스가 신호처리 및 패킷을 생성하는 MCU(Micro Control Unit)단과 데이터를 전송하는 통신부로 구분되어 구성된 경우, 상기 MCU를 RUN 모드로, 상기 통신부를 Sleep 모드로 동작시키는 것을 특징으로 한다.In the sleep mode, when the IoT device is divided into a microcontrol unit (MCU) unit that generates signal processing and a packet and a communication unit that transmits data, operating the MCU in a RUN mode and the communication unit in a sleep mode. It is characterized by.

또한, 상기 Sleep 모드는, Task를 일반 Task와 WakeUp Task로 구분하고, 상기 스케쥴러는 High Priority Level을 설정/운영하여 WakeUp Task를 가장 먼저 처리할 수 있도록 함으로써, 상기 IoT 디바이스가 최대한 저전력으로 동작하면서 동시에 WakeUp을 가장 먼저 처리할 수 있도록 동작하는 LP-Sleep 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sleep mode, the task is divided into a general task and a wake-up task, and the scheduler sets / operates a high priority level to process the wake-up task first, so that the IoT device operates at the lowest possible power and at the same time. It is characterized by including the LP-Sleep mode, which operates so that WakeUp can be processed first.

본발명의 단순보고 방법은, 물리적으로 존재하는 여러 센서의 측정 데이터들을 대표할 수 있는 가상의 복합 센서를 정의하는 단계를 포함하여, 상기 IoT 디바이스에 내장된 복수의 센서들의 측정값을 하나의 보고 메시지로 전달함으로써 상기 IoT 디바이스와 IoT 게이트웨이 간의 통신횟수를 최소화하고 상기 IoT 디바이스의 전력소모를 저감시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The simple reporting method of the present invention includes the step of defining a virtual complex sensor capable of representing measurement data of several sensors that exist physically, and reporting a measurement value of a plurality of sensors embedded in the IoT device. It is characterized in that the number of communication between the IoT device and the IoT gateway is minimized and power consumption of the IoT device can be reduced by transmitting the message.

상기 단순보고 방법은, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 측정값을 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The simple reporting method may include defining measurement values of sensors constituting the composite sensor.

또한, 상기 단순보고 방법은, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 수량을 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the simple reporting method is characterized in that it comprises the step of defining the number of sensors constituting the composite sensor.

또한, 상기 단순보고 방법은, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 측정값의 단위를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the simple reporting method is characterized in that it comprises the step of defining a unit of measurement of the sensors constituting the composite sensor.

또한, 상기 단순보고 방법은, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들을 구분하기 위해 ID를 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the simple reporting method is characterized in that it comprises the step of defining an ID to distinguish the sensors constituting the complex sensor.

본 발명은, IoT 디바이스의 단말 이름, 메모리크기, 제조사, 센서 종류 등 이미 정해진 정보들을 DB에 사전 입력·저장하고, 실제 현장에서 단말이 설치/등록할 경우 변화될 수 있는 정보만 전송하는 단순등록 방법을 제시함으로써, IoT 디바이스가 게이트웨이와 플랫폼에 장치 등록되는 과정에서 송신/수신 되는 정보 전송량을 최소화하고 최종적으로는 IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는 효과가 있다.The present invention is a simple registration that pre-enters and stores predetermined information such as the terminal name, memory size, manufacturer, and sensor type of the IoT device in the DB, and transmits only information that can change when the terminal is installed / registered in the actual field. By presenting the method, there is an effect of minimizing the amount of information transmitted / received in the process of IoT device being registered in the gateway and the platform and finally reducing the power consumption of the IoT device.

또한, 본 발명은, IoT 디바이스의 특성상 1회/1시간, 1회/1일 등 통신횟수가 많지 않은 점을 고려한 Event Driven 운영방법를 제시함으로써, IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the power consumption of the IoT device by presenting an event driven operation method in consideration of the fact that the number of times of communication such as 1 time / 1 hour, 1 time / 1 day is not large due to the characteristics of the IoT device.

또한, 본 발명은, IoT 게이트웨이가 IoT 디바이스에 전송할 정보가 있는 경우, IEEE 802.15.4의 Pending flag를 이용하여 이를 알리는 방법을 제시함으로써, IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, when the IoT gateway has information to be transmitted to the IoT device, by presenting a method of notifying it using the Pending flag of IEEE 802.15.4, there is an effect of reducing the power consumption of the IoT device.

