WO2024072073A1 - 하이브리드 통신 디바이스 - Google Patents

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WO2024072073A1
WO2024072073A1 PCT/KR2023/014972 KR2023014972W WO2024072073A1 WO 2024072073 A1 WO2024072073 A1 WO 2024072073A1 KR 2023014972 W KR2023014972 W KR 2023014972W WO 2024072073 A1 WO2024072073 A1 WO 2024072073A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
communication
access point
communication module
hybrid
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/014972
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박흥수
임종호
Original Assignee
주식회사 아모센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모센스 filed Critical 주식회사 아모센스
Publication of WO2024072073A1 publication Critical patent/WO2024072073A1/ko

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/10—Access point devices adapted for operation in multiple networks, e.g. multi-mode access points

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid communication device, and more specifically to a USB type hybrid communication device.
  • IoMT Internet of Medical Things
  • biometric data medical data
  • a service is being offered. These services allow the collection of location information and biometric data provided by various healthcare devices.
  • the communication network may include a BLE (Bluetooth Low Energy) network, LoRa network, Wi-Fi network, etc.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the present invention was proposed in consideration of the above-described conventional circumstances, and its purpose is to provide a hybrid communication device that enables multiple communications indoors and outdoors by linking with an existing access point (AP) without separate network construction.
  • AP access point
  • a hybrid communication device is a hybrid communication device connected to an access point, receives a first signal from an external device using a first communication method, and receives the first signal from an external device.
  • a first communication module transmitting a first signal to the access point using the first communication method;
  • a second communication module that receives a second signal from the external device using a second communication method and transmits the received second signal to the access point using the second communication method;
  • a third communication module that receives a third signal from the external device using a third communication method and transmits the received third signal to the access point using the third communication method.
  • the hybrid communication device is formed in the form of a USB type dongle.
  • the first communication module is activated by receiving power from the access point and can transmit the first signal to the access point.
  • the second communication module is activated by receiving power from the access point and can transmit the second signal to the access point.
  • the third communication module is activated by receiving power from the access point and can transmit the third signal to the access point.
  • the access point may include a USB port
  • the hybrid communication device may further include a connector connecting the first communication module, the second communication module, and the third communication module with the USB port.
  • the connector when connected to the USB port, transfers power from the access point to the first communication module, the second communication module, and the third communication module, and transmits the first signal, the second signal, and One or more of the third signals may be transmitted to the access point.
  • the connector includes: a first connector that, when connected to the USB port, transfers power from the access point to the first communication module and transmits the first signal to the access point; a second connector that, when connected to the USB port, transfers power from the access point to the second communication module and transmits the second signal to the access point; and a third connector that, when connected to the USB port, transfers power from the access point to the third communication module and transmits the third signal to the access point.
  • the first communication method is a low-power wide area communication (LPWA)-based communication method
  • the second communication method is a low-power Bluetooth (BLE)-based communication method
  • the third communication method is an ultra-wideband (UWB)-based communication method. It can be.
  • the access point When the access point receives the first signal from the first communication module, it sends the received first signal to the cloud server using Wi-Fi communication method, and when it receives the second signal from the second communication module, it receives A second signal is sent to the integrated database management system using Wi-Fi communication, and when a third signal is received from the third communication module, the received third signal is sent to the integrated database management system using Wi-Fi communication. You can send it to
  • a USB-type dongle-type device containing a plurality of communication modules is connected to an existing access point (e.g., a Wi-Fi router), thereby enabling multiplexing indoors and outdoors by linking with the existing access point. Communication becomes possible.
  • an existing access point e.g., a Wi-Fi router
  • USB-type dongle-type hybrid communication device to a pre-installed access point, so there is no need to build additional infrastructure for multiple communications, which eliminates the need for additional communication. Construction costs can be eliminated.
  • the hybrid communication device adopts an LPWA (e.g., SIGFOX)-based communication method, a BLE-based communication method, and a UWB-based communication method.
  • LPWA e.g., SIGFOX
  • BLE-based communication method e.g., BLE-based communication method
  • UWB-based communication method e.g., UWB
  • real-time location tracking can be performed mainly through BLE and UWB, and data communication can be mainly performed through LPWA, so it can be used indoors. Real-time location tracking and data communication can be performed without difficulty.
  • the first communication module uses an LPWA (e.g., SIGFOX)-based communication method, it can guarantee data integrity and continuity, stable coverage, and support for a large number of terminals (e.g., healthcare devices). It can meet the conditions of connectivity, low power, and low cost.
  • LPWA e.g., SIGFOX
  • Figure 1 is a diagram for explaining the data flow of a system employing a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an external perspective view of a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram for explaining the configuration of a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing an example in which a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention is placed in a specific space.
  • Figure 1 is a diagram for explaining the data flow of a system employing a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the system of FIG. 1 includes an external device 50, a hybrid communication device 100, an access point 200, a repeater 300, an integrated database management system (400; IDMS) Internet of Things platform 500, and a cloud server 600. ) may include.
  • IDMS integrated database management system
  • the external device 50 is a device capable of a wireless interface with the hybrid communication device 100, and may be, for example, various healthcare devices or a smartphone.
  • the external device 50 is a communication module (not shown) operating in an LPWA (e.g., SIGFOX)-based communication method for a wireless interface with the hybrid communication device 100 and BLE-based communication. It may include one or more of a communication module (not shown) operating in a UWB-based communication method and a communication module (not shown) operating in a UWB-based communication method.
  • LPWA e.g., SIGFOX
  • the hybrid communication device 100 includes a plurality of communication modules 10, 20, and 30 and can perform multiple communications with the external device 50 and the access point 200.
  • the first communication module 10 receives a first signal from the external device 50 using the first communication method, and transmits the received first signal to the access point 200 using the first communication method. It can be sent to .
  • the first communication method may be a communication method based on low-power wide area communication (LPWA), and more preferably, it may be a communication method using SIGFOX's wireless interface technology.
  • the low-power wide area communication (LPWA) communication method allows communication over a long distance (for example, approximately 10 km) with minimal power, so the first communication module 10 can sufficiently communicate indoors and outdoors.
  • LPWA low-power wide area communication
  • the first communication module 10 may receive a first signal from a surrounding external device 50 through low-power wide area communication (LPWA).
  • LPWA low-power wide area communication
  • the first signal from the external device 50 may include, for example, biometric information.
  • the first signal may be referred to as an LPWA signal.
  • the first communication module 10 may measure the location of the external device 50 through signal exchange with the external device 50.
  • the first signal may include location information and the biometric information described above.
  • the first communication module 10 which adopts the low-power wide area communication (LPWA) communication method, must have a small antenna (not shown) to fit the USB-type dongle shape in order to operate indoors with SIGFOX wireless interface technology. something to do.
  • LPWA low-power wide area communication
  • the first communication module 10 can be seen as serving as a low-power wide area communication (LPWA) gateway, and can be mainly used for data communication rather than location determination.
  • LPWA low-power wide area communication
  • the second communication module 20 may receive a second signal from the external device 50 using a second communication method, and transmit the received second signal to the access point 200 using a second communication method.
  • the second communication method may be a Bluetooth Low Energy (BLE)-based communication method.
  • the second communication module 20 may receive a second signal from a nearby external device 50 through Bluetooth Low Energy (BLE).
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the second signal from the external device 50 may include, for example, biometric information.
  • the second signal may be referred to as a BLE signal.
  • the second communication module 20 may measure the location of the external device 50 through signal exchange with the external device 50.
  • the second signal may include location information and the biometric information described above.
  • the second communication module 20 which adopts the Bluetooth Low Energy (BLE) communication method, requires an antenna (not shown) to be small in order to operate indoors using the Bluetooth Low Energy (BLE) wireless interface technology, especially to fit the USB type dongle shape. will be.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the second communication module 20 can be viewed as serving as a Bluetooth Low Energy (BLE) gateway and can be mainly used for location determination.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the third communication module 30 may receive a third signal from the external device 50 using a third communication method, and transmit the received third signal to the access point 200 using a third communication method.
