WO2016143973A1 - 블루투스 le(low energy) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

블루투스 le(low energy) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016143973A1
WO2016143973A1 PCT/KR2015/011448 KR2015011448W WO2016143973A1 WO 2016143973 A1 WO2016143973 A1 WO 2016143973A1 KR 2015011448 W KR2015011448 W KR 2015011448W WO 2016143973 A1 WO2016143973 A1 WO 2016143973A1
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WO
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activation
bluetooth
advertising
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PCT/KR2015/011448
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Inventor
이현재
최진구
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엘지전자(주)
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W88/02—Terminal devices
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a device for connecting a device using Bluetooth, which is a short-range technology in a wireless communication system, and more particularly, to a method and an apparatus for activating a device using a Bluetooth Low Energy (BLE) technology.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • Bluetooth is a short-range wireless technology standard that can transmit and receive data by wirelessly connecting various devices in a short distance.
  • a user When performing wireless communication between two devices using Bluetooth communication, a user performs a procedure of searching for a Bluetooth device and requesting a connection. do.
  • the device may mean an apparatus and an apparatus.
  • the user may perform a connection after searching for the Bluetooth device according to the Bluetooth communication method to use using the Bluetooth device.
  • the Bluetooth communication method includes a basic rate / enhanced data rate (BR / EDR) method and a low energy (LE) method, which is a low power method.
  • the BR / EDR scheme may be referred to as Bluetooth Classic.
  • the Bluetooth classic includes Bluetooth technology that has been adopted since Bluetooth 1.0 using Basic Rate and Bluetooth technology that has used Enhanced Data Rate supported since Bluetooth 2.0.
  • Bluetooth Low Energy (hereinafter referred to as Bluetooth LE) technology has been applied since Bluetooth 4.0, and can consume hundreds of kilobytes (KB) of information stably with low power consumption.
  • the Bluetooth low energy energy technology uses an attribute protocol to exchange information between devices. This Bluetooth LE method can reduce energy overhead by reducing the header overhead and simplifying the operation.
  • Some Bluetooth devices do not have a display or a user interface.
  • the complexity of connection / management / control / disconnection between various kinds of Bluetooth devices and similarly applied Bluetooth devices is increasing.
  • Bluetooth can achieve a relatively high speed at a relatively low power, low cost, but the transmission distance is generally limited to a maximum of 100m, it is suitable for use in a limited space.
  • An object of the present invention is to provide a method for activating a device by using Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • LE Bluetooth Low Energy
  • Another object of the present invention is to provide a method for transmitting time information remaining until a device is activated using Bluetooth low energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth low energy
  • Another object of the present invention is to provide a method for activating an alternative communication means and a service of a device by using Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the present invention provides a method for activating a device using Bluetooth Low Energy (LE) technology to solve the above-mentioned problem.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the method for activating a device using Bluetooth low energy (LE) technology may include: time indicating a time remaining until activation of the second device or status information indicating whether the second device is available from a second device; Receiving an advertising message including at least one of the information; Sending a request message to the second device, the request message including an activation indicator for requesting activation of the second device; And receiving a response message including time information indicating time remaining until activation of the second device from the second device in response to the request message, wherein the request message indicates activation of the second device. Contains an activation indicator to request.
  • the state information may be one of OFF, On and Available, or On and Unavailable according to the state of the second device.
  • the time information varies depending on the state information.
  • the time information includes at least one of an activation time of hardware of the second device or an activation time of software.
  • the present invention also provides a method comprising: transmitting a read request to the second device for requesting additional information stored in a GATT database of the second device; And receiving a read response including the additional information from the second device.
  • the additional information when the second device provides a plurality of alternative communication means, includes activation time information indicating an activation time of each of the plurality of alternative communication means.
  • the additional information when the second device provides a plurality of services, includes activation time information indicating an activation time of each of the plurality of services.
  • the communication unit for communicating with the outside by wireless or wired; And a processor operatively connected to the communication unit, wherein the processor includes at least one of status information indicating whether the second device is available from a second device or time information indicating time remaining until activation of the second device.
  • Receive an advertisement message including a message transmit a request message including an activation indicator for requesting activation of the second device to the second device, and send the second message from the second device in response to the request message;
  • a device for controlling to receive a response message including time information indicating a time remaining until activation of the device is provided.
  • the state information may be one of OFF, On and Available, or On and Unavailable according to the state of the second device.
  • the time information varies depending on the state information.
  • the time information includes at least one of an activation time of hardware of the second device or an activation time of software.
  • the processor transmits a read request for requesting additional information stored in a generic attribute profile (GATT) database of the second device to the second device, and the second device. Control to receive a read response including the additional information from the device.
  • GATT generic attribute profile
  • the additional information when the second device provides a plurality of alternative communication means, includes activation time information indicating an activation time of each of the plurality of alternative communication means.
  • the additional information when the second device provides a plurality of services, includes activation time information indicating an activation time of each of the plurality of services.
  • the present invention it is possible to know the time remaining until the alternative communication technology and service supported by the device by using the Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication system using the Bluetooth low power energy technology proposed in the present specification.
  • FIG. 2 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed herein.
  • FIG. 3 shows an example of a Bluetooth low power energy topology.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a structure of a GATT (Generic Attribute Profile) of Bluetooth low power energy.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a method for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of a method for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a user interface (UI) of a device when the device is activated through the Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • UI user interface
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data format for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • FIG. 11 illustrates an example of a GATT (Generic Attribute Profile) of the Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication system using the Bluetooth low power energy technology proposed in the present specification.
  • the wireless communication system 100 includes at least one server device 120 and at least one client device 110.
  • the server device and the client device perform Bluetooth communication using Bluetooth Low Energy (BLE) technology.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • BLE technology Compared to Bluetooth Basic Rate / Enhanced Data Rate (BR / EDR) technology, BLE technology has a relatively small duty cycle, enables low-cost production, and significantly reduces power consumption through low data rates. If you use a coin cell battery, it can operate for more than a year.
  • BR / EDR Bluetooth Basic Rate / Enhanced Data Rate
  • the BLE technology simplifies the connection procedure between devices, and the packet size is smaller than that of the Bluetooth BR / EDR technology.
  • the number of RF channels is 40
  • the data rate supports 1Mbps
  • the topology is a scatternet structure
  • latency is 3ms
  • (6) output power is less than 10mW (10dBm)
  • (7) is mainly used in applications such as mobile phones, watches, sports, healthcare, sensors, device control.
  • the server device 120 may operate as a client device in relation to other devices, and the client device may operate as a server device in relation to other devices. That is, in the BLE communication system, any one device may operate as a server device or a client device, and if necessary, operate as a server device and a client device.
  • the server device 120 may include a data service device, a slave device, a slave, a server, a conductor, a host device, a gateway, and a sensing device.
  • a sensing device, a monitoring device, a Positioning Host Device (PHD), a tag, a seeker, or a first device may be represented, and the client device 110 may be a master device.
  • the server device 120 and the client device 110 correspond to the main components of the wireless communication system, and the wireless communication system may include other components in addition to the server apparatus and the client apparatus.
  • the server device 120 When the server device 120 receives data from the client device 110 and directly communicates with the client device 110, when receiving a data request from the client device 110, the server device 120 responds with the response. Refers to an apparatus for providing data to the client device (110).
  • the server device 120 also sends a notification message and an indication message to the client device 110 to provide data information to the client device 110.
  • the server device 120 transmits an indication message to the client device 110
  • the server device 120 receives a confirmation message corresponding to the indication message from the client 110.
  • the server device 120 provides data information to a user through an output unit in the process of transmitting and receiving Notification, Indication, and Confirmation messages with the client device 110. Or may receive a request input from a user through a user input interface.
  • the server device 120 may read data from a memory unit or write new data to a corresponding memory in a process of transmitting and receiving a message with the client device 110.
  • one server device 120 may be connected to a plurality of client devices, and may be easily reconnected (or connected) with client devices by using bonding information.
  • the client device 110 refers to an apparatus for requesting server apparatus to transmit data information and data.
  • the client device 110 receives data from the server device 120 through a notification message, an indication message, and the like, and when receiving the indication message from the server device 120, the indication message. Send a confirmation message in response to
  • the client device 110 may provide information to the user through an output unit or receive an input from the user through the input unit in the process of transmitting and receiving messages with the server device 120.
  • the client device 110 may read data from a memory or write new data to a corresponding memory in a process of transmitting and receiving a message with the server device 120.
  • FIG. 2 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed herein.
  • the device proposed in the present invention includes a network interface 210, a display unit 220, a user input interface 230, and a control unit. 240, a multimedia module 250, a storage 260, a memory unit 270, and a power supply unit 280 may be included.
  • the network interface 10 refers to a device that enables the device to perform wired or wireless communication with another device.
  • the network interface 10 may include an energy efficient interface 212 and a legacy interface 214. .
  • the energy efficiency interface 212 is a device for low power wireless communication with low energy consumption, and refers to a unit (or module) that enables the device to search for another device or to transmit data.
  • the legacy interface 214 is a device for wireless communication, and refers to a unit (or module) that enables the device to search for another device or to transmit data.
  • the network interface may be called a communication unit.
  • the display unit 220 refers to a unit (or a module) that outputs data received through the network interface 210 or data stored in the storage 260 under the control of the control unit 240.
  • the control unit 240 refers to a module that controls the overall operation of the device.
  • the control unit 240 may be represented by a controller, a processor, a controller, and the like.
  • the control unit 240 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the control unit 240 controls the network interface 210 to receive an advertising message from another device, transmits a scan request message to the other device, and sends the scan request from the other device.
  • the communication unit controls the communication unit to receive a scan response message in response to the control unit, and controls the network interface to transmit a connect request message to the server device for establishing a Bluetooth connection with the other device.
  • control unit 240 reads or writes data using the attribute protocol from the other device. To control.
  • the multimedia module 250 is a unit (or module) for playing various kinds of multimedia, and the multimedia module 250 may be implemented in the control unit 240 or separately.
  • the storage 260 is a unit implemented in various kinds of devices, and refers to a non-volatile unit that can store various kinds of data.
  • the memory unit 270 is a unit implemented in various kinds of devices, and refers to a unit of volatile nature in which various kinds of data are temporarily stored.
  • the memory unit 260 may include a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a flash memory, a memory card, a storage medium, and / or another storage device.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory a flash memory
  • memory card a storage medium
  • storage medium a storage medium
  • the wireless communication network 210 may include baseband circuitry for processing wireless signals.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory unit 270 or the storage 260 and executed by a processor.
  • the memory unit 270 may be inside or outside the control unit 240 and may be connected to the control unit 240 by various well-known means.
  • the power supply unit 280 refers to a module that supplies power required for the operation of each component by receiving external power and internal power under the control of the control unit 240.
  • BLE technology has a small duty cycle, and the low data rate can greatly reduce power consumption, so that the power supply is required for the operation of each component with less output power (10 mW (10 dBm or less)). Can supply power.
  • the user input interface 230 refers to a module that provides a user's input to the control unit 240 like a screen button so that the user can control the operation of the device.
  • the present invention proposes a device activation method through Bluetooth LE and a method for predicting the activation time by receiving the remaining time from the device to be activated.
  • FIG. 3 shows an example of a Bluetooth low power energy topology.
  • device A corresponds to a master in a piconet (piconet A, shaded portion) having device B and device C as slaves.
  • a piconet means a set of devices occupying a shared physical channel in which any one of a plurality of devices is a master and the remaining devices are connected to the master device.
  • the BLE slave does not share a common physical channel with the master. Each slave communicates with the master through a separate physical channel. There is another piconet (piconet F) with master device F and slave device G.
  • a scatternet means a group of piconets in which connections between other piconets exist.
  • Device K is a master of device L and a slave of device M.
  • Device O is also on scatternet O.
  • Device O is a slave of device P and a slave of device Q.
  • Device D is an advertiser and device A is an initiator (group D).
  • Device E is a scanner and device C is an advertiser (group C).
  • Device H is an advertiser and devices I and J are scanners (group H).
  • Device K is also an advertiser and device N is an initiator (group K).
  • Device R is the advertiser and device O is the initiator (group R).
  • Devices A and B use one BLE piconet physical channel.
  • Devices A and C use another BLE piconet physical channel.
  • device D advertises using an advertisement event connectable onto an advertising physical channel, and device A is an initiator.
  • Device A may establish a connection with device D and add the device to piconet A.
  • device C advertises on the ad physical channel using some type of advertisement event captured by scanner device E.
  • Group D and Group C may use different advertising physical channels or use different times to avoid collisions.
