WO2017057951A1 - 가시광통신 기기 등록 및 가시광통신 신호와 무선통신 신호의 결합 장치 및 방법 - Google Patents

가시광통신 기기 등록 및 가시광통신 신호와 무선통신 신호의 결합 장치 및 방법 Download PDF

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visible light
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lighting device
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김상옥
김병오
김동식
윤상호
노승완
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㈜유양디앤유
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Definitions

  • the present embodiment relates to a method and apparatus for registering visible light communication devices and combining a visible light communication signal with a wireless communication signal.
  • Visible light communication is a wireless communication technology that transmits visible light data composed of an on / off signal pattern by using a fast response speed characteristic of an illumination device. Visible light communication may provide a visible light communication function to the lighting device, and various communication units may provide services by using location information on which the lighting device is installed. For example, the service of the communication unit may be applied as a service for measuring the location of the terminal indoors, and may be applied as a service for transmitting information from the lighting apparatus to the terminal.
  • a communication device used for visible light communication must be registered in a server.
  • the lighting device is registered in the server, so that the server may classify and transmit data to be delivered to each lighting device.
  • the visible light communication is used as the positioning service, if the location of the lighting device is registered, it is possible to measure the location of the terminal near the lighting device.
  • the server can determine whether or not the terminal requesting a specific service is a registered terminal and can selectively provide a service.
  • the lighting apparatus may transmit data to the terminal, but the terminal cannot transmit data to the lighting apparatus. Therefore, in registering the lighting device and the terminal in the server, the lighting device must be registered with the server as the lighting device, the terminal has to be registered directly to the server as the terminal there is a inconvenience. As the number of terminals receiving data from the lighting apparatus increases, the complexity of registering with a server occurs.
  • the lighting device may need to receive data from the terminal.
  • the wireless communication module can be inserted into the lighting device.
  • the lighting apparatus also operates as a light source, and also allows an operation of transmitting and receiving data using wireless communication.
  • the lighting apparatus receives attribute information of lighting from a terminal or IoT (Internet of Things) devices using a wireless communication module.
  • IoT devices mean all smart devices or sensors that are subject to IoT technology.
  • the attribute information of the illumination is information on the brightness of the illumination and is a concept including brightness, illuminance, luminance, or dimming of the illumination.
  • the lighting device may adjust the brightness of the light and the like according to the attribute information of the light.
  • the lighting device may implement visible light communication function using an intrinsic property of lighting.
  • the conventional lighting apparatus includes both a visible light communication module and a wireless communication module in order to implement both wireless communication and visible light communication. Accordingly, there is a problem that the unit cost of the lighting device is increased, and there is a inconvenience in that each port for outputting the visible light signal and the wireless communication signal must be used.
  • the present embodiment is to provide a visible light communication device registration method for allowing a lighting device to register the lighting device and the terminal in a batch as the terminal transmits data to the light using wireless communication.
  • This embodiment provides a method and apparatus for selectively transmitting an identifier of a lighting device in a visible light communication process so that a location registration procedure of the lighting device is automatically performed, thereby providing a visible light communication service more efficiently.
  • the purpose is to help.
  • the present embodiment has an object to provide a method of combining a visible light communication signal and a wireless communication signal so that the lighting device can perform visible light communication while performing wireless communication in real time.
  • the present embodiment is to provide a method for combining two signals of different speeds without generating flicker.
  • the visible light lighting apparatus registered with the server together with the terminal, receiving a terminal registration signal including an illumination search signal and the identifier of the terminal from the server by using wireless communication from the terminal,
  • the communication unit and the communication unit for transmitting the illumination registration signal including the terminal registration signal and the identifier of the visible light lighting device to the server and the communication unit receives the illumination search signal, modulates the terminal search signal into a visible light communication signal to the terminal And transmitting the terminal registration signal and the lighting registration signal to the server when the communication unit receives the terminal registration signal, and transmitting the terminal discovery signal to the terminal under control of the controller.
  • Visible light illumination device comprising a lighting unit for transmitting to provide.
  • the visible light receiving unit and the visible light receiving unit for receiving a terminal search signal transmitted as a visible light communication signal using the visible light receiving module from the lighting device
  • the control unit controls to transmit a terminal registration signal including an identifier of the terminal to the lighting device, and the terminal registration signal is controlled under the control of the controller. It provides a terminal device comprising a communication unit for transmitting to the lighting device.
  • the visible light communication server that manages the registration of the lighting device and the terminal, and transmits an illumination search signal to the lighting device, and the lighting registration signal including one or more identifiers of the lighting device;
  • the control unit for receiving the terminal registration signal including the identifier of the terminal from the lighting device and the identifier management unit and the identifier management unit for managing to distinguish and store the identifier of each lighting device and the terminal received by the communication unit. Accordingly, it provides a visible light communication server comprising a database for storing the identifier of each lighting device and the identifier of the terminal received by the communication unit.
  • the lighting device can register the lighting device and the terminal collectively, and visible light communication to the server.
  • the process of registering a device is simplified.
  • the visible light communication system selectively transmits the identifier of the lighting device in the visible light communication process, and based on this, the position registration procedure of the lighting device can be automatically performed to easily position the lighting device.
  • the visible light communication system can be configured more efficiently.
  • the illumination device provides a combination of the visible light communication signal and the wireless communication signal, there is no need to selectively perform the operation for transmitting the visible light communication signal and the operation for transmitting the wireless communication signal, Accordingly, there is an advantage that can prevent the flicker phenomenon occurs.
  • FIG. 1 is a view showing a visible light communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a server according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a timing chart illustrating a process of registering a visible light communication device with a server according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a timing chart illustrating a process of registering a visible light communication device with a server according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a visible light communication system according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of performing commissioning by a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of performing commissioning by a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a visible light communication system according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 16 (a) is a graph showing the waveform of the signal emitted from the conventional lighting device.
  • Figure 16 (b) is a graph showing the waveform of the signal emitted from the lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a block diagram of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a timing chart illustrating a process of pairing a lighting device and a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • 19 is a flowchart illustrating the operation of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a visible light communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the visible light communication system 100 includes a server 110, an illumination device 120, and a terminal 130.
  • the server 110 receives and registers an identifier from the lighting device 120 or the terminal 130, and is a management device of the visible light communication system that determines whether to permit the visible light communication service according to the registration.
  • the server 110 receives and registers identifiers of the individual lighting device 120 and the terminal 130.
  • the server 110 is connected to the lighting device 120 by a wired or wireless network.
  • Wired network refers to a communication technology that uses radio waves to transmit information to a remote location by wire connection. Examples include Ethernet communication, Universal Serial Bus (USB), wire, and twisted pair of. Wires), coaxial cable, wired communication using optical links, and the like.
  • a wireless network refers to a communication technology that transmits information to a remote location without using a wire by using radio waves.
  • Examples include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), and UWB ( Ultra-Wide Band, ZigBee, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless LAN (Wi-Fi), Wireless Broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), High Speed Downlink Packet Access), LTE / LTE-A (Long Term Evolution / LTE-Advanced), and the like.
  • the server 110 may distinguish each lighting device from a terminal by using an identifier.
  • the server 110 may transmit an illumination search signal to the lighting devices connected thereto.
  • the server 110 may transmit an illumination search signal when the number of unregistered lighting devices becomes greater than or equal to a preset reference value, or may periodically transmit the lighting search signal regardless of the number of lighting devices.
  • the server 110 registers and stores each lighting device by receiving a lighting registration signal including a lighting device identifier from the lighting device.
  • the server 110 may receive service information that the terminal intends to use from the terminal 130.
  • the service information refers to information about a visible light communication service that the terminal intends to use among various visible light communication services.
  • the server 110 assigns a service identifier corresponding to the service information.
  • the service identifier is stored in the server 110 together with the identifier of the terminal.
  • the lighting device 120 is a device that converts the data received from the server 110 into a visible light communication signal and delivers it to the terminal.
  • the lighting device 120 generates a visible light communication signal by repeatedly turning on or off.
  • Visible light communication refers to a technology for transmitting information using light in a visible wavelength band that can be recognized by the eye. Since the illumination device 120 repeatedly turns on or off at a speed that the human optic nerve does not recognize, the illumination device 120 may transmit data while maintaining the function of illumination.
  • the lighting device 120 may be implemented as a LED (Light Emitting Diode), but is not necessarily limited thereto, and may be any device that emits visible light such as a fluorescent lamp and a visible light laser.
  • the lighting device 120 includes a wired communication or a wireless communication module.
  • the lighting device 120 uses a wired or wireless communication method with the server 110, and uses a wireless communication method with the terminal 130.
  • the lighting device 120 transmits data to the terminal using a visible light communication method.
  • the lighting device 120 may receive an illumination search signal from the server 110. When the lighting search signal is received, the lighting device 120 may directly transmit its identifier to the server 110.
  • the present invention is not limited thereto and may operate as follows.
  • the lighting device 120 transmits a terminal discovery signal to check whether there is a terminal that is not registered in the server 110. In transmitting the terminal discovery signal to the terminal, the lighting apparatus 120 does not specify and transmit the terminal so that all the terminals can receive the signal within the area of visible light of the lighting apparatus 120.
  • FIG. 1 illustrates that only one terminal 130 exists, a plurality of terminals 130 are generally present.
  • the lighting device 120 receives a terminal registration signal from the terminal 130.
  • the lighting device 120 receives a terminal identifier previously registered in the server 110 and a service identifier stored therein from the server 110 and stores the received identifiers.
  • the lighting apparatus 120 compares the terminal identifier received from the terminal with the previously stored terminal identifier and determines whether to deliver the service identifier to the server 110 according to the comparison result. A detailed description thereof will be described with reference to FIG. 6 or 7.
  • the terminal 130 is a device that receives the visible light communication signal from the lighting device 120, demodulates the received visible light communication signal to extract data, and transmits the data to the lighting device 120 using a wireless communication method.
  • the terminal 130 may be implemented as a smart device such as a smartphone or a tablet PC, a laptop, a laptop, a personal digital assistant (PDA) as well as an Internet of Things (IoT) device including a light receiving sensor.
  • PDA personal digital assistant
  • IoT Internet of Things
  • the terminal 130 receives the visible light communication signal from the lighting device 120 and converts it into an electrical signal.
  • the lighting device includes a built-in or external visible light receiving module.
  • the visible light receiving module may be implemented as a camera, a photodiode, or the like, but is not limited thereto, and any module capable of receiving visible light may be used. .
  • the terminal 130 receives the terminal discovery signal from the lighting device 120 and transmits the terminal registration signal including the terminal identifier to the lighting device 120.
  • the terminal 130 may transmit the terminal identifier and service information to be used to the server 110 simultaneously with or before transmitting the terminal registration signal.
  • the lighting apparatus identifier or the terminal identifier refers to information for identifying each lighting apparatus or terminal.
  • a unique production number assigned to the production of the lighting device or the terminal may be used as the identifier.
  • Unique identification information such as, for example, a MAC address may be used as an identifier on a network used by a lighting device or a terminal.
  • the above-described information is merely an example of an identifier, and any information capable of identifying each of the lighting device or the terminal may be used as the identifier.
  • FIG. 2 is a block diagram of a server according to an embodiment of the present invention.
  • the server 110 includes a communication unit 210, an identifier management unit 220, and a database 230.
  • the communication unit 210 transmits an illumination search signal to the lighting device 120.
  • the communication unit 210 may transmit a terminal identifier or a service identifier previously received from the terminal 130.
  • the communication unit 210 receives a lighting registration signal including a lighting device identifier and a terminal registration signal including a terminal identifier from the lighting device 120.
  • the communication unit 210 may be implemented as a wired or wireless communication module according to the connection form between the lighting device 120 and the terminal 130.
  • the communication unit 210 may also receive a service identifier together with the lighting registration signal and the terminal registration signal.
  • the communication unit 210 may receive the terminal identifier and the service information from the terminal 130.
  • the identifier manager 220 receives the lighting device identifier or the terminal identifier from the communication unit 210, and manages the identifiers 220 and separately stores them in the database 230.
  • FIG. 1 illustrates that there is one lighting device 120 and one terminal 130, a plurality of lighting devices 120 and terminals 130 may exist. Since the lighting device identifiers and the terminal identifiers may be simultaneously or sequentially received from the respective lighting devices and the terminals, the identifier manager 220 separately stores the lighting device identifiers and the terminal identifiers in the database 230.
  • the identifier manager 220 When receiving the terminal identifier and the service information from the communication unit 210, the identifier manager 220 assigns a service identifier corresponding to the service information. After assigning the service identifier, the identifier management unit 220 to be stored in the database 230 along with the terminal identifier. By storing the service identifier and the terminal identifier together, the server 110 can determine whether a specific terminal can use a specific service. For example, it is assumed that a visible light location service identifier is stored corresponding to the A terminal. When receiving the identifier of the terminal A, the server 110 may determine the terminal A as a terminal that can use the visible light positioning service. On the other hand, when the terminal identifier of the terminal other than the terminal A is received by the server 110, the server 110 may determine the terminal as a terminal that cannot use the visible light positioning service.
  • the database 230 Under the control of the identifier manager 220, the database 230 stores identifiers of lighting devices or terminals received by the communicator 210. When the identifier manager 220 assigns a service identifier corresponding to the terminal identifier, the database 230 may store the service identifier together with the terminal identifier.
  • FIG. 3 is a block diagram of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the lighting device 120 includes a communication unit 310, a control unit 320, an identifier storage unit 330, and an illumination unit 340.
  • the communicator 310 receives an illumination search signal from the server 110.
  • the communication unit 310 may be connected to the server 110 using a wired / wireless communication module, and receives an illumination search signal from the server 110.
  • the communicator 310 may also receive a terminal identifier and a service identifier previously registered in the server 110 together with the illumination search signal.
  • the communication unit 310 receives a terminal registration signal including a terminal identifier from the terminal 130.
  • the communication unit 310 is connected to the terminal 130 using a wireless communication module, and receives a terminal registration signal from the terminal 130. After receiving the terminal registration signal from the terminal 130, the communication unit 310 transmits the lighting registration signal and the terminal registration signal including the lighting device identifier to the server 110.
  • the communication unit 310 may transmit the service identifier received from the terminal to the server 110 together with the lighting registration signal and the terminal registration signal in some cases.
  • the controller 320 controls the lighting unit 340 to transmit the terminal discovery signal using the visible light communication signal.
  • the control unit 320 is pulse modulation, frequency shift keying (FSK), phase shift keying (PSK), on-off keying.
  • a visible light communication signal is generated by modulating a terminal search signal for searching for a terminal by modulation (OOK: On-off Keying).
  • Pulse modulation samples waveforms at discrete time intervals and modulates the waveform by varying the amplitude, phase (position), and width of the pulse train. Pulse modulation is divided into pulse amplitude modulation (PAM), pulse width modulation (PWM), and pulse position modulation (PPM).
  • Frequency shift modulation and phase shift modulation transmit digital information using discrete frequency variation and phase shift of carrier wave, respectively, and on-off keying modulation displays digital data with or without carrier wave.
  • On-off keying modulation is represented by binary 1 when there is a carrier transmitted at a specific time and binary 0 when there is no carrier transmitted at a specific time.
  • the controller 320 controls the lighting unit 340 to transmit the terminal discovery signal generated as the visible light communication signal.
  • the controller 320 stores the terminal identifier and the service identifier registered in the server 110 as the identifier storage unit 330 when the terminal identifier and the service identifier previously registered in the server 110 are also received from the server 110 together with the illumination search signal. do.
  • the controller 320 may include control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal according to the terminal identifier. For example, suppose that the terminal identifier is implemented as a number. When the last digit of the terminal identifier is 1 to 5, the controller 320 may include control information for transmitting the terminal registration signal as soon as the terminal receives the terminal discovery signal. On the other hand, when the last digit is 6 to 9, the controller 320 may include control information for transmitting the terminal registration signal after a preset time after the terminal receives the terminal discovery signal. As such, by adjusting the transmission timing of the terminal registration signal according to the terminal identifier, the controller 320 increases the number of terminals that transmit the terminal registration signal to the lighting apparatus 120 while increasing the number of terminals that may occur in the lighting apparatus 120. Can be prevented.
  • the controller 320 analyzes the terminal identifier included in the terminal registration signal.
  • the controller 320 compares the terminal identifier received from the terminal 130 with a pre-registered terminal identifier stored in the identifier storage unit 330 and determines whether they match. When the two terminal identifiers do not match, the controller 320 may determine that the terminal 130 is not a terminal to use a specific visible light communication service. If both terminal identifiers match, the controller 320 determines whether a service identifier corresponding to the terminal identifier exists in the identifier storage unit 330. When a service identifier exists in the identifier storage unit 330, the controller 320 may determine that the terminal 130 is a terminal to use a specific visible light communication service.
  • the controller 320 determines whether to deliver the service identifier according to the analysis result.
  • the control unit 320 confirms that the terminal 130 is not a terminal to use a specific visible light communication service, only the terminal registration signal including the lighting registration signal and the terminal identifier including the identifier of the lighting apparatus 120 and the server ( The communication unit 310 is controlled to transmit to the 110.
  • the terminal 110 may confirm that the terminal is not a terminal to use a specific visible light communication service, and may limit the specific visible light communication service for the corresponding terminal.
  • control unit 320 when the control unit 320 confirms that the terminal 130 is a terminal that wants to use a specific visible light communication service, the control unit 310 to transmit the service identifier along with the lighting registration signal and the terminal registration signal to the server 110, the control unit 310 do. Since the server 110 receives a service identifier together with the lighting registration signal and the terminal registration signal, the server 110 may allow a specific visible light communication service to be used for the corresponding terminal.
  • the identifier storage unit 330 stores a registered terminal identifier and a service identifier received together with the illumination search signal.
  • the lighting unit 340 transmits the terminal discovery signal using the visible light communication signal under the control of the controller 320.