  • the third communication method may be an ultra-wideband (UWB)-based communication method.
  • UWB ultra-wideband
  • the third communication module 30 may receive a third signal from a surrounding external device 50 through ultra-wideband (UWB).
  • the third signal from the external device 50 may include, for example, biometric information.
  • the third signal may be referred to as a UWB signal.
  • the third communication module 30 may measure the location of the external device 50 through signal exchange with the external device 50.
  • the third signal may include location information and the biometric information described above.
  • the third communication module 30, which adopts the ultra-wideband (UWB) communication method, requires an antenna (not shown) to be small in order to operate with ultra-wideband (UWB) wireless interface technology indoors, especially to fit the USB type dongle shape. will be.
  • UWB ultra-wideband
  • the third communication module 30 can be viewed as serving as an ultra-wideband (UWB) gateway, and can be mainly used for location determination.
  • UWB ultra-wideband
  • the access point 200 can be installed indoors in homes, commercial facilities, office facilities, medical facilities, etc., and is preferably installed in a shaded area if possible.
  • the access point 200 may be, for example, a Wi-Fi router.
  • Wi-Fi router shown above can be used as an access point 200 is because Wi-Fi routers are already widely distributed in homes, commercial facilities, office facilities, and medical facilities. Multiple communications can be performed simply by combining the hybrid communication device 100 with such a Wi-Fi router. Additionally, this can lower the initial infrastructure construction cost.
  • a laptop or PC can be used as the access point 200 instead of a Wi-Fi router.
  • the laptop or PC will need to have a wireless LAN card and USB port installed.
  • the access point 200 When the access point 200 receives the first signal from the first communication module 10, it can transmit the received first signal to the cloud server 600 through the repeater 300 using a Wi-Fi communication method.
  • the first signal may be, for example, a signal using a low-power wide area communication (LPWA) communication method (more specifically, SIGFOX).
  • LPWA low-power wide area communication
  • the access point 200 may convert the first signal into a Wi-Fi data packet and send it to the cloud server 600.
  • the first signal may be transmitted to the cloud server 600 via the repeater 300.
  • the access point 200 when the access point 200 receives the second signal from the second communication module 20, it can send the received second signal to the integrated database management system 400 (IDMS) using Wi-Fi communication.
  • IDMS integrated database management system 400
  • the second signal may be a signal using, for example, a Bluetooth Low Energy (BLE) communication method.
  • the access point 200 may convert the second signal into a Wi-Fi data packet and send it to the integrated database management system 400 (IDMS).
  • the second signal may be transmitted to the integrated database management system (IDMS) 400 via the repeater 300.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the access point 200 when the access point 200 receives the third signal from the third communication module 30, it can send the received third signal to the integrated database management system 400 (IDMS) using Wi-Fi communication.
  • IDMS integrated database management system 400
  • the third signal may be, for example, a signal using an ultra-wideband (UWB) communication method.
  • the access point 200 may convert the third signal into a Wi-Fi data packet and send it to the integrated database management system 400 (IDMS).
  • the third signal may be transmitted to the integrated database management system (IDMS) 400 via the repeater 300.
  • UWB ultra-wideband
  • the access point 200 described above may include a conversion module.
  • the access point 200 may convert the first signal, second signal, or third signal into a Wi-Fi data packet by using a conversion module.
  • the repeater 300 may designate an optimal path for Wi-Fi data packets (including the first signal, second signal, or third signal) from the access point 200. Accordingly, the repeater 300 may transmit the Wi-Fi data packet from the access point 200 to the integrated database management system 400 or the cloud server 600.
  • the repeater 300 may transmit a Wi-Fi data packet including a first signal to the cloud server 600, a Wi-Fi data packet including a second signal, and a Wi-Fi data packet including a third signal. It can be delivered to the cloud server 600.
  • the above-described repeater 300 is a network device and may be configured, for example, as a router or switch.
  • the integrated database management system 400 may receive, store, and manage one or more data packets from the access point 200.
  • the integrated database management system 400 can perform PaaS (Platform as a Service) interworking with the cloud server 600 and the Internet of Things platform 500, respectively.
  • PaaS Platinum as a Service
  • the IoT platform 500 can provide collection/provision of object data, management of object devices, connection functions, etc. in order to provide various services based on the Internet of Things.
  • the IoT platform 500 can interface with the integrated database management system 400 and PaaS, collect information through interaction with multiple objects, and extract more efficient knowledge from this.
  • the IoT platform 500 can not only accommodate a variety of IoT devices, but also provide common required functions necessary to configure an IoT application service. Because of this, the IoT platform 500 is used in various application fields (e.g., health (healthcare), construction (smart home), manufacturing (smart factory), agriculture (smart agriculture), energy (smart grid), and environment (environmental monitoring). ), national defense (surveillance and reconnaissance), etc.) services can be provided.
  • various application fields e.g., health (healthcare), construction (smart home), manufacturing (smart factory), agriculture (smart agriculture), energy (smart grid), and environment (environmental monitoring). ), national defense (surveillance and reconnaissance), etc.
  • Cloud server 600 operates like a physical server and can perform similar functions such as data storage and application execution.
  • the cloud server 600 can be divided into multiple virtual servers through virtualization.
  • the cloud server 600 may receive and store the first signal input through the repeater 300.
  • the cloud server 600 may provide data requested by a user (eg, administrator) of the integrated database management system 400.
  • Figure 2 is an external perspective view of a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a diagram for explaining the configuration of a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the hybrid communication device 100 may be formed in the form of a USB type dongle.
  • the first communication module 10, the second communication module 20, and the third communication module 30 of the hybrid communication device 100 may be installed inside a body 120.
  • the first communication module 10 may include one or more driver ICs (not shown) and passive elements (not shown) for operation of the corresponding module.
  • the second communication module 20 may include one or more driver ICs (not shown) and passive elements (not shown) for operation of the corresponding module.
  • the third communication module 30 may include one or more driver ICs (not shown) and passive elements (not shown) for operation of the module.
  • the hybrid communication device 100 includes a first communication module 10 and a second communication module 20. ) and a connector 110 connecting the third communication module 30 to the USB port 210 of the access point 200.
  • a connector 110 connecting the third communication module 30 to the USB port 210 of the access point 200.
  • the connector 110 can be subdivided into a first connector 12, a second connector 22, and a third connector 32.
  • the first connector 12 can transmit power from the access point 200 to the first communication module 10 as the connector 110 and the USB port 210 are connected to each other, and the first communication module 10 ) can be transmitted to the access point 200.
  • connection means that the connector 110 is inserted into the USB port 210 to connect the power path between the access point 200 and the first communication module 10 and the connection between the access point 200 and the first communication module 10. This may mean that the signal path is connected.
  • the second connector 22 can transmit power from the access point 200 to the second communication module 20 as the connector 110 and the USB port 210 are connected to each other, and the second communication module 20 ) can be transmitted to the access point 200.
  • the connection means that the connector 110 is inserted into the USB port 210 to connect the power path between the access point 200 and the second communication module 20 and the access point 200 and the second communication module 20. This may mean that the signal path is connected.
  • the third connector 32 can transmit power from the access point 200 to the third communication module 30 as the connector 110 and the USB port 210 are connected to each other, and the third communication module 30 ) can be transmitted to the access point 200.
  • connection means that the connector 110 is inserted into the USB port 210 to connect the power path between the access point 200 and the third communication module 30 and the connection between the access point 200 and the third communication module 30. This may mean that the signal path is connected.
  • the form of the hybrid communication device 100 shown in FIG. 2 is only an example and is not limited thereto.
  • the first communication module 10, the second communication module 20, and the third communication module 30 are installed inside the body 120 and equipped with a connector 110, and the access point 200 I think it can be of any form as long as it can be connected (combined) to the USB port 210.
