WO2011030967A1 - 유선 및 무선 통합 게이트웨이 및 그 동작 방법 - Google Patents

유선 및 무선 통합 게이트웨이 및 그 동작 방법 Download PDF

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WO2011030967A1
WO2011030967A1 PCT/KR2009/007256 KR2009007256W WO2011030967A1 WO 2011030967 A1 WO2011030967 A1 WO 2011030967A1 KR 2009007256 W KR2009007256 W KR 2009007256W WO 2011030967 A1 WO2011030967 A1 WO 2011030967A1
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Inventor
강태헌
김철수
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창신정보통신(주)
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a gateway in which wired and wireless are integrated and a method of operating the same.
  • a home network is a network in which various digital home appliances are connected to each other so that a user can enjoy convenient and safe economical living service at home or at any time. It is equipped with a gateway to connect and exchange digital home appliances to exchange information with each other.
  • the above-mentioned home network corresponds to a part of the network field, and digital electronic devices control using the network occurs in various fields.
  • Conventional home network is a general form of the digital electronic device in the house is composed of a wired network or a wireless network centered on the wall pad, wherein the wall pad is connected to the Internet, and has a function of connecting the wired and wireless It acts as a gateway and provides network connectivity and data transmission and reception.
  • the wall pad which acts as a conventional gateway, serves as a dedicated gate for a particular type of network, and cannot be driven even after changing data for use in other fields.
  • the disadvantage is that there is no universality.
  • a digital home appliance connected by wire in the network may be used.
  • a gateway is not compatible between various other types of wireless networks.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to control the wired and wireless electronic devices, wired and wireless integrated gateway and its operation to facilitate the construction of a wireless network to integrate different types of wireless communication network using the wireless electronic devices To provide a way.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a wired and wireless integrated gateway and its operation method that maintains security and helps communication between the input-output device and the wired and wireless electronic devices.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a wired and wireless integrated gateway and its operation method that can be driven only by changing data in various fields.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a wired and wireless integrated gateway and its operation method that can monitor, manage and control the network by connecting the wired and wireless network.
  • the wired / wireless integrated gateway is a wired and wireless integrated gateway of a network connecting an input / output device and a plurality of wired and wireless electronic devices, and exchanges data between the input / output device and a plurality of wired and wireless electronic devices.
  • a host communication unit A controller configured to analyze a request according to a command input from the input / output device and control an operation and flow of an integrated gateway and a network based on metadata about wired and wireless networks;
  • a wireless communication unit for transmitting and receiving with a wireless electronic device of a wireless network according to a command of the controller;
  • a wired communication unit configured to transmit / receive with a wired electronic device of a wired network according to a command of the control unit.
  • the wired / wireless integrated gateway according to the feature may further include a security processing unit that performs a security function according to the metadata provided by the controller.
  • the wireless network of the wired / wireless integrated gateway according to the above feature is characterized by using any one or more of Zigbee, DSRC, RFID, Blooth, WLAN, UWB, Wibro, HSDPA, Wimax, IrDA, and Bi-CDMA.
  • the wired network of the wired / wireless integrated gateway according to the above feature is characterized by using any one or more of PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394, and Home PNA.
  • the control unit of the wired / wireless integrated gateway may include a host connection unit configured to receive a request signal from an input / output device; A query processing unit which processes a search or control request of an input / output device based on metadata about wired and wireless networks; A metadata management unit for managing and providing metadata, which is wired and wireless network configuration and status information; A service interface unit integrating and providing a service provided by the query processing unit and the metadata management unit; A protocol processing unit for converting and sending a request sent from the query processing unit to wired and wireless networks into a protocol that can be understood by wired and wireless networks; A security manager which receives a request from the protocol processor and provides a security service using the security processor; A network interface providing a consistent interface for access and communication with the wired and wireless networks; A wireless connection unit configured to transmit and receive data from the network interface and the wireless communication unit; And a wired connection through which data transmission and reception of the network interface and the wired communication unit are performed.
  • a method of operating a wired / wireless integrated gateway comprising: receiving a command transmitted from an input / output device; Analyzing the received command to generate a network command that can be processed by the wired and wireless network based on metadata about the wired and wireless network connected to the wired and wireless integrated gateway; Providing metadata which is configuration and status information of the wired and wireless networks; Determining whether to secure the received command according to the metadata; And transmitting the received command to a wireless electronic device connected through a wireless network or a wired electronic device connected through a wired network to perform a command.
  • the receiving command for secure processing of the wired / wireless integrated gateway according to the feature may further include encrypting data.
  • a method of operating a wired / wireless integrated gateway comprising: receiving a sensing command of a wired or wireless electronic device; Analyzing the received command; And transmitting the analyzed command to an input / output device.
  • the present invention has the effect of enabling a secure data exchange through the security processing unit.
  • the present invention can be mounted by replacing the various security module, wired and wireless communication module has the effect of connecting and controlling a variety of communication devices.
