KR20160097848A - 사물 인터넷 운영 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 사물 인터넷 운영 방법은 기준 디바이스와 그룹을 구성하는 사물 인터넷 디바이스에서 수행된다. 상기 사물 인터넷 운영 방법은, 상기 사물 인터넷 디바이스의 로컬 시간 정보를 생성하는 단계, 근거리 무선 통신을 통하여 기준 디바이스로부터 기준 시각 정보를 수신하는 단계, 상기 기준 시각 정보를 수신한 때의 상기 로컬 시간 정보와, 상기 기준 시간 정보와의 차이에 대한 보정값을 계산하는 단계 및 상기 로컬 시간 정보에 상기 보정값을 반영하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

사물 인터넷 운영 방법{OPERATING METHOD FOR INTERNET TO THINGS}

본 발명은 사물 인터넷 운영 방법에 관한 것이다.

무선 네트워크 기술과 전자 기술의 발전에 따라 사물들을 네트워크 상에서 제어하는 사물 인터넷 기술이 대두되고 있다. 이러한 사물 인터넷 기술은 사물 모니터링, 실내 위치 추적, 전자 가격 표시 장치 등과 같은 분야에서 적용되고 있다.

사물 인터넷 기술에서 각 사물에 적용되는 디바이스들에게 가장 중요한 이슈는 전력 관리이며, 이러한 전력 관리를 위하여 웨이크업 모드와 슬립 모드를 이용하고 있다.

이러한 제어에서는, 다수의 디바이스들 간의 시간 동기화가 중요한 문제가 된다. 예컨대, 다수의 디바이스가 서로 시간 동기화가 이루어지지 않으면, 웨이크업 모드에 진입하는 시간이 서로 다르거나, 또는 데이터 패킷의 송수신 시 오차가 발생하는 등의 문제가 생길 수 있다.

이러한 시간 동기화를 위하여, 종래에는 그룹에 속하는 특정 디바이스에서 다른 복수의 디바이스들에게 시간 정보를 제공하여, 그룹 내에서 시간 동기화를 적용하는 기술이 있다. 그러나 이러한 종래 기술의 경우 시간 정보의 전송 오류나 전송 지연이 발생하는 문제점이 있다.

시간 동기화를 위한 다른 종래 기술로서, 그룹 내의 각 디바이스가 각각 개별적으로 타이머를 이용하는 기술이 있다. 그러나 이러한 경우, 각각 디바이스 별로 시간이 계산되므로, 전체 디바이스들의 시간 동기화를 담보하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 적은 자원으로도 사물 인터넷 내의 시간 정보를 정확하게 동기화 할 수 있는 사물 인터넷 운영 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 기술적 측면은 사물 인터넷 운영 방법의 일 실시예를 제안한다. 상기 사물 인터넷 운영 방법은 기준 디바이스와 그룹을 구성하는 사물 인터넷 디바이스에서 수행된다. 상기 사물 인터넷 운영 방법은, 상기 사물 인터넷 디바이스의 로컬 시간 정보를 생성하는 단계, 근거리 무선 통신을 통하여 기준 디바이스로부터 기준 시각 정보를 수신하는 단계, 상기 기준 시각 정보를 수신한 때의 상기 로컬 시간 정보와, 상기 기준 시간 정보와의 차이에 대한 보정값을 계산하는 단계 및 로컬 시간 정보에 상기 보정값을 반영하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 기술적 측면은 사물 인터넷 운영 방법의 다른 일 실시예를 제안한다. 상기 사물 인터넷 운영 방법은 복수의 사물 인터넷 디바이스와 하나의 그룹을 형성하고, 상기 복수의 사물 인터넷 디바이스에 데이터 패킷을 제공하는 기준 디바이스에서 수행된다. 상기 사물 인터넷 운영 방법은, 내부 클록을 카운트하여 기준 시간 정보를 생성하는 단계, 상기 기준 시간 정보를 포함하는 동기 패킷을 생성하는 단계 및 상기 복수의 사물 인터넷 디바이스에 상기 동기 패킷을 송출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 적은 자원으로도 사물 인터넷 내의 시간 정보를 정확하게 동기화 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 시스템의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 디바이스를 도시하는 구성도이다.
도 3은 도 2의 기준 디바이스에서 송출되는 동기 패킷의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 디바이스를 도시하는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 운영 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사물 인터넷 운영 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 운영 방법에서 적용되는, 동기 패킷의 전송을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 시스템의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 1은 전자 선반 시스템에 적용된 사물 인터넷 시스템의 일 예를 도시하고 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서, 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 시스템은 가전 등의 사물 모니터링, 실내 위치 추적, 빌딩 관리, 지그비 네트워크 등과 같은 다양한 분야에 적용 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 사물 인터넷 시스템은 복수의 사물 인터넷 디바이스(120, 220)와 기준 디바이스(110, 210)를 포함할 수 있다.