  • the USB port 210 of the access point 200 has a first port portion 210a that is connected to and disconnected from the first connector 12, and a second port portion that is connected to and disconnected from the second connector 22. It may include (210b) and a third port portion 210c that is connected to and disconnected from the third connector 32.
  • connection (combination) can be seen to occur almost simultaneously. That is, connection (coupling) between the first connector 12 and the first port portion 201, connection (coupling) between the second connector 22 and the second port portion 202, and the third connector 32. Connection (coupling) with the third port portion 203 occurs almost simultaneously.
  • the first connector 12, the second connector 22, and the third connector 32 may be understood as being physically separated or spaced apart from each other, which is done to aid understanding of the description. That is, this is done to easily explain the power reception of each communication module (10, 20, and 30) and the signal transmission from each communication module (10, 20, and 30).
  • the connector 110 described above receives power from the access point 200 through the USB port 210 and transfers it to each communication module 10, 20, and 30. Any configuration may be used as long as it can transmit one or more of the signals of 30) to the access point 200.
  • the first connector 12, the second connector 22, and the third connector 32 may be physically divided or spaced apart from each other.
  • the first connector i.e., 12
  • the USB port 210 more specifically, the first port portion 210a.
  • the first port portion 210a and the second port portion 210b ) and the third port portion 210c may be physically partitioned or configured to be spaced apart from each other.
  • the first port portion 210a, the second port portion 210b, and the third port portion 210c may be understood as being physically partitioned or spaced apart from each other, which is shown to aid understanding of the explanation. It was done. That is, this is done to easily explain the provision of power to each communication module 10, 20, and 30 and the reception of signals from each communication module 10, 20, and 30.
  • USB port 210 provides power from the access point 200 through the connector 110, and transmits one or more of the signals of each communication module 10, 20, and 30 through the connector 110. Any configuration can be used as long as it can be provided.
  • each connector (12, 22, 32) has one power line and one signal line
  • each port portion (210a, 210b, 210c) has one power pin and It can be understood as having one signal pin each.
  • the USB port 210 has one power pin and three individual signal pins.
  • the connector 110 may include three branched power lines and three individual signal lines. In this case, when the connector 110 is combined with the USB port 210, one power pin of the USB port 210 and the three branched power lines of the connector 110 are electrically connected. So, power from the access point 200 can be applied to each communication module 10, 20, and 30. Additionally, the three individual signal lines of the connector 110 and the three individual signal pins of the USB port 210 are connected to each other. Therefore, signals from each communication module 10, 20, and 30 may be transmitted to the access point 200.
  • the hybrid communication device 100 configured as described above can be automatically activated and operated when power is applied from the access point 200.
  • Figure 4 is a diagram showing an example in which a hybrid communication device according to an embodiment of the present invention is placed in a specific space.
  • the access point 200 (e.g., Wi-Fi router) is assumed to be pre-installed in a random location 700.
  • the location 700 in FIG. 4 may be the interior of a home, the interior of a commercial facility, an office facility, or the interior of a medical facility.
  • an access point (200; for example, a Wi-Fi router) may be installed appropriately inside each floor of the hospital, taking shadow areas into consideration.
  • FIG. 4 illustrates that seven access points 200 are installed, but the number of access points 200 is not that important, and it is good if they are installed in each shaded area as much as possible.
  • a hybrid communication device 100 in the form of a USB type dongle is connected (coupled) to the USB port 210 of the access point 200. That is, the connector 110 of the hybrid communication device 100, which is in the form of a USB type dongle, is inserted into the USB port 210 of the access point 200.
  • the first communication module 10 may receive a first signal from a surrounding external device 50 (eg, a healthcare device, a smartphone).
  • the second communication module 20 may receive a second signal from a surrounding external device 50.
  • the third communication module 20 may receive a third signal from a surrounding external device 50.
  • the first communication module 10 transfers the received first signal to the access point 200. More specifically, the first communication module 10 includes its own identification information and the identification information of the virtual server (i.e., the virtual server to receive the first signal) in the first signal and transmits it to the access point 200. You can.
  • the first signal may include location information and/or certain biometric information. That is, if the external device 50 is capable of LPWA communication (e.g., Sigfox communication), the external device 50 can transmit location information and/or biometric information using the LPWA communication method (e.g., Sigfox communication method). It will be transmitted to the first communication module 10.
  • LPWA communication e.g., Sigfox communication
  • the first communication module 10 may transmit the received location information and/or biometric information to the access point 200 as a first signal.
  • the access point 200 converts the received first signal into a Wi-Fi communication data packet and transmits it to the cloud server 600 through the repeater 300.
  • the low-power wide area communication (LPWA) communication method of the first communication module 10 allows communication over a long distance (e.g., approximately 10 km) with minimal power, so, for example, the external device 50 is used outdoors rather than indoors. Even if the first signal is sufficiently received from the outdoor external device 50.
  • LPWA low-power wide area communication
  • the second communication module 20 transmits the received second signal to the access point 200.
  • the second communication module 20 may include its own identification information in the second signal and transmit it to the access point 200.
  • the second signal may include location information and/or certain biometric information. That is, if the external device 50 is capable of BLE communication, the external device 50 will transmit location information and/or biometric information to the second communication module 20 using the BLE communication method. Accordingly, the second communication module 20 may transmit the received location information and/or biometric information to the access point 200 as a second signal.
  • the access point 200 converts the received second signal into a Wi-Fi communication data packet and transmits it to the integrated database management system 400 through the repeater 300.
  • the third communication module 30 transmits the received third signal to the access point 200. More specifically, the third communication module 30 may transmit its own identification information, etc. to the access point 200 by including it in the third signal.
  • the third signal may include location information and/or certain biometric information. That is, if the external device 50 is capable of UWB communication, the external device 50 will transmit location information and/or biometric information to the third communication module 30 using the UWB communication method. Accordingly, the third communication module 30 may transmit the received location information and/or biometric information to the access point 200 as a third signal.
  • the access point 200 converts the received third signal into a Wi-Fi communication type data packet and transmits it to the integrated database management system 400 through the repeater 300.
  • the external device 50 is described as being capable of only one of LPWA communication, BLE communication, and UWB communication, but if necessary, the external device 50 may be capable of performing all LPWA communication, BLE communication, and UWB communication. do.
  • USB type dongle type device 100 capable of multiple communications (LPWA communication, BLE communication, UWB communication) is coupled to the previously installed access point 200, separate network construction is required. Multiple communications are possible both indoors and outdoors without any hassle.
  • the cost of building infrastructure is very low.
  • the embodiment of the present invention only requires combining the hybrid communication device 100 with an existing access point (eg, Wi-Fi router), the infrastructure construction cost is very low.
  • the low-power wide area communication (LPWA) communication method e.g., SIGFOX
  • SIGFOX low-power wide area communication
  • BLE indoor data communication
  • Unpairing problem can be solved. Because of this, positioning can be performed using BLE and UWB, and data communication can be performed using SIGFOX wireless interface technology, allowing smooth positioning and data communication indoors.
  • the first communication module 10 adopts a low-power wide area communication (LPWA) communication method (e.g., SIGFOX), thereby ensuring data integrity and continuity, stable coverage, and a large number of It can meet the conditions of terminal (eg, healthcare device) connection, low power, and low cost.