또한, 본 발명은, 다양한 복수의 센서가 하나의 디바이스에 내장된 IoT 디바이스의 운영에 있어서, 상기 IoT 디바이스에 내장된 복수의 센서들의 측정값을 하나의 보고 메시지로 전달하는 단순보고 방법을 제시함으로써, IoT 디바이스의 전력 소모량을 저감시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, in the operation of an IoT device in which a plurality of sensors are embedded in one device, by presenting a simple reporting method for transmitting measurement values of a plurality of sensors embedded in the IoT device as one report message , It has the effect of reducing the power consumption of the IoT device.

도 1은 사물인터넷 시스템 구성도의 예시
도 2는 종래 사물인터넷 표준에서 IoT 플랫폼과 IoT 게이트웨이 간에 장치를 등록하는 과정에 관한 도면
도 3은 종래 사물인터넷 플랫폼-게이트웨이-디바이스 연동절차에 관한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단순등록 기반 사물인터넷 플랫폼-게이트웨이-디바이스 연동절차에 관한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단순등록 방법의 순서도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 Event Driven 운영 구조에 따른 IoT 디바이스의 운영방법에 관한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 디바이스의 운영방법의 순서도
도 8a는 사물인터넷 디바이스의 RF 모듈의 Sleep-WakeUp 전환에 관한 종래기술의 운영방법에 관한 도면
도 8b는 사물인터넷 디바이스의 RF 모듈의 Sleep-WakeUp 전환에 관한 본 발명의 Pending Flag를 이용한 운영방법 관한 도면
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 단순보고 방법에 관한 도면
1 is an example of an IoT system configuration diagram
FIG. 2 is a diagram of a process of registering a device between an IoT platform and an IoT gateway in a conventional IoT standard.
3 is a diagram of a conventional IoT platform-gateway-device interworking procedure
4 is a diagram of a simple registration-based IoT platform-gateway-device interworking procedure according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of a simple registration method according to an embodiment of the present invention
6 is a diagram for a method of operating an IoT device according to an Event Driven operating structure according to an embodiment of the present invention
7 is a flowchart of an IoT device operating method according to an embodiment of the present invention
8A is a diagram of a prior art operating method for switching a sleep-wakeup of an IoT device's RF module;
8B is a diagram of an operating method using the Pending Flag of the present invention for switching the Sleep-WakeUp of the RF module of the IoT device
9 is a diagram for a simple reporting method according to an embodiment of the present invention

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.It should be understood that a singular expression includes a plurality of expressions unless the context clearly defines otherwise, and the terms "first", "second", etc. are intended to distinguish one component from another component, The scope of rights should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that terms such as “include” or “have” do not preclude the presence or addition possibility of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term “at least one” includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first item, the second item, and the third item” means 2 of the first item, the second item, and the third item, as well as each of the first item, the second item, and the third item. Any combination of items that can be presented from more than one dog.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단순등록 방법Simple registration method

먼저 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단순등록 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. First, a simple registration method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 5.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단순등록 기반 사물인터넷 플랫폼-게이트웨이-디바이스 연동절차에 관한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단순등록 방법의 순서도이다.4 is a diagram of a simple registration-based IoT platform-gateway-device interworking procedure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of a simple registration method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 저전력 환경지원을 위한 IoT 디바이스의 단순등록 방법(S100)은 프로파일 저장 단계(S110), 메시지 요청 단계(S120), location 생성 단계(S130), 등록정보 검색 단계(S140), 판단 단계(S150), GET 옵션 포함 단계(S161), 사전 정의 정보 요청 단계(S162)를 포함한다.The simple registration method (S100) of the IoT device for supporting the low power environment of the present invention includes a profile storage step (S110), a message request step (S120), a location generation step (S130), a registration information search step (S140), and a determination step ( S150), a GET option including step S161, and a predefined information request step S162.

상기 프로파일 저장 단계(S110)는, IoT 디바이스(300)의 단말 이름, 메모리크기, 제조사, 센서 종류 등 사전 정의된 정보가 IoT 플랫폼(100) DB에 사전 저장되는 단계이다. The profile storage step (S110) is a step in which predefined information such as the terminal name, memory size, manufacturer, and sensor type of the IoT device 300 is pre-stored in the IoT platform 100 DB.

상기 메시지 요청 단계(S120)는, IoT 디바이스(300)가 등록요청메시지에 <object/object instance> 목록정보를 link-format으로 포함하고, IoT 디바이스 이름을 lep 옵션으로 하여 POST 메시지를 IoT 게이트웨이(200)에 요청하는 단계이다.In the message requesting step (S120), the IoT device 300 includes the <object / object instance> list information in link-format in the registration request message, and uses the IoT device name as a lep option to send the POST message to the IoT gateway (200). ).

