WO2015163680A1 - 무선 통신 시스템에서 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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이민수
이현재
박장웅
최진구
이재호
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엘지전자(주)
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    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • Bluetooth can achieve a relatively high speed at a relatively low power, low cost, but the transmission distance is generally limited to a maximum of 100m, it is suitable for use in a limited space.
  • an object of the present invention is to define an error message for an error (Error) that may occur when data is transmitted and received through the Bluetooth LE communication.
  • Error an error
  • the controller when there is a plurality of data, the controller receives an error message from the second device, transmits a third request message including an attribute value of the data, And receiving a third response message including the data in response to the third request message.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a PDU structure for providing an attribute structure and an attribute value of Bluetooth low power energy.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating another example of a method for notifying a client of data stored in a server proposed in the present specification.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a method for instructing a client of data stored in a server, proposed in the present specification.
  • the communication unit 118 and 127 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the input units 112 and 122 refer to a module that provides a user's input to the controller like a screen button so that the user can control the operation of the device.
  • Piconet F has one physical channel. Devices F and G use one BLE piconet physical channel. Device F is the master and device G is the slave.
  • the Bluetooth BR / EDR protocol stack has an upper controller stack 10 and a lower controller stack based on a host controller interface (HCI) 18. It may include a host stack (20) of.
  • HCI host controller interface
  • the host stack 20 may include a BR / EDR PHY layer 12, a BR / EDR baseband layer 14, and a link manager layer 16.
  • the Security Manager (SM) 22 is a protocol for authenticating a device and providing key distribution.
  • the controller stack 30 may be implemented using a communication module that may include a Bluetooth radio, for example, a processor module that may include a processing device such as a microprocessor.
  • the controller stack 30 includes a physical layer (PHY) 32, a link layer 34, and a host controller interface 36.
  • PHY physical layer
  • link layer 34 link layer
  • host controller interface 36 host controller interface
  • Attribute Protocol (ATT) 43 defines a rule for accessing data of a counterpart device in a server-client structure. ATT has six message types (Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation).
  • the advertising procedure can be the goal, so that only one device will respond to the advertising.
  • the connection may be initiated by sending a connection request to the advertising device via the advertising (broadcast) physical channel.
  • the link layer enters the scanning state by the indication of the host (stack). In the scanning state, the link layer listens for advertising channel indices.
  • the procedure, state, packet format, etc. in the BLE technology may be applied to perform the methods proposed herein.
  • a message type when data is transmitted / received through Bluetooth Low Energy (LE), a message type may be transmitted according to the size or length of data.
  • Bluetooth Low Energy LE
  • the maximum size of data that can be transmitted through the read response is ATT_MTU-1. If the size is larger than this, only the size of ATT_MTU-1 can be transmitted.
  • the read blob request includes not only a Handle value of a characteristic to be read, but also a characteristic offset to read partially divided data, so that data can be read from the characteristic offset.
  • the client 120 needs to know the size of the data to be transmitted in advance to receive the split transmission through the read blob request. Otherwise, the client 120 cannot receive the data through the read request.
  • the problem is that it is not known whether the data is part of the overall data or whether there is additional data.
  • the present invention proposes a method of transmitting information such as whether additional data is present in the read response and the length of the data.
  • Table 5 below shows an example of the data format of the error response.
  • Table 6 below shows an example of the error code value.
  • the server receiving the request has a property value having a Handle value corresponding to “0x0123” and a value corresponding to a size of “0x0000” to ATT_MTU-1 (“0x0016”) (“A very Long Device Nam in this embodiment”). ”) Is transmitted to the client 120 through a read blob response (S840).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a method for transmitting data through another response message according to the size of data requested as proposed herein.
  • the server 100 may find a value of “A Very Long Device Name Using a Long Attribute” which is a requested characteristic value by using the handle value, and determine whether the characteristic value is larger than the maximum transmission size (ATT_MTU-1). can do.
  • the client sees that a read blob response has been sent in response to the read request and can see that there is additional data.
  • the client transmits a read blob request to the server 110 to receive additional data (S1030).
  • the read blob request may include “0x0123”, which is a handle value of a corresponding attribute, and “0x0016”, which is an offset value of a value to be transmitted.
  • the server 110 Upon receiving the read blob request, the server 110 selects, from the offset value “0x0016” based on the handle value, the value “e Using a Long Attribu” corresponding to the maximum transmission size together with the offset value.
  • the client 120 transmits the data to the client 120 (S1040).
  • the client 120 transmits a read blob request including a handle value “0x0123” and an offset value “0x002C” to the server 110 (S1050).
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating still another example of a method for acquiring data stored in a server, proposed in the present specification.
  • the Starting Handle of the Read By Type Value Request is “0x124”
  • the Ending Handle is “0x150”
  • the Attribute Type is “ ⁇ Characteristic >>”
  • the Value Type of the Attribute Value is “0x01”
  • the Value of the Attribute Value is 16bit It contains the UUID “ ⁇ Temperature >>”.
  • the server 110 receiving the request may find a stored value based on a value included in the Read By Type Value Request. However, as shown in Table 6, data having an attribute type of “0x06” is not stored.
  • Table 13 below shows an example of the data format of the Read Attribute Length Request.
  • the server 110 transmits data up to ATT_MTU-3 to the client 120 through the Blob Handle Value Notification (S1610).
  • the Attribute Handle may have a value of “0x0123”, a part attribute value of “A Very Long Device Nam”, and an OFFSet of “0x00” value.
  • the server 110 transmits a Blob Handle Value Notification to the client 120 again in order to additionally transmit the data that has not been sent in step S1610 to the client 120 (S1620).
  • the server 110 transmits data up to ATT_MTU-3 to the client 120 through the Blob Handle Value Indication (S1810).
  • the client 120 transmits the Blob Handle Value Confirmation to the server 110 again in response (S1840).
  • the client 120 receiving data from the server 110 transmits a blob handle value confirmation to the server 110 in response (S1820).
  • the client 120 may determine whether additional data exists in the server 110 based on the data transmitted through the Blob Handle Value Indication or based on data length information transmitted or known. .
  • the client 120 when the client 120 wants to store data in the server 110, the client 120 may transmit a write request to the server 110 and store the data.
  • the error response has the same format as Table 5 above.
  • the client 120 requests to store an “0x033” value at a position where a handle value is “0x0123” through the write request. (S2010).
  • the client 120 requests the storage of the value “0x033” (integer) at the position where the handle value is “0x0123” through the write request ( S2110).
  • the error response may include the error code “0x14” and / or information of the read request.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 블루투스 LE를 통해서 데이터를 송수신하기 위한 방법에 관한 것으로, 제 2 디바이스에게 데이터 요청을 위한 제 1 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 1 요청 메시지에 대한 응답으로 데이터를 포함한 제 1 응답 메시지를 수신하는 단계; 만약, 상기 데이터가 최대 데이터 전송 크기과 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터와 관련된 정보를 포함하고, 상기 제 1 응답 메시지 또는 상기 제 2 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 근거리 저전력 기술인 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE) 기술을 통해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
블루투스는 근거리에서 각종 디바이스들을 무선으로 연결하여 데이터를 주고 받을 수 있는 근거리 무선 기술 규격이다. 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 두 기기간 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 사용자(User)는 통신하고자 하는 블루투스(Bluetooth) 디바이스(Device)들을 검색(Discovery)하고 연결(Connection)을 요청하는 절차를 수행한다. 본 발명에서 디바이스는 기기, 장치를 의미할 수 있다.
이때, 사용자는 블루투스 디바이스를 이용하여 사용하고자 하는 블루투스 통신방법에 따라 블루투스 디바이스를 검색한 후 연결을 수행할 수 있다.
블루투스 통신방법에는 BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate)방식과 저전력 방식인 LE (Low Energy)방식이 있다. BR/EDR 방식은 블루투스 클래식 (Bluetooth Classic)라고 호칭될 수 있다. 블루투스 클래식 방식은 베이직 레이트(Basic Rate)를 이용하는 블루투스 1.0부터 이어져온 블루투스 기술과 블루투스 2.0에서부터 지원되는 인핸스드 데이터 레이트(Enhanced Data Rate)를 이용하는 블루투스 기술을 포함한다.
블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low energy, 이하 블루투스 LE라고 한다.)기술은 블루투스 4.0 부터 적용되어 적은 전력을 소모하여 수백 키로바이트(KB)의 정보를 안정적으로 제공할 수 있다. 이러한 블루투스 저전력 에너지 기술은 속성 프로토콜(Attribute Protocol)을 활용해서 디바이스(Device) 간 정보를 교환하게 된다. 이러한 블루투스 LE 방식은 헤더의 오버헤드(overhead)를 줄이고 동작을 간단하게 해서 에너지 소비를 줄일 수 있다.
블루투스 기기들 중에는 디스플레이(Display)나 유저인터페이스(User Interface)가 없는 제품들도 있다. 다양한 종류의 블루투스 기기들과 그 중에서도 유사기술이 적용된 블루투스 기기들 간의 연결 / 관리 / 제어 / 분리 (Connection / Management / Control / Disconnection)의 복잡도가 증가하고 있다.
또한, 블루투스는 비교적 저전력, 저비용으로 비교적 빠른 속도를 낼 수 있으나, 전송 거리가 일반적으로 최대 100m로 한정적이므로, 한정된 공간에서 사용하기 적합하다.
본 발명에서는, 블루투스 통신을 통해서 데이터를 송수신하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는 블루투스 LE 통신을 통하여 크기가 큰 데이터를 송수신하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는 블루투스 lE 통신을 통하여 데이터를 송수신하는 경우, 발생할 수 있는 에러(Error)에 대한 에러메시지를 정의 함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는 블루투스 LE 통신을 통하여 서버에 저장되어 있는 특정 특성 또는 UUID(Universally Unique Identifiers)를 통해서 특성 값(Characteristic value)을 찾기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는 블루투스 LE 통신을 통하여 데이터를 송수신하는 경우, 데이터의 크기 또는 길이를 제공할 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 통해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법은, 제 2 디바이스에게 데이터 요청을 위한 제 1 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 1 요청 메시지에 대한 응답으로 데이터를 포함한 제 1 응답 메시지를 수신하는 단계; 만약, 상기 데이터가 최대 데이터 전송 크기과 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 제 1 응답 메시지 또는 상기 제 2 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 데이터는, 길이 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며, 상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 데이터가 다수개인 경우 상기 제 2 디바이스로부터 에러 메시지를 수신하는 단계;
상기 데이터의 속성 값(Attribute Value)를 포함하는 제 3 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 3 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터를 포함하는 제 3 응답 메지시를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 제 2 디바이스에게 데이터 요청을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 2 디바이스로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하는 단계; 상기 제 2 디바이스에게 데이터의 분할 전송 요청을 위한 제 1 분할 전송 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터의 일부가 포함된 제 1 분할 전송 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 데이터의 일부가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 분할 전송 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 분할 전송 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 분할 전송 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 제 1 분할 전송 응답 메시지 또는 상기 제 2 분할 전송 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 분할 전송 요청 메시지 또는 상기 제 2 분할 전송 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며, 상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 디바이스에게 특정 데이터의 저장을 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 에러 메시지는, 상기 특정 데이터가 데이터 형식, 유형, 또는 범위에 맞지 않음을 나타내고, 상기 요청 메시지는 저장 위치의 인덱스 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 제 2 디바이스에게 데이터 요청을 위한 제 1 요청 메시지를 전송하고, 상기 제 1 요청 메시지에 대한 응답으로 데이터를 포함한 제 1 응답 메시지를 수신하며, 만약, 상기 데이터가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 요청 메시지를 전송하고, 상기 제 2 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 응답 메시지를 수신하도록 제어하되, 상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 제 1 응답 메시지 또는 상기 제 2 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 데이터는, 길이 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며, 상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 데이터가 다수개인 경우, 상기 제 2 디바이스로부터 에러 메시지를 수신하고, 상기 데이터의 속성 값(Attribute Value)를 포함하는 제 3 요청 메시지를 전송하며, 상기 제 3 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터를 포함하는 제 3 응답 메지시를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 제 2 디바이스에게 데이터 전송을 위한 요청 메시지를 전송하고, 상기 제 2 디바이스로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하며, 상기 제 2 디바이스에게 데이터의 분할 전송 요청을 위한 제 1 분할 전송 요청 메시지를 전송하고, 상기 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터의 일부가 포함된 제 1 분할 전송 응답 메시지를 수신하며, 상기 수신된 데이터의 일부가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 분할 전송 요청 메시지를 전송하고, 상기 제 2 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 분할 전송 응답 메시지를 수신하도록 제어하되, 상기 제 1 분할 전송 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 제 1 분할 전송 응답 메시지 또는 상기 제 2 분할 전송 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 분할 전송 요청 메시지, 또는 상기 제 2 분할 전송 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며, 상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제 2 디바이스에게 특정 데이터의 저장을 요청하는 요청 메시지를 전송하고, 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하도록 제어하되, 상기 에러 메시지는, 상기 특정 데이터가 데이터 형식, 유형, 또는 범위에 맞지 않음을 나타내고, 상기 요청 메시지는 저장 위치의 인덱스 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 따르면, 서버로부터 전송되는 데이터의 크기를 명확히 알 수 있는 효과가 있다.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 따르면, 데이터 타입, 크기에 맞지 않는 데이터를 입력하는 경우, 에러 메시지를 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 따르면, 서버로부터 특정 속성 값(attribute value) 또는 UUID(Universal Unique Identifiers) 값을 통해 데이터를 획득할 수 있는 효과가 있다.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법에 따르면, 특정 특성(Characteristic) 값 또는 UUID(Universal Unique Identifier) 값을 통해 서버로부터 데이터를 정확히 전송 받을 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 3은 블루투스 저전력 에너지 토폴로지(Topology)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 5은 블루투스 저전력 에너지의 속성(Attribute)의 구조와 속성(Attribute) 값을 제공하기 위한 PDU 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 6은 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 서버에 저장되어 있는 큰 데이터 (ATT_MTU-1 보다 큰 데이터)를 획득하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 7은 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 서버에 저장되어 있는 데이터 (ATT_MTU-1 보다 작은 데이터)를 획득하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 8는 본 명세서에서 제안하는, 데이터의 크기에 따라 에러 메시지를 전송함으로써, 서버로부터 데이터를 전송 받는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는, 요청 받은 데이터의 크기에 따라 다른 응답 메시지를 통해 데이터를 전송하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는, 요청 받은 데이터의 크기에 따라 다른 응답 메시지를 통해 데이터를 전송하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 획득하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 특성 또는 UUID를 전송 받기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는, 요청 받은 데이터가 존재하지 않는 경우 에러메시지를 전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 14 및 도 15는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터의 크기 또는 길이 정보를 전송 받기 위한 방법 및 속성(Attribute)의 구조를 나타낸 도이다.