  • LPWA low-power wide area communication

Abstract

별도의 네트워크 공사없이 기존의 액세스 포인트(AP)와 연동하여 실내외의 다중 통신을 가능하도록 하는 하이브리드 통신 디바이스를 제시한다. 제시된 디바이스는 액세스 포인트에 연결되는 하이브리드 통신 디바이스로서, 제 1 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스로부터 제 1 신호를 수신하고 수신한 제 1 신호를 제 1 통신 방식을 이용하여 액세스 포인트에게로 전송하는 제 1 통신 모듈, 제 2 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스로부터 제 2 신호를 수신하고 수신한 제 2 신호를 제 2 통신 방식을 이용하여 액세스 포인트에게로 전송하는 제 2 통신 모듈, 및 제 3 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스로부터 제 3 신호를 수신하고 수신한 제 3 신호를 제 3 통신 방식을 이용하여 액세스 포인트에게로 전송하는 제 3 통신 모듈을 포함하고, 하이브리드 통신 디바이스는 USB 타입의 동글 형태로 형성된다.

Description

하이브리드 통신 디바이스
본 발명은 하이브리드 통신 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 USB 타입의 하이브리드 통신 디바이스에 관한 것이다.
디지털 헬스케어를 위한 IoMT(Internet of Medical Things; 의료 사물인터넷)와 관련하여, 댁내 또는 일정 장소(예컨대, 병원)에 존재하는 환자를 대상으로 위치 추적, 생체 데이터(의료 데이터) 수집 등이 가능하도록 하는 서비스가 제시되고 있다. 이러한 서비스는 다양한 헬스케어 디바이스로부터 제공되는 위치 정보, 생체 데이터 등을 수집할 수 있도록 한다.
이러한 서비스는 소정의 통신 네트워크를 이용하여 구현될 수 있다. 여기서, 통신 네트워크로는 BLE(Bluetooth Low Energy; 저전력 블루투스) 네트워크, LoRa 네트워크, 와이파이(Wi-Fi) 네트워크 등이 있을 수 있다.
그런데, 이와 같은 통신 네트워크를 구현하기 위해서는 그에 상응하는 설치공사를 실시해야 하므로, 상당한 공사비용이 발생한다.
또한, 기존의 통신 네트워크를 신규의 통신 네트워크로 변경하고자 하는 경우에는 기존의 통신 네트워크를 제거한 후에 신규의 통신 네트워크를 설치해야 하므로, 더욱 많은 공사비용이 발생한다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 공개된　종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 별도의 네트워크 공사없이 기존의 액세스 포인트(AP)와 연동하여 실내외의 다중 통신을 가능하도록 하는 하이브리드 통신 디바이스를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 하이브리드 통신 디바이스는, 액세스 포인트에 연결되는 하이브리드 통신 디바이스로서, 제 1 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스로부터 제 1 신호를 수신하고, 수신한 제 1 신호를 상기 제 1 통신 방식을 이용하여 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 1 통신 모듈; 제 2 통신 방식을 이용하여 상기 외부 디바이스로부터 제 2 신호를 수신하고, 수신한 제 2 신호를 상기 제 2 통신 방식을 이용하여 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 2 통신 모듈; 및 제 3 통신 방식을 이용하여 상기 외부 디바이스로부터 제 3 신호를 수신하고, 수신한 제 3 신호를 상기 제 3 통신 방식을 이용하여 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 3 통신 모듈;을 포함하고, 상기 하이브리드 통신 디바이스는 USB 타입의 동글 형태로 형성된다.
상기 제 1 통신 모듈은, 상기 연결이 됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터 전원을 인가받아 활성화되고, 상기 제 1 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송할 수 있다.
상기 제 2 통신 모듈은, 상기 연결이 됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터 전원을 인가받아 활성화되고, 상기 제 2 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송할 수 있다.
상기 제 3 통신 모듈은, 상기 연결이 됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터 전원을 인가받아 활성화되고, 상기 제 3 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송할 수 있다.
상기 액세스 포인트는 USB 포트를 포함하고, 상기 하이브리드 통신 디바이스는 상기 제 1 통신 모듈과 제 2 통신 모듈 및 제 3 통신 모듈을 상기 USB 포트와 연결시키는 커넥터를 추가로 포함할 수 있다.
상기 커넥터는, 상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 1 통신 모듈과 상기 제 2 통신 모듈 및 상기 제 3 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호 및 상기 제 3 신호 중에서 하나 이상을 상기 액세스 포인트에게로 전송할 수 있다.
상기 커넥터는, 상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 1 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 1 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 1 커넥터; 상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 2 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 2 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 2 커넥터; 및 상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 3 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 3 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 3 커넥터;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 통신 방식은 저전력 광역통신(LPWA) 기반의 통신방식이고, 상기 제 2 통신 방식은 저전력 블루투스(BLE) 기반의 통신방식이고, 상기 제 3 통신 방식은 초광대역(UWB) 기반의 통신방식일 수 있다.
상기 액세스 포인트는, 상기 제 1 통신 모듈로부터의 제 1 신호를 수신하면 수신한 제 1 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 클라우드 서버에게로 보내고, 상기 제 2 통신 모듈로부터의 제 2 신호를 수신하면 수신한 제 2 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 통합 데이터베이스 관리 시스템에게로 보내고, 상기 제 3 통신 모듈로부터의 제 3 신호를 수신하면 수신한 제 3 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 상기 통합 데이터베이스 관리 시스템에게로 보낼 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 다수의 통신 모듈을 포함하는 USB 타입의 동글(dongle) 형태의 디바이스를 기존의 액세스 포인트(예컨대, 와이파이 공유기)에 연결시킴으로써 기존의 액세스 포인트와 연동하여 실내외에서의 다중 통신이 가능하게 된다.
USB 타입의 동글(dongle) 형태의 하이브리드 통신 디바이스를 미리 설치되어 있는 액세스 포인트에 연결(끼움)시키면 간단하게 다중 통신이 가능하므로, 다중 통신을 위한 인프라 구축 공사를 추가적으로 할 필요가 없고, 이로 인해 추가 공사비 발생을 없앨 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스는 LPWA(예컨대, 시그폭스(SIGFOX)) 기반의 통신방식과 BLE 기반의 통신 방식 및 UWB 기반의 통신 방식을 채용하는데, 스그폭스의 경우 페어링이 필요없으므로 BLE의 언페어링 문제를 해결해 줄 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 USB 타입의 동글(dongle) 형태의 하이브리드 통신 디바이스를 사용하게 되면 실시간 위치 추적은 주로 BLE 및 UWB를 통해 행할 수 있고, 데이터 통신은 LPWA를 통해 주로 행할 수 있으므로, 실내에서의 실시간 위치추적 및 데이터 통신을 무리없이 행할 수 있다.
특히, 제 1 통신 모듈이 LPWA(예컨대, 시그폭스(SIGFOX)) 기반의 통신방식을 이용하므로, 데이터의 무결성 및 연속성을 보장해 줄 수 있고, 안정적인 커버리지, 많은 수의 단말기(예컨대, 헬스케어 디바이스) 접속, 저전력 및 저비용의 조건을 충족시켜 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스가 채용된 시스템의 데이터 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스의 외관사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스가 특정 공간에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스가 채용된 시스템의 데이터 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 시스템은 외부 디바이스(50), 하이브리드 통신 디바이스(100), 액세스 포인트(200), 중계기(300), 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS) 사물인터넷 플랫폼(500), 및 클라우드 서버(600)를 포함할 수 있다.
외부 디바이스(50)는 하이브리드 통신 디바이스(100)와의 무선 인터페이스가 가능한 기기로서, 예를 들어 다양한 헬스케어 디바이스 또는 스마트폰 등이 될 수 있다.
예를 들어, 외부 디바이스(50)는 하이브리드 통신 디바이스(100)와의 무선 인터페이스를 위해, LPWA(예컨대, 시그폭스(SIGFOX)) 기반의 통신방식으로 작동하는 통신 모듈(도시 생략)과 BLE 기반의 통신 방식으로 작동하는 통신 모듈(도시 생략) 및 UWB 기반의 통신 방식으로 작동하는 통신 모듈(도시 생략) 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1에서, 하이브리드 통신 디바이스(100)는 다수의 통신 모듈(10, 20, 30)을 포함하여 외부 디바이스(50) 및 액세스 포인트(200)와 다중 통신을 행할 수 있다.