  • the illumination unit 340 transmits the terminal discovery signal to all the terminals within the visible light communication signal range of the illumination unit 340 rather than transmitting the terminal discovery signal.
  • FIG. 4 is a block diagram of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 130 includes a communication unit 410, a visible light receiving unit 415, a control unit 420, an identifier storage unit 430, and a timer 440.
  • the communication unit 410 may directly transmit the terminal identifier and the service information to the server 110.
  • the communication unit 410 may include a wireless communication module and transmit service information together with the terminal identifier to the server 110.
  • the communication unit 410 receives a service identifier from the server 110.
  • the received service identifier is stored in the identifier storage unit 430.
  • the communication unit 410 transmits the terminal registration signal and the service identifier including the terminal identifier to the lighting apparatus 120 according to the determination result of the controller 420.
  • the visible light receiver 415 receives the terminal discovery signal and the service identifier from the lighting device 120.
  • the visible light receiver 415 may receive a terminal discovery signal transmitted as a visible light communication signal using the visible light receiving module.
  • the visible light receiver 415 receives the visible light communication signal and converts it into an electrical signal.
  • the control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal may be included in the terminal search signal.
  • the controller 420 determines whether the service identifier received from the server 110 and stored in the identifier storage unit 430 and the service identifier received from the lighting apparatus 120 match.
  • the controller 420 demodulates the electric signal converted by the visible light receiver 415 using the same method as the modulation method performed by the illumination device 120. By performing the demodulation, the controller 420 confirms that the terminal search signal is received from the lighting device 120.
  • the controller 420 determines whether both service identifiers match to determine whether the service requested by the controller 420 corresponds to the service to be checked by the lighting apparatus 120.
  • the control unit 420 transmits a terminal registration signal or a terminal registration signal and a service identifier according to the determination result. If the service identifier stored in the identifier storage unit 430 and the service identifier received from the lighting apparatus 120 do not match, the controller 420 transmits a terminal registration signal including the terminal identifier to the lighting apparatus 120. On the other hand, if both service identifiers match, the controller 420 transmits the service identifier together with the terminal identifier to the lighting device 120. If both service identifiers match, the controller 420 transmits the service identifier to the lighting device 120 together with the terminal registration signal including the terminal identifier to inform the terminal 130 that the terminal 130 can use the corresponding service. do. When control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal is included in the terminal search signal, the controller 420 adjusts the terminal registration signal transmission timing of the communication unit 410 according to the control information.
  • the identifier storage unit 430 stores the service identifier received from the server 110.
  • the timer 440 checks the timing of transmitting the terminal registration signal according to the control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal.
  • FIG. 5 is a timing chart illustrating a process of registering a visible light communication device with a server according to an embodiment of the present invention.
  • the server 110 transmits the illumination search signal to the illumination device 120 (S510).
  • the server 110 may include control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal together with the illumination search signal and transmit the same to the lighting apparatus 120.
  • the lighting device 120 transmits the terminal search signal to the terminal 130 (S520).
  • the lighting device 120 modulates the terminal discovery signal into a visible light communication signal using pulse modulation, shift modulation, or on-off keying modulation, and transmits the same.
  • the lighting device 120 transmits the illumination search signal omnidirectionally to all terminals within the visible light communication signal range.
  • the terminal 130 When receiving the terminal discovery signal, the terminal 130 transmits the terminal registration signal to the lighting device 120 (S530).
  • the terminal search signal is received using the visible light receiver, the terminal 130 converts the visible light communication signal into an electrical signal and demodulates using the same method as the modulation method performed by the lighting apparatus 120. By performing demodulation, the controller 420 confirms that the terminal discovery signal has been received from the lighting device 120.
  • the terminal 130 After acknowledgment of the terminal discovery signal, the terminal 130 transmits the terminal registration signal including the terminal identifier to the lighting device 120.
  • the terminal 130 transmits the terminal registration signal including the terminal identifier to the lighting apparatus 120 using wireless communication.
  • the lighting device 120 When receiving the terminal registration signal, the lighting device 120 transmits the terminal registration signal and the illumination registration signal to the server 110 (S540). The lighting device 120 transmits the lighting registration signal including its own identifier and the terminal registration signal received from the terminal 130 to the server 110.
  • the server 110 registers the lighting device 120 and the terminal 130 (S550).
  • the lighting device 120 receives a terminal registration signal from one terminal, but may receive a terminal registration signal from a plurality of terminals.
  • the lighting device 120 receives its identifier and all identifiers of a plurality of terminals connected to itself with visible light communication and transmits them to the server 110, each lighting device identifier from the lighting device 120 and the plurality of terminals is individually. And without having to receive a registration request to receive the terminal identifier, the server 110 can receive and register from the lighting device 120 at the same time.
  • FIG. 6 is a timing chart illustrating a process of registering a visible light communication device with a server according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 130 directly transmits the terminal identifier and the service information to the server 110 (S610).
  • the terminal 130 transmits the terminal identifier and the service information in advance before registering with the server 110.
  • the server 110 assigns a service identifier and stores it together with the terminal identifier (S615).
  • the server 110 receives the service information from the terminal 130 together with the terminal identifier, the server 110 assigns a unique service identifier corresponding to the service information.
  • the server 110 may register in advance that the terminal can use a specific service.
  • the server 110 transmits the service identifier to the terminal 130 (S620).
  • the terminal 130 stores the received service identifier (S625).
  • the server 110 transmits the lighting search signal, the terminal identifier, and the service identifier to the lighting apparatus 120 (S630).
  • the server 110 may include control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal in transmitting the illumination search signal.
  • the lighting device 120 stores the terminal identifier and the service identifier (S635).
  • the lighting device 120 transmits the terminal discovery signal and the service identifier to the terminal 130 (S640).
  • the lighting apparatus 120 receives the illumination search signal and the service identifier from the server 110, the lighting device 120 modulates the terminal discovery signal and the service identifier into a visible light communication signal using pulse modulation, shift modulation, or on-off keying modulation. send.
  • the lighting apparatus 120 may include control information for adjusting the transmission timing of the terminal registration signal in the terminal discovery signal and transmit the same to the terminal 130.
  • the terminal 130 determines whether the received service identifier and the stored service identifier match (S645). The terminal 130 determines whether the two service identifiers match, and determines whether the service requested by the server 110 and the service to be checked by the lighting apparatus 120 match.
  • the terminal 130 transmits the terminal registration signal and the service identifier to the lighting device 120 (S650).
  • the terminal 130 also indirectly transmits the service identifier together with the terminal registration signal including the terminal identifier to the server 110 by matching the service requested by the user with the service to be checked by the lighting apparatus 120. .
  • the lighting device 120 determines whether the terminal identifier received from the terminal 130 matches the stored terminal identifier (S655). When the two terminal identifiers do not match, the lighting device 120 may confirm that the terminal 130 is not a terminal to use a specific visible light communication service.
  • the lighting apparatus 120 determines whether a service identifier corresponding to the received terminal identifier exists (S660). If both terminal identifiers match, the lighting apparatus 120 determines whether there is a service identifier corresponding to the received terminal identifier among the stored service identifiers. If there is a matching service identifier, the lighting apparatus 120 may determine that the terminal 130 is a terminal that wants to use a specific visible light communication service.
  • the lighting apparatus 120 transmits an illumination registration signal to the server when the two terminal identifiers do not match or the service identifier corresponding to the received terminal identifier does not exist (S665).
  • the terminal may confirm that the terminal is not to use the specific visible light communication service, and may limit the specific visible light communication service for the corresponding terminal.
  • the lighting apparatus 120 transmits the lighting registration signal, the terminal registration signal, and the service identifier (S670).
  • the server 110 registers the lighting device 120 or registers the lighting device 120 and checks the position of the terminal 130 (S675). When only the lighting registration signal is received from the process S665, the server 110 registers the lighting device 120. Meanwhile, when receiving the lighting registration signal, the terminal registration signal and the service identifier from step S670, the server 110 registers the lighting device and checks the terminal identifier and the service identifier included in the terminal registration signal. Since it is a registered terminal identifier, no separate registration is performed, and the server 110 may determine which lighting apparatus is located near a specific terminal that can use a specific service.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal identifier and a service identifier are received from the server 110 together with the illumination search signal (S710).
  • the lighting device 120 receives a terminal identifier and a service identifier from the server 110 together with an illumination search signal using a wired or wireless communication module.
  • the terminal identifier and the service identifier are stored (S720).
  • the terminal search signal is transmitted to the terminal 130 (S730).
  • the lighting device 120 transmits a terminal discovery signal using a visible light communication signal.
  • the lighting device 120 modulates the terminal search signal into a visible light communication signal by using pulse modulation, shift modulation, or on-off keying modulation.
  • the lighting device 120 transmits the terminal discovery signal to all the terminals within the visible light communication signal range of the lighting device 120, rather than specifying the terminal.
  • a terminal registration signal including a terminal identifier is received (S740).
  • the lighting device 120 may confirm that the terminal 130 is not a terminal to use a specific visible light communication service.
  • the lighting apparatus 120 may determine that the terminal 130 is a terminal to use a specific visible light communication service.
  • the lighting registration signal including the identifier of the lighting device 120, the terminal registration signal including the terminal identifier and the service identifier
  • the server 110 transmits the data to the server 110 (S770).
  • the lighting registration signal including the identifier of the lighting apparatus 120 is transmitted to the server 110 (S780).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 110 and the service information is transmitted to the server 110 (S810).
  • the communication unit 440 may transmit the terminal identifier and the service information to the server 110 using wireless communication.
  • the service identifier corresponding to the terminal identifier is received from the server 110 (S820).
  • the service identifier received from the server 110 is stored (S830).
  • the service identifier and the terminal discovery signal are received from the lighting device 120 (S840).
  • the terminal 130 may include a visible light receiving module and receives a service identifier and a terminal search signal from the lighting apparatus 120 using the visible light communication signal.
  • the terminal 130 demodulates using the same method as the modulation method performed by the lighting device 120.
  • the controller 420 confirms that the terminal discovery signal has been received from the lighting device 120.
  • the terminal 130 determines whether the service requested by the terminal 130 and the service to be checked by the lighting apparatus 120 match.
  • the terminal registration signal and the service identifier including the terminal identifier are transmitted to the lighting apparatus 120 (S860).
  • FIG 9 illustrates a visible light communication system according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the visible light communication system 900 includes an illumination device 910, a terminal 920, and a server 930.
  • the lighting device 910 is a device that transmits data to the terminal 920 by loading data in the visible light wavelength region. When the terminal 920 is recognized in the visible light communication area, the lighting device 910 transmits an optical signal including data to the terminal 920 based on the visible light communication. Such a lighting device 910 is preferably provided with a plurality of preset lighting zones, but is not necessarily limited thereto.
  • the lighting device 910 includes a communication module, and may form a network with other lighting devices, the server 930, and the terminal 920 in the preset lighting area by using the provided communication module.
  • the lighting device 910 may be linked with another lighting device, the server 930, and the terminal 920 by using a network, and may receive visible light communication data from the server 930.
  • the network may be a wired or wireless network. Wired network refers to a communication technology that delivers information to a remote location by wire connection using radio waves, and a wireless network means a communication technology that delivers information to a remote location without wire connection using radio waves.
  • the visible light communication data may include various information such as multimedia information such as voice, image, image, and control information for controlling the lighting device 910.
  • the lighting device 910 may selectively transmit the lighting device identifier along with the visible light communication data to the terminal 920 in the visible light communication process with the terminal 920.
  • the lighting device 910 may utilize unique identification information of the wireless communication module provided in the lighting device 910 as the lighting device identifier. If the communication module is a wireless communication module, the communication module has a unique hardware address. For example, in the case of a Zigbee wireless communication module, the communication module has a unique address having a length of 8 bytes. Due to this, the communication module can use a unique hardware address as the lighting device identifier.
  • the lighting device 910 selectively transmits the lighting device identifier to the terminal 920 along with the visible light communication data according to whether the corresponding lighting device 910 is registered in the server 930.
  • the lighting device identifier is used as a criterion for determining whether the terminal 920 performs the location registration procedure of the lighting device 910, and the lighting device 910 is replaced with another lighting device 910 in the process of registering the location information of the lighting device 910.
  • the lighting device identifier is used as a criterion for distinguishing it from the lighting device.
  • the lighting device 910 may receive the location information from the terminal 920 and transmit it to the server 930.
  • the terminal 920 is a device that provides visible light communication service to a user located in a preset lighting area by using visible light communication.
  • the terminal 920 receives an optical signal from the lighting device 910 installed in the preset lighting area, and extracts visible light communication data included in the optical signal.
  • the terminal 920 selectively calculates and provides location information of the lighting apparatus 910 based on the related information about the lighting apparatus 910 included in the visible light communication data.
  • the terminal 920 determines whether the location of the lighting device 910 is registered based on the related information about the lighting device 910, and performs a procedure for registering the location of the lighting device 910 according to the determination result.
  • the related information about the lighting device 910 may include only the lighting device identifier, and may include information about the lighting device identifier and whether the location of the lighting device 910 is registered.
  • a method of determining whether the terminal 920 registers the location of the lighting device 910 based on the related information about the lighting device 910 will be described in detail with reference to FIG. 11.
  • the terminal 920 calculates current location information where it is located. In this case, the terminal 920 calculates current location information of the terminal 920 using some or all of the GPS sensor and the motion sensor provided in the terminal 920.
  • the terminal 920 generates matching information by matching the lighting device identifier included in the related information about the lighting device 910 with the current position information of the terminal 920 calculated above. Thereafter, the terminal 920 provides matching information as position information of the lighting apparatus 910 to the lighting apparatus 910 or the server 930.
  • the existing visible light communication system directly checks the installation position of the visible light device in the visible light communication system at the construction stage or performs the on / off operation of the artificial visible light device after the installation is completed. There was an inconvenience to check the installation position of the lighting device.
  • the server 930 simply acquires the position information of the lighting device 910 included in the visible light communication system only by the user holding the terminal 920 and moving in a preset lighting area in a predetermined pattern. can do.
  • the server 930 performs control and monitoring operations for the lighting device 910 provided in the visible light communication system 900.
  • the server 930 updates the visible light communication data to the lighting device 910 using a network formed between the server 930 and the lighting device 910.
  • the server 930 may include information related to the lighting device 910 currently linked to the server 930. Accordingly, the lighting device 910 and the terminal 920 can selectively perform the procedure for registering the location of the lighting device 910.
  • the server 930 When the server 930 receives the location information about the lighting device 910 from the lighting device 910 or the terminal 920, the server 930 registers the location information as the related information about the lighting device 910. Thereafter, the server 930 controls and monitors the lighting device 910 based on the related information about the lighting device 910.
  • FIG. 10 is a block diagram of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the lighting device 910 includes a communication unit 1010, a controller 1020, a driver 1030, an illumination unit 1040, and a power converter 1050.
  • the communication unit 1010 includes a communication module, and receives the visible light communication data from the terminal 920 or the server 930 using the communication module.
  • the communication unit 1010 receives the visible light communication data from the server 930.
  • the visible light communication data includes registration information of the lighting device 910 in the server 930.
  • the communication unit 1010 may receive, from the terminal 920, matching information matching the current location information of the terminal 920.
  • the communication unit 1010 may receive matching information from the terminal 920, and transmit the matching information to the server 930.
  • the controller 1020 generates an illumination control signal based on the visible light communication data to generate a visible light signal corresponding to the received visible light communication data.
  • the controller 1020 checks whether the location of the lighting device 910 in the server 930 is registered, and generates a lighting control signal based on the lighting device identifier and the visible light communication data according to the confirmation result. At this time, the controller 1020 checks the location registration of the lighting device 910 in the server 930 based on the registration information of the lighting device 910 included in the visible light communication data. If it is determined that the location registration procedure for the lighting device 910 is necessary, the controller 1020 controls to transmit visible light communication data including the lighting device identifier to the terminal 920.
  • the registration information for the lighting device 910 may further include information on whether or not to register the lighting type information corresponding to the lighting device 910.
  • the lighting type information includes information about some or all of the brightness and color of the lighting unit.
  • the controller 1020 checks whether or not the lighting type information corresponding to the lighting device 910 in the server 930 is registered based on the registration information of the lighting device 910 and according to the result of the checking, the lighting type information. In consideration of this, the lighting control signal can be generated.
  • the driving unit 1030 turns on or off the lighting unit included in the lighting unit 1040 based on the generated lighting control signal.
  • the driving unit 1030 may include a switching element for turning on or off the lighting unit included in the lighting unit 1040.
  • the lighting unit 1040 includes a lighting unit composed of at least one light emitting device.
  • the light emitting device is preferably a light emitting diode (LED), but is not necessarily limited thereto.
  • the light emitting device may be implemented as an organic light emitting diode (OLED), a plasma light system (PLS), or the like.
  • the illumination unit is turned on or off by the driver 1030 to generate a visible light signal corresponding to the visible light communication data.
  • the method of generating the visible light signal according to the on or off operation of the lighting unit is a general technique in the visible light communication field, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the power converter 1050 provides power required for driving the lighting device 910.
  • the power conversion unit 1050 supplies DC power required to drive the lighting unit in the lighting unit 1040.
  • FIG. 11 is a block diagram of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 920 includes a receiver 1110, an extractor 1120, a controller 1130, a location information calculator 1140, a display 1150, a communicator 1160, and a power supply 1170.
  • the receiver 1110 receives a visible light signal from at least one lighting device 910 in a preset lighting area.
  • the receiver 1110 includes an optical sensor such as a lens and a photodiode, and receives a visible light signal from the illumination device 910 using the optical sensor.
  • the extractor 1120 extracts the visible light signal from the visible light signal.
  • the extractor 1120 converts analog-received information into digital data (ADC), and decodes the converted digital data to restore visible light communication data transmitted by the lighting apparatus 910.