도 16은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 통지(Notification)하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 통지(Notification)하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 지시(Indication)하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 지시(Indication)하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 20 내지 도 23는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 데이터를 저장할 때 발생하는 에러의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명과 관련된 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 온도/기압/신체데이터 센서 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 신호는 메시지형태뿐만 아니라 프레임 형태로도 전송될 수 있으며, 무선 통신 인터페이스 및 무선 통신 수단은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
무선 통신 시스템(100)은 적어도 하나의 서버 디바이스(Server Device, 110) 및 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(Client Device,120)를 포함한다.
서버 디바이스와 클라이언트 디바이스는 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE, 이하 편의상 ‘BLE’로 표현한다.) 기술을 이용하여 블루투스 통신을 수행한다.
먼저, BLE 기술은 블루투스 BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate) 기술과 비교하여, 상대적으로 작은 duty cycle을 가지며 저 가격 생산이 가능하고, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 코인 셀(coin cell) 배터리를 이용할 경우 1년 이상 동작이 가능하다.
또한, BLE 기술에서는 디바이스 간 연결 절차를 간소화하였으며, 패킷 사이즈도 블루투스 BR/EDR 기술에 비해 작게 설계되어 있다.
BLE 기술에서, (1) RF 채널수는 40개이며, (2) 데이터 전송 속도는 1Mbps를 지원하며, (3) 토폴로지는 스캐터넷 구조이며, (4) latency는 3ms 이며, (5) 최대 전류는 15mA이하이며, (6) 출력 전력은 10mW(10dBm)이하이며, (7) 휴대폰, 시계, 스포츠, 헬스케어, 센서, 기기제어 등의 어플리케이션에 주로 사용된다.
상기 서버 디바이스(110)는 다른 디바이스와의 관계에서 클라이언트 디바이스로 동작할 수 있고, 상기 클라이언트 디바이스는 다른 디바이스와의 관계에서 서버 디바이스로 동작할 수 있다. 즉, BLE 통신 시스템에서 어느 하나의 디바이스는 서버 디바이스 또는 클라이언트 디바이스로 동작하는 것이 가능하며, 필요한 경우, 서버 디바이스 및 클라이언트 디바이스로 동시에 동작하는 것도 가능하다.
상기 서버 디바이스(110)는 데이터 서비스 디바이스(Data Service Device), 마스터(Master) 디바이스, 마스터(Master), 서버, 컨덕터(Conductor), 호스트 디바이스(Host Device), 오디오 소스 디바이스(Audio Source Device), 게이트웨이(Gateway), 제 1 디바이스 등으로 표현될 수 있으며, 상기 클라이언트 디바이스는 슬레이브(Slave) 디바이스, 슬레이브(Slave), 클라이언트, 멤버(Member), 센서 디바이스, 싱크 디바이스(Sink Device), 오디오 싱크 디바이스(Audio Sink Device), 제 2 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
서버 디바이스와 클라이언트 디바이스는 상기 무선 통신 시스템의 주요 구성요소에 해당하며, 상기 무선 통신 시스템은 서버 디바이스 및 클라이언트 디바이스 이외에도 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
상기 서버 디바이스는 클라이언트로부터 데이터를 제공 받고, 클라이언트 디바이스와 직접 통신을 수행함으로써, 클라이언트 디바이스로부터 데이터 요청을 수신하는 경우, 응답을 통해 클라이언트 디바이스로 데이터를 제공하는 디바이스를 말한다.
또한, 상기 서버 디바이스는 클라이언트 디바이스로 데이터 정보를 제공하기 위해 클라이언트 디바이스에게 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지를 보낸다. 또한, 상기 서버 디바이스는 상기 클라이언트 디바이스로 지시 메시지를 전송하는 경우, 상기 클라이언트로부터 상기 지시 메시지에 대응하는 확인(Confirm) 메시지를 수신한다.
또한, 상기 서버 디바이스는 알림, 지시, 확인 메시지들을 클라이언트 디바이스와 송수신하는 과정에서 출력부(Display Unit)을 통해서 사용자에게 데이터 정보를 제공하거나 입력부(User Input Interface)를 통해 사용자로부터 입력되는 요청을 수신할 수 있다.
또한, 상기 서버 디바이스는 상기 클라이언트 디바이스와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리(memory unit)로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
또한, 하나의 서버 디바이스는 다수의 클라이언트 디바이스들과 연결될 수 있으며, 본딩(Bonding) 정보를 활용하여 클라이언트 디바이스들과 쉽게 재 연결(또는 접속)이 가능하다.
상기 클라이언트 디바이스(120)는 서버 디바이스에게 데이터 정보 및 데이터 전송을 요청하는 장치를 말한다.
클라이언트 디바이스는 상기 서버 디바이스로부터 알림 메시지, 지시 메시지 등을 통해 데이터를 수신하고, 지시 메시지를 상기 서버 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 지시 메시지에 대한 응답으로 확인 메시지를 보낸다.
상기 클라이언트 디바이스도 마찬가지로 상기 서버 디바이스와 메시지들을 송수신하는 과정에서 출력부를 통해서 사용자에게 정보를 제공하거나 입력부를 통해서 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 클라이언트 디바이스는 상기 서버 디바이스와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
상기 서버 디바이스 및 클라이언트 디바이스의 출력부, 입력부 및 메모리 등과 같은 하드웨어 구성요소에 대해서는 도 5에서 구체적으로 살펴보기로 한다.
또한, 상기 무선 통신 시스템은 블루투스 기술을 통해 개인 영역 네트워킹(Personal Area Networking:PAN)을 구성할 수 있다. 일 예로, 상기 무선 통신 시스템에서는 디바이스 간 개인적인 피코넷(private piconet)을 확립함으로써 파일, 서류 등을 신속하고 안전하게 교환할 수 있다.
BLE 디바이스(또는 기기)는 다양한 블루투스-관련 프로토콜, 프로파일, 처리 등을 지원하도록 동작 가능할 수 있다.
상기 BLE 기술을 포함하고 있는 전자기기는 상기 BLE 외에도 Wi-Fi, Bluetooth BR/EDR, NFC 등의 다수의 무선 통신 인터페이스(Interface)를 포함하고 있다.
이런 다양한 무선 통신 인터페이스 들은 상대 장치와의 커넥션(Connection)이 언제 발생될 지 예측하기 어렵기 때문에 대부분의 전자기기에서는 다수의 무선 통신 인터페이스들을 항상 웨이크 업(Wake up) 상태로 유지하며 사용하고 있다.
이러한 통신 인터페이스들은 유휴 시간(Idle Time)내의 대기 전력을 최소화하기 위한 기술적 해법을 지니고 있고 이에 대한 에너지 효율적 성능 또한 우수하지만, 기술의 발전과 더불어 향후 새롭게 탄생될 모든 무선 통신 인터페이스들을 항상 웨이크 업 상태로 유지하기에는 한계가 분명히 존재하며, 이러한 문제는 배터리 제한이 있는 장치에서 더욱 심각해질 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위하여, BLE를 웨이크 업 인터페이스로 하고, 다른 무선 통신 인터페이스는 요청이 있을 때만 웨이크업 시키는 방법을 제안한다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 서버 디바이스는 출력부(Display Unit, 111), 입력부(User Input Interface, 112), 전력 공급부(Power Supply Unit, 113), 프로세서(Processor, 114), 메모리(Memory Unit, 115), 블루투스 인터페이스(Bluetooth Interface, 116), 다른 통신 인터페이스(Other Interface, 117) 및 통신부(또는 송수신부, 118)를 포함한다.
상기 출력부(111), 입력부(112), 전력 공급부(113), 프로세서(114), 메모리(115), 블루투스 인터페이스(116), 다른 통신 인터페이스(117) 및 통신부(118)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
또한, 클라이언트 디바이스는 출력부(Display Unit, 121), 입력부(User Input Interface, 122), 전력 공급부(Power Supply Unit, 123), 프로세서(Processor, 124), 메모리(Memory Unit, 125), 블루투스 인터페이스(Bluetooth Interface, 126) 및 통신부(또는 송수신부, 127)를 포함한다.
상기 출력부(121), 입력부(122), 전력 공급부(123), 프로세서(124), 메모리(125), 블루투스 인터페이스(126), 및 통신부(127)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
상기 블루투스 인터페이스(116,126)는 블루투스 기술을 이용하여 디바이스들 간의 요청/응답, 명령, 알림, 지시/확인 메시지 등 또는 데이터 전송이 가능한 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 메모리(115,125)는 다양한 종류의 디바이스에 구현되는 유닛으로서, 다양한 종류의 데이터가 저장되는 유닛을 말한다.
상기 프로세서(114,124)는 서버 디바이스 또는 클라이언트 디바이스의 전반적인 동작을 제어하는 모듈을 말하며, 블루투스 인터페이스 및 다른 통신 인터페이스로 메시지를 전송 요청 및 수신받은 메시지를 처리하도록 제어한다.
상기 프로세서(114,124)는 제어부, 제어 유닛(Control Unit), 컨트롤러 등으로 표현될 수 있다.
상기 프로세서(114,124)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(114,124)는 서버 디바이스로부터 광고(Advertising) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 서버 디바이스로 스캔 요청(Scan Request) 메시지를 전송하고, 상기 서버 디바이스로부터 상기 스캔 요청에 대한 응답으로 스캔 응답(Scan Response) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 서버 디바이스와 블루투스 연결 설정을 위해 상기 서버 디바이스로 연결 요청(Connect Request) 메시지를 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
또한, 상기 프로세서(114,124)는 상기 연결 절차를 통해 블루투스 LE 커넥션(Connection)이 형성된 이후, 상기 서버 디바이스로부터 속성 프로토콜을 이용하여 데이터를 읽어오거나(Read), 기록(Write)할 수 있도록 상기 통신부를 제어한다.
상기 메모리(115,125)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
상기 통신부(118,127)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
상기 메모리(115,125)는 프로세서(114,124) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(114,124)와 연결될 수 있다.
상기 출력부(111,121)는 디바이스의 상태 정보 및 메시지 교환 정보 등을 화면을 통해서 사용자에게 제공하기 위한 모듈을 말한다.
상기 전력 공급부(전원 공급부, 113, 123)는 제어부의 제어 하에 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급해주는 모듈을 말한다.
앞에서 살핀 것처럼, BLE 기술에서는 작은 duty cycle을 가지며, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어, 상기 전력 공급부는 적은 출력 전력으로도(10mW(10dBm)이하) 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
상기 입력부(112,122)는 화면 버튼과 같이 사용자의 입력을 제어부에게 제공하여 디바이스의 동작을 사용자가 제어할 수 있게 하는 모듈을 말한다.
도 3은 블루투스 저전력 에너지 토폴로지(Topology)의 일 예를 나타낸다.
상기 도 3을 참조하면, 디바이스 A는 디바이스 B와 디바이스 C를 슬레이브(slave)로 가지는 피코넷(피코넷 A, 음영부분)에서 마스터(master)에 해당한다.
여기서, 피코넷(Piconet)이란, 다수의 디바이스들 중 어느 하나가 마스터이고, 나머지 디바이스들이 마스터 디바이스에 연결되어 있는 공유된 물리 채널을 점유하고 있는 디바이스들의 집합을 의미한다.
BLE 슬레이브는 마스터와 공통 물리 채널을 공유하지 않는다. 각각의 슬레이브는 별개의 물리 채널을 통해 마스터와 통신한다. 마스터 디바이스 F와 슬레이브 디바이스 G를 가지는 또 다른 피코넷(피코넷 F)이 있다.
디바이스 K는 스캐터넷(scatternet K)에 있다. 여기서, 스캐터넷(scatternet)은 다른 피코넷들 간 연결이 존재하는 피코넷의 그룹을 의미한다.
디바이스 K는 디바이스 L의 마스터이면서, 디바이스 M의 슬레이브이다.
디바이스 O 역시 스캐터넷(scatternet O)에 있다. 디바이스 O는 디바이스 P의 슬레이브이면서, 디바이스 Q의 슬레이브이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 5개의 다른 디바이스 그룹들이 존재한다.
1. 디바이스 D는 광고자(advertiser)이고, 디바이스 A는 개시자(initiator)이다(그룹 D).
2. 디바이스 E는 스캐너(scanner)이며, 디바이스 C는 광고자이다(그룹 C).
3. 디바이스 H는 광고자이며, 디바이스 I 및 J는 스캐너들이다(그룹 H).
4. 디바이스 K 또한 광고자이며, 디바이스 N은 개시자이다(그룹 K).
5. 디바이스 R은 광고자이며, 디바이스 O는 개시자이다(그룹 R).
디바이스 A와 B는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
디바이스 A와 C는 또 다른 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
그룹 D에서, 디바이스 D는 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고하며, 디바이스 A는 개시자이다. 디바이스 A는 디바이스 D와 연결을 형성할 수 있고, 피코넷 A로 디바이스를 추가할 수 있다.
그룹 C에서, 디바이스 C는 스캐너 디바이스 E에 의해 캡쳐되는 광고 이벤트의 어떤 타입을 사용하여 광고 물리 채널 상으로 광고를 한다.
그룹 D와 그룹 C는 충돌을 피하기 위해 서로 다른 광고 물리 채널을 사용하거나 다른 시간을 사용할 수 있다.