  • Piconet F has one physical channel. Devices F and G use one BLE piconet physical channel. Device F is the master and device G is the slave.
  • Group H has one physical channel. Devices H, I and J use one BLE advertising physical channel. Device H is an advertiser and devices I and J are scanners.
  • devices K and L use one BLE piconet physical channel.
  • Devices K and M use another BLE piconet physical channel.
  • device K advertises using an advertisement event connectable onto an advertising physical channel
  • device N is an initiator.
  • Device N may form a connection with device K.
  • device K becomes a slave of two devices and simultaneously becomes a master of one device.
  • devices O and P use one BLE piconet physical channel.
  • Devices O and Q use another BLE piconet physical channel.
  • device R advertises using an advertisement event connectable onto an advertising physical channel, and device O is an initiator.
  • Device O may form a connection with device R.
  • device O becomes a slave of two devices and simultaneously becomes a master of one device.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 4 shows an example of a protocol stack of Bluetooth Basic Rate (BR) / Enhanced Data Rate (EDR), and (b) shows a protocol stack of Bluetooth Low Energy (LE). An example is shown.
  • BR Basic Rate
  • EDR Enhanced Data Rate
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the Bluetooth BR / EDR protocol stack has an upper controller stack 10 and a lower controller stack based on a host controller interface (HCI) 18. It may include a host stack (20) of.
  • HCI host controller interface
  • the host stack (or host module) 20 refers to a wireless transceiver module for receiving a 2.4 GHz Bluetooth signal and hardware for transmitting or receiving a Bluetooth packet.
  • the host stack (or host module) 20 is connected to a Bluetooth module which is the controller stack 10 to connect a Bluetooth module. Control and perform actions.
  • the host stack 20 may include a BR / EDR PHY layer 12, a BR / EDR baseband layer 14, and a link manager layer 16.
  • the BR / EDR PHY layer 12 is a layer for transmitting / receiving a 2.4 GHz radio signal and may transmit data by hopping 79 RF channels when using Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) modulation.
  • GFSK Gaussian Frequency Shift Keying
  • the BR / EDR baseband layer 14 plays a role of transmitting a digital signal, selects a channel sequence hopping 1400 times per second, and transmits a 625us length time slot for each channel.
  • the link manager layer 16 controls the overall operation (link setup, control, security) of the Bluetooth connection by using a link manager protocol (LMP).
  • LMP link manager protocol
  • the link manager layer 16 may perform the following functions.
  • the host controller interface layer 18 provides an interface between the host module and the controller module so that the host can provide commands and data to the controller, and the controller can provide events and data to the host.
  • the host stack (or host module) 20 may include a logical link control and adaptation protocol (L2CAP, 21), a security manager (SM, 22), an attribute protocol (Protocol, 23), a generic attribute profile, GATT 24), Generic Access Profile (GAP) 25, BR / EDR Profile 26.
  • L2CAP logical link control and adaptation protocol
  • SM security manager
  • GATT Generic Access Profile
  • GAP Generic Access Profile
  • the logical link control and adaptation protocol (L2CAP) 21 may provide one bidirectional channel for transmitting data to a specific protocol or profile.
  • the L2CAP 21 may multiplex various protocols, profiles, etc. provided by a higher layer of Bluetooth.
  • L2CAP of Bluetooth BR / EDR uses dynamic channel, supports protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode, and provides segmentation, reassembly, per-channel flow control, and error control.
  • the Security Manager (SM) 22 is a protocol for authenticating a device and providing key distribution.
  • the generic attribute profile GATT 24 may be operable as a protocol describing how the attribute protocol 23 is used in the construction of services.
  • the general attribute profile 24 may be operable to define how ATT attributes are grouped together into services, and may be operable to describe features associated with the services.
  • the generic attribute profile 24 and the attribute protocol may use features to describe the state and services of a device, and to describe how features relate to each other and how they are used.
  • the properties Protocol (23) and Profiles (26) define the definition of a service (profile) using Bluetooth BR / EDR and an application protocol for sending and receiving these data, and the Generic Access Profile (GAP) 25 ) Defines how devices are discovered, connected, and presented to users, and provides privacy.
  • GAP Generic Access Profile
  • the Bluetooth LE protocol stack is a controller stack 30 operable to handle timing-critical radio interface and a host operable to process high level data. It contains a stack (Host stack, 40).
  • the controller stack 30 may be implemented using a communication module that may include a Bluetooth radio, for example, a processor module that may include a processing device such as a microprocessor.
  • the host stack may be implemented as part of an OS running on a processor module, or as an instance of a package on the OS.
  • controller stack and the host stack can be operated or executed on the same processing device in the processor module.
  • the controller stack 30 includes a physical layer (PHY) 32, a link layer 34, and a host controller interface 36.
  • PHY physical layer
  • link layer 34 link layer
  • host controller interface 36 host controller interface
  • the physical layer (PHY) 32 is a layer that transmits and receives a 2.4 GHz radio signal and uses GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation and a frequency hopping technique composed of 40 RF channels.
  • GFSK Gausian Frequency Shift Keying
  • the link layer 34 which transmits or receives a Bluetooth packet, creates a connection between devices after performing advertising and scanning functions using three advertising channels, and generates up to 257 bytes of data packets through 37 data channels. Provides the ability to send and receive.
  • the host stack includes a generic access profile (GAP) 40, a logical link control and adaptation protocol (L2CAP, 41), a security manager (SM, 42), an attribute protocol (ATT, 440), and a general attribute profile.
  • GAP generic access profile
  • L2CAP logical link control and adaptation protocol
  • SM security manager
  • ATT attribute protocol
  • 440 general attribute profile
  • GATT Generic Attribute Profile
  • GATT Generic Access Profile
  • LT profile 46 may be included.
  • the host stack 40 is not limited to this and may include various protocols and profiles.
  • the host stack uses L2CAP to multiplex the various protocols, profiles, etc. provided by Bluetooth.
  • L2CAP Logical Link Control and Adaptation Protocol 41 may provide one bidirectional channel for transmitting data to a specific protocol or profile.
  • the L2CAP 41 may be operable to multiplex data among higher layer protocols, segment and reassemble packages, and manage multicast data transmission.
  • Bluetooth LE uses three fixed channels (one for the signaling channel, one for the Security Manager, and one for the Attribute protocol).
  • BR / EDR Base Rate / Enhanced Data Rate
  • the SM (Security Manager) 42 is a protocol for authenticating a device and providing key distribution.
  • Attribute Protocol (ATT) 43 defines a rule for accessing data of a counterpart device in a server-client structure. ATT has six message types (Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation).
  • the Request message is a message for requesting specific information from the client device to the server device
  • the Response message is a response message to the request message, which is a message transmitted from the server device to the client device.
  • Command message A message sent from the client device to the server device to indicate a command of a specific operation.
  • the server device does not transmit a response to the command message to the client device.
  • Notification message This message is sent from the server device to the client device for notification such as an event.
  • the client device does not transmit a confirmation message for the notification message to the server device.
  • Indication and Confirm message This message is transmitted from the server device to the client device for notification such as an event. Unlike the notification message, the client device transmits a confirmation message for the Indication message to the server device.
  • the present invention transmits a value for the data length when a long data request is made in the GATT profile using the attribute protocol (ATT, 43) so that the client can know the data length clearly, and from the server using the UUID (Characteristic) Can receive the value.
  • ATT attribute protocol
  • UUID Consumer User Data
  • the General Access Profile (GAP) 45 is a newly implemented layer for Bluetooth LE technology, and is used to control role selection and multi-profile operation for communication between Bluetooth LE devices.
  • the general access profile 45 is mainly used for device discovery, connection creation, and security procedures, and defines a method of providing information to a user, and defines the type of an attribute as follows.
  • UUID Universal Unique Identifier, value type
  • the LE profile 46 is mainly applied to a Bluetooth LE device as profiles having a dependency on GATT.
  • the LE profile 46 may be, for example, Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service, and the like. Details of GATT-based Profiles are as follows.
  • the generic attribute profile GATT 44 may be operable as a protocol describing how the attribute protocol 43 is used in the construction of services.
  • the generic attribute profile 44 may be operable to specify how ATT attributes are grouped together into services, and may be operable to describe features associated with the services.
  • the generic attribute profile 44 and the attribute protocol may use features to describe the state and services of a device, and how features relate to each other and how they are used.
  • the BLE procedure may be classified into a device filtering procedure, an advertising procedure, a scanning procedure, a discovery procedure, a connecting procedure, and the like.
  • the device filtering procedure is a method for reducing the number of devices performing a response to a request, an indication, a notification, and the like in the controller stack.
  • the controller stack can control the number of requests sent, reducing power consumption in the BLE controller stack.
  • the advertising device or scanning device may perform the device filtering procedure to limit the device receiving the advertising packet, scan request or connection request.
  • the advertising device refers to a device that transmits an advertising event, that is, performs an advertisement, and is also referred to as an advertiser.
  • the scanning device refers to a device that performs scanning and a device that transmits a scan request.
  • the scanning device when the scanning device receives some advertising packets from the advertising device, the scanning device should send a scan request to the advertising device.
  • the scanning device may ignore the advertisement packets transmitted from the advertisement device.
  • the device filtering procedure may also be used in the connection request process. If device filtering is used in the connection request process, it is not necessary to transmit a response to the connection request by ignoring the connection request.
  • the advertising device performs an advertising procedure to perform a non-directional broadcast to the devices in the area.
  • non-directional broadcast refers to broadcast in all directions rather than broadcast in a specific direction.
  • Non-directional broadcasts refer to broadcasts in a particular direction. Non-directional broadcasts occur without a connection procedure between an advertising device and a device in a listening (or listening) state (hereinafter referred to as a listening device).
  • the advertising procedure is used to establish a Bluetooth connection with a nearby initiating device.
  • the advertising procedure may be used to provide periodic broadcast of user data to the scanning devices that are listening on the advertising channel.
  • the advertising devices may receive a scan request from listening devices that are listening to obtain additional user data from the advertising device.
  • the advertising device transmits a response to the scan request to the device that sent the scan request through the same advertising physical channel as the received advertising physical channel.
  • Broadcast user data sent as part of an advertisement packet is dynamic data, while scan response data is generally static data.
  • the advertising device may receive a connection request from the initiating device on the advertising (broadcast) physical channel. If the advertising device used a connectable advertising event and the initiating device was not filtered by the device filtering procedure, the advertising device stops the advertising and enters the connected mode. The advertising device may start advertising again after the connected mode.
  • the device performing the scanning i.e., the scanning device, performs a scanning procedure to listen to the non-directional broadcast of the user data from the advertising devices using the advertising physical channel.
  • the scanning device sends a scan request to the advertising device via the advertising physical channel to request additional user data from the advertising device.
  • the advertising device transmits a scan response that is a response to the scan request, including additional user data requested by the scanning device over the advertising physical channel.
  • the scanning procedure can be used while connected to other BLE devices in the BLE piconet.
  • the scanning device If the scanning device is in an initiator mode that can receive the broadcasted advertising event and initiate a connection request, the scanning device sends the connection request to the advertising device via the advertising physical channel to the advertising device. You can start a Bluetooth connection with.
  • the scanning device When the scanning device sends a connection request to the advertising device, the scanning device stops initiator mode scanning for further broadcast and enters the connected mode.
  • Bluetooth devices Devices capable of Bluetooth communication (hereinafter referred to as “Bluetooth devices”) perform an advertisement procedure and a scanning procedure to find devices that are nearby or to be found by other devices within a given area.
  • the discovery procedure is performed asymmetrically.
  • a Bluetooth device that attempts to find another device around it is called a discovering device and listens for devices that advertise a scannable advertisement event.
  • Bluetooth devices discovered and available from other devices are referred to as discoverable devices, and actively broadcast advertising events so that other devices can scan through an advertising (broadcast) physical channel.
  • Both the discovering device and the discoverable device may already be connected with other Bluetooth devices in the piconet.
  • connection procedure is asymmetric, and the connection procedure requires the other Bluetooth device to perform the scanning procedure while the specific Bluetooth device performs the advertisement procedure.
  • the advertising procedure can be the goal, so that only one device will respond to the advertising.
  • the connection may be initiated by sending a connection request to the advertising device via the advertising (broadcast) physical channel.
  • the link layer LL enters the advertisement state by the instruction of the host (stack). If the link layer is in the advertisement state, the link layer sends advertisement packet data units (PDUs) in the advertisement events.
  • PDUs advertisement packet data units
  • Each advertising event consists of at least one advertising PDU, which is transmitted via the advertising channel indexes used.
  • the advertisement event may terminate when the advertisement PDU is transmitted through each of the advertisement channel indexes used, or may terminate the advertisement event earlier when the advertisement device needs to make space for performing another function.
