KR20200116059A - 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

센서 장치(1)와 전자 장치(2) 사이의 데이터 전송 방법은, 센서 장치(1)에 의해, 비콘 데이터 세트 및 비콘 데이터 세트와 연관된 센서 데이터 세트를 브로드 캐스팅하는 단계; 비콘 데이터 세트를 수신하면, 전자 장치(2)에 의해, 비콘 데이터 세트와 연관된 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하는 단계; 및 비콘 데이터 세트와 연관된 센서 데이터 세트를 수신하기로 결정되었을 때, 전자 장치(2)에 의해, 비콘 데이터 세트와 연관된 센서 데이터 세트를 수신하도록 스캔 모드에서 동작하는 단계를 포함한다.

Description

센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DATA TRANSMISSION BETWEEN A SENSOR DEVICE AND AN ELECTRONIC DEVICE}
본 출원은 2019년 3월 29일에 출원된 대만 특허출원 제108111251호의 우선권을 주장한다.
본 개시는 데이터 전송을 위한 메커니즘에 관한 것으로, 더 상세하게는 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
미국 특허 출원 공개 공보 제2018/0060529호는 인슐린 펌프 시스템에 대한 네트워크 토폴로지를 개시한다. 시스템에서, 인슐린 전달 장치의 제어기는 하나 이상의 주변 장치와 제1 네트워크 연결을 설정하도록 구성되고, 모바일 컴퓨팅 장치와 제2 네트워크 연결을 설정하도록 구성된다. 인슐린 전달 장치는 환자에게 인슐린 용량을 투여하도록 제어된다. 주변 장치(예를 들어, 혈당 측정기(BGM), 연속 혈당 측정기(CGM) 등)는 환자의 혈당 수준에 관련된 데이터를 생성하고 그 데이터를 제1 네트워크 연결을 통해 무선으로 전송하도록 구성된다. 모바일 컴퓨팅 장치에 설치된 모바일 애플리케이션은 제2 네트워크 연결을 통해 제어기와 통신하도록 프로그램된다. 상기 미국 공개 공보에서, 제1 네트워크 연결과 제2 네트워크 연결은 저전력 블루투스(Bluetooth® low energy)(BLE)를 사용하여 구현된다. 환자 데이터가 주변 장치에서 인슐린 전달 장치로 전송된 후, 제1 네트워크 연결은 종료될 수 있다.
상기 미국 공개 공보에서, 다수의 장치로부터 환자 데이터를 수신할 수 있도록 하기 위해, 장치들 사이의 다수의 연결이 반복적으로 설정되고 종료될 수 있음에 유의해야 한다.
그러므로, 본 개시의 목적은 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법은,
상기 센서 장치에 의해, 비콘 데이터 세트 및 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 센서 데이터 세트를 브로드캐스트하는 단계 - 상기 센서 데이터 세트는 상기 센서 장치에 의해 생성되고 상기 센서 장치에 의해 검출된 데이터를 포함함;
상기 비콘 데이터 세트의 수신 시, 상기 전자 장치에 의해, 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하는 단계;
상기 전자 장치에 의해, 상기 비콘 데이터 중 하나에 기반하여 상기 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하는 단계; 및
상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기로 결정되었을 때, 상기 전자 장치에 의해, 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기 위해, 스캔 모드에서 동작하는 단계
를 포함한다.
본 개시의 하나의 효과는, 비콘 데이터 세트를 사용하여 대응 센서 데이터 세트를 수신할지 판단함으로써, 전자 장치는 센서 데이터 세트가 수신되어야 한다고 판단될 때에만 스캔 모드에서 동작하고 나머지 시간에는 대기 모드에서 유지된다는 것이다. 즉, 센서 장치는 공기 중에서 전파하는 센서 데이터를 브로드캐스트하는 반면, 전자 장치는 스캔 모드로 전환함으로써 센서 데이터를 수신할 수 있다. 그러므로, 센서 데이터는 전자 장치와 센서 장치 사이에 연결이 설정되지 않은 채 전송될 수 있다.
다시 말해, 이 데이터 전송 절차에서, 전자 장치는 센서 장치와 페어링(pairing) 및 일대일(one-to-one) 연결을 설정할 필요가 없다. 이러한 방식으로, 데이터 전송 절차에 의해 소비되는 전력이 상당히 저감될 수 있다.