복수의 사물 인터넷 디바이스(120)와 하나의 기준 디바이스(110)는 그룹(100)을 이룰 수 있다.

기준 디바이스(110)는 그룹 내의 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에게 근거리 무선 통신 방식으로 동기 패킷을 전송하여, 그룹 내의 사물 인터넷 디바이스들이 시간 동기화를 이루도록 할 수 있다. 또한 기준 디바이스(110)는 그룹 내의 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 근거리 무선 통신 방식으로 데이터 패킷을 제공하여, 데이터를 업데이트 시킬 수 있다.

기준 디바이스들(110, 210) 간에도 시간 동기화가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기준 디바이스들(110, 210)은 GPS, NTP 등의 시스템 외부의 서버와 시간 동기화를 각각 수행하여, 기준 디바이스들(110, 210) 간의 시간 동기화를 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 디바이스를 도시하는 구성도이다.

도 2를 참조하면, 기준 디바이스(110)는 타이머(111), 무선 통신부(112) 및 제어부(113)을 포함할 수 있다.

타이머(111)는 내부 클록을 카운트하여 기준 시간 정보를 생성할 수 있다. 기준 시간 정보는 기준 디바이스(110)에서 생성되어, 해당 기준 디바이스(110)를 포함하는 그룹 내의 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 제공될 수 있다. 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)는 각각 로컬 시간 정보를 가지고 있으며, 기준 시간 정보와 로컬 시간 정보의 차이로부터 보정값을 산출하고, 이러한 보정값을 반영하여 기준 시간 정보에 시간 동기화를 수행할 수 있다.

무선 통신부(112)는 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)와 근거리 무선 통신 네트워크를 구성할 수 있다. 실시예에 따라, 양방향 네트워크 또는 기준 디바이스(110)로부터 사물 인터넷 디바이스(120)로 향하는 일방향 통신 네트워크가 적용될 수 있다.

제어부(113)는 데이터 패킷을 생성하여, 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 송출하도록 무선 통신부(112)를 제어할 수 있다. 데이터 패킷은 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 제공되는 데이터를 포함하는 패킷으로, 예를 들어, 전자 선반 시스템의 경우에는 제품 가격에 관한 데이터일 수 있다.

제어부(113)는 기준 시간 정보를 포함하는 동기 패킷을 생성할 수 있다. 제어부(113)는 생성된 동기 패킷을 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 송출하도록 무선 통신부(112)를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(113)는 부트 업 된 이후에는, 소정 횟수 동안 반복적으로 동기 패킷을 생성하여 송출하도록 제어할 수 있다. 이는 사물 인터넷 디바이스(120)에서 보정을 수행하기 위해서는 복수개의 동기 패킷이 요구되기 때문이다.

일 실시예에서, 제어부(113)는 소정 횟수 동안 반복적으로 동기 패킷을 생성하여 송출시킨 후, 슬립 모드로 전환할 수 있다. 이후, 제어부(113)는 슬립 모드가 종료되면, 새로운 동기 패킷을 생성하여 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 송출하도록 제어할 수 있다.