  • the link layer enters the scanning state by the indication of the host (stack). In the scanning state, the link layer listens for advertising channel indices.
  • scanning states There are two types of scanning states: passive scanning and active scanning, each scanning type being determined by the host.
  • ScanInterval is defined as the interval (interval) between the starting points of two consecutive scan windows.
  • the link layer must listen for completion of all scan intervals in the scan window as instructed by the host. In each scan window, the link layer must scan a different advertising channel index. The link layer uses all available advertising channel indexes.
  • the link layer When passive scanning, the link layer only receives packets and does not transmit any packets.
  • the link layer When active scanning, the link layer performs listening to rely on the advertising PDU type, which may request advertising PDUs and additional information related to the advertising device from the advertising device.
  • the link layer enters the initiation state by the indication of the host (stack).
  • the link layer When the link layer is in the initiating state, the link layer performs listening for the advertising channel indexes.
  • the link layer listens for the advertising channel index during the scan window period.
  • the link layer enters the connected state when the device performing the connection request, i.e., the initiating device, sends the CONNECT_REQ PDU to the advertising device or when the advertising device receives the CONNECT_REQ PDU from the initiating device.
  • connection After entering the connected state, the connection is considered to be created. However, it does not need to be considered to be established at the time the connection enters the connected state. The only difference between the newly created connection and the established connection is the link layer connection supervision timeout value.
  • the link layer that performs the master role is called a master, and the link layer that performs the slave role is called a slave.
  • the master controls the timing of the connection event, and the connection event is the point in time when the master and the slave are synchronized.
  • BLE devices use the packets defined below.
  • the link layer has only one packet format used for both advertisement channel packets and data channel packets.
  • Each packet consists of four fields: Preamble, Access Address, PDU, and CRC.
  • the PDU When one packet is sent on an advertising physical channel, the PDU will be an advertising channel PDU, and when one packet is sent on a data physical channel, the PDU will be a data channel PDU.
  • Advertising channel PDU (Advertising Channel PDU )
  • the advertising channel PDU Packet Data Unit
  • PDU Packet Data Unit
  • the PDU type field of the advertising channel PDU included in the header indicates a PDU type as defined in Table 1 below.
  • Advertising PDU (Advertising PDU )
  • advertising channel PDU types are called advertising PDUs and are used in specific events.
  • ADV_IND Connectable Non-Oriented Ads Event
  • ADV_DIRECT_IND Connectable Directional Advertising Event
  • ADV_NONCONN_IND Non-Connectable Non-Oriented Ads Event
  • ADV_SCAN_IND Scannable Non-Oriented Ads Event
  • the PDUs are transmitted at the link layer in the advertisement state and received by the link layer in the scanning state or initiating state.
  • the advertising channel PDU type below is called a scanning PDU and is used in the state described below.
  • SCAN_REQ Sent by the link layer in the scanning state and received by the link layer in the advertising state.
  • SCAN_RSP Sent by the link layer in the advertising state and received by the link layer in the scanning state.
  • the advertising channel PDU type below is called the initiating PDU.
  • CONNECT_REQ Sent by the link layer in the initiating state and received by the link layer in the advertising state.
  • the data channel PDU has a 16-bit header, payloads of various sizes, and may include a message integrity check (MIC) field.
  • MIC message integrity check
  • the procedure, state, packet format, etc. in the BLE technology may be applied to perform the methods proposed herein.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a structure of a GATT profile of Bluetooth low power energy.
  • the GATT Generic Attribute Profile
  • a peripheral device for example, a sensor device serves as a GATT server, and has a definition of a service and a characteristic.
  • the GATT client sends a data request to the GATT server, and all transactions begin at the GATT client and receive a response from the GATT server.
  • the GATT-based operating structure used in the Bluetooth LE is based on Profile, Service, and Characteristic, and may form a vertical structure as shown in FIG. 5.
  • the profile consists of one or more services, and the service may consist of one or more features or other services.
  • the service divides data into logical units and may include one or more characteristics or other services.
  • Each service has a 16-bit or 128-bit identifier called the Universal Unique Identifier (UUID).
  • UUID Universal Unique Identifier
  • the characteristic is the lowest unit in the GATT based operation structure.
  • the property contains only one data and has a UUID of 16 bits or 128 bits similar to the service.
  • the property is defined as a value of various pieces of information and requires one attribute to contain each piece of information. Multiple properties of the above properties can be used.
  • the attribute consists of four components and has the following meaning.
  • Type the type of the attribute
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • the first device 200 may obtain information related to the state and activation of the second device 300 through a Bluetooth LE connection procedure.
  • the second device 300 will be described on the assumption that only the Bluetooth LE module is activated to reduce power consumption.
  • the state of the second device 300 may be a light sleep, deep sleep, or hibernation state in order to reduce the maximum power consumption.
  • the second device 300 periodically transmits an advertising message to the first device 300 in the advertising state (S6010).
  • the advertisement message may include a device ID indicating the second device 300, a device name, status information indicating whether the second device 300 is available, information related to activation of the second device 300, For example, the time until the second device 300 wakes up or a network module other than the Bluetooth LE module (for example, a module for alternative communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.) wakes up. It may include time information indicating the time to the flag.
  • the state information indicates whether or not the second device 300 can be used.
  • a power state of the second device 300 and / or another device may indicate that the second device 300 is available. It can indicate whether the hardware or software resources of the PC are occupied.
  • the first device 200 may receive the advertisement message transmitted from the second device 300 in a scanning state, and only the current state of the second device 300 through the advertisement message. Rather, it may be known how long the second device 300 wakes up.
  • the first device 300 transmits a connection request message to the second device 300 to connect with the second device 300 via Bluetooth LE (S6020), and the second device 300 Communication via Bluetooth LE is enabled.
  • the second device eg, through the request and response of the information stored in the GATT Database of the second device 300. Additional information may be obtained from 300 (S6030).
  • the first device 200 may communicate with the second device 300 through an interface other than Bluetooth LE (S6040).
  • the first device 200 may know not only the current state of the second device 300 but also the time until the second device 300 wakes up.
  • the 200 may adjust a time out time required until a process required for controlling the second device 300 is connected.
  • the guide screen or an advertisement may be output through the output unit of the first device 200.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a method for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • the first device 200 may obtain information related to the status and activation of the second device 300 through a Bluetooth LE connection procedure, and the first device 200 may be configured to obtain the second device.
  • the second device 300 may be woken up based on the information transmitted from the device.
  • the second device 300 will be described on the assumption that only the Bluetooth LE module is activated to reduce power consumption.
  • the second device 300 may be in a light sleep deep sleep or hibernation state in order to reduce the maximum power consumption.
  • the second device 300 periodically transmits a first advertising message to the first device 300 in an advertising state (S7010).
  • the first advertisement message may include a device ID indicating the second device 300, a device name, and a network module other than the second device 300 or the Bluetooth LE module (eg, Bluetooth BR / EDR, Wi- It may include status information indicating whether or not the module for the alternative communication, such as Fi.
  • a device ID indicating the second device 300
  • a device name e.g., a device name
  • a network module other than the second device 300 or the Bluetooth LE module eg, Bluetooth BR / EDR, Wi- It may include status information indicating whether or not the module for the alternative communication, such as Fi.
  • the first device 200 After receiving the advertisement message from the second device 300, the first device 200 controls the second device 300 or connects the second device 300 to the second device 300. When it is necessary to wake up the device 300, a second advertisement message (or a request message) is transmitted to the second device 300 (S7020).
  • the second advertisement message may include a device ID indicating the first device and an activation indicator for requesting activation of the second device.
  • the second device that receives the activation indicator requesting activation of the device from the first device 200 sends a third advertisement message (or response message) to transmit the remaining time until activation to the first device 200.
  • a third advertisement message or response message
  • the third advertisement message remains until the second device 300 or a network module other than the Bluetooth LE module (for example, a module for alternative communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.) is fully activated.
  • the advertisement message may have an ADV_DIRECT_IND type of Table 1 in order to be transmitted only to the first device.
  • steps S7040 to S7060 are the same as those of steps S6020 to S6040 of FIG. 6, description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of a method for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • the first device 200 may obtain information related to the status and activation of the second device 300 through a Bluetooth LE connection procedure, and the first device 200 may acquire the second device.
  • the second device 300 may be woken up based on the information transmitted from the device.
  • the second device 300 will be described on the assumption that only the Bluetooth LE module is activated to reduce power consumption.
  • the second device 300 may be in a light sleep deep sleep or hibernation state in order to reduce the maximum power consumption.
  • the second device 300 periodically transmits an advertising message to the first device 300 in the advertising state (S8010).
  • the advertisement message may include a device ID indicating the second device 300, a device name, and a network module other than the second device 300 or the Bluetooth LE module (eg, Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.). As such, it may include state information indicating whether the module for alternate communication is available.
  • the first device 200 After receiving the advertisement message from the second device 300, the first device 200 needs additional information or to control the second device 300 or with the second device 300.
  • a scan request message (or a request message) is transmitted to the second device 300 (S8020).
  • the scan request message may include a device ID indicating the first device and an activation indicator for requesting activation of the second device.
  • the second device receiving the scan request message from the first device 200 sends a scan response message (or response message) to the second device 300 to transmit additional information to the first device 200. (S8030).
  • the scan response message is the time remaining until the second device 300 or a network module other than the Bluetooth LE module (for example, a module for replacement communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.) is completely activated.
  • the advertisement message may have an ADV_DIRECT_IND type of Table 1 in order to be transmitted only to the first device.
  • steps S8040 to S8060 are the same as those of steps S6020 to S6040 of FIG. 6, description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a user interface (UI) of a device when the device is activated through the Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • UI user interface
  • a user interface may be output to a display unit of the first device 200 according to each step of the method for activating the second device 300 described with reference to FIGS. 6 to 8. have.
  • the user when the user wants to connect the second device 300, the user selects the second device 300 output to the first device 200.
  • the first device 200 transmits an activation indicator to the second device 300 to activate the second device 300, and the second device 300 or the second device 300 from the second device 300.
  • Time information indicating the time remaining until activation of a network module other than the Bluetooth LE module (for example, a module for replacement communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.) is obtained.
  • the first device 200 outputs the remaining time until the second device 300 is activated based on the time information received from the second device 300 through the display unit. In this case, the first device 200 may display the remaining time until the remaining time is timed out.
  • the first device 200 when the remaining time is timed out and the second device 300 is fully activated, the first device 200 outputs that the second device 300 is fully activated. Thereafter, the first device 200 may communicate with the second device 300 through Bluetooth LE or other communication means.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data format for activating a device through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • the status information indicates whether a device or a network module of the device (eg, a module for alternate communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.) is available, and according to the status of the device. It can have a different value in the Data field.
  • a device or a network module of the device eg, a module for alternate communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.
  • the state information may indicate a power state of the second device 300 and / or whether another device occupies a hardware or software resource of the second device 300.
  • Tables 2 and 3 below show examples of the AD Data field values.
  • Table 2 shows an example of values that may be included in the AD Data field when the state information indicates only the power state of the second device 300. In this case, only some of the values in Table 2 may be used to indicate the power state of the second device 300. For example, the second device 300 may indicate the power state of the second device 300 using only the values of “0x00”, 0x01 ”, and“ 0x02 ”in Table 2 above.
  • Table 3 shows another example of a value that may be included in the AD Data field, and the value of Table 3 may be used to utilize the second device 300 as well as the power state of the second device 300. It can indicate whether it can.
  • the power state of the second device 300 not only the power state of the second device 300 but also other devices occupy resources of hardware and / or software of the second device 300.
  • the first device 200 may indicate that the second device 300 is not currently available.
  • FIG. 10B illustrates time information indicating a time remaining until a device or a network module other than the Bluetooth LE module (for example, a module for replacement communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.) is activated. An example is shown.
  • a module for replacement communication such as Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, etc.
  • the time information indicates the time remaining until all of the functions or some functions are activated in the current state, and thus the device itself is operated (for example, when the device or a specific unit of the device is ON).
  • the device may be output from the device itself, or if the activation command is received from another device, the time information may be transmitted to the other device and output through the display module of the other device.
  • the time information may have a value from 0 to 255, and may have a different value according to the state information of FIG.
  • FIG. 11 illustrates an example of a GATT (Generic Attribute Profile) of the Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • the second device is connected to the second device 300.
  • An example of a GATT database in which additional information of the device 300 is stored is shown.
  • the GATT database may include activation time information indicating an activation time of each module of the device, for example, a module for an alternative communication means and a service that can be provided.
