WO2021235809A1 - 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템 - Google Patents

블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2021235809A1
WO2021235809A1 PCT/KR2021/006176 KR2021006176W WO2021235809A1 WO 2021235809 A1 WO2021235809 A1 WO 2021235809A1 KR 2021006176 W KR2021006176 W KR 2021006176W WO 2021235809 A1 WO2021235809 A1 WO 2021235809A1
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WO
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terminal
primary
group
leader
star network
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Application number
PCT/KR2021/006176
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English (en)
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Inventor
이은승
김현수
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주식회사 지니로봇
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/08—User group management
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    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H04W84/20—Master-slave selection or change arrangements

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a grouping method and system using a Bluetooth-based star network.
  • a variety of techniques for detecting a stray are being studied. Using a plurality of devices connected through a conventional local area wireless network, calculate a self-position between each device, calculate a distance by exchanging the calculated self-position, and calculate a set standard When the distance is exceeded, there is a technology that outputs an alarm and at the same time designates the current position as an absolute position, detects a self-movement path, and confirms the movement path of the other party away from the group.
  • each of a plurality of member terminals performing a group activity receives a radio wave transmitted from each other, detects the strength of the radio wave, and the distance between the plurality of member terminals from the detected strength of the radio wave After obtaining a reference distance based on the obtained distance between member terminals, there is a technology for outputting a warning when a terminal whose distance between member terminals is greater than or equal to the reference distance among a plurality of member terminals exists.
  • This embodiment does not use the beacon's direction-finding technology, which must use a fixed transmitter and receiver, but allows the leader and members to detect whether the leader leaves the group moving outdoors using a star network as the primary After grouping into groups and having some members of the primary group become leaders and members, group them into sub-members and secondary groups using a star network to notify the upper-level leaders when distances increase using messages from each other
  • An object of the present invention is to provide a grouping method and system using a star network based.
  • a primary leader terminal forming a primary group constituting a star network (Star Network) by pairing a plurality of member terminals and a preset number of people based on Bluetooth; Some members of the primary group are leaders and members, and among the plurality of member terminals, the remaining member terminals that cannot be paired with the first leader terminal are paired with a preset number of members based on Bluetooth to configure a lower star network of the primary group.
  • Secondary leader terminal to form a secondary group (Secondary Group); and a management terminal for visually displaying tags of member terminals leaving or joining the primary group and the secondary group by pairing with the primary leader terminal.
  • the process of forming a primary group constituting a star network (Star Network) by pairing a plurality of member terminals and a preset number of people in the primary leader terminal based on Bluetooth;
  • some members of the primary group are the leaders and members of the plurality of member terminals and the remaining member terminals that have failed to pair with the primary leader terminal are paired based on Bluetooth by a preset number of people to form the primary group.
  • the process of forming a secondary group constituting a sub-star network; Grouping using a Bluetooth-based star network, comprising the step of pairing with the primary leader terminal in a management terminal to visually display tags of member terminals leaving or joining the primary group and the secondary group provide a way
  • the leader and the member can detect whether the leader leaves the group moving outdoors without using the beacon's direction finding technology, which must use a fixed transmitter and receiver.
  • Grouping into a primary group using a star network having some members of the primary group become leaders and members, and then grouping them into sub-members and secondary groups using a star network to increase the distance using each other's messages It has the effect of notifying higher-ranking leaders.
  • the leader can easily detect whether or not a member of a group moving on board a school bus or a school bus departs.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a grouping system using a Bluetooth-based star network according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a grouping method using a Bluetooth-based star network according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a star network topology according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a leader terminal and a member terminal according to the present embodiment.
  • 5 is a view for explaining the disconnection of the leader terminal and the member terminal according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a grouping system using a Bluetooth-based star network according to the present embodiment.
  • the grouping system using the Bluetooth-based star network includes a primary leader terminal 110 , a member terminal 120 , and a management terminal 130 .
  • Components included in the grouping system using the Bluetooth-based star network are not necessarily limited thereto.
  • the primary leader terminal 110 , the member terminal 120 , and the management terminal 130 means a device capable of tracking a location based on BLE 5 .
  • the primary guide terminal 110 is a wearable device implemented in the form of a bracelet, a necklace, a watch, and the like, and preferably refers to an electronic device supporting a BLE 5-based location tracking function.
  • the member terminal 120 is a wearable device implemented in the form of a bracelet, a necklace, a watch, and the like, and preferably means an electronic device supporting a BLE 5-based location tracking function.
  • the primary leader terminal 110 and the member terminal 120 may be implemented to include a microphone and a speaker to transmit/receive audio signals to and from each other.
  • the primary leader terminal 110 may broadcast a message to all member terminals 120 included in the member group.
  • the primary leader terminal 110 may individually send a direct message using the unique ID (virtual ID) of the member terminal 120 .
  • the management terminal 130 refers to an electronic device that communicates with the primary leader terminal 110 via a local area network according to a user's key manipulation.
  • the management terminal 130 includes a memory for storing a program or protocol for communicating with the primary leader terminal 110 via a local area network, and a microprocessor for operating and controlling the program by executing the program.
  • the management terminal 130 includes a smart phone, a tablet, a laptop, a personal computer (PC), a personal digital assistant (PDA), and a portable multimedia player (PMP).
  • Multimedia Player a wireless communication terminal (Wireless Communication Terminal), may be an electronic device such as a media player.
  • the management terminal 130 (i) a communication device such as a communication modem for performing communication with various devices or wired and wireless networks, (ii) a memory for storing various programs and data, (iii) executing the program to operate and control It is a variety of devices having a microprocessor and the like for According to at least one embodiment, the memory is a computer such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), flash memory, optical disk, magnetic disk, solid state disk (SSD), etc. It may be a readable recording/storage medium. According to at least one embodiment, a microprocessor may be programmed to selectively perform one or more of the operations and functions described herein. According to at least one embodiment, the microprocessor may be fully or partially implemented as hardware such as an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) of a specific configuration.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the management terminal 130 is paired with the primary leader terminal to visually display the tags of the member terminals leaving or joining the primary group and the secondary group.
  • the student can determine how far away from the teacher and where the student is located based on the location. do.
  • Students wear the member terminal 120 that is a wearable device (eg, bracelet, necklace) capable of BLE 5-based location tracking.
  • the teacher performs BLE 5-based short-distance communication with each member terminal 120 using the primary leader terminal 110 .
  • the primary leader terminal 110 is connected to the management terminal 130 to display the center like a radar.
  • the wearable member terminal 120 worn by approximately 20 students is connected to the primary leader terminal 110 through short-distance communication.
  • the primary leader terminal 110 communicates with the management terminal 130 to determine how far away the member terminals 120 connected to the primary leader terminal 110 are from the center, and where the member terminals 120 are located. 130), the identification number assigned to each member terminal 120 is displayed in the form of tags of S1, S2, S3...S20.
  • the primary leader terminal 110 and the member terminal 120 can communicate at a distance of up to about 1 km apart. Since BLE 5-based communication is performed using the primary leader terminal 110 and the member terminal 120, it is possible to quickly determine whether the member has departed when the leader takes the member to the outside or goes to and from school.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a grouping method using a Bluetooth-based star network according to the present embodiment.
  • the grouping system using the Bluetooth-based star network does not use the direction-finding technology of the beacon, which must use a fixed transmitter and receiver, so that the leader can detect whether the group is moving outdoors.