본 개시의 다른 특징과 장점은 첨부된 도면을 참조하는 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명에서 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 데이터 전송 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법의 암호화 키 전송 절차를 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법의 데이터 전송 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 데이터 전송 절차 동안 전자 장치의 작동을 나타내는 논리 신호 도표이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 데이터 전송 시스템을 도시한 블록도이다. 이 실시예에서, 시스템은 센서 장치(1), 복수의 전자 장치(2) 및 서버(3)를 포함한다.
센서 장치(1)는 피험자(이를테면, 환자)에 관련된 생리학적 인자(예를 들어, 혈당 수준)를 검출하도록 구성된 연속 혈당 측정기(CGM)을 이용하여 구현될 수 있고, 서로 관련된 센서 데이터 세트 및 비콘(beacon) 데이터 세트를 생성하도록 구성된 마이크로 프로세서를 포함한다. 센서 장치(1)가 어느 시간 인스턴스(time instance)에서 생리학적 인자의 검출된 값을 획득하면, 센서 장치(1)는 대응하는 센서 데이터 세트를 생성한다. 각각의 센서 데이터 세트는, 적어도, 센서 장치(1)에 의해 검출된 생리학적 인자의 검출된 값, 및 검출된 값에 관련된 시간 인스턴스(검출된 값이 획득된 시각을 나타냄)를 포함한다. 또한, 센서 장치(1)는 저전력 블루투스(BLE) 전송을 지원하는 송신기를 더 포함할 수 있다.
사용 시, 마이크로 컨트롤러(microcontroller)는 비콘 데이터 세트 및 비콘 데이터 세트에 연관된 센서 데이터 세트를 브로드캐스트(broadcast)하게 송신기를 제어하도록 구성된다. 구체적으로, 마이크로 컨트롤러는 비콘 데이터 세트 및 센서 데이터 세트를 주기적으로 브로드캐스트하게 송신기를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 피험자에 관련된 생리학적 인자의 복수의 검출된 값들은 각각 상이한 시간 인스턴스들에서 센서 장치(1)에 의해 획득되었을 수 있다. 그러한 경우에, 마이크로 컨트롤러에 의해 생성된 각각의 센서 데이터 세트는, 센서 데이터 세트가 생성되는 시점에서, 이전에 획득된 생리학적 인자의 검출된 값들 모두, 또는 생리학적 인자의 검출된 값들 중 최신 값들의 세트를 포함할 수 있다.
이를테면, 센서 데이터 세트는 피험자에 관련된 생리학적 인자의 최근에 검출된 N 개의 값(N≥2), 및 생리학적 인자의 검출된 N 개의 값에 각각 관련된 N 개의 시간 인스턴스를 포함할 수 있다. 각각의 시간 인스턴스는 관련된 생리학적 인자의 검출된 값이 획득된 시각을 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같은 일례에서, 2 개의 센서 데이터 세트(B1 및 B2)와 2 개의 비콘 데이터 세트(A1 및 A2)가 생성된다. 이 예에서, 비콘 데이터 세트(A1)는 센서 데이터 세트(B1)에 관련되고, 비콘 데이터 세트(A2)는 센서 데이터 세트(B2)에 관련된다. 비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)은 비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)보다 먼저 생성된다. 센서 데이터 세트(B1)는 생리학적 인자의 검출된 값 및 시간 인스턴스를 포함할 수 있다.
비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)가 생성된 후, 마이크로 컨트롤러는 비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)를 상기 순서대로 브로드캐스트하게 송신기를 제어하도록 구성된다. 비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)는 생리학적 인자의 다른(새로운) 검출된 값 및 대응하는 시간 인스턴스가 획득될 때까지 반복적으로(예컨대, 주기적으로) 브로드캐스트될 수 있다.
이에 응답하여, 비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)가 생성된다. 센서 데이터 세트(B2)는 생리학적 인자의 새롭게 검출된 값 및 대응하는 시간 인스턴스, 및 센서 데이터 세트(B1)에 원래 포함된 검출된 값 및 시간 인스턴스를 포함할 수 있다.
비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)가 생성된 후, 마이크로 컨트롤러는 비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)를 상기 순서대로 브로드캐스트하게 송신기를 제어하도록 구성된다.
각각의 전자 장치(2)는 개인용 컴퓨터(PC), 랩탑(laptop), 태블릿(tablet), 모바일 장치(이를테면, 스마트 폰)를 사용하여 구현될 수 있고, 통신 모듈(21), 저장 모듈(22) 및 프로세서(23)를 포함한다. 실시예들에서, 전자 장치들(2)은 동일한 사용자 또는 상이한 사용자들에 의해 소유될 수 있다.