피코넷 F에는 하나의 물리 채널이 있다. 디바이스 F와 G는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 F는 마스터이고, 디바이스 G는 슬레이브이다.
그룹 H에는 하나의 물리 채널이 있다. 디바이스 H, I 및 J는 하나의 BLE 광고 물리 채널을 사용한다. 디바이스 H는 광고자이며, 디바이스 I 및 J는 스캐너이다.
스캐터넷 K에서, 디바이스 K와 L은 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 K와 M은 또 다른 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
그룹 K에서, 디바이스 K는 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고를 하며, 디바이스 N은 개시자이다. 디바이스 N은 디바이스 K와 연결을 형성할 수 있다. 여기서, 디바이스 K는 두 디바이스들의 슬레이브가 되면서 동시에 한 디바이스의 마스터가 된다.
스캐터넷 O에서, 디바이스 O와 P는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 O와 Q는 또 다른 BLE 피코넷 물리채널을 사용한다.
그룹 R에서, 디바이스 R은 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고를 하며, 디바이스 O는 개시자이다. 디바이스 O는 디바이스 R과 연결을 형성할 수 있다. 여기서, 디바이스 O는 두 디바이스들의 슬레이브가 되면서 동시에 한 디바이스의 마스터가 된다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 4을 참고하면, 상기 도 4의 (a)는 블루투스 BR(Basic Rate)/EDR(Enhanced Data Rate)의 프로토콜 스택의 일 예를 나타내며, (b)는 블루투스 LE(Low Energy)의 프로토콜 스택의 일 예를 나타낸다.
구체적으로, 상기 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 블루투스 BR/EDR 프로토콜 스택은 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface, HCI, 18)를 기준으로 상부의 컨트롤러 스택(Controller stack, 10)과 하부의 호스트 스택(Host Stack, 20)을 포함할 수 있다.
상기 호스트 스택(또는 호스트 모듈)(20)은 2.4GHz의 블루투스 신호를 받는 무선 송수신 모듈과 블루투스 패킷을 전송하거나 수신하기 위한 하드웨어를 말하며, 상기 컨트롤러 스택(10)인 블루투스 모듈과 연결되어 블루투스 모듈을 제어하고 동작을 수행한다.
상기 호스트 스택(20)은 BR/EDR PHY 계층(12), BR/EDR Baseband 계층(14), 링크 매니저 계층(Link Manager, 16)을 포함할 수 있다.
상기 BR/EDR PHY 계층(12)은 2.4GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로, GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation을 사용하는 경우 79 개의 RF 채널을 hopping 하여 데이터를 전송할 수 있다.
상기 BR/EDR Baseband 계층(14)은 Digital Signal을 전송하는 역할을 담당하며, 초당 1400번 hopping 하는 채널 시퀀스를 선택하며, 각 채널 별 625us 길이의 time slot을 전송한다.
상기 링크 매니저 계층(16)은 LMP(Link Manager Protocol)을 활용하여 Bluetooth Connection의 전반적인 동작(link setup, control, security)을 제어한다.
상기 링크 매니저 계층(16)은 아래와 같은 기능을 수행할 수 있다.
- ACL/SCO logical transport, logical link setup 및 control을 한다.
- Detach: connection을 중단하고, 중단 이유를 상대 디바이스에게 알려준다.
- Power control 및 Role switch를 한다.
- Security(authentication, pairing, encryption) 기능을 수행한다.
상기 호스트 컨트롤러 인터페이스 계층(18)은 Host 모듈과 Controller 모듈 사이의 인터페이스 제공하여 Host 가 command와 Data를 Controller에게 제공하게 하며, Controller가 event와 Data를 Host에게 제공할 수 있도록 해준다.
상기 호스트 스택(또는 호스트 모듈, 20)은 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 21), 보안 매니저(Security manager, SM, 22), 속성 프로토콜(Protocol, 23), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 24), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 25), BR/EDR 프로파일(26)을 포함한다.
상기 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 21)은 특정 프로토콜 또는 포로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공할 수 있다.
상기 L2CAP(21)은 블루투스 상위에서 제공하는 다양한 프로토콜, 프로파일 등을 멀티플렉싱(multiplexing)할 수 있다.
블루투스 BR/EDR의 L2CAP에서는 dynamic 채널 사용하며, protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode를 지원하고, Segmentation 및 reassembly, per-channel flow control, error control을 제공한다.
상기 보안 매니저는(Security Manager, SM, 22)은 디바이스를 인증하며, 키 분배(key distribution)를 제공하기 위한 프로토콜이다.
상기 일반 속성 프로파일(GATT, 24)은 서비스들의 구성 시에 상기 속성 프로토콜(23)이 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 속성 프로파일(24)은 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작 가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작 가능할 수 있다.
따라서, 상기 일반 속성 프로파일(24) 및 상기 속성 프로토콜(ATT, 23)은 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
상기 속성 Protocol(23) 및 Profiles(26)은 블루트스 BR/EDR를 이용하는 서비스 (profile)의 정의 및 이들 데이터를 주고 받기 위한 application 프로토콜을 정의하며, 상기 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 25)은 디바이스 발견, 연결, 사용자에게 정보를 제공하는 방안을 정의하며, privacy를 제공한다.
상기 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 블루투스 LE 프로토콜 스택은 타이밍이 중요한 무선장치 인터페이스를 처리하도록 동작 가능한 컨트롤러 스택(Controller stack, 30)과 고레벨(high level) 데이터를 처리하도록 동작 가능한 호스트 스택(Host stack, 40)을 포함한다.
먼저, 컨트롤러 스택(30)은 블루투스 무선장치를 포함할 수 있는 통신 모듈, 예를 들어, 마이크로프로세서와 같은 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있는 프로세서 모듈을 이용하여 구현될 수 있다.
호스트 스택은 프로세서 모듈 상에서 작동되는 OS의 일부로서, 또는 OS 위의 패키지(package)의 인스턴스 생성(instantiation)으로서 구현될 수 있다.
일부 사례들에서, 컨트롤러 스택 및 호스트 스택은 프로세서 모듈 내의 동일한 프로세싱 디바이스 상에서 작동 또는 실행될 수 있다.
상기 컨트롤러 스택(30)은 물리 계층(Physical Layer, PHY, 32), 링크 레이어(Link Layer, 34) 및 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface, 36)를 포함한다.
상기 물리 계층(PHY, 무선 송수신 모듈, 32)은 2.4 GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로 GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation과 40 개의 RF 채널로 구성된 frequency hopping 기법을 사용한다.
블루투스 패킷을 전송하거나 수신하는 역할을 하는 상기 링크 레이어(34)는 3개의 Advertising 채널을 이용하여 Advertising, Scanning 기능을 수행한 후에 디바이스 간 연결을 생성하고, 37개 Data 채널을 통해 최대 42bytes 의 데이터 패킷을 주고 받는 기능을 제공한다.
상기 호스트 스택은 GAP(Generic Access Profile, 40), 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 41), 보안 매니저(Security Manager, SM, 42), 속성 프로토콜(Attribute Protocol, ATT, 440), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 44), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, 25), LT 프로파일(46)을 포함할 수 있다. 다만, 상기 호스트 스택(40)은 이것으로 한정되지는 않고 다양한 프로토콜들 및 프로파일들을 포함할 수 있다.
호스트 스택은 L2CAP을 사용하여 블루투스 상위에서 제공하는 다양한 프로토콜, 프로파일 등을 다중화(multiplexing)한다.
먼저, L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol, 41)은 특정 프로토콜 또는 프로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공할 수 있다.
상기 L2CAP(41)은 상위 계층 프로토콜들 사이에서 데이터를 다중화(multiplex)하고, 패키지(package)들을 분할(segment) 및 재조립(reassemble)하고, 멀티캐스트 데이터 송신을 관리하도록 동작 가능할 수 있다.
블루투스 LE 에서는 3개의 고정 채널(signaling CH을 위해 1개, Security Manager를 위해 1개, Attribute protocol을 위해 1개)을 사용한다.
반면, BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate)에서는 동적인 채널을 사용하며, protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode 등을 지원한다.
SM(Security Manager, 42)은 디바이스를 인증하며, 키 분배(key distribution)를 제공하기 위한 프로토콜이다.
ATT(Attribute Protocol, 43)는 서버-클라이언트(Server-Client) 구조로 상대 디바이스의 데이터를 접근하기 위한 규칙을 정의한다. ATT에는 아래의 6가지의 메시지 유형(Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation)이 있다.
① Request 및 Response 메시지: Request 메시지는 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특정 정보를 요청하기 위한 메시지이며, Response 메시지는 Request 메시지에 대한 응답 메시지로서, 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 전송되는 메시지를 말한다.
② Command 메시지: 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특정 동작의 명령을 지시하기 위해 전송하는 메시지로, 서버 디바이스는 Command 메시지에 대한 응답을 클라이언트 디바이스로 전송하지 않는다.
③ Notification 메시지: 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 이벤트 등과 같은 통지를 위해 전송하는 메시지로, 클라이언트 디바이스는 Notification 메시지에 대한 확인 메시지를 서버 디바이스로 전송하지 않는다.
④ Indication 및 Confirm 메시지: 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 이벤트 등과 같은 통지를 위해 전송하는 메시지로, Notification 메시지와는 달리, 클라이언트 디바이스는 Indication 메시지에 대한 확인 메시지(Confirm message)를 서버 디바이스로 전송한다.
본 발명은 상기 속성 프로토콜(ATT, 43)을 사용하는 GATT 프로파일에서 긴 데이터 요청 시 데이터 길이에 대한 값을 전송하여 클라이언트가 데이터 길이를 명확히 알 수 있게 하며, UUID를 이용하여 서버로부터 특성(Characteristic) 값을 전송 받을 수 있다.
상기 일반 접근 프로파일(GAP, 45)은 블루투스 LE 기술을 위해 새롭게 구현된 계층으로, 블루투스 LE 디바이스들 간의 통신을 위한 역할 선택, 멀티 프로파일 작동이 어떻게 일어나는지를 제어하는데 사용된다.
또한, 상기 일반 접근 프로파일(45)은 디바이스 발견, 연결 생성 및 보안 절차 부분에 주로 사용되며, 사용자에게 정보를 제공하는 방안을 정의하며, 하기와 같은 attribute의 type을 정의한다.
① Service: 데이터와 관련된 behavior의 조합으로 디바이스의 기본적인 동작을 정의
② Include: 서비스 사이의 관계를 정의
③ Characteristics: 서비스에서 사용되는 data 값
④ Behavior: UUID(Universal Unique Identifier, value type)로 정의된 컴퓨터가 읽을 수 있는 포맷
상기 LE 프로파일(46)은 GATT에 의존성을 가지는 profile 들로 주로 블루투스 LE 디바이스에 적용된다. LE 프로파일(46)은 예를 들면, Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service 등이 있을 수 있으며, GATT-based Profiles의 구체적인 내용은 하기와 같다.
① Battery: 배터리 정보 교환 방법
② Time: 시간 정보 교환 방법
③ FindMe: 거리에 따른 알람 서비스 제공
④ Proximity: 배터리 정보 교환 방법
⑤ Time: 시간 정보 교환 방법
상기 일반 속성 프로파일(GATT, 44)은 서비스들의 구성 시에 상기 속성 프로토콜(43)이 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 속성 프로파일(44)은 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작 가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작 가능할 수 있다.
따라서, 상기 일반 속성 프로파일(44) 및 상기 속성 프로토콜(ATT, 43)은 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
이하에서, 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE) 기술의 절차(Procedure)들에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
BLE 절차는 디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure), 광고 절차(Advertising Procedure), 스캐닝 절차(Scanning Procedure), 디스커버링 절차(Discovering Procedure), 연결 절차(Connecting Procedure) 등으로 구분될 수 있다.
디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure)
디바이스 필터링 절차는 컨트롤러 스택에서 요청, 지시, 알림 등에 대한 응답을 수행하는 디바이스들의 수를 줄이기 위한 방법이다.
모든 디바이스에서 요청 수신 시, 이에 대해 응답하는 것이 불필요하기 때문에, 컨트롤러 스택은 요청을 전송하는 개수를 줄여서, BLE 컨트롤러 스택에서 전력 소비가 줄 수 있도록 제어할 수 있다.
광고 디바이스 또는 스캐닝 디바이스는 광고 패킷, 스캔 요청 또는 연결 요청을 수신하는 디바이스를 제한하기 위해 상기 디바이스 필터링 절차를 수행할 수 있다.
여기서, 광고 디바이스는 광고 이벤트를 전송하는 즉, 광고를 수행하는 디바이스를 말하며, 광고자(Advertiser)라고도 표현된다.
스캐닝 디바이스는 스캐닝을 수행하는 디바이스, 스캔 요청을 전송하는 디바이스를 말한다.
BLE에서는, 스캐닝 디바이스가 일부 광고 패킷들을 광고 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 상기 광고 디바이스로 스캔 요청을 전송해야 한다.
하지만, 디바이스 필터링 절차가 사용되어 스캔 요청 전송이 불필요한 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 전송되는 광고 패킷들을 무시할 수 있다.
연결 요청 과정에서도 디바이스 필터링 절차가 사용될 수 있다. 만약, 연결 요청 과정에서 디바이스 필터링이 사용되는 경우, 연결 요청을 무시함으로써 상기 연결 요청에 대한 응답을 전송할 필요가 없게 된다.
광고 절차(Advertising Procedure)
광고 디바이스는 영역 내 디바이스들로 비지향성의 브로드캐스트를 수행하기 위해 광고 절차를 수행한다.
여기서, 비지향성의 브로드캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트가 아닌 전(모든) 방향으로의 브로드캐스트를 말한다.
이와 달리, 지향성 브로드 캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트를 말한다. 비지향성 브로드캐스트는 광고 디바이스와 리스닝(또는 청취) 상태에 있는 디바이스(이하, 리스닝 디바이스라 한다.) 간에 연결 절차 없이 발생한다.