제 1 통신 모듈(10)은 제 1 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스(50)로부터 제 1 신호를 수신하고, 수신한 제 1 신호를 제 1 통신 방식을 이용하여 액세스 포인트(Access Point)(200)에게로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신 방식은 저전력 광역통신(LPWA) 기반의 통신방식일 수 있는데, 보다 바람직하게는 시그폭스(SIGFOX)의 무선 인터페이스 기술이 적용된 통신방식일 수 있다.
물론, 저전력 광역통신(LPWA)의 통신방식은 최소한의 전력으로 먼 거리(예컨대, 대략 10Km 정도)까지 통신이 가능하므로, 제 1 통신 모듈(10)은 실내 및 실외에서 충분히 통신할 수 있다.
예를 들어, 제 1 통신 모듈(10)은 주변의 외부 디바이스(50)로부터의 제 1 신호를 저전력 광역통신(LPWA)을 통해 수신할 수 있다. 이때, 외부 디바이스(50)로부터의 제 1 신호는 예를 들어 생체 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제 1 신호를 LPWA 신호라고 칭할 수 있다.
물론, 필요에 따라, 제 1 통신 모듈(10)은 외부 디바이스(50)와의 신호 교류를 통해 외부 디바이스(50)의 위치를 측정할 수도 있다. 이 경우, 제 1 신호는 위치 정보 및 상술한 생체 정보를 포함할 수도 있다.
저전력 광역통신(LPWA)의 통신방식이 채용된 제 1 통신 모듈(10)은 실내에서 시그폭스(SIGFOX) 무선 인터페이스 기술로 동작하기 위해서, 특히 USB 타입의 동글 형태에 맞게 안테나(도시 생략)가 작아야 할 것이다.
제 1 통신 모듈(10)은 저전력 광역통신(LPWA) 게이트웨이 역할을 한다고 볼 수 있는데, 위치측위보다는 주로 데이터 통신용으로 사용될 수 있다.
제 2 통신 모듈(20)은 제 2 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스(50)로부터 제 2 신호를 수신하고, 수신한 제 2 신호를 제 2 통신 방식을 이용하여 액세스 포인트(200)에게로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제 2 통신 방식은 저전력 블루투스(BLE) 기반의 통신방식일 수 있다.
예를 들어, 제 2 통신 모듈(20)은 주변의 외부 디바이스(50)로부터의 제 2 신호를 저전력 블루투스(BLE)를 통해 수신할 수 있다. 이때, 외부 디바이스(50)로부터의 제 2 신호는 예를 들어 생체 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제 2 신호를 BLE 신호라고 칭할 수 있다.
물론, 필요에 따라, 제 2 통신 모듈(20)은 외부 디바이스(50)와의 신호 교류를 통해 외부 디바이스(50)의 위치를 측정할 수도 있다. 이 경우, 제 2 신호는 위치 정보 및 상술한 생체 정보를 포함할 수도 있다.
저전력 블루투스(BLE)의 통신방식이 채용된 제 2 통신 모듈(20)은 실내에서 저전력 블루투스(BLE) 무선 인터페이스 기술로 동작하기 위해서, 특히 USB 타입의 동글 형태에 맞게 안테나(도시 생략)가 작아야 할 것이다.
제 2 통신 모듈(20)은 저전력 블루투스(BLE) 게이트웨이 역할을 한다고 볼 수 있는데, 주로 위치측위용으로 사용될 수 있다.
제 3 통신 모듈(30)은 제 3 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스(50)로부터 제 3 신호를 수신하고, 수신한 제 3 신호를 제 3 통신 방식을 이용하여 액세스 포인트(200)에게로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제 3 통신 방식은 초광대역(UWB) 기반의 통신방식일 수 있다.
예를 들어, 제 3 통신 모듈(30)은 주변의 외부 디바이스(50)로부터의 제 3 싷노를 초광대역(UWB)을 통해 수신할 수 있다. 이때, 외부 디바이스(50)로부터의 제 3 신호는 예를 들어 생체 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제 3 신호를 UWB 신호라고 칭할 수 있다.
물론, 필요에 따라, 제 3 통신 모듈(30)은 외부 디바이스(50)와의 신호 교류를 통해 외부 디바이스(50)의 위치를 측정할 수도 있다. 이 경우, 제 3 신호는 위치 정보 및 상술한 생체 정보를 포함할 수도 있다.
초광대역(UWB)의 통신방식이 채용된 제 3 통신 모듈(30)은 실내에서 초광대역(UWB) 무선 인터페이스 기술로 동작하기 위해서, 특히 USB 타입의 동글 형태에 맞게 안테나(도시 생략)가 작아야 할 것이다.
제 3 통신 모듈(30)은 초광대역(UWB) 게이트웨이 역할을 한다고 볼 수 있는데, 주로 위치측위용으로 사용될 수 있다.
액세스 포인트(200)는 가정, 상업시설, 사무시설, 의료시설 등의 실내에 설치될 수 있는데, 가급적 음영지역에 설치됨이 바람직하다.
액세스 포인트(200)는 예를 들어 와이파이 공유기일 수 있다.
앞서 예시한 와이파이 공유기를 액세스 포인트(200)로 할 수 있는 이유는 와이파이 공유기는 이미 가정, 상업시설, 사무시설, 의료시설 등에 널리 보급되어 있기 때문이다. 그러한 와이파이 공유기에 하이브리드 통신 디바이스(100)를 결합시키기만 하면 간단하게 다중 통신을 행할 수 있다. 또한, 이로 인해 초기 인프라 구축 비용을 낮게 할 수 있다.
물론, 필요에 따라서는 와이파이 공유기 대신에 노트북 또는 PC(데스크톱)를 액세스 포인트(200)로 사용할 수도 있다. 이때의 노트북 또는 PC는 무선랜 카드 및 USB 포트가 설치되어 있어야 할 것이다.
액세스 포인트(200)는 제 1 통신 모듈(10)로부터의 제 1 신호를 수신하면 수신한 제 1 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 중계기(300)를 통해 클라우드 서버(600)에게로 보낼 수 있다.
여기서, 제 1 신호는 예를 들어 저전력 광역통신(LPWA)의 통신방식(보다 구체적으로는 시그폭스(SIGFOX))에 의한 신호일 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(200)는 제 1 신호를 와이파이의 데이터 패킷으로 변환하여 클라우드 서버(600)에게로 보낼 수 있다. 이때, 제 1 신호는 중계기(300)를 경유하여 클라우드 서버(600)에게로 전송될 수 있다.
한편, 액세스 포인트(200)는 제 2 통신 모듈(20)로부터의 제 2 신호를 수신하면 수신한 제 2 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS)에게로 보낼 수 있다.
여기서, 제 2 신호는 예를 들어 저전력 블루투스(BLE)의 통신방식에 의한 신호일 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(200)는 제 2 신호를 와이파이의 데이터 패킷으로 변환하여 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS)에게로 보낼 수 있다. 이때, 제 2 신호는 중계기(300)를 경유하여 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS)에게로 전송될 수 있다.
한편, 액세스 포인트(200)는 제 3 통신 모듈(30)로부터의 제 3 신호를 수신하면 수신한 제 3 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS)에게로 보낼 수 있다.
여기서, 제 3 신호는 예를 들어 초광대역(UWB)의 통신방식에 의한 신호일 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(200)는 제 3 신호를 와이파이의 데이터 패킷으로 변환하여 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS)에게로 보낼 수 있다. 이때, 제 3 신호는 중계기(300)를 경유하여 통합 데이터베이스 관리 시스템(400; IDMS)에게로 전송될 수 있다.
도면에 도시하지 않았지만, 상술한 액세스 포인트(200)는 변환 모듈을 포함할 수 있다. 액세스 포인트(200)는 변환 모듈에 의해 제 1 신호 또는 제 2 신호 또는 제 3 신호를 와이파이의 데이터 패킷으로 변환할 수 있다.