도 3은 도 2의 기준 디바이스에서 송출되는 동기 패킷의 일 예를 도시하는 도면이다.

도시된 바와 같이 동기 패킷은 헤더, 웨이크 업 정보 및 기준 시각 정보를 포함할 수 있다.

패킷의 헤더 영역에는 프리엠블 등을 포함하는 헤더 정보를 포함하고, 데이터 영역에는 웨이크 업 정보 및 기준 시각 정보를 포함할 수 있다.

웨이크 업 정보는 사물 인터넷 디바이스(120)의 웨이크 업 정보에 관한 것이고, 기준 시각 정보는 기준 디바이스(110)의 타이머(111)에서 생산된 상기 기준 시각 정보이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 디바이스를 도시하는 구성도이다.

도 4를 참조하면, 사물 인터넷 디바이스(120)는 타이머(121), 무선 통신부(122), 보정부(123) 및 제어부(124)을 포함할 수 있다.

타이머(121)는 사물 인터넷 디바이스의 로컬 시간 정보를 생성할 수 있다. 타이머(121)는 내부 클록을 카운트하여 로컬 시간 정보를 생성할 수 있다.

무선 통신부(122)는 기준 디바이스(110)와 근거리 무선 통신 네트워크를 구성할 수 있다. 무선 통신부(122)는 근거리 무선 통신을 통하여 기준 디바이스로부터 기준 시각 정보를 수신하고, 수신한 기준 시각 정보를 보정부(123) 및 제어부(124)에 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 무선 통신부(122)로부터 동기 패킷을 제공받으면, 보정부(123)는 동기 패킷에서 기준 시간 정보를 획득할 수 있다.

보정부(123)는 기준 시각 정보를 수신한 때의 로컬 시간 정보를 타이머(121)로부터 획득하고, 획득한 로컬 시간 정보와 기준 시간 정보와의 차이에 대한 보정값을 계산할 수 있다.

일 실시예에서, 보정부(123)는 로컬 시간 정보와 기준 시간 정보를 연관한 시간 기록 정보를 생성하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 보정부(123)는 로컬 시간 정보 local과 기준 시간 정보 standard를 (local, standard)와 같은 쌍으로 저장할 수 있다.

일 실시예에서, 보정부(123)는 복수의 시간 기록 정보를 이용하여, 로컬 시간 정보와 기준 시간 정보에 대한 선형 회귀 함수를 계산하여, 보정값을 결정할 수 있다.

예를 들어, 보정부(123)는 기 설정된 복수 이상의 시간 기록 정보에 대하여, 선형회귀를 수행하여 로컬 시간 정보와 기준 시간 정보에 대한 선형 회귀 함수를 이하의 수학식 1과 같이 도출할 수 있다.

[수학식 1]

Local = skew x standard + offset

복수개의 시간 기록 정보를 이용하여, 선형 회귀 함수에서 skew 값과 offset값을 산출할 수 있다.

보정부(123)는 로컬 시간 정보에 계산된 보정값을 반영하여 보정할 수 있다. 예를 들어, 보정부(123)는 타이머(121)에서 제공되는 로컬 시간 정보에 보정값을 반영하여, 보정된 로컬 시간 정보를 생성하여 제어부(124)에 제공할 수 있다.

제어부(124)는 보정부(123)에 의하여 보정된 로컬 시간 정보를 이용하여 사물 인터넷 디바이스(120)를 제어할 수 있다.