  • the leader and members group into the primary group using the star network, and some members of the primary group become leaders and members (multi-role), then use the star network to group them into sub-members and secondary groups, If the distance increases using a message, you can notify the upper-level guide.
  • the grouping system using the Bluetooth-based star network does not use the beacon's direction finding technology, a large amount of data (eg, voice signal, etc.) is loaded into the advertising packet, 110) and a member terminal in the primary group or a member terminal in the secondary group to enable transmission and reception.
  • a large amount of data eg, voice signal, etc.
  • the primary guide terminal 110 is set.
  • the primary guide terminal 110 operates in a standby state.
  • the primary leader terminal 110 and a plurality of member terminals 120 for configuring the star network are paired based on Bluetooth.
  • the member terminal 120 makes a pair with the primary leader terminal 110 in the standby state when the provided button is input.
  • the primary leader terminal 110 forms a primary group when a plurality of paired member terminals 120 are connected.
  • the primary leader terminal 110 checks the discovery names of the plurality of member terminals 120 to be paired, and forms a primary group by allowing only terminals having names matching the preset names among the discovery names to be paired.
  • the first leader terminal 110 sets one of the members of the primary group as the second leader terminal 210 which is a leader and a member.
  • the secondary leader terminal 210 performs Bluetooth-based pairing with a plurality of member terminals 120 for configuring a lower-level star network.
  • the member terminal 120 makes a pair with the secondary leader terminal 210 in the standby state when the provided button is input.
  • the secondary leader terminal 210 forms a secondary group when a plurality of paired member terminals 120 are connected.
  • the secondary leader terminal 210 checks the discovery names of the plurality of member terminals 120 to be paired, and allows only terminals having names matching the preset names among the discovery names to be paired to form a secondary group.
  • a preset number (eg, 20) of member terminals 120 are all paired to the primary leader terminal 110 in chronological order. If there is a member terminal 120 requesting pairing to the first leader terminal 110 even after that, the first leader terminal 110 converts one of the members of the primary group to the second leader terminal 210, which is a leader and a member. set
  • the member terminal 120 that is closer to the primary leader terminal 110 is first paired with the primary leader terminal 110, and the The member terminal 120 cannot be paired with the primary leader terminal 110 .
  • the primary leader terminal 110 forms a primary group by pairing with the member terminals 120 in an order of increasing RSSI or requesting a connection.
  • the primary leader terminal 110 is a primary group if there is a member terminal 120 requesting pairing even after all the plurality of member terminals 120 have been paired by a preset number (eg, 20 units) in chronological order.
  • a preset number eg, 20 units
  • One of the members is set as the second leader terminal 210, which is a leader and a member.
  • the member terminal 120 When the member terminal 120 is connected to the primary leader terminal 110 , the member terminal 120 transmits its discovery name to the connected primary leader terminal 110 .
  • the first leader terminal 110 sets one of the members of the primary group as the second leader terminal 210, which is a leader and a member, and then sets all the member terminals 120 from the second leader terminal 210 to a preset number. Receive a report that paired.
  • the primary leader terminal 110 sets another one of the members of the primary group as the additional secondary leader terminal 220 that is a leader and a member.
  • the primary leader terminal 110 checks the discovery names of the plurality of member terminals 120 to be paired.
  • the primary leader terminal 110 extracts only terminals having a name that matches a preset name among discovery names.
  • the primary leader terminal 110 additionally checks the sub-name of the discovery name, groups only terminals having the same sub-name to be paired, thereby forming a primary group.
  • the member terminal 120 changes the sub-name of the discovery name by adjusting the number of input of the button provided in the group setting step (eg, sub-name A when the button is input 3 times, sub-name B when the button is input 4 times, and the button If you enter 5 times, you can sub-name C).
  • the secondary leader terminal 210 checks the discovery names of the plurality of member terminals 120 to be paired.
  • the secondary leader terminal 210 extracts only terminals having a name matching the preset name among the discovery names.
  • the secondary leader terminal 210 additionally checks the subname of the discovery name to group only the terminals having the same subname to be paired, thereby forming a secondary group.
  • the member terminal 120 changes the sub-name of the discovery name by adjusting the number of input of the button provided in the group setting step (eg, sub-name A when the button is input 3 times, sub-name B when the button is input 4 times, and the button If you enter 5 times, you can sub-name C).
  • the primary leader terminal 110 is connected to a terminal in the primary group.
  • the primary leader terminal 110 sets the member terminals (member ID S2) and member terminals (member ID S20) among the terminals in the primary group as the secondary leader terminals 210 and 220 .
  • the primary leader terminal 110 is a primary group. When there are 20 terminals in the primary group, when the member terminal (member ID S7) leaves, the connection between the primary leader terminal 110 and the member terminal (member ID S7) is cut. A disconnection event (GAP Event) occurs. When a disconnection event occurs, both the primary leader terminal 110 and the member terminal (member ID S7) recognize that the connection between each other is broken.
  • GAP Event GAP Event
  • the LED flashes in both the primary leader terminal 110 and the member terminal (member ID S7) and a message to join the ranks can be output.
  • the member terminal (member ID S7) moves in the direction of the first leader terminal 110, the member terminal (member ID S7) switches to the advertising state in the state in which the disconnection event occurs.
  • Primary leader terminal 110 causes a connection terminal member (member ID S7), the primary group to generate a connection event when the mobile terminal within the distance member (member ID S7) predetermined.
  • the member terminal (member ID S7) When the member terminal (member ID S7) is reconnected with the first leader terminal 110, the member terminal (member ID S7) changes the discovery name to indicate the connected S7, and then periodically transmits information necessary for network management. Switch to advertising status.
  • the member terminal (member ID S7) has joined the primary group and the discovery name is changed so that it is not connected to another group.
  • the primary leader terminal 110 generates a notification alert to the member terminals 120 whose RSSI falls below a preset threshold. That is, the primary leader terminal 110 may recognize that a member whose RSSI falls below a preset threshold is moving away and may generate a departure prevention message (sound, text, etc.) as an alarm to the member terminal 120 .
  • the secondary leader terminal (leader and member terminal) 210 When the member terminal (member ID S2) among the terminals in the primary group is set as the secondary leader terminal (T 1 ) 210, the secondary leader terminal (leader and member terminal) 210 is the secondary group's connection event and When a disconnection event occurs, it operates in the same way as the first leader terminal (T 0 ) 110 .
  • the secondary leader terminal (T 1 ) operates as a clone concept of the primary leader terminal (T 0 ) 110 .
  • the primary leader terminal (T 0 ) 110 is connected to the management terminal 130 to visually display the tags of the member terminals leaving or joining the member group on the management terminal 130 .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a star network topology according to the present embodiment.
  • the first leader terminal 110 is a host
  • the member terminal 120 is a client, and communicates with each other using the IoT star network.
  • a member of an IoT star network consists of either a host or a client.
  • One host can host approximately 20 clients. The host can act as a broadcaster and an observer at the same time.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a leader terminal and a member terminal according to the present embodiment.
  • the management terminal 130 sets the primary connected terminal as the primary leader terminal (T 0 ) 110 .
  • the management terminal 130 defines the total connection link count N (maximum 64), and then sets the first connected terminal as the primary leader terminal (T 0 ) 110 .
  • the primary leader terminal 110 transmits an observation message or a broadcasting message to the member terminal group.