중계기(300)는 액세스 포인트(200)로부터의 와이파이 데이터 패킷(제 1 신호 또는 제 2 신호 또는 제 3 신호를 포함)에 대한 최적의 경로를 지정할 수 있다. 그에 따라, 중계기(300)는 액세스 포인트(200)로부터의 와이파이 데이터 패킷을 통합 데이터베이스 관리 시스템(400) 또는 클라우드 서버(600)에게로 전달할 수 있다.
예를 들어, 중계기(300)는 제 1 신호를 포함하는 와이파이 데이터 패킷을 클라우드 서버(600)에게로 전달할 수 있고, 제 2 신호를 포함하는 와이파이 데이터 패킷 및 제 3 신호를 포함하는 와이파이 데이터 패킷을 클라우드 서버(600)에게로 전달할 수 있다.
상술한 중계기(300)는 네트워크 장치로서, 예를 들어 라우터(router) 또는 스위치 등으로 구성될 수 있다.
통합 데이터베이스 관리 시스템(400)은 액세스 포인트(200)로부터의 하나 이상의 데이터 패킷을 수신하여 저장 및 관리할 수 있다.
한편, 통합 데이터베이스 관리 시스템(400)은 클라우드 서버(600) 및 사물인터넷 플랫폼(500)과 각각 PaaS(Platform as a Service) 연동을 행할 수 있다.
사물인터넷 플랫폼(500)은 사물인터넷 기반의 다양한 서비스를 제공하기 위해 사물데이터의 수집/제공, 사물기기의 관리, 연결 기능 등을 제공할 수 있다.
사물인터넷 플랫폼(500)은 통합 데이터베이스 관리 시스템(400)과 PaaS 연동을 행하고, 다수의 사물들과의 인터렉션을 통하여 정보를 수집하고 이로부터 더 효율적인 지식을 추출할 수 있다.
예를 들어, 사물인터넷 플랫폼(500)은 다양한 사물 디바이스들을 수용할 수 있을 뿐만 아니라 사물인터넷 응용 서비스를 구성하기에 필요한 공통 요구 기능들을 제공할 수 있다. 이로 인해, 사물인터넷 플랫폼(500)은 다양한 응용 분야(예컨대, 헬스(헬스케어), 건설(스마트 홈), 제조(스마트 공장), 농업(스마트 농업), 에너지(스마트 그리드), 환경(환경 감시), 국방(감시정찰) 등)의 서비스들을 제공할 수 있다.
클라우드 서버(600)는 물리적 서버와 마찬가지로 작동하며 데이터 저장 및 애플리케이션 실행과 같은 유사한 기능을 수행할 수 있다.
클라우드 서버(600)는 가상화를 통해 다수의 가상 서버로 분할될 수 있다.
클라우드 서버(600)는 중계기(300)를 통해 입력되는 제 1 신호를 수신하여 저장할 수 있다.
필요에 따라, 클라우드 서버(600)는 통합 데이터베이스 관리 시스템(400)의 사용자(예컨대, 관리자)가 요청하는 데이터를 제공해 줄 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스의 외관사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스(100)는 USB 타입의 동글(dongle) 형태로 형성될 수 있다.
하이브리드 통신 디바이스(100)의 제 1 통신 모듈(10), 제 2 통신 모듈(20), 및 제 3 통신 모듈(30)은 소정의 몸체(120) 내부에 설치될 수 있다.
제 1 통신 모듈(10)은 해당 모듈의 동작을 위해 하나 이상의 드라이버 IC(도시 생략) 및 수동소자들(도시 생략)을 포함할 수 있다. 제 2 통신 모듈(20)은 해당 모듈의 동작을 위해 하나 이상의 드라이버 IC(도시 생략) 및 수동소자들(도시 생략)을 포함할 수 있다. 제 3 통신 모듈(30)은 해당 모듈의 동작을 위해 하나 이상의 드라이버 IC(도시 생략) 및 수동소자들(도시 생략)을 포함할 수 있다.
하이브리드 통신 디바이스(100)는 상술한 제 1 통신 모듈(10), 제 2 통신 모듈(20), 및 제 3 통신 모듈(30) 이외로, 제 1 통신 모듈(10)과 제 2 통신 모듈(20) 및 제 3 통신 모듈(30)을 액세스 포인트(200)의 USB 포트(210)와 연결시키는 커넥터(110)를 추가로 포함할 수 있다. 물론, 커넥터(110)와 USB 포트(210)간의 연결해제도 가능하다.
여기서, 커넥터(110)는 제 1 커넥터(12), 제 2 커넥터(22), 및 제 3 커넥터(32)로 세분화시킬 수 있다.
제 1 커넥터(12)는 커넥터(110)와 USB 포트(210)가 서로 연결됨에 따라 액세스 포인트(200)로부터의 전원을 제 1 통신 모듈(10)에게로 전달할 수 있고, 제 1 통신 모듈(10)에서 수신한 제 1 신호를 액세스 포인트(200)에게로 전송할 수 있다. 여기서, 연결이라 함은 커넥터(110)가 USB 포트(210)에 끼워져서 액세스 포인트(200)와 제 1 통신 모듈(10)간의 전원 경로 및 액세스 포인트(200)와 제 1 통신 모듈(10)간의 신호 경로가 연결되는 것을 의미할 수 있다.
제 2 커넥터(22)는 커넥터(110)와 USB 포트(210)가 서로 연결됨에 따라 액세스 포인트(200)로부터의 전원을 제 2 통신 모듈(20)에게로 전달할 수 있고, 제 2 통신 모듈(20)에서 수신한 제 2 신호를 액세스 포인트(200)에게로 전송할 수 있다. 여기서, 연결이라 함은 커넥터(110)가 USB 포트(210)에 끼워져서 액세스 포인트(200)와 제 2 통신 모듈(20)간의 전원 경로 및 액세스 포인트(200)와 제 2 통신 모듈(20) 간의 신호 경로가 연결되는 것을 의미할 수 있다.
제 3 커넥터(32)는 커넥터(110)와 USB 포트(210)가 서로 연결됨에 따라 액세스 포인트(200)로부터의 전원을 제 3 통신 모듈(30)에게로 전달할 수 있고, 제 3 통신 모듈(30)에서 수신한 제 3 신호를 액세스 포인트(200)에게로 전송할 수 있다. 여기서, 연결이라 함은 커넥터(110)가 USB 포트(210)에 끼워져서 액세스 포인트(200)와 제 3 통신 모듈(30)간의 전원 경로 및 액세스 포인트(200)와 제 3 통신 모듈(30)간의 신호 경로가 연결되는 것을 의미할 수 있다.
물론, 도 2에 도시된 하이브리드 통신 디바이스(100)의 형태는 하나의 예시일 뿐, 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 1 통신 모듈(10)과 제 2 통신 모듈(20) 및 제 3 통신 모듈(30)이 몸체(120)의 내부에 설치되고 커넥터(110)를 갖추고서, 액세스 포인트(200)의 USB 포트(210)에 연결(결합)될 수 있는 형태라면 어떠한 형태이어도 무방하리라 본다.
한편, 액세스 포인트(200)의 USB 포트(210)는 제 1 커넥터(12)와의 연결 및 연결해제되는 제 1 포트부(210a), 제 2 커넥터(22)와의 연결 및 연결해제되는 제 2 포트부(210b), 및 제 3 커넥터(32)와의 연결 및 연결해제되는 제 3 포트부(210c)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 하이브리드 통신 디바이스(100)의 커넥터(110)를 액세스 포인트(200)의 USB 포트(210)에 끼우게 되면 제 1 커넥터(12)는 제 1 포트부(201)에 연결(결합)되고, 제 2 커넥터(22)는 제 2 포트부(202)에 연결(결합)되고, 제 3 커넥터(32)는 제 3 포트부(203)에 연결(결합)될 것이다. 이때의 연결(결합)은 거의 동시에 이루어진다고 볼 수 있다. 즉, 제 1 커넥터(12)와 제 1 포트부(201)와의 연결(결합), 제 2 커넥터(22)와 제 2 포트부(202)와의 연결(결합), 및 제 3 커넥터(32)와 제 3 포트부(203)와의 연결(결합)은 거의 동시에 이루어진다.