프로세서(23)는 싱글 코어(single core) 프로세서, 멀티(multi) 코어 프로세서, 듀얼(dual) 코어 모바일 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 디지털 신호 처리기(DSP), FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), RFIC(radio-frequency integrated circuit) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
통신 모듈(21)은 블루투스 및/또는 와이파이(Wi-Fi), BLE 등 무선 기술을 이용하여 근거리 무선 통신 네트워크를 지원하는 근거리 무선 통신 모듈, 및 LTE, 3세대(3G) 및/또는 4세대(4G) 무선 모바일 통신 기술을 지원하는 모바일 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
저장 모듈(22)은 하드 디스크, SSD(solid-state drive), 플래시 메모리 또는 다른 비일시적 저장 매체 중 하나 이상을 사용하여 구현될 수 있다. 저장 모듈(22)은 소프트웨어 애플리케이션을 내장한다. 소프트웨어 애플리케이션은, 프로세서(23)에 의해 실행될 때, 프로세서(23)로 하여금 후속 문단들에 설명된 바와 같은 다수의 연산을 구현하게 하는 명령어를 포함한다. 다시 말해서, 각각의 전기 장치(2)의 프로세서(23)는 후속 문단들에서 그와 관련하여 설명된 연산/동작(operations/actions)을 수행하도록 구성된다.
서버(3)는 네트워크(4)(예컨대, 인터넷)를 통해 전자 장치(2)와 통신하도록 구성되며, 이 실시예에서 클라우드(cloud) 서버이다. 서버(3)는 다수의 사용자 프로파일을 저장하는데, 각각 전자 장치(2) 중 적어도 하나의 전자 장치의 사용자에 관련된다. 각각의 사용자 프로파일은 사용자의 계정에 관련된 계정 정보(이를테면, 계정 번호 및 비밀번호), 사용자에 관련된 사용자 정보 및 계정에 관련된 키(key)를 포함한다. 사용 시, 각각의 전자 장치(2)는 계정 번호 및 암호를 사용하여 서버(3)에 로그인하기 위해 애플리케이션을 실행하는 사용자에 의해 작동될 수 있고, 이후에 전자 장치(2)는 사용자의 계정에 관련된 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 센서 장치(1)와, 전자 장치들(2) 중 하나의 장치 사이의 데이터 전송 방법이 제공된다. 이 실시예에서, 이 방법은 도 1의 시스템에 의해 구현되고, 암호화 키 전송 절차 및 데이터 전송 절차를 포함한다. 이 방법은, 센서 장치(1)와, 전자 장치들(2) 중 어느 하나의 장치 사이에서 구현될 수 있으며, 다음 문단들에서, 전자 장치들(2a) 중 대표적인 하나의 장치(타겟(target) 전자 장치라고 지칭될 수 있음)가 예시로서 사용된다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 암호화 키 전송 절차의 단계들을 도시한 순서도이다. 암호화 키 전송 절차는, 센서 장치(1) 및 전자 장치(2a)가 암호화 키를 사용하여 전송될 데이터를 암호화하고 해독할 수 있도록, 실제 데이터를 전송하기 전에 구현된다.
단계(201)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 센서 장치(1)와 전자 장치(2a) 사이의 예비 연결을 설정한다. 예비 연결은 센서 장치(1)가 최초로 사용될 때 이루어질 수 있고, BLE 또는 다른 유무선 연결과 같은 피어 투 피어(peer-to-peer) 연결을 사용하여 구현될 수 있다.
단계(202)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 암호화된 제1 키를 센서 장치(1)에 전송한다. 이 실시예에서, 암호화된 제1 키는 암호화 알고리즘을 사용하여 제1 키를 암호화함으로써 획득되었다. 제1 키는 전자 장치(2a)를 사용하여 사용자에 의해 입력된 사용자 제공 키, 또는 전자 장치(2a)나 서버(3)에 의해 생성된 키일 수 있다. 암호화 알고리즘은 AES(Advanced Encryption Standard)를 따르는 것일 수 있다.
단계(203)에서, 암호화된 제1 키의 수신에 응답하여, 센서 장치(1)의 마이크로 프로세서는 제2 키를 획득하기 위해 해독 알고리즘을 사용하여 암호화된 제1 키를 해독한다. 이 실시예에서, 해독 알고리즘은 AES를 따르는 것일 수 있다.
단계(204)에서, 센서 장치(1)의 마이크로 프로세서는 암호화된 제2 키를 획득하기 위해 암호화 알고리즘을 사용하여 제2 키를 암호화하고, 암호화된 제2 키를 전자 장치(2a)에 전송하도록 송신기를 제어한다.