  • ADC analog-received information
  • ADC digital data
  • the controller 1130 selectively calculates position information of the lighting apparatus 910 based on the restored visible light communication data.
  • the controller 1130 checks whether the location of the lighting device 910 in the server 930 is registered based on the related information about the lighting device 910 included in the visible light communication data, and according to the result of the checking, the lighting device 910.
  • the lighting device 910 may selectively transmit the lighting device identifier to the terminal 920 along with the visible light communication data according to whether the location of the corresponding lighting device 910 is registered in the server 930.
  • the controller 1130 checks whether or not the unique identification information corresponding to the lighting device 910 is included in the related information about the lighting device 910, and according to the confirmation result for the position registration of the lighting device 910 Perform the procedure.
  • the lighting device 910 may transmit the lighting device identifier and information on whether the lighting device 910 is registered to the terminal 920 together with the visible light communication data.
  • the controller 1130 checks whether the location of the lighting device 910 in the server 930 is registered based on the information on whether the location of the lighting device 910 is registered, and the lighting device 910 according to the confirmation result. Perform the procedure for location registration.
  • the lighting device 910 may transmit the lighting device identifier along with the visible light communication data to the terminal 920.
  • the controller 1130 performs a procedure for location registration of the lighting device 910 based on the lighting device identifier and information on whether the corresponding lighting device 910 has been previously registered.
  • the controller 1130 communicates with the server 930 to collect in advance the identifier of the lighting device registered in the server 930 and information on the location registration of the visible light lighting device.
  • the controller 1130 calculates the position information of the lighting apparatus 910 based on the identifier of the lighting apparatus and the current position information of the terminal 920 calculated from the position information calculating unit 1140.
  • the controller 320 generates matching information by matching the lighting device identifier with the current location information of the terminal 920, and provides the matching information as the location information of the lighting device 910.
  • the location information calculator 1140 calculates current location information of the terminal 920 and provides it to the controller 1130.
  • the location information calculator 1140 may include a GPS sensor to calculate current location information of the terminal 920.
  • the location information calculator 1140 may include a motion sensor to calculate current location information of the terminal 920.
  • the motion sensor is preferably an acceleration sensor or a gyro sensor, but is not necessarily limited thereto.
  • the motion sensor may be implemented as any sensor as long as it can calculate the motion information of the terminal 920.
  • the location information calculator 1140 may be configured to be a terminal 920 based on location information of at least one reference lighting device in a preset lighting area and motion information of the terminal 920 about the location of the reference lighting device collected by the motion sensor. ) May calculate the current position information.
  • the location information calculation unit 330 receives the location information on at least one reference lighting device in the preset lighting area from the server 930 and stores it in advance.
  • the existing lighting device is preferably a lighting device located at the entrance and exit of the preset lighting area, but is not necessarily limited thereto.
  • the display unit 1150 outputs an information providing screen on the visible light communication data.
  • the communication unit 1160 includes a wireless communication module to perform wireless communication with an external device.
  • the communication unit 1160 according to the present embodiment transmits the position information of the lighting device 910 calculated from the control unit 1130 to the lighting device 920 or the server 930, and finally, the server 930 may illuminate the lighting device. Register a location for 910.
  • the power supply unit 1170 provides power required for driving the terminal 920.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of performing commissioning by a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the lighting device 910 receives the visible light communication data from the server 930 using the communication module (S1202).
  • the visible light communication data includes registration information of the lighting device 910 in the server 930.
  • the lighting device 910 checks whether the lighting device 910 is registered in the server 930 based on the received visible light communication data (S1204).
  • the lighting device 910 checks the location registration of the lighting device 910 in the server 930 based on the registration information of the lighting device 910 included in the visible light communication data.
  • the lighting device 910 determines whether the location of the lighting device 910 in the server 930 is registered according to the check result (S1206).
  • an illumination control signal is generated based on the visible light communication data (S1208).
  • the lighting device 910 When it is determined that the location information of the lighting device 910 in the server 930 is not registered, the lighting device 910 generates a lighting control signal based on the lighting device identifier and the visible light communication data (S1210).
  • the lighting device 910 may generate a lighting control signal by further considering lighting type information in addition to the lighting device identifier and the visible light communication data.
  • the lighting device 910 generates a visible light signal by driving the lighting unit based on the lighting control signal (S1212).
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of performing commissioning by a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 920 receives a visible light signal from at least one lighting device 910 in the preset lighting area (S1302).
  • the terminal 920 extracts visible light communication data included in the received visible light signal (S1304).
  • the terminal 920 determines whether the location of the lighting device 910 is registered based on the related information about the lighting device 910 included in the extracted visible light communication data (S1306). When the related information about the lighting device 910 includes the lighting device identifier, the terminal 920 determines that the location of the lighting device 910 in the server 930 is registered.
  • the terminal 920 calculates current location information of the terminal 920 (S1310).
  • the terminal 920 may calculate current location information of the terminal 920 using a GPS sensor or a motion sensor.
  • the terminal 920 calculates location information of the lighting device 910 based on the lighting device identifier and the current location information of the terminal 920 (S1312).
  • the terminal 920 generates matching information by matching the lighting device identifier with the current location information of the terminal 920, and provides the matching information as the location information of the lighting device 910.
  • FIG. 14 is a view showing a visible light communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the visible light communication system 1400 includes an illumination device 1410 and a terminal 1420.
  • the lighting device 1410 is a device that transmits data to the terminal 1420 using visible light communication or wireless communication.
  • the lighting device 1410 generates a visible light communication signal using the visible light communication module and transmits the visible light communication signal to the terminal.
  • Visible light communication is a technology for transmitting information using light in a visible light wavelength band that can be recognized by the eye, and repeatedly expresses data to be transmitted to the terminal by repeatedly turning on and off. Since the illumination device 1410 repeatedly turns on and off at a speed that the human optic nerve does not recognize, the illumination device 1410 can transmit data while maintaining the function of illumination.
  • the lighting device 1410 also includes a wireless communication module, and may transmit and receive data using the terminal 1420 and wireless communication.
  • Wireless communication refers to a communication technology that uses radio waves to deliver information to remote locations without wire connections. Examples include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra-Wide Band (UWB), ZigBee, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless (WLAN) Can include LAN, Wi-Fi), Wireless broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), Long Term Evolution / LTE-Advanced (LTE / LTE-A) have.
  • the lighting device 1410 may be implemented as a light emitting diode (LED), but is not necessarily limited thereto, and may be replaced with any device that emits visible light such as a fluorescent lamp and a visible light laser.
  • the lighting device 1410 generates a combined signal.
  • An electric signal corresponding to data to be transmitted using visible light communication (hereinafter referred to as a visible light communication electric signal) is transmitted to the visible light communication module, and the visible light communication module transmits data to the terminal through visible light communication according to the visible light communication electric signal. do.
  • an electric signal (hereinafter referred to as a 'wireless communication electric signal') corresponding to data to be transmitted using wireless communication is transmitted to the wireless communication module, and the wireless communication module transmits data to the terminal through wireless communication according to the wireless communication electric signal.
  • the combined signal refers to a signal in which a visible light electrical signal and a wireless communication electrical signal are combined to include both electrical signals in one electrical signal.
  • the wireless electrical signal may be a pulse modulated signal, for example, pulse width modulation (PWM), pulse amplitude modulation (PAM), pulse position modulation (PPM), or the like.
  • PWM pulse width modulation
  • PAM pulse amplitude modulation
  • PPM pulse position modulation
  • the wireless communication electrical signal indicates attribute information of the lighting by using a pulse width and a pulse size.
  • the radio communication electric signal is set to be a pulse width modulated signal.
  • the conventional lighting device Since only one of the visible light communication signal and the wireless communication electric signal can be generated, the conventional lighting device is inconvenient to selectively operate whether to operate as lighting or communication device.
  • the conventional lighting device in order to simultaneously operate as a lighting device and a communication device as a conventional lighting device, there is a disadvantage in that both a module for generating a visible light electrical signal and a module for generating a wireless communication electrical signal must be provided.
  • the lighting device 1410 since the lighting device 1410 according to an embodiment of the present invention generates the combined signal, it is not necessary to include all the modules for generating the respective electric signals, but only the combined signal generating module.
  • the combined signal including each electric signal is transmitted to each communication module, and each communication module transmits data according to the combined signal, the lighting device 1410 may operate as lighting or as a communication device. It does not need to be operated selectively.
  • the lighting device 1410 For wireless communication with the terminal 1420, the lighting device 1410 attempts pairing, and after pairing, transmits and receives data using a wireless communication module.
  • the lighting device 1410 transmits the lighting device identifier to the terminal 1420 through visible light communication, and wirelessly communicates between the lighting device 1410 and the terminal 1420 by receiving configuration information of the wireless communication of the terminal from the terminal 1420. It becomes pairing for.
  • the configuration information of the wireless communication of the terminal is information for identifying the wireless communication used by the terminal and includes a MAC address of the wireless communication and the like.
  • the lighting device 1410 transmits and receives data using the terminal 1420 and the wireless communication module.
  • the lighting device 1410 transmits the combined signal including the data to be transmitted to the terminal 1420 using the wireless communication module.
  • the terminal 1420 is a device that receives data transmitted from visible light communication or wireless communication from the lighting device 1410 and transmits data to the lighting device 1410 using wireless communication.
  • the terminal 1420 has an internal or external visible light receiving module, and receives the visible light communication signal from the lighting device 1410 using the visible light receiving module and converts it into an electric signal.
  • the visible light receiving module may be implemented as a camera, a photodiode, or the like, but is not limited thereto. Any visible light receiving module may be replaced with any module.
  • the terminal 1420 receives data transmitted from visible light communication or wireless communication from the lighting device 1410 according to the combined signal and extracts a desired signal.
  • the terminal 1420 receives data transmitted through the visible light communication according to the combined signal using the visible light receiving module.
  • the terminal 1420 extracts data of only the visible light communication electrical signal portion of the combined signal by using a filter.
  • the terminal 1420 receives data transmitted through wireless communication according to the combined signal using the wireless communication module.
  • the terminal 1420 extracts data of only a wireless communication signal portion of the combined signal by using a filter.
  • the terminal 1420 attempts pairing with the lighting device 1410 for wireless communication, and transmits and receives data using wireless communication after pairing is completed.
  • 15 is a block diagram of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the lighting device 1410 includes a communication unit 1510, a controller 1520, an offset storage unit 1530, a switching unit 1540, an illumination unit 1550, a timer 1560, and a data storage unit 1570.
  • the communication unit 1510 transmits data to the terminal 1420 according to the combined signal, and receives attribute information or other data of lighting.
  • the communication unit 1510 includes a wireless communication module, and transmits and receives data and the like through wireless communication with the terminal 1420 using the wireless communication module.
  • the communication unit 1510 receives attribute information of lighting from the IoT device including the terminal 1420 or other lighting sensor.
  • the attribute information of the illumination is information on the brightness of the illumination and is a concept including brightness, illuminance, luminance, or dimming of the illumination.
  • the communication unit 1510 may receive configuration information of wireless communication of the terminal 1420 from the terminal 1420.
  • the controller 1520 generates a combined signal.
  • the wireless communication electrical signal has a data transmission section and a data non-transmission section within one period of the wireless communication electrical signal.
  • the ratio of these sections depends on the standard set for each type and type of radio communication electrical signal. For example, when ZigBee communication is used for wireless communication, a data non-transmission interval exists about 38 ms within one period. In this way, the controller 1520 couples the visible light communication electrical signal to the data non-transmission period within one period of the wireless communication electrical signal.
  • the controller 1520 should consider the transmission speed of both electrical signals in combining the wireless communication electrical signal and the visible light communication electrical signal.
  • the speed of a wireless communication electric signal is relatively slow compared to that of a visible light communication signal, although it depends on a predetermined standard of a wireless communication electric signal. If the switchable limit speed of the switching unit 1540 present in the lighting device 1410 is faster than the speed of the visible light communication electrical signal, there is no problem even if the two electrical signals are simply combined. However, if the switchable limit speed of the switching unit 1540 is slower than the speed of the visible light electrical signal, it is difficult to generate a combined signal. Since most lighting devices control the properties of lighting by wireless communication, they only have a switching unit sufficient to satisfy the speed of the wireless communication electrical signal. Therefore, if a lighting device having a conventional switching unit simply combines two signals, a problem as shown in FIG. 16 (a) occurs.
  • Figure 16 (a) is a graph showing the waveform of the signal emitted from the conventional lighting device.
  • the graph shown in FIG. 16 (a) is a graph showing waveforms of electric signals generated when a conventional lighting device simply combines a wireless communication electric signal with a visible light communication electric signal.
  • the combined electrical signal is divided into a section 1610 in which a wireless communication electrical signal is present and a section 1620 in which a visible light electrical signal is present, and each section is sequentially displayed.
  • the visible light communication electrical signal section 1620 the amplitude of the visible light communication electrical signal prior to the combination was set to the same amplitude as the wireless communication electrical signal.
  • noise 1630 occurs as shown in the section 1620 where the visible light electrical signal exists. Accordingly, when the conventional lighting device includes data in the visible light communication electrical signal of the combined signal, there is a fear that the data to be transmitted is not completely transmitted to the terminal.
  • a velocity offset is used in the lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless electrical signal and the visible light electrical signal are not simply combined, but the switching speed of the wireless electric signal is set to a specific speed offset to have a switching speed of the visible light electrical signal and a specific offset value.
  • Wireless communication electrical signals are combined. As a wireless communication electrical signal having a switching speed of a specific offset value is combined with the visible light electrical signal, no noise is generated in the visible light electrical signal.
  • the controller 1520 determines a speed offset value of the wireless communication electrical signal.
  • the pulse width or magnitude of the wireless communication electrical signal is changed at different times according to the attribute information of the light received by the communication unit 1510.
  • the width of the pulse varies according to the dimming of the illumination.
  • the controller 1520 determines a speed offset corresponding to attribute information of lighting reflected in a current wireless communication electric signal among the speed offsets stored in the offset storage unit 1530. do.
  • the controller 1520 may determine the speed offset of the wireless communication electrical signal to 250 kbit / s, If the dimming of the illumination is set to 35% and this setting is reflected in the wireless communication electrical signal, the controller 1520 may determine the speed offset of the wireless communication electrical signal to 300 kbit / s.
  • the controller 1520 When generating the combined signal to be transmitted to the terminal 1420 for the first time, the controller 1520 generates the combined signal including the lighting device identifier in the visible light communication electrical signal. Before the lighting device 1410 transmits the combined signal to the terminal 1420, the lighting device 1410 and the terminal 1420 are not paired for wireless communication. Accordingly, the controller 1520 generates a combined signal including the lighting device identifier in the visible light communication electrical signal so that the terminal 1420 may receive the lighting device identifier for pairing. The terminal 1420 may identify and register the lighting device 1410 by receiving the lighting device identifier included in the combined signal, and may attempt to pair for wireless communication. For pairing, the terminal 1420 transmits configuration information of wireless communication used by the terminal 1420 to the lighting device 1410. When the communication unit 1510 receives the configuration information of the wireless communication, the control unit 1520 controls to store the configuration information of the wireless communication in the data storage unit 1570.
  • the offset storage unit 1530 stores the speed offset of the wireless communication electrical signal. As described above, in order to prevent noise generated in the visible light electrical signal, a speed offset value suitable for the changed wireless communication electrical signal is required when the wireless communication electrical signal is changed according to the attribute information of the illumination.
  • the offset storage unit 1530 stores the speed offset of the wireless communication electrical signal corresponding to the attribute information of each light within a preset range. For example, it is assumed that the attribute information of the lighting is dimming of the lighting, and the preset range is 30% to 70% of the dimming. At this time, the offset storage unit 1530 stores a speed offset corresponding to each dimming value within a range in which dimming of the illumination is 30% to 70%.
  • the offset storage unit 1530 may store 250 kbit / s as the speed offset when the dimming of the illumination is 30% and 300 kbit / s as the speed offset when the dimming of the illumination is 35%.
  • the controller 1520 generates a combined signal and may determine, from the offset storage unit 1530, a speed offset corresponding to attribute information of lighting included in the wireless communication electrical signal among the combined signals.
  • the switching unit 1540 receives the combined signal and the speed offset from the controller 1520, and switches the combined signal and the offset to match the combined signal and the offset.
  • the switching unit 1540 determines the switching speed by reflecting the speed offset received from the controller 1520 in switching the wireless communication electrical signal among the combined signals.
  • a signal such as the waveform illustrated in FIG. 16B is output.
  • Figure 16 (b) is a graph showing the waveform of the signal emitted from the lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the switching unit 1540 applies the speed offset to the section 1640 in which the wireless communication electrical signal exists among the combined signals. Accordingly, unlike the waveform shown in FIG. 16A, noise does not occur in the section 1650 where the visible light communication electrical signal exists among the combined signals.
  • the lighting unit 1550 transmits data to the terminal according to the switching of the switching unit 1540 using visible light communication. Rather than specifying a terminal when transmitting data in visible light communication according to the combined signal, the lighting unit 1550 transmits the combined signal to all terminals within the visible light signal range of the lighting unit 1550.
  • the timer 1560 provides the controller 1520 a timing of combining the wireless communication electrical signal and the visible light communication electrical signal.
  • wireless communication electrical signals data transmission intervals and data non-transmission intervals are usually defined in standard standards. Coupling timing is such that the control unit 1520 is able to couple the visible light electrical signals accurately in the predetermined section.
  • the timer 1560 provides a combining timing, and the controller 1520 combines the visible light communication electrical signal with the wireless communication electrical signal in accordance with the received combining timing.
  • the data storage unit 1570 stores configuration information of wireless communication.
  • the terminal 1420 transmits configuration information of wireless communication used by the terminal 1420 to the communication unit 1510 for pairing.