  • the first device 200 may request the second device 300 for information stored in a GATT database through a Bluetooth LE connection.
  • Wi-Fi activation time 8 sec
  • Web Server activation time 10 sec
  • Service A activation time 12 sec. It may transmit to the first device 200.
  • the present disclosure relates to the transmission and reception of Bluetooth data, and more particularly, to a method and apparatus for connecting alternative communication means using Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth Low Energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 이용가능 여부를 나타내는 상태 정보 또는 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계; 상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함하는 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.

Description

블루투스 LE(LOW ENERGY) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 근거리 기술인 블루투스를 이용하여 디바이스를 연결하기 위한 것으로써, 특히 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy: BLE) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
블루투스는 근거리에서 각종 디바이스들을 무선으로 연결하여 데이터를 주고 받을 수 있는 근거리 무선 기술 규격이다. 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 두 기기간 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 사용자(User)는 통신하고자 하는 블루투스(Bluetooth) 디바이스(Device)들을 검색(Discovery)하고 연결(Connection)을 요청하는 절차를 수행한다. 본 발명에서 디바이스는 기기, 장치를 의미할 수 있다.
이때, 사용자는 블루투스 디바이스를 이용하여 사용하고자 하는 블루투스 통신방법에 따라 블루투스 디바이스를 검색한 후 연결을 수행할 수 있다.
블루투스 통신방법에는 BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate)방식과 저전력 방식인 LE (Low Energy)방식이 있다. BR/EDR 방식은 블루투스 클래식 (Bluetooth Classic)라고 호칭될 수 있다. 블루투스 클래식 방식은 베이직 레이트(Basic Rate)를 이용하는 블루투스 1.0부터 이어져온 블루투스 기술과 블루투스 2.0에서부터 지원되는 인핸스드 데이터 레이트(Enhanced Data Rate)를 이용하는 블루투스 기술을 포함한다.
블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low energy, 이하 블루투스 LE라고 한다.)기술은 블루투스 4.0부터 적용되어 적은 전력을 소모하여 수백 키로바이트(KB)의 정보를 안정적으로 제공할 수 있다. 이러한 블루투스 저전력 에너지 기술은 속성 프로토콜(Attribute Protocol)을 활용해서 디바이스(Device) 간 정보를 교환하게 된다. 이러한 블루투스 LE 방식은 헤더의 오버헤드(overhead)를 줄이고 동작을 간단하게 해서 에너지 소비를 줄일 수 있다.
블루투스 기기들 중에는 디스플레이(Display)나 유저인터페이스(User Interface)가 없는 제품들도 있다. 다양한 종류의 블루투스 기기들과 그 중에서도 유사기술이 적용된 블루투스 기기들 간의 연결 / 관리 / 제어 / 분리 (Connection / Management / Control / Disconnection)의 복잡도가 증가하고 있다.
또한, 블루투스는 비교적 저전력, 저비용으로 비교적 빠른 속도를 낼 수 있으나, 전송 거리가 일반적으로 최대 100m로 한정적이므로, 한정된 공간에서 사용하기 적합하다.
본 발명은, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 절전 상태에 있는 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스가 활성화되기까지 남은 시간 정보를 전송하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스의 대체 통신 수단 및 서비스를 활성화 하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법을 제공한다.
구체적으로, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법은, 제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 이용 가능 여부를 나타내는 상태 정보 또는 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계; 상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함하는 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 요청 메시지는 상기 제 2 디바이스의 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 상태 정보는, 상기 제 2 디바이스의 상태에 따라 오프(OFF), 온 앤 어베일러블(On and Available), 또는 온 앤 언어베일러블(On and Unavailable) 중 하나이다.
또한, 본 발명에서, 상기 시간 정보는, 상기 상태 정보에 따라 달라진다.
또한, 본 발명에서, 상기 시간 정보는, 상기 제 2 디바이스의 하드웨어의 활성화 시간 또는 소프트웨어의 활성화 시간 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 GATT Database에 저장되어 있는 추가 정보를 요청하기 위한 판독 요청(read request)을 전송하는 단계; 및 상기 제 2 디바이스로부터 상기 추가 정보를 포함하는 판독 응답(Read response)을 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 2 디바이스가 다수의 대체 통신 수단을 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 대체 통신 수단 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 2 디바이스가 다수의 서비스를 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 서비스 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함한다.
또한, 본 발명은, 외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 이용 가능 여부를 나타내는 상태 정보 또는 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하고, 상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함하는 요청 메시지를 전송하며, 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 디바이스를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 상태 정보는, 상기 제 2 디바이스의 상태에 따라 오프(OFF), 온 앤 어베일러블(On and Available), 또는 온 앤 언어베일러블(On and Unavailable) 중 하나이다.
또한, 본 발명에서, 상기 시간 정보는, 상기 상태 정보에 따라 달라진다.
또한, 본 발명에서, 상기 시간 정보는, 상기 제 2 디바이스의 하드웨어의 활성화 시간 또는 소프트웨어의 활성화 시간 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 프로세서는, 상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 GATT(Generic Attribute Profile) Database에 저장되어 있는 추가 정보를 요청하기 위한 판독 요청(read request)을 전송하고, 상기 제 2 디바이스로부터 상기 추가 정보를 포함하는 판독 응답(Read response)을 수신하도록 제어한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 2 디바이스가 다수의 대체 통신 수단을 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 대체 통신 수단 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 2 디바이스가 다수의 서비스를 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 서비스 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법에 따르면, 비활성화 또는 슬립 상태로 존재하는 디바이스를 활성활 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스로부터 활성화까지 남은 시간 정보를 전송 받을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스로부터 활성화까지 남은 시간 정보를 전송 받음으로써, 디바이스의 활성화 시간을 알 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스가 지원하는 대체 통신 기술 및 서비스가 활성화되기까지 남은 시간을 알 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 3은 블루투스 저전력 에너지 토폴로지(Topology)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 5는 블루투스 저전력 에너지의 GATT(Generic Attribute Profile)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 하는 경우, 디바이스의 UI(User Interface)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 데이터 포맷의 일 예를 나타낸 도이다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE의 GATT(Generic Attribute Profile)의 일 예를 나타낸다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명과 관련된 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
무선 통신 시스템(100)은 적어도 하나의 서버 디바이스(Server Device, 120) 및 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(Client Device, 110)를 포함한다.
서버 장치와 클라이언트 장치는 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE, 이하 편의상 ‘BLE’로 표현한다.) 기술을 이용하여 블루투스 통신을 수행한다.
먼저, BLE 기술은 블루투스 BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate) 기술과 비교하여, 상대적으로 작은 duty cycle을 가지며 저 가격 생산이 가능하고, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 코인 셀(coin cell) 배터리를 이용할 경우 1년 이상 동작이 가능하다.
또한, BLE 기술에서는 디바이스 간 연결 절차를 간소화하였으며, 패킷 사이즈도 블루투스 BR/EDR 기술에 비해 작게 설계되어 있다.
BLE 기술에서, (1) RF 채널수는 40개이며, (2) 데이터 전송 속도는 1Mbps를 지원하며, (3) 토폴로지는 스캐터넷 구조이며, (4) latency는 3ms 이며, (5) 최대 전류는 15mA이하이며, (6) 출력 전력은 10mW(10dBm)이하이며, (7) 휴대폰, 시계, 스포츠, 헬스케어, 센서, 기기제어 등의 어플리케이션에 주로 사용된다.
상기 서버 디바이스(120)는 다른 장치와의 관계에서 클라이언트 장치로 동작할 수 있고, 상기 클라이언트 장치는 다른 장치와의 관계에서 서버 장치로 동작할 수 있다. 즉, BLE 통신 시스템에서 어느 하나의 장치는 서버 장치 또는 클라이언트 장치로 동작하는 것이 가능하며, 필요한 경우, 서버 장치 및 클라이언트 장치로 동시에 동작하는 것도 가능하다.
상기 서버 디바이스(120)는 데이터 서비스 장치(Data Service Device), 슬레이브 디바이스(slave device), 슬레이브(slave), 서버, 컨덕터(Conductor), 호스트 디바이스(Host Device), 게이트웨이(Gateway), 센싱 장치(Sensing Device), 모니터링 장치(monitoring device), PHD(Positioning Host Device), 태그(tag), 시커(Seeker) 또는 제 1 디바이스 등으로 표현될 수 있으며, 상기 클라이언트 디바이스(110)는 마스터 디바이스(master device), 마스터(master), 클라이언트, 멤버(Member), 센서 디바이스, 싱크 디바이스(Sink Device), 콜렉터(Collector), PCD(Positioning Client Device), 위치 추정 기기, 컨트롤러(Controller), 로케이터 컨트롤러(Locator Controller), 로케이터(Locator), 프로바이더(Provider) 또는 제 2 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
서버 디바이스(120)와 클라이언트 디바이스(110)는 상기 무선 통신 시스템의 주요 구성요소에 해당하며, 상기 무선 통신 시스템은 서버 장치 및 클라이언트 장치 이외에도 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
상기 서버 디바이스(120)는 상기 클라이언트 디바이스(110)로부터 데이터를 제공 받고, 상기 클라이언트 디바이스(110)와 직접 통신을 수행함으로써, 상기 클라이언트 디바이스(110)부터 데이터 요청을 수신하는 경우, 응답을 통해 상기 클라이언트 디바이스(110)로 데이터를 제공하는 장치를 말한다.
또한, 상기 서버 디바이스(120)는 상기 클라이언트 장치(110)로 데이터 정보를 제공하기 위해 상기 클라이언트 디바이스(110)에게 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지를 보낸다. 또한, 상기 서버 디바이스(120)는 상기 클라이언트 디바이스(110)로 지시 메시지(Indication message)를 전송하는 경우, 상기 클라이언트(110)로부터 상기 지시 메시지에 대응하는 확인(Confirm) 메시지를 수신한다.
또한, 상기 서버 디바이스(120)는 알림(Notification), 지시(Indication), 확인(Confirmation) 메시지들을 상기 클라이언트 디바이스(110)와 송수신하는 과정에서 출력부(Display Unit)을 통해서 사용자에게 데이터 정보를 제공하거나 입력부(User Input Interface)를 통해 사용자로부터 입력되는 요청을 수신할 수 있다.
또한, 상기 서버 디바이스(120)는 상기 클라이언트 디바이스(110)와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리(memory unit)로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
또한, 하나의 서버 디바이스(120)는 다수의 클라이언트 디바이스들과 연결될 수 있으며, 본딩(Bonding) 정보를 활용하여 클라이언트 장치들과 쉽게 재 연결(또는 접속)이 가능하다.
상기 클라이언트 디바이스(110)는 서버 장치에게 데이터 정보 및 데이터 전송을 요청하는 장치를 말한다.
상기 클라이언트 디바이스(110)는 상기 서버 디바이스(120)로부터 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지 등을 통해 데이터를 수신하고, 지시 메시지를 상기 서버 디바이스(120)로부터 수신하는 경우, 상기 지시 메시지에 대한 응답으로 확인 메시지를 보낸다.
상기 클라이언트 디바이스(110)도 마찬가지로 상기 서버 디바이스(120)와 메시지들을 송수신하는 과정에서 출력부를 통해서 사용자에게 정보를 제공하거나 입력부를 통해서 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 클라이언트 디바이스(110)는 상기 서버 디바이스(120)와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제안 하는 디바이스는 네트워크 인터페이스(Network Interface, 210), 디스플레이 유닛(Display Unit, 220), 사용자 입력 인터페이스(User Input Interface, 230), 제어 유닛(Control Unit, 240), 멀티미디어 모듈(Multimedia Module, 250), 스토리지(Storage, 260), 메모리 유닛(Memory Unit, 270) 및 전력 공급부(Power Supply Unit, 280)를 포함할 수 있다.
상기 네트워크 인터페이스(Network Interface, 210), 디스플레이 유닛(Display Unit, 220), 사용자 입력 인터페이스(User Input Interface, 230), 제어 유닛(Control Unit, 240), 멀티미디어 모듈(Multimedia Module, 250), 스토리지(Storage, 260), 메모리 유닛(Memory Unit, 270) 및 전력 공급 유닛(Power Supply Unit, 280)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
상기 네트워크 인터페이스(10)는 상기 디바이스가 다른 디바이스와 유선 또는 무선 통신이 가능하도록 하는 장치를 말하는 것으로, 에너지 효율 인터페이스(Energy Efficient Interface, 212) 및 레가시 인터페이스(Legacy Interface, 214)를 포함할 수 있다.
