WO2017142111A1 - 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템 - Google Patents

가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템 Download PDF

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WO2017142111A1
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WO
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signal
smart device
audio signal
key
remote control
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PCT/KR2016/001676
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길현배
정지환
김재영
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주식회사 트리니티랩
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    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/233—Processing of audio elementary streams
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware

Definitions

  • the present invention relates to a smart device remote control system, and in particular, by inserting a plurality of key signals without deterioration of the audio signal using a high frequency band of the audible frequency band to accurately detect the key signal by a certain distance away
  • the present invention relates to a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal that can efficiently remotely control and implement various IoT environments.
  • digital content consumers consume digital content on a mobile device or desktop, it is related to or is related to the digital content through a pop-up window created in a JavaScript-like manner at a predetermined time or location. It is common to pop up information or advertisements of a platform that provides digital contents or a company contracted with a platform provider.
  • pop-up window advertisements are irrelevant to the content of digital content that consumers are currently consuming, and most of the pop-up window advertisements are negative rather than positive, and perceived as spam.
  • the way of informing consumers through pop-up windows during digital content consumption has been very limited.
  • robots In agriculture, robots have to work continuously, which requires remote control or patterning of drones through audio signals in order to be able to control this automatically or simply on mobile devices.
  • the Internet of Things is an evolutionary step from the Internet or mobile Internet based on wired communication, and devices connected to the Internet exchange information with each other without human intervention.
  • M2M machine-to-machine communication
  • the technology elements to implement this are 'sensing technology' to get information from tangible objects and surrounding environment, 'wired and wireless communication and network infrastructure technology' to support things connected to the Internet, and information suitable for various service fields and forms.
  • 'Service interface technology' that processes, processes, or fuses various technologies is the key, and 'security technology' to prevent hacking or information leakage of IoT components such as a large amount of data is also essential.
  • IoT Internet of Things
  • IoT Internet of Things
  • IoT refers to a platform that collects and exchanges information by connecting mobile devices and home appliances through communication with the Internet.
  • An object of the present invention can efficiently remotely control a smart device that is separated by a certain distance by inserting a plurality of key signals for transmitting device operation commands and additional content information to an audio signal using a high frequency band of an audible frequency band, It is to provide a remote control system using audio frequency audio signals that can implement a variety of Internet environment.
  • the smart device remote control system using the audio frequency audio signal of the present invention for achieving the above object is generated by receiving a user's command, and is activated by recognizing a specific pattern by receiving the encoded audio signal,
  • a mobile device for detecting and outputting first and second key signals embedded in an audio signal; Encoded audio by generating first and second key signals for a command, receiving an input signal from an external source, combining the first key signal, and inserting and compressing a second key signal into the combined input signal in an audible frequency band
  • a broadcasting unit server receiving the encoded audio signal, receiving a command from a service server, converting the analog signal into an analog signal, and outputting the analog signal; And a smart device spaced apart from the mobile device and receiving an analog signal to
  • a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal of the present invention for achieving the above object is a mobile device is a gyro sensor for receiving the encoded audio signal and the axis is vibrated in accordance with the frequency resonance to recognize the specific pattern; A first controller to determine whether the recognized specific pattern is the same as a pattern previously stored in a storage unit and to activate the mobile device in a wake-up mode; A first microphone which is turned on in response to the activation to convert the applied encoded audio signal into a digital signal; And a first decoder configured to receive the converted digital signal and detect the first and second key signals through a built-in first detection algorithm.
  • the smart device remote control system using an audio frequency band audio signal of the present invention for achieving the above object is inactive when the recognized specific pattern is not the same as the previously stored pattern to maintain a sleep mode It is characterized by.
  • a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal of the present invention for achieving the above object is characterized in that the encoding device pre-define the first and second key signal for the command to give to the smart device and A key signal generator configured to generate the first and second key signals having a predetermined time difference accordingly;
  • a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal of the present invention for achieving the above object comprises: a first encoder for generating the first key signal for transmitting additional content information to the service server; And a second encoder configured to generate the second key signal for transmitting a device operation command to the smart device with a predetermined time difference from the first encoder.
  • the key signal inserting unit is coupled to receive the input signal and the generated first key signal to insert the first key signal
  • a first combiner for outputting the audio signal
  • a first codec for receiving a first audio signal into which the first key signal is inserted and compressing the first signal
  • a second combiner which receives the generated second key signal and combines and inserts the first compressed signal
  • a second codec for receiving a second audio signal into which the first and second key signals are inserted and compressing the second audio signal.
  • the smart device is a second microphone for receiving the analog signal is converted into a digital signal and output;
  • a second decoder receiving the converted digital signal to detect the first and second key signals through a second detection algorithm;
  • a driving unit driven in response to the detected first and second key signals to cause the smart device to execute the command.
  • the smart device comprises an acceleration sensor for measuring the moving speed and the moving distance of the smart device; And a GPS measuring a moving position of the smart device, wherein the finishing time and finishing point of the work to be performed are preset using the moving speed, the moving distance, and the moving position.
  • the broadcasting unit server is capable of outputting the analog signal by being replaced by a voice output algorithm or program type built in the smart device. do.
  • the smart device remote control system using the audio frequency audio signal of the present invention for achieving the above object is to program the power line communication method or add an additional hardware device to the power supply for power communication when the smart device does not have a smart function And remotely control the smart device with the output analog signal.
  • Smart device remote control system using an audio frequency band audio signal of the present invention for achieving the above object is characterized in that the matching information is any one or more of text, video, audio, URL information.
  • the service server through the status bar (status bar) in a hidden state so that the operating system platform of the mobile device provides a notification; And transmitting matching information or advertisements to the mobile device.
  • the smart device remote control system using the audio frequency audio signal of the present invention for achieving the above object is characterized in that the first and second compression is an irreversible compression method.
  • the key signal to be inserted into the audio signal does not deteriorate the original audio signal and at the same time, the mobile device and the smart device can accurately detect the key signal, thereby allowing a certain distance from the mobile device through the audio signal.
  • Remote control of remote smart devices can be done efficiently.
  • FIG. 1 is a block diagram of a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a smart device remote control system using an audio frequency band audio signal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of an encoding apparatus 300 in the smart device remote control system shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 1 and 2 are block diagrams illustrating a plurality of boxes 710 to 730 and a plurality of frequency drawers 711 divided by the encoding apparatus 300 in the smart device remote control system shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a specific pattern and a function of a plurality of key signals generated by the encoding apparatus 300 in the smart device remote control system illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the smart device remote control system shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating detailed operations of steps S500 to S600 during operation of the smart device remote control system illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating detailed operations of steps S200 to S400 during operation of the smart device remote control system shown in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating detailed operations of step S900 during operation of the smart device remote control system illustrated in FIG. 6.
  • the component when a component is described as "comprising" another component, the component may further include any other component rather than excluding any other component unless otherwise stated. It can mean that you can.
  • a component is described as being "inside, or in connection with,” another component, the component may be directly connected or installed in contact with another component, The components may be spaced apart from each other, and in the case of spaced apart from each other, there may be a third component or means for fixing or connecting the components to other components. It should be understood that the description of the components or means of 3 may be omitted.
  • ... unit means a unit capable of processing one or more functions or operations, which is hardware Or software, or a combination of hardware and software.
  • FIG. 1 is a block diagram of a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal according to an embodiment of the present invention, the mobile device 100, the service server 200, the encoding device 300, the broadcasting unit server 400 ) And a drone 500.
  • FIG. 2 is a block diagram of a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal according to another embodiment of the present invention, the mobile device 100, the service server 200, the encoding device 300 and the smart TV 600 ).
  • FIG. 3 is a block diagram of an encoding apparatus 300 in the smart device remote control system shown in FIGS. 1 and 2.
  • the mobile device 100 may include a command input unit 110, a command generator 120, a first microphone 130, a first decoder 140, a first storage unit 150, a first control unit 160, and a first control unit 160.
  • the detection algorithm 170 and the gyro sensor 180 are provided.
  • the encoding apparatus 300 includes a key signal generator 310 and a key signal inserter 320, and the key signal generator 310 includes a first encoder 312 and a second encoder 314.
  • the key signal inserting unit 320 includes a first combiner 322, a first codec 324, a second combiner 326, and a second codec 328.
  • the drone 500 may include a second microphone 510, a second decoder 520, a second controller 530, a driver 540, a second storage unit 550, an acceleration sensor 560, and a GPS 570. ) And a second detection algorithm 580.