  • the communication unit 1510 receives the configuration information of the wireless communication
  • the data storage unit 1570 stores the configuration information of the wireless communication used by the terminal 1420 under the control of the control unit 1520.
  • 17 is a block diagram of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 1420 includes a visible light receiver 1710, a first filter 1720, a communication unit 1730, a second filter 1740, and a controller 1750.
  • the visible light receiver 1710 receives the data according to the combined signal from the lighting device 1410 using the visible light receiving module.
  • the visible light receiver 1710 may receive data transmitted through the visible light communication according to the combined signal, and then convert the data into an electrical signal and provide the converted data to the first filter 1720.
  • the first filter 1720 filters and removes data corresponding to the wireless communication electrical signal of the combined signal among the data received by the visible light receiver 1710. Since the required data among the received data is data corresponding to the visible light electrical signal, the first filter 1720 removes data corresponding to the wireless communication electrical signal. In this case, the first filter 1720 may remove the wireless communication electrical signal from the combined signal by using a speed difference between the visible light electrical signal and the wireless communication electrical signal, but is not limited thereto.
  • the communication unit 1730 receives data according to a combined signal from the lighting device 1410 or transmits a signal or data to the lighting device 1410 using a wireless communication module.
  • the second filter 1740 filters and removes data corresponding to the visible light communication electrical signal of the combined signal from the data received by the communication unit 1730. Since the required data among the received data is data corresponding to a wireless communication electric signal, the second filter 1740 removes data corresponding to the visible light communication electric signal among the combined signals.
  • the controller 1750 checks the data included in the combined signal having been filtered and controls the communication unit 1730 to transmit the data to the lighting device 1410.
  • the controller 1750 receives the electrical signal including the lighting device identifier from the first filter 1720. By checking the lighting device identifier, the controller 1750 checks the lighting device 1410 that has transmitted the combined signal and registers the lighting device 1410.
  • the controller 1750 controls the terminal 1420 to transmit a message allowing the join to the network used by the terminal 1420 to the registered lighting device 1410. In order to establish pairing between the terminal 1420 and the lighting device 1410, the controller 1750 controls the communication unit 1730 to transmit a network join permission message to the lighting device 1410.
  • the control unit 1750 transmits configuration information of wireless communication used by the terminal 1420 to the lighting device 1410 for pairing.
  • Control 1730 Under the control of the controller 1750, the communication unit 1730 transmits configuration information of wireless communication, thereby completing pairing between the terminal 1420 and the lighting device 1410.
  • the controller 1750 may control the communication unit 1730 to transmit the attribute information of the lighting to the lighting device 1410.
  • the lighting device 1410 reflects the received attribute information of the lighting in the wireless communication signal.
  • FIG. 18 is a timing chart illustrating a process of pairing a lighting device and a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the lighting device 1410 transmits the lighting device identifier to the terminal 1420 (S1810).
  • the lighting device 1410 generates a combined signal including the lighting device identifier in the visible light communication electrical signal and transmits the combined signal to the terminal 1420.
  • the terminal 1420 transmits a network join permission message to the lighting device 1410 (S1820). More specifically, when receiving data from the lighting device 1410 according to the combined signal including the lighting device identifier, the terminal 1420 registers the lighting device 1410 corresponding to the lighting device identifier. After registration, the terminal 1420 transmits a network join permission message to the lighting device 1410 to form a pairing between the terminal 1420 and the lighting device 1410.
  • the lighting device 1410 When receiving the network join permission message from the terminal 1420, the lighting device 1410 transmits a network join message to the terminal 1420 (S1830).
  • the terminal 1420 transmits configuration information of wireless communication of the terminal to the lighting device 1410 (S1840).
  • 19 is a flowchart illustrating the operation of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the communication unit 1510 of the lighting device 1410 receives the attribute information of the lighting from the IoT device (not shown) including the terminal 1420 or the lighting sensor (S1910).
  • the controller 1520 generates a combined signal reflecting the attribute information of the lighting (S1920).
  • the wireless communication electrical signal reflects the attribute information of the illumination using a pulse width, a pulse size, and the like, and includes data to be transmitted to the terminal 1420 after pairing is completed.
  • the controller 1520 determines a speed offset with respect to attribute information of lighting (S1930).
  • the offset storage unit 1530 of the lighting device 1410 stores the speed offset for the attribute information of each light within a preset range.
  • the controller 1520 determines the speed offset corresponding to the received attribute information of the illumination in the offset storage unit 1530.
  • the controller 1520 determines the speed offset and transmits the speed offset along with the combined signal to the switching unit 240 so that the switching unit 1540 adjusts the speed of the wireless communication electrical signal among the combined signals according to the speed offset (S1940).
  • the speed offset S1940
  • noise is prevented even when two electrical signals having different speeds are combined.
  • the lighting unit 1550 or the communication unit 1510 transmits the combined signal to the terminal 1420 by using visible light communication or wireless communication (S1950).
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. That is, the computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (for example, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (for example, CD-ROM, DVD, etc.) and a carrier wave (for example, the Internet Storage medium).
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

Abstract

가시광통신 기기 등록 및 가시광통신 신호와 무선통신 신호의 결합 장치 및 방법을 개시한다. 본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말이 무선통신을 이용하여 조명으로 데이터를 전달함에 따라, 조명장치가 일괄적으로 조명장치와 단말을 등록할 수 있도록 하는 가시광 통신기기 등록 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.

Description

가시광통신 기기 등록 및 가시광통신 신호와 무선통신 신호의 결합 장치 및 방법
본 실시예는 가시광통신 기기들을 등록하며, 가시광통신 신호와 무선통신 신호를 결합하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
가시광통신(Visible Light Communication)은 조명장치의 빠른 응답속도 특성을 이용하여 온/오프 신호 패턴으로 구성되는 가시광 데이터를 전송하는 무선통신기술이다. 가시광통신은 가시광통신 기능을 조명장치에 부여하고, 조명장치가 설치된 위치 정보 등을 이용하면 다양한 통신부가 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 통신부가 서비스는 실내에서 단말의 위치를 측정하는 서비스로 응용될 수 있으며, 조명장치로부터 단말로 정보를 전송하는 서비스로도 응용될 수 있다.
가시광통신이 전술한 바와 같이 다양한 서비스를 제공하기 위해서, 가시광통신에 이용되는 통신기기는 서버에 등록되어야 한다. 복수의 조명장치가 존재하는 경우, 조명장치가 서버에 등록됨으로써, 서버가 각각의 조명장치로 전달할 데이터를 분류하여 전달할 수 있다. 또한, 가시광통신이 측위 서비스로 이용되는 경우, 조명장치의 위치가 등록되어 있으면 조명장치 인근의 단말의 위치를 측정할 수 있다. 한편, 단말이 사전에 서버에 등록되어 있으면, 서버는 특정 서비스를 요구하는 단말이 등록된 단말인지 여부를 판단하여 선택적으로 서비스를 제공할 수 있다.
종래의 가시광통신 기술에 따르면, 조명장치는 데이터를 단말로 전송할 수 있으나, 단말은 데이터를 조명장치로 전송할 수 없었다. 따라서 조명장치와 단말을 서버에 등록함에 있어, 조명장치는 조명장치대로 서버로 등록을 하여야 하며, 단말은 단말대로 서버로 직접 등록을 하여야 하는 불편이 존재한다. 조명장치로부터 데이터를 수신하는 단말의 개수가 많아지면 많아질수록 서버로 등록하는 절차의 번잡함이 발생한다.
한편, 특정 서비스를 제공하며, 조명장치는 데이터를 단말로부터 수신해야 하는 경우가 발생한다. 이에, 무선통신 모듈이 조명장치 내에 삽입될 수 있다. 조명장치는 광원으로서의 동작도 하면서 무선통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 동작도 가능해진다. 조명장치는 무선통신 모듈을 이용하여 단말 또는 IoT(Internet of Things) 기기들로부터 조명의 속성정보를 수신한다. IoT 기기란 IoT 기술 기반의 서비스 대상이 되는 모든 스마트 기기나 센서 등을 의미한다. 조명의 속성정보는 조명의 밝기에 관한 정보로서, 조명의 광도, 조도, 휘도 또는 디밍(Dimming)을 포함하는 개념이다. 조명장치는 조명의 속성정보에 따라 조명의 밝기 등을 조절할 수 있다.
조명장치는 조명이라는 본질적인 속성을 이용하여 가시광통신 기능을 구현할 수도 있다. 그러나 종래의 조명장치는, 무선통신과 가시광통신을 모두 구현하기 위해서, 가시광통신 모듈과 무선통신 모듈을 모두 구비하여 한다. 이에 따라, 조명장치의 단가가 높아지는 문제가 있으며, 가시광통신 신호와 무선통신 신호를 출력하기 위한 각각의 포트를 이용해야 하는 불편도 존재한다.
이러한 문제점을 극복하고자 가시광통신 신호와 무선통신 신호의 처리를 하나의 모듈에서 수행하는 조명장치가 등장하고 있다. 그러나 이러한 조명장치에서는 가시광통신 신호를 전송하기 위한 광원으로서의 동작과 무선통신 신호를 전송하기 위한 동작이 선택적으로 실행된다. 실시간으로 조명 속성정보를 IoT 기기로부터 수신하기 위해서는 무선통신 신호를 처리하기 위한 모듈이 지속적으로 동작을 해야 하는데, 이러한 경우 종래의 조명장치는 광원으로서의 동작이 불가능해지는 문제가 있다.
본 실시예는, 단말이 무선통신을 이용하여 조명으로 데이터를 전달함에 따라, 조명장치가 일괄적으로 조명장치와 단말을 등록할 수 있도록 하는 가시광통신기기 등록방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 실시예는, 가시광통신 과정에서 조명장치의 식별자를 선택적으로 전송하여 이에 근거한 조명장치의 위치등록 절차가 자동으로 수행되도록 함으로써, 보다 효율적으로 가시광통신 서비스가 제공될 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 실시예는, 조명장치가 실시간으로 무선통신을 하면서도 가시광통신을 할 수 있도록 가시광통신 신호와 무선통신 신호를 결합하는 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
또한, 본 실시예는, 플리커의 발생 없이 속도가 상이한 두 신호를 결합하는 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말과 함께 서버에 등록하는 가시광 조명장치에 있어서, 조명 탐색신호와 상기 단말로부터 무선통신을 이용하여 상기 단말의 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 상기 서버로부터 수신하며, 상기 서버로 상기 단말 등록신호와 상기 가시광 조명장치의 식별자를 포함하는 조명 등록신호를 전송하는 통신부와 상기 통신부가 상기 조명 탐색신호를 수신하는 경우, 단말 탐색신호를 가시광통신 신호로 변조하여 상기 단말로 전송하도록 제어하며, 상기 통신부가 상기 단말 등록신호를 수신하는 경우, 상기 단말 등록신호 및 상기 조명 등록신호를 상기 서버로 전송하도록 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 단말 탐색신호를 상기 단말로 전송하는 조명부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 조명장치에 등록을 하는 단말장치에 있어서, 가시광 수신모듈을 이용하여 가시광통신 신호로 전송되는 단말 탐색신호를 상기 조명장치로부터 수신하는 가시광 수신부와 상기 가시광 수신부가 수신한 가시광통신 신호를 복조하여 상기 단말 탐색신호를 수신함을 확인하는 경우, 상기 단말의 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 상기 조명장치로 전송하도록 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 단말 등록신호를 상기 조명장치로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 조명장치와 단말의 등록을 관리하는 가시광 통신 서버에 있어서, 조명 탐색신호를 상기 조명장치로 전송하며, 하나 이상의 조명장치의 식별자를 포함하는 조명 등록신호와 하나 이상의 단말의 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 상기 조명장치로부터 수신하는 통신부와 상기 통신부가 수신한 각각의 조명장치의 식별자와 단말의 식별자를 구분하여 저장하도록 관리하는 식별자 관리부 및 상기 식별자 관리부의 제어에 따라 상기 통신부가 수신한 각각의 조명장치의 식별자와 단말의 식별자를 구분하여 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 서버를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 일 측면에 따르면, 단말이 무선통신을 이용하여 조명으로 데이터를 전달함에 따라, 조명장치가 일괄적으로 조명장치와 단말을 등록할 수 있게 되어, 서버로 가시광통신 기기를 등록하는 과정이 간소화되는 장점이 있다.
본 실시예의 다른 측면에 따르면, 가시광통신 시스템이 가시광통신 과정에서 조명장치의 식별자를 선택적으로 전송하고, 이에 근거하여 해당 조명장치의 위치등록 절차가 자동으로 수행될 수 있도록 함으로써 조명장치의 위치를 손쉽게 획득할 수 있는 한편, 가시광통신 시스템을 보다 효율적으로 구성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 따르면, 조명장치가 가시광통신 신호와 무선통신 신호를 결합하여 제공하므로 가시광통신 신호를 전송하기 위한 동작과 무선통신 신호를 전송하기 위한 동작을 선택적으로 할 필요가 없으며, 이에 따라 발생하는 플리커 현상도 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버로 가시광통신 기기를 등록하는 과정을 도시한 타이밍차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 서버로 가시광통신 기기를 등록하는 과정을 도시한 타이밍차트이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치가 커미셔닝을 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말이 커미셔닝을 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가시광통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치의 구성도이다.
도 16(a)는 종래의 조명장치에서 방사되는 신호의 파형을 도시한 그래프이다.
도 16(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치에서 방사되는 신호의 파형을 도시한 그래프이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 구성도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치와 단말이 페어링하는 과정을 도시한 타이밍차트이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치의 동작을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광통신 시스템을 도시한 도면이다.
가시광통신 시스템(100)은 서버(110), 조명장치(120) 및 단말(130)을 포함한다.
서버(110)는 조명장치(120) 또는 단말(130)로부터 식별자(Identifier)를 수신하여 등록하며, 등록 여부에 따라 가시광통신 서비스를 허여할지를 결정하는 가시광통신 시스템의 관리장치이다.
서버(110)는 개별적인 조명장치(120)와 단말(130)의 식별자를 수신하여 등록한다. 서버(110)는 조명장치(120)와 유선 또는 무선 네트워크로 연결된다. 유선 네트워크는 전파를 이용해 선에 의한 연결로 원격지에 정보를 전달하는 통신기술을 의미하며, 그 예로는 이더넷(Ethernet) 통신, 범용 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus), 와이어, 연선(Twisted Pair of Wires), 동축 케이블, 광 링크 등을 이용한 유선통신 등을 포함한다. 무선 네트워크는 전파를 이용해 선에 의한 연결 없이 원격지에 정보를 전달하는 통신기술을 의미하며, 그 예로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association), UWB(Ultra-Wide Band), 지그비(ZigBee), DLNA(Digital Living Network Alliance), WLAN(Wireless LAN, Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE/LTE-A(Long Term Evolution/LTE-Advanced) 등을 포함할 수 있다. 서버(110)는 식별자를 이용하여 각각의 조명장치와 단말을 구별할 수 있다.
서버(110)에 유무선 네트워크로 연결되어 있거나 연결을 시도하지만 서버(110)에 아직 등록을 하지 않은 조명장치가 존재할 수 있다. 이러한 조명장치들을 발견하여 등록을 유도하기 위해, 서버(110)는 조명 탐색신호를 자신과 연결되어 있는 조명장치들로 전송한다. 서버(110)는 등록되지 않은 조명장치의 수가 기 설정된 기준치 이상이 되는 경우에 조명 탐색신호를 전송할 수도 있고, 조명장치의 수에 상관없이 주기적으로 조명 탐색신호를 전송할 수도 있다. 서버(110)는 조명장치 식별자가 포함된 조명 등록신호를 조명장치로부터 수신함으로써 각각의 조명장치를 등록 및 저장한다.
서버(110)는 단말이 이용하고자 하는 서비스 정보를 단말(130)로부터 수신할 수 있다. 서비스 정보란 단말이 다양한 가시광 통신 서비스 중 이용하고자 하는 가시광 통신 서비스에 관한 정보를 의미한다. 서비스 정보를 단말(130)로부터 수신하는 경우, 서버(110)는 서비스 정보에 해당하는 서비스 식별자를 부여한다. 서비스 식별자는 단말의 식별자와 함께 서버(110)에 저장된다.
조명장치(120)는 서버(110)로부터 수신한 데이터를 가시광통신 신호로 변환하여 단말에 전달하는 기기이다. 조명장치(120)는 점등(On) 또는 소등(Off)을 반복하여 가시광통신 신호를 생성한다. 가시광 통신이란 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 정보를 전달하는 기술을 의미한다. 조명장치(120)는 인간의 시신경이 인지하지 못할 속도로 점등 또는 소등을 반복하기 때문에, 조명의 기능을 유지하면서도 데이터를 전송할 수 있다. 조명장치(120)는 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광등, 가시광 레이저와 같이 가시광을 발산하는 장치라면 어떠한 것이라도 무방하다.
조명장치(120)는 유선통신 또는 무선통신 모듈을 구비한다. 조명장치(120)는 서버(110)와는 유선통신 또는 무선통신 방식을 이용하며, 단말(130)과는 무선통신 방식을 이용한다.
조명장치(120)는 가시광통신 방식을 이용하여 데이터를 단말로 전달한다. 조명장치(120)는 조명 탐색신호를 서버(110)로부터 수신할 수 있다. 조명 탐색신호를 수신하는 경우, 조명장치(120)는 자신의 식별자를 바로 서버(110)로 전송할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 다음과 같이 동작할 수 있다. 서버(110)로부터 조명 탐색신호를 수신하는 경우, 조명장치(120)는 서버(110)에 등록을 하지 않은 단말이 존재하는지를 확인하기 위해 단말 탐색신호를 전송한다. 단말 탐색신호를 단말로 전달함에 있어, 조명장치(120)는 단말을 특정하여 전달하는 것이 아니라 조명장치(120)의 가시광이 미치는 영역 내에 모든 단말이 이 신호를 받을 수 있도록 한다. 도 1에는 단말(130)이 하나만 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 복수개 존재하는 것이 일반적이다.