제어부(124)는 동기 패킷을 수신하면 현재의 로컬 시간 정보를 생성하도록 타이머(121)를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(124)는 동기 패킷을 우선적으로 처리하도록 제어할 수 있다. 제어부(124)는 기준 디바이스(110)로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷의 종류를 확인할 수 있다. 수신된 패킷이 동기 패킷이면, 제어부(124)는 현재 진행 중인 태스크에 우선하여 동기 패킷을 수신하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(124)는 동기 패킷에 포함된 웨이크 업 정보에 따라 사물 인터넷 디바이스(120)를 슬립 모드 또는 웨이크 업 모드가 되도록 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 운영 방법을 설명하는 순서도이다. 도 5에 도시된 사물 인터넷 운영 방법은 기준 디바이스(110)에서 수행되는 사물 인터넷 운영 방법에 관한 것이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 기준 디바이스(110)는 내부 클록을 카운트하여 기준 시간 정보를 생성할 수 있다(S510).

기준 디바이스(110)는 기준 시간 정보를 포함하는 동기 패킷을 생성하고(S520), 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 동기 패킷을 송출할 수 있다.

일 실시예에서, 기준 디바이스(110)는 기준 디바이스(110)가 부트 업 되면, 기 설정된 회수 동안 기준 시간 정보를 생성하는 단계(S510) 내지 동기 패킷을 송출하는 단계(S530)를 반복하여 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 기준 디바이스(110)는 동기 패킷을 반복하여 송출한 후에 슬립 모드로 전환하고, 슬립 모드가 종료되면 새로운 동기 패킷을 생성하여 복수의 사물 인터넷 디바이스(120)에 송출할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사물 인터넷 운영 방법을 설명하는 순서도이다. 도 6에 도시된 사물 인터넷 운영 방법은 사물 인터넷 디바이스 (120)에서 수행되는 사물 인터넷 운영 방법에 관한 것이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 사물 인터넷 디바이스 (120)는 사물 인터넷 디바이스의 로컬 시간 정보를 생성할 수 있다(S610).

사물 인터넷 디바이스 (120)는 근거리 무선 통신을 통하여 기준 디바이스(110)로부터 기준 시각 정보를 수신할 수 있다(S620).

사물 인터넷 디바이스 (120)는 기준 시각 정보를 수신한 때의 로컬 시간 정보와, 기준 시간 정보와의 차이에 대한 보정값을 계산하고(S630), 현재의 로컬 시간 정보에 보정값을 반영(S640)할 수 있다.

단계 S610에 대한 일 실시예에서, 사물 인터넷 디바이스 (120)는 내부 클록을 카운트하여 로컬 시간 정보를 생성할 수 있다.

기준 시각 정보는 기준 디바이스(110)의 내부 클록을 카운트하여 생성될 수 있다.

단계 S620에 대한 일 실시예에서, 사물 인터넷 디바이스 (120)는 기준 디바이스로부터 수신된 패킷의 종류를 확인하고, 기준 디바이스로부터 수신된 패킷이 동기 패킷이면 현재 진행 중인 태스크에 우선하여 동기 패킷을 수신하여 동기 패킷에서 기준 시각 정보를 확인할 수 있다.

일 실시예에서, 동기 패킷은 웨이크 업 정보 및 기준 시각 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 사물 인터넷 디바이스 (120)는 웨이크 업 정보에 따라 웨이크 업 모드 및 슬립 모드 중 어느 하나가 적용되도록 모드를 전환할 수 있다.

단계 S630에 대한 일 실시예에서, 사물 인터넷 디바이스 (120)는 로컬 시간 정보와 기준 시간 정보를 연관한 시간 기록 정보를 생성하여 저장할 수 있다. 사물 인터넷 디바이스 (120)는 복수의 시간 기록 정보를 이용하여, 로컬 시간 정보와 기준 시간 정보에 대한 선형 회귀 함수를 계산할 수 있다. 사물 인터넷 디바이스 (120)는 선형 회귀 함수로부터 보정값을 결정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 운영 방법에서 적용되는, 동기 패킷의 전송을 설명하는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 기준 디바이스(110)는 최초 부트 업 된 후 복수 횟수 동안 동기 패킷을 생성하여 송출할 수 있다. 사물 인터넷 디바이스(120)는 복수의 동기 패킷을 수신하여 보정값을 계산하고, 보정값을 반영하여 시간 동기화를 수행할 수 있다. 이후 슬립 모드가 종료되면, 기준 디바이스(110)는 새로운 동기 패킷을 생성하여 송출할 수 있다. 사물 인터넷 디바이스(120)는 수신한 새로운 동기 패킷을 이용하여 보정치를 확인하거나 갱신할 수 있다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110 : 기준 디바이스
111 : 타이머
112 : 무선 통신부
113 : 제어부
120 : 사물 인터넷 디바이스
121 : 타이머
122 : 무선 통신부
123 : 보정부
124 : 제어부