  • the smart TV 600 includes a second microphone 610, a second decoder 620, a second controller 630, a driver 640, a second storage unit 650, a power supply unit 660, and an audio output algorithm. 670 and a second detection algorithm 680.
  • FIGS. 1 and 2 are block diagrams illustrating a plurality of boxes 710 to 730 and a plurality of frequency drawers 711 divided by the encoding apparatus 300 in the smart device remote control system shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a specific pattern and a function of a plurality of key signals generated by the encoding apparatus 300 in the smart device remote control system illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the smart device remote control system shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating detailed operations of steps S500 to S600 during operation of the smart device remote control system illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating detailed operations of steps S200 to S400 during operation of the smart device remote control system shown in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating detailed operations of step S900 during operation of the smart device remote control system illustrated in FIG. 6.
  • the mobile device 100 receives a user's command through the command input unit 110, and generates a command in the form of an electric signal in the command generator 120 (S100).
  • the encoding apparatus 300 previously defines a key signal for a command to be issued to the smart device remote from the mobile device 100 in the key signal generator 310 and has a first time difference according to the definition. And a second key signal (S200).
  • the first encoder 312 generates a first key signal for additional content information transmission (S210), and the second encoder 314 has a predetermined time difference from the first encoder 312 to transmit a device operation command.
  • a two key signal is generated (S220).
  • the predetermined time is combined with the first signal generated from the first encoder 312 and the input signal applied from the outside in the first combiner 322 (S230), the first key signal in the key signal inserting unit 320 The time required until the first compression (S240) (S300) in the first codec 324 by inserting the.
  • the input signal means a larger category of signals including content signals.
  • the second combiner 326 receives and combines the first compressed first key signal embedded audio signal by the first codec 324 and the second key signal generated by the second encoder 314 (S250), and then multi-key signal.
  • the second codec 328 second compresses and outputs the combined multi-key signal embedded audio signal (S260).
  • the first and second compression are digitized in an irreversible compression method and provided to the mobile device 100 in order to prevent security or data deletion from the outside.
  • the irreversible compression method is a lossy compression method, which is often referred to as an MPEG compression method as a compression type of an MP3 file used when talking about a sound source file.
  • This type of compression reduces the size of a file by damaging the original data.
  • the human ear is insensitive to low band sounds and most sensitive to mid band sounds.
  • the irreversible compression method uses the above characteristics of the human ear to preset the dB for each frequency, and selects only the sound of the audible frequency band heard by the human ear to data only the threshold dB or more, and discards the sound below the threshold dB. This is how you do it.
  • the key signal already inserted does not deteriorate or disappear.
  • the service server 200 receives a command from the mobile device 100, recognizes in advance the first and second key signals previously generated by the encoding apparatus 300, and matches information or advertisement in response to the second key signal. Extract and transfer directly to the mobile device 100 and the broadcaster server 400 or a smart device (S700).
  • the broadcaster server 400 or the voice output algorithm S670 receives an audio signal in which the first and second key signals are inserted from the encoding apparatus 300, receives a command from the service server 200, and converts the signal into an analog signal. (S800).
  • the smart device receives an analog signal and receives the first and second key signals through a second detection algorithm 580 or a second detection algorithm 680 built in the second decoder 520 or the second decoder 620.
  • the control unit 540 controls the driving units 540 and 640 in response to the detected first and second key signals in step S900.
  • the mobile device 100 receives an encoded audio signal, which is an analog signal, from the service server 200, and the embedded gyro sensor 180 recognizes a specific pattern by vibrating an axis according to the frequency resonance of the audio signal (S510).
  • an encoded audio signal which is an analog signal
  • the embedded gyro sensor 180 recognizes a specific pattern by vibrating an axis according to the frequency resonance of the audio signal (S510).
  • the first control unit 160 in the mobile device 100 compares the recognized specific pattern with the patterns previously stored in the first storage unit 150 to determine whether they are the same (S520).
  • the mobile device 100 When compared to the previously stored pattern is the same (S530) the mobile device 100 is activated in the wake-up mode from the sleep mode (S500) (S540) the first microphone 130, which is a kind of A / D converter 410 Turn on (S550), and if not the same, the mobile device 100 is inactivated to maintain the sleep mode (S545).
  • the first microphone 130 After the first microphone 130 receives the audio signal including the key signal and converts the audio signal into a digital signal (S560), access to the first microphone 130 and the application processor is blocked.
  • the first decoder 140 receives the converted digital audio signal and detects and outputs the first and second key signals through a built-in first detection algorithm 170 or a software development kit (S570) (S600).
  • the service server 200 receives a second key signal detected from the mobile device 100 through a wireless communication network such as WI-FI, 3G, 4G, 5G, and the like.
  • Information and advertisements such as text, video, audio, and URL to be matched are extracted and output (S700).
  • the mobile device 100 receives a text, video, audio, URL, or the like extracted from the service server 200 and receives an advertisement through a status bar and / or a built-in speaker. Output to.
  • the smart device for example, the drone 500 or the smart TV 600, which is separated by a certain distance, may be remotely controlled (S900). .
  • the drone 500 when a user in a remote agricultural field and a remote user inputs a 'fertilizer' command through the command input unit 110 of the mobile device 100 such as a personal smart phone, a broadcasting unit server such as an audio output device installed in the agricultural field By outputting a signal in accordance with the command at 400, the drone 500 is able to spray the fertilizer or to spray water.
  • the farm owner pre-defines the key signal through the encoding device 300 for a command to be given to the drone 500 at a long distance, such as a fertilizer cycle and a water cycle, and according to the definition in the key signal generator 310. Generate a key signal in advance.
  • a plurality of pre-generated key signals are inserted into the audio signal to transmit device operation commands and additional content information, and are transmitted to the broadcast server server 400.
  • the service server 200 in charge of the remote control service of the drone 500 recognizes an authorized command and a pre-generated key signal and transmits it to the broadcast server server 400.
  • the drone 500 receives an audio signal in which a command and a key signal are inserted from the broadcasting server server 400 through the second microphone 510 and converts the audio signal into a digital signal (S910). 2, the key signal is detected through the detection algorithm 580 (S920).
  • control unit 540 is controlled in response to the key signal detected by the second control unit 530 to allow a user to perform a command for a desired task (S930).
  • the drone 500 feeds back information on whether the command is successful or not to the broadcasting unit server 400, and the service server 200 receives information of the drone 500 from the broadcasting unit server 400. Transfer to the mobile device 100.
  • finishing time and finishing point of may be preset.
  • the present invention may implement an internet of things (iot) environment for controlling a smart device such as the smart TV 600 by voice.
  • Iot internet of things
  • the Internet of Things refers to a technology capable of sharing information by connecting things to a network in various fields such as healthcare, remote meter reading, smart home, and smart car as well as home appliances and electronic devices.
  • a plurality of key signals are inserted and applied to the audio signal to transmit device operation commands and additional content information using a high frequency band of the audible frequency band, such as remote control.
  • the user inputs a desired command through the command input unit 110 of the mobile device 100, and provides the corresponding command information according to the input key signal.
  • the service server 200 should be aware.
  • the user may predefine the key signal through the encoding apparatus 300 for a command that the user can give to the smart device at a long distance such as power on / off, channel selection, and the like, according to the definition in the key signal generator 310. Generate a key signal in advance.
  • the function of the broadcasting unit server 400 that receives the key signal inserted in the command of the mobile device 100 and the audio signal of the encoding apparatus 300 and transmits the key signal to the drone 500 is smart.
  • the device is previously installed in the second storage unit 650 in the form of a voice output algorithm 670 or a program.
  • the smart device When a user touches a command previously input through the command input unit 110 of the mobile device 100 on the mobile device 100, the smart device receives the command from the service server 200 through the second microphone 610 and encodes the command.
  • the key signal inserted into the audio signal from the device 300 is converted into a digital signal (S910), and the second detection algorithm embedded in the second decoder 620 is broadcasted through a built-in voice output algorithm 670 or a program ( The key signal is detected through the method 580 (S920).
  • control unit 640 is controlled in response to the key signal detected by the second control unit 630 to allow a user to perform a command for a desired task (S930).
  • the broadcasting unit 400 may load and transmit an audio signal by encoding in real time according to the corresponding signal.
  • FIGS. 1 to 4 A detailed operation of a smart device remote control system using an audible frequency band audio signal according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 as follows.