도 3에서는 제 1 커넥터(12)와 제 2 커넥터(22) 및 제 3 커넥터(32)가 물리적으로 구획되거나 서로 이격된 것처럼 이해될 수 있는데, 이는 설명의 이해를 돕기 위해 그리한 것이다. 즉, 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)의 전원 수신 및 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)에서의 신호 전송을 쉽게 설명하기 위해 그리한 것이다.
상술한 커넥터(110)는 액세스 포인트(200)로부터의 전원을 USB 포트(210)를 통해 제공받아 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)에게로 전달하고, 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)의 신호들 중에서 하나 이상을 액세스 포인트(200)에게로 전송할 수 있는 구성이면 어떠한 구성이라도 무방하다.
물론, 필요에 따라서는 제 1 커넥터(12)와 제 2 커넥터(22) 및 제 3 커넥터(32)는 물리적으로 구획되거나 서로 이격되게 구성시킬 수도 있다. 예를 들어, 제 1 통신 모듈(10)만을 액세스 포인트(200)에 연결시켜야 하는 경우에는 제 1 커넥터(즉, 12)만을 USB 포트(210)(보다 구체적으로는, 제 1 포트부(210a))에 결합시키면 된다.
이와 같이 제 1 커넥터(12)와 제 2 커넥터(22) 및 제 3 커넥터(32)를 물리적으로 구획시키거나 서로 이격되게 구성시킬 경우에는, 제 1 포트부(210a)와 제 2 포트부(210b) 및 제 3 포트부(210c)를 물리적으로 구획시키거나 서로 이격되게 구성시켜도 된다.
한편, 도 3에서는 제 1 포트부(210a)와 제 2 포트부(210b) 및 제 3 포트부(210c)가 물리적으로 구획되거나 서로 이격된 것처럼 이해될 수 있는데, 이는 설명의 이해를 돕기 위해 그리한 것이다. 즉, 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)에게로의 전원 제공 및 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)로부터의 신호 수신을 쉽게 설명하기 위해 그리한 것이다.
상술한 USB 포트(210)는 액세스 포인트(200)로부터의 전원을 커넥터(110)를 통해 제공하고, 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)의 신호들 중에서 하나 이상을 커넥터(110)를 통해 제공받을 수 있는 구성이면 어떠한 구성이라도 무방하다.
다시 말해서, 상술한 설명에 따르면, 각각의 커넥터(12, 22, 32)는 1개의 전원 라인 및 1개의 신호 라인을 각각 갖추고, 각각의 포트부(210a, 210b, 210c)는 1개의 전원 핀 및 1개의 신호 핀을 각각 갖추는 것처럼 이해할 수 있다.
그러나, 상술한 3개의 커넥터(12, 22, 32)와 3개의 포트부(210a, 210b, 210c)로 표현하는 것 대신에, USB 포트(210)는 1개의 전원 핀 및 3개의 개별 신호 핀을 포함하는 것으로 하고, 커넥터(110)는 3개로 분기된 전원 라인 및 3개의 개별 신호 라인을 포함하는 것으로 할 수도 있다. 이 경우, 커넥터(110)가 USB 포트(210)와 결합하게 되면 USB 포트(210)의 1개의 전원 핀과 커넥터(110)의 3개로 분기된 전원 라인이 전기적으로 연결된다. 그래서, 액세스 포인트(200)로부터의 전원이 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)에게로 인가될 수 있다. 그리고, 커넥터(110)의 3개의 개별 신호 라인과 USB 포트(210)의 3개의 개별 신호 핀은 서로 대응되는 것끼리 연결된다. 그래서, 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)의 신호는 액세스 포인트(200)에게로 전달될 수 있다. 이에 대해 도면으로 제시하지 않았지만, 동종업계에 종사하는 자라면 상술한 설명으로 충분히 이해할 수 있으리라 본다.
상술한 구성의 하이브리드 통신 디바이스(100)는 액세스 포인트(200)로부터 전원을 인가받게 되면 자동으로 활성화되어 동작할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 통신 디바이스가 특정 공간에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
액세스 포인트(200; 예컨대 와이파이 공유기)는 임의의 장소(700)에 미리 설치되어 있는 것으로 한다. 도 4에서의 장소(700)는 가정의 실내, 상업시설의 내부, 사무시설, 의료시설의 내부 등이 될 수 있다.
이하의 설명에서는 장소(700)가 병원의 각 층의 내부라고 가정한다.
이와 같이 병원의 각 층의 내부에서는 음영지역을 고려하여 액세스 포인트(200; 예컨대, 와이파이 공유기)가 적절하게 설치되어 있을 수 있다. 여기서, 도 4에서는 7개의 액세스 포인트(200)가 설치되어 있는 것을 예시하였으나, 액세스 포인트(200)의 수는 그리 중요하지 않고, 가급적 음영지역마다 설치되어 있으면 좋다.
그리고, 액세스 포인트(200)의 USB 포트(210)에는 USB 타입의 동글(dongle) 형태인 하이브리드 통신 디바이스(100)가 연결(결합)된다. 즉, USB 타입의 동글(dongle) 형태인 하이브리드 통신 디바이스(100)의 커넥터(110)가 액세스 포인트(200)의 USB 포트(210)에 끼워진다.
이와 같이 하면, 액세스 포인트(200)로부터의 전원이 USB 포트(210) 및 커넥터(110)를 통해 하이브리드 통신 디바이스(100)의 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)에게로 인가되어, 각각의 통신 모듈(10, 20, 30)이 활성화된다.
그에 따라, 제 1 통신 모듈(10)은 주변의 외부 디바이스(50; 예컨대, 헬스케어 디바이스, 스마트폰)로부터의 제 1 신호를 수신할 수 있다. 제 2 통신 모듈(20)은 주변의 외부 디바이스(50)로부터의 제 2 신호를 수신할 수 있다. 제 3 통신 모듈(20)은 주변의 외부 디바이스(50)로부터의 제 3 신호를 수신할 수 있다.
만약, 제 1 통신 모듈(10)이 제 1 신호를 수신하면 제 1 통신 모듈(10)은 수신한 제 1 신호를 액세스 포인트(200)에게로 전달한다. 보다 구체적으로, 제 1 통신 모듈(10)은 자신의 식별정보 및 가상 서버(즉, 제 1 신호를 수신할 가상 서버)의 식별정보 등을 제 1 신호에 포함시켜 액세스 포인트(200)에게로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 1 신호는 위치 정보 및/또는 소정의 생체정보를 포함할 수 있다. 즉, 외부 디바이스(50)가 LPWA 통신(예컨대, 시그폭스(SIGFOX) 통신)을 할 수 있다면 외부 디바이스(50)는 위치 정보 및/또는 생체정보를 LPWA 통신 방식(예컨대, 시그폭스 통신 방식)을 이용하여 제 1 통신 모듈(10)에게로 전송할 것이다. 그에 따라, 제 1 통신 모듈(10)은 수신한 위치 정보 및/또는 생체정보를 제 1 신호로 하여 액세스 포인트(200)에게로 전달할 수 있다. 액세스 포인트(200)는 전달받은 제 1 신호를 와이파이 통신 방식의 데이터 패킷으로 변환하여 중계기(300)를 통해 클라우드 서버(600)에게로 전송한다.