  • the primary leader terminal 110 broadcasts a leader message to the primary group, which is a client of 01 to 0C.
  • the primary leader terminal 110 observes member messages of terminals in the primary group.
  • the primary leader terminal 110 selects up to 12 member terminals up to the total link count received from the management terminal 130 .
  • the additional secondary leader terminal (member ID No. 40) 220 broadcasts the leader message to the client terminals of 41 to 4C and observes the member message.
  • the additional secondary leader terminal (member ID No. 40) 220 increases from 01 (member ID No. 41) to 12 (member ID No. 4C) according to the link link order until the total link count becomes equal to the number defined by the leader. Secondary client member link count can be selected.
  • the leader sends a message to the primary group and the secondary group to stop the peer member's connection.
  • the primary or secondary groups immediately report to the leader terminal.
  • the star network shown in FIG. 4 may have the same structure as that of the star network of the Internet of Things, and the function of each node may be implemented through wearable devices.
  • a node serving as a hub, switch, or router at the central connection point of the star network may be defined as the primary leader terminal 110 , the secondary leader terminal 210 , and the additional secondary leader terminal 220 . .
  • the primary leader terminal 110 , the secondary leader terminal 210 , and the additional secondary leader terminal 220 can serve as hubs, switches, and routers at the central connection point, and data from the member terminal 120 is Upon receiving the data, it can operate according to the corresponding algorithm.
  • the primary leader terminal 110 on the star network is paired with the member terminal of the primary group, and determines the distance to the member terminal 120 based on data transmitted from the paired member terminal.
  • the secondary leader terminal 210 on the star network is paired with the member terminal of the secondary group, and determines the distance to the member terminal 120 based on data transmitted from the paired member terminal.
  • the additional secondary leader terminal 220 on the star network is paired with the member terminal of the secondary group, and determines the distance to the member terminal 120 based on data transmitted from the paired member terminal.
  • the teacher creates data using the management terminal 130 in the center and transmits it to his/her primary leader terminal 110 for operation, and at the same time, is connected to the primary leader terminal 110 and connects to the lower 2
  • the secondary leader terminal 210 and the additional secondary leader terminal 220 may be operated in the same manner.
  • a member terminal in the primary group may transmit data in the form of a message to the primary leader terminal 110 connected by a short-range wireless communication method.
  • Data may be interpreted as a set of commands for controlling by time-series combinations of various commands.
  • the member terminal 120 in the primary group may notify the existence of the primary leader terminal 110 through an advertising operation within a distance that allows short-range wireless communication with the primary leader terminal 110 .
  • the primary leader terminal 110 may transmit data received from the member terminals 120 in the primary group in a broadcasting manner to provide the management terminal 130 with data.
  • the primary leader terminal 110 may determine the number of the plurality of member terminals 120 currently in the vicinity through the advertising operation of the plurality of member terminals 120 in the primary group.
  • the plurality of member terminals 120 in the primary group receiving the data may return a response message to the primary leader terminal 110 .
  • the primary leader terminal 110 broadcasts data and all response messages are returned from the plurality of member terminals 120 in the primary group, the primary leader terminal 110 broadcasts a specific message in successive time slots. can do.
  • the time slots of the primary leader terminal 110 and the member terminals 120 in the primary group are synchronized in time.
  • the primary leader terminal 110 instructs the reset of the time slot by transmitting a signal for resetting the timeslot, and the member terminal 120 in the primary group being advertised resets from the primary leader terminal 110 .
  • Timer and phase can be reset when receiving a signal for
  • the primary leader terminal 110 forms a Primary Group constituting a Star Network by pairing a plurality of member terminals with a preset number of people based on Bluetooth.
  • the primary leader terminal 110 forms a primary group by pairing in the order of the highest RSSI or the time order of requesting connection among a plurality of member terminals to be paired.
  • the primary leader terminal 110 checks the discovery names of the plurality of member terminals 120 to be paired, and forms a primary group by allowing only terminals having names matching the preset names among the discovery names to be paired.
  • the primary leader terminal 110 additionally checks the subname of the discovery name to group only the terminals having the same subname so that they are paired to form a primary group.
  • the primary leader terminal 110 receives a report from the secondary leader terminal 210 that all member terminals 120 are paired as many as a preset number, and selects one of the members of the primary group as a leader and a member of the additional secondary It is set as the leader terminal 220 .
  • the secondary leader terminal 210 performs Bluetooth-based pairing with the remaining member terminals that have not been paired with the primary leader terminal among a plurality of member terminals as leaders and members of the primary group based on Bluetooth by some members of the primary group.
  • the secondary group that constitutes the star network is formed.
  • the terminal moving away from the preset threshold or more and the upper lead, the terminal exist To generate a notification to the leader terminal (110).
  • the secondary leader terminal 210 checks the discovery names of the plurality of member terminals 120 to be paired, and allows only terminals having names matching the preset names among the discovery names to be paired to form a secondary group.
  • the secondary leader terminal 210 additionally checks the subname of the discovery name to group only the terminals having the same subname to be paired, thereby forming a secondary group.
  • 5 is a view for explaining the disconnection of the leader terminal and the member terminal according to the present embodiment.
  • the primary leader terminal 110 or the secondary leader terminal 210 generates a disconnection event (GAP Event) when a departure terminal more than a threshold distance occurs among member terminals of the primary group or the secondary group.
  • GAP Event a disconnection event
  • the primary leader terminal 110 or the secondary leader terminal 210 connects the departing terminal to the primary group or secondary group and then converts the disconnection event into a connection event.
  • the discovery name changes to indicate whether a connection exists, and then switches to an advertising state.
  • member 02 When member 02 sends a lock message to client 02 (member ID 02) by pressing the button, client 02 (member ID 02) transmits a lock message to the primary leader terminal 110 .
  • the secondary leader terminal (member ID No. 30) 210 reports this to the primary leader terminal 110 when the link with 3C of the member group is broken.
  • the secondary leader terminal (member ID No. 30) 210 simultaneously broadcasts a message to the terminals in all member groups or observes the client message.
  • the secondary leader terminal (member ID 30) 210 is the member terminal ( Member ID number 33) is notified of the decrease in signal strength.

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Abstract

블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템을 개시한다. 본 실시예는 고정된 트랜스미터 및 리시버를 반드시 이용해야 하는 비콘의 다이렉션 파인딩 기술을 이용하지 않고, 인솔자가 야외에서 움직이는 집단의 이탈 여부를 감지할 수 있도록 인솔자와 구성원이 스타 네트워크를 이용하여 프라이머리 그룹으로 그룹핑하고, 프라이머리 그룹 중 일부의 구성원을 인솔자이자 구성원이되도록 한 후 스타 네트워크를 이용하여 하위 구성원과 세컨더리 그룹으로 그룹핑하여 서로간의 메시지를 이용하여 거리가 멀어지는 경우 상위 인솔자에게 알리도록 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템을 제공한다.

Description

블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템
본 발명의 일 실시예는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
최근 다중 이용시설 이용 및 단체 야외 활동이 증가 하면서, 보호 및 관리가 필요한 대상(유아, 노인, 지적 장애인 등)의 실종 발생률이 점차 늘고 있다. 가족단위로 대형 마트, 놀이공원, 유원지, 터미널 등 사람이 많이 붐비는 다중 이용시설에서 발생하는 경우가 많다.