단계(205)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 제3 키를 획득하기 위해 해독 알고리즘을 사용하여 암호화된 제2 키를 해독한다.
단계(206)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 제3 키와 제1 키를 비교하고, 제3 키가 제1 키와 동일한지 판단한다. 제3 키가 제1 키와 동일하다고 판단되면, 전자 장치(2a)는 센서 장치(1)가 제1 키를 획득했다고 판단하고, 흐름은 단계(207)로 진행한다. 그렇지 않으면, 전자 장치(2a)는 암호화 키 전송 절차 동안 에러가 발생했다고 판단하고, 흐름은 단계(202)로 되돌아 간다. 제3 키가 제1 키와 동일하다고 판단될 때, 제1 키, 제2 키 및 제3 키는 서로 동일하다고 추론될 수 있음에 유의해야 한다.
단계(207)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 센서 장치(1)가 제1 키(즉, 제2 키)를 획득했다고 판단한 후 센서 장치(1)와 전자 장치(2a) 사이의 예비 연결을 종료한다.
단계(208)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 암호화 키 역할을 하는 제1 키를 서버(3)에 전송하도록 통신 모듈(21)을 제어한다. 이후, 센서 장치(1)는 암호화 키 역할을 하는 제2 키를 사용하여 센서 데이터 세트를 암호화하고, 전자 장치(2)는 암호화 키 역할을 하는 제1 키를 사용하여 센서 데이터 세트를 해독한다.
단계(209)에서, 서버(3)는 암호화 키를 저장하고, 암호화 키를 전자 장치(2a)의 사용자에 관련된 사용자 프로파일 중 하나의 프로파일에 관련 짓는다. 이러한 방식으로, 전자 장치(2a)의 사용자는 암호화 키를 획득하기 위해 서버(3)에 로그온하도록 전자 장치들(2) 중 다른 하나의 장치를 작동시킬 수 있다.
이 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같은 암호화 키 전송 절차는 암호화 키의 보안을 강화하기 위해 실행되지만, 다른 실시예들에서 암호화 키는 전자 장치(2a)에서 센서 장치(1)로 직접 전송될 수도 있다. 암호화 키가 전송된 후, 센서 장치(1)와 전자 장치(2a) 사이의 예비 연결은 종료될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 데이터 전송 절차의 단계들을 도시한 순서도이다. 이 실시예에서, 데이터 전송 절차는 도 1의 시스템에 의해 구현되고, 센서 장치(1)와, 전자 장치들(2) 중 어느 하나의 장치(이를테면, 전자 장치(2a)) 사이에서 실행될 수 있다.
단계(31)에서, 적어도 하나의 센서 데이터 세트 및 대응하는 비콘 데이터 세트가 생성된 후, 센서 장치(1)의 마이크로 프로세서는 비콘 데이터 세트 및 비콘 데이터 세트에 관련된 센서 데이터 세트를 반복적으로(예컨대, 주기적으로) 브로드캐스트하도록 송신기를 제어한다. 구체적으로, 브로드캐스트는 BLE를 사용하여 실행되고, 브로드캐스트되는 센서 데이터 세트는 암호화 키(즉, 제2 키) 및 암호화 알고리즘을 사용하여 암호화된다.
단계(32)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 BLE 통신을 활성화하도록 통신 모듈(21)을 제어하므로, 전자 장치(2a)가 센서 장치(1)의 통신 범위 내에 있을 때, 통신 모듈(21)은 센서 장치에 의해 브로드캐스트되는 비콘 데이터 세트를 수신할 수 있다.
단계(33)에서, 전자 장치(2a)의 통신 모듈(21)은 센서 장치(1)에 의해 브로드캐스트되는 비콘 데이터 세트를 수신한다. 일부 실시예들에서, 이렇게 수신된 비콘 데이터 세트는 이어서 저장 모듈(22)에 저장된다.
단계(34)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 단계(33)에서 수신된 비콘 데이터 세트에 연관된 센서 데이터 세트를 수신할지 말지 판단한다.