조명장치(120)는 단말 등록신호를 단말(130)로부터 수신한다. 조명장치(120)는 서버(110)에 사전에 등록된 단말 식별자와 그에 대응되어 저장된 서비스 식별자를 서버(110)로부터 수신하며, 수신한 식별자들을 저장하고 있다. 조명장치(120)는 단말로부터 수신한 단말 식별자와 기 저장된 단말 식별자를 비교하여 비교 결과에 따라 서버(110)로 서비스 식별자를 전달할 지 여부를 결정한다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 6 또는 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
단말(130)은 가시광통신 신호를 조명장치(120)로부터 수신하고, 수신한 가시광통신 신호를 복조하여 데이터를 추출하며, 무선통신 방식을 이용하여 조명장치(120)로 데이터를 전송하는 기기이다. 단말(130)은 스마트폰, 태블릿 PC 등의 스마트 기기, 노트북, 랩톱, 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant)뿐만 아니라 수광 센서를 포함하는 IoT(Internet of Things) 기기 등으로 구현될 수 있다. 단말(130)은 가시광통신 신호를 조명장치(120)로부터 수신하여 이를 전기 신호로 변환한다. 조명장치는 내장 또는 외장된 가시광 수신 모듈을 구비하는데, 가시광 수신모듈은 카메라, 포토다이오드(Photodiode) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 가시광을 수신할 수 있는 모듈이면 어떠한 것이라도 무방하다.
단말(130)은 단말 탐색신호를 조명장치(120)로부터 수신하며, 단말 식별자가 포함된 단말 등록신호를 조명장치(120)로 전송한다.
단말(130)은 단말 등록신호를 전송함과 동시에 또는 전송하기 이전에, 단말 식별자와 이용하고자 하는 서비스 정보를 서버(110)로 전달할 수 있다.
조명장치 식별자 또는 단말 식별자란 조명장치 또는 단말 각각을 식별할 수 있는 정보를 의미한다. 조명장치 또는 단말의 생산시 부여되는 고유의 생산번호 등이 식별자로 이용될 수도 있다. 조명장치 또는 단말이 이용하는 네트워크 상에서 예컨대, 맥 어드레스(MAC Address)와 같은 고유의 식별정보가 식별자로 이용될 수도 있다. 전술한 정보들은 단지 식별자의 일 예일 뿐이며, 조명장치 또는 단말 각각을 식별할 수 있는 정보라면 어떤 것이든 식별자로 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성도이다.
서버(110)는 통신부(210), 식별자 관리부(220), 데이터베이스(230)를 포함한다.
통신부(210)는 조명 탐색신호를 조명장치(120)로 전송한다. 조명 탐색신호를 조명장치(120)로 전송할 때, 통신부(210)는 단말(130)로부터 기 수신한 단말 식별자 또는 서비스 식별자를 함께 전송할 수 있다.
통신부(210)는 조명장치 식별자를 포함하는 조명 등록신호와 단말 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 조명장치(120)로부터 수신한다. 통신부(210)는 조명장치(120) 및 단말(130)과의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선통신 모듈로 구현될 수 있다. 통신부(210)는 조명 등록신호 및 단말 등록신호와 함께 서비스 식별자도 수신할 수 있다.
조명장치(120)로 조명 탐색신호를 전송하기 전에, 통신부(210)는 단말 식별자 및 서비스 정보를 단말(130)로부터 수신할 수 있다.
식별자 관리부(220)는 조명장치 식별자 또는 단말 식별자를 통신부(210)로부터 수신하고, 각각을 구분하여 데이터베이스(230)에 저장하도록 관리한다. 도 1에는 조명장치(120)와 단말(130)이 각각 1개씩 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 조명장치(120)와 단말(130)은 복수 개가 존재할 수 있다. 각각의 조명장치와 단말들로부터 조명장치 식별자와 단말 식별자가 동시에 또는 순차적으로 수신될 수 있으므로, 식별자 관리부(220)는 각각을 구분하여 데이터베이스(230)에 저장한다.
단말 식별자 및 서비스 정보를 통신부(210)로부터 수신하는 경우, 식별자 관리부(220)는 서비스 정보에 상응하는 서비스 식별자를 부여한다. 서비스 식별자를 부여한 후, 식별자 관리부(220)는 이를 단말 식별자와 함께 데이터베이스(230)에 저장되도록 한다. 서비스 식별자와 단말 식별자를 함께 저장함으로써, 서버(110)는 특정 단말이 특정 서비스를 이용할 수 있는지를 파악할 수 있다. 예를 들어, 가시광 측위 서비스 식별자가 A 단말에 대응되어 저장되어 있는 경우를 가정한다. A 단말의 식별자를 수신하면, 서버(110)는 A 단말을 가시광 측위 서비스를 이용할 수 있는 단말로 판단할 수 있다. 반면, A 단말 이외의 다른 단말의 단말 식별자가 서버(110)로 수신되는 경우, 서버(110)는 해당 단말을 가시광 측위 서비스를 이용할 수 없는 단말로 판단할 수 있다.
식별자 관리부(220)의 제어에 따라, 데이터베이스(230)는 통신부(210)가 수신한 조명장치 또는 단말들의 식별자를 저장한다. 식별자 관리부(220)가 단말 식별자에 대응하여 서비스 식별자를 부여한 경우, 데이터베이스(230)는 단말 식별자와 함께 서비스 식별자도 대응시켜 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 구성도이다.
조명장치(120)는 통신부(310), 제어부(320), 식별자 저장부(330) 및 조명부(340)를 포함한다.
통신부(310)는 조명 탐색신호를 서버(110)로부터 수신한다. 통신부(310)는 유·무선통신 모듈을 이용하여 서버(110)와 연결될 수 있으며, 조명 탐색신호를 서버(110)로부터 수신한다. 통신부(310)는 조명 탐색신호와 함께 서버(110)에 기 등록된 단말 식별자 및 서비스 식별자도 함께 수신할 수 있다.
통신부(310)는 단말 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 단말(130)로부터 수신한다. 통신부(310)는 무선통신모듈을 이용하여 단말(130)과 연결되며, 단말 등록신호를 단말(130)로부터 수신한다. 단말 등록신호를 단말(130)로부터 수신한 후, 통신부(310)는 조명장치 식별자를 포함하는 조명 등록신호 및 단말 등록신호를 서버(110)로 전송한다. 통신부(310)는 조명 등록신호 및 단말 등록신호와 함께 경우에 따라 단말로부터 수신한 서비스 식별자도 함께 서버(110)로 전송할 수 있다.
조명 탐색신호를 서버(110)로부터 수신한 경우, 제어부(320)는 가시광통신 신호를 이용하여 단말 탐색신호를 전송하도록 조명부(340)를 제어한다. 통신부(310)가 조명 탐색신호를 수신하면, 제어부(320)는 펄스 변조(Pulse Modulation), 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying), 위상 편이 변조(PSK: Phase Shift Keying), 온-오프 키잉 변조(OOK: On-off Keying) 등으로 단말을 탐색하도록 하는 단말 탐색신호를 변조하여 가시광통신 신호를 생성한다. 펄스 변조는 파형을 이산적인 시간 간격으로 표본화시키며, 표본화에 따라 나타나는 펄스 열의 진폭, 위상(위치), 폭 등을 변화시키며 변조하는 방식이다. 펄스 변조는 펄스 크기 변조(PAM: Pulse Amplitude Modulation), 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation), 펄스 위치 변조(PPM: Pulse Position Modulation) 등으로 나뉜다. 주파수 편이 변조 및 위상 편이 변조는 각각 반송파(Carrier Wave)의 이산 주파수(Discrete Frequency) 변화와 위상 변화를 이용해 디지털 정보를 전송하는 방식이며, 온-오프 키잉 변조는 반송파의 유무에 의해 디지털 데이터를 표시하는 변조 방식이다. 온-오프 키잉 변조는 특정 시간에 전송되는 반송파가 존재하는 경우에는 바이너리 1로 표시하고, 특정 시간에 전송되는 반송파가 존재하지 않는 경우에는 바이너리 0으로 표시하는 방식이다. 제어부(320)는 가시광통신 신호로 생성된 단말 탐색신호를 전송하도록 조명부(340)를 제어한다. 제어부(320)는 조명 탐색신호와 함께 서버(110)에 기 등록된 단말 식별자 및 서비스 식별자도 서버(110)로부터 수신되는 경우, 기 등록된 단말 식별자 및 서비스 식별자를 식별자 저장부(330)로 저장한다.
단말 탐색신호를 전송하도록 제어함에 있어, 제어부(320)는 단말 식별자에 따라 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보를 포함하도록 할 수 있다. 예를 들어, 단말 식별자가 숫자로 구현되어 있는 경우를 가정한다. 제어부(320)는 단말 식별자의 마지막 자리의 숫자가 1 내지 5인 경우 단말이 단말 탐색신호를 수신하자마자 단말 등록신호를 전송하도록 하는 제어정보를 포함시킬 수 있다. 반면, 제어부(320)는 마지막 자리의 숫자가 6 내지 9인 경우, 단말이 단말 탐색신호를 수신한 후 기 설정된 시간 이후에 단말 등록신호를 전송하도록 하는 제어정보를 포함시킬 수 있다. 이와 같이, 단말 식별자에 따라 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절함으로써, 제어부(320)는 조명장치(120)로 단말 등록신호를 전송하는 단말의 숫자가 많아지면서 조명장치(120)에 발생할 수 있는 과부하를 방지할 수 있다.
단말 등록신호를 단말(130)로부터 수신하는 경우, 제어부(320)는 단말 등록신호에 포함된 단말 식별자를 분석한다. 제어부(320)는 단말(130)로부터 수신한 단말 식별자와 식별자 저장부(330)에 저장된 기 등록된 단말 식별자를 비교하여 일치하는지를 판단한다. 양 단말 식별자가 일치하지 않는 경우, 제어부(320)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말이 아님을 확인할 수 있다. 양 단말 식별자가 일치하는 경우, 제어부(320)는 해당 단말 식별자와 대응되는 서비스 식별자가 식별자 저장부(330)에 존재하는지를 판단한다. 식별자 저장부(330)에 서비스 식별자가 존재하는 경우, 제어부(320)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말임을 확인할 수 있다.
제어부(320)는 분석한 결과에 따라 서비스 식별자를 전달할지를 결정한다. 제어부(320)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말이 아님을 확인한 경우, 조명장치(120)의 식별자를 포함하는 조명 등록신호와 단말 식별자를 포함하는 단말 등록신호만을 서버(110)로 전송하도록 통신부(310)를 제어한다. 서버(110)는 조명 등록신호와 단말 등록신호를 수신함에 따라, 해당 단말은 특정 가시광 통신 서비스를 이용할 단말은 아님을 확인할 수 있으며, 해당 단말에 대해서는 특정 가시광 통신 서비스를 제한할 수 있다. 반면, 제어부(320)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말임을 확인한 경우, 조명 등록신호 및 단말 등록신호와 함께 서비스 식별자도 서버(110)로 전송하도록 통신부(310)를 제어한다. 서버(110)는 조명 등록신호 및 단말 등록신호와 함께 서비스 식별자도 함께 수신하기 때문에, 해당 단말에 대해서는 특정 가시광 통신 서비스를 이용하도록 허여할 수 있다.
식별자 저장부(330)는 조명 탐색신호와 함께 수신한 기 등록된 단말 식별자 및 서비스 식별자를 저장한다.
조명부(340)는 제어부(320)의 제어에 따라 가시광통신 신호를 이용하여 단말 탐색신호를 전송한다. 조명부(340)는 단말 탐색신호를 단말을 특정하여 전송하는 것이 아니라, 조명부(340)의 가시광통신 신호 도달 범위 내에 있는 모든 단말로 단말 탐색신호를 전송한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성도이다.
단말(130)은 통신부(410), 가시광 수신부(415), 제어부(420), 식별자 저장부(430) 및 타이머(440)를 포함한다.
통신부(410)는 단말 식별자와 서비스 정보를 서버(110)로 직접 전송할 수 있다. 통신부(410)는 무선통신모듈을 포함하며, 단말 식별자와 함께 서비스 정보를 서버(110)로 전송할 수 있다.
통신부(410)는 서비스 식별자를 서버(110)로부터 수신한다. 수신된 서비스 식별자는 식별자 저장부(430)에 저장된다.
통신부(410)는 제어부(420)의 판단결과에 따라 단말 식별자를 포함한 단말 등록신호와 서비스 식별자를 조명장치(120)로 전송한다.
가시광 수신부(415)는 단말 탐색신호 및 서비스 식별자를 조명장치(120)로부터 수신한다. 가시광 수신부(415)는 가시광 수신모듈을 이용하여 가시광통신 신호로 전송되는 단말 탐색신호를 수신할 수 있다. 가시광 수신부(415)는 가시광통신 신호를 수신한 후, 이를 전기 신호로 변환한다. 이때, 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보가 단말 탐색신호에 포함되어 있을 수 있다.
제어부(420)는 서버(110)로부터 수신되어 식별자 저장부(430)에 저장된 서비스 식별자와 조명장치(120)로부터 수신된 서비스 식별자가 일치하는지 여부를 판단한다. 제어부(420)는 가시광 수신부(415)에서 변환된 전기신호를 조명장치(120)가 수행했던 변조 방식과 동일한 방식을 이용하여 복조한다. 복조를 수행함으로써, 제어부(420)는 조명장치(120)로부터 단말 탐색신호를 수신하였음을 확인한다. 제어부(420)는 자신이 요청했던 서비스와 조명장치(120)에서 확인하고자 하는 서비스가 일치하는지를 판단하기 위해, 양 서비스 식별자가 일치하는 지를 판단한다.
제어부(420)는 판단결과에 따라 단말 등록신호 또는 단말 등록신호와 서비스 식별자를 전송한다. 제어부(420)는 식별자 저장부(430)에 저장된 서비스 식별자와 조명장치(120)로부터 수신된 서비스 식별자가 일치하지 않는 경우, 조명장치(120)로 단말 식별자를 포함한 단말 등록신호를 전송한다. 반면, 제어부(420)는 양 서비스 식별자가 일치하는 경우, 조명장치(120)로 단말 식별자와 함께 서비스 식별자도 전송한다. 제어부(420)는 양 서비스 식별자가 일치하는 경우, 단말(130) 자신이 해당 서비스를 이용할 수 있는 단말임을 알리기 위하여 단말 식별자를 포함한 단말 등록신호와 함께 서비스 식별자도 조명장치(120)로 전송하도록 제어한다. 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보가 단말 탐색신호에 포함되어 있는 경우, 제어부(420)는 제어정보에 따라 통신부(410)의 단말 등록신호 전송 타이밍을 조절한다.
식별자 저장부(430)는 서버(110)로부터 수신한 서비스 식별자를 저장한다.
타이머(440)는 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보에 따라 단말 등록신호를 전송할 타이밍을 체크한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버로 가시광통신 기기를 등록하는 과정을 도시한 타이밍차트이다.
서버(110)는 조명 탐색신호를 조명장치(120)로 전송한다(S510). 서버(110)는 조명 탐색신호와 함께 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보를 포함하여 조명장치(120)로 전송할 수 있다.
조명 탐색신호를 서버(110)로부터 수신하는 경우, 조명장치(120)는 단말 탐색신호를 단말(130)로 전송한다(S520). 조명장치(120)는 펄스 변조, 편이 변조 또는 온-오프 키잉 변조 등을 이용하여 단말 탐색신호를 가시광통신 신호로 변조하여 전송한다. 조명장치(120)는 가시광통신 신호 도달 범위 내에 있는 모든 단말에 무지향적으로 조명 탐색신호를 전송한다.
단말 탐색신호를 수신하는 경우, 단말(130)이 단말 등록신호를 조명장치(120)로 전송한다(S530). 가시광 수신부를 이용하여 단말 탐색신호를 수신하는 경우, 단말(130)은 가시광통신 신호를 전기 신호로 변환하고 조명장치(120)가 수행했던 변조 방식과 동일한 방식을 이용하여 복조한다. 복조를 수행함으로써, 제어부(420)는 단말 탐색신호를 조명장치(120)로부터 수신하였음을 확인한다. 단말 탐색신호의 수신확인 후, 단말(130)은 단말 식별자를 포함한 단말 등록신호를 조명장치(120)로 전송한다. 단말(130)은 무선통신을 이용하여 단말 식별자를 포함한 단말 등록신호를 조명장치(120)로 전송한다.
단말 등록신호를 수신하는 경우, 조명장치(120)는 단말 등록신호와 조명 등록신호를 서버(110)로 전송한다(S540). 조명장치(120)는 조명장치(120) 자신의 식별자를 포함하는 조명 등록신호와 단말(130)로부터 수신한 단말 등록신호를 함께 서버(110)로 전송한다.
서버(110)는 조명장치(120)와 단말(130)을 등록한다(S550). 도 5에는 조명장치(120)가 하나의 단말로부터 단말 등록신호를 수신하는 것으로 도시되어 있으나, 단말 등록신호를 복수의 단말로부터 수신할 수 있다. 조명장치(120)가 자신의 식별자와 자신과 가시광 통신으로 연결된 복수의 단말들의 모든 식별자를 수신하여 서버(110)로 전달함에 따라, 일일이 조명장치(120)와 복수의 단말로부터 각각의 조명장치 식별자 및 단말 식별자를 수신하며 등록요청을 받을 필요 없이, 서버(110)는 조명장치(120)로부터 동시에 수신하여 등록을 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 서버로 가시광 통신기기를 등록하는 과정을 도시한 타이밍차트이다.
단말(130)은 단말 식별자 및 서비스 정보를 서버(110)로 직접 전송한다(S610). 단말(130)은 서버(110)로 등록하기 이전에 사전에 단말 식별자 및 서비스 정보를 전송한다.