유아 및 지적 장애인의 경우, 유치원 및 복지 시설 단체의 자연 학습, 견학 형태의 단체 활동 시 주의력 집중시간이 짧기 때문에 주의가 산만하고 돌발 행동으로 인한 그룹을 이탈하는 경우가 빈번히 발생하고 있으며, 노인(치매 노인 포함) 의 경우도 국내외 단체 여행 및 관람 시에 단독 행동으로 인하여 그룹을 이탈하는 경우가 종종 발생한다. 그룹 이탈 시 자신이 그룹을 이탈하는지 인지를 못하는 경우도 있다.
단체 활동 시, 그룹 허용 범위를 벗어난 이탈자 발생시 즉각적으로 보호자 및 관리자에게 즉각적으로 알림(소리 및 진동)을 통하여 이탈 경고를 하는 것뿐만 아니라, 이탈자를 포함한 보호 관리 대상자 전체에 이탈자 발생을 알려 이탈자를 조기에 발견하여 실종을 방지하는 시스템이 필요하다.
이탈자를 감지하기 위한 기술들이 다양하게 연구되고 있는데, 종래의 근거리 무선 통신망으로 연결된 복수의 장치를 이용하여 각 장치간 자기 위치를 산출하고, 산출된 자기 위치를 상호 교환함으로써 거리를 산출하며, 설정된 기준 거리를 초과하는 경우, 알람을 출력함과 동시에 현재 위치를 절대위치로 지정하여 자기 이동경로를 검출하여 그룹에서 떨어진 상대방의 이동 경로를 확인할 수 있는 기술이 존재한다.
또한, 종래의 그룹 이탈자를 인지하기 위한 기술로 단체 활동을 수행하는 복수의 구성원 단말 각각이 서로 송신하는 전파를 수신하여, 전파의 세기를 감지하고, 감지된 전파의 세기로부터 복수개의 구성원 단말간 거리를 획득하며, 획득된 구성원 단말간 거리를 근거로 기준 거리를 획득한 후 복수개의 구성원 단말 중 구성원 단말간 거리가 기준 거리 이상인 단말이 존재하면, 경고를 출력하는 기술이 존재한다.
전술한 종래 기술들은 대부분 보호자용 단말의 통신 거리를 통해서 거리를 측정하거나 이탈자를 감지하는 방식을 사용하고 있다. 보호자용 단말의 통신거리를 통해서 이탈자를 감지할 경우, 이탈하지 않았음에도 이탈자라고 판단되는 상황이 발생할 수 있으므로 보호자용 단말을 중심으로 단말간의 통신을 수행하는 것이 아니라 각 단말간의 스타 네트워크(Star Network)로 연결되어, 움직이는 노드 간의 이탈 여부를 판별할 수 있도록 하는 기술을 필요로 한다.
본 실시예는 고정된 트랜스미터 및 리시버를 반드시 이용해야 하는 비콘의 다이렉션 파인딩 기술을 이용하지 않고, 인솔자가 야외에서 움직이는 집단의 이탈 여부를 감지할 수 있도록 인솔자와 구성원이 스타 네트워크를 이용하여 프라이머리 그룹으로 그룹핑하고, 프라이머리 그룹 중 일부의 구성원을 인솔자이자 구성원이되도록 한 후 스타 네트워크를 이용하여 하위 구성원과 세컨더리 그룹으로 그룹핑하여 서로간의 메시지를 이용하여 거리가 멀어지는 경우 상위 인솔자에게 알리도록 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법 및 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 복수의 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 스타 네트워크(Star Network)를 구성하는 프라이머리 그룹(Primary Group)을 형성하는 1차 인솔자 단말기; 상기 프라이머리 그룹 중 일부 구성원이 인솔자이자 구성원으로서 상기 복수의 구성원 단말기 중 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하지 못한 나머지 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 상기 프라이머리 그룹의 하위 스타 네트워크를 구성하는 세컨더리 그룹(Secondary Group)을 형성하는 2차 인솔자 단말기; 및 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하여 상기 프라이머리 그룹과 상기 세컨더리 그룹 중 이탈되거나 합류되는 구성원 단말기의 태그를 시각적으로 표시되도록 하는 관리 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 1차 인솔자 단말기에서 복수의 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 스타 네트워크(Star Network)를 구성하는 프라이머리 그룹(Primary Group)을 형성하는 과정; 2차 인솔자 단말기에서 상기 프라이머리 그룹 중 일부 구성원이 인솔자이자 구성원으로서 상기 복수의 구성원 단말기 중 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하지 못한 나머지 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 상기 프라이머리 그룹의 하위 스타 네트워크를 구성하는 세컨더리 그룹(Secondary Group)을 형성하는 과정; 관리 단말기에서 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하여 상기 프라이머리 그룹과 상기 세컨더리 그룹 중 이탈되거나 합류되는 구성원 단말기의 태그를 시각적으로 표시되도록 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 고정된 트랜스미터 및 리시버를 반드시 이용해야 하는 비콘의 다이렉션 파인딩 기술을 이용하지 않고, 인솔자가 야외에서 움직이는 집단의 이탈 여부를 감지할 수 있도록 인솔자와 구성원이 스타 네트워크를 이용하여 프라이머리 그룹으로 그룹핑하고, 프라이머리 그룹 중 일부의 구성원을 인솔자이자 구성원이되도록 한 후 스타 네트워크를 이용하여 하위 구성원과 세컨더리 그룹으로 그룹핑하여 서로간의 메시지를 이용하여 거리가 멀어지는 경우 상위 인솔자에게 알릴 수 있는 효과가 있다.
본 실시예에 의하면, 스쿨 버스, 학원 버스에 탑승하여 이동하는 집단의 구성원의 이탈 여부를 인솔자가 손쉽게 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 스타 네트워크 토폴로지를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 인솔자 단말기와 구성원 단말기의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 인솔자 단말기와 구성원 단말기의 연결 해제를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 구성에 대한 부호의 설명>
110: 1차 인솔자 단말기
120: 구성원 단말기
130: 관리 단말기
210: 2차 인솔자 단말기
220: 추가 2차 인솔자 단말기
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템은 1차 인솔자 단말기(110), 구성원 단말기(120), 관리 단말기(130)를 포함한다. 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 1차 인솔자 단말기(110), 구성원 단말기(120), 관리 단말기(130)는 BLE 5 기반의 위치 추적이 가능한 디바이스를 의미한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 팔찌, 목걸이, 시계 등의 형태로 구현된 웨어러블 디바이스로서, 바람직하게는 BLE 5 기반의 위치 추적 기능을 지원하는 전자 디바이스를 의미한다.
구성원 단말기(120)는 팔찌, 목걸이, 시계 등의 형태로 구현된 웨어러블 디바이스로서, 바람직하게는 BLE 5 기반의 위치 추적 기능을 지원하는 전자 디바이스를 의미한다.
1차 인솔자 단말기(110), 구성원 단말기(120)는 마이크 및 스피커를 구비하여 오디오 신호를 서로 간에 송수신할 수 있도록 구현될 수 있다. 1차 인솔자 단말기(110)는 구성원 그룹에 포함된 모든 구성원 단말기(120)로 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다. 1차 인솔자 단말기(110)는 구성원 단말기(120)의 고유 ID(가상 ID)를 이용하여 개별적으로 다이렉트 메시지를 보낼 수 있다.