구체적으로, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 비콘 데이터 세트의 수신에 의해 촉발(trigger)되어, 예를 들어, 저장 모듈(22)에 이미 저장된 비콘 데이터 세트가 단계(33)에서 수신된 비콘 데이터 세트와 동일한지 판단하기 위해 저장 모듈에 액세스(access)함으로써, 이전에 전자 장치(2a)에 의해 비콘 데이터 세트가 수신되었는지 판단하는 절차를 실행한다. 저장 모듈(22)에 저장된 비콘 데이터 세트가 수신된 비콘 데이터 세트와 동일한 경우, 프로세서(23)는 관련된 센서 데이터 세트 또한 전자 장치(2a)에 의해 이전에 수신되었으므로, 다시 수신될 필요가 없으며, 브로드캐스트된 센서 데이터 세트는 무시될 수 있다고 판단할 수 있다. 그러한 경우에, 흐름은 단계(37)로 진행된다.
그렇지 않으면, 비콘 데이터 세트에 관련된 센서 데이터 세트가 전자 장치(2a)에 의해 이전에 수신되지 않았으므로 수신되어야 한다고 판단되며, 흐름은 단계(35)로 진행한다.
단계(35)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 BLE의 스캔 모드(scan mode)에서 동작하도록 통신 모듈(21)을 제어한다. 스캔 모드에서, 통신 모듈(21)은 센서 장치(1)에 의해 현재 브로드캐스트되는 센서 데이터 세트를 수신할 수 있음에 유의해야 한다.
단계(36)에서, 센서 데이터 세트의 수신에 응답하여, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 암호화 키(즉, 제1 키) 및 해독 알고리즘을 사용하여 센서 데이터 세트를 해독하고, 해독된 센서 데이터 세트를 저장 모듈(22)에 저장한다. 그 후, 흐름은 단계(37)로 진행한다.
단계(37)에서, 전자 장치(2a)의 프로세서(23)는 통신 모듈(21)이 대기 모드에서 동작(예를 들어, BLE 통신을 비활성화)하도록 제어한다. 따라서, 센서 데이터 세트는 전자 장치(2a)에 성공적으로 전송된다. 구체적으로, 상술한 데이터 전송 메커니즘을 이용함으로써, 전자 장치(2a)는 데이터 전송 과정에서 센서 장치(1)와 페어링(pairing) 및 피어 투 피어(peer-to-peer) 연결을 설정할 필요가 없다. 이러한 방식으로, 데이터 전송 절차에 의해 소비되는 전력이 상당히 감소될 수 있다.
상기 단계들은 센서 데이터 세트를 각각의 전자 장치(2)에 전송하기 위해 유사한 방식으로 적용될 수 있음에 유의해야 한다.
도 4의 예를 참조하면, n 개의 센서 데이터 세트 및 n 개의 비콘 데이터 세트가 생성된다. 센서 장치(1)는 비콘 데이터 세트(Ai) 및 센서 데이터 세트(Bi)(여기서 i = 1 내지 n)를 주기적으로 브로드캐스트하도록 송신기를 제어한다. 비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)가 생성된 후, 마이크로 컨트롤러는 비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)를 상기 순서대로 브로드캐스트하도록 송신기를 제어한다.
시간 인스턴스(T1)에서, 전자 디바이스(2a)는 초기에 대기 모드(0에 있는 논리 신호의 형태로 도시됨)에 있다. 통신 모듈(21)이 대기 모드에서 “웨이크 업(wake up)”(0에서 1로 가는 논리 신호의 형태로 도시됨)하게 하는 트리거(trigger)로서 비콘 데이터 세트(A1)를 먼저 수신할 때, 프로세서(23)는 비콘 데이터 세트(A1)가 수신되었다고 판단한다(단계(34)).
시간 인스턴스(T2)에서, 프로세서(23)는 비콘 데이터 세트(A1)가 아직 수신되지 않았다고 판단하므로, 센서 장치(1)에 의해 브로드캐스트된 센서 데이터 세트(B1)를 수신하기 위해 BLE의 스캔 모드(0에서 1로 가는 논리 신호의 형태로 도시됨)에서 동작하도록 통신 모듈(21)을 제어한다(단계(35)). 그 후, 전자 장치(2a)는 대기 모드로 전환된다(1에서 0으로 가는 논리 신호의 형태로 도시됨).
비콘 데이터 세트(A1) 및 센서 데이터 세트(B1)는 비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)가 생성되기 전에 반복적으로(이를테면, 주기적으로) 브로드캐스트될 수 있다.
시간 인스턴스(T3)에서, 프로세서(23)가 통신 모듈(21)의 BLE 통신을 활성화할 때, 통신 모듈(21)은 먼저 비콘 데이터 세트(A1)를 트리거로서 수신하고, 나아가 비콘 데이터 세트(A1)가 이전에 수신되었는지 판단한다.