상기 에너지 효율 인터페이스(212)는 에너지 소모가 적은 저 전력 무선 통신을 위한 장치로써, 상기 디바이스가 연결하고자 하는 다른 디바이스를 검색하거나 데이터 전송을 가능하게 하는 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 레가시 인터페이스(214)는 무선 통신을 위한 장치로써, 상기 디바이스가 연결하고자 하는 다른 디바이스를 검색하거나 데이터 전송을 가능하게 하는 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 네트워크 인터페이스는 통신부로 호칭될 수 있다.
상기 디스플레이 유닛(220)은 상기 네트워크 인터페이스(210)를 통해 수신된 데이터 또는 스토리지(260)에 저장되어 있는 데이터를 상기 제어 유닛(240)의 제어에 의해 출력하는 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 제어 유닛(240)는 상기 디바이스의 전반적인 동작을 제어하는 모듈을 말한다. 상기 제어 유닛(240)은 제어부, 프로세서, 컨트롤러 등으로 표현될 수 있다.
상기 제어 유닛(240)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.
상기 제어 유닛(240)은 다른 디바이스로부터 광고(Advertising) 메시지를 수신하도록 상기 네트워크 인터페이스(210)를 제어하며, 상기 다른 디바이스로 스캔 요청(Scan Request) 메시지를 전송하고, 상기 다른 디바이스로부터 상기 스캔 요청에 대한 응답으로 스캔 응답(Scan Response) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 다른 디바이스와 블루투스 연결 설정을 위해 상기 서버 디바이스로 연결 요청(Connect Request) 메시지를 전송하도록 상기 네트워크 인터페이스를 제어한다.
또한, 상기 제어 유닛(240)은 상기 연결 절차를 통해 블루투스 LE 커넥션(Connection)이 형성된 이후, 상기 다른 디바이스로부터 속성 프로토콜을 이용하여 데이터를 읽어오거나(Read), 기록(Write)할 수 있도록 상기 통신부를 제어한다.
상기 멀티미디어 모듈(250)은 다양한 종류의 멀티미디어 재생을 위한 유닛(또는 모듈)으로써, 상기 멀티미디어 모듈(250)은 상기 제어 유닛(240) 내에 또는 별도로 구현될 수 있다.
상기 스토리지(260)는 다양한 종류의 디바이스에 구현되는 유닛으로서, 다양한 종류의 데이터를 저장할 수 있는 비 휘발성 성격의 유닛을 말한다.
상기 메모리 유닛(270)은 다양한 종류의 디바이스에 구현되는 유닛으로서, 다양한 종류의 데이터가 임시적으로 저장되는 휘발성 성격의 유닛을 말한다.
상기 메모리 유닛(260)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
상기 무선 통신 네트워크(210)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리 유닛(270) 또는 스토리지(260)에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
상기 메모리 유닛(270)은 상기 제어 유닛(240) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어 유닛(240)과 연결될 수 있다.
상기 전력 공급 유닛(Power Supply unit, 280)은 상기 제어 유닛(240)의 제어 하에 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급해주는 모듈을 말한다.
앞에서 살핀 것처럼, BLE 기술에서는 작은 duty cycle을 가지며, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어, 상기 전력 공급부는 적은 출력 전력으로도(10mW(10dBm)이하) 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
상기 사용자 입력 인터페이스(230)는 화면 버튼과 같이 사용자의 입력을 상기 제어 유닛(240)에게 제공하여 디바이스의 동작을 사용자가 제어할 수 있게 하는 모듈을 말한다.
상기 디바이스는 계속해서 사용되지 않는 경우, 에너지 효율 인터페이스(예를 들면, 블루투스 LE)만 활성화 되어 있고, 나머지 모듈은 전력 낭비를 최소화 하기 위해서 전력 소비를 최소화한 상태로 대기하게 된다.
이 경우, 상기 디바이스는 활성화 상태가 되기 위한 Wake Up 명령을 받더라도 바로 완전히 동작 가능한 상태가 되지 않는다는 문제점이 존재한다. 또한, 하드웨어들이 동작 가능해지더라도, 상기 하드웨어를 통해서 동작하는 소프트웨어 모듈들이 정상적으로 동작하기까지는 모듈 별로 서로 다른 시간이 소요되며, 이러한 소요시간을 사용자가 알 수 없다는 문제점이 존재한다.
따라서 본 명세서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 블루투스 LE를 통한 디바이스 활성화 방법 및 활성화 되는 디바이스로부터 활성화 되기 까지 남은 시간을 전송 받아 활성화 시간을 예측할 수 있는 방법을 제안한다.
도 3은 블루투스 저전력 에너지 토폴로지(Topology)의 일 예를 나타낸다.
상기 도 3을 참조하면, 디바이스 A는 디바이스 B와 디바이스 C를 슬레이브(slave)로 가지는 피코넷(피코넷 A, 음영부분)에서 마스터(master)에 해당한다.
여기서, 피코넷(Piconet)이란, 다수의 디바이스들 중 어느 하나가 마스터이고, 나머지 디바이스들이 마스터 디바이스에 연결되어 있는 공유된 물리 채널을 점유하고 있는 디바이스들의 집합을 의미한다.
BLE 슬레이브는 마스터와 공통 물리 채널을 공유하지 않는다. 각각의 슬레이브는 별개의 물리 채널을 통해 마스터와 통신한다. 마스터 디바이스 F와 슬레이브 디바이스 G를 가지는 또 다른 피코넷(피코넷 F)이 있다.
디바이스 K는 스캐터넷(scatternet K)에 있다. 여기서, 스캐터넷(scatternet)은 다른 피코넷들 간 연결이 존재하는 피코넷의 그룹을 의미한다.
디바이스 K는 디바이스 L의 마스터이면서, 디바이스 M의 슬레이브이다.
디바이스 O 역시 스캐터넷(scatternet O)에 있다. 디바이스 O는 디바이스 P의 슬레이브이면서, 디바이스 Q의 슬레이브이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 5개의 다른 디바이스 그룹들이 존재한다.
1. 디바이스 D는 광고자(advertiser)이고, 디바이스 A는 개시자(initiator)이다(그룹 D).
2. 디바이스 E는 스캐너(scanner)이며, 디바이스 C는 광고자이다(그룹 C).
3. 디바이스 H는 광고자이며, 디바이스 I 및 J는 스캐너들이다(그룹 H).
4. 디바이스 K 또한 광고자이며, 디바이스 N은 개시자이다(그룹 K).
5. 디바이스 R은 광고자이며, 디바이스 O는 개시자이다(그룹 R).
디바이스 A와 B는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
디바이스 A와 C는 또 다른 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
그룹 D에서, 디바이스 D는 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고하며, 디바이스 A는 개시자이다. 디바이스 A는 디바이스 D와 연결을 형성할 수 있고, 피코넷 A로 디바이스를 추가할 수 있다.
그룹 C에서, 디바이스 C는 스캐너 디바이스 E에 의해 캡쳐되는 광고 이벤트의 어떤 타입을 사용하여 광고 물리 채널 상으로 광고를 한다.
그룹 D와 그룹 C는 충돌을 피하기 위해 서로 다른 광고 물리 채널을 사용하거나 다른 시간을 사용할 수 있다.
피코넷 F에는 하나의 물리 채널이 있다. 디바이스 F와 G는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 F는 마스터이고, 디바이스 G는 슬레이브이다.
그룹 H에는 하나의 물리 채널이 있다. 디바이스 H, I 및 J는 하나의 BLE 광고 물리 채널을 사용한다. 디바이스 H는 광고자이며, 디바이스 I 및 J는 스캐너이다.
스캐터넷 K에서, 디바이스 K와 L은 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 K와 M은 또 다른 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
그룹 K에서, 디바이스 K는 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고를 하며, 디바이스 N은 개시자이다. 디바이스 N은 디바이스 K와 연결을 형성할 수 있다. 여기서, 디바이스 K는 두 디바이스들의 슬레이브가 되면서 동시에 한 디바이스의 마스터가 된다.
스캐터넷 O에서, 디바이스 O와 P는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 O와 Q는 또 다른 BLE 피코넷 물리채널을 사용한다.
그룹 R에서, 디바이스 R은 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고를 하며, 디바이스 O는 개시자이다. 디바이스 O는 디바이스 R과 연결을 형성할 수 있다. 여기서, 디바이스 O는 두 디바이스들의 슬레이브가 되면서 동시에 한 디바이스의 마스터가 된다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 4을 참고하면, 상기 도 4의 (a)는 블루투스 BR(Basic Rate)/EDR(Enhanced Data Rate)의 프로토콜 스택의 일 예를 나타내며, (b)는 블루투스 LE(Low Energy)의 프로토콜 스택의 일 예를 나타낸다.
구체적으로, 상기 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 블루투스 BR/EDR 프로토콜 스택은 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface, HCI, 18)를 기준으로 상부의 컨트롤러 스택(Controller stack, 10)과 하부의 호스트 스택(Host Stack, 20)을 포함할 수 있다.
상기 호스트 스택(또는 호스트 모듈)(20)은 2.4GHz의 블루투스 신호를 받는 무선 송수신 모듈과 블루투스 패킷을 전송하거나 수신하기 위한 하드웨어를 말하며, 상기 컨트롤러 스택(10)인 블루투스 모듈과 연결되어 블루투스 모듈을 제어하고 동작을 수행한다.
상기 호스트 스택(20)은 BR/EDR PHY 계층(12), BR/EDR Baseband 계층(14), 링크 매니저 계층(Link Manager, 16)을 포함할 수 있다.
상기 BR/EDR PHY 계층(12)은 2.4GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로, GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation을 사용하는 경우 79 개의 RF 채널을 hopping 하여 데이터를 전송할 수 있다.
상기 BR/EDR Baseband 계층(14)은 Digital Signal을 전송하는 역할을 담당하며, 초당 1400번 hopping 하는 채널 시퀀스를 선택하며, 각 채널 별 625us 길이의 time slot을 전송한다.
상기 링크 매니저 계층(16)은 LMP(Link Manager Protocol)을 활용하여 Bluetooth Connection의 전반적인 동작(link setup, control, security)을 제어한다.
상기 링크 매니저 계층(16)은 아래와 같은 기능을 수행할 수 있다.
- ACL/SCO logical transport, logical link setup 및 control을 한다.
- Detach: connection을 중단하고, 중단 이유를 상대 디바이스에게 알려준다.
- Power control 및 Role switch를 한다.
- Security(authentication, pairing, encryption) 기능을 수행한다.
상기 호스트 컨트롤러 인터페이스 계층(18)은 Host 모듈과 Controller 모듈 사이의 인터페이스 제공하여 Host 가 command와 Data를 Controller에게 제공하게 하며, Controller가 event와 Data를 Host에게 제공할 수 있도록 해준다.
상기 호스트 스택(또는 호스트 모듈, 20)은 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 21), 보안 매니저(Security manager, SM, 22), 속성 프로토콜(Protocol, 23), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 24), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 25), BR/EDR 프로파일(26)을 포함한다.
상기 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 21)은 특정 프로토콜 또는 포로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공할 수 있다.
상기 L2CAP(21)은 블루투스 상위에서 제공하는 다양한 프로토콜, 프로파일 등을 멀티플렉싱(multiplexing)할 수 있다.
블루투스 BR/EDR의 L2CAP에서는 dynamic 채널 사용하며, protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode를 지원하고, Segmentation 및 reassembly, per-channel flow control, error control을 제공한다.
상기 보안 매니저는(Security Manager, SM, 22)은 디바이스를 인증하며, 키 분배(key distribution)를 제공하기 위한 프로토콜이다.
상기 일반 속성 프로파일(GATT, 24)은 서비스들의 구성 시에 상기 속성 프로토콜(23)이 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 속성 프로파일(24)은 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작 가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작 가능할 수 있다.
따라서, 상기 일반 속성 프로파일(24) 및 상기 속성 프로토콜(ATT, 23)은 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
상기 속성 Protocol(23) 및 Profiles(26)은 블루트스 BR/EDR를 이용하는 서비스 (profile)의 정의 및 이들 데이터를 주고 받기 위한 application 프로토콜을 정의하며, 상기 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 25)은 디바이스 발견, 연결, 사용자에게 정보를 제공하는 방안을 정의하며, privacy를 제공한다.
상기 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 블루투스 LE 프로토콜 스택은 타이밍이 중요한 무선장치 인터페이스를 처리하도록 동작 가능한 컨트롤러 스택(Controller stack, 30)과 고레벨(high level) 데이터를 처리하도록 동작 가능한 호스트 스택(Host stack, 40)을 포함한다.
