KR20230136296A - Mqtt 기반의 디바이스 기능제어 시스템 - Google Patents

Mqtt 기반의 디바이스 기능제어 시스템 Download PDF

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KR20230136296A
KR20230136296A KR1020220033822A KR20220033822A KR20230136296A KR 20230136296 A KR20230136296 A KR 20230136296A KR 1020220033822 A KR1020220033822 A KR 1020220033822A KR 20220033822 A KR20220033822 A KR 20220033822A KR 20230136296 A KR20230136296 A KR 20230136296A
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김용진
고영준
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주식회사 큐버
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Abstract

본 발명은 일반적으로 MQTT 프로토콜의 메시징을 이용하여 스마트 단말에서 다른 디바이스의 상태를 식별하고 그 디바이스의 기능을 제어하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 스마트 단말과 제어대상 디바이스가 MQTT 프로토콜의 발행자, 브로커, 구독자의 역할을 선택적으로 수행하면서 토픽(topic)을 통해 상태정보 전달과 기능제어 명령을 MQTT 메시지로 구분 전달함으로써 스마트 단말이 다른 디바이스의 상태를 식별할 수 있고 그 디바이스의 기능도 제어할 수 있는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 복잡한 네트워크 설정 및 기기 설정 과정을 하지 않더라도 스마트 단말이 다른 디바이스에 대한 상태정보 획득 및 기능제어 명령 전달을 달성할 수 있어 사용자 편의를 제고할 수 있는 장점이 있다. 특히, 본 발명에 따르면 IP 기반의 디바이스라면 별다른 곤란없이 적용이 가능하므로 네트워크 기반 디바이스 제어 플랫폼으로서 연동 확장성이 높은 장점도 있다.

Description

MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템 {MQTT-based system for device function control}
본 발명은 일반적으로 MQTT 프로토콜의 메시징을 이용하여 스마트 단말에서 다른 디바이스의 상태를 식별하고 그 디바이스의 기능을 제어하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 스마트 단말과 제어대상 디바이스가 MQTT 프로토콜의 발행자(publisher), 브로커(broker), 구독자(subscriber)의 역할을 선택적으로 수행하면서 토픽(topic)을 통해 상태정보 전달과 기능제어 명령을 MQTT 메시지로 구분 전달함으로써 스마트 단말이 다른 디바이스의 상태를 식별할 수 있고 그 디바이스의 기능도 제어할 수 있는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템에 관한 것이다.
최근들어 셋톱박스나 월패드 등에는 다양한 기능이 구현되는 추세이다. OTT 서비스뿐만 아니라 집안의 많은 정보를 수집하여 사용자에게 제공하고 여러 장치에 대한 제어권한을 갖는다. 예를 들어, 아파트내 엘리베이터 호출, 아파트동 입구 개폐, 냉난방 통제 등을 들 수 있다.
이러한 셋톱박스(STB)나 월패드와 같은 댁내 디바이스를 제어하는 방식으로는 리모콘(IR, 블루투스, RF) 방식과 음성제어 방식을 들 수 있다. 그러나, 기존의 방식은 확장성이 없어 사용자 조작에 한계가 있다는 단점이 있다.
사용자 조작의 편리함에 있어서는 스마트 단말(스마트폰, 태블릿)이 탁월하다. 그에 따라, 댁내 디바이스(셋톱박스, 월패드)와 스마트 단말을 연동시켜 댁내 디바이스의 여러 기능을 스마트 단말 상의 조작을 통해 제어하려는 시도가 있었다.
예를 들어, 스마트폰에 IR 기능을 탑재하고 내장 앱이나 안드로이드 앱을 통해 소프트웨어 리모컨을 구현하는 제품이 출시된 바가 있다. 하지만, 그러한 기술을 갖춘 제품에 대한 시장 반응이 차가왔고, 현재 출시되는 스마트폰 중에서 IR 기능을 탑재한 제품은 거의 없다. 그 이후로는 스마트 단말로 댁내 디바이스를 조작하려는 시도는 별달리 보이지 않는다.