  • Most of the digital contents that consumers consume in mobile devices, TVs, theaters, etc. include two or more images or sounds, and the present invention processes audio signals in an audio frequency band (20 hz to 20 khz) among such digital information. Based on the technology, if there is no audio, it is applied additionally by processing the digital signal.
  • the digital content is consumed by the TV, the theater, or the mobile device 100 using streaming music, an image streaming platform such as YouTube, or digital content previously stored in the storage of the corresponding playback device.
  • the present invention provides digital content consumers with customized advertisements or additional information of the digital contents in accordance with the consumer's minimum information through processing of these audio signal components.
  • the mobile device 100 obtains the information on the key signal of the audio in advance from the storage unit or the server of the corresponding service, when the mobile device 100 obtains the key signal, information or advertisement matching the information of the key signal is received. To 100.
  • the transmission method is a method of transmitting through a status bar in a hidden state in a form in which the operating system platform of the mobile device 100 provides a notification, not a pop-up form.
  • the present invention wakes up the A / D converter to receive the signal in accordance with the time point at which the signal is broadcasted to the audio including the key signal in order to provide information related to the content through the audio signal processing.
  • the A / D converter is returned to the sleep mode to prevent waste of power consumption.
  • one or more key signal patterns are input instead of one pattern.
  • the present invention inserts key signals of various patterns without interference or overlap with key signals of different patterns.
  • the first pattern serves to wake up the mobile device 100 in the sleep mode.
  • the first pattern transmits a signal of a specific pattern to the gyro sensor 180 of the mobile device 100 and outputs the gyro sensor 180. If it recognizes the same as the pattern previously stored in the first storage unit 150, the audio input device is activated.
  • the second pattern serves to deliver additional information or advertisement information on the corresponding content that is detected by the key signal first detection algorithm 170 or the detection module in which the program is installed and matches the information of the key signal.
  • the third pattern serves to remotely control the related smart device through the wireless communication to the mobile device (100).
  • the gyro sensor 180 used in the first pattern is a very sensitive sensor, and recognizes a specific range of an audio signal to induce the calculation of a result value according to a specific pattern that can be regarded as noise.
  • the mobile device 100 When the frequency resonance of the audio signal vibrates the axis of the gyro sensor 180 embedded in the mobile device 100, the mobile device 100 recognizes a specific pattern through this and is activated when the same pattern is previously stored, thereby storing the first signal.
  • the audio signal recognition is prepared through the first detection algorithm 170 or the program already installed in the unit 150.
  • the gyro sensor 180 has a function capable of sampling in the range of 800 hz to 8 khz is installed in the mobile device 100, in order to prevent the leakage of power of the mobile device 100 of the mobile device 100
  • the operating system involved in the operation limits the sampling frequency in this range to a level where there is no problem in application utilization.
  • a plurality of inserted key signals should not cause degradation of the original audio signal.
  • the present invention as shown in Figure 5, the audio frequency band of the audio signal to the first box 710 of the low frequency band, the second box 720 of the intermediate frequency band, the third box 730 of the high frequency band Divide.
  • the first box 710 activates the mobile device 100 for receiving the audio signal for the gyro sensor 180 type key signal
  • the second box 720 in the intermediate frequency band provides additional information to the user as the information type key signal.
  • the third box 730 of the high frequency band remotely controls a wireless communication device, for example, the drone 500 or the smart TV 600, which is separated from the mobile device 100 for a remote control type key signal. .
  • Each of the first to third boxes 710 to 720 is subdivided into one or more frequency drawers according to the characteristics of the original audio signal being serviced.
  • the codec in the encoding apparatus 300 makes each of the subdivided drawers compressed and combined so as to compress the original sound into one sound source without deterioration.
  • the key signal to be inserted does not deteriorate the original audio signal and the gyro sensor 180, the first decoder 140, or the first detection algorithm 170 in the mobile device 100 are keyed. It can be hidden in the original audio signal so that the signal can be detected accurately.
  • Each box is formed including drawers with conditions that do not interfere with neighboring boxes.
  • quantization of signals In order to insert key signals of different properties into the drawer of the selected frequency domain, a method called quantization of signals is applied.
  • This method can be used for various external attacks, such as channel noise, filtering attacks, recompression, or other forms of compression techniques, truncation of digital signal segments, attacks through the addition of other signals, D / A conversion, or A / D conversion. Because of strong deterioration in the liver, even if one key is inserted and then compressed and another key signal is inserted, the already inserted key signal does not deteriorate or disappear.
  • This method has an appropriate level of security because the key can be detected only by knowing the value of the quantization variable q using the quantization variable q.
  • the present invention uses the double lock scheme as a structure in which one cipher combination can be understood only when both the quantization variable q and the encryption key corresponding to the quantization variable are obtained.
  • the service provider or the service user may use the digital data. It also immediately detects the forgery and includes an error correction method in which the service provider can reinsert the key signal of the corresponding content from the server and provide the service normally.
  • the pitch and energy values of the original audio signal are used.
  • a band including pitch among the various sections (drawers) obtained through the process of dividing the input audio signal into boxes and drawers is selected as a suitable part for key signal insertion, and the size of the frequency in the corresponding frequency domain is selected.
  • a customized quantization variable q is generated and the key signal is combined with a quantization scheme to minimize the deterioration of the selected drawer section of the original audio signal.
  • the quantization scheme is a blind scheme that does not require an original digital signal when detecting a key signal embedded in an original audio signal.
  • the signal input at the time of detection is quantized using a quantization method to obtain information of the inserted key signal.
  • the key signal applying the pattern to the gyro sensor 180 and the key signal inserted to provide information to the user by utilizing the characteristics of the quantization have different quantum parameter values q.
  • the original audio signal is scanned, classified into drawers, and the program is set up for how to divide the drawers into three boxes, and then encoded by the number of keys to be inserted. Do it.
  • the quantization parameter value q Since the quantization parameter value q is used in the encoding process, the key signal may not be deteriorated or destroyed even in the compression attack.
  • the present invention can efficiently remotely control a smart device separated by a certain distance by inserting a plurality of key signals for transmitting device operation commands and additional content information to an audio signal using a high frequency band of an audible frequency band,
  • the present invention provides a remote control system using audio frequency audio signals that can variously implement the IoT environment.
  • the present invention does not deteriorate the original audio signal of the key signal to be inserted into the audio signal and at the same time the mobile device and the smart device can accurately detect the key signal is separated from the mobile device by a certain distance through the audio signal Remote control of smart devices can be done efficiently.

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Abstract

본 발명은 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템을 공개한다. 이 장치는 사용자의 명령을 입력받아 명령어를 생성하고, 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 특정 패턴을 인식하여 활성화되며, 인코딩된 오디오 신호에 삽입된 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력하는 모바일 기기; 명령어에 대한 제1 및 제2 키 신호를 생성하고, 외부로부터 입력 신호를 인가받아 제1 키 신호와 결합하고, 가청 주파수 대역에서 제2 키 신호를 결합된 입력 신호에 삽입 및 압축하여 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 인코딩 장치; 생성된 명령어를 인가받고, 무선 통신망을 통하여 검출된 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보 또는 광고를 추출하여 모바일 기기로 전송하는 서비스 서버; 인코딩된 오디오 신호를 인가받고 서비스 서버로부터 명령어를 전달받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 방송부 서버; 및 모바일 기기와 이격되어 아날로그 신호를 인가받아 제1 및 제2 키 신호를 검출 및 구동되어 명령을 수행하는 스마트 기기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템
본 발명은 스마트 기기 원격 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 가청 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 키 신호를 오디오 신호에 열화를 가하지 않고 복수개로 삽입하여 키 신호를 정확히 검출할 수 있도록 함으로써 일정 거리 떨어진 스마트 기기를 효율적으로 원격 제어할 수 있고, 사물 인터넷 환경을 다양하게 구현할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템에 관한 것이다.
모바일 시대가 되면서, 컨텐츠의 소비량은 데스크탑의 시대와는 비교를 할 수 없을 만큼 증가를 했으며, 디지털로 유통이 되는 컨텐츠를 통한 수익 모델을 위한 니즈는 수량의 측정이 어렵게 되었다.
일반적으로, 디지털 컨텐츠 소비자들이 디지털 컨텐츠를 모바일 기기나 데스크 탑으로 소비를 할 때 미리 지정해 둔 시간이나, 위치에 자바 스크립트 같은 방식을 통해 만들어둔 팝업 창을 통하여, 해당 디지털 컨텐츠와 관련이 있거나 혹은 해당 디지털 컨텐츠를 제공하는 플랫폼이나 플랫폼 제공사와 계약이 되어진 업체의 정보나 광고를 팝업시키는 것이 보통이다.