광고 절차는 근처의 개시 디바이스와 블루투스 연결을 확립하기 위해 사용된다.
또는, 광고 절차는 광고 채널에서 리스닝을 수행하고 있는 스캐닝 디바이스들에게 사용자 데이터의 주기적인 브로드캐스트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
광고 절차에서 모든 광고(또는 광고 이벤트)는 광고 물리 채널을 통해 브로드캐스트된다.
광고 디바이스들은 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 얻기 위해 리스닝을 수행하고 있는 리스닝 디바이스들로부터 스캔 요청을 수신할 수 있다. 광고 디바이스는 스캔 요청을 수신한 광고 물리 채널과 동일한 광고 물리 채널을 통해, 스캔 요청을 전송한 디바이스로 스캔 요청에 대한 응답을 전송한다.
광고 패킷들의 일 부분으로서 보내지는 브로드캐스트 사용자 데이터는 동적인 데이터인 반면에, 스캔 응답 데이터는 일반적으로 정적인 데이터이다.
광고 디바이스는 광고 (브로드캐스트) 물리 채널 상에서 개시 디바이스로부터 연결 요청을 수신할 수 있다. 만약, 광고 디바이스가 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하였고, 개시 디바이스가 디바이스 필터링 절차에 의해 필터링 되지 않았다면, 광고 디바이스는 광고를 멈추고 연결 모드(connected mode)로 진입한다. 광고 디바이스는 연결 모드 이후에 다시 광고를 시작할 수 있다.
스캐닝 절차(Scanning Procedure)
스캐닝을 수행하는 디바이스 즉, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 사용하는 광고 디바이스들로부터 사용자 데이터의 비지향성 브로드캐스트를 청취하기 위해 스캐닝 절차를 수행한다.
스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 요청 하기 위해, 광고 물리 채널을 통해 스캔 요청을 광고 디바이스로 전송한다. 광고 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 스캐닝 디바이스에서 요청한 추가적인 사용자 데이터를 포함하여 상기 스캔 요청에 대한 응답인 스캔 응답을 전송한다.
상기 스캐닝 절차는 BLE 피코넷에서 다른 BLE 디바이스와 연결되는 동안 사용될 수 있다.
만약, 스캐닝 디바이스가 브로드캐스트되는 광고 이벤트를 수신하고, 연결 요청을 개시할 수 있는 개시자 모드(initiator mode)에 있는 경우, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 광고 디바이스와 블루투스 연결을 시작할 수 있다.
스캐닝 디바이스가 광고 디바이스로 연결 요청을 전송하는 경우, 스캐닝 디바이스는 추가적인 브로드캐스트를 위한 개시자 모드 스캐닝을 중지하고, 연결 모드로 진입한다.
디스커버링 절차(Discovering Procedure)
블루투스 통신이 가능한 디바이스(이하, ‘블루투스 디바이스’라 한다.)들은 근처에 존재하는 디바이스들을 발견하기 위해 또는 주어진 영역 내에서 다른 디바이스들에 의해 발견되기 위해 광고 절차와 스캐닝 절차를 수행한다.
디스커버링 절차는 비대칭적으로 수행된다. 주위의 다른 디바이스를 찾으려고 하는 블루투스 디바이스를 디스커버링 디바이스(discovering device)라 하며, 스캔 가능한 광고 이벤트를 광고하는 디바이스들을 찾기 위해 리스닝한다. 다른 디바이스로부터 발견되어 이용 가능한 블루투스 디바이스를 디스커버러블 디바이스(discoverable device)라 하며, 적극적으로 광고 (브로드캐스트) 물리 채널을 통해 다른 디바이스가 스캔 가능하도록 광고 이벤트를 브로드캐스트한다.
디스커버링 디바이스와 디스커버러블 디바이스 모두 피코넷에서 다른 블루투스 디바이스들과 이미 연결되어 있을 수 있다.
연결 절차(Connecting Procedure)
연결 절차는 비대칭적이며, 연결 절차는 특정 블루투스 디바이스가 광고 절차를 수행하는 동안 다른 블루투스 디바이스는 스캐닝 절차를 수행할 것을 요구한다.
즉, 광고 절차가 목적이 될 수 있으며, 그 결과 단지 하나의 디바이스만 광고에 응답할 것이다. 광고 디바이스로부터 접속 가능한 광고 이벤트를 수신한 이후, 광고 (브로트캐스트) 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 연결을 개시할 수 있다.
다음으로, BLE 기술에서의 동작 상태 즉, 광고 상태(Advertising State), 스캐닝 상태(Scanning State), 개시 상태(Initiating State), 연결 상태(connection state)에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
광고 상태(Advertising State)
링크 계층(LL)은 호스트 (스택)의 지시에 의해, 광고 상태로 들어간다. 링크 계층이 광고 상태에 있을 경우, 링크 계층은 광고 이벤트들에서 광고 PDU(Packet Data Unit)들을 전송한다.
각각의 광고 이벤트는 적어도 하나의 광고 PDU들로 구성되며, 광고 PDU들은 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 전송된다. 광고 이벤트는 광고 PDU가 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 각각 전송되었을 경우, 종료되거나 광고 디바이스가 다른 기능 수행을 위해 공간을 확보할 필요가 있을 경우 좀 더 일찍 광고 이벤트를 종료할 수 있다.
스캐닝 상태(Scanning State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 스캐닝 상태로 들어간다. 스캐닝 상태에서, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들을 리스닝한다.
스캐닝 상태에는 수동적 스캐닝(passive scanning), 적극적 스캐닝(active scanning)의 두 타입이 있으며, 각 스캐닝 타입은 호스트에 의해 결정된다.
스캐닝을 수행하기 위한 별도의 시간이나 광고 채널 인덱스가 정의되지는 않는다.
스캐닝 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우(scanWindow) 구간(duration) 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다. 스캔인터벌(scanInterval)은 두 개의 연속적인 스캔 윈도우의 시작점 사이의 간격(인터벌)으로서 정의된다.
링크 계층은 스케쥴링의 충돌이 없는 경우, 호스트에 의해 지시되는 바와 같이 스캔윈도우의 모든 스캔인터벌 완성을 위해 리스닝해야한다. 각 스캔윈도우에서, 링크 계층은 다른 광고 채널 인덱스를 스캔해야한다. 링크 계층은 사용 가능한 모든 광고 채널 인덱스들을 사용한다.
수동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 단지 패킷들만 수신하고, 어떤 패킷들도 전송하지 못한다.
능동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 광고 디바이스로 광고 PDU들과 광고 디바이스 관련 추가적인 정보를 요청할 수 있는 광고 PDU 타입에 의존하기 위해 리스닝을 수행한다.
개시 상태(Initiating State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 개시 상태로 들어간다.
링크 계층이 개시 상태에 있을 때, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들에 대한 리스닝을 수행한다.
개시 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우 구간 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다.
연결 상태(connection state)
링크 계층은 연결 요청을 수행하는 디바이스 즉, 개시 디바이스가 CONNECT_REQ PDU를 광고 디바이스로 전송할 때 또는 광고 디바이스가 개시 디바이스로부터 CONNECT_REQ PDU를 수신할 때 연결 상태로 들어간다.
연결 상태로 들어간 이후, 연결이 생성되는 것으로 고려된다. 다만, 연결이 연결 상태로 들어간 시점에서 확립되도록 고려될 필요는 없다. 새로 생성된 연결과 기 확립된 연결 간의 유일한 차이는 링크 계층 연결 감독 타임아웃(supervision timeout) 값뿐이다.
두 디바이스가 연결되어 있을 때, 두 디바이스들은 다른 역할로 활동한다.
마스터 역할을 수행하는 링크 계층은 마스터로 불리며, 슬레이브 역할을 수행하는 링크 계층은 슬레이브로 불린다. 마스터는 연결 이벤트의 타이밍을 조절하고, 연결 이벤트는 마스터와 슬레이브 간 동기화되는 시점을 말한다.
이하에서, 블루투스 인터페이스에서 정의되는 패킷에 대해 간략히 살펴보기로 한다. BLE 디바이스들은 하기에서 정의되는 패킷들을 사용한다.
패킷 포맷(Packet Format)
링크 계층(Link Layer)은 광고 채널 패킷과 데이터 채널 패킷 둘 다를 위해 사용되는 단지 하나의 패킷 포맷만을 가진다.
각 패킷은 프리앰블(Preamble), 접속 주소(Access Address), PDU 및 CRC 4개의 필드로 구성된다.
하나의 패킷이 광고 물리 채널에서 송신될 때, PDU는 광고 채널 PDU가 될 것이며, 하나의 패킷이 데이터 물리 채널에서 전송될 때, PDU는 데이터 채널 PDU가 될 것이다.
광고 채널 PDU(Advertising Channel PDU)
광고 채널 PDU(Packet Data Unit)는 16비트 헤더와 다양한 크기의 페이로드를 가진다.
헤더에 포함되는 광고 채널 PDU의 PDU 타입 필드는 하기 표 1에서 정의된 바와 같은 PDU 타입을 나타낸다.
표 1
PDU Type Packet Name
0000 ADV_IND
0001 ADV_DIRECT_IND
0010 ADV_NONCONN_IND
0011 SCAN_REQ
0100 SCAN_RSP
0101 CONNECT_REQ
0110 ADV_SCAN_IND
0111 - 1111 Reserved
광고 PDU(Advertising PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입들은 광고 PDU로 불리고 구체적인 이벤트에서 사용된다.
ADV_IND: 연결 가능한 비지향성 광고 이벤트
ADV_DIRECT_IND: 연결 가능한 지향성 광고 이벤트
ADV_NONCONN_IND: 연결 가능하지 않은 비지향성 광고 이벤트
ADV_SCAN_IND: 스캔 가능한 비지향성 광고 이벤트
상기 PDU들은 광고 상태에서 링크 계층(Link Layer)에서 전송되고, 스캐닝 상태 또는 개시 상태(Initiating State)에서 링크 계층에 의해 수신된다.
스캐닝 PDU(Scanning PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입은 스캐닝 PDU로 불리며, 하기에서 설명되는 상태에서 사용된다.
SCAN_REQ: 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
SCAN_RSP: 광고 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
개시 PDU(Initiating PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입은 개시 PDU로 불린다.
CONNECT_REQ: 개시 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
데이터 채널 PDU(Data Channel PDU)
데이터 채널 PDU는 16 비트 헤더, 다양한 크기의 페이로드를 가지고, 메시지 무결점 체크(Message Integrity Check:MIC) 필드를 포함할 수 있다.
앞에서 살펴본, BLE 기술에서의 절차, 상태, 패킷 포맷 등은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 적용될 수 있다.
도 5은 블루투스 저전력 에너지의 속성(Attribute)의 구조와 속성(Attribute) 값을 제공하기 위한 PDU 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 5의 (a)는 앞에서 설명한 속성(Attribute)의 구성요소의 일 예를 나타내는 것으로서, 하나의 속성(Attribute)는 네 개의 구성요소로 이루어 지며 아래와 같은 의미를 가진다.
- Attribute Handle: 속성의 주소
- Attribute Type: 속성의 유형
- Attribute Value: 속성의 값
- Attribute Permissions: 속성에 대한 접근 권한
서버는 위와 같은 형태의 속성(Attribute)을 사용하여 서비스를 제공하며, 상기 도 5의 (b)와 같은 속성 프로토콜 PDU(Attribute Protocol PDU) 형태로 데이터를 전송하게 된다.
아래 표 2는 상기 도 5 (b) 속성 프로토콜 PDU의 일 예를 나타낸 표이다.
표 2
Name Size(Octets) Description
Attribute Opcode 1 The Attribute PDU operation codebit7: Authentication Signature Flagbit6: Command Flagbit5-0: Method
Attribute Parameter 0 to (ATT_MTU-X) The Attribute PDU parametersX = 1 if Authentication Signature Flag of the Attribute Opcode is 0X = 13 if Authentication Signature Flag of the Attribute Opcode is 1
Authentication Signature 0 or 12 Optional authentication signature for the Attribute Opcode and Attribute Parameters
상기 표 2 및 상기 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 속성 프로토콜 PDU는 Opcode 필드, Attribute Parameters 필드 및/또는 Authentication Signature 필드로 구성될 수 있다.
상기 Attribute Opcode는 octet의 데이터로 해당 속성 프로토콜 PDU가 어떤 PDU인지를 알려주는 정보를 포함한다.
아래 표 3은 상기 Attribute Opcode의 일 예를 나타낸 표이다.
표 3
Attribute PDU Name Attribute Opcode Parameters
Error Response 0x01 Request Opcode in Error,Attribute Handle In Error,Error Code
Exchange MTU Request 0x02 Client Rx MTU
Exchange MTU Response 0x03 Server Rx MTU
Find Information Request 0x04 Starting Handle,Ending Handle,UUID
Find Information Response 0x05 Format,Information Data
Find by Type Value Request 0x06 Starting Handle,Ending Handle,Attribute Type,Attribute Value
Find by Type Value Response 0x07 Handles Information List
Read By Type Request 0x08 Starting Handle,Ending Handle,UUID
Read By Type Response 0x09 Length,Attribute Data List
Read Request 0x0A Attribute Handle
Read Response 0x0B Attribute Value
Read by Blob Request 0x0C Attribute Handle,Value Offset
Read by Blob Response 0x0D Part Attribute Value,Handle Set
Read Multiple Request 0x0E Value Set
Read Multiple Response 0x0F Starting Handle,Ending Handle,UUID
Read by Group Type Request 0x10 Length,Attribute Data List
Read by Group Type Response 0x11 Attribute Handle,Attribute Value
Write Request 0x12 -
Write Response 0x13 Attribute Handle,Attribute Value
Write Command 0x52 Attribute Handle,Attribute Value
Prepare Write Request 0x16 Attribute Handle,Value Offset,Part Attribute Value
Prepare Write Response 0x17 Attribute Handle,Value Offset,Part Attribute Value
Execute Write Request 0x18 Flags
Execute Write Response 0x19 -
Handle Value Notification 0x1B Attribute Handle,Attribute Value
Handle Value Indication 0x1D Attribute Handle,Attribute Value
Handle Value Confirmation 0x1E
Signed Write Command 0xD2 Attribute Handle,Attribute Value,Authentication Signature
상기 Attribute Parameters는 실제 메시지에서 전달하고자 하는 정보를 포함하고 있으며, 아래와 같은 값을 가질 수 있다.