이 때, 비콘 데이터 세트(A1)가 이전에 수신되었으므로, 전자 장치(2a)는 대응하는 센서 데이터 세트(B1) 또한 이전에 수신되었으며 데이터 전송은 필요하지 않다고 판단한다. 따라서, 전자 장치(2a)는 대기 모드에서 유지되고, 센서 장치(1)에서 전자 장치(2a)로 아무 데이터도 전송되지 않는다.
비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)가 생성된 후, 마이크로 컨트롤러는 이어서 비콘 데이터 세트(A2) 및 센서 데이터 세트(B2)를 상기 순서대로 브로드캐스트하게 송신기를 제어하도록 구성된다.
시간 인스턴스(T4)에서, 통신 모듈(21)은 대기 모드에서 "웨이크 업"하기 위한 트리거로서 비콘 데이터 세트(A2)를 수신하고, 프로세서(23)는 비콘 데이터 세트(A2)가 수신되었는지 판단한다(단계(34)).
시간 인스턴스(T5)에서, 프로세서(23)는 비콘 데이터 세트(A2)가 아직 수신되지 않았다고 판단하므로, 센서 장치에 의해 브로드캐스트된 센서 데이터 세트(B2)를 수신하기 위해 BLE의 스캔 모드에서 동작하도록 통신 모듈(21)을 제어한다(단계(35)). 이후, 전자 장치(2a)는 대기 모드로 전환된다.
이어서, 시간 인스턴스(T6)에서, 통신 모듈(21)은 대기 모드에서 "웨이크 업"하기 위한 트리거로서 먼저 비콘 데이터 세트(A2)를 수신하고, 나아가 비콘 데이터 세트(A2)가 수신되었는지 판단한다.
이때, 비콘 데이터 세트(A2)가 이미 수신되었으므로, 전자 장치(2a)는 대응하는 센서 데이터 세트(B2) 또한 이미 수신되었고 데이터 전송이 필요하지 않다고 판단한다. 결과적으로, 전자 장치(2a)는 대기 모드에서 유지되도록 구성되며, 센서 장치(1)에서 전자 장치(2a)로 아무 데이터도 전송되지 않는다.
도 4의 예에서 두 세트의 센서 데이터 세트 및 비콘 데이터 세트가 제시되지만, 추가적인 센서 데이터 세트(들) 및 비콘 데이터 세트(들)이 상이한 시간 인스턴스에서 생성되고 센서 장치(1)에 의해 브로드캐스트될 수 있다.
센서 장치(1)는 센서 데이터 세트 및 비콘 데이터 세트를 브로드캐스트하도록 구성되므로, 복수의 전자 장치(2)가 센서 장치(1)의 통신 범위 내에 있고 전자 장치(2a)와 유사한 방식으로 구성될 때, 복수의 전자 장치(2) 각각은 센서 데이터 세트를 동시에 수신할 수 있고, 해독된 센서 데이터 세트를 획득하기 위해 암호화 키를 사용할 수도 있다.
요약하면, 본 개시의 실시예들은 센서 장치(1)와 하나 이상의 전자 장치(2) 사이의 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 대응하는 센서 데이터 세트를 수신할지 판단하기 위해 비콘 데이터 세트를 사용함으로써, 전자 장치(2)는 센서 데이터 세트가 수신되어야 한다고 판단될 때에만 스캔 모드에서 동작하고 다른 시간 기간에는 대기 모드에서 유지된다. 즉, 센서 장치(1)는 공기 중에서 전파하는 센서 데이터를 브로드캐스트하는 한편, 전자 장치(2)는 스캔 모드로 전환함으로써 센서 데이터를 수신할 수 있다. 그러므로, 센서 데이터는 전자 장치(2)와 센서 장치(1) 사이에 연결이 설정되지 않은 채 전송될 수 있다.
다시 말해, 이 데이터 전송 절차에서, 전자 장치(2)는 센서 장치(1)와 페어링 및 일대일 연결을 설정할 필요가 없다. 이러한 방식으로, 데이터 전송 절차에 의해 소비되는 전력이 상당히 저감될 수 있다.