관리 단말기(130)는 사용자의 키 조작에 따라 근거리 네트워크를 경유하여 1차 인솔자 단말기(110)와 통신을 수행하는 전자 기기를 의미한다. 관리 단말기(130)는 근거리 네트워크를 경유하여 1차 인솔자 단말기(110)와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비한다.
관리 단말기(130)는 스마트폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 미디어 플레이어 등과 같은 전자 기기일 수 있다.
관리 단말기(130)는 (i) 각종 기기 또는 유무선 네트워크와 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, (ii) 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, (iii) 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치이다. 적어도 일 실시예에 따르면, 메모리는 램(Random Access Memory: RAM), 롬(Read Only Memory: ROM), 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk: SSD) 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기록/저장매체일 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 명세서상에 기재된 동작과 기능을 하나 이상 선택적으로 수행하도록 프로그램될 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 전체 또는 부분적으로 특정한 구성의 주문형반도체(Application Specific Integrated Circuit: ASIC) 등의 하드웨어로써 구현될 수 있다.
관리 단말기(130)는 1차 인솔자 단말기와 페어링하여 프라이머리 그룹과 세컨더리 그룹 중 이탈되거나 합류되는 구성원 단말기의 태그를 시각적으로 표시되도록 한다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 유치원에서 선생님이 대략 20여명 학생들을 인솔하여 놀이동산을 방문한 경우, 이동하면서 학생들이 이탈 여부를 수시로 확인하여야 한다. 만약, 이탈자가 발생한 경우, 빠르게 이탈자의 위치를 찾아야 한다.
따라서, 바람직하게는 BLE 5를 지원하는 1차 인솔자 단말기(110), 구성원 단말기(120), 관리 단말기(130)를 이용하여 위치 기반으로 학생이 선생님으로부터 얼마나 떨어져 있고, 어디에 위치하는 지를 파악할 수 있도록 한다.
학생들이 BLE 5 기반 위치 추적이 가능한 웨어러블 디바이스(예컨대, 팔찌, 목걸이)인 구성원 단말기(120)를 착용한다. 선생님은 1차 인솔자 단말기(110)를 이용하여 각 구성원 단말기(120) 각각과 BLE 5기반의 근거리 통신을 수행한다. 여기서, 1차 인솔자 단말기(110)는 관리 단말기(130)와 연결되어 레이더처럼 센터를 표시한다.
대략 20명의 학생들이 착용한 웨어러블 형태의 구성원 단말기(120)는 1차 인솔자 단말기(110)와 근거리 통신으로 연결된다.
1차 인솔자 단말기(110)는 관리 단말기(130)와 통신하여 1차 인솔자 단말기(110)와 연결된 구성원 단말기(120)들이 센터로부터 얼마만큼 떨어졌으며, 어디에 구성원 단말기(120)가 존재하는지를 관리 단말기(130) 상에 각 구성원 단말기(120)에 부여된 식별번호가 S1, S2, S3...S20의 태그 형태로 표시되도록 한다.
1차 인솔자 단말기(110)와 구성원 단말기(120)는 최대 약 1km의 거리로 떨어져서 통신 가능하다. 1차 인솔자 단말기(110)와 구성원 단말기(120)를 이용하여 BLE 5 기반 통신을 수행하므로, 인솔자가 구성원을 외부로 데리고 갈 거나, 등하교할 때 구성원의 이탈 여부를 빠르게 파악할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템은 고정된 트랜스미터 및 리시버를 반드시 이용해야 하는 비콘의 다이렉션 파인딩 기술을 이용하지 않고, 인솔자가 야외에서 움직이는 집단의 이탈 여부를 감지할 수 있도록 인솔자와 구성원이 스타 네트워크를 이용하여 프라이머리 그룹으로 그룹핑하고, 프라이머리 그룹 중 일부의 구성원을 인솔자이자 구성원(멀티 롤)이되도록 한 후 스타 네트워크를 이용하여 하위 구성원과 세컨더리 그룹으로 그룹핑하여 서로간의 메시지를 이용하여 거리가 멀어지는 경우 상위 인솔자에게 알릴 수 있다.
본 실시예에 따른 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템은 비콘의 다이렉션 파인딩 기술을 이용하지 않기 때문에 애드버타이징 패킷 내에 대용량의 데이터(예컨대, 음성 신호 등)를 실어서 1차 인솔자 단말기(110)와 프라이머리 그룹 내의 구성원 단말기 또는 세컨더리 그룹 내의 구성원 단말기 간에 송수신이 가능하도록 한다.
먼저, 1차 인솔자 단말기(110)를 설정한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 스탠바이 상태로 동작한다. 1차 인솔자 단말기(110)와 스타 네트워크를 구성하기 위한 복수의 구성원 단말기(120)와 블루투스 기반으로 페어링한다. 구성원 단말기(120)는 구비된 버튼이 입력되면 스탠바이 상태의 1차 인솔자 단말기(110)와 페이링한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 페어링한 복수의 구성원 단말기(120)가 연결되면 프라이머리 그룹을 구성한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 페어링하고자하는 복수의 구성원 단말기(120)의 디스커버리 네임을 확인하고, 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만 페어링되도록 하여 프라이머리 그룹을 형성한다.
이후 1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹의 구성원 중 하나를 인솔자이자 구성원인 2차 인솔자 단말기(210)로 설정한다. 2차 인솔자 단말기(210)는 하위 스타 네트워크를 구성하기 위한 복수의 구성원 단말기(120)와 블루투스 기반으로 페어링한다. 구성원 단말기(120)는 구비된 버튼이 입력되면 스탠바이 상태의 2차 인솔자 단말기(210)와 페이링한다. 2차 인솔자 단말기(210)는 페어링한 복수의 구성원 단말기(120)가 연결되면 세컨더리 그룹을 구성한다.
2차 인솔자 단말기(210)는 페어링하고자하는 복수의 구성원 단말기(120)의 디스커버리 네임을 확인하고, 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만 페어링되도록 하여 세컨더리 그룹을 형성한다.
1차 인솔자 단말기(110)로 복수의 구성원 단말기(120)가 페어링할 때, 기 설정된 개수(예컨대, 20대)의 구성원 단말기(120)가 시간 순서대로 1차 인솔자 단말기(110)에 모두 페어링한 후에도 1차 인솔자 단말기(110)로 페어링을 요청하는 구성원 단말기(120)가 존재하면, 1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹의 구성원 중 하나를 인솔자이자 구성원인 2차 인솔자 단말기(210)로 설정한다.
다시 말해, 1차 인솔자 단말기(110)와 보다 가까운 위치에 존재하는 구성원 단말기(120)가 먼저 1차 인솔자 단말기(110)와 페어링하게 되고, 1차 인솔자 단말기(110)와 보다 먼 위치에 존재하는 구성원 단말기(120)는 1차 인솔자 단말기(110)와 페어링하지 못하게 된다. 1차 인솔자 단말기(110)는 RSSI가 높은 순서 또는 연결을 요청하는 시간 순서로 구성원 단말기(120)와 페어링하여 프라이머리 그룹을 형성한다.
이후 1차 인솔자 단말기(110)는 복수의 구성원 단말기(120)가 시간 순서대로 기 설정된 개수(예컨대, 20대)만큼 모두 페어링한 후에도 페어링을 요청하는 구성원 단말기(120)가 존재하면, 프라이머리 그룹의 구성원 중 하나를 인솔자이자 구성원인 2차 인솔자 단말기(210)로 설정한다.