  • the present invention has the effect of providing a network-related services by using a consistent interface compatible with different wireless networks.
  • the present invention has the effect of being used universally at various locations.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a home network using a wired / wireless integrated gateway according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wired and wireless integrated gateway according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a controller of a wired / wireless integrated gateway according to the present invention.
  • 100 input and output device 200: wired and wireless integrated gateway
  • query processing unit 224 metadata management unit
  • protocol processing unit 226 security management unit
  • network interface unit 228 wireless connection unit
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a home network using a wired / wireless integrated gateway according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a wired / wireless integrated gateway according to the present invention
  • FIG. 3 is a control unit of the wired / wireless integrated gateway according to the present invention. It is a block diagram showing.
  • the wired / wireless integrated gateway according to the present invention can be used in various fields, but the present invention will be described as an example of a home network used in a home.
  • the home network is composed of an input / output device 100, a wired / wireless integrated gateway 200, a wireless network 300, and a wired network 400.
  • the input / output device 100 is a terminal capable of controlling various devices, such as a wireless electronic device connected to the wireless network 300 and a wired electronic device connected to the wired network 400, also referred to as a wall pad. .
  • the wired / wireless integrated gateway 200 transmits a command input from the input / output device 100 to a wired / wireless electronic device connected to the wireless network 300 and the wired network 400 to perform a command, or the wireless network 300 and the wired. Helps to transmit and receive commands and information between the input and output device 100, the wireless network 300, and the wired network 400 to output the information of the wired and wireless electronic devices connected to the network to the input and output device 100.
  • the wired / wireless integrated gateway 200 may be integrally formed with the input / output device 100.
  • the wired / wireless integrated gateway 200 will be described in detail later with reference to FIG. 3.
  • the wireless network 300 is a thermal sensor, humidity sensor, temperature sensor for transmitting and receiving data using any one or more of Zigbee, DSRC, RFID, Blooth, WLAN, UWB, Wibro, HSDPA, Wimax, IrDA, and Bi-CDMA Wirelessly connect the camera and camera.
  • the exemplary embodiments of the present invention list the types of the wireless networks 300 and some of the wireless electronic devices, but are not limited thereto.
  • the wired network 400 includes a washing machine, an air conditioner, a boiler, a telephone, a refrigerator, a computer, which transmits and receives data using any one or more of PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394, and Home PNA. Connect wired electronic devices by wire.
  • the exemplary embodiments of the present invention list the types of the wired networks 400 and some of the wired electronic devices, but are not limited thereto.
  • the wired / wireless integrated gateway 200 includes a host communication unit 210, a control unit 220, a security processing unit 230, a wireless communication unit 240, and a wired communication unit 250. ).
  • the host communication unit 210 exchanges data of the wired and wireless electronic devices with the input / output device 100.
  • the host communication unit 210 receives a request command input from the input / output device 100, that is, a request request, and receives information and status of wired and wireless electronic devices of the wired and wireless networks 400 and 300. Exchanges data for delivery in.
  • the controller 220 analyzes the request according to the command input from the input / output device 100 and controls the operation and flow of the integrated gateway and the network based on the metadata. In this case, the controller 220 may determine whether to transmit a command to wired and wireless networks 400 and 300 largely according to metadata, and to the electronic device of which kind of network among the wireless networks 300 small. Determine if you can send commands to the device.
  • controller 220 will be described in detail with reference to FIG. 4.
  • the security processor 230 performs a security function according to metadata provided by the controller 220 based on a security function use capability and a security policy. At this time, the security processing unit 230 may be formed detachably.
  • the wireless communication unit 240 transmits and receives a wireless electronic device of the wireless network 300 according to a command of the control unit 220.
  • the wired communication unit 250 allows the wired communication unit 250 to communicate with the wired electronic device of the wired network 400 according to the command of the controller 220.
  • the controller 220 of the wired / wireless integrated gateway 200 includes a host connection unit 221, a query processing unit 223, a metadata management unit 224, and an interface unit 222. ), A protocol processing unit 225, a security management unit 226, a network interface unit 227, a wireless connection unit 228, and a wired connection unit 229.
  • the host connection unit 221 receives a request signal of the input / output device 100 from the host communication unit 210 of the wired / wireless integrated gateway 200, and transmits the wired network 400 and the wired / wireless electronic device of the wireless network 300. In order to transfer the information to the input / output device 100, the host communication unit 210 transmits the information of the wired / wireless electronic device.
  • the query processor 223 processes a search or control request of the input / output device 100 based on metadata about the wired network 400 and the wireless network 300.
  • the query processing unit 233 may receive and process a consistent type of request for search or control from the input / output device 100 regardless of the type of the network connected to the wired / wireless integrated gateway to process the wired network 400 and the wireless network 300.
  • a set of commands to be transmitted to the wired network 400 and the wireless network 300 is sequentially generated based on the metadata about the.