대한민국 공개특허 10-2019-0032967호(2019.03.28) "IoT 기반의 셋톱박스 원격 제어 시스템" 대한민국 공개특허 10-2014-0060624호(2014.05.21) "전자기기 원격 제어용 리모컨 발광모듈 및 이를 구비한 휴대 단말기" 대한민국 공개특허 10-2013-0112250호(2013.10.14) "IP기반 디바이스 제어 장치 및 방법" 대한민국 공개특허 10-2009-0011155호(2009.02.02) "이동통신 단말기를 이용한 홈네트워크 시스템 및 제어방법"
본 발명의 목적은 일반적으로 MQTT 프로토콜의 메시징을 이용하여 스마트 단말에서 다른 디바이스의 상태를 식별하고 그 디바이스의 기능을 제어하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 스마트 단말과 제어대상 디바이스가 MQTT 프로토콜의 발행자(publisher), 브로커(broker), 구독자(subscriber)의 역할을 선택적으로 수행하면서 토픽(topic)을 통해 상태정보 전달과 기능제어 명령을 MQTT 메시지로 구분 전달함으로써 스마트 단말이 다른 디바이스의 상태를 식별할 수 있고 그 디바이스의 기능도 제어할 수 있는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 해결 과제는 이들 사항에 제한되지 않으며 본 명세서의 기재로부터 다른 해결 과제가 이해될 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 타겟 디바이스(101)의 기능을 유저 디바이스(201)가 MQTT 기반으로 제어하기 위한 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템을 개시한다.
본 발명에 따른 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템은, 타겟 디바이스(101)에 설치되고, 제 1 토픽에 대한 MQTT 발행자(publisher)로 동작하고, 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독자(subscriber)로 동작하고, 제 1 토픽 및 제 2 토픽에 대한 MQTT 브로커(broker)로 동작하고, 타겟 디바이스(101)의 상태 정보(status information)를 반영하여 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고, 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 디바이스 조작 정보(device control information)를 획득하고 그에 따라 타겟 디바이스(101)에 대한 기능 제어를 수행하는 타겟 디바이스부(100); 유저 디바이스(201)에 설치되고, 제 1 토픽에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 제 2 토픽에 대한 MQTT 발행자로 동작하고, 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 획득하여 사용자 인터페이스를 제공하고, 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 조작을 식별하고, 사용자 조작에 대응하여 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 유저 디바이스부(200);를 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명에서 타겟 디바이스부(100)는, 타겟 디바이스(101)에 대한 상태 정보를 제공하고, 타겟 디바이스(101)에 대한 기능 제어를 수행하는 디바이스 기능제어부(110); 제 1 토픽에 대한 MQTT 발행자로 동작하고, 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 반영하여 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 타겟 MQTT 발행자부(130); 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하여 이로부터 디바이스 조작 정보를 획득하고, 디바이스 조작 정보를 디바이스 기능제어부(110)로 전달하여 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지에 대응한 타겟 디바이스(101)의 기능 제어를 제공하는 타겟 MQTT 구독자부(140); 제 1 토픽에 대한 MQTT 브로커로 동작하여 타겟 MQTT 발행자부(130)가 발행하는 제 1 토픽에 대한 MQTT 메시지를 유저 디바이스부(200)로 전달하고, 제 2 토픽에 대한 MQTT 브로커로 동작하여 유저 디바이스부(200)가 발행하는 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 타겟 MQTT 구독자부(140)로 전달하는 MQTT 브로커부(150);를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 유저 디바이스부(200)는, 제 2 토픽에 대한 MQTT 발행자로 동작하고, 사용자 조작에 대응하여 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 유저 MQTT 발행자부(230); 제 1 토픽에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 타겟 디바이스부(100)의 MQTT 브로커부(150)로부터 제 1 토픽에 대한 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 획득하여 사용자 인터페이스에 전달하는 유저 MQTT 구독자부(240); 타겟 디바이스(101)의 상태 정보에 대응하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 조작을 식별하는 유저 인터페이스부(250);를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)는 MQTT 브로커부(150)에 대해 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독설정 메시지를 전송하도록 구성된다.
또한, 본 발명에서 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)는 MQTT 브로커부(150)에 대해 제 1 토픽에 대한 MQTT 구독설정 메시지를 전송하도록 구성된다.