먼저, 컨트롤러 스택(30)은 블루투스 무선장치를 포함할 수 있는 통신 모듈, 예를 들어, 마이크로프로세서와 같은 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있는 프로세서 모듈을 이용하여 구현될 수 있다.
호스트 스택은 프로세서 모듈 상에서 작동되는 OS의 일부로서, 또는 OS 위의 패키지(package)의 인스턴스 생성(instantiation)으로서 구현될 수 있다.
일부 사례들에서, 컨트롤러 스택 및 호스트 스택은 프로세서 모듈 내의 동일한 프로세싱 디바이스 상에서 작동 또는 실행될 수 있다.
상기 컨트롤러 스택(30)은 물리 계층(Physical Layer, PHY, 32), 링크 레이어(Link Layer, 34) 및 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface, 36)를 포함한다.
상기 물리 계층(PHY, 무선 송수신 모듈, 32)은 2.4 GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로 GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation과 40 개의 RF 채널로 구성된 frequency hopping 기법을 사용한다.
블루투스 패킷을 전송하거나 수신하는 역할을 하는 상기 링크 레이어(34)는 3개의 Advertising 채널을 이용하여 Advertising, Scanning 기능을 수행한 후에 디바이스 간 연결을 생성하고, 37개 Data 채널을 통해 최대 257bytes 의 데이터 패킷을 주고 받는 기능을 제공한다.
상기 호스트 스택은 GAP(Generic Access Profile, 40), 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 41), 보안 매니저(Security Manager, SM, 42), 속성 프로토콜(Attribute Protocol, ATT, 440), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 44), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, 25), LT 프로파일(46)을 포함할 수 있다. 다만, 상기 호스트 스택(40)은 이것으로 한정되지는 않고 다양한 프로토콜들 및 프로파일들을 포함할 수 있다.
호스트 스택은 L2CAP을 사용하여 블루투스 상위에서 제공하는 다양한 프로토콜, 프로파일 등을 다중화(multiplexing)한다.
먼저, L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol, 41)은 특정 프로토콜 또는 프로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공할 수 있다.
상기 L2CAP(41)은 상위 계층 프로토콜들 사이에서 데이터를 다중화(multiplex)하고, 패키지(package)들을 분할(segment) 및 재조립(reassemble)하고, 멀티캐스트 데이터 송신을 관리하도록 동작 가능할 수 있다.
블루투스 LE 에서는 3개의 고정 채널(signaling CH을 위해 1개, Security Manager를 위해 1개, Attribute protocol을 위해 1개)을 사용한다.
반면, BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate)에서는 동적인 채널을 사용하며, protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode 등을 지원한다.
SM(Security Manager, 42)은 디바이스를 인증하며, 키 분배(key distribution)를 제공하기 위한 프로토콜이다.
ATT(Attribute Protocol, 43)는 서버-클라이언트(Server-Client) 구조로 상대 디바이스의 데이터를 접근하기 위한 규칙을 정의한다. ATT에는 아래의 6가지의 메시지 유형(Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation)이 있다.
① Request 및 Response 메시지: Request 메시지는 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특정 정보를 요청하기 위한 메시지이며, Response 메시지는 Request 메시지에 대한 응답 메시지로서, 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 전송되는 메시지를 말한다.
② Command 메시지: 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특정 동작의 명령을 지시하기 위해 전송하는 메시지로, 서버 디바이스는 Command 메시지에 대한 응답을 클라이언트 디바이스로 전송하지 않는다.
③ Notification 메시지: 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 이벤트 등과 같은 통지를 위해 전송하는 메시지로, 클라이언트 디바이스는 Notification 메시지에 대한 확인 메시지를 서버 디바이스로 전송하지 않는다.
④ Indication 및 Confirm 메시지: 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 이벤트 등과 같은 통지를 위해 전송하는 메시지로, Notification 메시지와는 달리, 클라이언트 디바이스는 Indication 메시지에 대한 확인 메시지(Confirm message)를 서버 디바이스로 전송한다.
본 발명은 상기 속성 프로토콜(ATT, 43)을 사용하는 GATT 프로파일에서 긴 데이터 요청 시 데이터 길이에 대한 값을 전송하여 클라이언트가 데이터 길이를 명확히 알 수 있게 하며, UUID를 이용하여 서버로부터 특성(Characteristic) 값을 전송 받을 수 있다.
상기 일반 접근 프로파일(GAP, 45)은 블루투스 LE 기술을 위해 새롭게 구현된 계층으로, 블루투스 LE 디바이스들 간의 통신을 위한 역할 선택, 멀티 프로파일 작동이 어떻게 일어나는지를 제어하는데 사용된다.
또한, 상기 일반 접근 프로파일(45)은 디바이스 발견, 연결 생성 및 보안 절차 부분에 주로 사용되며, 사용자에게 정보를 제공하는 방안을 정의하며, 하기와 같은 attribute의 type을 정의한다.
① Service: 데이터와 관련된 behavior의 조합으로 디바이스의 기본적인 동작을 정의
② Include: 서비스 사이의 관계를 정의
③ Characteristics: 서비스에서 사용되는 data 값
④ Behavior: UUID(Universal Unique Identifier, value type)로 정의된 컴퓨터가 읽을 수 있는 포맷
상기 LE 프로파일(46)은 GATT에 의존성을 가지는 profile 들로 주로 블루투스 LE 디바이스에 적용된다. LE 프로파일(46)은 예를 들면, Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service 등이 있을 수 있으며, GATT-based Profiles의 구체적인 내용은 하기와 같다.
① Battery: 배터리 정보 교환 방법
② Time: 시간 정보 교환 방법
③ FindMe: 거리에 따른 알람 서비스 제공
④ Proximity: 배터리 정보 교환 방법
⑤ Time: 시간 정보 교환 방법
상기 일반 속성 프로파일(GATT, 44)은 서비스들의 구성 시에 상기 속성 프로토콜(43)이 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 속성 프로파일(44)은 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작 가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작 가능할 수 있다.
따라서, 상기 일반 속성 프로파일(44) 및 상기 속성 프로토콜(ATT, 43)은 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
이하에서, 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE) 기술의 절차(Procedure)들에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
BLE 절차는 디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure), 광고 절차(Advertising Procedure), 스캐닝 절차(Scanning Procedure), 디스커버링 절차(Discovering Procedure), 연결 절차(Connecting Procedure) 등으로 구분될 수 있다.
디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure)
디바이스 필터링 절차는 컨트롤러 스택에서 요청, 지시, 알림 등에 대한 응답을 수행하는 디바이스들의 수를 줄이기 위한 방법이다.
모든 디바이스에서 요청 수신 시, 이에 대해 응답하는 것이 불필요하기 때문에, 컨트롤러 스택은 요청을 전송하는 개수를 줄여서, BLE 컨트롤러 스택에서 전력 소비가 줄 수 있도록 제어할 수 있다.
광고 디바이스 또는 스캐닝 디바이스는 광고 패킷, 스캔 요청 또는 연결 요청을 수신하는 디바이스를 제한하기 위해 상기 디바이스 필터링 절차를 수행할 수 있다.
여기서, 광고 디바이스는 광고 이벤트를 전송하는 즉, 광고를 수행하는 디바이스를 말하며, 광고자(Advertiser)라고도 표현된다.
스캐닝 디바이스는 스캐닝을 수행하는 디바이스, 스캔 요청을 전송하는 디바이스를 말한다.
BLE에서는, 스캐닝 디바이스가 일부 광고 패킷들을 광고 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 상기 광고 디바이스로 스캔 요청을 전송해야 한다.
하지만, 디바이스 필터링 절차가 사용되어 스캔 요청 전송이 불필요한 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 전송되는 광고 패킷들을 무시할 수 있다.
연결 요청 과정에서도 디바이스 필터링 절차가 사용될 수 있다. 만약, 연결 요청 과정에서 디바이스 필터링이 사용되는 경우, 연결 요청을 무시함으로써 상기 연결 요청에 대한 응답을 전송할 필요가 없게 된다.
광고 절차(Advertising Procedure)
광고 디바이스는 영역 내 디바이스들로 비지향성의 브로드캐스트를 수행하기 위해 광고 절차를 수행한다.
여기서, 비지향성의 브로드캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트가 아닌 전(모든) 방향으로의 브로드캐스트를 말한다.
이와 달리, 지향성 브로드 캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트를 말한다. 비지향성 브로드캐스트는 광고 디바이스와 리스닝(또는 청취) 상태에 있는 디바이스(이하, 리스닝 디바이스라 한다.) 간에 연결 절차 없이 발생한다.
광고 절차는 근처의 개시 디바이스와 블루투스 연결을 확립하기 위해 사용된다.
또는, 광고 절차는 광고 채널에서 리스닝을 수행하고 있는 스캐닝 디바이스들에게 사용자 데이터의 주기적인 브로드캐스트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
광고 절차에서 모든 광고(또는 광고 이벤트)는 광고 물리 채널을 통해 브로드캐스트된다.
광고 디바이스들은 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 얻기 위해 리스닝을 수행하고 있는 리스닝 디바이스들로부터 스캔 요청을 수신할 수 있다. 광고 디바이스는 스캔 요청을 수신한 광고 물리 채널과 동일한 광고 물리 채널을 통해, 스캔 요청을 전송한 디바이스로 스캔 요청에 대한 응답을 전송한다.
광고 패킷들의 일 부분으로서 보내지는 브로드캐스트 사용자 데이터는 동적인 데이터인 반면에, 스캔 응답 데이터는 일반적으로 정적인 데이터이다.
광고 디바이스는 광고 (브로드캐스트) 물리 채널 상에서 개시 디바이스로부터 연결 요청을 수신할 수 있다. 만약, 광고 디바이스가 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하였고, 개시 디바이스가 디바이스 필터링 절차에 의해 필터링 되지 않았다면, 광고 디바이스는 광고를 멈추고 연결 모드(connected mode)로 진입한다. 광고 디바이스는 연결 모드 이후에 다시 광고를 시작할 수 있다.
스캐닝 절차(Scanning Procedure)
스캐닝을 수행하는 디바이스 즉, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 사용하는 광고 디바이스들로부터 사용자 데이터의 비지향성 브로드캐스트를 청취하기 위해 스캐닝 절차를 수행한다.
스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 요청 하기 위해, 광고 물리 채널을 통해 스캔 요청을 광고 디바이스로 전송한다. 광고 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 스캐닝 디바이스에서 요청한 추가적인 사용자 데이터를 포함하여 상기 스캔 요청에 대한 응답인 스캔 응답을 전송한다.
상기 스캐닝 절차는 BLE 피코넷에서 다른 BLE 디바이스와 연결되는 동안 사용될 수 있다.
만약, 스캐닝 디바이스가 브로드캐스트되는 광고 이벤트를 수신하고, 연결 요청을 개시할 수 있는 개시자 모드(initiator mode)에 있는 경우, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 광고 디바이스와 블루투스 연결을 시작할 수 있다.
스캐닝 디바이스가 광고 디바이스로 연결 요청을 전송하는 경우, 스캐닝 디바이스는 추가적인 브로드캐스트를 위한 개시자 모드 스캐닝을 중지하고, 연결 모드로 진입한다.
디스커버링 절차(Discovering Procedure)
블루투스 통신이 가능한 디바이스(이하, ‘블루투스 디바이스’라 한다.)들은 근처에 존재하는 디바이스들을 발견하기 위해 또는 주어진 영역 내에서 다른 디바이스들에 의해 발견되기 위해 광고 절차와 스캐닝 절차를 수행한다.
디스커버링 절차는 비대칭적으로 수행된다. 주위의 다른 디바이스를 찾으려고 하는 블루투스 디바이스를 디스커버링 디바이스(discovering device)라 하며, 스캔 가능한 광고 이벤트를 광고하는 디바이스들을 찾기 위해 리스닝한다. 다른 디바이스로부터 발견되어 이용 가능한 블루투스 디바이스를 디스커버러블 디바이스(discoverable device)라 하며, 적극적으로 광고 (브로드캐스트) 물리 채널을 통해 다른 디바이스가 스캔 가능하도록 광고 이벤트를 브로드캐스트한다.
디스커버링 디바이스와 디스커버러블 디바이스 모두 피코넷에서 다른 블루투스 디바이스들과 이미 연결되어 있을 수 있다.
연결 절차(Connecting Procedure)
연결 절차는 비대칭적이며, 연결 절차는 특정 블루투스 디바이스가 광고 절차를 수행하는 동안 다른 블루투스 디바이스는 스캐닝 절차를 수행할 것을 요구한다.
즉, 광고 절차가 목적이 될 수 있으며, 그 결과 단지 하나의 디바이스만 광고에 응답할 것이다. 광고 디바이스로부터 접속 가능한 광고 이벤트를 수신한 이후, 광고 (브로트캐스트) 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 연결을 개시할 수 있다.