그런데, 소비자들이 디지털 컨텐츠를 소비하는 도중에 팝업 창이 뜨게 되면, 해당 팝업 창은 디지털 컨텐츠의 소비를 방해하게 되는 단점이 있다.
또한, 해당 팝업 창 광고는 소비자가 현재 소비 중인 디지털 컨텐츠의 내용과는 무관한 경우가 대부분이며, 소비자들 역시 해당 팝업식 광고에 대해서 긍정적이기 보다는 부정적이며, 스팸으로 인식하는 것이 대부분이다. 게다가, 디지털 컨텐츠 소비 도중에 팝업 창을 통해 정보를 소비자에게 알리는 방식은 매우 제한적인 한계가 있었다.
한편, 농업을 기계화 하기 위해 필요한 것 중에 하나는 드론 같은 스마트 로봇들을 모바일 기기로 원격 제어하는데 장애가 없어야 한다.
농업은 특성상 지속적으로 로봇들이 작업을 해주어야 하는데, 이런 통제를 자동적으로나 단순하게 모바일 기기로 할 수 있기 위해서 오디오 신호를 통한 드론의 원격조정 또는 패턴작업이 필요하다.
또한, 사물 인터넷은 기존의 유선통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화된 단계로 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호간에 알아서 정보를 주고 받아 처리한다.
사물이 인간에 의존하지 않고 통신을 주고받는 점에서 기존의 유비쿼터스나 M2M(Machine to Machine: 사물지능통신)과 비슷하기도 하지만, 통신장비와 사람과의 통신을 주목적으로 하는 M2M의 개념을 인터넷으로 확장하여 사물은 물론이고 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화한 단계라고 할 수 있다.
이를 구현하기 위한 기술 요소로는 유형의 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻는 '센싱 기술', 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 '유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술', 각종 서비스 분야와 형태에 적합하게 정보를 가공하고 처리하거나 각종 기술을 융합하는 '서비스 인터페이스 기술'이 핵심이며, 대량의 데이터 등 사물 인터넷 구성 요소에 대한 해킹이나 정보 유출을 방지하기 위한 '보안 기술'도 필수적이다.
사물 인터넷 중에서 홈 사물 인터넷은 스마트 홈과 사물인터넷(IoT)을 결합한 개념으로서, 모바일 기기, 가전 등을 인터넷과 통신으로 모두 연결하여 정보를 수집하고 교환하는 플랫폼을 의미한다.
이를 통해 집 밖에서 모바일 기기를 이용하여 집 안의 가전제품을 제어하고 통제할 수 있다.
즉, 홈 분야에 필요한 다양한 디바이스(습도 센서, 개폐 센서, 모션 센서, 카메라, 스피커, 조명기)와 이들을 스마트 폰 등의 모바일 기기와 연결하고, 스마트 폰을 통해 디바이스들을 손쉽게 제어할 수 있는 애플리케이션을 제공하여, 원격 모니터링 및 제어가 가능하게 되었다.
본 발명의 목적은 가청 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 일정 거리 떨어진 스마트 기기를 효율적으로 원격 제어할 수 있고, 사물 인터넷 환경을 다양하게 구현할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 소비 중인 디지털 컨텐츠에 관련된 광고를 위한 정보를 특정 온라인 플랫폼에 의지하지 않고, 해당 모바일 기기의 운영 체제에만 맞춰 제공이 가능하고, 모바일로 컨텐츠를 소비할 때뿐 아니라 외부에서 방송중인 디지털 컨텐츠의 정보도 획득이 가능한 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 사용자의 명령을 입력받아 명령어를 생성하고, 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 특정 패턴을 인식하여 활성화되며, 인코딩된 오디오 신호에 삽입된 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력하는 모바일 기기; 명령어에 대한 제1 및 제2 키 신호를 생성하고, 외부로부터 입력 신호를 인가받아 제1 키 신호와 결합하고, 가청 주파수 대역에서 제2 키 신호를 결합된 입력 신호에 삽입 및 압축하여 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 인코딩 장치; 생성된 명령어를 인가받고, 무선 통신망을 통하여 검출된 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보 또는 광고를 추출하여 모바일 기기로 전송하는 서비스 서버; 인코딩된 오디오 신호를 인가받고 서비스 서버로부터 명령어를 전달받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 방송부 서버; 및 모바일 기기와 이격되어 아날로그 신호를 인가받아 제1 및 제2 키 신호를 검출 및 구동되어 명령을 수행하는 스마트 기기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 모바일 기기는 상기 인코딩 오디오 신호를 인가받아 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 상기 특정 패턴을 인식하는 자이로 센서; 상기 인식된 특정 패턴을 저장부에 기 저장되어 있는 패턴과 동일한지 여부를 판단하여 상기 모바일 기기를 웨이크 업 모드로 활성화시키는 제1 제어부; 상기 활성화에 응답하여 턴 온되어 상기 인가된 인코딩 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 마이크; 및 상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 내장된 제1 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 제1 디코더;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 모바일 기기는 상기 인식된 특정 패턴이 상기 기 저장되어 있는 패턴과 동일하지 않은 경우 비활성화되어 슬립 모드를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 인코딩 장치는 상기 스마트 기기에 내릴 상기 명령어에 대한 상기 제1 및 제2 키 신호를 미리 정의하고 상기 정의에 따라 소정의 시간차를 가진 상기 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 키 신호 생성부; 및
상기 입력 신호를 인가받아 상기 제1 키 신호와 결합하여 제1 압축하고, 상기 제2 키 신호를 상기 제1 압축된 제1 키 신호와 결합 및 제2 압축하여 가청 주파수 대역에서 분류된 오디오 신호에 삽입하는 키 신호 삽입부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 키 신호 생성부는 상기 서비스 서버에 추가적인 컨텐츠 정보 전달용 상기 제1 키 신호를 생성하는 제1 인코더; 및 상기 제1 인코더와 소정의 시간차를 가지고 상기 스마트 기기에 기기 동작 명령 전달용 상기 제2 키 신호를 생성하는 제2 인코더;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 키 신호 삽입부는 상기 입력 신호 및 상기 생성된 제1 키 신호를 인가받아 결합하여 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 출력하는 제1 결합기; 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제1 압축하는 제1 코덱; 상기 생성된 제2 키 신호를 인가받아 상기 제1 압축된 신호에 결합하여 삽입하는 제2 결합기; 및 상기 제1 및 제2 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제2 압축하는 제2 코덱;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 스마트 기기는 상기 아날로그 신호를 인가받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2 마이크; 상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 제2 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 제2 디코더; 및 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동되어 상기 스마트 기기가 상기 명령을 수행하게 하는 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 스마트 기기는 상기 스마트 기기의 이동 속도 및 이동 거리를 측정하는 가속도 센서; 및 상기 스마트 기기의 이동 위치를 측정하는 GPS;를 더 구비하고, 상기 이동 속도, 상기 이동 거리 및 상기 이동 위치를 이용하여 상기 수행되는 작업의 마무리 시간 및 마무리 지점이 미리 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 방송부 서버는 상기 스마트 기기에 내장된 음성 출력 알고리즘 또는 프로그램 형태로 대체되어 상기 아날로그 신호를 출력 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 스마트 기기가 스마트 기능을 가지지 못한 경우 전력선 통신 방식을 프로그래밍하거나 전력 통신을 위한 전원부에 부가적 하드웨어 장치를 추가하여 상기 출력되는 아날로그 신호로 상기 스마트 기기를 원격 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 매칭되는 정보는 텍스트, 비디오, 오디오, URL 정보 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 서비스 서버는 상기 모바일 기기의 운영 체제 플랫폼이 알림을 제공하도록 숨겨진 상태로 상태 바(status bar)를 통해 상기 매칭되는 정보 또는 광고를 상기 모바일 기기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템은 상기 제1 및 제2 압축은 비가역 압축 방식인 것을 특징으로 한다.
기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의할 경우, 오디오 신호에 삽입을 하고자 하는 키 신호가 원본 오디오 신호에 열화를 가하지 않음과 동시에 모바일 기기 및 스마트 기기가 키 신호를 정확히 검출할 수 있어 오디오 신호를 통해 모바일 기기와 일정 거리 떨어진 스마트 기기의 원격 제어를 효율적으로 할 수 있다.