상기 location 생성 단계(S130)는, 상기 POST 메세지를 수신한 IoT 게이트웨이(200)가 lep 옵션으로부터 단순등록 과정임을 판단하고 등록된 location 정보를 생성하는 단계이다.The location generating step (S130) is a step of determining that the IoT gateway 200 receiving the POST message is a simple registration process from the lep option and generating registered location information.

상기 등록정보 검색 단계(S140)는, 상기 IoT 게이트웨이(200)가 lep 정보(디바이스 OID)를 기반으로 기 저장된 등록정보를 검색 하는 단계이다.The registration information retrieval step (S140) is a step in which the IoT gateway 200 searches for pre-stored registration information based on lep information (device OID).

상기 판단 단계(S150)는, 상기 검색 단계(S140)의 검색결과 IoT 디바이스(300)의 사전 정의된 정보가 존재하는지 판단하는 단계이다.The determining step S150 is a step of determining whether there is predefined information of the IoT device 300 as a result of the search in the searching step S140.

상기 GET 옵션 포함 단계(S161)는, 상기 판단 단계(S150)의 결과가 저장된 정보가 없는 것으로 판단된 경우, 상기 IoT 게이트웨이(200)가 'GET'옵션을 추가로 포함하는 단계이다.In the step S161 of including the GET option, when it is determined that there is no information stored in the result of the determination step S150, the IoT gateway 200 additionally includes a 'GET' option.

상기 사전 정의 정보 요청 단계(S162)는, 상기 IoT 게이트웨이(200)가 상기 IoT 디바이스(300)의 사전 정의 정보를 상기 IoT 플랫폼(100)에게 요청하는 단계이다.The predefined information request step (S162) is a step in which the IoT gateway 200 requests predefined information of the IoT device 300 to the IoT platform 100.

이 경우 상기 IoT 플랫폼(100)에 요청하는 단순등록 메시지에는 상기 IoT 게이트웨이(200)가 생성한 location 정보를 payload에 포함하여 상기 IoT 플랫폼(100)에 이 정보를 전달한다. In this case, in the simple registration message requesting the IoT platform 100, the location information generated by the IoT gateway 200 is included in the payload and the information is transmitted to the IoT platform 100.

그 결과 상기 IoT 게이트웨이(200)는 상기 IoT 디바이스(300)의 사전정보를 획득하여 앞서 생성한 위치(“/dev/4521”)에 단순등록을 수행한다. 이때 4521은 게이트웨이 RD(Remote Desktop)에서 생성한 임의 숫자이다. As a result, the IoT gateway 200 acquires dictionary information of the IoT device 300 and performs simple registration at the previously created location (“/ dev / 4521”). In this case, 4521 is a random number generated by the gateway Remote Desktop (RD).

운영방법Operation method

이하, 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 디바이스의 운영방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of operating an IoT device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 7.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 Event Driven 운영 구조에 따른 IoT 디바이스의 운영방법에 관한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 디바이스의 운영방법의 순서도이다.6 is a diagram of a method of operating an IoT device according to an Event Driven operating structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart of a method of operating an IoT device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 저전력 환경지원을 위한 IoT 디바이스의 운영방법(S200)은, Task 생성 단계(S210), Task 저장 단계(S220), Task 실행 단계(S230), Queue Check 단계(S240), HW Sleep 단계(S250)를 포함한다.The IoT device operating method (S200) for supporting the low power environment of the present invention includes a task creation step (S210), a task storage step (S220), a task execution step (S230), a queue check step (S240), and a HW Sleep step ( S250).

상기 Task 생성 단계(S210)는, HW(하드웨어) Interrupt를 통해 New Task가 생성되는 단계이다.The task creation step (S210) is a step in which a new task is generated through HW (hardware) interrupt.

상기 Task 저장 단계(S220)는, HW Interrupt를 통해 생성된 New Task가 FiFo Task Queue에 저장되는 단계이다.The task storage step (S220) is a step in which the New Task created through HW Interrupt is stored in the FiFo Task Queue.

상기 Task 실행 단계(S230)는, 스케쥴러가 FiFo Task Queue에 저장된 Task들을 차례대로 실행하는 단계이다. 또한, 실행된 Task는 새로운 Task를 생성할 수 있으며, 생성된 Task들의 중복 저장 방지하기 위한 기능이 추가될 수 있다.The task execution step (S230) is a step in which the scheduler sequentially executes the tasks stored in the FiFo Task Queue. In addition, the executed task can create a new task, and a function for preventing duplicate storage of the created tasks can be added.