Claims (10)

1. 기준 디바이스와 그룹을 구성하는 사물 인터넷 디바이스에서 수행되는 사물 인터넷 운영 방법에 있어서,
   상기 사물 인터넷 디바이스의 로컬 시간 정보를 생성하는 단계;
   근거리 무선 통신을 통하여 기준 디바이스로부터 기준 시각 정보를 수신하는 단계;
   상기 기준 시각 정보를 수신한 때의 상기 로컬 시간 정보와, 상기 기준 시간 정보와의 차이에 대한 보정값을 계산하는 단계; 및
   로컬 시간 정보에 상기 보정값을 반영하는 단계;
   를 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 로컬 시간 정보를 생성하는 단계는
   내부 클록을 카운트하여 상기 로컬 시간 정보를 생성하는 단계;
   를 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 기준 시각 정보는
   상기 기준 디바이스의 내부 클록을 카운트하여 생성되는 사물 인터넷 운영 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 기준 시각 정보를 수신하는 단계는
   상기 기준 디바이스로부터 수신된 패킷의 종류를 확인하는 단계;
   상기 기준 디바이스로부터 수신된 패킷이 동기 패킷이면, 현재 진행 중인 태스크에 우선하여 상기 동기 패킷을 처리하는 단계; 및
   상기 동기 패킷에서 상기 기준 시각 정보를 확인하는 단계;
   를 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 동기 패킷은
   웨이크 업 정보 및 상기 기준 시각 정보를 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 사물 인터넷 운영 방법은
   상기 웨이크 업 정보에 따라 웨이크 업 모드 및 슬립 모드 중 어느 하나가 적용되도록 모드를 전환하는 단계;를 더 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 보정값을 계산하는 단계는
   상기 로컬 시간 정보와 상기 기준 시간 정보를 연관한 시간 기록 정보를 생성하여 저장하는 단계;
   복수의 상기 시간 기록 정보를 이용하여, 상기 로컬 시간 정보와 상기 기준 시간 정보에 대한 선형 회귀 함수를 계산하는 단계; 및
   상기 선형 회귀 함수로부터 상기 보정값을 결정하는 단계;
   를 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
8. 복수의 사물 인터넷 디바이스와 하나의 그룹을 형성하고, 상기 복수의 사물 인터넷 디바이스에 데이터 패킷을 제공하는 기준 디바이스에서 수행되는 사물 인터넷 운영 방법에 있어서,
   내부 클록을 카운트하여 기준 시간 정보를 생성하는 단계;
   상기 기준 시간 정보를 포함하는 동기 패킷을 생성하는 단계; 및
   상기 복수의 사물 인터넷 디바이스에 상기 동기 패킷을 송출하는 단계;
   를 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 사물 인터넷 운영 방법은
   상기 기준 디바이스가 부트 업 되면, 기 설정된 회수 동안 상기 기준 시간 정보를 생성하는 단계 내지 상기 동기 패킷을 송출하는 단계를 반복하여 수행하는 단계;
   를 더 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 사물 인터넷 운영 방법은
    상기 동기 패킷을 반복하여 송출한 후에 슬립 모드로 전환하는 단계; 및
    슬립 모드가 종료되면, 새로운 동기 패킷을 생성하여 상기 복수의 사물 인터넷 디바이스에 송출하는 단계;
    를 더 포함하는 사물 인터넷 운영 방법.
    
    

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