또한, 디지털 컨텐츠를 소비하고 있는 중인 소비자에게 광고나 소비 중인 디지털 컨텐츠에 관련된 추가적인 정보 제공시, 소비자가 스팸으로 느끼지 않고 팝업과 같이 컨텐츠 소비에 방해를 주지 않으며, 소비자의 최소한의 개인 정보를 통한 맞춤형 광고 제공이 가능해 진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템의 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)의 블록도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)에서 분할된 복수개의 박스(710 내지 730) 및 복수개의 주파수 서랍(711)를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)에서 생성된 복수개의 키 신호의 특정 패턴 및 기능을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S500 내지 S600)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 6에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S200 내지 S400)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 6에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S900)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템을 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 상세하기 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템의 블록도로서, 모바일 기기(100), 서비스 서버(200), 인코딩 장치(300), 방송부 서버(400) 및 드론(500)을 구비한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템의 블록도로서, 모바일 기기(100), 서비스 서버(200), 인코딩 장치(300) 및 스마트 TV(600)를 구비한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)의 블록도이다.
모바일 기기(100)는 명령어 입력부(110), 명령어 생성부(120), 제1 마이크 (130), 제1 디코더(140), 제1 저장부(150), 제1 제어부(160), 제1 검출 알고리즘(170) 및 자이로 센서(180)를 구비한다.
또한, 인코딩 장치(300)는 키 신호 생성부(310) 및 키 신호 삽입부(320)를 구비하고, 키 신호 생성부(310)는 제1 인코더(312) 및 제2 인코더(314)를 구비하며, 키 신호 삽입부(320)는 제1 결합기(322), 제1 코덱(324), 제2 결합기(326) 및 제2 코덱(328)을 구비한다.
또한, 드론(500)은 제2 마이크(510), 제2 디코더(520), 제2 제어부(530), 구동부(540), 제2 저장부(550), 가속도 센서(560), GPS(570) 및 제2 검출 알고리즘(580)을 구비한다.
또한, 스마트 TV(600)는 제2 마이크(610), 제2 디코더(620), 제2 제어부(630), 구동부(640), 제2 저장부(650), 전원부(660), 음성 출력 알고리즘(670) 및 제2 검출 알고리즘(680)을 구비한다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)에서 분할된 복수개의 박스(710 내지 730) 및 복수개의 주파수 서랍(711)를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)에서 생성된 복수개의 키 신호의 특정 패턴 및 기능을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S500 내지 S600)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 6에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S200 내지 S400)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 6에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S900)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템의 각 구성요소의 구조 및 기능을 설명하면 다음과 같다.
모바일 기기(100)는 명령어 입력부(110)를 통해 사용자의 명령을 입력받아, 명령어 생성부(120)에서 전기 신호 형태의 명령어를 생성한다(S100).
인코딩 장치(300)는 모바일 기기(100)와 원거리에 이격되어 있는 스마트 기기에 내릴만한 명령에 대한 키 신호를 키 신호 생성부(310)에서 미리 정의하고 해당 정의에 따라 소정의 시간차를 가진 제1 및 제2 키 신호를 생성한다(S200).
즉, 제1 인코더(312)가 추가적인 컨텐츠 정보 전달용 제1 키 신호를 생성하고(S210), 제2 인코더(314)가 제1 인코더(312)와 소정의 시간차를 가지고 기기 동작 명령 전달용 제2 키 신호를 생성한다(S220).
소정의 시간은 제1 인코더(312)에서 생성된 제1 키 신호가 제1 결합기(322)에서 외부로부터 인가되는 입력 신호와 결합하고(S230), 키 신호 삽입부(320)에서 제1 키 신호를 삽입하여 제1 코덱(324)에서 제1 압축(S240) (S300)할 때까지 소요되는 시간이다.
여기에서, 입력 신호는 컨텐츠 신호를 포함한 더 큰 범주의 신호를 의미한다.
제2 결합기(326)는 제1 코덱(324)에서 제1 압축된 제1 키 신호 삽입 오디오 신호와 제2 인코더(314)에서 생성된 제2 키 신호를 인가받아 결합하여(S250) 다중 키 신호 삽입 오디오 신호를 출력하면(S400), 제2 코덱(328)은 결합된 다중 키 신호 삽입 오디오 신호를 제2 압축하여 출력한다(S260).
이때, 제1 및 제2 압축은 보안이나 외부로부터의 데이터 삭제를 방지하기 위하여 비가역 압축 방식으로 디지털화하여 모바일 기기(100)에 제공된다.
여기에서, 비가역 압축 방식이라 함은 손실 압축 방식으로서, 흔히 음원 파일을 이야기 할 때 사용하는 MP3 파일의 압축형태로 MPEG압축 방식이라고도 한다.
이 압축 방식은 원본의 데이터에 손실을 가하여 파일의 크기를 줄이는 압축방식이다.
인체의 귀는 저 대역 소리에는 둔감하며 중 대역의 소리에 가장 민감한 편이다.
그리고 중 대역을 넘어선 고 대역의 소리에 대해서는 저 대역 보다는 민감하지만 중 대역에 비해서는 둔감한 인지능력을 가진다.
비가역 압축 방식은 이와 같은 인체의 귀의 상기 특성을 이용하여, 주파수 마다 dB을 미리 설정해주고, 사람의 귀에 들리는 가청 주파수 대역의 소리만 선택하여 문턱 dB이상의 소리만 데이터화하고 문턱 dB미만의 소리는 버려 압축을 하는 방식이다.
또한, 제1 및 제2 코덱(324, 328)과 다른 압축 방식(예를 들면 wav 등)을 적용하더라도 이미 삽입된 키 신호가 변질 또는 소멸되지 않는다.
서비스 서버(200)는 모바일 기기(100)로부터 명령어를 인가받고, 인코딩 장치(300)에서 기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 미리 인지하고, 제2 키 신호에 응답하여 매칭되는 정보나 광고를 추출하여 모바일 기기(100) 및 방송부 서버(400) 또는 스마트 기기에 직접 전달한다(S700).
방송부 서버(400) 또는 음성 출력 알고리즘(S670)은 인코딩 장치(300)로부터 제1 및 제2 키신 호가 삽입된 오디오 신호를 인가받고 서비스 서버(200)로부터 명령어를 인가받아, 아날로그 신호로 변환하여 출력한다(S800).
스마트 기기는 아날로그 신호를 인가받아, 제2 디코더(520)또는 제2 디코더(620)에서 내장된 제2 검출 알고리즘(580) 또는 제2 검출 알고리즘(680) 등을 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하고, 제어부에서 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동부(540, 640)를 제어하여, 사용자가 원하는 작업에 대한 명령을 수행하게 한다(S900).
모바일 기기(100)는 서비스 서버(200)로부터 아날로그 신호인 인코딩 오디오 신호를 인가받아 내장된 자이로 센서(180)가 오디오 신호의 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 특정 패턴을 인식한다(S510).
모바일 기기(100) 내 제1 제어부(160)는 인식된 특정 패턴을 제1 저장부(150)에 기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한지 여부를 판단한다(S520).
기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한 경우(S530) 모바일 기기(100)가 슬립 모드에서 웨이크 업 모드로 활성화되어(S500)(S540) A/D 컨버터(410)의 일종인 제1 마이크(130)를 턴 온시키고(S550), 동일하지 않은 경우 모바일 기기(100)가 비활성화되어 슬립 모드를 유지한다(S545).
제1 마이크(130) 가 키 신호를 포함한 오디오 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환한 후에(S560), 제1 마이크(130) 및 애플리케이션 프로세서로의 접근을 차단한다.
제1 디코더(140)는 변환된 디지털 오디오 신호를 인가받아 내장된 제1 검출 알고리즘(170) 또는 소프트웨어 개발 키트를 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력한다(S570)(S600).
서비스 서버(200)는 WI-FI, 3G, 4G, 5G 등의 무선 통신망을 통하여 모바일 기기(100)로부터 검출된 제2 키 신호를 인가받아 데이터베이스(510)에 기 저장되어 있는 정보 중에서 키 신호와 매칭되는 텍스트, 비디오, 오디오, URL 등의 정보나 광고를 추출하여 출력한다(S700).
모바일 기기(100)는 서비스 서버(200)로부터 추출된 텍스트, 비디오, 오디오, URL 등의 정보나 광고를 인가받아 팝업의 형태가 아닌 상태 바(status bar) 및/또는 내장된 스피커 등을 통해 사용자에게 출력한다.
만일, 모바일 기기(100)가 수신한 인코딩 오디오 신호가 고주파 대역의 오디오 신호인 경우에는 일정 거리 떨어진 스마트 기기, 예를 들어 드론(500)이나 스마트 TV(600)를 원격 제어할 수 있다(S900).