  • the wireless network 300 includes a first wireless network capable of performing a command of the wired / wireless integrated gateway to repeatedly transmit a value sensed repeatedly to a wired / wireless integrated gateway according to the type, or of the wired / wireless integrated gateway. Regardless of the command, it is classified as a second wireless network having only a function of sending data sensed at a specific time period to the wired / wireless integrated gateway.
  • the input / output device 100 requests the gateway to receive temperature values at 1 minute intervals for 5 minutes from the first and second wireless networks. Then, the query processing unit 233 generates and sends one command to transmit the temperature value at one minute intervals for five minutes to the first wireless network that can process the complex command, and the second wireless that can process only a simple command. For the network, one command to send the current temperature is sent five times for five minutes at one minute intervals.
  • the query has a function of processing three queries: a query sending a sensing value when a sensing value satisfies a specific condition and a query sending a current sensing value. .
  • the metadata manager 224 manages and provides metadata, which is configuration and status information of wired and wireless networks 400 and 300. More specifically, metadata includes resources for the network (network, nodes, sensors, hardware configuration, sensing values, etc.), functions that the network can provide, protocols that the network can handle, query processing capabilities of the network, and data structures of the sensing data. And data such as security features that can be handled by the network.
  • metadata includes resources for the network (network, nodes, sensors, hardware configuration, sensing values, etc.), functions that the network can provide, protocols that the network can handle, query processing capabilities of the network, and data structures of the sensing data. And data such as security features that can be handled by the network.
  • the service interface unit 222 processes the query by analyzing a request received from the host connection unit 221 to perform a role of integrating and providing the services provided by the query processing unit 223 and the metadata management unit 224.
  • the request to the query processing unit 223 is transmitted to the request and the metadata management unit 224 to the metadata management unit 224 receives the result of processing the request and delivers it back to the host connection unit 221.
  • the protocol processor 225 converts the request that the query processor 223 sends to the wired and wireless networks 400 and 300 into a protocol that can be understood by the wired and wireless networks 400 and 300.
  • the message is converted into a protocol that can be understood in the wireless network 300 and delivered.
  • the security management unit 226 receives a request from the protocol processing unit 225 based on the security policies and techniques of the wired and wireless networks 400 and 300 managed by the metadata management unit 224 as metadata. 230 to provide a security service.
  • the security management unit 226 checks an encryption algorithm used to transmit data to the wired and wireless networks 400 and 300 and provides a service of encrypting the data or decrypting the received data using the corresponding algorithm. It checks what data, such as sensing data and command data, is encrypted in the meta data to provide a service, and performs key generation and management functions for key distribution with each node if necessary.
  • the network interface unit 227 provides a consistent interface for access and communication to the wired and wireless network (400, 300).
  • the wireless connection unit 228 transmits and receives data to and from the wireless communication unit 240 using a consistent interface provided by the network interface unit 227.
  • the wired connection unit 228 transmits and receives data to and from the wired communication unit 250 using a consistent interface provided by the network interface unit 227.
  • a method of operating the wired / wireless integrated gateway using the wired / wireless integrated gateway illustrated in FIGS. 2 to 4 is as follows.
  • a command transmitted from an input / output device is received.
  • the input / output device transmits a command for performing the operation of the wired electronic device connected to the wired network and the wireless electronic device connected to the wireless network.
  • the received command is then analyzed and metadata provided, which is the configuration and status information of wired and wireless networks.
  • the received command determined by the security process performs the next step through the encryption step.
  • the encryption step protects the command from the external environment, and prevents signal interference.
  • the received command is transmitted to a wireless electronic device connected through a wireless network and a wired electronic device connected through a wired network to perform a command.
  • commands transmitted to wired and wireless electronic devices operate and control each electronic device.
  • the received command includes the state of the wired and wireless electronic devices, command completion, wired and wireless electronic device information, and the like.
  • the analyzed command is transmitted to the input / output device.
  • the state of the wired and wireless electronic devices, command completion, and wired and wireless electronic device information may be known through the command transmitted to the input / output device.
  • Wallpad which acts as a conventional gateway, serves as a dedicated gate for a specific type of network. It can be used for any specific field because it cannot be driven even if data is changed for use in other fields. There is a downside to this.
  • a digital home appliance connected by wire in the network may be used.
  • gateways are not compatible between various other types of wireless networks.
  • the present invention can be installed by replacing a variety of security modules, wired and wireless communication modules can be connected and controlled a variety of communication devices, and network-related by using a consistent interface compatible with different wireless networks It is effective to provide services.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 발명은 유무선 통합 게이트웨이 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유선 네트워크와 무선 네트워크에 연결된 전자기기 장치들을 제어하는 기능을 제공하고 네트워크상에서 안전하게 데이터를 교환하는 기능을 제공하여 악의적인 의도로 전자기기 장비들이 연결된 유선과 무선 네트워크에 접근하는 것을 방지하며 전자기기가 연결된 내부의 장치이용 정보를 도청하는 것을 방지할 수 있게 해주는 유무선 통합 게이트웨이 및 동작방법이다.