또한, 본 발명에서 유저 디바이스부(200)는, 유저 디바이스(201)의 하드웨어로부터 사용자의 개인 정보를 획득하는 유저 로그인 보조부(260); 개인 정보에 의해 사용자 로그인을 수행하고 그 로그인 결과에 따라 사용자 계정 정보를 식별하는 유저 개인식별부(210);를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 유저 MQTT 발행자부(230)는 유저 개인식별부(210)가 식별한 사용자 계정 정보를 반영하여 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고, 타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 수신하여 이로부터 사용자 계정 정보를 획득한다. 이때, 타겟 디바이스부(100)는, 사용자 계정 정보에 대응하여 타겟 디바이스(101)에 대한 기능제어를 개인화 설정하는 디바이스 개인화부(160);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 유저 디바이스부(200)는, 유저 디바이스(201)의 하드웨어로부터 사용자 음성 데이터를 획득하는 유저음성 입력부(220);를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 유저 MQTT 발행자부(230)는 유저음성 입력부(220)가 획득한 사용자 음성 데이터를 반영하여 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고, 타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 수신하여 이로부터 사용자 음성 데이터를 획득한다. 이때, 타겟 디바이스부(100)는, 사용자 음성 데이터를 분석 처리하여 음성인식에 의한 타겟 디바이스(101)의 기능제어를 제공하는 음성인식 처리부(120);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 컴퓨터프로그램은 컴퓨터에 이상과 같은 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템을 운용하는 방법을 실행시키기 위하여 비휘발성 저장매체에 저장된 것이다.
본 발명에 따르면 복잡한 네트워크 설정 및 기기 설정 과정을 하지 않더라도 스마트 단말이 다른 디바이스에 대한 상태정보 획득 및 기능제어 명령 전달을 달성할 수 있어 사용자 편의를 제고할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따르면 IP 기반의 디바이스라면 별다른 곤란없이 적용이 가능하므로 네트워크 기반 디바이스 제어 플랫폼으로서 연동 확장성이 높은 장점도 있다.
[도 1]은 MQTT 프로토콜에 따른 메시징 동작을 개념적으로 나타내는 도면.
[도 2]는 본 발명에 따른 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도.
[도 3]은 본 발명에서 타겟 디바이스와 유저 디바이스에 대해 MQTT 초기화 설정의 일 예를 나타내는 도면.
[도 4]는 본 발명에서 유저 디바이스가 타겟 디바이스의 상태정보를 획득하는 개념을 나타내는 도면.
[도 5]는 본 발명에서 유저 디바이스가 타겟 디바이스의 기능을 제어하는 개념을 나타내는 도면.
[도 6]은 본 발명에서 디바이스 기능제어를 개인화하는 개념을 나타내는 도면.
[도 7]은 본 발명에서 사용자 음성인식을 타겟 디바이스가 처리하는 개념을 나타내는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
[도 1]은 MQTT 프로토콜에 따른 메시징 동작을 개념적으로 나타내는 도면이다.
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)는 ISO 표준(ISO/IEC PRF 20922)으로 규정된 메시징 프로토콜로서 TCP/IP 위에서 동작한다. 저속 저품질의 네트워크에서도 메시지 송수신이 안정적이고 디바이스 리소스를 적게 소모하기 때문에 모바일 기기나 사물인터넷(IoT) 단말과 같은 낮은 대역폭의 소형 디바이스 간의 데이터 전달에 적합하다. 예를 들어, Facebook 메신저와 IBM의 WebSphere MQTelemetry에 MQTT 프로토콜이 적용되었다.
[도 1]을 참조하면, MQTT는 발행자(publisher)(11), 브로커(broker)(12), 구독자(subscriber)(13)에 의해 작동한다. 발행자(11)는 데이터의 소스(source) 역할을 하고, 구독자(13)는 데이터의 싱크(sink) 역할을 한다. 구독자(13)는 브로커(12)에게 자신이 전달받고자 하는 특정 토픽에 대한 MQTT 구독설정 메시지(sub(topic))를 전송한다. 발행자(11)가 브로커(12)에게 해당 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행(pub(topic, data))하면, 브로커(12)는 해당 토픽에 대해 구독 설정되어 있는 구독자(13)에게 그 MQTT 메시지를 전달한다. [도 1]에서 하나의 발행자(11)와 브로커(12)에 대해 구독자(13)는 복수 개 존재할 수 있다.
[도 2]는 본 발명에 따른 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 타겟 디바이스(101)(예: 셋톱박스, 월패드)의 기능을 유저 디바이스(201)(예: 스마트폰, 태블릿)가 MQTT 기반으로 제어하기 위한 시스템으로서 이를 위해 타겟 디바이스부(100)와 유저 디바이스부(200)를 포함하여 구성된다.
타겟 디바이스부(100)와 유저 디바이스부(200)는 MQTT 프로토콜 기반으로 메시지를 주고받는다. 본 발명에서는 MQTT 메시지 송수신을 위해 2개의 토픽(topic)을 설정한다. 제 1 토픽은 타겟 디바이스(101)의 상태 정보(status information)를 유저 디바이스부(200)로 전달하는 용도로 사용하는 토픽으로, 본 명세서에서는 편의상 "DEV_status"라고 표시하였다. 제 2 토픽은 유저 디바이스부(200)가 기능제어 명령(device control command)을 타겟 디바이스(101)로 전달하는 용도로 사용하는 토픽으로, 본 명세서에서는 편의상 "DEV_control"이라고 표시하였다.