일 실시예로서, 농업 현장과 원거리에 있는 사용자는 개인 스마트 폰 등 모바일 기기(100)의 명령어 입력부(110)를 통해 '비료' 라고 명령을 입력하면, 농업 현장에 설치된 오디오 출력장비 등의 방송부 서버(400)에서 해당 명령에 맞는 신호를 출력하여, 드론(500)들이 비료를 뿌리게 하거나 물을 뿌리게 하는 작업이 가능해진다.
이를 위하여 농장 주인은 비료주기, 물주기 등 원거리에서 드론(500)에 내릴만한 명령에 대해서 인코딩 장치(300)을 통해 키 신호에 대한 미리 정의를 내리고 키 신호 생성부(310)에서 해당 정의에 따라 미리 키 신호를 생성해 둔다.
또한, 기 생성된 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 방송부 서버(400)에 전송한다.
이때, 드론(500)의 원격조정 서비스를 담당하는 서비스 서버(200)는 인가되는 명령어와 기 생성된 키 신호를 미리 인지하고, 방송부 서버(400)에 전달한다.
드론(500)은 제2 마이크(510)를 통해 방송부 서버(400)로부터 명령어 및 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 디지털 신호로 변환하고(S910), 제2 디코더(520)는 내장된 제2 검출 알고리즘(580) 등을 통하여 키 신호를 검출한다(S920).
또한, 제2 제어부(530)에서 검출된 키 신호에 응답하여 구동부(540)를 제어하여, 사용자가 원하는 작업에 대한 명령을 수행하게 한다(S930).
이때, 드론(500)은 명령의 수행에 대한 성공 여부에 대한 정보를 방송부 서버(400)에 피드백하고, 서비스 서버(200)는 방송부 서버(400)로부터 드론(500)의 정보를 인가받아 사용자의 모바일 기기(100)에 전달한다.
또한, 추가적으로 해당 작업에 대해서 동작 시간을 지정하거나 이동 거리를 지정하여 드론(500)에 내장된 가속도 센서(560) 및 GPS(570)를 통해서 드론(500)의 이동 속도 및 이동 위치를 측정하여 작업의 마무리 시간 및 마무리 지점이 미리 설정될 수 있다.
다른 실시예로서, 본 발명은 스마트 TV(600) 등의 스마트 기기를 음성으로 제어하는 사물 인터넷(internet of things, iot) 환경 구현이 가능하다.
여기에서, 사물 인터넷이란 가전제품, 전자기기뿐만 아니라 헬스 케어, 원격 검침, 스마트 홈, 스마트 카 등 다양한 분야에서 사물을 네트워크로 연결해 정보를 공유할 수 있는 기술을 의미한다.
상기 일 실시예의 드론(500)에서 원격 조정과 같이 가청 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 적용한다.
즉, 이 방법을 위해서는 드론(500)의 제어에서처럼 모바일 기기(100)의 명령어 입력부(110)를 통해 원하는 명령어에 대한 사전 입력을 해두고, 입력된 키 신호에 따른 명령 정보를 해당 서비스를 제공하는 서비스 서버(200)가 인지해야 한다.
또한, 사용자가 전원 턴 온/오프, 채널 선택 등 원거리에서 스마트 기기에 내릴만한 명령에 대해서 인코딩 장치(300)를 통해 키 신호에 대한 미리 정의를 내리고 키 신호 생성부(310)에서 해당 정의에 따라 미리 키 신호를 생성해 둔다.
다만, 일 실시예의 드론(500)에서 모바일 기기(100)의 명령어 및 인코딩 장치(300)의 오디오 신호에 삽입된 키 신호를 인가받아 드론(500)에 전달하는 방송부 서버(400)의 기능을 스마트 기기에 음성 출력 알고리즘(670) 또는 프로그램 형태로 제2 저장부(650)에 사전에 설치되는 차이가 있다.
사용자가 모바일 기기(100)의 명령어 입력부(110)를 통해 미리 입력한 명령을 모바일 기기(100)에서 터치하면 스마트 기기는 제2 마이크(610)를 통해 서비스 서버(200)로부터 명령어를 인가받고 인코딩 장치(300)로부터 오디오 신호에 삽입된 키 신호를 디지털 신호로 변환하고(S910), 내장된 음성 출력 알고리즘(670) 또는 프로그램을 통해 방송되어 제2 디코더(620)에서 내장된 제2 검출 알고리즘(580) 등을 통하여 키 신호를 검출한다(S920).
또한, 제2 제어부(630)에서 검출된 키 신호에 응답하여 구동부(640)를 제어하여, 사용자가 원하는 작업에 대한 명령을 수행하게 한다(S930).
이때, 스마트 기기가 스마트 기능을 가지지 못한 경우에는 전력선 통신 방식을 프로그래밍하거나 전력 통신을 위한 전원부(660)에 부가적 하드웨어 장치를 추가하여 본 발명에 적용하면 대부분의 가정용 기기들을 방송부 서버(400)나 음성 출력 알고리즘(670) 또는 프로그램에서 출력되는 오디오 신호 만으로 원격 제어가 가능해 진다.
또한, 방송부 서버(400)나 음성 출력 알고리즘(670) 또는 프로그램이 다른 음원을 출력 중일 때에도 해당 신호에 맞추어 실시간으로 인코딩하여 오디오 신호를 로드(load)하여 전송할 수도 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템의 세부 동작을 설명하면 다음과 같다.
소비자들이 모바일 기기, TV, 극장 등에서 소비하는 디지털 컨텐츠들은 대부분 영상이나 소리를 둘 또는 하나 이상 포함하는데, 본 발명은 이러한 디지털 정보 중 가청 주파수 대역(20 hz 내지 20 khz)의 오디오 신호를 처리 가공하는 기술을 그 기본으로 하며, 오디오가 없는 경우, 영상을 디지털 신호 처리하는 방식으로 추가적인 적용을 한다.
TV나 극장 또는 모바일 기기(100)로 디지털 컨텐츠를 소비하는 방식은 스트리밍 음악이나, 유튜브 같은 영상 스트리밍 플랫폼, 또는 미리 해당 재생 기기의 저장부에 저장을 해둔 디지털 컨텐츠들을 이용한다.
그리고, 이들은 대부분 오디오 성분을 포함하는데, 본 발명은 이러한 오디오 신호 성분의 처리 가공을 통해서 디지털 컨텐츠 소비자에게 소비자의 최소한 정보에 맞춰 디지털 컨텐츠의 맞춤형 광고 또는 추가 정보를 제공한다.
이 기술을 모바일 환경에 적용을 하기 위해서는 2개 이상의 서로 다른 형태의 패턴을 가지는 키 신호를 추가적으로 생성하여 삽입하여야 한다.
오디오가 가진 키 신호에 대한 정보를 저장부나 해당 서비스의 서버에서 미리 입력받아 가지고 있으면, 해당 키 신호를 모바일 기기(100)가 획득하였을 경우 해당 키 신호의 정보에 매칭되는 정보나 광고를 해당 모바일 기기(100)에 전송한다.
이때, 전송 방식은 팝업의 형태가 아닌 해당 모바일 기기(100)의 운영 체제 플랫폼이 알림을 제공하는 형식으로 숨겨진 상태로 상태 바(status bar)를 통해 전송하는 방식이다.
한편, 모바일 서비스에서 필연적으로 극복해야 할 저 전력 문제를 위해서 모바일 기기(100)가 가진 다양한 모듈로의 접근을 최소화하고, 필요한 경우에만 해당 모듈에서 정보를 획득한다.
이에, 본 발명은 오디오 신호 처리를 통해서 컨텐츠와 연관된 정보를 제공하기 위해서는 키 신호를 포함한 오디로 신호가 방송될 시점에 맞추어서 A/D 컨버터를 깨워서 신호를 받아들이게 해 준다.
그리고, 해당 신호 획득 작업이 종료 되었을 경우 다시 A/D 컨버터를 슬립 모드로 넘겨서 소비 전력의 낭비를 방지한다.
이를 위하여 가청 주파수 대역의 오디오 신호에 키 신호를 생성하고 삽입하는데 있어서, 하나의 패턴이 아니라 하나 이상의 키 신호 패턴을 입력한다.