Description

유선 및 무선 통합 게이트웨이 및 그 동작 방법
본 발명은 유선과 무선을 통합한 게이트웨이 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 홈 네트워크(Home Network)는 사용자가 집안 또는 집밖에서 언제든지 편리하고 안전하게 경제적인 생활 서비스를 즐길 수 있도록 다양한 디지털 가전기기들이 서로 연결된 네트워크로써, 네트워크 내에서 2개 이상의 다른 종류 또는 같은 종류의 다양한 디지털 가전기기를 연결하여 상호 정보를 주고받을 수 있도록 게이트웨이를 구비하여 제어한다.
이때, 상기에서 언급한 홈 네트워크는 네트워크 분야의 일부분에 해당하며, 다양한 분야에서도 네트워크를 이용한 디지털 전자기기 제어가 일어나고 있다.
또한, 네트워크의 사용 분야가 광범위하여 이하에서도 네트워크의 일부분인 홈 네트워크를 대표로하여 설명한다.
종래의 홈 네트워크는 일반적인 형태로 집안 내의 디지털 전자기기는 월패드를 중심으로 유선 네트워크 또는 무선 네트워크로 구성하고 있으며, 이때, 월패드는 인터넷으로 연결된 경우, 및 유선과 무선을 연결하는 기능이 있는 경우에는 게이트웨이 역할을 수행하며, 네트워크의 연결 및 데이터 송수신을 제공한다.
그러나, 종래의 게이트웨이 역할을 수행하는 월패드는 특정 종류의 네트워크를 위한 전용 게이트역할을 하는 형태로 다른 분야에서 위치하여 사용하기 위해 데이터를 변경하여도 구동할 수 없어 임의의 특정 분야를 위해서만 사용할 수 있는 범용성이 없다는 단점이 있다.
또한, 네크워크 내에서 유선으로 연결된 디지털 가전기기는 상관 없으나, 무선으로 연결된 디지털 기기의 경우 다양한 다른 종류의 무선 네트워크 사이에서는 게이트웨이가 호환이 이루어지지 않는다는 단점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 유선 전자기기 및 무선 전자기기를 제어하고, 무선 전자기기를 이용하는 각기 다른 종류의 무선 통신 네트워크를 통합하도록 무선 네트워크의 구축을 용이하게 하는 유무선 통합 게이트웨이 및 그 동작방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 보안을 유지하며 입출력 장치와 유선 및 무선 전자 기기간의 통신을 돕는 유무선 통합 게이트웨이 및 그 동작방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다양한 분야에서 데이터 변경만으로 구동할 수 있는 유무선 통합 게이트웨이 및 그 동작방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 유무선 네트워크를 연결하여 네트워크를 모니터링, 관리 제어할 수 있는 유무선 통합 게이트웨이 및 그 동작방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이는 입출력 장치와 다수의 유선 및 무선 전자 기기를 연결하는 네트워크의 유선 및 무선 통합 게이트웨이에 있어서, 상기 입출력 장치와 다수의 유선 및 무선 전자 기기의 데이터를 교환하는 호스트 통신부와; 상기 입출력 장치에서 입력하는 명령에 따른 요청을 분석하여 유선 및 무선 네트워크에 대한 메타데이터를 기반으로 통합 게이트웨이 및 네트워크의 동작, 흐름을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 명령에 따라 무선 네트워크의 무선 전자 기기와 송수신하도록 하는 무선통신부; 및 상기 제어부의 명령에 따라 유선 네트워크의 유선 전자 기기와 송수신하도록 하는 유선통신부;로 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이는 상기 제어부에서 제공하는 메타 데이터에 따라 보안 기능을 수행하는 보안처리부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 상기 무선 네트워크는 Zigbee, DSRC, RFID, Blooth, WLAN, UWB, Wibro, HSDPA, Wimax, IrDA, 및 Bi-CDMA 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 상기 유선 네트워크는 PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394, 및 Home PNA 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 상기 제어부는 입출력 장치의 요청 신호를 수신하는 호스트 연결부와; 유선 및 무선 네트워크에 대한 메타 데이터를 기반으로 입출력 장치의 검색 또는 제어 요청을 처리하는 질의 처리부와; 유선 및 무선 네트워크 구성 및 상태 정보인 메타 데이터를 관리하고 제공하는 메타 데이터 관리부와; 상기 질의 처리부와 메타 데이터관리부에서 제공하는 서비스를 통합하여 제공하는 서비스 인터페이스부와; 상기 질의 처리부가 유선 및 무선 네트워크로 보내는 요청을 유선 및 무선 네트워크에서 이해할 수 있는 프로토콜로 변환하여 전달하는 프로토콜 처리부와; 상기 프로토콜 처리부로부터 요청을 받아 보안 처리부를 이용하여 보안 서비스를 제공하는 보안 관리부와; 상기 유선 및 무선 네트워크로 접근 및 통신을 위한 일관된 인터페이스를 제공하는 네트워크 인터페이스와; 상기 네트워크 인터페이스와 무선 통신부의 데이터 송수신이 이루어지는 무선 연결부; 및 상기 네트워크 인터페이스와 유선 통신부의 데이터 송수신이 이루어지는 유선 연결부;로 