다음으로, BLE 기술에서의 동작 상태 즉, 광고 상태(Advertising State), 스캐닝 상태(Scanning State), 개시 상태(Initiating State), 연결 상태(connection state)에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
광고 상태(Advertising State)
링크 계층(LL)은 호스트 (스택)의 지시에 의해, 광고 상태로 들어간다. 링크 계층이 광고 상태에 있을 경우, 링크 계층은 광고 이벤트들에서 광고 PDU(Packet Data Unit)들을 전송한다.
각각의 광고 이벤트는 적어도 하나의 광고 PDU들로 구성되며, 광고 PDU들은 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 전송된다. 광고 이벤트는 광고 PDU가 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 각각 전송되었을 경우, 종료되거나 광고 디바이스가 다른 기능 수행을 위해 공간을 확보할 필요가 있을 경우 좀 더 일찍 광고 이벤트를 종료할 수 있다.
스캐닝 상태(Scanning State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 스캐닝 상태로 들어간다. 스캐닝 상태에서, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들을 리스닝한다.
스캐닝 상태에는 수동적 스캐닝(passive scanning), 적극적 스캐닝(active scanning)의 두 타입이 있으며, 각 스캐닝 타입은 호스트에 의해 결정된다.
스캐닝을 수행하기 위한 별도의 시간이나 광고 채널 인덱스가 정의되지는 않는다.
스캐닝 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우(scanWindow) 구간(duration) 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다. 스캔인터벌(scanInterval)은 두 개의 연속적인 스캔 윈도우의 시작점 사이의 간격(인터벌)으로서 정의된다.
링크 계층은 스케쥴링의 충돌이 없는 경우, 호스트에 의해 지시되는 바와 같이 스캔윈도우의 모든 스캔인터벌 완성을 위해 리스닝해야한다. 각 스캔윈도우에서, 링크 계층은 다른 광고 채널 인덱스를 스캔해야한다. 링크 계층은 사용 가능한 모든 광고 채널 인덱스들을 사용한다.
수동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 단지 패킷들만 수신하고, 어떤 패킷들도 전송하지 못한다.
능동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 광고 디바이스로 광고 PDU들과 광고 디바이스 관련 추가적인 정보를 요청할 수 있는 광고 PDU 타입에 의존하기 위해 리스닝을 수행한다.
개시 상태(Initiating State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 개시 상태로 들어간다.
링크 계층이 개시 상태에 있을 때, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들에 대한 리스닝을 수행한다.
개시 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우 구간 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다.
연결 상태(connection state)
링크 계층은 연결 요청을 수행하는 디바이스 즉, 개시 디바이스가 CONNECT_REQ PDU를 광고 디바이스로 전송할 때 또는 광고 디바이스가 개시 디바이스로부터 CONNECT_REQ PDU를 수신할 때 연결 상태로 들어간다.
연결 상태로 들어간 이후, 연결이 생성되는 것으로 고려된다. 다만, 연결이 연결 상태로 들어간 시점에서 확립되도록 고려될 필요는 없다. 새로 생성된 연결과 기 확립된 연결 간의 유일한 차이는 링크 계층 연결 감독 타임아웃(supervision timeout) 값뿐이다.
두 디바이스가 연결되어 있을 때, 두 디바이스들은 다른 역할로 활동한다.
마스터 역할을 수행하는 링크 계층은 마스터로 불리며, 슬레이브 역할을 수행하는 링크 계층은 슬레이브로 불린다. 마스터는 연결 이벤트의 타이밍을 조절하고, 연결 이벤트는 마스터와 슬레이브 간 동기화되는 시점을 말한다.
이하에서, 블루투스 인터페이스에서 정의되는 패킷에 대해 간략히 살펴보기로 한다. BLE 디바이스들은 하기에서 정의되는 패킷들을 사용한다.
패킷 포맷(Packet Format)
링크 계층(Link Layer)은 광고 채널 패킷과 데이터 채널 패킷 둘 다를 위해 사용되는 단지 하나의 패킷 포맷만을 가진다.
각 패킷은 프리앰블(Preamble), 접속 주소(Access Address), PDU 및 CRC 4개의 필드로 구성된다.
하나의 패킷이 광고 물리 채널에서 송신될 때, PDU는 광고 채널 PDU가 될 것이며, 하나의 패킷이 데이터 물리 채널에서 전송될 때, PDU는 데이터 채널 PDU가 될 것이다.
광고 채널 PDU (Advertising Channel PDU )
광고 채널 PDU(Packet Data Unit)는 16비트 헤더와 다양한 크기의 페이로드를 가진다.
헤더에 포함되는 광고 채널 PDU의 PDU 타입 필드는 하기 표 1에서 정의된 바와 같은 PDU 타입을 나타낸다.
PDU Type Packet Name
0000 ADV_IND
0001 ADV_DIRECT_IND
0010 ADV_NONCONN_IND
0011 SCAN_REQ
0100 SCAN_RSP
0101 CONNECT_REQ
0110 ADV_SCAN_IND
0111-1111 Reserved
광고 PDU (Advertising PDU )
아래 광고 채널 PDU 타입들은 광고 PDU로 불리고 구체적인 이벤트에서 사용된다.
ADV_IND: 연결 가능한 비지향성 광고 이벤트
ADV_DIRECT_IND: 연결 가능한 지향성 광고 이벤트
ADV_NONCONN_IND: 연결 가능하지 않은 비지향성 광고 이벤트
ADV_SCAN_IND: 스캔 가능한 비지향성 광고 이벤트
상기 PDU들은 광고 상태에서 링크 계층(Link Layer)에서 전송되고, 스캐닝 상태 또는 개시 상태(Initiating State)에서 링크 계층에 의해 수신된다.
스캐닝 PDU (Scanning PDU )
아래 광고 채널 PDU 타입은 스캐닝 PDU로 불리며, 하기에서 설명되는 상태에서 사용된다.
SCAN_REQ: 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
SCAN_RSP: 광고 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
개시 PDU (Initiating PDU )
아래 광고 채널 PDU 타입은 개시 PDU로 불린다.
CONNECT_REQ: 개시 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
데이터 채널 PDU (Data Channel PDU )
데이터 채널 PDU는 16 비트 헤더, 다양한 크기의 페이로드를 가지고, 메시지 무결점 체크(Message Integrity Check:MIC) 필드를 포함할 수 있다.
앞에서 살펴본, BLE 기술에서의 절차, 상태, 패킷 포맷 등은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 적용될 수 있다.
도 5는 블루투스 저전력 에너지의 GATT Profile의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 5를 참조하면 블루투스 저전력 에너지의 프로파일 데이터(Profile Data) 교환을 위한 구조를 살펴볼 수 있다.
구체적으로, GATT(Generic Attribute Profile)는 블루투스 LE 장치간의 서비스(Service), 특성(Characteristic)을 이용해서 데이터를 주고 받는 방법을 정의한 것이다.
일반적으로, 페리페럴(Peripheral) 장치(예를 들면, 센서 장치)가 GATT 서버(Server)역할을 하며, 서비스(Service), 특성(Characteristic)에 대한 정의를 가지고 있다.
데이터를 읽거나 쓰기 위해서 GATT 클라이언트는 GATT 서버로 데이터 요청을 보내게 되며, 모든 동작(Transaction)은 GATT client에서 시작되어 GATT 서버로부터 응답을 받게 된다.
블루투스 LE에서 사용하는 GATT 기반 동작구조는 프로파일(Profile), 서비스(Service), 특성(Characteristic)에 기초하며, 상기 도 5와 같은 수직 구조를 이룰 수 있다.
상기 프로파일(Profile) 하나 또는 그 이상의 서비스들로 구성되어 있으며, 상기 서비스는 하나 이상의 특성 또는 다른 서비스들로 구성되어 있을 수 있다.
상기 서비스(Service)는 데이터를 논리적인 단위로 나누는 역할을 하며 하나 이상의 특성(Characteristic) 또는 다른 서비스들을 포함하고 있을 수 있다. 각 서비스는 UUID(Universal Unique Identifier)라 불리는 16bit 또는 128bit의 구분자를 가지고 있다.
상기 특성(Characteristic)은 GATT 기반 동작 구조에서 가장 하위 단위이다. 상기 특성은 단 하나의 데이터를 포함하며, 상기 서비스와 유사하게 16 bit 또는 128 bit의 UUID를 가지고 있다.
상기 특성은 여러 가지 정보들의 값으로 정의되고, 각각의 정보를 담기 위해서 속성(Attribute) 하나씩을 필요로 한다. 상기 특성 여러 개의 연속된 속성을 사용할 수 있다.
상기 속성(Attribute)는 네 개의 구성 요소로 이루어지며, 아래와 같은 의미를 가진다.
- handle: 속성의 주소
- Type: 속성의 유형
- Value: 속성의 값
- Permission: 속성에 대한 접근 권한
도 6은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 6을 참조하면 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 연결 절차를 통해서 제 2 디바이스(300)의 상태 및 활성화와 관련된 정보를 획득할 수 있다.
이하, 상기 제 2 디바이스(300)는 전력 소모를 줄이기 위해서 블루투스 LE 모듈만 활성화 되어 있다고 가정하고 설명하도록 한다. 이 경우, 상기 제 2 디바이스(300)의 상태는 최대한의 전력 소모를 줄이기 위해 라이트 슬립(Light Sleep), 딥 슬립(Deep Sleep) 또는 하이버네이션(Hibernation) 상태 일 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 디바이스(300)는 광고 상태(Advertising State)에서 주기적으로 상기 제 1 디바이스(300)에게 광고 메시지(Advertising message)를 전송한다(S6010).
상기 광고 메시지는, 상기 제 2 디바이스(300)를 나타내는 디바이스 ID, 디바이스 이름, 상기 제 2 디바이스(300)의 이용 가능 여부를 나타내는 상태 정보, 및 상기 제 2 디바이스(300)의 활성화와 관련된 정보, 예를 들면, 상기 제 2 디바이스(300)가 깨어나기까지의 시간 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)이 깨어나기까지의 시간을 나타내는 시간 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 상태 정보는 상기 제 2 디바이스(300)를 이용할 수 있는지 여부를 나타내는 것으로써, 예를 들면, 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태 및/또는 다른 디바이스가 상기 제 2 디바이스(300)의 Hardware 또는 Software resource를 점유하고 있는지 여부를 나타낼 수 있다.
상기 제 1 디바이스(200)는 스캐닝 상태(Scanning State)에서 상기 제 2 디바이스(300)로부터 전송되는 상기 광고 메시지를 수신할 수 있으며, 상기 광고 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)의 현재 상태뿐만 아니라, 상기 제 2 디바이스(300)가 얼마 뒤에 깨어나는지 여부를 알 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(300)와 블루투스 LE를 통한 연결을 위해 상기 제 2 디바이스(300)로 연결 요청 메시지를 전송하고(S6020), 상기 제 2 디바이스(300)와 블루투스 LE를 통한 통신이 가능하게 된다.
만약, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)로부터 추가 정보가 필요한 경우, 상기 제 2 디바이스(300)의 GATT Database에 저장되어 있는 정보의 요청 및 응답을 통해서 상기 제 2 디바이스(300)로부터 추가 정보를 획득할 수 있다(S6030).
이후, 상기 제 2 디바이스(300)가 깨어난 후, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)와 블루투스 LE 외의 다른 인터페이스를 통해서 통신을 할 수 있다(S6040).
본 실시예를 통해서 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)의 현재 상태뿐만 아니라, 상기 제 2 디바이스(300)가 깨어나기 까지의 시간을 알 수 있으며, 이를 통해 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)의 제어에 필요한 프로세스(Process)가 연결될 때까지 필요한 Time out 시간을 조절할 수 있다.
또한, 상기 제 2 디바이스(300)가 깨어날때까지 기다리는 시간 동안 상기 제 1 디바이스(200)의 출력부를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)가 깨어나기 까지의 시간, 안내화면 또는 광고를 출력할 수 있다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 7을 참조하면, 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 연결 절차를 통해서 제 2 디바이스(300)의 상태 및 활성화와 관련된 정보를 획득할 수 있으며, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스로부터 전송된 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스(300)를 깨울 수 있다.