상기 Queue Check 단계(S240)는, 상기 FiFo Task Queue의 모든 Task가 실행되었는지 여부를 확인하는 단계이다.The Queue Check step (S240) is a step of checking whether all the tasks of the FiFo Task Queue have been executed.

상기 HW Sleep 단계(S250)는, 상기 FiFo Task Queue의 모든 Task가 실행되어 상태가 empty면 상기 IoT 디바이스(300)가 RTC(Real Time Clock)를 제외한 모든 하드웨어 기능을 sleep하여 에너지 소모를 최소화하는 단계이다. In the HW Sleep step (S250), when all the tasks of the FiFo Task Queue are executed and the state is empty, the IoT device 300 sleeps all hardware functions except RTC (Real Time Clock) to minimize energy consumption. to be.

상기 HW Sleep 단계(S250)에서 상기 IoT 디바이스(300)는 제공 서비스에 따라 상시 운영을 통하여 모든 기능을 활용할 수 있는 RUN 모드와, CPU만 Sleep하고 모든 Clock은 ON하는 Sleep 모드로 동작할 수 있다. 또한, 상기 IoT 디바이스(300)가 신호처리 및 패킷을 생성하는 MCU(Micro Control Unit)단과 데이터를 전송하는 통신부로 구분되어 구성된 경우, 상기 MCU를 RUN 모드로, 상기 통신부를 Sleep 모드로 동작시킬 수 있다.In the HW Sleep step (S250), the IoT device 300 may operate in a RUN mode in which all functions can be utilized through regular operation according to a provided service, and a Sleep mode in which only the CPU sleeps and all clocks turn on. In addition, when the IoT device 300 is configured to be divided into a microcontrol unit (MCU) unit that generates signal processing and packets and a communication unit that transmits data, the MCU may be operated in a RUN mode and the communication unit in a sleep mode. have.

또한, 상기 Sleep 모드는, Task를 일반 Task와 WakeUp Task로 구분하고, 상기 스케쥴러는 High Priority Level을 설정/운영하여 WakeUp Task를 가장 먼저 처리할 수 있도록 함으로써, 상기 IoT 디바이스(300)가 최대한 저전력으로 동작하면서 동시에 WakeUp을 가장 먼저 처리할 수 있도록 동작하는 LP-Sleep 모드를 포함할 수 있다.In addition, in the sleep mode, the task is divided into a general task and a wake-up task, and the scheduler sets / operates a high priority level to process the wake-up task first, so that the IoT device 300 can operate at the lowest possible power. It may include an LP-Sleep mode, which operates at the same time that WakeUp is processed first.

본 발명의 IoT 디바이스의 운영방법은 Event Driven방식에 HW Interrupt를 적용한 방식으로, 센서 처리 Task를 개별적으로 차례대로 실행한 후 CPU는 바로 Sleep하고, 추후 센서들에서 처리된 결과는 인터럽트를 통해 Task를 생성하여 처리함으로서 병렬 처리가 가능하다는 장점이 있다. 그 결과 본 발명은, 디바이스에 장착된 여러 센서들의 처리를 순차적으로 함으로써 많은 시간과 전력을 소모하였던 종래기술의 문제를 해결하였다.The operating method of the IoT device of the present invention is a method in which HW Interrupt is applied to the Event Driven method. After executing the sensor processing task individually, the CPU immediately sleeps, and the results processed by the sensors are processed through the interrupt. There is an advantage that parallel processing is possible by generating and processing. As a result, the present invention solves the problem of the prior art, which consumed a lot of time and power by sequentially processing various sensors mounted on the device.

이어서, IoT 디바이스에 구비된 RF통신모듈의 전력소모를 저감시키기 위한 방법에 관하여 설명하면, Next, a method for reducing power consumption of the RF communication module provided in the IoT device will be described.

종래기술은 RF통신모듈의 송신/수신 동작 완료를 확인하기 위해 연속적인 완료 확인 request를 전송하여 상태를 체크하였다. 이러한 Polling 방식을 통해 RF통신모듈의 동작 완료를 확인한 후에 비로서 CPU를 Sleep시킬 수 있었다.In the prior art, to confirm the completion of the transmission / reception operation of the RF communication module, a continuous completion confirmation request is sent to check the status. After confirming the completion of the operation of the RF communication module through this polling method, it was possible to sleep the CPU as a rain.