Claims (15)

  1. 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법으로서,
    상기 센서 장치에 의해, 비콘 데이터 세트 및 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 센서 데이터 세트를 브로드캐스트하는 단계 - 상기 센서 데이터 세트는 상기 센서 장치에 의해 생성되고 상기 센서 장치에 의해 검출된 데이터를 포함함;
    상기 비콘 데이터 세트의 수신 시, 상기 전자 장치에 의해, 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하는 단계;
    상기 전자 장치에 의해, 상기 비콘 데이터 중 하나에 기반하여 상기 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하는 단계; 및
    상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기로 결정되었을 때, 상기 전자 장치에 의해, 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기 위해, 스캔 모드에서 동작하는 단계
    를 포함하는, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에서,
    비콘 데이터 세트 및 센서 데이터 세트를 브로드캐스트하는 단계는, 상기 비콘 데이터 세트 및 상기 센서 데이터 세트를 주기적으로 브로드캐스트하는 단계이고;
    상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하는 단계는, 상기 비콘 데이터 세트가 상기 전자 장치에 의해 이전에 수신되었는지 판단하는 단계, 및 상기 비콘 데이터 세트가 상기 전자 장치에 의해 이전에 수신되지 않았다고 판단되었을 때 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기로 결정하는 단계를 포함하는,
    센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 브로드캐스트하는 단계 이전에,
    상기 전자 장치에 의해, 상기 센서 장치와 상기 전자 장치 사이의 예비 연결을 설정하는 단계;
    상기 센서 장치에 의해, 상기 전자 장치로부터 암호화 키를 획득하는 단계; 및
    상기 센서 장치에 의해, 상기 암호화 키를 사용하여 상기 센서 데이터 세트를 암호화하는 단계
    를 더 포함하는, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  4. 제3항에서,
    암호화 알고리즘을 사용하여 제1 키를 암호화함으로써 생성된 암호화된 제1 키를, 상기 전자 장치에 의해 상기 센서 장치로, 전송하는 단계;
    상기 센서 장치에 의해, 제2 키를 획득하기 위해 해독 알고리즘을 사용하여 상기 암호화된 제1 키를 해독하는 단계;
    상기 센서 장치에 의해, 암호화된 제2 키를 획득하기 위해 상기 암호화 알고리즘을 이용하여 상기 제2 키를 암호화하고, 상기 암호화된 제2 키를 상기 전자 장치로 전송하는 단계;
    상기 전자 장치에 의해, 암호화된 제3 키를 획득하기 위해 상기 해독 알고리즘을 사용하여 상기 암호화된 제2 키를 해독하는 단계;
    상기 전자 장치에 의해, 상기 제3 키와 상기 제1 키를 비교하는 단계;
    상기 제3 키가 상기 제1 키와 동일하다고 판단되면, 상기 전자 장치에 의해, 상기 센서 장치가 상기 암호화 키를 획득했다고 판단하는 단계;
    상기 센서 장치가 상기 제1 키를 획득했다고 판단한 후, 상기 전자 장치에 의해, 상기 센서 장치와 상기 전자 장치 사이의 상기 예비 연결을 종료하는 단계;
    상기 센서 장치에 의해, 상기 암호화 키로서 역할을 하는 상기 제2 키를 사용하여 상기 센서 데이터 세트를 암호화하는 단계; 및
    상기 전자 장치에 의해, 상기 해독 키로서 역할을 하는 상기 제1 키를 사용하여 상기 센서 데이터 세트를 해독하는 단계
    를 더 포함하는, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 전자 장치는 네트워크를 통해 서버와 통신하고, 상기 서버는 상기 전자 장치의 사용자에 관련된 사용자 프로파일을 저장하며, 상기 사용자 프로파일은 상기 사용자의 계정 정보를 포함하며,
    상기 전자 장치에 의해, 상기 서버가 상기 제1 키를 상기 사용자 프로파일에 관련 지을 수 있도록, 상기 제1 키를 상기 서버로 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 전자 장치에 의해 상기 센서 데이터 세트를 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전자 장치가 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하지 않도록 결정되었을 때, 상기 전자 장치는 대기 모드에서 동작하는, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 센서 데이터 세트는 피험자에 관련된 생리학적 인자의 적어도 2 개의 최근에 검출된 값들, 및 상기 생리학적 인자의 적어도 2 개의 최근에 검출된 값들에 각각 관련되는 적어도 2 개의 시간 인스턴스를 포함하고, 각각의 시간 인스턴스는 상기 생리학적 인자의 적어도 2 개의 최근에 검출된 값들의 각각의 값이 획득된 시간 인스턴스를 나타내는, 센서 장치와 전자 장치 사이의 데이터 전송 방법.