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 동작 방법은 유무선 통합 게이트웨이의 동작 방법에 있어서, 입출력 장치로부터 전달되는 명령을 수신하는 단계와; 상기 수신된 명령을 분석하여, 상기 유무선 통합 게이트웨이에 연결된 유선 및 무선 네트워크에 대한 메타 데이터를 기반으로 상기 유선 및 무선 네트워크가 처리할 수 있는 네트워크 명령을 생성하는 단계와; 상기 유선 및 무선 네트워크의 구성 및 상태 정보인 메타 데이터를 제공하는 단계와; 상기 메타 데이터에 따라 수신된 명령을 보안 처리할지 여부를 결정하는 단계와; 상기 수신된 명령을 무선 네트워크로 연결된 무선 전자 기기 또는 유선 네트워크로 연결된 유선 전자 기기로 전달하여 명령을 수행하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 상기 보안처리하는 수신 명령은 데이터를 암호화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 동작 방법은 유무선 통합 게이트웨이의 동작 방법에 있어서, 유선 및 무선 전자 기기의 감지 명령을 수신하는 단계와; 상기 수신된 명령을 분석하는 단계; 및 상기 분석된 명령을 입출력 장치에 전달하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면,
본 발명은 보안 처리부를 통해 안전한 데이터 교환을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다양한 보안모듈, 유선 및 무선 통신모듈을 교체하여 장착할 수 있어 다양한 종류의 통신장치들을 연결하여 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각기 다른 무선 네트워크를 호환하여 일관된 인터페이스를 이용하여 네트워크 관련 서비스를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다양한 위치에서 범용적으로 사용하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이를 이용한 홈 네트워크의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 제어부를 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 입출력 장치 200 : 유무선 통합 게이트웨이
210 : 호스트 통신부 220 : 제어부
221 : 호스트 연결부 222 : 서비스 인터페이스부
223 : 질의 처리부 224 : 메타 데이터 관리부
225 : 프로토콜 처리부 226 : 보안 관리부
227 : 네트워크 인터페이스부 228 : 무선 연결부
229 : 유선 연결부 230 : 보안 처리부
240 : 무선 통신부 250 : 유선 통신부
300 : 무선 네트워크 400 : 유선 네트워크
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이를 이용한 홈 네트워크의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이를 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유무선 통합 게이트웨이는 다양한 분야에서 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 가정내에 사용하는 홈 네트워크를 예시로 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 홈 네트워크는 입출력 장치(100), 유무선 통합 게이트웨이(200), 무선 네트워크(300), 유선 네트워크(400)로 구성한다.
상기 입출력 장치(100)는 무선 네트워크(300)에 연결된 무선 전자 기기 및 유선 네트워크(400)에 연결된 유선 전자 기기와 같이 각종 기기를 제어할 수 있는 단말기로, 월패드(Wall-Pad)라고도 지칭한다.
상기 유무선 통합 게이트웨이(200)는 상기 입출력 장치(100)에서 입력되는 명령을 무선 네트워크(300) 및 유선 네트워트(400)에 연결된 유무선 전자기기에 전달하여 명령을 수행하거나, 무선 네트워크(300) 및 유선 네트워트에 연결된 유무선 전자기기의 정보를 상기 입출력 장치(100)로 출력 하도록 하기 위해 입출력 장치(100), 무선 네트워크(300), 및 유선 네트워크(400) 사이에서 명령 및 정보를 송수신하도록 도와준다.
이때, 상기 유무선 통합 게이트웨이(200)는 상기 입출력 장치(100)와 일체형으로 형성할 수 있다.
상기 유무선 통합 게이트웨이(200)는 이하의 도 3에서 상세히 설명하도록 한다.
여기서, 무선 네트워크(300)는 Zigbee, DSRC, RFID, Blooth, WLAN, UWB, Wibro, HSDPA, Wimax, IrDA, 및 Bi-CDMA 중 어느 하나 이상을 사용하여 데이터 송수신하는 열센서, 습도센서, 온도세서, 및 카메라 등을 무선으로 연결한다.
더욱 상세하게는 각기 다른 주파수 대역을 갖는 무선 네트워크(200)를 통합한다.
이때, 본 발명의 실시 예에서는 무선 네트워크(300)의 종류 및 무선 전자 기기의 일부를 나열 했을 뿐 이에 한정하지 아니한다.
상기 유선 네트워크(400)는 PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394, 및 Home PNA 중 어느 하나 이상을 사용하여 데이터를 송수신하는 세탁기, 에어컨, 보일러, 전화, 냉장고, 컴퓨터 등과 같이 유선 전자기기를 유선으로 연결한다.