본 발명에 따른 event driven 구조에서는 RF통신모듈의 송신/수신 동작을 설정하는 Task를 실행한 후 CPU는 바로 Sleep하고, RF통신모듈의 동작이 완료된 결과는 인터럽트를 통해 CPU에게 전달되어 전력 소모를 절약할 수 있다. 이 때 도 8a에 도시된 바와 같이 RF통신모듈을 Sleep(off)하면 어떠한 데이터도 수신할 수 없으므로, RF 수신을 위해서는 주기적으로 Wakeup하여 수신될 패킷의 존재 여부를 확인할 필요가 있게 된다. In the event driven structure according to the present invention, the CPU immediately sleeps after executing the task of setting the transmission / reception operation of the RF communication module, and the result of the operation of the RF communication module is transmitted to the CPU through an interrupt to save power consumption. can do. At this time, as shown in FIG. 8A, when the RF communication module is sleep (off), no data can be received. For RF reception, it is necessary to periodically wake up to check whether a packet to be received exists.

RF통신모듈을 주기적으로 Wakeup(on) 하기 위하여, 기존에는 RIT(Receiver Initiated Transmission) 패킷을 주기적으로 전송하여 자신에게 전송할 패킷을 가진 주변 노드의 존재 여부를 확인하였다. 하지만 해당 기법은 별도의 RIT 패킷을 주기적으로 계속 전송해야 한다는 점에서 에너지 소모면에서 효율적이지 않다. In order to periodically wake up (on) the RF communication module, the existing RIT (Receiver Initiated Transmission) packet is periodically transmitted to check whether there is a neighbor node having a packet to be transmitted to itself. However, this technique is not efficient in terms of energy consumption in that a separate RIT packet must be periodically transmitted.

도 8b는 사물인터넷 디바이스의 RF 모듈의 Sleep-WakeUp 전환에 관한 본 발명의 Pending Flag를 이용한 운영방법 관한 도면이다.8B is a diagram for an operating method using the Pending Flag of the present invention for switching the Sleep-WakeUp of the RF module of the IoT device.

도 8b를 참조하여 설명하면, 본 발명에서는 IEEE 802.15.4 표준의 Pending Flag를 이용하여 RIT와 같은 추가 제어 패킷 전송 없이 데이터를 전송한다. IEEE 802.15.4 표준의 Header 필드에는 추가로 전송할 패킷이 있는지 여부를 나타내는 Pending Flag가 존재한다. 해당 Flag가 set되어 있다면 더 전송될 패킷이 있다는 의미이다. 사물인터넷 시스템에 있어서 IoT 디바이스(300)는 대부분의 시간동안 RF통신모듈을 sleep 하지만, 주기적으로 센싱된 데이터를 IoT 게이트웨이(200)에게 전달하게 위해 RF통신모듈을 wakeup 하여 데이터를 전송한다. 상기 IoT게이트웨이(200)는 해당 패킷을 받게 되면 응답으로 ACK를 전송하게 된다. 만약 해당 IoT 디바이스(300)로 전송할 데이터가 있을 경우에는 도 8b에 도시된 바와 같이, 해당 ACK의 Pending Flag를 1로 설정하여 전송한다. ACK를 수신한 IoT 디바이스(300)는 해당 flag를 확인하여 IoT 게이트웨이(200)로부터 수신할 데이터가 있는지 여부를 확인할 수 있다. 만약 해당 flag가 set되었을 경우, IoT 디바이스(300)는 RF통신모듈을 바로 sleep하지 않고 on 대기하여, IoT 게이트웨이(200)가 추후 전송할 데이터를 기다린다. 이를 통해 특별한 제어 패킷 전송 없이 RF 수신이 가능하도록 함으로써, 에너지 소모면에서 효율적으로 운영할 수 있다는 장점이 있다.Referring to FIG. 8B, in the present invention, data is transmitted without transmitting additional control packets such as RIT by using the Pending Flag of the IEEE 802.15.4 standard. In the header field of the IEEE 802.15.4 standard, there is a Pending Flag indicating whether there are additional packets to be transmitted. If the flag is set, it means that there are more packets to be transmitted. In the IoT system, the IoT device 300 sleeps the RF communication module for most of the time, but periodically wakes up the RF communication module to transmit the sensed data to the IoT gateway 200 and transmits the data. When receiving the corresponding packet, the IoT gateway 200 transmits an ACK in response. If there is data to be transmitted to the corresponding IoT device 300, as shown in FIG. 8B, the Pending Flag of the corresponding ACK is set to 1 and transmitted. The IoT device 300 that has received the ACK may check whether the corresponding data is received from the IoT gateway 200 by checking the corresponding flag. If the corresponding flag is set, the IoT device 300 does not sleep immediately on the RF communication module and waits on, so that the IoT gateway 200 waits for data to be transmitted later. Through this, RF reception is possible without special control packet transmission, and thus there is an advantage that it can be efficiently operated in terms of energy consumption.