- Handle: 데이터가 위치한 Index
- Value: 데이터의 값
- Data List: 여러 데이터 값들의 목록
- Length: 데이터의 길이
상기 Authentication Signature는 Optional 필드로 선택적으로 존재하거나 존재하지 않을 수 있으며, Signed Write Command일 경우 12octet의 Signature 정보를 포함할 수 있다.
이와 같은 Attribute Protocol PDU를 통해서 클라이언트는 서버에 저장되어 있는 Attribute Handle 값, Attribute Value, Data List 또는 Length 값을 읽어오거나, 서버에 위와 같은 값을 저장할 수 있다.
본 발명은 이와 같이, 서버에서 데이터를 불러오거나 저장할 때 사용되는 에러 코드 및, 특정 값을 정확하게 불러오기 위한 방법을 제안한다.
도 6은 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 서버에 저장되어 있는 큰 데이터 (ATT_MTU-1 보다 큰 데이터)를 획득하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 경우, 데이터의 크기 또는 길이에 따라 메시지 타입을 다르게 하여 전송할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트(120)와 서버(110)는 블루투스 LE 연결 절차를 통해 블루투스 LE 링크가 형성되어 있다.
이후, 상기 클라이언트(120)는 앞에서 설명한 속성 프로토콜(Attribute Protocol)을 통해서 상기 서버(110)에 저장되어 있는 데이터(예를 들면, 특성 값)를 읽어오기 위해서 상기 서버(110)로 읽기 요청(Read Request)을 전송한다(S610).
이때, 상기 클라이언트(120)는 읽고자 하는 특성 값(Characteristic Value)의 Handle 값을 상기 읽기 요청에 포함하여 상기 서버(110)에 데이터를 요청하게 된다.
상기 속성 프로토콜(Attribute Protocol)의 최대 데이터 전송 크기는 ATT_MTU-1이며, 이보다 데이터가 큰 경우에는 ATT_MTU-1의 크기까지만 읽어올 수 있다.
상기 읽기 요청을 수신한 상기 서버(100)는 상기 읽기 요청(Read Request)에 포함되어 있는 Handle 값을 기초로 저장되어 있는 데이터를 찾아 읽기 응답(Read Response)을 통해 상기 클라이언트에게 상기 데이터를 전송한다(S620).
이때, 상기 읽기 응답(Read Response)을 통해 전송할 수 있는 데이터의 최대 크기는 ATT_MTU-1이며, 이보다 큰 경우, ATT_MTU-1의 크기까지만 전송할 수 있다.
상기 읽기 응답(Read Response)을 통해 데이터를 전송 받은 상기 클라이언트는 상기 데이터(예를 들면, Characteristic)의 길이가 가변적이어서 읽기 응답을 통해 한번에 모든 데이터를 전송 받지 못한 경우, 추가 데이터가 존재하는지 여부를 알 수 없다.
만약, 상기 클라이언트(120)가 ATT_MTU-1보다 큰 크기의 데이터를 읽어오기 위해서는 데이터를 부분적으로 나눠서 읽어올 수 있으며, 이를 위해 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)을 전송한다(S630).
상기 읽기 블럽 요청은 읽어오고자 하는 특성(Characteristic)의 Handle 값뿐만 아니라, 부분적으로 나눠진 데이터를 읽어오기 위해서 특성 오프셋(Characteristic Offset)을 포함하고 있어 상기 특성 오프셋부터 데이터를 읽어올 수 있다.
상기 읽기 블럽 요청을 수신한 상기 서버(110)는 상기 Handle 값 및 특성 오프셋 값을 기초로 ATT_MTU-3까지의 크기에 해당되는 데이터를 읽기 블럽 응답(Read Blob Response)에 포함해서 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S630).
이후, 전송될 데이터가 남아 있는 경우 추가적인 요청 및 응답을 통해서 데이터를 수신할 수 있다(S630).
하지만, 특성 오프셋(Characteristic Offset)의 값이 데이터의 크기보다 크거나, 상기 읽기 블럽 응답(Read Blob Response)를 통해 전송 받은 데이터의 크기가 상기 ATT_MTU-3보다 작을 경우에는 추가적인 요청을 전송하지 않을 수 있다.
또는 Invalid Offset Response를 상기 클라이언트(120)가 수신한 경우 추가 요청을 전송하지 않을 수 있다.
이와 같은 방법은, 상기 클라이언트(120)가 전송 받고자 하는 데이터의 크기를 미리 알고 있어야 읽기 블럽 요청을 통해서 분할 전송을 받을 수 있고, 그렇지 못한 경우에는 읽기 요청을 통해서 데이터를 전송 받을 수 밖에 없어 전송 받은 데이터가 전체 데이터의 일부인지, 추가적인 데이터가 더 존재하는 지 알 수 없다는 문제점이 존재한다.
본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 읽기 응답 전송 시 추가적인 데이터가 더 존재하는지 여부, 데이터의 길이 등과 같은 정보를 전송하는 방법을 제안한다.
도 7은 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 서버에 저장되어 있는 데이터 (ATT_MTU-1 보다 작은 데이터)를 획득하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면, 특성(Characteristic)의 UUID를 이용하여 서버에 저장되어 있는 특성 값을 읽어올 수 있다.
구체적으로, 상기 클라이언트(120)가 특정 특성(Characteristic)의 UUID를 알고 있는 경우, 이를 이용하여 서버(110)로부터 데이터를 읽어오기 위해 상기 서버(110)에게 Read By Type Request를 전송한다(S710).
이때, 상기 Read By Type Request는 특정 특성의 UUID 값과 Starting Handle 값 및 Ending Handle 값을 포함할 수 있다.
여기서, 일반적으로 상기 Starting Handle 값 및 Ending Handle 값의 경우 특정 서비스의 Starting Handle 값과 Ending Handle 값이다.
상기 Read By Type Request를 수신한 상기 서버(110)는 요청 받은 값을 Read By Type Response를 통해서 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S720).
이때, 상기 Starting Handle 값과 상기 Ending Handle 값 사이에 상기 UUID를 가지는 특성(Characteristic) 값은 다수가 존재할 수 있으며, 상기 서버(110)는 특성(Characteristic)의 Handle 값을 알 수 없기 때문에 동일한 UUID를 가지는 다수의 특성 값을 상기 클라이언트(120)에게 전송하게 된다.
이후, 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)로부터 전송 받고자 하는 데이터가 추가적으로 존재하는 경우, 추가적인 요청 및 응답을 통해서 데이터를 수신할 수 있다(S730).
이와 같은 방법에서 상기 Read By Type Response는 최대 ATT_MTU-1 만큼의 크기만 전송할 수 있기 때문에, 상기 Read By Type Response에 상기 클라이언트(120)가 원하는 특성 값이 포함되지 않을 수 있다.
또한, 상기 클라이언트(120)가 특성의 Handle 정보를 가지고 있지 않기 때문에, 전송 받은 값을 가지고 어떤 특성(Characteristic) 값인지 파악하기 어렵다는 문제점이 존재한다.
따라서, 본 발명에서는 특성(Characteristic)의 Handle 값을 상기 서버로부터 전송 받는 방법을 제안한다.
도 8는 본 명세서에서 제안하는, 데이터의 크기에 따라 에러 메시지를 전송함으로써, 서버로부터 데이터를 전송 받는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 서버로부터 읽어오려는 데이터크기가 읽기 응답(Read Response)의 최대 전송 크기보다 큰 경우 에러메시지를 전송함으로써 분할 전송을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 클라이언트(120)가 상기 서버(110)에 저장되어 있는 데이터를 읽어오고자 하는 경우, 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 읽기 요청(Read Request)을 전송한다(S810).
이때, 상기 읽기 요청은 해당 속성(Attribute)의 핸들 값을 포함한다. 예를 들어, 아래 표 4과 같은 속성(Attribute) 값을 읽어오고자 한다면, 상기 클라이언트(120)는 “0x0123”의 핸들 값을 상기 읽기 요청에 포함하여 전송한다.
표 4
Attribute Handle Attribute Type Attribute Value Attribute Permission
0x0123 Name A very Long Device Name Using a Long Attribute
상기 읽기 요청을 수신한 상기 서버(110)는 요청 받은 데이터를 상기 Handle 값을 기초로 찾을 수 있다. 이때, 상기 요청 받은 데이터의 크기가 읽기 응답(Read Response)의 최대 전송 크기 보다 큰 경우, 상기 서버(110)는 상기 클라이언트(120)에게 에러 응답(Error Response)를 전송한다(S820).
아래 표 5는 상기 에러 응답(Error Response)의 데이터 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 5
Parameter Size(octets) Description
Attribute Opcode 1 0x01 = Error Response
Request Opcode In Error 1 The Request that generated this error response
Attribute Handle In Error 2 The attribute Handle that generated this error response
Error Code 1 The reason why the request has generated an error response
상기 에러 응답은 Attribute Opcode, Request Opcode in Error, Attribute Handle in Error 및/또는 Error Code로 구성될 수 있다.
상기 Attribute Opcode는 “0x01” 값으로 Error Response임을 나타낸다. 상기 Request Opcode In Error는 Error가 발생한 요청의 Opcode를 나타내며, 상기 Attribute Handle in Error는 Error가 발생한 요청의 속성 핸들(attribute handle) 값을 나타낸다.
상기 Error Code는 Error가 발생한 원인을 나타내며, 아래 표 5의 값들 중 하나를 가질 수 있다.
아래 표 6는 상기 에러 코드 값의 일 예를 나타낸 표이다.
표 6
Name Error Code Description
Invalid Handle 0x01 The Attribute Handle given was not valid on this server
Read Not Permitted 0x02 The attribute cannot be read
Write Not Permitted 0x03 The attribute cannot be written
Invalid PDU 0x04 The attribute PDU was invalid
Insufficient Authentication 0x05 The attribute requires authentication before it can be read or written
Request Not Supported 0x06 Attribute server does not support the request received from the client
Invalid Offset 0x07 Offset specified was past the end of the attribute
Insufficient Authorization 0x08 The attribute requires authorization before it can be read or write
Prepare Queue Full 0x09 Too many prepare writes have been queued
Attribute Not Found 0x0A No attribute found within the given attribute handle range
Attribute Not Long 0x0B The attribute cannot be read or written using the Read Blob Request
Insufficient Encryption Key Size 0x0C The Encryption Key Size Used for encryption this link is insufficient
Invalid Attribute Value Length 0x0D The attribute value length is invalid for the operation
Unlikely Error 0x0E The attribute request that was requested has encountered an error that was unlikely, and therefore could not be completed as requested
Insufficient Encryption 0x0F The attribute requires Encryption before it can be read or written
Unsupported Group Type 0x10 The attribute type is not a supported grouping attribute as defined by a higher layer specification
Insufficient Resources 0x11 In sufficient Resources to complete the request
Attribute Too Long 0x12 The attribute cannot be read or written using the Read Request
Attribute Too many 0x13 The attribute cannot be read or written due to more than one attribute
Invalid Attribute Value Type 0x14 The Type of Attribute value is invalid
Reserved 0x15 - 0x7F The attribute requires authorization before it can be read or write
Application Error 0x80 - 0x9F Too many prepare writes have been queued
Reserved 0xA0 - 0xDF No attribute found within the given attribute handle range
Common Profile and Service Error Codes 0xE0 - 0xFF
이때, 상기 서버(110)는 요청 받은 데이터의 크기가 읽기 응답(Read Response)의 최대 전송 크기 보다 크기 때문에, 상기 에러 응답의 에러코드 값은 “0x12”로 하여 상기 읽기 요청(Read request)의 정보와 함께 상기 클라이언트(120)에게 전송한다.
상기 읽기 요청의 정보는 상기 읽기 요청의 Opcode 및/또는 요청 Handle 값을 포함할 수 있다.
상기 에러 응답을 받은 상기 클라이언트(120)는 요청한 특성 값의 크기가 읽기 응답(read response)를 통해 전송될 수 있는 최대 전송 크기 보다 크다는 것을 알 수 있다.
따라서, 상기 클라이언트(120)는 상기 특성 값을 나눠서 전송 받기 위해 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)을 상기 서버(110)에게 전송한다(S830). 상기 읽기 블럽 요청은 전송 받고자 하는 속성(Attribute)의 Handle 값, 및 전송 받을 데이터의 시작지점을 나타내는 오프셋 값을 포함한다.
상기 읽기 블럽 요청은 Attribute Handle 값인 “0x0123’ 및 오프셋 값(0x0000)을 포함할 수 있다.
상기 요청을 받은 상기 서버는 “0x0123”에 해당하는 Handle 값을 가지는 특성 값을 “0x0000”부터 ATT_MTU-1의 크기(“0x0016”까지)에 해당 하는 값(본 실시예에서 “A very Long Device Nam”)을 읽기 블럽 응답(Read Blob Response)를 통해 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S840).
이후, 상기 클라이언트는 이후 값을 전송 받기 위하여 Handle 값 “0x0123 및 오프 셋 값 “0x0016”을 포함하는 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)를 상기 서버(110)로 전송한다(S850).
상기 요청을 받은 상기 서버(110)는 요청 받은 오프 셋 값부터 ATT_MTU-1까지의 값에 해당하는 값(본 실시예에서 “e Using A Long Attribu”)을 읽기 블럽 응답을 통해 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S860).
상기 클라이언트(120)는 ATT_MTU-1의 크기보다 작은 데이터나 Invalid Offset Error Code를 가지는 응답을 수신하지 않은 바, 아직 추가 데이터가 존재함을 알 수 있다.
따라서, 상기 클라이언트(120)는 Handle 값 “0x0123 및 오프 셋 값 “0x002C”을 포함하는 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)를 상기 서버(110)로 전송한다(S870).