이때, 본 발명의 실시예에서는 유선 네트워크(400)의 종류 및 유선 전자 기기의 일부를 나열했을 뿐 이에 한정하지 아니한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유무선 통합 게이트웨이(200)는 호스트 통신부(210), 제어부(220), 보안 처리부(230), 무선 통신부(240), 및 유선 통신부(250)로 구성한다.
상기 호스트 통신부(210)는 상기 입출력 장치(100)와 다수의 유선 및 무선 전자 기기의 데이터를 교환한다. 이때, 호스트 통신부(210)은 입출력 장치(100)에서 입력하는 즉, 요청하는 요청 명령을 수신하고, 유선 및 무선 네트워크(400, 300)의 유무선 전자 기기의 정보 및 상태를 전달 받아 입출력 장치(100)에서 출력하도록 전달하도록 데이터를 교환한다.
상기 제어부(220)는 상기 입출력 장치(100)에서 입력하는 명령에 따른 요청을 분석하여 메타데이터를 기반으로 통합 게이트웨이 및 네트워크의 동작, 흐름을 제어한다. 이때, 제어부(220)는 메타 데이터(Metadata)에 따라 크게는 유선 및 무선 네트워크(400, 300) 로 명령을 전달할지 파악 할 수 있으며, 작게는 무선 네트워크(300) 중 어떤 종류의 네트워크에 있는 전자 기기에 명령을 전달 할 수 있을지 파악한다.
이때, 상기 제어부(220)는 이하의 도 4에서 상세히 설명하도록 한다.
상기 보안 처리부(230)는 보안 기능 사용 능력 및 보안 정책을 토대로 상기 제어부(220)에서 제공하는 메타 데이터에 따라 보안 기능을 수행한다. 이때, 보안 처리부(230)는 착탈식으로 형성할 수 있다.
상기 무선 통신부(240)는 상기 제어부(220)의 명령에 따라 무선 네트워크(300)의 무선 전자 기기와 송수신하도록 한다.
상기 유선 통신부(250)는 상기 제어부(220)의 명령에 따라 유선 네트워크(400)의 유선 전자 기기와 송수신하도록 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유무선 통합 게이트웨이(200)의 제어부(220)는 호스트 연결부(221), 질의 처리부(223), 메타 데이터 관리부(224), 인터페이스부(222), 프로토콜 처리부(225), 보안 관리부(226), 네트워크 인터페이스부(227), 무선 연결부(228), 및 유선 연결부(229)로 구성한다.
여기서, 호스트 연결부(221)는 입출력 장치(100)의 요청 신호를 유무선 통합 게이트웨이(200)의 호스트 통신부(210)로부터 수신하며, 유선 네트워크(400) 및 무선 네트워크(300)의 유무선 전자 기기에서 전달되는 정보를 입출력 장치(100)에 전달하기 위해 호스트 통신부(210)로 유무선 전자기기의 정보를 전달한다.
여기서, 질의 처리부(223)는 유선 네트워크(400) 및 무선 네트워크(300)에 대한 메타 데이터를 기반으로 입출력 장치(100)의 검색 또는 제어 요청을 처리한다.
이때, 질의 처리부(233)는 유무선 통합 게이트웨이에 연결된 네트워크의 종류에 상관없이 입출력 장치(100)로부터 검색 또는 제어를 위한 일관된 형태의 요청을 받아서 처리할 수 있도록 유선 네트워크(400) 및 무선 네트워크(300)에 대한 메타 데이터를 기반으로 유선 네트워크(400) 및 무선 네트워크(300)에 전달할 명령들의 집합을 생성하여 순차적으로 수행한다.
예를 들면, 무선 네트워크(300)는 종류에 따라 특정 시간동안 반복해서 센싱한 값을 유무선 통합 게이트웨이에 전달하라는 유무선 통합 게이트웨이의 명령을 수행 할 수 있는 제1 무선 네트워크가 있고, 또는 유무선 통합 게이트웨이의 명령과는 상관없이 무조건 특정 시간 주기로 센싱한 데이터를 유무선 통합 게이트웨이에게 보내는 기능 밖에 없는 제2 무선 네트워크로 구분한다.
이때, 상기 두가지 종류의 제1 및 제2 무선 네트워크가 게이트웨이에 연결 되었을 때, 입출력 장치(100)가 제1 및 제2 무선 네트워크에서 5분 동안 1분 간격으로 온도값을 받아오기를 게이트웨이에게 요청하면, 질의 처리부(233)는 복잡한 명령을 처리할 수 있는 제1 무선 네트워크에게 5분 동안 1분 간격으로 온도값을 전송하라는 1개의 명령을 생성하여 보내고, 단순한 명령만을 처리할 수 있는 제2 무선 네트워크를 위해서는 현재 온도값을 전송하라는 1개의 명령을 1분 간격으로 5분동안 5번을 보낸다.
상기의 특정 시간동안 특정 시간 간격 단위로 센싱값을 요청하는 질의 외에도 센싱값이 특정 조건을 만족할 경우 해당 센싱값을 보내주는 질의, 현재 센싱값을 보내주는 질의의 3가지 질의를 처리하는 기능을 가진다.