하나의 키 신호 패턴만으로도 다양한 정보의 제공이나 광고 전달은 가능하지만, 모바일 기기(100) 또는 해당 디지털 신호를 획득 검출하는 알고리즘을 실행하기 위한 모바일 기기(100) 내의 하드웨어 모듈의 접근을 최소화하여 소비 전력 누수라는 문제에서 자유로울 수 있고, 소비자들이 해당 서비스를 좋은 서비스로 인식을 하게 되기 때문이다.
본 발명은 다양한 패턴의 키 신호를 서로 다른 패턴의 키 신호와 간섭이나 중첩 없이 삽입한다.
즉, 제1 패턴은 슬립 모드의 모바일 기기(100)를 깨워주는 역할을 하는데, 모바일 기기(100)의 자이로 센서(180)에 특정 패턴의 신호를 전송하고, 자이로 센서(180)가 출력하는 패턴을 인식하여 미리 제1 저장부(150)에 기 저장되어 있는 패턴과 동일하면, 오디오 입력 장치를 활성화시킨다.
제2 패턴은 키 신호 제1 검출 알고리즘(170) 또는 프로그램이 설치된 검출 모듈에 검출이 되어 키 신호의 정보와 매칭이 되는 해당 컨텐츠에 대한 추가 정보나 광고 정보를 전달하는 역할을 한다.
제3 패턴은 모바일 기기(100)로 무선통신을 통해 관련 스마트 기기를 원격으로 제어하는 역할을 한다.
제1 패턴에 사용되는 자이로 센서(180)는 매우 민감한 센서로서, 오디오 신호의 특정 범위를 인식하여 노이즈라고 볼 수 있는 특정 패턴에 따른 결과값의 산출을 유도한다.
즉, 자이로 센서의 제작자들은 이런 노이즈가 오디오 신호의 측정에 방해가 되는 요소라고 생각하는 것이 통상적이나, 본 발명은 이를 역으로 활용하여 오디오 신호 인식을 위한 웨이크 업(wake up) 신호로서 활용한다.
오디오 신호의 주파수 공명이 모바일 기기(100)에 내장된 자이로 센서(180)의 축을 진동시키면, 모바일 기기(100)는 이를 통해 특정 패턴을 인식하여 기 저장되어 있는 패턴과 동일한 경우 활성화되어 제1 저장부(150)에 이미 설치된 제1 검출 알고리즘(170)이나 프로그램을 통하여 오디오 신호 인식을 준비시킨다.
일반적으로 자이로 센서(180)는 800 hz 내지 8 khz 범위의 샘플링이 가능한 기능을 가진 것들이 모바일 기기(100)에 설치되는데, 모바일 기기(100)의 전력의 누수를 방지하기 위하여 모바일 기기(100)의 작동을 관여하는 운영체제가 상기 범위의 샘플링 주파수를 어플리케이션 활용에 문제가 없는 수준으로 제한한다.
한편, 이렇게 서로 다른 성질의 키 신호를 하나의 오디오 신호 안에 생성하여 삽입을 하기 위해서는 삽입되는 키 신호가 모두 보호될 수 있어야 하며,
복수개로 삽입된 키 신호가 원본 오디오 신호의 열화를 야기해서는 안 된다.
이에, 본 발명은 도 5에서 보는 바와 같이, 오디오 신호의 가청 주파수 대역을 저주파 대역의 제1 박스(710), 중간 주파수 대역의 제2 박스(720), 고주파 대역의 제3 박스(730)로 분할한다.
제1 박스(710)는 자이로 센서(180) 타입 키 신호용으로서 오디오 신호를 수신하는 모바일 기기(100)를 활성화하고, 중간 주파수 대역의 제2 박스(720)는 정보 타입 키 신호용으로서 사용자에게 추가 정보를 전달하며, 고주파 대역의 제3 박스(730)는 원격 제어 타입 키 신호용으로서 모바일 기기(100)와 일정 거리 떨어진 무선 통신 기기, 예를 들어 드론(500)이나 스마트 TV(600)를 원격 제어한다.
제1 내지 제3 박스(710 내지 720) 각각에는 서비스되는 원본 오디오 신호의 특성에 따라 하나 이상의 주파수 서랍(Drawer)으로 세분화한다.
그리고, 인코딩 장치(300) 내 코덱은 각각의 세분화된 서랍들을 각각 압축하고 결합을 하여도 원음이 열화되지 않고 하나의 음원으로 압축을 한 것처럼 만든다.
따라서, 본 발명은 삽입을 하고자 하는 키 신호가 원본 오디오 신호에 열화를 가하지 않음과 동시에 모바일 기기(100) 내 자이로 센서(180)나 제1 디코더(140) 또는 제1 검출 알고리즘(170)이 키 신호를 정확히 검출할 수 있도록 원본 오디오 신호 안에 숨겨둘 수 있다.
각각의 박스들은 이웃한 박스들에게 간섭을 주지 않는 조건을 가지고 서랍들을 포함하여 형성된다.
이렇게 선택한 주파수 영역의 서랍에 각기 다른 성질의 키 신호를 삽입하기 위해서 신호의 양자화라는 방법을 각각 적용한다.
이 방법은 외부의 다양한 공격, 예를 들어 채널 노이즈, 필터링 공격, 재 압축 또는 다른 형식의 압축 기술, 디지털 신호 부분 잘라내기, 다른 신호의 추가 첨부를 통한 공격, D/A 변환 또는 A/D 변환 간의 변질 등에 강하기 때문에 키를 하나 삽입한 후에 압축을 하고 다시 다른 키 신호를 삽입해도 이미 삽입한 키 신호가 변질 또는 소멸되지 않는다.
이 방식은 양자화 변수(q)를 사용하여 해당 양자화 변수(q)값을 알아야만 해당 키를 검출할 수 있기 때문에 적당한 수준의 보안성을 가진다.
물론, 양자화 변수값이 외부에 노출이 되면 보안성이 떨어지게 되지만, 양자화 변수(q)에 대한 정보를 한번 더 암호화하여, 제공하기 때문에 양자화 변수(q) 자체만을 해석해서 얻을 수 있는 정보에는 한계가 있다.
이에, 본 발명은 양자화 변수(q)와 해당 양자화 변수에 맞는 암호 키를 모두 가져야만 하나의 암호 조합을 이해할 수 있는 구조로 이중 잠금 방식을 이용한다.
그리고, 양자화 변수(q)의 값을 크게 하여, 해당 변수를 변조나 삭제할 경우 오디오신호의 열화(劣化)를 크게 만들어, 다양한 방법으로 해당 서비스를 공격 할 경우 서비스 제공자나 서비스 사용자가 해당 디지털 데이터의 위변조 여부를 바로 알아차리고, 서비스 제공자가 서버에서 해당 컨텐츠의 키 신호를 다시 삽입하여 정상적으로 서비스를 제공할 수 있는 오류 수정 방식도 포함한다.
이런 복수의 키 신호를 삽입하는 신호처리를 위해서는 원본 오디오 신호가 가진 피치와 에너지 값을 이용한다.
즉, 입력된 오디오 신호를 박스와 서랍으로 분할하는 과정을 거쳐 얻게 되는 다양한 구간(서랍) 중 피치(pitch)가 포함된 대역을 키 신호 삽입의 적합부로 선정하고 해당 주파수 영역에서 주파수가 가지는 크기에 맞춘 양자화 변수(q)를 생성하며, 양자화 방식으로 키 신호를 원본 오디오 신호 중 선택된 서랍 구간에 열화를 최소화하여 결합시킨다.
양자화 방식은 원본 오디오 신호에 삽입된 키 신호를 검출할 때, 원본 디지털 신호가 필요하지 않은 블라인드 방식이다.
검출시에 입력된 신호를 양자화 방식을 이용하여, 양자화를 진행하여 삽입된 키 신호의 정보를 얻는다.
양자화 변수값(q)을 크게 하면 열화가 커지고 외부 공격으로부터는 강력한 수성 능력을 가진다.
반면에, 양자화 변수값을 작게 하면, 열화는 작아지지만, 외부의 공격으로부터 수성 능력이 떨어진다.
따라서, 이런 양자화의 특징을 활용하여 자이로 센서(180)에 패턴을 가하는 키 신호와 사용자에게 정보를 제공하기 위해 삽입하는 키 신호는 서로 다른 양자 변수 값(q)의 특성을 가지게 된다.
그리고 서로 다른 목적을 가진 키 신호를 삽입하기 위해서 원본 오디오 신호를 스캐닝(scanning)한 뒤에 서랍으로 분류를 하고 서랍들을 어떻게 3개의 박스로 대분류 할지에 대해 프로그램을 설정한 뒤에 삽입하려는 키의 숫자만큼 인코딩을 한다.