[도 2]를 참조하면, 타겟 디바이스부(100)는 기능 제어의 대상인 타겟 디바이스(101)에 예컨대 소프트웨어 형태로 설치되는 구성요소이고, 유저 디바이스부(200)는 기능 제어의 주체인 유저 디바이스(201)에 예컨대 소프트웨어 형태로 설치되는 구성요소이다.
MQTT 메시지 송수신과 관련하여, 타겟 디바이스부(100)는 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 발행자(publisher)로 동작하고, 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 구독자(subscriber)로 동작한다. 반면, 유저 디바이스부(200)는 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 발행자로 동작한다. 타겟 디바이스부(100)는 제 1 토픽 및 제 2 토픽에 대한 MQTT 브로커(broker)의 역할을 겸한다.
타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 유저 디바이스부(200)로 전달하기 위해, 타겟 디바이스부(100)가 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 반영하여 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고, 유저 디바이스부(200)는 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 획득한다.
유저 디바이스부(200)는 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 반영하여 사용자 인터페이스를 제공한다. 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 조작(예: 볼륨 업/다운, 채널 업/다운)을 식별하면, 유저 디바이스부(200)는 이 사용자 조작에 대응하는 기능제어 명령을 MQTT 기반으로 타겟 디바이스(101)로 전달한다. 즉, 유저 디바이스부(200)가 기능제어 명령을 반영하여 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고, 타겟 디바이스부(100)는 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 디바이스 조작 정보(기능제어 명령)를 획득하고 그에 따라 타겟 디바이스(101)에 대한 기능 제어를 수행한다.
[도 2]를 참조하면, 타겟 디바이스부(100)는 디바이스 기능제어부(110), 음성인식 처리부(120), 타겟 MQTT 발행자부(130), 타겟 MQTT 구독자부(140), MQTT 브로커부(150), 디바이스 개인화부(160)를 포함하여 구성된다.
디바이스 기능제어부(110)는 타겟 디바이스(101)에 대한 상태 정보를 제공하고, 타겟 디바이스(101)에 대한 기능 제어(OTT, IoT)를 수행하는 구성요소이다.
음성인식 처리부(120)는 사용자 음성 데이터를 분석 처리하여 음성인식에 의한 타겟 디바이스(101)의 기능제어를 제공하는 구성요소이다.
타겟 MQTT 발행자부(130)는 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 발행자로 동작하는데, 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 반영하여 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 구성요소이다. 이에 대해서는 [도 4]를 참조하여 후술한다.
타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 구독자로 동작한다. 타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽에 대해 유저 디바이스부(200)로부터 MQTT 메시지를 수신하고, 이로부터 디바이스 조작 정보를 획득한다. 그리고 나서, 이 디바이스 조작 정보를 디바이스 기능제어부(110)로 전달하여 그에 대응한 타겟 디바이스(101)의 기능 제어를 제공하는 구성요소이다. 이에 대해서는 [도 5]를 참조하여 후술한다.
MQTT 브로커부(150)는 타겟 디바이스부(100)가 제 1 토픽과 제 2 토픽에 대해 브로커 역할을 담당하도록 해주는 구성요소이다. 이를 위해, MQTT 브로커부(150)는 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 브로커로 동작하여, 타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 발행자부(130)가 발행하는 제 1 토픽에 대한 MQTT 메시지를 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)로 전달한다. 마찬가지로, MQTT 브로커부(150)는 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 브로커로 동작하여, 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 발행자부(230)가 발행하는 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)로 전달한다.
디바이스 개인화부(160)는 사용자 계정 정보에 대응하여 타겟 디바이스(101)에 대한 기능제어를 개인화 설정하는 구성요소이다. 이에 대해서는 [도 6]을 참조하여 후술한다.
[도 2]를 참조하면 유저 디바이스부(200)는 유저 개인식별부(210), 유저음성 입력부(220), 유저 MQTT 발행자부(230), 유저 MQTT 구독자부(240), 유저 인터페이스부(250), 유저 로그인 보조부(260)를 포함하여 구성된다.
유저 개인식별부(210)는 개인 정보(예: 지문인식, 얼굴인식, 패턴, 음성인식, ID/패스워드)에 의해 사용자 로그인을 수행하고 그 로그인 결과에 따라 사용자 계정 정보를 식별하는 구성요소이다.