상기 요청을 받은 상기 서버(110)는 요청 받은 오프 셋 값부터 나머지 값(본 실시예에서 “te”)을 상기 클라이언트(120)에게 전송하며(S880), 상기 클라이언트(120)는 ATT_MTU-1 보다 작은 크기의 데이터가 전송되었으므로 추가데이터가 없다는 것을 인지하게 된다.
이와 같은 방법을 통해서 상기 클라이언트는 전송 받고자 하는 데이터의 크기 또는 길이를 알 수 있으며, 읽기 응답을 전송한 경우에도 길이기 간 데이터를 모두 전송 받을 수 있다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는, 요청 받은 데이터의 크기에 따라 다른 응답 메시지를 통해 데이터를 전송하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 도 8과는 다르게 에러메시지를 이용하지 않고, 요청 받은 데이터의 크기에 따라서 서버가 다른 응답 메시지를 이용하여 데이터를 전송한다.
구체적으로, 상기 서버(110)는 상기 클라이언트(120)로부터 데이터 전송 요청을 받은 경우(S910), 상기 요청 메시지에 포함된 handle 값을 통해 전송하고자 하는 데이터를 찾을 수 있다.
상기 요청 받은 데이터를 찾은 상기 서버(110)는 상기 데이터가 읽기 응답(Read Response)을 통해 전송될 수 있는 최대 전송 크기(ATT_MTU-1)보다 큰지 여부를 판단한다(S920).
판단 결과, 상기 데이터가 상기 ATT_MTU-1 보다 큰 경우, 상기 서버(110)는 상기 데이터를 나눠서 전송하기 위해, 읽기 블럽 응답(Read Blob Response)를 통해 상기 데이터를 전송하게 된다(S930).
하지만, 상기 데이터가 상기 ATT_MTU-1 보다 작은 경우, 상기 서버(110)는 상기 데이터를 읽기 응답(Read Response)를 통해 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S940).
도 10은 본 명세서에서 제안하는, 요청 받은 데이터의 크기에 따라 다른 응답 메시지를 통해 데이터를 전송하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 10을 참조하여, 상기 도 9에서 설명한 방법을 구체적인 예를 들어 설명하도록 한다. 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에 저장되어 있는 상기 표 3과 같은 특성 값을 요청하기 위해서 상기 서버(110)에게 읽기 요청(Read Request)을 전송할 수 있다(S1010).
이때, 상기 읽기 요청(Read Request)은 “0x0123”의 핸들 값을 가지고 있다.
상기 서버(100)는 상기 핸들 값을 이용하여 요청 받은 특성 값인 “A Very Long Device Name Using a Long Attribute” 값을 찾을 수 있고, 상기 특성 값이 최대 전송 크기(ATT_MTU-1)보다 큰지 여부를 판단 할 수 있다.
이때, 상기 특성 값이 상기 ATT_MTU-1보다 큰 경우, 상기 서버(110)는 상기 ATT_MTU-1의 크기에 해당하는 데이터인 “A Very Long Device Nam”을 읽기 블럽 응답(Read Blob Response)를 통해 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S1020).
상기 클라이언트는 상기 읽기 요청에 대한 응답으로 읽기 블럽 응답이 전송된 것을 보고 추가적인 데이터가 더 있음을 알 수 있다.
따라서, 상기 클라이언트는 추가적인 데이터를 전송 받기 위해 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)을 상기 서버(110)로 전송한다(S1030). 이때, 상기 읽기 블럽 요청에는, 해당 속성(attribute)의 핸들 값인 “0x0123”과 전송 받고자 하는 값의 오프셋(offset) 값인 “0x0016”을 포함할 수 있다.
상기 읽기 블럽 요청을 수신한 상기 서버(110)는 상기 핸들 값을 기초로 상기 오프 셋 값인 “0x0016”부터 최대 전송 크기에 해당하는 값인 “e Using a Long Attribu” 값을 상기 오프 셋 값과 함께 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S1040).
상기 클라이언트(120)는 ATT_MTU-1의 크기보다 작은 데이터나 Invalid Offset Error Code를 가지는 응답을 수신하지 않은 바, 아직 추가 데이터가 존재함을 알 수 있다.
따라서, 상기 클라이언트(120)는 Handle 값 “0x0123 및 오프 셋 값 “0x002C”을 포함하는 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)를 상기 서버(110)로 전송한다(S1050).
상기 요청을 받은 상기 서버(110)는 요청 받은 오프 셋 값부터 나머지 값에 해당하는 “te” 값을 상기 클라이언트(120)에게 전송하며(S1060), 상기 클라이언트(120)는 ATT_MTU-1 보다 작은 크기의 데이터가 전송되었으므로 추가데이터가 없다는 것을 인지하게 된다.
따라서, 상기 클라이언트는 더 이상 상기 서버(110)로 데이터를 요청하지 않게 된다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 획득하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 11을 참조하면, 서버로부터 읽어오고자 하는 특성 값을 상기 특성 값의 UUID로 요청하는 경우, 동일한 UUID를 가지는 특성 값이 다수일 때 에러 메시지를 전송함으로써 다른 UUID를 통해 특성 값을 전송 받을 수 있다.
구체적으로, 상기 클라이언트가 “0x100” 부터 “0x150”사이의 Handle 값을 가지고, Characteristic UUID가 “<<Temperature>>”인 데이터를 Read By Type Request를 통해서 상기 서버(110)에게 요청할 수 있다(S1110).
이때, 상기 서버(110)가 아래 표 7과 같은 값을 저장하고 있는 경우, “0x100” 과 “0x150”사이에 UUID가 “<<Temperature>>” 인 데이터가 다수개 존재한다.
표 7
Attribute Handle Attribute Type Attribute Value Attribute Permissions
0x0122 <<Characteristic>> 0x02, 0x0123, <<Temperature>>
0x0123 <<Temperature>> 10 ℃
0x0124 <<Characteristic>> 0x02, 0x0125, <<Temperature>>
0x0125 <<Temperature>> 25 ℃
따라서, 상기 서버(110)는 동일한 UUID가 다수 개 존재함을 이유로 상기 클라이언트(120)에게 에러 응답(Error Response)를 전송하게 된다(S1120).
상기 에러 응답의 에러코드 값은 상기 표 5의 “0x13”를 나타내며, 상기 Read By Type request의 정보를 포함하고 있다.
상기 읽기 요청의 정보는 상기 Read By Type Request의 Opcode 및/또는 요청 받은 Handle 값을 포함할 수 있다.
상기 클라이언트는 상기 Error Response를 통해 동일한 UUID를 가지는 데이터가 다수 개 존재함을 알 수 있고, 상기 UUID를 “<<Characteristic>>”으로 변경하여 다시 Read By Type Request를 전송할 수 있다(S1130).
상기 서버(110)는 상기 정보들을 기초로 상기 표 6에 도시된 바와 같이 “0x100”과 “0x150” 사이의 Handle 값을 가지고, Characteristic의 UUID가 “<<characteristic>>”인 데이터를 찾는다.
상기 표 6에 나타난 바와 같이 위와 같은 정보를 기초로 찾을 수 있는 값은, Handle 값이 “0x0122”인 값과 “0x0124”에 해당하는 값이다.
이후, 상기 서버(110)는 상기 정보를 기초로 찾은 데이터를 Read By Type Response를 통해서 상기 클라이언트(120)에게 전송하게 된다(S1140).
도 12는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 전송 받기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 12를 참조하면, 핸들(handle) 값, 속성 타입(Attribute Type) 뿐만 아니라 속성 값(Attribute Value)를 통해서도 서버에 저장되어 있는 데이터를 전송 받을 수 있다.
구체적으로, 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에 저장되어 있는 데이터를 읽어오기 위해서 Read By Type Value Request를 상기 서버에게 전송한다(S1210).
상기 Read By Type Value Request는 상기 서버에 저장되어 있는 값의 UUID, Handle 뿐만 아니라 Attribute의 Value를 이용하여 데이터를 요청하기 위한 것으로 아래 표 8과 같은 데이터 포맷을 가질 수 있다.
표 8
Parameter Size Description
Attribute Opcode 1 0x21=Read Value By Type Reqeust
Starting Handle 2 First Requested handle number
Ending Handle 2 Last Requested handle number
Attribute Type 2 2 octet UUID of Finding Attribute Type
Attribute Value 0 to (ATT_MTU-7) Attribute value to Find
상기 Attribute Opcode는 아래 표 9의 “0x21”값을 가진다.
표 9
Attribute PDU Name Attribute Opcode Parameters
Read By Type Value Request 0x21 Starting Handle,Ending Handle,Attribute Type,Attribute Value
Read By Type Value Response 0x22 Length, Attribute Data
상기 Starting handle은 찾고자 하는 속성(attribute)이 포함된 범위의 시작 handle을 나타내고, 상기 Ending Handle은 찾고자 하는 속성(Attribute)이 포함된 마지막 handle을 나타낸다.
상기 Attribute Type은 찾고자 하는 속성(attribute)의 유형(UUID로 지정 가능)을 나타내며 아래와 같은 특징을 가진다.
- UUID 형태로 지정 가능
- <<Characteristic>>으로 정의 시 Characteristic의 정보를 찾음.
- <<Characteristic Format>>으로 정의 시 특정 유형의 Characteristic 정보를 찾음.
- <<Characteristic User Description>>으로 정의시 특정 유형의 Characteristic 정보를 찾음.
- Attribute Value의 유형에 따라 찾고자 하는 Characteristic 정보가 달라짐.
상기 Attribute Value는 찾고자 하는 Data의 Value를 나타내며, 아래 표 10과 같은 포맷을 가진다.
표 10
Data Size(octet) Description
Value Type 1 Value의 유형0x01
Value 2(if Value Type = 0x01)4(if Value Type = 0x02)16(if Value Type = 0x03)1 - (ATT_MTU-8)(if Value Type = 0x03)1(if Value Type = 0x04)
상기 서버(110)에 상기 표 6과 같은 값이 저장되어 있고, 상기 Read By Type Value Reqeust는 Starting Handle이 “0x100”, Ending Handle이 “0x150”, Attribute Type이 “<<Characteristic>>”, Attribute Value의 Value Type이 “ 0x01”, Attribute Value의 Value가 16bit UUID인 “<<Temperature>>”을 포함할 수 있다.
상기 서버(110)는 위의 값을 기초로 해당하는 값을 찾아, Read By Type Value Response를 통해 해당 하는 값을 상기 클라이언트(120)에게 전송할 수 있다(S1220).
아래 표 11은 상기 Read By Type Value Response 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 11
Parameter Size(octets) Description
Attribute Opcode 1 0x22=Read Value By Type Response
Length 1 The size of each attribute handle value paire
Attribute Data List 2 to (ATT_MTU-2) A list of Attribute Data
상기 Opcode는 상기 표 8의 ‘0x22’ 값을 가질 수 있다. 상기 Length는 상기 Read By Type Value Response에서 제공하는 attribute data의 길이를 나타내며, 요청 메시지의 Attribute Type과 UUID 값에 의해서 결정된다.
상기 Read By Type Value에 포함된 Attribute Type이 16bit UUID이므로 상기 Length는 7byte의 값을 사용할 수 있다.
상기 Attribute Data List는 상기 Read By Type Value Response를 통해 제공되는 attribute data의 구조를 나타낸다.
아래 표 12은 상기 Attribute Data List의 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 12
Parameter Size(octets) Description
Property 1 Characteristic Property
Handle 2 Characteristic Value Handle
Characteristic UUID 2 or 16(or 4) Characteristic UUID
상기 Property는 해당 Characteristic의 Property 값을 나타내며, Handle은 Characteristic Value가 저장된 Handle 값을 나타낸다.
본 실시예에서, 상기 Property는 “0x02”, 상기 Handle은 “0x0123”을 나타낼 수 있다.
상기 Characteristic UUDI는 Length 값에 따른 UUID값을 반환하며, 본 실시예에서는 “<<Temperature>>”를 반환할 수 있다.
상기 Read By Type Value Response를 수신한 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)로부터 전송 받은 Handle이 “0x0123”이므로, 이후 동일한 Characteristic UUID를 가진 Characteristic이 있는지 확인하기 위하여 Read By Type Value Request를 상기 서버(110)에게 전송한다(S1230).
이때, 상기 Read By Type Value Request의 Starting Handle은 “0x124”, Ending Handle은 “0x150”, Attribute Type은 “<<Characteristic>>”, Attribute Value의 Value Type은 “ 0x01”, Attribute Value의 Value은 16bit UUID인 “<<Temperature>>”을 포함한다.
상기 서버(110)는 추가적인 characteristic UUID가 없는 경우 Error Response를 상기 클라이언트(120)에게 전송하며(S1240), 상기 Error Response를 전송 받은 상기 클라이언트(120)는 더 이상 검색할 필요가 없음을 알 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로, 상기 클라이언트가 Characteristic 값으로 데이터를 찾고자 하는 경우 Attribute value의 Value Type은 “0x04”, Attribute Value의 Value는 Characteristic Value “10 ℃”로 하여 상기 Read By Type Value Request를 전송할 수 있다.
이 경우, 상기 서버(110)는 상기 Read By Type Value Request에 포함된 값을 기초로 저장된 값을 찾을 수 있으며, 찾은 값을 상기 Read By Type Value Response를 통해서 상기 클라이언트(120)에게 전송하게 된다.
이때, 상기 Read By Type Value Response에 포함된 값은, Length가 “0x07”, Property는 “0x02”, Handle은 “0x0123”, Characteristic UUDI는 “<<Temperature>>”이다.
이후, 상기 클라이언트는 수신된 handle이 “0x0123”이므로, 그 이후로 동일한 Characteristic UUID를 가진 Characteristic이 있는지 확인하기 위해서 Read By Type Value Request를 전송한다.