1차 인솔자 단말기(110)로 구성원 단말기(120)가 연결될 때, 구성원 단말기(120)는 자신의 디스커버리 네임을 연결된 1차 인솔자 단말기(110)로 전송한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹의 구성원 중 하나를 인솔자이자 구성원인 2차 인솔자 단말기(210)로 설정한 후 2차 인솔자 단말기(210)로부터 기 설정된 개수만큼 구성원 단말기(120)가 모두 페어링되었다는 리포트를 수신한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹의 구성원 중 다른 하나를 인솔자이자 구성원인 추가 2차 인솔자 단말기(220)로 설정한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 페어링하고자하는 복수의 구성원 단말기(120)의 디스커버리 네임을 확인한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만을 추출한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 디스커버리 네임의 서브 네임을 추가로 확인하여 동일한 서브 네임을 갖는 단말기만을 그룹핑하여 페어링되도록 하여 프라이머리 그룹을 형성한다. 여기서, 구성원 단말기(120)는 그룹 설정 단계에서 구비된 버튼의 입력 회수를 조절하여 디스커버리 네임의 서브 네임을 변경(예컨대, 버튼 3번 입력하면 서브 네임 A, 버튼 4번 입력하면 서브 네임 B, 버튼 5번 입력하면 서브 네임 C)할 수 있다.
2차 인솔자 단말기(210)는 페어링하고자하는 복수의 구성원 단말기(120)의 디스커버리 네임을 확인한다. 2차 인솔자 단말기(210)는 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만을 추출한다.
2차 인솔자 단말기(210)는 디스커버리 네임의 서브 네임을 추가로 확인하여 동일한 서브 네임을 갖는 단말기만을 그룹핑하여 페어링되도록 하여 세컨더리 그룹을 형성한다. 여기서, 구성원 단말기(120)는 그룹 설정 단계에서 구비된 버튼의 입력 회수를 조절하여 디스커버리 네임의 서브 네임을 변경(예컨대, 버튼 3번 입력하면 서브 네임 A, 버튼 4번 입력하면 서브 네임 B, 버튼 5번 입력하면 서브 네임 C)할 수 있다.
1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹 내의 단말기와 연결된다. 1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹 내의 단말기 중 구성원 단말기(구성원 ID S2), 구성원 단말기(구성원 ID S20)를 2차 인솔자 단말기(210, 220)로 설정한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹으로 20개의 단말기가 존재할 때, 구성원 단말기(구성원 ID S7)이 이탈하면, 1차 인솔자 단말기(110)와 구성원 단말기(구성원 ID S7) 간에 컨넥션이 끊어지는 디스커넥션 이벤트(GAP Event)가 발생한다. 디스커넥션 이벤트가 발생하면, 1차 인솔자 단말기(110)와 구성원 단말기(구성원 ID S7) 모두 서로 간이 연결이 끊어진 것을 서로 인지한다.
구성원 단말기(구성원 ID S7)가 1차 인솔자 단말기(110)로부터 멀어져서 이탈한 것으로 인지하여 1차 인솔자 단말기(110)와 구성원 단말기(구성원 ID S7) 모두에서 LED가 깜박이면서 대열에 합류하라는 멘트가 출력될 수 있다.
구성원 단말기(구성원 ID S7)가 1차 인솔자 단말기(110) 방향으로 이동하는 경우, 구성원 단말기(구성원 ID S7)는 디스커넥션 이벤트가 발생한 상태에서 애드버타이징(Advertising) 상태로 전환한다.
이후 구성원 단말기(구성원 ID S7)가 1차 인솔자 단말기(110) 방향으로 합류하면, 구성원 단말기(구성원 ID S7)는 다시 프라이머리 그룹으로 커넥션되고, 디스커넥션 이벤트가 커넥션 이벤트로 전환한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 구성원 단말기(구성원 ID S7)가 기 설정된 거리 이내로 이동하면 커넥션 이벤트를 발생하여 프라이머리 그룹에 구성원 단말기(구성원 ID S7)를 커넥션 시킨다.
구성원 단말기(구성원 ID S7)가 1차 인솔자 단말기(110)와 다시 연결되면, 구성원 단말기(구성원 ID S7)는 디스커버리 네임을 커넥션된 S7임을 나타내도록 변경한 후 네트워크 관리에 필요한 정보를 정기적으로 송출하는 애드버타이징(Advertising) 상태로 전환한다.
따라서, 구성원 단말기(구성원 ID S7)는 프라이머리 그룹에 합류한 것으로 디스커버리 네임이 변경하여 다른 그룹에 연결되지 않도록 한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 RSSI가 기 설정된 임계치 밑으로 떨어지는 구성원 단말기(120)에게 알림 경고를 발생한다. 즉, 1차 인솔자 단말기(110)는 RSSI가 기 설정된 임계치 이하로 떨어지는 구성원이 멀어지고 있는 것으로 인지하여 해당 구성원 단말기(120)에게 이탈 방지 메시지(사운드, 텍스트 등)를 알람으로 발생시킬 수 있다.
프라이머리 그룹 내의 단말기 중 구성원 단말기(구성원 ID S2)가 2차 인솔자 단말기(T1)(210)로 설정되는 경우, 2차 인솔자 단말기(인솔자이자 구성원 단말기)(210)는 세컨더리 그룹 중 커넥션 이벤트 및 디스커넥션 이벤트가 발생하는 경우 1차 인솔자 단말기(T0)(110)와 동일하게 동작한다. 2차 인솔자 단말기(T1)는 1차 인솔자 단말기(T0)(110)의 클론 개념으로 동작한다.
1차 인솔자 단말기(T0)(110)는 관리 단말기(130)와 연결되어, 관리 단말기(130) 상에서 구성원 그룹 중 이탈되거나 합류되는 구성원 단말기의 태그를 시각적으로 표시되도록 한다.
도 3은 본 실시예에 따른 스타 네트워크 토폴로지를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 인솔자 단말기(110)는 호스트이며 구성원 단말기(120)는 클라이언트가 되어 IoT 스타 네트워크를 이용하여 서로 통신한다. IoT 스타 네트워크의 멤버는 호스트 또는 클라이언트로 이루어진다. 하나의 호스트는 대략 20명의 클라이언트로 호스팅할 수 있다. 호스트는 브로드캐스터 및 관찰자 역할을 동시에 수행 가능하다.
도 4는 본 실시예에 따른 인솔자 단말기와 구성원 단말기의 관계를 나타낸 도면이다.
관리 단말기(130)는 1차로 연결된 단말기를 1차 인솔자 단말기(T0)(110)로 설정한다. 관리 단말기(130)는 총 연결 링크 카운트 N(최대 64)을 정의한 다음 먼저 연결된 단말기를 1차 인솔자 단말기(T0)(110)로 설정한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 관찰 메시지 또는 브로드캐스팅 메시지를 구성원 단말기 그룹으로 전송한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 01 ~ 0C의 클라이언트인 프라이머리 그룹으로 인솔자 메시지를 브로드캐스트한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹 내의 단말기 들의 구성원 메시지를 관찰한다. 1차 인솔자 단말기(110)는 관리 단말기(130)로부터 수신된 총 링크 카운트까지 최대 12개의 구성원 단말기를 선별한다.