단순보고 방법Simple reporting method

이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 디바이스의 단순보고 방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a simple reporting method of an IoT device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 9.

최근 디바이스는 온도, 습도, 가속도 등 다양한 센서가 하나의 디바이스에 내장되어 다기능 형태의 장치로 개발되고 있으며, 2 종 이상의 센서를 탑재하고 있는 장치의 경우 보고할 센서 값은 다수가 존재한다. 이 경우 주기적 보고는 각 센서별로 CoAP Observe를 걸어야 하고 보고메시지를 별도로 전송하게 된다. 그러나 이러한 종래기술의 방식에 의할 경우, 보고 횟수가 증가하기 때문에 이에 따른 IoT 디바이스의 전력 소모가 증가되는 문제가 발생한다. In recent years, various sensors such as temperature, humidity, and acceleration are built into a single device, and are developed as multi-functional devices. In the case of devices equipped with two or more sensors, there are many sensor values to report. In this case, for periodic reporting, CoAP Observe must be performed for each sensor, and a reporting message is transmitted separately. However, according to the method of the prior art, since the number of reports increases, there arises a problem that power consumption of the IoT device increases.

본 발명의 IoT 디바이스의 단순보고 방법은, 물리적으로 존재하는 여러 센서의 측정 데이터들을 대표할 수 있는 가상의 복합 센서를 정의하는 단계, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 측정값의 단위를 정의하는 단계, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 수량을 정의하는 단계, 상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 측정값의 단위를 정의하는 단계를 포함하고, 다양한 복수의 센서가 하나의 IoT 디바이스(300)에 내장된 복수의 센서들의 측정값을 하나의 보고 메시지로 전달함으로써, 상기 IoT 디바이스(300)와 IoT 게이트웨이(200) 간의 통신횟수를 최소화하고 상기 IoT 디바이스(300)의 전력소모를 저감시킬 수 있는 효과를 가진다.The simple reporting method of the IoT device of the present invention includes: defining a virtual complex sensor capable of representing measurement data of several physically existing sensors, and defining a unit of measurement values of sensors constituting the complex sensor. , Defining the quantity of the sensors constituting the composite sensor, and defining a unit of measurement values of the sensors constituting the composite sensor, wherein a plurality of sensors are embedded in one IoT device 300 By transmitting the measurement values of a plurality of sensors as a single report message, it has the effect of minimizing the number of communication between the IoT device 300 and the IoT gateway 200 and reducing power consumption of the IoT device 300. .

도 9를 참조하여 복수의 센서 값을 복합 데이터로 구성해서 하나의 보고 메세지로 전달하는 예를 설명하면, 도9에 도시된 바와 같이 복합센서는 30000으로 정의하였다. 먼저 복합 데이터 구성은 “30000/0/1”를 대상으로 제어 절차를 통해서 수행된다. 제어절차는 앞서 정의된 단순등록 형태를 이용할 수 있다. 디바이스는 아래와 같은 포맷형태로 전송하게 되며, 전송내용은 온도센서(3303), 전압센서(3316), 전류센서(3317)이 하나의 복합센서로 구성되었다는 정보를 전송하게 된다.Referring to FIG. 9, an example in which a plurality of sensor values are composed of composite data and delivered as a single report message is described, as shown in FIG. 9, the composite sensor is defined as 30000. First, the complex data configuration is performed through a control procedure for “30000/0/1”. The control procedure can use the simple registration form defined above. The device transmits in the following format, and the transmission content transmits information that the temperature sensor 3303, the voltage sensor 3316, and the current sensor 3317 are composed of one composite sensor.

“/3303/0/5700;/dev/e1234/3316/0/5700;/dev/e1235/3317/0/5700”“/ 3303/0/5700; / dev / e1234 / 3316/0/5700; / dev / e1235 / 3317/0/5700”

더 나아가 “30000/0/0”를 대상으로 CoAP Observe를 설정하는 주기적 보고를 수행하면, “37;220;60” 으로 데이터를 전송하게 된다. 이처럼 단순보고를 통해 여러 패킷이 하나로 통합되므로 써 RF 송신 에너지를 크게 줄일 수 있다.Furthermore, if the periodic report for setting the CoAP Observe for “30000/0/0” is performed, data is transmitted as “37; 220; 60”. Through this simple report, multiple packets are integrated into one, and RF transmission energy can be greatly reduced.

이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and it should be interpreted that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts are included in the scope of the present invention. do.