유저음성 입력부(220)는 유저 디바이스(201)의 하드웨어(예: 마이크)로부터 사용자 음성 데이터를 획득하는 구성요소이다.
유저 MQTT 발행자부(230)는 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 발행자로 동작하는데, 사용자 인터페이스 상의 사용자 조작에 대응하여 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 구성요소이다. 이에 대해서는 [도 5]를 참조하여 후술한다.
유저 MQTT 구독자부(240)는 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 구독자로 동작한다. 유저 MQTT 구독자부(240)는 제 1 토픽에 대해 타겟 디바이스부(100)의 MQTT 브로커부(150)로부터 MQTT 메시지를 수신하고, 이로부터 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 획득한다. 그리고 나서, 이 상태 정보를 유저 인터페이스부(250)로 전달하여 사용자 인터페이스에 반영하도록 보조한다. 이에 대해서는 [도 4]를 참조하여 후술한다.
유저 인터페이스부(250)는 유저 디바이스(201) 상에서 타겟 디바이스(101)의 기능 제어를 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 구성요소이다. 유저 인터페이스부(250)는 타겟 디바이스(101)의 상태 정보에 대응하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 조작을 식별하는 구성요소이다.
유저 로그인 보조부(260)는 유저 디바이스(201)의 하드웨어로부터 사용자의 개인 정보(예: 지문인식, 얼굴인식, 패턴, 음성인식, ID/패스워드)를 획득하는 구성요소이다. 이에 대해서는 [도 6]을 참조하여 후술한다.
[도 3]은 본 발명에서 타겟 디바이스부(100)와 유저 디바이스부(200)에 대해 MQTT 초기화 설정의 일 예를 나타내는 도면이다.
본 발명에서 타겟 디바이스부(100)는 디바이스 기능 제어 용도인 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 구독자(subscriber)로 동작하고, 유저 디바이스부(200)는 디바이스 상태정보 제공 용도인 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 구독자(subscriber)로 동작한다. [도 3]은 이러한 MQTT 구독 설정을 위한 일 예를 나타낸다.
먼저, 타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)는 MQTT 브로커부(150)에 대해 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 구독설정 메시지(예: mqtt_sub -t DEV_control)를 전송한다. 이를 통해, 타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 구독자로 MQTT 브로커부(150)에 등록된다.
또한, 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)는 MQTT 브로커부(150)에 대해 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 구독설정 메시지(예: mqtt_sub -t DEV_status)를 전송한다. 이를 통해, 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)는 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 구독자로 MQTT 브로커부(150)에 등록된다.
[도 4]는 본 발명에서 유저 디바이스부(200)가 타겟 디바이스(101)의 상태정보를 획득하는 개념을 나타내는 도면이다.
먼저, 타겟 디바이스부(100)의 디바이스 기능제어부(110)는 타겟 디바이스(101)에 대한 상태 정보를 제공한다. 디바이스의 상태 정보로는 예컨대 파워 온/오프 상태, 볼륨 값, 채널넘버, 캡션(자막) 온/오프 등을 들 수 있다.
타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 발행자부(130)는 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 반영하여 제 1 토픽(DEV_status)에 대해 MQTT 메시지를 발행(예: mqtt_pub -t DEV_status -m "pwr:on, vol:15, ch:36, cap:on")한다. 구현 예에 따라서는 타겟 MQTT 발행자부(130)는 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 주기적으로 전달하도록 구성될 수 있다. [도 4]에 예시된 MQTT 메시지는 타겟 디바이스(101)가 파워 온 상태이고 볼륨 값은 15이고 채널넘버는 36이고 캡션 온 상태라는 정보를 나타낸다.
타겟 디바이스부(100)의 MQTT 브로커부(150)는 타겟 MQTT 발행자부(130)가 발행한 제 1 토픽의 MQTT 메시지(예: -t DEV_status -m "pwr:on, vol:15, ch:36, cap:on")를 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)로 전달한다. 이는 [도 3]에서 기술한 초기화 설정 과정에서 유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)가 제 1 토픽(DEV_status)에 대한 MQTT 구독자로 MQTT 브로커부(150)에 등록되었기 때문이다.