여기서, 메타 데이터 관리부(224)는 유선 및 무선 네트워크(400, 300) 구성 및 상태 정보인 메타 데이터를 관리하고 제공한다. 더욱 상세하게 메타 데이터는 네트워크에 대한 자원(네트워크, 노드, 센서, 하드웨어 구성, 센싱값 등), 네트워크가 제공 가능한 기능, 네트워크가 처리할 수 있는 프로토콜, 네트워크의 질의 처리 능력, 센싱데이터의 자료구조, 네트워크에서 처리할 수 있는 보안 기능 등의 데이터를 포함한다.
여기서, 서비스 인터페이스부(222)는 상기 질의 처리부(223)와 메타 데이터관리부(224)에서 제공하는 서비스를 통합하여 제공하는 역할을 수행하기 위해 호스트 연결부(221)로부터 받은 요청을 분석하여 질의를 처리하기 위한 요청은 질의 처리부(223)에게 전달하고 메타 데이터를 관리하기 위한 요청은 메타 데이터 관리부(224)에게 전달하여 요청을 처리한 결과를 받아서 다시 호스트 연결부(221)에게 전달한다.
여기서, 프로토콜 처리부(225)는 상기 질의 처리부(223)가 유선 및 무선 네트워크(400, 300)로 보내는 요청을 유선 및 무선 네트워크(400, 300)에서 이해할 수 있는 프로토콜로 변환하여 전달한다.
더욱 상세하게는 메타 데이터에서 제공하는 네트워크에 대한 자원, 기능, 프로토콜, 능력, 자료구조등을 이용하여 무선 네트워크(300)에서 이해 할 수 있는 프로토롤로 변환하여 메시지를 전달한다.
여기서, 보안 관리부(226)는 메타 데이터 관리부(224)에서 메타 데이터로 관리하고 있는 유선 및 무선 네트워크(400, 300)의 보안 정책 및 기법을 토대로 상기 프로토콜 처리부(225)로부터 요청을 받아 보안 처리부(230)를 이용하여 보안 서비스를 제공한다.
보다 상세하게, 보안 관리부(226)은 유선 및 무선 네트워크(400, 300)에 데이터를 전송하기 위해 사용하는 암호화 알고리즘을 확인하여 해당 알고리즘을 이용해서 데이터를 암호화 하거나 수신된 데이터를 복호화 하는 서비스를 제공하며, 센싱 데이터, 명령 데이터 등 어떤 데이터를 암호화 할지를 메타 데이터에서 확인하여 서비스를 제공하고, 필요시 각 노드들과의 키분배를 위해 키생성 및 관리 기능을 수행한다.
여기서, 네트워크 인터페이스부(227)는 유선 및 무선 네트워크(400, 300)로 접근 및 통신을 위한 일관된 인터페이스를 제공한다.
여기서, 무선 연결부(228)는 상기 네트워크 인터페이스부(227)에서 제공된 일관된 인터페이스로 무선 통신부(240)와의 데이터 송수신을 한다.
여기서, 유선 연결부(228)는 상기 네트워크 인터페이스부(227)에서 제공된 일관된 인터페이스로 유선 통신부(250))의 데이터 송수신을 한다.
상기 도 2 내지 도 4에 도시한 유무선 통합 게이트웨이를 이용한 유무선 통합 게이트웨이 동작 방법을 설명하면 다음과 같다.
<입출력 장치 측면>
먼저, 입출력 장치로부터 전달되는 명령을 수신한다. 이때, 입출력 장치는 유선 네트워크에 연결된 유선 전자 기기 및 무선 네트워크에 연결된 무선 전자 기기가 동작을 수행 할 수 있는 명령을 전달한다.
이어서, 상기 수신된 명령을 분석하고, 유선 및 무선 네트워크의 구성 및 상태 정보인 메타 데이터를 제공한다.
이어서, 상기 메타 데이터에 따라 수신된 명령을 보안 처리할지 여부를 결정한다. 이때, 상기 보안 처리로 결정된 수신 명령은 암호화 단계를 거쳐 다음 단계를 수행한다. 이때, 상기 암호화 단계는 외부의 환경으로부터 명령을 보호하고, 신호의 혼선을 방지한다.
이어서, 상기 수신된 명령을 무선 네트워크로 연결된 무선 전자 기기 및 유선 네트워크로 연결된 유선 전자 기기로 전달하여 명령을 수행한다. 이때, 유선 및 무선 전자 기기로 전달된 명령은 각 전자기기를 동작시키며 제어한다.
<유무선 전자 기기 측면>
먼저, 유선 및 무선 전자 기기의 감지 명령을 수신한다.
이어서, 상기 수신된 명령을 분석한다.
이때, 수신된 명령은 유선 및 무선 전자기기의 상태, 명령 완료, 유선 및 무선 전자기기 정보 등을 포함한다.