1차 인솔자 단말기(110)와 연결된 프라이머리 그룹 중 구성원 중 하나인 구성원 단말기(구성원 ID 40번), 구성원 단말기(구성원 ID 50번)를 2차 인솔자 단말기(210, 220)로 설정한다.
추가 2차 인솔자 단말기(구성원 ID 40번)(220)는 41 ~ 4C의 클라이언트 단말기로 인솔자 메시지를 브로드캐스트하고 구성원 메시지를 관찰한다. 추가 2차 인솔자 단말기(구성원 ID 40번)(220)는 총 링크 카운트가 인솔자가 정의한 수와 동일해질 때까지 연결 링크 순서에 따라 01 (구성원 ID 41번)에서 12 (구성원 ID 4C번)까지의 보조 클라이언트 구성원 링크 카운트를 선택할 수 있다.
전체 링크 카운트가 일치하면 인솔자는 프라이머리 그룹 및 세컨더리 그룹에게 메시지를 보내 피어 구성원의 연결을 중단한다. 단절 또는 장거리 감지 이벤트가 발생하면 프라이머리 또는 세컨더리 그룹들은 즉시 인솔자 단말기로 보고한다.
도 4에 도시된 스타네트워크는 사물인터넷의 스타네트워크의 구조가 동일한 구조가 적용될 수 있고, 각각의 노드들의 기능은 웨어러블 디바이스들을 통해 구현될 수 있다.
예컨대, 스타 네트워크의 중앙의 연결지점에서 허브, 스위치, 라우터의 역할을 하는 노드는 1차 인솔자 단말기(110), 2차 인솔자 단말기(210), 추가 2차 인솔자 단말기(220)로 정의될 수 있다.
1차 인솔자 단말기(110), 2차 인솔자 단말기(210), 추가 2차 인솔자 단말기(220)는 중앙의 연결지점에서 허브, 스위치, 라우터의 역할을 수행할 수 있고, 구성원 단말기(120)로부터 데이터를 수신하면, 데이터 상응하는 알고리즘에 따라 동작할 수 있다.
스타 네트워크 상에 1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹의 구성원 단말기와 페어링되고, 페어링된 구성원 단말기로부터 전달된 데이터에 기초하여 구성원 단말기(120)와의 거리를 파악한다.
스타 네트워크 상에 2차 인솔자 단말기(210)는 세컨더리 그룹의 구성원 단말기와 페어링되고, 페어링된 구성원 단말기로부터 전달된 데이터에 기초하여 구성원 단말기(120)와의 거리를 파악한다.
스타 네트워크 상에 추가 2차 인솔자 단말기(220)는 세컨더리 그룹의 구성원 단말기와 페어링되고, 페어링된 구성원 단말기로부터 전달된 데이터에 기초하여 구성원 단말기(120)와의 거리를 파악한다.
일례로, 선생님이 중앙에서 관리 단말기(130)를 이용해서 데이터를 생성한 뒤 자신의 1차 인솔자 단말기(110)로 전송하여 동작시킴과 동시에, 1차 인솔자 단말기(110)와 연결되 하위의 2차 인솔자 단말기(210) 및 추가 2차 인솔자 단말기(220)도 동일하게 동작시킬 수 있다.
프라이머리 그룹 내의 구성원 단말기는 근거리 무선통신 방식으로 연결된 1차 인솔자 단말기(110)로 메시지의 형태로 데이터를 전송할 수 있다. 데이터는 다양한 명령어들을 시계열적으로 조합하여 제어를 위한 명령어의 집합으로 해석될 수 있다.
프라이머리 그룹 내의 구성원 단말기(120)는 1차 인솔자 단말기(110)와 근거리 무선통신이 가능한 정도의 거리 내에서 애드버타이징 동작을 통해 1차 인솔자 단말기(110)로 존재를 알릴 수 있다.
1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹 내의 구성원 단말기(120)로부터 수신한 데이터를 관리 단말기(130)로 제공하기 위해 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 발송할 수 있다.
1차 인솔자 단말기(110)는 프라이머리 그룹 내의 복수의 구성원 단말기(120)들의 애드버타이징 동작을 통해 현재 주변에 복수의 구성원 단말기(120)들의 개수를 파악할 수 있다.
이후, 데이터를 수신한 프라이머리 그룹 내의 복수의 구성원 단말기(120)들은 1차 인솔자 단말기(110)로 응답 메시지를 회신할 수 있다. 1차 인솔자 단말기(110)가 데이터를 브로드캐스팅하고 프라이머리 그룹 내의 복수의 구성원 단말기(120)부터 응답 메시지를 모두 회신하는 경우, 1차 인솔자 단말기(110)는 연이은 타임 슬롯에서 특정 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다.
1차 인솔자 단말기(110)와 프라이머리 그룹 내의 구성원 단말기(120)는 시간적으로 타임 슬롯이 동기화된다. 1차 인솔자 단말기(110)는 타임슬롯을 리셋하기 위한 시그널을 전송하여 타임 슬롯의 리셋을 명령하고, 애드버타이징 중인 프라이머리 그룹 내의 구성원 단말기(120)는 1차 인솔자 단말기(110)로부터 리셋을 위한 시그널을 수신하는 경우 타이머와 위상을 리셋시킬 수 있다.
1차 인솔자 단말기(110)는 복수의 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 스타 네트워크(Star Network)를 구성하는 프라이머리 그룹(Primary Group)을 형성한다.
1차 인솔자 단말기(110)와 프라이머리 그룹의 구성원 단말기 간에 서로간의 메시지 교환 및 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 이용하여 거리가 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기가 존재하는 경우, 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기와 1차 인솔자 단말기(110)로 알림을 발생하도록 한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 페어링하고자 하는 복수의 구성원 단말기 중 RSSI가 높은 순서 또는 연결을 요청하는 시간 순서로 페어링하여 프라이머리 그룹을 형성한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 페어링하고자 하는 복수의 구성원 단말기(120)의 디스커버리 네임을 확인하고, 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만 페어링되도록 하여 프라이머리 그룹을 형성한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 디스커버리 네임의 서브 네임을 추가로 확인하여 동일한 서브 네임을 갖는 단말기만을 그룹핑하여 페어링되도록 하여 프라이머리 그룹을 형성하도록 한다.
1차 인솔자 단말기(110)는 2차 인솔자 단말기(210)로부터 기 설정된 개수만큼 구성원 단말기(120)가 모두 페어링되었다는 리포트를 수신하며, 프라이머리 그룹의 구성원 중 다른 하나를 인솔자이자 구성원인 추가 2차 인솔자 단말기(220)로 설정한다.
2차 인솔자 단말기(210)는 프라이머리 그룹 중 일부 구성원이 인솔자이자 구성원으로서 복수의 구성원 단말기 중 1차 인솔자 단말기와 페어링하지 못한 나머지 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 프라이머리 그룹의 하위 스타 네트워크를 구성하는 세컨더리 그룹(Secondary Group)을 형성한다.
2차 인솔자 단말기(210)와 세컨더리 그룹의 구성원 단말기 간에 서로간의 메시지 교환 및 RSSI를 이용하여 거리가 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기가 존재하는 경우, 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기와 상위 인솔자인 1차 인솔자 단말기(110)로 알림을 발생하도록 한다.