유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 구독자부(240)는 타겟 디바이스부(100)의 MQTT 브로커부(150)로부터 제 1 토픽의 MQTT 메시지(예: -t DEV_status -m "pwr:on, vol:15, ch:36, cap:on")를 제공받으며, 이로부터 타겟 디바이스(101)의 상태 정보, 즉 타겟 디바이스(101)가 현재 파워 온 상태이고 볼륨 값은 15이고 채널넘버는 36이고 캡션 온 상태라는 정보를 획득한다. 그리고 나서, 유저 MQTT 구독자부(240)는 이 상태 정보를 유저 인터페이스부(250)로 전달하여 사용자 인터페이스에 반영하도록 보조한다.
유저 디바이스부(200)의 유저 인터페이스부(250)는 디바이스 상태 정보에 대응하여 사용자 인터페이스를 제공한다.
[도 5]는 본 발명에서 유저 디바이스부(200)가 타겟 디바이스(101)의 기능을 제어하는 개념을 나타내는 도면이다.
먼저, 유저 디바이스부(200)의 유저 인터페이스부(250)는 사용자 인터페이스 상에서 타겟 디바이스(101)의 기능 제어를 위한 사용자 조작을 식별한다. 예를 들어, 볼륨 업(volume up) 조작을 들 수 있는데, 현재 볼륨 값이 15이므로 미리 설정된 단계에 따라 타겟 디바이스(101)의 볼륨을 증가시키는 기기 조작을 수행해야 한다. 본 명세서에서는 편의상 볼륨 값을 1씩 증가시키는 것으로 가정한다.
유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 발행자부(230)는 사용자 인터페이스 상의 사용자 조작(즉, 볼륨 업)에 대응하여 제 2 토픽(DEV_control)에 대해 MQTT 메시지를 발행(예: mqtt_pub -t DEV_control -m "vol:16")한다. 타겟 디바이스(101)의 볼륨 값을 기존 15에서 16으로 1만큼 증가시키기 위한 메시지이며, 구체적인 메시지 내용은 구현 예에 따라 다양하게 작성될 수 있다. 예를 들어, mqtt_pub -t DEV_control -m "vol:up"으로 구현할 수도 있다.
타겟 디바이스부(100)의 MQTT 브로커부(150)는 유저 MQTT 발행자부(230)가 발행한 제 2 토픽의 MQTT 메시지(예: -t DEV_control -m "vol:16")를 타겟 MQTT 구독자부(140)로 전달한다. 이는 [도 3]에서 기술한 초기화 설정 과정에서 타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)가 제 2 토픽(DEV_control)에 대한 MQTT 구독자로 MQTT 브로커부(150)에 등록되었기 때문이다.
타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)는 MQTT 브로커부(150)로부터 제 2 토픽의 MQTT 메시지(예: -t DEV_control -m "vol:16")를 수신하고, 이로부터 디바이스 조작 정보, 즉 볼륨 값을 16으로 설정하라는 기능제어 명령을 획득한다. 그리고 나서, 타겟 MQTT 구독자부(140)는 이 디바이스 조작 정보를 디바이스 기능제어부(110)로 전달한다.
타겟 디바이스부(100)의 디바이스 기능제어부(110)는 타겟 MQTT 구독자부(140)로부터 타겟 디바이스(101)에 대한 기능제어 명령을 수신하고 그에 따라 타겟 디바이스(101)의 볼륨 값을 16으로 설정한다.
[도 6]은 본 발명에서 디바이스 기능제어를 개인화하는 개념을 나타내는 도면이다.
타겟 디바이스(101)에 사용자 계정이 있는 경우에는 유저 디바이스(201)에서 지문인식, 얼굴인식, 패턴, 음성인식, ID/패스워드 등을 사용하여 로그인을 수행하고, 그 결과를 타겟 디바이스(101)로 전달하여 그 사용자 계정에 따른 개인화된 기능 제어를 달성한다.
안드로이드 스마트폰의 경우에는 Android Fingerprint, BiometricPrompt 등 API를 사용하여 유저 디바이스(201)에 생체인식 하드웨어가 존재하는지 체크하고, 해당 생체 인식이 성공했을 경우, 해당 사용자의 계정(ID)을 MQTT 메시지로 타겟 디바이스부(100)로 전달한다. 그에 따라, 타겟 디바이스부(100)는 해당 사용자 계정에 따른 개인화된 서비스(예: 최근 시청 채널, 선호채널 목록, 구매 VOD, 환결설정 등)를 구현한다. 애플 스마트폰(IOS)에서는 Face ID로 이러한 서비스를 진행할 수 있다.
먼저, 유저 디바이스(201)의 유저 로그인 보조부(260)는 유저 디바이스(201)의 하드웨어로부터 사용자의 개인 정보(예: 지문인식, 얼굴인식, 패턴, 음성인식, ID/패스워드)를 획득한다.