서버(110)는 서비스 식별자를 부여하며 단말 식별자와 함께 저장한다(S615). 서버(110)는 단말 식별자와 함께 서비스 정보를 단말(130)로부터 수신하는 경우, 서비스 정보에 해당하는 고유의 서비스 식별자를 부여한다. 서버(110)는 특정한 서비스를 이용할 수 있는 단말임을 미리 등록해둘 수 있다.
서버(110)는 서비스 식별자를 단말(130)로 전송한다(S620).
단말(130)은 수신한 서비스 식별자를 저장한다(S625).
서버(110)는 조명 탐색신호, 단말 식별자 및 서비스 식별자를 조명장치(120)로 전송한다(S630). 서버(110)는 조명 탐색신호를 전송함에 있어, 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보를 포함시킬 수 있다.
조명장치(120)는 단말 식별자 및 서비스 식별자를 저장한다(S635).
조명장치(120)는 단말 탐색신호 및 서비스 식별자를 단말(130)로 전송한다(S640). 조명장치(120)는 조명 탐색신호 및 서비스 식별자를 서버(110)로부터 수신하는 경우, 펄스 변조, 편이 변조 또는 온-오프 키잉 변조 등을 이용하여 단말 탐색신호 및 서비스 식별자를 가시광통신 신호로 변조하여 전송한다. 조명장치(120)는 단말 탐색신호에 단말 등록신호의 전송 타이밍을 조절하도록 하는 제어정보를 포함시켜 단말(130)로 전송할 수 있다.
단말(130)은 수신한 서비스 식별자와 저장된 서비스 식별자가 일치하는지를 판단한다(S645). 단말(130)은 양 서비스 식별자의 일치 여부를 판단함으로써, 서버(110)로 자신이 요청했던 서비스와 조명장치(120)에서 확인하고자 하는 서비스가 일치하는지를 판단한다.
양 서비스 식별자가 일치하는 경우, 단말(130)은 단말 등록신호 및 서비스 식별자를 조명장치(120)로 전송한다(S650). 단말(130)은 단말 식별자를 포함하는 단말 등록신호와 함께 서비스 식별자도 전송함으로써, 자신이 요청했던 서비스와 조명장치(120)에서 확인하고자 하는 서비스가 일치함을 서버(110)로 간접적으로 전달한다.
조명장치(120)는 단말(130)로부터 수신한 단말 식별자와 저장된 단말 식별자의 일치여부를 판단한다(S655). 양 단말 식별자가 일치하지 않는 경우, 조명장치(120)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말이 아님을 확인할 수 있다.
조명장치(120)는 양 단말 식별자가 일치하는 경우, 수신한 단말 식별자와 대응되는 서비스 식별자가 존재하는지를 판단한다(S660). 양 단말 식별자가 일치하는 경우, 조명장치(120)는 다시 한번 저장된 서비스 식별자 중 수신한 단말 식별자와 대응되는 서비스 식별자가 존재하는지 판단한다. 일치하는 서비스 식별자가 존재하는 경우, 조명장치(120)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말임을 확인할 수 있다.
조명장치(120)는 양 단말 식별자가 일치하지 않거나, 수신한 단말 식별자와 대응되는 서비스 식별자가 존재하지 않는 경우, 조명 등록신호를 서버로 전송한다(S665). 서버(110)는 조명 등록신호만을 수신함에 따라, 해당 단말은 특정 가시광 통신 서비스를 이용할 단말은 아님을 확인할 수 있으며, 해당 단말에 대해서는 특정 가시광 통신 서비스를 제한할 수 있다.
조명장치(120)는 양 단말 식별자가 일치하며, 수신한 단말 식별자와 대응되는 서비스 식별자가 존재하는 경우, 조명 등록신호와 단말 등록신호 및 서비스 식별자를 전송한다(S670).
서버(110)는 조명장치(120)를 등록하거나 조명장치(120)를 등록하며 단말(130)의 위치를 확인한다(S675). S665과정으로부터 조명 등록신호만을 수신하는 경우, 서버(110)는 조명장치(120)를 등록한다. 한편, S670과정으로부터 조명 등록신호와 단말 등록신호 및 서비스 식별자를 수신하는 경우, 서버(110)는 조명장치를 등록하며 단말 등록신호에 포함된 단말 식별자와 서비스 식별자를 확인한다. 기 등록된 단말 식별자이므로 별도의 등록은 하지 않으며, 서버(110)는 특정 서비스를 이용할 수 있는 특정 단말이 현재 어느 조명장치의 근처에 위치하고 있는지 파악할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 동작을 도시한 흐름도이다.
조명 탐색신호와 함께 단말 식별자 및 서비스 식별자를 서버(110)로부터 수신한다(S710). 조명장치(120)는 유선 또는 무선통신모듈을 이용하여 조명 탐색신호와 함께 단말 식별자 및 서비스 식별자를 서버(110)로부터 수신한다.
단말 식별자 및 서비스 식별자를 저장한다(S720).
단말 탐색신호를 단말(130)로 전송한다(S730). 조명장치(120)는 가시광통신 신호를 이용하여 단말 탐색신호를 전송한다. 조명장치(120)는 조명 탐색신호 및 서비스 식별자를 서버(110)로부터 수신하는 경우, 펄스 변조, 편이 변조 또는 온-오프 키잉 변조 등을 이용하여 단말 탐색신호를 가시광통신 신호로 변조하여 전송한다. 조명장치(120)는 단말 탐색신호를 단말을 특정하여 전송하는 것이 아니라, 조명장치(120)의 가시광통신 신호 도달 범위 내에 있는 모든 단말로 전송한다.
단말 식별자를 포함한 단말 등록신호를 수신한다(S740).
저장된 단말 식별자와 수신한 단말 식별자가 일치하는지를 판단한다(S750). 양 단말 식별자가 일치하지 않는 경우, 조명장치(120)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말이 아님을 확인할 수 있다.
양 식별자가 일치하는 경우, 저장된 서비스 식별자 중 수신한 단말 식별자에 대응하는 서비스 식별자가 존재하는지를 판단한다(S760). 양 식별자가 일치하며, 수신한 단말 식별자에 대응하는 서비스 식별자가 존재하는 경우, 조명장치(120)는 단말(130)이 특정 가시광 통신 서비스를 이용하고자 하는 단말임을 확인할 수 있다.
양 식별자가 일치하며, 단말(130)로부터 수신한 단말 식별자 대응되는 서비스 식별자가 존재하는 경우, 조명장치(120)의 식별자를 포함하는 조명 등록신호, 단말 식별자를 포함하는 단말 등록신호 및 서비스 식별자를 서버(110)로 전송한다(S770).
양 식별자가 일치하지 않거나, 단말(130)로부터 수신한 단말 식별자 대응되는 서비스 식별자가 존재하지 않는 경우, 조명장치(120)의 식별자를 포함하는 조명 등록신호를 서버(110)로 전송한다(S780).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
서버(110)로 단말 식별자 및 서비스 정보를 전송한다(S810). 통신부(440)는 무선통신을 이용하여 단말 식별자 및 서비스 정보를 서버(110)로 전송할 수 있다.
서버(110)로부터 단말 식별자에 대응하는 서비스 식별자를 수신한다(S820).
서버(110)로부터 수신한 서비스 식별자를 저장한다(S830).
서비스 식별자 및 단말 탐색신호를 조명장치(120)로부터 수신한다(S840). 단말(130)은 가시광 수신모듈을 구비할 수 있으며, 가시광통신 신호를 이용하여 서비스 식별자 및 단말 탐색신호를 조명장치(120)로부터 수신한다. 단말(130)은 단말 탐색신호를 조명장치(120)로부터 수신한 경우, 조명장치(120)가 수행했던 변조 방식과 동일한 방식을 이용하여 복조한다. 복조를 수행함으로써, 제어부(420)는 단말 탐색신호를 조명장치(120)로부터 수신하였음을 확인한다.
저장된 서비스 식별자와 수신한 서비스 식별자가 일치하는지를 판단한다(S850). 양 서비스 식별자가 일치하는 지를 판단함으로써, 단말(130)은 자신이 요청했던 서비스와 조명장치(120)에서 확인하고자 하는 서비스가 일치하는지를 판단한다.
양 서비스 식별자가 일치하는 경우, 단말 식별자를 포함한 단말 등록신호 및 서비스 식별자를 조명장치(120)로 전송한다(S860).
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광통신 시스템을 도시한 도면이다.
가시광통신 시스템(900)은 조명장치(910), 단말(920) 및 서버(930)를 포함한다.
조명장치(910)는 가시광 파장 영역의 빛에 데이터를 실어 단말(920)로 송신하는 장치이다. 조명장치(910)는 가시광통신 영역 내에 단말(920)이 인지되는 경우, 가시광통신을 기반으로 데이터가 포함된 광신호를 단말(920)로 송신한다. 이러한, 조명장치(910)는 기 설정된 조명 구역 내 복수 개가 구비되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
조명장치(910)는 통신 모듈을 구비하며, 구비된 통신 모듈을 이용하여 기 설정된 조명 구역 내 다른 조명장치, 서버(930) 및 단말(920)과 네트워크를 형성할 수 있다. 조명장치(910)는 다른 조명장치, 서버(930) 및 단말(920)과 네트워크를 이용해 연동될 수 있으며, 서버(930)로부터 가시광통신 데이터를 수신할 수 있다. 네트워크는 유선 또는 무선 네트워크일 수 있다. 유선 네트워크는 전파를 이용해 선에 의한 연결로 원격지에 정보를 전달하는 통신기술을 의미하며, 무선 네트워크는 전파를 이용해 선에 의한 연결 없이 원격지에 정보를 전달하는 통신기술을 의미한다. 가시광통신 데이터는 음성, 이미지, 영상 등의 멀티미디어 정보와 조명장치(910)의 제어를 위한 제어정보 등의 다양한 정보들이 포함될 수 있다.
조명장치(910)는 단말(920)과의 가시광통신 과정에서 조명장치 식별자를 선택적으로 가시광통신 데이터와 함께 단말(920)로 전송할 수 있다. 조명장치(910)는 조명장치 식별자로서 조명장치(910)에 구비된 무선통신 모듈의 고유 식별정보를 활용할 수 있다. 통신 모듈이 무선통신 모듈인 경우, 통신 모듈은 고유의 하드웨어 어드레스를 갖는다. 예컨대, 지그비 무선통신 모듈의 경우, 통신 모듈은 8 바이트의 길이를 갖는 고유의 어드레스를 갖는다. 이러한 점에 기인하여, 통신 모듈은 조명장치 식별자로 고유의 하드웨어 어드레스를 이용할 수 있다.
조명장치(910)는 서버(930) 내 해당 조명장치(910)의 위치등록 여부에 따라, 조명장치 식별자를 선택적으로 가시광통신 데이터와 함께 단말(920)로 전송한다. 단말(920)이 조명장치(910)의 위치 등록 절차의 수행 여부를 결정하는 기준으로서 조명장치 식별자가 사용되며, 조명장치(910)의 위치정보를 등록하는 과정에서 해당 조명장치(910)를 다른 조명장치와 구분하기 위한 기준으로서 조명장치 식별자가 사용된다.
조명장치(910)는 위치 정보를 단말(920)로부터 수신하여, 이를 서버(930)로 전송할 수 있다.
단말(920)은 가시광통신을 활용하여 기 설정된 조명 구역 내 위치하는 사용자에게 가시광통신 서비스를 제공하는 장치이다.
단말(920)은 기 설정된 조명 구역 내 설치된 조명장치(910)로부터 광신호를 수신하고, 광신호에 포함된 가시광통신 데이터를 추출한다.
단말(920)은 가시광통신 데이터에 포함된 조명장치(910)에 대한 관련정보에 근거하여 조명장치(910)의 위치정보를 선택적으로 산출하여 제공한다. 단말(920)은 조명장치(910)에 대한 관련정보에 근거하여 조명장치(910)의 위치등록 여부를 판별하고, 판별결과에 따라 조명장치(910)의 위치등록을 위한 절차를 수행한다. 이때, 조명장치(910)에 대한 관련정보는 조명장치식별자만을 포함할 수 있으며, 조명장치 식별자와 조명장치(910)의 위치등록 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 단말(920)이 조명장치(910)에 대한 관련정보에 근거하여 조명장치(910)의 위치등록 여부를 판별하는 방법에 대해서는 도 11을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
이하, 단말(920)이 조명장치(910)의 위치등록을 위한 절차를 수행하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
단말(920)은 자신이 위치하는 현재 위치정보를 산출한다. 이때, 단말(920)은 단말(920)에 구비된 GPS 센서 및 모션 센서 중 일부 또는 전부를 이용하여 단말(920)의 현재 위치정보를 산출한다.
단말(920)은 조명장치(910)에 대한 관련정보에 포함된 조명장치 식별자와 앞서 산출한 단말(920)의 현재 위치정보를 매칭시켜 매칭 정보를 생성한다. 이후, 단말(920)은 조명장치(910)의 위치정보로서 매칭 정보를 조명장치(910) 또는 서버(930)로 제공한다.
조명 제어 시스템을 구성하고자 하는 경우, 기존의 가시광통신 시스템은 구성 단계에서 가시광통신 시스템 내 가시광 조명장치의 설치 위치를 현장에서 직접 확인하거나, 설치 완료 후 인위적인 가시광 조명장치의 온/오프 동작을 수행하여 조명장치의 설치 위치를 확인하여야 하는 불편함이 존재하였다. 본 실시예에 따르면, 사용자가 단말(920)을 들고 일정한 패턴으로 기 설정된 조명 구역 내를 이동하는 동작만으로도, 서버(930)가 간편하게 가시광통신 시스템 내 포함된 조명장치(910)의 위치정보를 획득할 수 있다.
서버(930)는 가시광통신 시스템(900) 내 구비된 조명장치(910)에 대한 제어 및 감시동작을 수행한다. 이러한, 서버(930)는 서버(930)와 조명장치(910) 사이에 형성된 네트워크를 이용하여 조명장치(910)로 가시광통신 데이터를 업데이트한다.
서버(930)는 가시광통신 데이터를 조명장치(910)로 전송 시, 서버(930)에 현재 연동된 조명장치(910)에 대한 관련정보를 포함하여 전송할 수 있다. 이에 따라, 조명장치(910) 및 단말(920)이 조명장치(910)의 위치등록을 위한 절차를 선택적으로 수행할 수 있도록 한다.
서버(930)는 조명장치(910)에 대한 위치정보를 조명장치(910) 또는 단말(920)로부터 수신하는 경우, 이를 조명장치(910)에 대한 관련정보로서 등록한다. 이후, 서버(930)는 조명장치(910)에 대한 관련정보를 기반으로 조명장치(910)의 제어 및 감시를 수행한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 구성도이다.
조명장치(910)는 통신부(1010), 제어부(1020), 구동부(1030), 조명부(1040) 및 전원 변환부(1050)를 포함한다.
통신부(1010)는 통신 모듈을 구비하며, 통신 모듈을 이용하여 가시광통신 데이터를 단말(920) 또는 서버(930)로부터 수신한다. 통신부(1010)는 가시광통신 데이터를 서버(930)로부터 수신한다. 가시광통신 데이터에는 서버(930) 내 조명장치(910)에 대한 등록정보가 포함된다. 통신부(1010)는 단말(920)의 현재 위치정보를 매칭시킨 매칭 정보를 단말(920)로부터 수신할 수 있다.
통신부(1010)는 매칭 정보를 단말(920)로부터 수신할 수 있으며, 이를 서버(930)로 송신할 수 있다.
제어부(1020)는 수신한 가시광통신 데이터에 대응되는 가시광신호가 생성될 수 있도록 가시광통신 데이터에 기초하여 조명 제어신호를 생성한다.
제어부(1020)는 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치등록 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 조명장치 식별자 및 가시광통신 데이터에 기초하여 조명 제어신호를 생성한다. 이때, 제어부(1020)는 가시광통신 데이터에 포함된 조명장치(910)에 대한 등록정보에 기초하여 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치 등록 여부를 확인한다. 확인 결과, 조명장치(910)에 대한 위치등록 절차가 필요한 것으로 판별된 경우, 제어부(1020)는 조명장치 식별자를 포함하는 가시광통신 데이터를 단말(920)로 송신하도록 제어한다.
한편, 조명장치(910)에 대한 등록정보 내에 조명장치(910)에 대응되는 조명 종류정보의 등록 여부에 대한 정보가 추가로 포함될 수 있다. 조명 종류정보는 조명 유닛의 밝기 및 색깔 중 일부 또는 전부에 대한 정보를 포함한다. 이 경우, 제어부(1020)는 조명장치(910)에 대한 등록정보에 기초하여 서버(930) 내 조명장치(910)에 대응되는 조명 종류정보의 등록 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 조명 종류정보를 추가로 고려하여 조명 제어신호를 생성할 수 있다.
구동부(1030)는 생성된 조명 제어신호 기초하여 조명부(1040)에 포함된 조명 유닛을 점등 또는 소등시킨다. 구동부(1030)는 조명부(1040)에 포함된 조명 유닛을 점등 또는 소등시키기 위한 스위칭 소자를 구비할 수 있다.
조명부(1040)는 적어도 하나의 발광 소자로 구성되는 조명 유닛을 구비한다. 이때, 발광 소자는 발광 다이오드(LED)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 발광 소자는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 및 PLS(Plasma Light System) 등으로 구현될 수 있다. 이러한, 조명 유닛은 구동부(1030)에 의해 온 또는 오프되어 가시광통신 데이터에 대응되는 가시광신호를 생성한다. 조명 유닛의 온 또는 오프 동작에 따라 가시광신호를 생성하는 방법은 가시광통신 분야에서 일반적인 기술이며, 이에 자세한 설명은 생략하도록 한다.