이하, 상기 제 2 디바이스(300)는 전력 소모를 줄이기 위해서 블루투스 LE 모듈만 활성화 되어 있다고 가정하고 설명하도록 한다. 이 경우, 상기 제 2 디바이스(300)의 상태는 최대한의 전력 소모를 줄이기 위해 라이트 슬립(Light Sleep) 딥 슬립(Deep Sleep) 또는 하이버네이션(Hibernation) 상태 일 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 디바이스(300)는 광고 상태(Advertising State)에서 주기적으로 상기 제 1 디바이스(300)에게 제 1 광고 메시지(Advertising message)를 전송한다(S7010).
상기 제 1 광고 메시지는 상기 제 2 디바이스(300)를 나타내는 디바이스 ID, 디바이스 이름 및 상기 제 2 디바이스(300) 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)의 이용 가능 여부를 나타내는 상태 정보를 포함할 수 있다.
상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)로부터 상기 광고 메시지를 수신한 뒤, 상기 제 2 디바이스(300)를 제어하기 위해서 또는 상기 제 2 디바이스(300)와의 연결을 위해서 상기 제 2 디바이스(300)를 깨울 필요가 있는 경우, 상기 제 2 디바이스(300)에게 제 2 광고 메시지(또는, 요청 메시지)를 전송한다(S7020).
상기 제 2 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스를 나타내는 디바이스 ID 및 상기 제 2 디바이스를 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함할 수 있다.
상기 제 1 디바이스(200)로부터 디바이스의 활성화를 요청하는 활성화 지시자를 수신한 상기 제 2 디바이스는 상기 제 1 디바이스(200)에게 활성화까지 남은 시간을 전송하기 위해서 제 3 광고 메시지(또는, 응답 메시지)를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송한다(S7030).
상기 제 3 광고 메시지는 상기 제 2 디바이스(300) 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)이 완전히 활성화 되기까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스에게만 전송되기 위해서, 상기 표 1 의 ADV_DIRECT_IND 타입을 가질 수 있다.
이후, 단계(S7040) 내지 단계(S7060)은 상기 도 6의 단계(S6020) 내지 단계(S6040)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 8을 참조하면, 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 연결 절차를 통해서 제 2 디바이스(300)의 상태 및 활성화와 관련된 정보를 획득할 수 있으며, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스로부터 전송된 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스(300)를 깨울 수 있다.
이하, 상기 제 2 디바이스(300)는 전력 소모를 줄이기 위해서 블루투스 LE 모듈만 활성화 되어 있다고 가정하고 설명하도록 한다. 이 경우, 상기 제 2 디바이스(300)의 상태는 최대한의 전력 소모를 줄이기 위해 라이트 슬립(Light Sleep) 딥 슬립(Deep Sleep) 또는 하이버네이션(Hibernation) 상태 일 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 디바이스(300)는 광고 상태(Advertising State)에서 주기적으로 상기 제 1 디바이스(300)에게 광고 메시지(Advertising message)를 전송한다(S8010).
상기 광고 메시지는 상기 제 2 디바이스(300)를 나타내는 디바이스 ID, 디바이스 이름 및 상기 제 2 디바이스(300) 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)의 이용 가능 여부를 나타내는 상태 정보를 포함할 수 있다.
상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)로부터 상기 광고 메시지를 수신한 뒤, 추가 정보가 필요한 경우 또는 상기 제 2 디바이스(300)를 제어하기 위해서 또는 상기 제 2 디바이스(300)와의 연결을 위해서 상기 제 2 디바이스(300)를 깨울 필요가 있는 경우, 상기 제 2 디바이스(300)에게 스캔 요청 메시지(또는, 요청 메시지)를 전송한다(S8020).
상기 스캔 요청 메시지는 상기 제 1 디바이스를 나타내는 디바이스 ID 및 상기 제 2 디바이스를 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함할 수 있다.
상기 제 1 디바이스(200)로부터 상기 스캔 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스는 상기 제 1 디바이스(200)에게 추가 정보를 전송하기 위해서 스캔 응답 메시지(또는, 응답 메시지)를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송한다(S8030).
상기 스캔 응답 메시지는 상기 제 2 디바이스(300) 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)이 완전히 활성화 되기까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스에게만 전송되기 위해서, 상기 표 1 의 ADV_DIRECT_IND 타입을 가질 수 있다.
이후, 단계(S8040) 내지 단계(S8060)은 상기 도 6의 단계(S6020) 내지 단계(S6040)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 하는 경우, 디바이스의 UI(User Interface)의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 도 6내지 도 8에서 설명한 제 2 디바이스(300)를 활성화 시키기 위한 방법의 각 단계에 따라 제 1 디바이스(200)의 디스플레이 유닛에 UI(User Interface)가 출력될 수 있다.
구체적으로, (a) 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)로부터 전송되는 광고 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)를 발견하면 상기 제 1 디바이스에 상기 제 2 디바이스를 나타내는 화면이 출력되게 된다.
(b)이후, 사용자가 상기 제 2 디바이스(300)를 연결하고자 하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)에 출력된 상기 제 2 디바이스(300)를 선택하게 된다. 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)를 활성화 시키기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)로 활성화 지시자를 전송하게 되고, 상기 제 2 디바이스(300)로부터 상기 제 2 디바이스(300) 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보를 획득하게 된다.
(c) 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)로부터 전송 받은 상기 시간 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스(300)가 활성화되기 까지 남은 시간을 상기 디스플레이 유닛을 통해서 출력한다. 이때, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 남은 시간이 타임 아웃(Time out)될 때까지 상기 남은 시간을 표시할 수 있다.
(d) 이후, 상기 남은 시간이 타임 아웃되어 상기 제 2 디바이스(300)가 완전히 활성화된 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)가 완전히 활성화 되었음을 출력한다. 이후, 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 또는 그 외의 통신 수단을 통해서 상기 제 2 디바이스(300)와 통신을 수행할 수 있다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 디바이스를 활성화 시키기 위한 데이터 포맷의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 10은 상기 도 6 내지 상기 도 8에서 설명한 광고 메시지 및 스캔 응답 메시지에 포함되는 상태 정보 및 시간 정보를 나타낸다.
상기 도 10의 (a)는 상태 정보의 일 예를 나타낸다. 상기 상태 정보는 앞에서 설명한 바와 같이 디바이스 또는 디바이스의 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)의 이용가능 여부를 나타내는 것으로써, 디바이스의 상태에 따라 AD Data 필드에 다른 값을 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 상태 정보는 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태 및/또는 다른 디바이스가 상기 제 2 디바이스(300)의 Hardware 또는 Software resource를 점유하고 있는지 여부를 나타낼 수 있다.
아래 표 2 및 표 3은 상기 AD Data 필드 값의 일 예를 나타낸다.
Value Power State
0x00 Fully operational
0x01 Low power on, software context maintained
0x02 Stand by, light sleep
0x03 Hibernation, deep sleep
0x04 Fully power off
Value State
0x00 off
0x01 On and Available
0x02 On and Temporarily Unavailable
상기 표 2는 상기 상태 정보가 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태만을 나타내는 경우, 상기 AD Data 필드에 포함될 수 있는 값의 일 예를 나타낸다. 이때, 상기 표 2의 값은 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태를 나타내기 위해서 일부만 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 표 2의 ‘0x00’, 0x01’ 및 ‘0x02’ 값만을 이용하여 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태를 나타낼 수 있다.
상기 표 3은 상기 AD Data 필드에 포함될 수 있는 값의 또 다른 일 예를 나타내는 것으로써, 상기 표 3의 값은 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태뿐만 아니라 상기 제 2 디바이스(300)를 이용할 수 있는지 여부를 나타낼 수 있다.
예를 들면, 상기 표 3의 ‘0x02’의 경우 상기 제 2 디바이스(300)의 파워 상태뿐만 아니라, 다른 디바이스가 상기 제 2 디바이스(300)의 Hardware 및/또는 Software의 resource를 점유하고 있어서 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)를 현재 이용할 수 없다는 것을 나타낼 수 있다.
상기 도 10의 (b)는 디바이스 또는 상기 블루투스 LE 모듈 이외의 다른 네트워크 모듈(예를 들면, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같이 대체 통신을 위한 모듈)이 활성화되기까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보의 일 예를 나타낸다.
상기 시간 정보는 상기 디바이스가 현재 상태에서 모든 기능 또는 일부 기능이 활성화 되기 까지 남은 시간을 나타내는 것으로써, 디바이스 자체의 동작(예를 들면, 디바이스 또는 디바이스의 특정 유닛이 온(ON) 되는 경우)에 따른 경우 디바이스 자체에서 출력될 수 있으며, 또는 다른 디바이스로부터 활성화 명령을 받은 경우 상기 시간 정보를 상기 다른 디바이스로 전송하여 상기 다른 디바이스의 디스플레이 모듈을 통해서 출력할 수 있다. 이때, 상기 시간 정보는 0 ~ 255까지의 값을 가질 수 있으며, 상기 도 10의 (a)의 상태 정보에 따라 다른 값을 가질 수 있다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE의 GATT(Generic Attribute Profile)의 일 예를 나타낸다.
상기 도 11을 참조하면, 상기 도 6 내지 상기 도 8에서 설명한 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법에서, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결이 된 후, 상기 제 2 디바이스(300)의 추가 정보가 저장되어 있는 GATT Database의 일 예를 나타낸다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이 상기 GATT Database는 디바이스의 각 모듈, 예를 들면, 대체 통신 수단을 위한 모듈 및 제공할 수 있는 서비스의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함할 수 있다.
상기 제 1 디바이스(200)는 광고 메시지 또는 스캔 응답 메시지에 포함될 수 없는 큰 데이터가 필요하다면, 블루투스 LE 연결을 통해서 GATT Database에 저장된 정보를 상기 제 2 디바이스(300)에게 요청 할 수 있다.
예를 들면, 디바이스의 특정 모듈이 하드웨어 적으로 enable되고 소프트웨어가 메모리에 로드(load)되어 동작하는 시간이 다른 경우, 이에 대한 구체적인 정보를 나눠서 보내줄 수 있다. 구체적으로, Wi-Fi, 웹 서버, 및 서비스 A에 대한 활성화 시간을 요청하는 경우, Wi-Fi 활성화 시간은 8 sec, Web Server 활성화 시간은 10 sec, Service A의 활성화 시간은 12 sec 남았다는 것을 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 명세서는 블루투스 데이터 송수신에 관한 것으로서, 특히 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 대체 통신수단의 연결 방법 및 장치에 관한 것이다.

Claims (14)

  1. 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 디바이스를 활성화 시키기 위한 방법에 있어서, 제 1 디바이스에서 수행되는 방법은,
    제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 이용가능 여부를 나타내는 상태 정보 또는 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함하는 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상태 정보는, 상기 제 2 디바이스의 상태에 따라 오프(OFF), 온 앤 어베일러블(On and Available), 또는 온 앤 언어베일러블(On and Unavailable) 중 하나인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 정보는, 상기 상태 정보에 따라 달라지는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간 정보는, 상기 제 2 디바이스의 하드웨어의 활성화 시간 또는 소프트웨어의 활성화 시간 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 GATT Database에 저장되어 있는 추가 정보를 요청하기 위한 판독 요청(read request)을 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 디바이스로부터 상기 추가 정보를 포함하는 판독 응답(Read response)을 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스가 다수의 대체 통신 수단을 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 대체 통신 수단 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스가 다수의 서비스를 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 서비스 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함하는 방법.
  8. 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 대체 통신수단을 형성하기 위한 제 1 디바이스에 있어서, 상기 제 1 디바이스는,
    외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    제 2 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 이용가능 여부를 나타내는 상태 정보 또는 상기 제 2 디바이스의 활성화까지 남은 시간을 나타내는 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하고,
    상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 활성화를 요청하기 위한 활성화 지시자를 포함하는 요청 메시지를 전송하며,
    상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상태 정보는, 상기 제 2 디바이스의 상태에 따라 오프(OFF), 온 앤 어베일러블(On and Available), 또는 온 앤 언어베일러블(On and Unavailable) 중 하나인 디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 시간 정보는, 상기 상태 정보에 따라 달라지는 디바이스.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 시간 정보는, 상기 제 2 디바이스의 하드웨어의 활성화 시간 또는 소프트웨어의 활성화 시간 중 적어도 하나를 포함하는 디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스의 GATT(Generic Attribute Profile) Database에 저장되어 있는 추가 정보를 요청하기 위한 판독 요청(read request)을 전송하고,
    상기 제 2 디바이스로부터 상기 추가 정보를 포함하는 판독 응답(Read response)을 수신하도록 제어하는 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스가 다수의 대체 통신 수단을 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 대체 통신 수단 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함하는 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스가 다수의 서비스를 제공하는 경우, 상기 추가 정보는 상기 다수의 서비스 각각의 활성화 시간을 나타내는 활성화 시간 정보를 포함하는 디바이스.
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