100: IoT 플랫폼
200: IoT 게이트웨이
300: IoT 디바이스
S110: 프로파일 저장 단계
S120: 메시지 요청 단계
S130: location 생성 단계
S140: 등록정보 검색 단계
S150: 판단 단계
S161: GET 옵션 포함 단계
S162: 사전 정의 정보 요청 단계
S210: Task 생성 단계
S220: Task 저장 단계
S230: Task 실행 단계
S240: Queue Check 단계
S250: HW Sleep 단계
100: IoT platform
200: IoT gateway
300: IoT device
S110: Profile saving step
S120: message request step
S130: location creation step
S140: registration information search step
S150: judgment step
S161: Step with GET option
S162: Predefined information request step
S210: Task creation step
S220: Task storage step
S230: Task execution step
S240: Queue Check step
S250: HW Sleep stage

Claims (15)

저전력 환경지원을 위한 IoT 디바이스의 단순등록 방법으로서,
IoT 디바이스가 등록요청메시지에 <object/object instance> 목록정보를 link-format으로 포함하고, IoT 디바이스 이름을 lep 옵션으로 하여 POST 메시지를 IoT 게이트웨이에 요청하는 단계;
상기 POST 메세지를 수신한 IoT 게이트웨이가 lep 옵션으로부터 단순등록 과정임을 판단하고 등록된 location 정보를 생성하는 단계; 및
상기 IoT 게이트웨이가 상기 IoT 디바이스의 사전 정의 정보를 상기 IoT 플랫폼에게 요청하는 단계; 를 포함하는 단순등록 방법
As a simple registration method of IoT devices for low power environment support,
The IoT device including <object / object instance> list information in the registration request message as link-format, and requesting a POST message from the IoT gateway using the IoT device name as a lep option;
Determining that the IoT gateway receiving the POST message is a simple registration process from the lep option and generating registered location information; And
The IoT gateway requesting predefined information of the IoT device from the IoT platform; Simple registration method including
제1항에 있어서, 상기 단순등록 방법은,
상기 IoT 게이트웨이가 lep 정보를 기반으로 검색하는 단계; 및
상기 IoT 게이트웨이가 lep 정보를 기반으로 검색한 결과 저장된 정보가 없다면, 상기 IoT 게이트웨이는 'GET'옵션을 추가로 포함하여 상기 IoT 디바이스의 사전 정의 정보를 상기 IoT 플랫폼에게 요청하는 단계; 를 포함하는 단순등록 방법
According to claim 1, The simple registration method,
Searching for the IoT gateway based on lep information; And
If the IoT gateway has no stored information as a result of searching based on lep information, the IoT gateway further includes a 'GET' option to request predefined information of the IoT device from the IoT platform; Simple registration method including
저전력 환경지원을 위한 IoT 디바이스의 운영방법으로서,
HW Interrupt를 통해 New Task가 생성되는 Task 생성 단계;
생성된 New Task가 FiFo Task Queue에 저장되는 Task 저장 단계;
스케쥴러가 FiFo Task Queue에 저장된 Task들을 차례대로 실행하는 Task 실행 단계; 및
상기 FiFo Task Queue의 모든 Task가 실행되어 상태가 empty면 상기 IoT 디바이스가 RTC(Real Time Clock)를 제외한 모든 하드웨어 기능을 sleep하여 에너지 소모를 최소화하는 HW Sleep 단계; 를 포함하는 IoT 디바이스의 운영방법
As a method of operating an IoT device to support a low-power environment,
A task creation step in which a new task is generated through HW Interrupt;
A task storage step in which the generated New Task is stored in the FiFo Task Queue;
A task execution step in which the scheduler sequentially executes the tasks stored in the FiFo Task Queue; And
An HW Sleep step of minimizing energy consumption by the IoT device sleeping all hardware functions except RTC (Real Time Clock) when all tasks of the FiFo Task Queue are executed and the state is empty; IoT device operating method including
제3항에 있어서, 상기 Task 실행 단계는,
실행된 Task가 새로운 Task를 생성하는 추가 단계;를 포함하는 IoT 디바이스의 운영방법
The method of claim 3, wherein the task execution step,
Method of operating an IoT device comprising; an additional step of creating a new task by the executed task
제4항에 있어서, 상기 추가 단계는,
생성된 Task 들의 중복 저장을 방지하는 단계를 추가로 포함하는 IoT 디바이스의 운영방법
The method of claim 4, wherein the additional step,
Method of operating an IoT device further comprising the step of preventing duplicate storage of the created tasks
제5항에 있어서, 상기 HW Sleep 단계는,
제공 서비스에 따라 상시 운영을 통하여 모든 기능을 활용할 수 있는 RUN 모드와, CPU만 Sleep하고 모든 Clock은 ON하는 Sleep 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 IoT 디바이스의 운영방법
The method of claim 5, wherein the HW Sleep step,