마지막으로 분석된 명령을 입출력 장치에 전달한다. 이때, 입출력 장치로 전달된 명령을 통해 유선 및 무선 전자기기의 상태, 명령 완료, 및 유선 및 무선 전자기기 정보를 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
종래의 게이트웨이 역할을 수행하는 월패드는 특정 종류의 네트워크를 위한 전용 게이트역할을 하는 형태로 다른 분야에서 위치하여 사용하기 위해 데이터를 변경하여도 구동할 수 없어 임의의 특정 분야를 위해서만 사용할 수 있는 범용성이 없다는 단점이 있다.
또한, 네크워크 내에서 유선으로 연결된 디지털 가전기기는 상관 없으나, 무선으로 연결된 디지털 기기의 경우 다양한 다른 종류의 무선 네트워크 사이에서는 게이트웨이가 호환이 이루어지지 않는다는 단점이 있다.
이러한 면에서, 본 발명은 다양한 보안모듈, 유선 및 무선 통신모듈을 교체하여 장착할 수 있어 다양한 종류의 통신장치들을 연결하여 제어할 수 있으며, 각기 다른 무선 네트워크를 호환하여 일관된 인터페이스를 이용하여 네트워크 관련 서비스를 제공하는 효과가 있다.
이와 같이, 다양한 종류의 통신장치들을 연결하여 제어 할 수 있음으로써, 다양한 분야에 활용하여 기술 발전에 이바지 할 수 있는 측면에 필요한 발명이라고 할 수 있습니다.

Claims (8)

  1. 입출력 장치와 다수의 유선 및 무선 전자 기기를 연결하는 네트워크의 유선 및 무선 통합 게이트웨이에 있어서,
    상기 입출력 장치와 다수의 유선 및 무선 전자 기기의 데이터를 교환하는 호스트 통신부와;
    상기 입출력 장치에서 입력하는 명령에 따른 요청을 분석하여 유선 및 무선 네트워크에 대한 메타데이터를 기반으로 통합 게이트웨이 및 네트워크의 동작, 흐름을 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 명령에 따라 무선 네트워크의 무선 전자 기기와 송수신하도록 하는 무선통신부; 및
    상기 제어부의 명령에 따라 유선 네트워크의 유선 전자 기기와 송수신하도록 하는 유선통신부;로 구성하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부에서 제공하는 메타 데이터에 따라 보안 기능을 수행하는 보안처리부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크는 Zigbee, DSRC, RFID, Blooth, WLAN, UWB, Wibro, HSDPA, Wimax, IrDA, 및 Bi-CDMA 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유선 네트워크는 PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394, 및 Home PNA 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 입출력 장치의 요청 신호를 수신하는 호스트 연결부와;
    유선 및 무선 네트워크에 대한 메타 데이터를 기반으로 입출력 장치의 검색 또는 제어 요청을 처리하는 질의 처리부와;
    유선 및 무선 네트워크 구성 및 상태 정보인 메타 데이터를 관리하고 제공하는 메타 데이터 관리부와;
    상기 질의 처리부와 메타 데이터관리부에서 제공하는 서비스를 통합하여 제공하는 서비스 인터페이스부와;
    상기 질의 처리부가 유선 및 무선 네트워크로 보내는 요청을 유선 및 무선 네트워크에서 이해할 수 있는 프로토콜로 변환하여 전달하는 프로토콜 처리부와;
    상기 프로토콜 처리부로부터 요청을 받아 보안 처리부를 이용하여 보안 서비스를 제공하는 보안 관리부와;
    상기 유선 및 무선 네트워크로 접근 및 통신을 위한 일관된 인터페이스를 제공하는 네트워크 인터페이스와;
    상기 네트워크 인터페이스와 무선 통신부의 데이터 송수신이 이루어지는 무선 연결부; 및
    상기 네트워크 인터페이스와 유선 통신부의 데이터 송수신이 이루어지는 유선 연결부;로 구성하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이.
  6. 유무선 통합 게이트웨이의 동작 방법에 있어서,
    입출력 장치로부터 전달되는 명령을 수신하는 단계와;
    상기 수신된 명령을 분석하여, 상기 유무선 통합 게이트웨이에 연결된 유선 및 무선 네트워크에 대한 메타 데이터를 기반으로 상기 유선 및 무선 네트워크가 처리할 수 있는 네트워크 명령을 생성하는 단계와;
    상기 메타 데이터에 따라 수신된 명령을 보안 처리할지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 수신된 명령을 무선 네트워크로 연결된 무선 전자 기기 및 유선 네트워크로 연결된 유선 전자 기기로 전달하여 명령을 수행하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보안처리하는 수신 명령은 데이터를 암호화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이 동작 방법.
  8. 유무선 통합 게이트웨이의 동작 방법에 있어서,
    유선 및 무선 전자 기기의 감지 명령을 수신하는 단계와;
    상기 수신된 명령을 분석하는 단계; 및
    상기 분석된 명령을 입출력 장치에 전달하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유무선 통합 게이트웨이 동작 방법.
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