만약, 추가 적인 Characteristic UUID가 없는 경우 상기 서버(110)는 Error Response를 상기 클라이언트(120)에게 전송하고, 상기 클라이언트는 더 이상 검색이 필요하지 않음을 인지하게 된다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는, 요청 받은 데이터가 존재하지 않는 경우 에러메시지를 전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 13을 참조하면, 클라이언트로부터 요청 받은 값에 해당하는 데이터가 존재하지 않는 경우, 서버는 클라이언트에게 에러 메시지를 전송하여 이를 알려줄 수 있다.
구체적으로 상기 클라이언트가 상기 도 12에서 살펴본 Read By Type Value Request를 통해서, Starting Handle이 “0x100”, Ending handle이 “0x150”, Attribute Type이 “0x06”인 데이터를 요청할 수 있다(S1310).
상기 요청을 수신한 상기 서버(110)는 상기 Read By Type Value Request에 포함된 값을 기초로 저장된 값을 찾을 수 있다. 하지만, 상기 표 6에 도시된 바와 같이 Attribute Type이 “0x06”인 데이터는 저장되어 있지 않다.
따라서, 상기 서버(110)는 요청 받은 데이터가 존재하지 않음을 이유로 상기 클라이언트에게 상기 Read By Type Value Request에 포함된 정보(Read By Type Request, 0x0123)를 포함하는 Error Response를 전송한다(S1320). 이때, 상기 Error Response의 Opcode는 상기 표 5의 Invalid Attribute Value Type Error Code를 나타내는 “0x14”를 포함한다.
도 14 및 도 15는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터의 크기 또는 길이 정보를 전송 받기 위한 방법 및 속성(Attribute)의 구조를 나타낸 도이다.
상기 도 14를 참조하면, 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에 저장되어 있는 데이터의 크기 또는 길이 정보를 요청하기 위해, 상기 서버(110)에게 Read Attribute Length Request를 전송할 수 있다(S1410).
아래 표 13는 상기 Read Attribute Length Request의 데이터 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 13
Parameter Size(octets) Description
Attribute Opcode 1 0x21=Read Attribute Length Request
Attribute Handle 2 Handle Number of Attribute
상기 Attribute Opcode는 아래 표 13의 “0x21” 값을 가질 수 있으며, 상기 Attribute Handle은 해당 Attribute가 위치한 handle 값을 나타낸다.
아래 표 14은 Read Attribute Length Request 및 Read Attribute Length Response의 Opcode의 일 예를 나타낸 표이다.
표 14
Attribute PDU Name Attribute Opcode Parameters
Read Attribute Length Request 0x21 Attribute Handle
Read Attribute Length Response 0x22 Attribute Length
상기 서버(110)는 상기 클라이언트(120)로부터의 요청에 포함되어 있는 Handle 값으로 해당 Attribute를 찾을 수 있으며, 해당 Attribute의 Length 값을 Read Attribute Length Response에 포함하여 상기 클라이언트에게 전송한다(S1420).
아래 표 15는 상기 Read Attribute Length Response의 포맷의 일 예를 나타낸 표이다.
표 15
Parameter Size(octets) Description
Attribute Opcode 1 0x22=read Attribute Length Response
Length 2 The size of each attribute value
상기 Attribute Opcode는 상기 표 14에서 Read Attribute Length Response를 나타내는 “0x22” 값을 포함하며, 상기 Length는 해당 Attribute의 길이를 나타낸다.
예를 들면, 상기 서버(110)가 아래 표 16와 같은 값을 저장하고 있고, 상기 클라이언트가 Handle 값이 “0x0123”인 Attribute의 길이를 요청한다면, 상기 서버(110)는 “0x05”값을 상기 클라이언트(120)에게 전송할 수 있다.
표 16
Attribute Handle Attribute Type Attribute Value Attribute Permissions
0x0122 <<Characteristic>> 0x02, 0x0123, <<Name>>
0x0123 <<Name>> Jingu
이와 같은 방법을 통해서 상기 클라이언트는 상기 서버로부터 특정 Attribute 값의 길이 정보를 요청할 수 있으며, 각각의 Attribute 값의 길이 정보를 기초로 서버에게 어떤 형태의 요청을 전송할 지 판단할 수 있다.
즉, 상기 Attribute 값의 길이 정보를 기초로, 상기 길이가 최대 전송 크기 보다 작은 경우 상기 서버(110)에게 읽기 요청(Read Request) 또는 쓰기 요청(Write Request)을 전송하여 해당 값을 전송 받을 수 있다.
하지만, 상기 길이가 최대 전송 크기 보다 큰 경우, 상기 서버(110)로부터 데이터를 나눠서 전송 받아야 되기 때문에 상기 서버(110)에게 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)를 전송하여 해당 값을 전송 받을 수 있다.
또한, 상기 클라이언트(120)는 Attribute 값의 정확한 길이를 알고 있으므로 추가데이터의 유무 또한 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
상기 도 15는 서버(110)가 속성(attribute)의 길이(Length)정보를 저장하고 있는 것을 나타낸다. 즉 상기 서버(110)는 상기 도 15에 도시된 바와 같이 Attribute Value Length에 Attribute 값에 대한 길이 값을 저장할 수 있다.
따라서, 상기 서버(110)는 클라이언트(120)의 요청이 있는 경우, 해당 속성(attribute) 값의 길이 값을 제공할 수 있으며, 상기 클라이언트(120)는 이를 기초로 하여 상기 서버(110)에게 읽기 요청(Read Request) 또는 읽기 블럽 요청(Read Blob Request)를 명확하게 전송할 수 있다.
아래 표 17은 상기 도 15에 도시된 Logical Attribute Representation의 일 예를 나타낸 표이다.
표 17
Attribute Handle Attribute Type Attribute Value Attribute Value Length Attribute Permissions
0x0122 <<Characteristic>> 0x02,0x0123,<<Name>> 0x05(16bit UUID일 경우)0x13(128bit UUID일 경우)
0x0123 <<Name>> Jingu 0x05
이와 같이 상기 서버(110)는 Attribute Representation에 Attribute Value Length 필드를 추가하여 해당 value의 길이를 관리할 수 있다.
또한, 상기 클라이언트(120)로부터의 요청이 있는 경우, 응답을 통해서 해당 값의 길이 정보를 상기 클라이언트(120)에게 전송할 수 있다.
도 16은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 통지(Notification)하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 16을 참조하면, 서버가 클라이언트에게 통지(notification)하고자 하는 데이터가 큰 경우, 여러 번의 통지(notification)을 통해서 상기 데이터를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 서버(110)가 상기 클라이언트에게 전송하고자 하는 Attribute 값의 크기가 최대 전송 크기인 ATT_MTU-3의 크기보다 큰 경우, Blob Handle Value Notification을 통해서 데이터를 전송할 수 있다.
아래 표 18은 상기 Blob Handle Value Notification의 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 18
Parameter Size(octet) Description
Attribute Opcode 1
Attribute Handle 2 Handle Number of Attribute
Part Attribute Value 0 - ATT_MTU-5 Part of the value of the attribute
offset 2 Offset of the attribute value to be read
상기 Opcode는 아래 표 19의 Blob Handle Value Notification를 나타내는 “0x22” 값을 가질 수 있으며 상기 Attribute handle은 해당 attribute가 위치한 Handle 값을 나타낸다.
상기 part attribute value는 상기 통지(notification)에서 전송 되는 부분적인 attribute 값을 나타낸다.
상기 off set은 실제 제공되는 attribute 값의 첫번째 값의 off set 값을 나타낸다.
표 19
Attribute PDU Name Attribute Opcode Parameter
Blob Handle Value Notification 0x22 Attribute Handle,Part Attribute Value,Offset
Blob Handle Value Indication 0x23 Attribute Handle,Part Attribute Value,Offset
Blob Handle Value Confirmation 0x24 Attribute Handle,Offset
예를 들면, 상기 서버(110)가 상기 표 4의 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송하는 경우, 상기 표 3의 “A very Long Device Name Using a Long Attribute” 값은 ATT_MTU-3보다 길이가 길기 때문에, 한번에 상기 클라이언트(120)에게 전송할 수 없다.
따라서, 상기 서버(110)는 상기 Blob Handle Value Notification을 통해서 ATT_MTU-3까지의 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S1610).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “A Very Long Device Nam”, OFFSet은 “0x00”값을 가질 수 있다.
이후, 상기 서버(110)는 상기 단계 S1610에서 다 보내지 못한 데이터를 추가적으로 상기 클라이언트(120)에게 전송하기 위해서, 다시 상기 클라이언트(120)에게 Blob Handle Value Notification를 전송한다(S1620).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “e Using a Long Attribu”, OFFSet은 “0x0016”값을 가질 수 있다.
상기 단계 S1520을 통해서도 데이터를 전부 전송하지 못한 상기 서버(110)는 나머지 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송하기 위해서, 또 다시 클라이언트(120)에게 Blob Handle Value Notification를 전송한다(S1630).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “te”, OFFSet은 “0x002C”값을 가질 수 있다.
상기 Blob Handle Value Notification를 전송 받은 상기 클라이언트(120)는 전송된 데이터의 양이 해당 메시지가 전송할 수 있는 최대 전송 크기가 아닌 경우, 또는 일정 시간 이상 추가 전송이 없는 경우 해당 속성(attribute)의 데이터 전송이 완료되었다고 판단할 수 있다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 통지(Notification)하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 17을 참조하면 통지(Notification)을 통해서 데이터를 전송 받은 클라이언트는 추가적인 데이터가 존재한다고 판단된다면, 서버에게 추가적인 데이터의 전송 요청을 하여 상기 추가적인 데이터를 전송 받을 수 있다.
구체적으로, 상기 서버(110)가 상기 도 16에서 살펴본 Blob Handle Value Notification을 통해 데이터를 전송하는 경우, 상기 클라이언트(120)는 속성(Attribute) 값의 길이가 길어서 한번에 전송할 수 없음을 인식할 수 있다.
이후 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 앞에서 살펴본 Read Blob Request를 전송하여 추가적인 데이터 요청을 할 수 있으며, 상기 서버(110)는 이에 대한 응답으로 Read Blod Response를 상기 클라이언트(120)에게 전송하여 추가적인 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들면, 상기 서버(110)가 상기 표 4의 “A very Long Device Name Using a Long Attribute”를 전송하고자 하는 경우, 한번의 PDU를 통해서는 이를 전송할 수 없다.
따라서, 상기 서버(110)는 상기 Blob Handle Value Notification을 통해서 ATT_MTU-3까지의 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S1710).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “A Very Long Device Nam”, OFFSet은 “0x00”값을 가질 수 있다.
상기 클라이언트(120)는 상기 데이터가 상기 Blob Handle Value Notification를 통해 전송된 것을 기초로 또는 전송되거나 알고 있는 데이터 길이 정보에 기초하여 상기 서버(110)에 추가적인 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
추가적인 데이터가 존재하는 경우 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 Read Blob Request를 전송한다(S1720)
이후 단계 S1730 내지 단계 S1750은 상기 도 8의 상기 단계 S860 내지 단계 S880 또는 상기 도 10의 단계 S1040 내지 상기 단계 S1060과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 지시(Indication)하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 18은 상기 도 16과는 다르게 지시(Indication)을 통해서 상기 서버(110)에 저장되어 있는 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송할 수 있으며, 이를 전송 받은 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 Confirmation 을 통해서 데이터가 전송되었음을 알려 줄 수 있다.
구체적으로, 상기 서버(110)가 상기 클라이언트에게 전송하고자 하는 Attribute 값의 크기가 최대 전송 크기인 ATT_MTU-3의 크기보다 큰 경우, Blob Handle Value Indication을 통해서 데이터를 전송할 수 있다.
상기 Blob Handle Value Indication의 포맷은 상기 Blob Handle Value Notification의 포맷과 동일하다. 이때, Attribute Opcode의 값은 상기 Blob Handle Value Indication을 나타내는 “0x23” 값을 가진다.
상기 서버(110)로부터 상기 Blob Handle Value Indication을 통해 데이터를 전송 받은 상기 클라이언트(120)는 이에 대한 응답으로 Blob Handle Value Confirmation을 상기 서버(110)에 전송할 수 있다.
아래 표 20은 상기 Blob Handle Value Confirmation의 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 20
Parameter Size(octet) Description
Attribute Opcode 1
Attribute Handle 2 Handle Number of Attribute
Offset 2 Offset of the attribute value to be read
상기 Attribute Opcode는 상기 표 19에서 Blob Handle Value Confirmation을 나타내는 값인 “0x24”를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 서버(110)가 상기 표 4의 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송하는 경우, 상기 표 3의 “A very Long Device Name Using a Long Attribute” 값은 ATT_MTU-3보다 길이가 길기 때문에, 한번에 상기 클라이언트(120)에게 전송할 수 없다.
따라서, 상기 서버(110)는 상기 Blob Handle Value Indication을 통해서 ATT_MTU-3까지의 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S1810).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “A Very Long Device Nam”, OFFSet은 “0x00”값을 가질 수 있다.
상기 서버(110)로부터 데이터를 수신한 상기 클라이언트(120)는 이에 대한 응답으로 Blob Handle Value Confirmation을 상기 서버(110)에게 전송한다(S1820).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, OFFSet은 받은 데이터 양의 정보를 나타내는 “0x0016”값을 가질 수 있다.
이후, 상기 서버(110)는 상기 단계 S1710에서 다 보내지 못한 데이터를 추가적으로 상기 클라이언트(120)에게 전송하기 위해서, 다시 상기 클라이언트(120)에게 Blob Handle Value Indication을 전송한다(S1830).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “e Using a Long Attribu”, OFFSet은 “0x0016”값을 가질 수 있다.
상기 클라이언트(120)는 이에 대한 응답으로 다시 상기 Blob Handle Value Confirmation을 상기 서버(110)에게 전송한다(S1840).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, OFFSet은 받은 데이터 양의 정보를 나타내는 “0x002C”값을 가질 수 있다.
상기 단계 S1730을 통해서도 데이터를 전부 전송하지 못한 상기 서버(110)는 나머지 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송하기 위해서, 또 다시 클라이언트(120)에게 Blob Handle Value Indication을 전송한다 (S1850).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “te”, OFFSet은 “0x002C”값을 가질 수 있다.