Operation method of IoT device characterized by operating in RUN mode, which can utilize all functions through regular operation according to the provided service, and Sleep mode, in which only the CPU sleeps and all clocks turn on.
제6항에 있어서, 상기 Sleep 모드는,
상기 IoT 디바이스가 신호처리 및 패킷을 생성하는 MCU(Micro Control Unit)단과 데이터를 전송하는 통신부로 구분되어 구성된 경우, 상기 MCU를 RUN 모드로, 상기 통신부를 Sleep 모드로 동작시키는 것을 특징으로 하는 IoT 디바이스의 운영방법
The method of claim 6, wherein the sleep mode,
IoT device characterized by operating the MCU in the RUN mode and the communication unit in the Sleep mode when the IoT device is divided into a microcontrol unit (MCU) unit that generates signal processing and packets and a communication unit that transmits data. How to operate
제6항에 있어서, 상기 Sleep 모드는,
Task를 일반 Task와 WakeUp Task로 구분하고, 상기 스케쥴러는 High Priority Level을 설정/운영하여 WakeUp Task를 가장 먼저 처리할 수 있도록 함으로써, 상기 IoT 디바이스가 최대한 저전력으로 동작하면서 동시에 WakeUp을 가장 먼저 처리할 수 있도록 동작하는 LP-Sleep 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 디바이스의 운영방법
The method of claim 6, wherein the sleep mode,
The task is divided into a general task and a wake-up task, and the scheduler sets / operates a high priority level so that the wake-up task can be processed first, so that the IoT device operates at the lowest possible power while simultaneously handling the wake-up first. Operation method of the IoT device, characterized by including the LP-Sleep mode to operate
IoT 디바이스에 구비된 RF 통신모듈을 효율적으로 운영하기 위한 방법으로서,
IoT 게이트웨이가 상기 IoT 디바이스에 전송할 정보가 있는 경우, 이를 알리기 위해 flag를 set하는 방법
As a method for efficiently operating the RF communication module provided in the IoT device,
How to set the flag to notify when the IoT gateway has information to send to the IoT device
제 9항에 있어서, 상기 flag를 set하는 방법은,
IEEE 802.15.4의 Pending flag를 이용하는 방법
10. The method of claim 9, The method of setting the flag,
How to use the IEEE 802.15.4 Pending flag
다양한 복수의 센서가 하나의 디바이스에 내장된 IoT 디바이스의 단순보고 방법으로서,
I물리적으로 존재하는 여러 센서의 측정 데이터들을 대표할 수 있는 가상의 복합 센서를 정의하는 단계; 를 포함하여, 상기 IoT 디바이스에 내장된 복수의 센서들의 측정값을 하나의 보고 메시지로 전달함으로써 상기 IoT 디바이스와 IoT 게이트웨이 간의 통신횟수를 최소화하고 상기 IoT 디바이스의 전력소모를 저감시킬 수 있는 단순보고 방법
As a simple reporting method for IoT devices in which a variety of sensors are embedded in one device,
I. Defining a virtual composite sensor capable of representing measurement data of several physically existing sensors; Including, a simple reporting method capable of minimizing the number of communication between the IoT device and the IoT gateway and reducing power consumption of the IoT device by transmitting measurement values of a plurality of sensors embedded in the IoT device as a single report message.
제11항에 있어서, 상기 단순보고 방법은,
상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 측정값을 정의하는 단계; 를 포함하는 단순보고 방법
The method of claim 11, wherein the simple reporting method comprises:
Defining measurement values of sensors constituting the composite sensor; Simple reporting method that includes
제11항에 있어서, 상기 단순보고 방법은,
상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 수량을 정의하는 단계; 를 포함하는 단순보고 방법
The method of claim 11, wherein the simple reporting method comprises:
Defining a quantity of sensors constituting the composite sensor; Simple reporting method that includes
제12항에 있어서, 상기 단순보고 방법은,
상기 복합 센서를 구성하는 센서들의 측정값의 단위를 정의하는 단계; 를 포함하는 단순보고 방법
The method of claim 12, wherein the simple reporting method comprises:
Defining a unit of measurement values of sensors constituting the composite sensor; Simple reporting method that includes
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단순보고 방법은,
상기 복합 센서를 구성하는 센서들을 구분하기 위해 ID를 정의하는 단계; 를 포함하는 단순보고 방법
The method of any one of claims 12 to 14, wherein the simple reporting method comprises:
Defining an ID to distinguish sensors constituting the composite sensor; Simple reporting method that includes
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