전원 변환부(1050)는 조명장치(910)의 구동에 필요한 필요 전력을 제공한다. 예컨대, 전원 변환부(1050)는 조명부(1040) 내 조명 유닛의 구동에 필요한 직류 전원을 공급한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 구성도이다.
단말(920)은 수신부(1110), 추출부(1120), 제어부(1130), 위치정보 산출부(1140), 디스플레이부(1150), 통신부(1160) 및 전원부(1170)를 포함한다.
수신부(1110)는 기 설정된 조명 구역 내 적어도 하나의 조명장치(910)로부터 가시광신호를 수신한다. 수신부(1110)는 렌즈 및 포토 다이오드 등의 광센서를 구비하며, 구비된 광센서를 이용하여 가시광신호를 조명장치(910)로부터 수신한다.
추출부(1120)는 가시광통신 데이터를 수신한 가시광신호로부터 추출한다. 추출부(1120)는 아날로그로 수신된 정보를 디지털 데이터로 변환(ADC)하고, 변환된 디지털 데이터에 대하여 디코딩 단계를 거침으로써 조명장치(910)가 송신한 가시광통신 데이터를 복원한다.
제어부(1130)는 복원된 가시광통신 데이터에 기초하여 조명장치(910)에 대한 위치정보를 선택적으로 산출한다. 제어부(1130)는 가시광통신 데이터에 포함된 조명장치(910)에 대한 관련정보에 기초하여 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치등록 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 조명장치(910)에 대한 위치정보를 선택적으로 산출한다. 조명장치(910)는 서버(930) 내 해당 조명장치(910)의 위치등록 여부에 따라 조명장치 식별자를 선택적으로 가시광 통신 데이터와 함께 단말(920)로 전송할 수 있다. 이 경우, 제어부(1130)는 조명장치(910)에 대한 관련정보에 조명장치(910)에 대응되는 고유 식별정보의 포함 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 조명장치(910)의 위치등록을 위한 절차를 수행한다.
다른 실시예에서, 조명장치(910)는 조명장치 식별자 및 조명장치(910)의 위치등록 여부에 대한 정보를 가시광 통신 데이터와 함께 단말(920)로 전송할 수 있다. 이 경우, 제어부(1130)는 조명장치(910)의 위치등록 여부에 대한 정보에 근거하여 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치등록 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 조명장치(910)의 위치등록을 위한 절차를 수행한다.
또 다른 실시예에서, 조명장치(910)는 조명장치 식별자를 가시광 통신 데이터와 함께 단말(920)로 전송할 수 있다. 이 경우, 제어부(1130)는 조명장치 식별자 및 기 파악된 해당 조명장치(910)의 위치등록 여부에 대한 정보에 근거하여 조명장치(910)의 위치등록을 위한 절차를 수행한다. 이를 위해, 제어부(1130)는 서버(930)와 통신을 수행하여, 서버(930)에 등록된 조명장치 식별자 및 해당 가시광 조명장치의 위치등록 여부에 대한 정보를 사전에 수집한다.
제어부(1130)는 조명장치 식별자 및 위치정보 산출부(1140)로부터 산출된 단말(920)의 현재 위치정보를 기반으로 조명장치(910)의 위치정보를 산출한다. 제어부(320)는 조명장치 식별자 및 단말(920)의 현재 위치정보를 매칭시켜 매칭정보를 생성하고, 이를 조명장치(910)의 위치정보로서 제공한다.
위치정보 산출부(1140)는 단말(920)의 현재 위치정보를 산출하여 이를 제어부(1130)로 제공한다.
위치정보 산출부(1140)는 GPS 센서를 구비하여 단말(920)의 현재 위치정보를 산출할 수 있다.
다른 실시예에서, 위치정보 산출부(1140)는 모션 센서를 구비하여 단말(920)의 현재 위치정보를 산출할 수 있다. 이때, 모션 센서는 가속도 센서 또는 자이로 센서인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 모션 센서는 단말(920)의 움직임 정보를 산출할 수 있다면 어떠한 센서로도 구현 가능하다.
위치정보 산출부(1140)는 기 설정된 조명 구역 내 적어도 하나의 기준 조명장치에 대한 위치정보 및 모션 센서에 의해 수집된 기준 조명장치의 위치에 대한 단말(920)의 움직임 정보에 기초하여 단말(920)이 위치하는 현재 위치정보를 산출할 수 있다. 이를 위해, 위치정보 산출부(330)는 기 설정된 조명 구역 내 적어도 하나의 기준 조명장치에 대한 위치정보를 서버(930)로부터 사전에 제공받아 저장한다. 한편, 기존 조명장치는 기 설정된 조명 구역의 입구 및 출구에 위치하는 조명장치인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이부(1150)는 가시광통신 데이터에 대한 정보 제공화면을 출력한다.
통신부(1160)는 무선통신 모듈을 구비하여 외부장치와 무선통신을 수행한다. 본 실시예에 따른 통신부(1160)는 제어부(1130)로부터 산출된 조명장치(910)에 대한 위치정보를 조명장치(920) 또는 서버(930)로 전송하여, 최종적으로 서버(930)가 조명장치(910)에 대한 위치를 등록하도록 한다.
전원부(1170)는 단말(920)의 구동을 위한 필요전력을 제공한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치가 커미셔닝을 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
조명장치(910)는 통신 모듈을 이용하여 가시광통신 데이터를 서버(930)로부터 수신한다(S1202). 가시광통신 데이터에는 서버(930) 내 조명장치(910)에 대한 등록정보가 포함된다.
조명장치(910)는 수신한 가시광통신 데이터에 기초하여 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치등록 여부를 확인한다(S1204). 조명장치(910)는 가시광통신 데이터에 포함된 조명장치(910)에 대한 등록정보에 기초하여 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치등록 여부를 확인한다.
조명장치(910)는 확인결과에 따라 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치등록 여부를 판별한다(S1206).
서버(930) 내 조명장치(910)의 위치정보가 등록되어 있는 경우, 가시광통신 데이터에 기초하여 조명 제어신호를 생성한다(S1208).
서버(930) 내 조명장치(910)의 위치정보가 미등록되어 있는 것으로 확인되는 경우, 조명장치(910)는 조명장치 식별자 및 가시광통신 데이터에 기초하여 조명 제어신호를 생성한다(S1210). 조명장치(910)는 조명장치 식별자 및 가시광통신 데이터에 추가로 조명 종류정보를 더 고려하여 조명 제어신호를 생성할 수 있다.
조명장치(910)는 조명 제어신호에 기초하여 조명 유닛을 구동시켜 가시광신호를 생성한다(S1212).
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말이 커미셔닝을 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단말(920)은 기 설정된 조명 구역 내 적어도 하나의 조명장치(910)로부터 가시광신호를 수신한다(S1302).
단말(920)은 수신한 가시광신호에 포함된 가시광통신 데이터를 추출한다(S1304).
단말(920)은 추출한 가시광통신 데이터에 포함된 조명장치(910)에 대한 관련정보에 근거하여 조명장치(910)의 위치등록 여부를 파악한다(S1306). 조명장치(910)에 대한 관련정보에 조명장치 식별자가 포함된 경우, 단말(920)은 서버(930) 내 조명장치(910)의 위치가 등록된 것으로 파악한다.
서버(930) 내 조명장치(910)의 위치가 미등록되어 있는 경우, 단말(920)은 단말(920)의 현재 위치정보를 산출한다(S1310). 단말(920)은 GPS 센서 또는 모션 센서를 이용하여 단말(920)의 현재 위치정보를 산출할 수 있다.
단말(920)은 조명장치 식별자 및 단말(920)의 현재 위치정보를 기반으로 조명장치(910)의 위치정보를 산출한다(S1312). 단말(920)은 조명장치 식별자 및 단말(920)의 현재 위치정보를 매칭시켜 매칭정보를 생성하고, 이를 조명장치(910)의 위치정보로서 제공한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가시광통신 시스템을 도시한 도면이다.
가시광통신 시스템(1400)은 조명장치(1410)와 단말(1420)을 포함한다.
조명장치(1410)는 가시광통신 또는 무선통신(Wireless Communication)을 이용하여 데이터를 단말(1420)에 전달하는 기기이다. 조명장치(1410)는 가시광통신 모듈을 이용하여 가시광통신 신호를 생성하며 이를 단말로 전달한다. 가시광 통신이란 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 정보를 전달하는 기술로서, 점등(On) 및 소등(Off)을 반복하여 단말로 전송할 데이터를 표현한다. 조명장치(1410)는 인간의 시신경이 인지하지 못할 속도로 점등 및 소등을 반복하기 때문에, 조명의 기능을 유지하면서도 데이터를 전송할 수 있다.
조명장치(1410)는 무선통신 모듈도 함께 구비하며, 단말(1420)과 무선통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 무선통신이란 전파를 이용해 선에 의한 연결 없이 원격지에 정보를 전달하는 통신기술을 의미한다. 그 예로는, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association), UWB(Ultra-Wide Band), 지그비(ZigBee), DLNA(Digital Living Network Alliance), WLAN(Wireless LAN, Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE/LTE-A(Long Term Evolution/LTE-Advanced) 등을 포함할 수 있다. 조명장치(1410)는 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광등, 가시광 레이저와 같이 가시광을 발산하는 장치라면 어떠한 것으로 대체될 수 있다.
조명장치(1410)는 결합신호를 생성한다. 가시광통신을 이용해 전달하고자 하는 데이터에 대응되는 전기신호(이하 '가시광통신 전기신호'라 칭함)가 가시광통신모듈로 전달되며, 가시광통신 모듈은 가시광통신 전기신호에 따라 가시광통신으로 단말에 데이터를 전송한다. 마찬가지로, 무선통신을 이용해 전달하고자 하는 데이터에 대응되는 전기신호(이하 '무선통신 전기신호'라 칭함)가 무선통신 모듈로 전달되며, 무선통신 모듈은 무선통신 전기신호에 따라 무선통신으로 단말에 데이터를 전송한다. 결합신호는 가시광통신 전기신호와 무선통신 전기신호가 결합되어, 하나의 전기신호에 양 전기신호가 모두 포함되어 있는 신호를 의미한다. 무선통신 전기신호는 펄스 변조된 신호, 예를 들어, 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation), 펄스 크기 변조(PAM: Pulse Amplitude Modulation), 펄스 위치 변조(PPM: Pulse Position Modulation) 등일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 속도 변조, 위상 변조된 신호일 수 있다. 무선통신 전기신호는 펄스 폭, 펄스 크기 등을 이용하여 조명의 속성정보를 나타낸다. 이하에서는, 설명의 편의상 무선통신 전기신호가 펄스 폭 변조된 신호인 것으로 설정한다. 페어링이 완료된 후, 조명장치(1410)는 전달하고자 하는 데이터를 포함하는 결합신호를 생성하여 무선통신 또는 가시광통신을 이용하여 데이터를 단말(1420)로 전송한다. 가시광통신 전기신호와 무선통신 전기신호 중 어느 하나만을 생성할 수 있었기 때문에, 종래의 조명장치는 조명으로서 동작할지 또는 통신장치로서 동작할지를 선택적으로 운용되는 불편이 있었다. 또한, 종래의 조명장치가 조명으로서 동작과 통신장치로서 동작을 동시에 하기 위해서는 가시광통신 전기신호를 생성하기 위한 모듈과 무선통신 전기신호를 생성하기 위한 모듈을 모두 구비하여야 하는 단점이 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치(1410)는 결합신호를 생성하기 때문에, 각각의 전기신호를 생성하기 위한 모듈을 모두 구비할 필요 없이 결합신호 생성모듈만 구비하면 된다. 또한, 각각의 전기신호를 포함하는 결합신호를 각각의 통신모듈로 전달하고, 각각의 통신모듈은 결합신호에 따라 데이터를 전송하면 되기 때문에, 조명장치(1410)는 조명으로서 동작할지 또는 통신장치로서 동작할지를 선택적으로 운용될 필요가 없다.
단말(1420)과 무선통신을 위하여, 조명장치(1410)는 페어링을 시도하며, 페어링 된 후에는 무선통신 모듈을 이용하여 데이터를 송수신한다. 조명장치(1410)는 조명장치 식별자를 가시광통신으로 단말(1420)에 전달하며, 단말의 무선통신의 구성정보를 단말(1420)로부터 수신함으로써 조명장치(1410)와 단말(1420) 간에 무선통신을 위한 페어링이 된다. 단말의 무선통신의 구성정보란 단말이 이용하는 무선통신을 식별할 수 있는 정보로서 무선통신의 맥 어드레스(MAC Address) 등을 포함한다. 페어링이 완료된 후, 조명장치(1410)는 단말(1420)과 무선통신 모듈을 이용하여 데이터를 송수신한다. 조명장치(1410)는 전달하고자 하는 데이터가 포함된 결합신호를 무선통신 모듈을 이용해 단말(1420)로 전달한다.
단말(1420)은 가시광통신 또는 무선통신으로 전송되는 데이터를 조명장치(1410)로부터 수신하며, 무선통신을 이용하여 데이터를 조명장치(1410)로 전송하는 기기이다. 단말(1420)은 가시광 수신모듈을 내장 또는 외장하며, 가시광 수신모듈을 이용하여 가시광통신 신호를 조명장치(1410)로부터 수신하여 이를 전기 신호로 변환한다. 가시광 수신모듈은 카메라, 포토다이오드(Photodiode) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 가시광을 수신할 수 있는 모듈이면 어떠한 것으로도 대체될 수 있다.
단말(1420)은 결합신호에 따라 가시광통신 또는 무선통신으로 전송되는 데이터를 조명장치(1410)로부터 수신하여 원하는 신호를 추출한다. 단말(1420)은 가시광 수신모듈을 이용하여 결합신호에 따라 가시광통신으로 송신되는 데이터를 수신한다. 단말(1420)은 필터를 이용하여 결합신호 중 가시광통신 전기신호 부분만의 데이터를 추출한다. 또한, 단말(1420)은 무선통신 모듈을 이용하여 결합신호에 따라 무선통신으로 송신되는 데이터를 수신한다. 단말(1420)은 필터를 이용하여 결합신호 중 무선통신 신호 부분만의 데이터를 추출한다.
단말(1420)은 조명장치(1410)와 무선통신을 위한 페어링을 시도하며, 페어링 완료 후 무선통신을 이용하여 데이터를 송수신한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치의 구성도이다.
조명장치(1410)는 통신부(1510), 제어부(1520), 오프셋 저장부(1530), 스위칭부(1540), 조명부(1550), 타이머(1560) 및 데이터 저장부(1570)를 포함한다.
통신부(1510)는 결합신호에 따라 데이터를 단말(1420)로 전송하며, 조명의 속성정보 또는 기타 데이터를 수신한다. 통신부(1510)는 무선통신 모듈을 포함하며, 무선통신 모듈을 이용하여 단말(1420)과 무선통신으로 데이터 등을 송수신한다. 통신부(1510)는 단말(1420) 또는 기타 조명 센서를 포함한 IoT 기기로부터 조명의 속성정보를 수신한다. 조명의 속성정보란 조명의 밝기에 관한 정보로서, 조명의 광도, 조도, 휘도 또는 디밍(Dimming)을 포함하는 개념이다. 또한, 통신부(1510)는 단말(1420)의 무선통신의 구성정보를 단말(1420)로부터 수신할 수 있다.
제어부(1520)는 결합신호를 생성한다. 무선통신 전기신호는 무선통신 전기신호의 한 주기 내에서 데이터 전송 구간과 데이터 미전송 구간이 존재한다. 이러한 구간들의 비율은 무선통신 전기신호의 종류와 종류마다 정해진 표준규격에 따라 달라진다. 예를 들어, 무선통신으로 지그비(ZigBee) 통신이 이용되는 경우, 한 주기 내에 데이터 미전송 구간이 약 38 ms 정도 존재한다. 제어부(1520)는 이와 같이 무선통신 전기신호의 한 주기 내에서 데이터 미전송 구간에 가시광통신 전기신호를 결합시킨다.
다만, 제어부(1520)는 무선통신 전기신호와 가시광통신 전기신호를 결합함에 있어 양 전기신호의 전송속도를 고려해야 한다. 무선통신 전기신호의 정해진 표준규격에 따라 달라지기는 하지만, 일반적으로 무선통신 전기신호의 속도는 가시광통신 전기신호의 속도에 비해 상대적으로 느리다. 조명장치(1410) 내에 존재하는 스위칭부(1540)의 스위칭 가능한 한계 속도가 가시광통신 전기신호의 속도보다 빠른 경우라면, 두 전기신호를 단순히 결합한다고 하더라도 아무런 문제가 발생하지 않는다. 그러나 스위칭부(1540)의 스위칭 가능한 한계 속도가 가시광통신 전기신호의 속도보다 느리다면 결합신호를 생성하는데 어려움이 있다. 대부분의 조명장치는 무선통신으로 조명의 속성을 제어하기 때문에, 무선통신 전기신호의 속도를 만족시키는 데 충분한 정도의 스위칭부만을 구비하고 있다. 따라서 통상적인 스위칭부를 구비한 조명장치가 두 신호를 단순히 결합한다면, 도 16(a)에 도시된 바와 같은 문제가 발생한다.
도 16(a)는 종래의 조명장치에서 방사되는 신호의 파형을 도시한 그래프이다.
도 16(a)에 도시된 그래프는 종래의 조명장치가 무선통신 전기신호와 가시광통신 전기신호를 단순히 결합하였을 때 생성되는 전기신호의 파형을 도시한 그래프이다. 결합된 전기신호는 무선통신 전기신호가 존재하는 구간(1610)과 가시광통신 전기신호가 존재하는 구간(1620)으로 나뉘며, 각 구간이 순차적으로 나타난다. 가시광통신 전기신호 구간(1620)을 살펴보면, 결합되기 이전의 가시광통신 전기신호의 진폭은 무선통신 전기신호의 진폭과 동일한 진폭으로 설정되어 있었다. 그러나 스위칭부의 스위칭 가능한 한계 속도가 가시광통신 전기신호의 속도를 만족시키지 못하는 경우, 가시광통신 전기신호가 존재하는 구간(1620)에서 도시한 바와 같이 노이즈(1630)가 발생한다. 이에 따라 종래의 조명장치가 결합신호 중 가시광통신 전기신호에 데이터를 포함시키는 경우, 전송하고자 했던 데이터가 온전히 단말로 전송되지 못할 우려가 존재한다.