  8. 데이터 전송 시스템으로서,
    비콘 데이터 세트 및 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 센서 데이터 세트를 브로드캐스트하도록 구성된 센서 장치 - 상기 센서 데이터 세트는 상기 센서 장치에 의해 생성되고 상기 센서 장치에 의해 검출된 데이터를 포함함; 및
    상기 비콘 데이터 세트를 수신할 때, 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신할지 결정하도록 구성되고; 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기로 결정되면, 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하게 스캔 모드에서 동작하도록 구성되는, 전자 장치
    를 포함하는, 데이터 전송 시스템.
  9. 제8항에서,
    상기 센서 장치는 상기 비콘 데이터 세트 및 상기 센서 데이터 세트를 주기적으로 브로드캐스트하도록 구성되고;
    상기 전자 장치는, 상기 비콘 데이터 세트가 상기 전자 장치에 의해 수신되었는지 판단하도록 구성되고, 상기 비콘 데이터 세트가 상기 전자 장치에 의해 이전에 수신되지 않았다고 판단되었을 때 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하기로 결정하도록 구성되는, 데이터 전송 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에서,
    상기 전자 장치는 상기 센서 장치와 상기 전자 장치 사이의 예비 연결을 설정하도록 구성되고;
    상기 센서 장치는, 상기 전자 장치로부터의 암호화 키에 응답하여, 상기 암호화 키를 사용하여 상기 센서 데이터 세트를 암호화하도록 구성되는, 데이터 전송 시스템.
  11. 제10항에서,
    상기 전자 장치는, 암호화 알고리즘을 사용하여 제1 키를 암호화함으로써 생성된 암호화된 제1 키를 상기 센서 장치로 전송하도록 구성되고;
    상기 센서 장치는, 제2 키를 획득하기 위해 해독 알고리즘을 사용하여 상기 암호화된 제1 키를 해독하고, 암호화된 제2 키를 획득하기 위해 상기 암호화 알고리즘을 사용하여 상기 제2 키를 암호화하며, 상기 암호화된 제2 키를 상기 전자 장치에 전송하도록 구성되며;
    상기 전자 장치는, 제3 키를 획득하기 위해 상기 해독 알고리즘을 사용하여 상기 암호화된 제2 키를 해독하고, 상기 제3 키와 상기 제1 키를 비교하도록 구성되고; 그리고
    상기 전자 장치는, 상기 제3 키가 상기 제1 키와 동일하다고 판단될 때, 상기 센서 장치가 상기 암호화 키를 획득했다고 판단하도록 구성되는,
    데이터 전송 시스템.
  12. 제11항에서,
    상기 전자 장치는, 상기 센서 장치가 상기 제1 키를 획득했다고 판단한 후, 상기 센서 장치와 상기 전자 장치 사이의 상기 예비 연결을 종료하도록 구성되고;
    상기 센서 장치는, 상기 암호화 키로서 역할을 하는 상기 제2 키를 사용하여 상기 센서 데이터 세트를 암호화하도록 구성되며; 그리고
    상기 전자 장치는, 상기 해독 키로서 역할을 하는 상기 제1 키를 사용하여 상기 센서 데이터 세트를 해독하도록 구성되는,
    데이터 전송 시스템.
  13. 제11항에서,
    상기 전자 장치는 네트워크를 통해 서버와 통신하고, 상기 서버는 상기 전자 장치의 사용자에 관련된 사용자 프로파일을 저장하며, 상기 사용자 프로파일은 상기 사용자의 계정 정보를 포함하고;
    상기 전자 장치는, 상기 서버가 상기 제1 키를 상기 사용자 프로파일에 관련 지을 수 있도록, 상기 제1 키를 상기 서버에 전송하도록 구성되는,
    데이터 전송 시스템.
  14. 제8항에서,
    상기 전자 장치는, 상기 센서 데이터 세트를 수신하면 상기 센서 데이터 세트를 내장하도록 더욱 구성되며, 상기 전자 장치가 상기 비콘 데이터 세트에 관련된 상기 센서 데이터 세트를 수신하지 않기로 결정될 때, 상기 전자 장치는 대기 모드에서 동작하는,
    데이터 전송 시스템.
  15. 제8항에서,
    상기 센서 장치는, 피험자에 관련된 생리학적 인자의 적어도 2 개의 최근에 검출된 값들, 및 상기 생리학적 인자의 2 개의 최근에 검출된 값들에 각각 관련되는 적어도 2 개의 시간 인스턴스를 포함하는 상기 센서 데이터 세트를 생성하도록 구성되고, 각각의 상기 시간 인스턴스는 상기 생리학적 인자의 적어도 2 개의 최근에 검출된 값들의 각각의 값이 획득된 시간 인스턴스를 나타내는,
    데이터 전송 시스템.
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