2차 인솔자 단말기(210)는 페어링하고자하는 복수의 구성원 단말기(120)의 디스커버리 네임을 확인하고, 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만 페어링되도록 하여 세컨더리 그룹을 형성한다.
2차 인솔자 단말기(210)는 디스커버리 네임의 서브 네임을 추가로 확인하여 동일한 서브 네임을 갖는 단말기만을 그룹핑하여 페어링되도록 하여 세컨더리 그룹을 형성한다.
도 5는 본 실시예에 따른 인솔자 단말기와 구성원 단말기의 연결 해제를 설명하기 위한 도면이다.
1차 인솔자 단말기(110) 또는 2차 인솔자 단말기(210)는 프라이머리 그룹 또는 세컨더리 그룹의 구성원 단말기 중 임계거리 이상으로 멀어진 이탈 단말기 발생하면 디스커넥션 이벤트(GAP Event)를 발생시킨다.
1차 인솔자 단말기(110) 또는 2차 인솔자 단말기(210)는 이탈 단말기가 임계거리 이내로 진입한 경우, 이탈 단말기를 프라이머리 그룹 또는 세컨더리 그룹으로 커넥션한 후 디스커넥션 이벤트를 커넥션 이벤트로 전환한다. 이탈 단말기는 프라이머리 그룹 또는 세컨더리 그룹에 커넥션 되면, 디스커버리 네임에 커넥션 여부가 나타나도록 변경한 후 애드버타이징(Advertising) 상태로 전환한다.
도 5에 도시된 스타 네트워크 토폴로지는 복수의 클라이언트가 하나의 호스트에 연결될 때 링크가 끊어지면, 호스트에서 각 클라이언트의 연결 해제를 즉시 인식한다.
구성원 02가 버튼을 눌러서 클라이언트 02(구성원 ID 02번)로 잠금 메시지를 보내면, 클라이언트 02(구성원 ID 02번)가 1차 인솔자 단말기(110)로 잠금 메시지를 전송한다.
2차 인솔자 단말기(구성원 ID 30번)(210)는 구성원 그룹 중 3C와 링크가 끊어지면 이를 1차 인솔자 단말기(110)로 보고한다. 2차 인솔자 단말기(구성원 ID 30번)(210)는 동시에 모든 구성원 그룹 내의 단말기로 메시지를 브로드캐스트하거나 클라이언트 메시지를 관찰한다.
2차 인솔자 단말기(구성원 ID 30번)(210)와 연결된 구성원 단말기(구성원 ID 33번)는 RSSI가 -90 dBm보다 낮아지면, 2차 인솔자 단말기(구성원 ID 30번)(210)는 구성원 단말기(구성원 ID 33번)로 신호세기가 낮아짐을 통지한다.
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.

Claims (11)

  1. 복수의 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 스타 네트워크(Star Network)를 구성하는 프라이머리 그룹(Primary Group)을 형성하는 1차 인솔자 단말기;
    상기 프라이머리 그룹 중 일부 구성원이 인솔자이자 구성원으로서 상기 복수의 구성원 단말기 중 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하지 못한 나머지 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 상기 프라이머리 그룹의 하위 스타 네트워크를 구성하는 세컨더리 그룹(Secondary Group)을 형성하는 2차 인솔자 단말기; 및
    상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하여 상기 프라이머리 그룹과 상기 세컨더리 그룹 중 이탈되거나 합류되는 구성원 단말기의 태그를 시각적으로 표시되도록 하는 관리 단말기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차 인솔자 단말기와 상기 프라이머리 그룹의 구성원 단말기 간에 서로간의 메시지 교환 및 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 이용하여 거리가 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기가 존재하는 경우, 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기와 상기 1차 인솔자 단말기로 알림을 발생하도록 하며,
    상기 2차 인솔자 단말기와 상기 세컨더리 그룹의 구성원 단말기 간에 서로간의 메시지 교환 및 RSSI를 이용하여 거리가 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기가 존재하는 경우, 기 설정된 임계치 이상으로 멀어지는 단말기와 상위 인솔자인 상기 1차 인솔자 단말기로 알림을 발생하도록 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1차 인솔자 단말기는
    페어링하고자 하는 복수의 구성원 단말기 중 RSSI가 높은 순서 또는 연결을 요청하는 시간 순서로 페어링하여 상기 프라이머리 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1차 인솔자 단말기는,
    페어링하고자 하는 복수의 구성원 단말기의 디스커버리 네임을 확인하고, 상기 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만 페어링되도록 하여 상기 프라이머리 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1차 인솔자 단말기는,
    상기 디스커버리 네임의 서브 네임을 추가로 확인하여 동일한 서브 네임을 갖는 단말기만을 그룹핑하여 페어링되도록 하여 상기 프라이머리 그룹을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 2차 인솔자 단말기는,
    페어링하고자하는 복수의 구성원 단말기의 디스커버리 네임을 확인하고, 상기 디스커버리 네임 중 기 설정된 네임과 일치하는 네임을 갖는 단말기만 페어링되도록 하여 상기 세컨더리 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 2차 인솔자 단말기는,
    상기 디스커버리 네임의 서브 네임을 추가로 확인하여 동일한 서브 네임을 갖는 단말기만을 그룹핑하여 페어링되도록 하여 상기 세컨더리 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 1차 인솔자 단말기는,
    상기 2차 인솔자 단말기로부터 기 설정된 개수만큼 구성원 단말기가 모두 페어링되었다는 리포트를 수신하며, 상기 프라이머리 그룹의 구성원 중 다른 하나를 인솔자이자 구성원인 추가 2차 인솔자 단말기로 설정하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 1차 인솔자 단말기 또는 상기 2차 인솔자 단말기는
    상기 프라이머리 그룹 또는 상기 세컨더리 그룹의 구성원 단말기 중 임계거리 이상으로 멀어진 이탈 단말기 발생하면 디스커넥션 이벤트(GAP Event)를 발생시키고,
    상기 이탈 단말기가 상기 임계거리 이내로 진입한 경우, 상기 이탈 단말기를 상기 프라이머리 그룹 또는 상기 세컨더리 그룹으로 커넥션한 후 상기 디스커넥션 이벤트를 커넥션 이벤트로 전환하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이탈 단말기는,
    상기 프라이머리 그룹 또는 상기 세컨더리 그룹에 커넥션 되면, 디스커버리 네임에 커넥션 여부가 나타나도록 변경한 후 애드버타이징(Advertising) 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 시스템.
  11. 1차 인솔자 단말기에서 복수의 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 스타 네트워크(Star Network)를 구성하는 프라이머리 그룹(Primary Group)을 형성하는 과정;
    2차 인솔자 단말기에서 상기 프라이머리 그룹 중 일부 구성원이 인솔자이자 구성원으로서 상기 복수의 구성원 단말기 중 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하지 못한 나머지 구성원 단말기와 기 설정된 인원만큼 블루투스 기반으로 페어링하여 상기 프라이머리 그룹의 하위 스타 네트워크를 구성하는 세컨더리 그룹(Secondary Group)을 형성하는 과정; 및
    관리 단말기에서 상기 1차 인솔자 단말기와 페어링하여 상기 프라이머리 그룹과 상기 세컨더리 그룹 중 이탈되거나 합류되는 구성원 단말기의 태그를 시각적으로 표시되도록 하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 기반의 스타 네트워크를 이용한 그룹핑 방법.
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