가시광통신의 속도를 따라가지 못하는 통상적인 스위칭부를 이용하면서도 이러한 문제를 방지하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치에서는 속도 오프셋(Velocity Offset)이 이용된다. 아무런 조작 없이 무선통신 전기신호와 가시광통신 전기신호가 단순히 결합되는 것이 아니라, 무선통신 전기신호의 스위칭 속도가 특정 속도 오프셋으로 설정되어 가시광통신 전기신호와 특정 오프셋 값(Offset Value)의 스위칭 속도를 갖는 무선통신 전기신호가 결합된다. 특정 오프셋 값의 스위칭 속도를 갖는 무선통신 전기신호가 가시광통신 전기신호와 결합됨에 따라, 가시광통신 전기신호에는 노이즈가 발생하지 않는다. 제어부(1520)는 무선통신 전기신호의 속도 오프셋 값을 결정한다. 한편, 무선통신 전기신호의 펄스 폭 또는 크기 등은 통신부(1510)가 수신한 조명의 속성정보에 따라 시시각각 달라진다. 예를 들어, 무선통신 전기신호는 조명의 디밍이 달라짐에 따라 펄스의 폭도 달라진다. 시시각각 달라지는 무선통신 전기신호에 적합한 속도 오프셋을 결정하기 위해, 제어부(1520)는 오프셋 저장부(1530)에 저장된 속도 오프셋 중 현재의 무선통신 전기신호에 반영된 조명의 속성정보에 대응하는 속도 오프셋을 결정한다. 예를 들어, 조명의 디밍이 30%로 설정되어 있고, 이 설정이 무선통신 전기신호에 반영되어 있는 경우, 제어부(1520)는 무선통신 전기신호의 속도 오프셋을 250 kbit/s로 결정할 수 있으며, 조명의 디밍이 35%로 설정되어 있고, 이 설정이 무선통신 전기신호에 반영되어 있는 경우, 제어부(1520)는 무선통신 전기신호의 속도 오프셋을 300 kbit/s로 결정할 수 있다.
단말(1420)로 전송할 결합신호를 최초로 생성하는 경우, 제어부(1520)는 가시광통신 전기신호에 조명장치 식별자가 포함된 결합신호를 생성한다. 조명장치(1410)가 단말(1420)로 결합신호를 전송하기 이전에는, 조명장치(1410)와 단말(1420) 간에 무선통신을 위한 페어링이 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 제어부(1520)는 단말(1420)이 페어링을 위한 조명장치 식별자를 수신할 수 있도록, 가시광통신 전기신호에 조명장치 식별자를 포함하는 결합신호를 생성한다. 단말(1420)은 결합신호에 포함된 조명장치 식별자를 수신하여 조명장치(1410)를 식별하고 등록할 수 있으며, 무선통신을 위한 페어링을 시도할 수 있다. 페어링을 위해, 단말(1420)은 자신이 사용하는 무선통신의 구성정보를 조명장치(1410)로 전송한다. 통신부(1510)가 이 무선통신의 구성정보를 수신하는 경우, 제어부(1520)는 이 무선통신의 구성정보를 데이터 저장부(1570)에 저장하도록 제어한다.
오프셋 저장부(1530)는 무선통신 전기신호의 속도 오프셋을 저장한다. 전술한 바와 같이, 가시광통신 전기신호에 발생하는 노이즈를 방지하기 위해서는, 조명의 속성정보에 따라 무선통신 전기신호가 달라지는 경우, 달라진 무선통신 전기신호에 적합한 속도 오프셋 값이 필요하다. 오프셋 저장부(1530)는 기 설정된 범위 내에서 각각의 조명의 속성정보에 대응되는 무선통신 전기신호의 속도 오프셋을 저장한다. 예를 들어, 조명의 속성정보가 조명의 디밍이며, 기 설정된 범위가 디밍이 30% 내지 70%인 경우를 가정한다. 이때, 오프셋 저장부(1530)는 조명의 디밍이 30% 내지 70%인 범위 내에서 각각의 디밍값에 대응되는 속도 오프셋을 저장한다. 오프셋 저장부(1530)는 조명의 디밍이 30%인 경우, 속도 오프셋으로 250 kbit/s를, 조명의 디밍이 35%인 경우, 속도 오프셋으로 300 kbit/s를 저장할 수 있다. 제어부(1520)는 결합신호를 생성하며, 결합신호 중 무선통신 전기신호에 포함된 조명의 속성정보에 대응되는 속도 오프셋을 오프셋 저장부(1530)로부터 결정할 수 있다.
스위칭부(1540)는 결합신호와 속도 오프셋을 제어부(1520)로부터 수신하여, 결합신호와 오프셋에 부합하도록 스위칭한다. 스위칭부(1540)는 결합신호 중 무선통신 전기신호를 스위칭함에 있어, 제어부(1520)로부터 수신한 속도 오프셋을 반영하여 스위칭 속도를 결정한다. 스위칭부(1540)가 속도 오프셋을 반영하여 결합신호를 스위칭하면, 도 16(b)에 예시된 파형과 같은 신호가 출력된다.
도 16(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치에서 방사되는 신호의 파형을 도시한 그래프이다.
스위칭부(1540)는 속도 오프셋을 결합신호 중 무선통신 전기신호가 존재하는 구간(1640)에 적용한다. 이에 따라 도 16(a)에 도시된 파형과 달리 결합신호 중 가시광통신 전기신호가 존재하는 구간(1650)에서 노이즈가 발생하지 않는다.
조명부(1550)는 가시광 통신을 이용하여 스위칭부(1540)의 스위칭에 따라 데이터를 단말로 전송한다. 결합신호에 따라 가시광통신으로 데이터를 전송할 때 단말을 특정하는 것이 아니라, 조명부(1550)는 결합신호를 조명부(1550)의 가시광 신호 도달 범위 내에 있는 모든 단말로 전송한다.
타이머(1560)는 무선통신 전기신호와 가시광통신 전기신호의 결합 타이밍을 제어부(1520)에 제공한다. 무선통신 전기신호는 데이터 전송 구간과 데이터 미전송 구간이 보통 표준 규격으로 정해진다. 제어부(1520)가 이와 같이 정해진 구간에 정확히 가시광통신 전기신호를 결합할 수 있도록 하기 위한 것이 결합 타이밍이다. 타이머(1560)는 결합 타이밍을 제공하며, 제어부(1520)는 수신한 결합 타이밍에 맞추어 가시광통신 전기신호를 무선통신 전기신호에 결합한다.
데이터 저장부(1570)는 무선통신의 구성정보를 저장한다. 결합신호를 수신하는 경우, 단말(1420)은 페어링을 위해 단말(1420)이 사용하는 무선통신의 구성정보를 통신부(1510)로 전송한다. 통신부(1510)가 이 무선통신의 구성정보를 수신하는 경우, 데이터 저장부(1570)는 제어부(1520)의 제어에 따라 단말(1420)이 사용하는 무선통신의 구성정보를 저장한다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 구성도이다.
단말(1420)은 가시광 수신부(1710), 제1 필터(1720), 통신부(1730), 제2 필터(1740) 및 제어부(1750)를 포함한다.
가시광 수신부(1710)는 가시광 수신모듈을 이용하여 결합신호에 따른 데이터를 조명장치(1410)로부터 수신한다. 가시광 수신부(1710)는 결합신호에 따라 가시광통신으로 전송되는 데이터를 수신한 후, 이를 전기 신호로 변환하여 제1 필터(1720)로 제공할 수 있다.
제1 필터(1720)는 가시광 수신부(1710)가 수신한 데이터 중 결합신호의 무선통신 전기신호에 해당하는 데이터를 필터링하여 제거한다. 수신된 데이터 중 필요로 하는 데이터는 가시광통신 전기신호에 해당하는 데이터이기 때문에, 제1 필터(1720)는 무선통신 전기신호에 해당하는 데이터를 제거한다. 이때, 제1 필터(1720)는 가시광통신 전기신호와 무선통신 전기신호의 속도 차를 이용하여 결합신호 중 무선통신 전기신호를 제거할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
통신부(1730)는 무선통신 모듈을 이용하여 조명장치(1410)로부터 결합신호에 따른 데이터를 수신하거나, 신호 또는 데이터를 조명장치(1410)로 전송한다.
제2 필터(1740)는 통신부(1730)가 수신한 데이터 중 결합신호의 가시광통신 전기신호에 해당하는 데이터를 필터링하여 제거한다. 수신된 데이터 중 필요로 하는 데이터는 무선통신 전기신호에 해당하는 데이터이기 때문에, 제2 필터(1740)는 결합신호 중 가시광통신 전기신호에 해당하는 데이터를 제거한다.
제어부(1750)는 필터링이 완료된 결합신호에 포함된 데이터를 확인하며, 통신부(1730)가 데이터를 조명장치(1410)에 전송하도록 제어한다. 제어부(1750)는 제1 필터(1720)로부터 조명장치 식별자가 포함된 전기신호를 수신한다. 조명장치 식별자를 확인함으로써, 제어부(1750)는 결합신호를 전송한 조명장치(1410)를 확인하고 해당 조명장치(1410)를 등록한다. 제어부(1750)는 단말(1420)이 이용하는 네트워크에의 조인(Join)을 허가하는 메시지를 등록한 조명장치(1410)로 전송하도록 제어한다. 단말(1420)과 조명장치(1410) 간에 페어링을 설정하기 위해, 제어부(1750)는 네트워크 조인 허가 메시지를 조명장치(1410)로 전송하도록 통신부(1730)를 제어한다. 이후, 통신부(1730)가 네트워크 조인 메시지를 조명장치(1410)로부터 수신하는 경우, 제어부(1750)는 페어링을 위해 단말(1420)이 이용하는 무선통신의 구성정보를 조명장치(1410)로 전송하도록 통신부(1730)를 제어한다. 제어부(1750)의 제어에 따라 통신부(1730)가 무선통신의 구성정보를 전송함으로써, 단말(1420)과 조명장치(1410) 간에 페어링이 완료된다.
제어부(1750)는 조명의 속성정보를 조명장치(1410)로 전송하도록 통신부(1730)를 제어할 수 있다. 조명장치(1410)는 수신한 조명의 속성정보를 무선통신 신호에 반영한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치와 단말이 페어링하는 과정을 도시한 타이밍차트이다.
페어링이 형성되기 전에, 조명장치(1410)는 조명장치 식별자를 단말(1420)로 전송한다(S1810). 조명장치(1410)는 가시광통신 전기신호에 조명장치 식별자를 포함한 결합신호를 생성하여 단말(1420)로 전송한다.
단말(1420)은 네트워크 조인 허가 메시지를 조명장치(1410)로 전송한다(S1820). 더욱 상세하게는, 조명장치 식별자가 포함된 결합신호에 따른 데이터를 조명장치(1410)로부터 수신하는 경우, 단말(1420)은 조명장치 식별자에 해당하는 조명장치(1410)를 등록한다. 등록 후, 단말(1420)은 단말(1420)과 조명장치(1410) 간에 페어링을 형성하기 위해 네트워크 조인 허가 메시지를 조명장치(1410)로 전송한다.
네트워크 조인 허가 메시지를 단말(1420)로부터 수신하는 경우, 조명장치(1410)는 네트워크 조인 메시지를 단말(1420)로 전송한다(S1830).
네트워크 조인 메시지를 조명장치(1410)로부터 수신하는 경우, 단말(1420)은 단말의 무선통신의 구성정보를 조명장치(1410)로 전송한다(S1840).
조명장치(1410)와 단말(1420) 간의 무선통신을 위한 페어링이 완료된다(S1850).
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치의 동작을 도시한 흐름도이다.
조명장치(1410)의 통신부(1510)는 단말(1420) 또는 조명센서를 포함하는 IoT 기기(미도시)로부터 조명의 속성정보를 수신한다(S1910).
제어부(1520)는 조명의 속성정보를 반영한 결합신호를 생성한다(S1920). 무선통신 전기신호는 펄스 폭, 펄스 크기 등을 이용하여 조명의 속성정보를 반영하며, 페어링이 완료된 후에는 단말(1420)로 전달하고자 하는 데이터를 함께 포함한다.
제어부(1520)는 조명의 속성정보에 대한 속도 오프셋을 결정한다(S1930). 조명장치(1410)의 오프셋 저장부(1530)는 기 설정된 범위 내에서 각각의 조명의 속성정보에 대한 속도 오프셋을 저장하고 있다. 제어부(1520)는 수신한 조명의 속성정보에 해당하는 속도 오프셋을 오프셋 저장부(1530)에서 결정한다.
스위칭부(1540)가 속도 오프셋에 따라 결합신호 중 무선통신 전기신호의 속도를 조절할 수 있도록, 제어부(1520)는 속도 오프셋을 결정하여 스위칭(240)부로 결합신호와 함께 전달한다(S1940). 속도 오프셋에 따라 결합신호 중 무선통신 전기신호의 속도가 조절되면, 속도가 상이한 두 전기신호를 결합하더라도 노이즈의 발생이 방지된다.
조명부(1550) 또는 통신부(1510)는 결합신호를 가시광통신 또는 무선통신을 이용하여 단말(1420)로 전송한다(S1950).
도 7, 8, 12, 13 및 19에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 7, 8, 12, 13 및 19에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7, 8, 12, 13 및 19는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 7, 8, 12, 13 및 19에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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Claims (13)

  1. 단말과 함께 서버에 등록하기 위한 가시광 조명장치에 있어서,
    상기 서버 및 상기 단말과 통신하는 통신부;
    상기 서버로부터 상기 통신부를 경유하여 조명 탐색신호를 수신하면 단말 탐색신호를 가시광통신 신호로 변조하여 상기 단말로 전송하도록 제어하며, 상기 단말로부터 상기 통신부를 경유하여 단말 등록신호를 수신하면 상기 단말 등록신호 및 조명 등록신호를 상기 서버로 전송하도록 제어하는 제어부, 상기 단말 등록신호는 상기 단말의 식별자를 포함하고 상기 조명 등록신호는 상기 조명장치의 식별자를 포함함; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 단말 탐색신호를 상기 가시광통신 신호로 변조하여 상기 단말로 전송하는 조명부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    근거리 무선통신을 이용하여 상기 단말 등록신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 조명 탐색신호와 함께 기 등록된 단말 식별자 및 상기 기 등록된 단말 식별자에 대응되는 서비스 식별자를 상기 서버로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기 등록된 단말 식별자와 상기 서비스 식별자를 저장하는 식별자 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식별자 저장부에 저장된 단말 식별자와 상기 통신부가 수신한 단말 식별자가 일치하는지 여부 또는 상기 통신부가 수신한 단말 식별자에 대응되는 서비스 식별자가 상기 식별자 저장부에 저장되어 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식별자 저장부에 저장된 단말 식별자와 상기 통신부가 수신한 단말 식별자가 일치하지 않거나 상기 통신부가 수신한 단말 식별자에 대응되는 서비스 식별자가 상기 식별자 저장부에 저장되어 있지 않은 경우, 상기 단말 등록신호 및 상기 조명 등록신호를 상기 서버에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식별자 저장부에 저장된 단말 식별자와 상기 통신부가 수신한 단말 식별자가 일치하며 상기 통신부가 수신한 단말 식별자에 대응되는 서비스 식별자가 상기 식별자 저장부에 저장되어 있는 경우, 상기 단말 등록신호 및 상기 조명 등록신호와 함께 상기 상기 통신부가 수신한 단말 식별자에 대응되는 서비스 식별자도 상기 서버에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가시광 조명장치.
  8. 조명장치에 등록을 하는 단말장치에 있어서,
    가시광 수신모듈을 이용하여, 가시광통신 신호형태로 전송되는 단말 탐색신호를 상기 조명장치로부터 수신하는 가시광 수신부;
    상기 가시광 수신부가 수신한 가시광통신 신호를 복조하여 상기 단말 탐색신호의 수신을 확인하는 경우, 상기 단말의 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 상기 조명장치로 전송하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 단말 등록신호를 상기 조명장치로 전송하는 통신부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  9. 제14항에 있어서,
    상기 단말 탐색신호는,
    상기 단말장치가 상기 단말 등록신호를 상기 조명장치로 전송할 타이밍을 조절하기 위한 제어정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  10. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어정보에 따라 상기 단말 등록신호를 상기 조명장치로 전송하는 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  11. 조명장치와 단말의 등록을 관리하는 가시광 통신 서버에 있어서,
    조명 탐색신호를 상기 조명장치로 전송하며, 하나 이상의 조명장치의 식별자를 포함하는 조명 등록신호와 하나 이상의 단말의 식별자를 포함하는 단말 등록신호를 상기 조명장치로부터 수신하는 통신부;
    상기 통신부가 수신한 각각의 조명장치의 식별자와 단말의 식별자를 구분하여 저장하도록 관리하는 식별자 관리부; 및
    상기 식별자 관리부의 제어에 따라 상기 통신부가 수신한 각각의 조명장치의 식별자와 단말의 식별자를 구분하여 저장하는 데이터베이스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 서버.
  12. 제18항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말의 식별자 및 서비스 정보를 상기 단말로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 서버.
  13. 제19항에 있어서,
    상기 식별자 관리부는,
    상기 통신부가 상기 서비스 정보를 상기 단말로부터 수신하는 경우, 상기 서비스 정보에 해당하는 서비스 식별자를 부여하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 서버.
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