제 1 통신 모듈(10)의 저전력 광역통신(LPWA)의 통신방식은 최소한의 전력으로 먼 거리(예컨대, 대략 10Km 정도)까지 통신이 가능하므로, 예를 들어 외부 디바이스(50)가 실내가 아닌 실외에 있더라도 실외의 외부 디바이스(50)로부터의 제 1 신호를 충분히 수신할 수 있다.
한편, 제 2 통신 모듈(20)이 제 2 신호를 수신하면 제 2 통신 모듈(20)은 수신한 제 2 신호를 액세스 포인트(200)에게로 전달한다. 보다 구체적으로, 제 2 통신 모듈(20)은 자신의 식별정보 등을 제 2 신호에 포함시켜 액세스 포인트(200)에게로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 2 신호는 위치 정보 및/또는 소정의 생체정보를 포함할 수 있다. 즉, 외부 디바이스(50)가 BLE 통신을 할 수 있다면 외부 디바이스(50)는 위치 정보 및/또는 생체정보를 BLE 통신 방식을 이용하여 제 2 통신 모듈(20)에게로 전송할 것이다. 그에 따라, 제 2 통신 모듈(20)은 수신한 위치 정보 및/또는 생체정보를 제 2 신호로 하여 액세스 포인트(200)에게로 전달할 수 있다. 액세스 포인트(200)는 전달받은 제 2 신호를 와이파이 통신 방식의 데이터 패킷으로 변환하여 중계기(300)를 통해 통합 데이터베이스 관리 시스템(400)에게로 전송한다.
한편, 제 3 통신 모듈(30)이 제 3 신호를 수신하면 제 3 통신 모듈(30)은 수신한 제 3 신호를 액세스 포인트(200)에게로 전달한다. 보다 구체적으로, 제 3 통신 모듈(30)은 자신의 식별정보 등을 제 3 신호에 포함시켜 액세스 포인트(200)에게로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 3 신호는 위치 정보 및/또는 소정의 생체정보를 포함할 수 있다. 즉, 외부 디바이스(50)가 UWB 통신을 할 수 있다면 외부 디바이스(50)는 위치 정보 및/또는 생체정보를 UWB 통신 방식을 이용하여 제 3 통신 모듈(30)에게로 전송할 것이다. 그에 따라, 제 3 통신 모듈(30)은 수신한 위치 정보 및/또는 생체정보를 제 3 신호로 하여 액세스 포인트(200)에게로 전달할 수 있다. 액세스 포인트(200)는 전달받은 제 3 신호를 와이파이 통신 방식의 데이터 패킷으로 변환하여 중계기(300)를 통해 통합 데이터베이스 관리 시스템(400)에게로 전송한다.
상기에서 외부 디바이스(50)는 LPWA 통신과 BLE 통신 및 UWB 통신 중에서 하나만을 할 수 있는 것처럼 설명하였으나, 필요에 따라 외부 디바이스(50)는 LPWA 통신과 BLE 통신 및 UWB 통신을 모두 수행할 수 있어도 무방하다.
상술한 바와 같이, 다중 통신(LPWA 통신, BLE 통신, UWB 통신)이 가능한 USB 타입의 동글(dongle) 형태의 디바이스(100)를 기설치되어 있는 액세스 포인트(200)에 결합시키게 되면 별도의 네트워크 공사없이 간편하게 실내외에서의 다중 통신이 가능하다.
이로 인해, 인프라 구축 비용이 매우 적게 된다. 즉, 종래 와이파이 네트워크가 구현된 공간에 다른 네트워크를 추가로 구현하고자 하는 경우에는 별도의 네트워크 공사를 추가적으로 해야 되었다. 그러나, 본 발명의 실시예는 기존에 설치되어 있는 액세스 포인트(예컨대, 와이파이 공유기)에 하이브리드 통신 디바이스(100)를 결합시키기만 하면 되므로, 인프라 구축 비용이 매우 적게 된다.
특히, 저전력 광역통신(LPWA)의 통신방식(예컨대, 시그폭스(SIGFOX))은 실내 및 실외에서의 데이터 통신을 별 문제없이 행할 수 있으므로, 기존 실내에서의 데이터 통신에서의 단점(예컨대, BLE의 언페어링 문제)을 해결할 수 있다. 이로 인해, 위치측위는 BLE 및 UWB를 이용하여 행하고, 데이터 통신은 시그폭스(SIGFOX) 무선 인터페이스 기술을 이용하여 행할 수 있으므로, 실내에서의 위치측위 및 데이터 통신을 원활하게 할 수 있다.
또한, 제 1 통신 모듈(10)은 저전력 광역통신(LPWA)의 통신방식(예컨대, 시그폭스(SIGFOX))을 채용함에 따라, 데이터의 무결성 및 연속성을 보장해 줄 수 있고, 안정적인 커버리지, 많은 수의 단말기(예컨대, 헬스케어 디바이스) 접속, 저전력 및 저비용의 조건을 충족시켜 줄 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 액세스 포인트에 연결되는 하이브리드 통신 디바이스로서,
    제 1 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스로부터 제 1 신호를 수신하고, 수신한 제 1 신호를 상기 제 1 통신 방식을 이용하여 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 1 통신 모듈;
    제 2 통신 방식을 이용하여 상기 외부 디바이스로부터 제 2 신호를 수신하고, 수신한 제 2 신호를 상기 제 2 통신 방식을 이용하여 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 2 통신 모듈; 및
    제 3 통신 방식을 이용하여 상기 외부 디바이스로부터 제 3 신호를 수신하고, 수신한 제 3 신호를 상기 제 3 통신 방식을 이용하여 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 3 통신 모듈;을 포함하고,
    상기 하이브리드 통신 디바이스는 USB 타입의 동글 형태로 형성된,
    하이브리드 통신 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 통신 모듈은,
    상기 연결이 됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터 전원을 인가받아 활성화되고, 상기 제 1 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는,
    하이브리드 통신 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 통신 모듈은,
    상기 연결이 됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터 전원을 인가받아 활성화되고, 상기 제 2 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는,
    하이브리드 통신 디바이스.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 통신 모듈은,
    상기 연결이 됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터 전원을 인가받아 활성화되고, 상기 제 3 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는,
    하이브리드 통신 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는 USB 포트를 포함하고,
    상기 하이브리드 통신 디바이스는 상기 제 1 통신 모듈과 제 2 통신 모듈 및 제 3 통신 모듈을 상기 USB 포트와 연결시키는 커넥터를 추가로 포함하는,
    하이브리드 통신 디바이스.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 1 통신 모듈과 상기 제 2 통신 모듈 및 상기 제 3 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호 및 상기 제 3 신호 중에서 하나 이상을 상기 액세스 포인트에게로 전송하는,
    하이브리드 통신 디바이스.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 1 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 1 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 1 커넥터;
    상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 2 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 2 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 2 커넥터; 및
    상기 USB 포트와 연결됨에 따라 상기 액세스 포인트로부터의 전원을 상기 제 3 통신 모듈에게로 전달하고, 상기 제 3 신호를 상기 액세스 포인트에게로 전송하는 제 3 커넥터;를 포함하는,
    하이브리드 통신 디바이스.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 통신 방식은 저전력 광역통신(LPWA) 기반의 통신방식이고,
    상기 제 2 통신 방식은 저전력 블루투스(BLE) 기반의 통신방식이고,
    상기 제 3 통신 방식은 초광대역(UWB) 기반의 통신방식인,
    하이브리드 통신 디바이스.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는,
    상기 제 1 통신 모듈로부터의 제 1 신호를 수신하면 수신한 제 1 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 클라우드 서버에게로 보내고,
    상기 제 2 통신 모듈로부터의 제 2 신호를 수신하면 수신한 제 2 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 통합 데이터베이스 관리 시스템에게로 보내고,
    상기 제 3 통신 모듈로부터의 제 3 신호를 수신하면 수신한 제 3 신호를 와이파이 통신방식을 이용하여 상기 통합 데이터베이스 관리 시스템에게로 보내는,
    하이브리드 통신 디바이스.
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