즉, 한번의 인코딩으로 두 개의 서로 다른 키 신호를 원본 오디오 신호에 삽입을 하는 것이 아니라, 하나의 박스에 하나의 키 신호를 삽입하여 압축을 한 후에, 다시 다른 박스에 키 신호를 생성하여 삽입하고 압축을 하게 된다.
이는 인코딩 과정에서 양자화 변수값(q)을 활용하기 때문에 압축 공격에도 키 신호가 변질 또는 소멸되지 않을 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 가청 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 일정 거리 떨어진 스마트 기기를 효율적으로 원격 제어할 수 있고, 사물 인터넷 환경을 다양하게 구현할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제공한다.
또한, 소비 중인 디지털 컨텐츠에 관련된 광고를 위한 정보를 특정 온라인 플랫폼에 의지하지 않고, 해당 모바일 기기의 운영 체제에만 맞춰 제공이 가능하고, 모바일로 컨텐츠를 소비할 때뿐 아니라 외부에서 방송중인 디지털 컨텐츠의 정보도 획득이 가능한 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제공한다.
이를 통하여, 본 발명은 오디오 신호에 삽입을 하고자 하는 키 신호가 원본 오디오 신호에 열화를 가하지 않음과 동시에 모바일 기기 및 스마트 기기가 키 신호를 정확히 검출할 수 있어 오디오 신호를 통해 모바일 기기와 일정 거리 떨어진 스마트 기기의 원격 제어를 효율적으로 할 수 있다.
또한, 디지털 컨텐츠를 소비하고 있는 중인 소비자에게 광고나 소비 중인 디지털 컨텐츠에 관련된 추가적인 정보 제공시, 소비자가 스팸으로 느끼지 않고 팝업과 같이 컨텐츠 소비에 방해를 주지 않으며, 소비자의 최소한의 개인 정보를 통한 맞춤형 광고 제공이 가능해 진다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

Claims (13)

  1. 사용자의 명령을 입력받아 명령어를 생성하고, 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 특정 패턴을 인식하여 활성화되며, 상기 인코딩된 오디오 신호에 삽입된 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력하는 모바일 기기;
    상기 명령어에 대한 상기 제1 및 제2 키 신호를 생성하고, 외부로부터 입력 신호를 인가받아 상기 제1 키 신호와 결합하고, 가청 주파수 대역에서 상기 제2 키 신호를 상기 결합된 입력 신호에 삽입 및 압축하여 상기 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 인코딩 장치;
    상기 생성된 명령어를 인가받고, 무선 통신망을 통하여 상기 검출된 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보 또는 광고를 추출하여 상기 모바일 기기로 전송하는 서비스 서버;
    상기 인코딩된 오디오 신호를 인가받고 상기 서비스 서버로부터 상기 명령어를 전달받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 방송부 서버; 및
    상기 모바일 기기와 이격되어 상기 아날로그 신호를 인가받아 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출 및 구동되어 상기 명령을 수행하는 스마트 기기;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 기기는
    상기 인코딩 오디오 신호를 인가받아 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 상기 특정 패턴을 인식하는 자이로 센서;
    상기 인식된 특정 패턴을 저장부에 기 저장되어 있는 패턴과 동일한지 여부를 판단하여 상기 모바일 기기를 웨이크 업 모드로 활성화시키는 제1 제어부;
    상기 활성화에 응답하여 턴 온되어 상기 인가된 인코딩 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 마이크; 및
    상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 내장된 제1 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 제1 디코더;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모바일 기기는
    상기 인식된 특정 패턴이 상기 기 저장되어 있는 패턴과 동일하지 않은 경우 비활성화되어 슬립 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인코딩 장치는
    상기 스마트 기기에 내릴 상기 명령어에 대한 상기 제1 및 제2 키 신호를 미리 정의하고 상기 정의에 따라 소정의 시간차를 가진 상기 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 키 신호 생성부; 및
    상기 입력 신호를 인가받아 상기 제1 키 신호와 결합하여 제1 압축하고, 상기 제2 키 신호를 상기 제1 압축된 제1 키 신호와 결합 및 제2 압축하여 가청 주파수 대역에서 분류된 오디오 신호에 삽입하는 키 신호 삽입부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 키 신호 생성부는
    상기 서비스 서버에 추가적인 컨텐츠 정보 전달용 상기 제1 키 신호를 생성하는 제1 인코더; 및
    상기 제1 인코더와 소정의 시간차를 가지고 상기 스마트 기기에 기기 동작 명령 전달용 상기 제2 키 신호를 생성하는 제2 인코더;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 키 신호 삽입부는
    상기 입력 신호 및 상기 생성된 제1 키 신호를 인가받아 결합하여 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 출력하는 제1 결합기;
    상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제1 압축하는 제1 코덱;
    상기 생성된 제2 키 신호를 인가받아 상기 제1 압축된 신호에 결합하여 삽입하는 제2 결합기; 및
    상기 제1 및 제2 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제2 압축하는 제2 코덱;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 기기는
    상기 아날로그 신호를 인가받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2 마이크;
    상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 제2 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 제2 디코더; 및
    상기 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동되어 상기 스마트 기기가 상기 명령을 수행하게 하는 구동부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 기기는
    상기 스마트 기기의 이동 속도 및 이동 거리를 측정하는 가속도 센서; 및
    상기 스마트 기기의 이동 위치를 측정하는 GPS;
    를 더 구비하고,
    상기 이동 속도, 상기 이동 거리 및 상기 이동 위치를 이용하여 상기 수행되는 작업의 마무리 시간 및 마무리 지점이 미리 설정되는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방송부 서버는
    상기 스마트 기기에 내장된 음성 출력 알고리즘 또는 프로그램 형태로 대체되어 상기 아날로그 신호를 출력 가능한 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스마트 기기가 스마트 기능을 가지지 못한 경우
    전력선 통신 방식을 프로그래밍하거나 전력 통신을 위한 전원부에 부가적 하드웨어 장치를 추가하여 상기 출력되는 아날로그 신호로 상기 스마트 기기를 원격 제어하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 매칭되는 정보는
    텍스트, 비디오, 오디오, URL 정보 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 서버는
    상기 모바일 기기의 운영 체제 플랫폼이 알림을 제공하도록 숨겨진 상태로 상태 바(status bar)를 통해 상기 매칭되는 정보 또는 광고를 상기 모바일 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 압축은
    비가역 압축 방식인 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109246519A (zh) * 2018-10-18 2019-01-18 珠海市杰理科技股份有限公司 线控耳机信号识别方法、装置、计算机设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110071542A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이 텔레콤주식회사 가청주파수 대역 음향통신에서의 데이터 수신에러 감소 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치
KR20120108501A (ko) * 2011-03-24 2012-10-05 에스케이플래닛 주식회사 식별 코드 운용 시스템과 방법 및 이를 지원하는 장치
WO2014204191A1 (ko) * 2013-06-18 2014-12-24 (주)파워보이스 외부 디바이스의 제어를 위해 음파를 출력하는 모바일 디바이스 및 방법, 그리고 외부 디바이스
WO2015137621A1 (ko) * 2014-03-11 2015-09-17 주식회사 사운들리 저 전력 연관 콘텐츠 제공 시스템, 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
KR101578784B1 (ko) * 2014-08-18 2015-12-18 금오공과대학교 산학협력단 스크린의 모서리에 제공되는 라인 코드를 이용하여 부가 정보를 제공하는 시스템 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110071542A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이 텔레콤주식회사 가청주파수 대역 음향통신에서의 데이터 수신에러 감소 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치
KR20120108501A (ko) * 2011-03-24 2012-10-05 에스케이플래닛 주식회사 식별 코드 운용 시스템과 방법 및 이를 지원하는 장치
WO2014204191A1 (ko) * 2013-06-18 2014-12-24 (주)파워보이스 외부 디바이스의 제어를 위해 음파를 출력하는 모바일 디바이스 및 방법, 그리고 외부 디바이스
WO2015137621A1 (ko) * 2014-03-11 2015-09-17 주식회사 사운들리 저 전력 연관 콘텐츠 제공 시스템, 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
KR101578784B1 (ko) * 2014-08-18 2015-12-18 금오공과대학교 산학협력단 스크린의 모서리에 제공되는 라인 코드를 이용하여 부가 정보를 제공하는 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109246519A (zh) * 2018-10-18 2019-01-18 珠海市杰理科技股份有限公司 线控耳机信号识别方法、装置、计算机设备及存储介质

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