유저 디바이스(201)의 유저 개인식별부(210)는 이 개인 정보에 의해 사용자 로그인을 수행하고 그 로그인 결과에 따라 사용자 계정 정보를 식별한다.
유저 디바이스(201)의 유저 MQTT 발행자부(230)는 유저 개인식별부(210)가 식별한 사용자 계정 정보(예: quber77)를 반영하여 제 2 토픽(DEV_control)에 대해 MQTT 메시지를 발행(예: mqtt_pub -t DEV_control -m "id/quber77")한다.
타겟 디바이스(101)의 MQTT 브로커부(150)는 유저 디바이스(201)의 유저 MQTT 발행자부(230)가 발행한 제 2 토픽의 MQTT 메시지(예: -t DEV_control -m "id/quber77")를 타겟 MQTT 구독자부(140)로 전달한다. 이는 [도 3]에서 기술한 초기화 설정 과정에서 타겟 MQTT 구독자부(140)가 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독자로 등록되었기 때문이다.
타겟 디바이스(101)의 타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지(예: -t DEV_control -m "id/quber77")를 수신하여 이로부터 유저 디바이스(101)에 로그인한 사용자 계정 정보(예: quber77)를 획득한다.
타겟 디바이스(101)의 디바이스 개인화부(160)는 이 사용자 계정 정보(예: quber77)에 대응하여 타겟 디바이스(101)에 대한 기능제어를 그 사용자 계정에 맞게 개인화 설정한다.
[도 7]은 본 발명에서 사용자 음성인식을 타겟 디바이스가 처리하는 개념을 나타내는 도면이다.
먼저, 유저 디바이스부(200)의 유저음성 입력부(220)는 유저 디바이스(201)의 하드웨어(예: 마이크)로부터 사용자 음성 데이터를 획득한다.
유저 디바이스부(200)의 유저 MQTT 발행자부(230)는 유저음성 입력부(220)가 획득한 사용자 음성 데이터를 반영하여 제 2 토픽(DEV_control)에 대해 MQTT 메시지를 발행(예: mqtt_pub -t DEV_control -m "voice:~~")한다. 여기에서 voice: 뒤에는 음성 데이터를 그대로 인코딩하여 입력할 수도 있고 혹은 음성 데이터를 일차로 처리한 결과물을 입력할 수도 있다. 예를 들어, 음성 데이터를 압축 인코딩한 데이터를 입력할 수 있다.
타겟 디바이스부(100)의 MQTT 브로커부(150)는 유저 디바이스(201)의 유저 MQTT 발행자부(230)가 발행한 제 2 토픽의 MQTT 메시지(예: -t DEV_control -m "voice:~~")를 타겟 MQTT 구독자부(140)로 전달한다. 이는 [도 3]에서 기술한 초기화 설정 과정에서 타겟 MQTT 구독자부(140)가 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독자로 등록되었기 때문이다.
타겟 디바이스부(100)의 타겟 MQTT 구독자부(140)는 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지(예: -t DEV_control -m "voice:~~")를 수신하여 이로부터 사용자 음성 데이터를 획득한다.
타겟 디바이스부(100)의 음성인식 처리부(120)는 사용자 음성 데이터를 분석 처리하여 음성인식에 의한 타겟 디바이스(101)의 기능제어를 제공한다.
한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체로는 다양한 형태의 스토리지 장치가 존재하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어와 결합되어 특정의 절차를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.