상기 클라이언트(120)는 이에 대한 응답으로 또 다시 상기 Blob Handle Value Confirmation을 상기 서버(110)에게 전송한다(S1860).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, OFFSet은 받은 데이터 양의 정보를 나타내는 “0x002E”값을 가질 수 있다.
상기 Blob Handle Value Indication을 전송 받은 상기 클라이언트(120)는 전송된 데이터의 양이 해당 메시지가 전송할 수 있는 최대 전송 크기가 아닌 경우, 또는 일정 시간 이상 추가 전송이 없는 경우 해당 속성(attribute)의 데이터 전송이 완료되었다고 판단할 수 있다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 저장되어 있는 데이터를 클라이언트에게 지시(Indication)하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 19을 참조하면 지시(Indication)을 통해서 데이터를 전송 받은 클라이언트는 추가적인 데이터가 존재한다고 판단된다면, 서버에게 추가적인 데이터의 전송 요청을 하여 상기 추가적인 데이터를 전송 받을 수 있다.
구체적으로, 상기 서버(110)가 상기 도 18에서 살펴본 Blob Handle Value Indication을 통해 데이터를 전송하는 경우, 상기 클라이언트(120)는 속성(Attribute) 값의 길이가 길어서 한번에 전송할 수 없음을 인식할 수 있다.
이후 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 앞에서 살펴본 Read Blob Request를 전송하여 추가적인 데이터 요청을 할 수 있으며, 상기 서버(110)는 이에 대한 응답으로 Read Blod Response를 상기 클라이언트(120)에게 전송하여 추가적인 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들면, 상기 서버(110)가 상기 표 4의 “A very Long Device Name Using a Long Attribute”를 전송하고자 하는 경우, 한번의 메세지를 통해서는 이를 전송할 수 없다.
따라서, 상기 서버(110)는 상기 Blob Handle Value Indication을 통해서 ATT_MTU-3까지의 데이터를 상기 클라이언트(120)에게 전송한다(S1910).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, part attribute value는 “A Very Long Device Nam”, OFFSet은 “0x00”값을 가질 수 있다.
상기 서버(110)로부터 데이터를 수신한 상기 클라이언트(120)는 이에 대한 응답으로 Blob Handle Value Confirmation을 상기 서버(110)에게 전송한다(S1820).
이때, 상기 Attribute Handle은 “0x0123”, OFFSet은 받은 데이터 양의 정보를 나타내는 “0x0016”값을 가질 수 있다.
상기 클라이언트(120)는 상기 데이터가 상기 Blob Handle Value Indication을 통해 전송된 것을 기초로, 또는 전송되거나 알고 있는 데이터 길이 정보에 기초하여 상기 서버(110)에 추가적인 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
추가적인 데이터가 존재하는 경우 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에게 Read Blob Request를 전송한다(S1920)
이후 단계 S1940 내지 단계 S1960은 상기 도 8의 상기 단계 S860 내지 단계 S880 또는 상기 도 10의 단계 S1040 내지 상기 단계 S1060과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 20 내지 도 23는 본 명세서에서 제안하는, 서버에 데이터를 저장할 때 발생하는 에러의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 20 내지 상기 도 23를 참조하면, 상기 클라이언트(120)가 상기 서버(110)에 데이터를 저장하는 경우, 데이터의 크기, 유형을 잘 못 지정함으로써 에러가 발생할 수 있다.
구체적으로 상기 클라이언트(120)는 상기 서버(110)에 데이터를 저장하고자 하는 경우, 쓰기 요청(Write Request)를 서버(110)에 전송하여 저장할 수 있다.
이때, 상기 쓰기 요청(Write Request)은 저장하고자 하는 데이터 값 및 그에 해당하는 핸들(Handle) 값을 포함하고 있다.
하지만, 상기 쓰기 요청을 통해 저장하고자 하는 값의 유형, 형태, 크기, 범위가 맞지 않는 경우 상기 서버(110)는 상기 클라이언트에게 에러 응답을 전송한다.
상기 에러 응답은 상기 표 5와 동일한 포맷을 가지고 있다.
아래 표 21은 상기 에러 응답의 에러 코드 값의 일 예를 나타낸 표이다.
표 21
Name Error Code Description
Invalid Handle 0x01 The Attribute Handle given was not valid on this server
Read Not Permitted 0x02 The attribute cannot be read
Write Not Permitted 0x03 The attribute cannot be written
Invalid PDU 0x04 The attribute PDU was invalid
Insufficient Authentication 0x05 The attribute requires authentication before it can be read or written
Request Not Supported 0x06 Attribute server does not support the request received from the client
Invalid Offset 0x07 Offset specified was past the end of the attribute
Insufficient Authorization 0x08 The attribute requires authorization before it can be read or write
Prepare Queue Full 0x09 Too many prepare writes have been queued
Attribute Not Found 0x0A No attribute found within the given attribute handle range
Attribute Not Long 0x0B The attribute cannot be read or written using the Read Blob Request
Insufficient Encryption Key Size 0x0C The Encryption Key Size Used for encryption this link is insufficient
Invalid Attribute Value Length 0x0D The attribute value length is invalid for the operation
Unlikely Error 0x0E The attribute request that was requested has encountered an error that was unlikely, and therefore could not be completed as requested
Insufficient Encryption 0x0F The attribute requires Encryption before it can be read or written
Unsupported Group Type 0x10 The attribute type is not a supported grouping attribute as defined by a higher layer specification
Insufficient Resources 0x11 In sufficient Resources to complete the request
Invalid Format(Data Type) 0x12 The format(type) of attribute value is incorrect.
Invalid Value 0x13 The value of attribute is incorrect
Invalid Value due to more than Maximum 0x14 The value of attribute is incorrect because it exceeds the maximum value
Invalid Value due to more than Minimum 0x15 The value of attribute is incorrect because it is less or fewer than the minimum value
Reserved 0x16 - 0x7F The attribute requires authorization before it can be read or write
Application Error 0x80 - 0x9F Too many prepare writes have been queued
Reserved 0xA0 - 0xDF No attribute found within the given attribute handle range
Common Profile and Service Error Codes 0xE0 - 0xFF
상기 도 20은 값의 유형 또는 형태가 맞지 않는 경우로, 상기 클라이언트(120)는 상기 쓰기 요청을 통해 핸들(Handle) 값이 “0x0123”인 위치에 “0x033” 값(integer)의 저장을 요청한다(S2010).
하지만, 상기 핸들 값에 위치한 attribute의 값에는 “string”의 데이터를 저장하는 경우, 상기 서버(110)는 저장하고자 하는 값의 유형 또는 형태가 맞지 않음을 이유로 상기 클라이언트(120)에게 에러 응답을 전송한다(S2020).
이때, 상기 에러 응답은 상기 에러 코드 “0x12” 및/또는 상기 읽기 요청(Read request)의 정보를 포함할 수 있다.
상기 읽기 요청의 정보는 상기 읽기 요청의 Opcode 및/또는 요청 Handle 값을 포함할 수 있다.
상기 도 21은 값의 범위가 맞지 않는 경우로, 상기 클라이언트(120)는 상기 쓰기 요청을 통해 핸들(Handle) 값이 “0x0123”인 위치에 상기 “0x033” 값(integer)의 저장을 요청한다(S2110).
하지만, 상기 핸들 값에 위치한 attribute의 값에는 “string”의 데이터를 저장하는 경우, 상기 서버(110)는 저장하고자 하는 값의 범위가 맞지 않음을 이유로 상기 클라이언트(120)에게 에러 응답을 전송한다(S2120).
이때, 상기 에러 응답은 상기 에러 코드 “0x13” 및/또는 상기 읽기 요청(Read request)의 정보를 포함할 수 있다.
상기 읽기 요청의 정보는 상기 읽기 요청의 Opcode 및/또는 요청 Handle 값을 포함할 수 있다.
상기 도 22은 값의 저장할 수 있는 최대 값을 초과한 경우로, 상기 클라이언트(120)는 상기 쓰기 요청을 통해 핸들(Handle) 값이 “0x0123”인 위치에 “0x78” 값(integer, 10진수로 120)의 저장을 요청한다(S2210).
하지만, 상기 핸들 값에 위치한 attribute의 값이 아래 표 22와 같이 물의 온도를 저장할 경우, 범위 값은 0℃ - 100℃이다.
따라서, 상기 요청 값은 저장할 수 있는 최대 값을 초과 하였는바, 이를 이유로 상기 클라이언트(120)에게 에러 응답을 전송한다(S2220).
표 22
Attribute Handle Attribute Type Attribute Value Attribute Permission
0x0122 <<Characteristic>> 0x02, 0x0123, <<Temperature>>
0x0123 <<Temperature>> 10℃
이때, 상기 에러 응답은 상기 에러 코드 “0x14” 및/또는 상기 읽기 요청(Read request)의 정보를 포함할 수 있다.
상기 읽기 요청의 정보는 상기 읽기 요청의 Opcode 및/또는 요청 Handle 값을 포함할 수 있다.
상기 도 23은 값의 저장할 수 있는 최소 값을 초과한 경우로, 상기 클라이언트(120)는 상기 쓰기 요청을 통해 핸들(Handle) 값이 “0x0123”인 위치에 “-0x20” 값(integer, 10진수로 -32)의 저장을 요청한다(S2310).
하지만, 상기 핸들 값에 위치한 attribute의 값이 상기 표 22와 같이 물의 온도를 저장할 경우, 범위 값은 0℃ - 100℃이다.
따라서, 상기 요청 값은 저장할 수 있는 최소 값인 0을 초과 하였는바, 이를 이유로 상기 클라이언트(120)에게 에러 응답을 전송한다(S2320).
이때, 상기 에러 응답은 상기 에러 코드 “0x15” 및/또는 상기 읽기 요청(Read request)의 정보를 포함할 수 있다.
상기 읽기 요청의 정보는 상기 읽기 요청의 Opcode 및/또는 요청 Handle 값을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 명세서는 블루투스 데이터 송수신에 관한 것으로서, 특히, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 데이터를 송수신 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 제 1 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
    제 2 디바이스에게 데이터 요청을 위한 제 1 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제 1 요청 메시지에 대한 응답으로 데이터를 포함한 제 1 응답 메시지를 수신하는 단계;
    만약, 상기 데이터가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제 1 응답 메시지 또는 상기 제 2 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 길이 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며,
    상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터가 다수개인 경우, 상기 제 2 디바이스로부터 에러 메시지를 수신하는 단계;
    상기 데이터의 속성 값(Attribute Value)를 포함하는 제 3 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 3 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터를 포함하는 제 3 응답 메지시를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 제 1 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
    제 2 디바이스에게 데이터 전송을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제 2 디바이스로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제 2 디바이스에게 데이터의 분할 전송 요청을 위한 제 1 분할 전송 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터의 일부가 포함된 제 1 분할 전송 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신된 데이터의 일부가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 분할 전송 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 분할 전송 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 분할 전송 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제 1 분할 전송 응답 메시지 또는 상기 제 2 분할 전송 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 분할 전송 요청 메시지 또는 상기 제 2 분할 전송 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며,
    상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 제 1 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
    상기 제 2 디바이스에게 특정 데이터의 저장을 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 에러 메시지는, 상기 특정 데이터가 데이터 형식, 유형, 또는 범위에 맞지 않음을 나타내고,
    상기 요청 메시지는 저장 위치의 인덱스 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 제1 디바이스는,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    제 2 디바이스에게 데이터 요청을 위한 제 1 요청 메시지를 전송하고,
    상기 제 1 요청 메시지에 대한 응답으로 데이터를 포함한 제 1 응답 메시지를 수신하며,
    만약, 상기 데이터가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 요청 메시지를 전송하고,
    상기 제 2 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 응답 메시지를 수신하도록 제어하되,
    상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제 1 응답 메시지 또는 상기 제 2 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터는, 길이 정보인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며,
    상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 데이터가 다수개인 경우 상기 제 2 디바이스로부터 에러 메시지를 수신하고,
    상기 데이터의 속성 값(Attribute Value)를 포함하는 제 3 요청 메시지를 전송하며,
    상기 제 3 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터를 포함하는 제 3 응답 메지시를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 제1 디바이스는,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    제 2 디바이스에게 데이터 전송을 위한 요청 메시지를 전송하고,
    상기 제 2 디바이스로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하며,
    상기 제 2 디바이스에게 데이터의 분할 전송 요청을 위한 제 1 분할 전송 요청 메시지를 전송하고,
    상기 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 데이터의 일부가 포함된 제 1 분할 전송 응답 메시지를 수신하며,
    상기 수신된 데이터의 일부가 최대 데이터 전송 크기와 같은 경우, 추가 데이터 요청을 위한 제 2 분할 전송 요청 메시지를 전송하고,
    상기 제 2 분할 전송 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 추가 데이터를 포함한 제 2 분할 전송 응답 메시지를 수신하도록 제어하되,
    상기 제 1 분할 전송 요청 메시지 또는 상기 제 2 요청메시지 각각은 상기 데이터의 ID 정보, 인덱스(Index) 정보 또는 인덱스(Index) 범위 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제 1 분할 전송 응답 메시지 또는 상기 제 2 분할 전송 응답 메시지 각각은 길이 정보 또는 ID 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 분할 전송 요청 메시지, 또는 상기 제 2 분할 전송 요청 메시지 각각은 오프 셋(offset) 값을 포함하며,
    상기 오프셋(offset) 값은 데이터 전송 시작 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 무선 통신 시스템에서 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 제1 디바이스는,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    상기 제 2 디바이스에게 특정 데이터의 저장을 요청하는 요청 메시지를 전송하고,
    상기 요청 메시지에 대한 응답으로 에러 메시지를 수신하도록 제어하되,
    상기 에러 메시지는, 상기 특정 데이터가 데이터 형식, 유형, 또는 범위에 맞지 않음을 나타내고,
    상기 요청 메시지는 저장 위치의 인덱스 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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