100 : 타겟 디바이스부 101 : 타겟 디바이스
110 : 디바이스 기능제어부 120 : 음성인식 처리부
130 : 타겟 MQTT 발행자부 140 : 타겟 MQTT 구독자부
150 : MQTT 브로커부 160 : 디바이스 개인화부
200 : 유저 디바이스부 201 : 유저 디바이스
210 : 유저 개인식별부 220 : 유저음성 입력부
230 : 유저 MQTT 발행자부 240 : 유저 MQTT 구독자부
250 : 유저 인터페이스부 260 : 유저 로그인 보조부

Claims (6)

  1. 타겟 디바이스(101)의 기능을 유저 디바이스(201)가 MQTT 기반으로 제어하기 위한 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템으로서,
    상기 타겟 디바이스(101)에 설치되고, 제 1 토픽에 대한 MQTT 발행자(publisher)로 동작하고, 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독자(subscriber)로 동작하고, 상기 제 1 토픽 및 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 브로커(broker)로 동작하고, 상기 타겟 디바이스(101)의 상태 정보(status information)를 반영하여 상기 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고, 상기 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 디바이스 조작 정보(device control information)를 획득하고 그에 따라 상기 타겟 디바이스(101)에 대한 기능 제어를 수행하는 타겟 디바이스부(100);
    상기 유저 디바이스(201)에 설치되고, 상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 발행자로 동작하고, 상기 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 상기 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 획득하여 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 조작을 식별하고, 상기 사용자 조작에 대응하여 상기 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 유저 디바이스부(200);
    를 포함하여 구성되는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타겟 디바이스부(100)는,
    상기 타겟 디바이스(101)에 대한 상태 정보를 제공하고, 상기 타겟 디바이스(101)에 대한 기능 제어를 수행하는 디바이스 기능제어부(110);
    상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 발행자로 동작하고, 상기 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 반영하여 상기 제 1 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 타겟 MQTT 발행자부(130);
    상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 상기 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 수신하여 이로부터 디바이스 조작 정보를 획득하고, 상기 디바이스 조작 정보를 상기 디바이스 기능제어부(110)로 전달하여 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지에 대응한 상기 타겟 디바이스(101)의 기능 제어를 제공하는 타겟 MQTT 구독자부(140);
    상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 브로커로 동작하여 상기 타겟 MQTT 발행자부(130)가 발행하는 상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 메시지를 상기 유저 디바이스부(200)로 전달하고, 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 브로커로 동작하여 상기 유저 디바이스부(200)가 발행하는 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 상기 타겟 MQTT 구독자부(140)로 전달하는 MQTT 브로커부(150);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유저 디바이스부(200)는,
    상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 발행자로 동작하고, 상기 사용자 조작에 대응하여 상기 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하는 유저 MQTT 발행자부(230);
    상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 구독자로 동작하고, 상기 타겟 디바이스부(100)의 상기 MQTT 브로커부(150)로부터 상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 메시지를 수신하면 이로부터 상기 타겟 디바이스(101)의 상태 정보를 획득하여 사용자 인터페이스에 전달하는 유저 MQTT 구독자부(240);
    상기 타겟 디바이스(101)의 상태 정보에 대응하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 사용자 인터페이스 상에서의 사용자 조작을 식별하는 유저 인터페이스부(250);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 타겟 디바이스부(100)의 상기 타겟 MQTT 구독자부(140)는 상기 MQTT 브로커부(150)에 대해 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 구독설정 메시지를 전송하도록 구성되고,
    상기 유저 디바이스부(200)의 상기 유저 MQTT 구독자부(240)는 상기 MQTT 브로커부(150)에 대해 상기 제 1 토픽에 대한 MQTT 구독설정 메시지를 전송하도록
    구성되는 것을 특징으로 하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 유저 디바이스부(200)는,
    상기 유저 디바이스(201)의 하드웨어로부터 사용자의 개인 정보를 획득하는 유저 로그인 보조부(260);
    상기 개인 정보에 의해 사용자 로그인을 수행하고 그 로그인 결과에 따라 사용자 계정 정보를 식별하는 유저 개인식별부(210);
    를 더 포함하여 구성되고,
    상기 유저 MQTT 발행자부(230)는 상기 유저 개인식별부(210)가 식별한 사용자 계정 정보를 반영하여 상기 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고,
    상기 타겟 MQTT 구독자부(140)는 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 수신하여 이로부터 상기 사용자 계정 정보를 획득하고,
    상기 타겟 디바이스부(100)는,
    상기 사용자 계정 정보에 대응하여 상기 타겟 디바이스(101)에 대한 기능제어를 개인화 설정하는 디바이스 개인화부(160);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 유저 디바이스부(200)는,
    상기 유저 디바이스(201)의 하드웨어로부터 사용자 음성 데이터를 획득하는 유저음성 입력부(220);
    를 더 포함하여 구성되고,
    상기 유저 MQTT 발행자부(230)는 상기 유저음성 입력부(220)가 획득한 사용자 음성 데이터를 반영하여 상기 제 2 토픽에 대해 MQTT 메시지를 발행하고,
    상기 타겟 MQTT 구독자부(140)는 상기 제 2 토픽에 대한 MQTT 메시지를 수신하여 이로부터 상기 사용자 음성 데이터를 획득하고,
    상기 타겟 디바이스부(100)는,
    상기 사용자 음성 데이터를 분석 처리하여 음성인식에 의한 상기 타겟 디바이스(101)의 기능제어를 제공하는 음성인식 처리부(120);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MQTT 기반의 디바이스 기능제어 시스템.
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