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KR101782085B1 - 게이트웨이 장치 - Google Patents

게이트웨이 장치 Download PDF

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KR101782085B1
KR101782085B1 KR1020170035212A KR20170035212A KR101782085B1 KR 101782085 B1 KR101782085 B1 KR 101782085B1 KR 1020170035212 A KR1020170035212 A KR 1020170035212A KR 20170035212 A KR20170035212 A KR 20170035212A KR 101782085 B1 KR101782085 B1 KR 101782085B1
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KR
South Korea
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power consumption
wireless communication
control signals
module
gateway device
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KR1020170035212A
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박성훈
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박성훈
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Abstract

복수의 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기기를 제어하기 위한 게이트웨이 장치가 개시된다. 본 장치는 무선통신부, 및 복수의 사물인터넷 기기를 제어하는 복수의 제어신호를 무선통신부를 통해 복수의 사물인터넷 기기로 전송하고, 복수의 사물인터넷 기기 각각의 동작신호를 무선통신부를 통해 복수의 사물인터넷 기기로부터 수신하는 제어부를 포함한다. 제어부는 복수의 제어신호 각각의 전송에 따라 게이트웨이 장치에 발생하는 복수의 소비전력을 측정하고, 측정된 복수의 소비전력과 기 설정된 소비전력을 비교하고, 측정된 복수의 소비전력 중 적어도 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 미만이면 적어도 2이상의 소비전력에 대응되는 복수의 제어신호를 동시에 전송하고, 측정된 복수의 소비전력 각각이 기 설정된 소비전력 미만이면서 동시에 적어도 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 이상이면 복수의 제어신호를 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 전송한다.

Description

게이트웨이 장치{GATEWAY APPARATUS}
본 발명은 게이트웨이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 사물인터넷 기기에 대한 제어를 해당 무선통신 모듈의 소비전력을 고려하여 실행하도록 하는 게이트웨이 장치에 관한 것이다.
사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기술은 각종 기기에 포함된 센서와 통신모듈을 이용하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다. 즉 일반적으로는 인터넷을 통해 정보를 교환하기 위해서는 인간의 행위가 개입되어야 했으나, 사물인터넷에서는 사물인터넷 기기, 서버 등이 스스로 데이터를 송수신하고, 서버는 이러한 데이터를 처리함으로써 정보를 생성하거나 서비스를 제공한다.
이와 같이 사물인터넷이 동작하기 위해서는 사물인터넷 기기와 그 동작을 제어하기 위한 제어기기 간의 데이터 송수신이 이루어지는 과정이 필요하다. 즉 사물인터넷 기기는 각종 센서, 측정기, 카메라, 마이크 등과 같은 장치에 의해 수집된 데이터를 제어기기로 전송한다. 제어기기는 수신된 데이터를 이용하여 해당 사물인터넷 기기에 대한 제어 여부를 판단하고, 필요할 경우 사물인터넷 기기로 제어신호를 전송한다. 이로써 사물인터넷 기기의 동작이 이루어지게 된다.
여기서 제어기기와 사물인터넷 기기 간의 이와 같은 데이터 또는 신호의 송수신은 다양한 무선통신 기술을 이용하여 구현된다. 따라서 사물인터넷 기기의 종류에 따라 이용되는 무선통신 기술 및 그에 따른 무선통신 모듈도 상이하게 되며, 복수의 사물인터넷 기기를 제어할 경우라면 이들 무선통신 모듈의 소비전력 역시 상이하게 된다. 따라서 복수의 무선통신 모듈이 동시에 동작하는 경우, 이들 무선통신 모듈이 동시에 발생하는 소비전력이 설정치를 넘을 수도 있고, 이에 의해 제어기기의 동작이 정지하거나 고장이 발생하는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 무선통신 모듈의 소비전력을 고려하여 제어신호를 동시에 또는 순차적으로 전송하도록 함으로써, 신속하고 안정적으로 복수의 사물인터넷 기기를 제어하도록 하는 게이트웨이 장치를 제공하기 위함이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치는 무선통신부, 및 복수의 사물인터넷 기기를 제어하는 복수의 제어신호를 무선통신부를 통해 복수의 사물인터넷 기기로 전송하고, 복수의 사물인터넷 기기 각각의 동작신호를 무선통신부를 통해 복수의 사물인터넷 기기로부터 수신하는 제어부를 포함하고, 제어부는 복수의 제어신호 각각의 전송에 따라 게이트웨이 장치에 발생하는 복수의 소비전력을 측정하고, 측정된 복수의 소비전력과 기 설정된 소비전력을 비교하고, 측정된 복수의 소비전력 중 적어도 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 미만이면 적어도 2이상의 소비전력에 대응되는 복수의 제어신호를 동시에 전송하고, 측정된 복수의 소비전력 각각이 기 설정된 소비전력 미만이면서 동시에 적어도 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 이상이면 복수의 제어신호를 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 전송할 수 있다.
또한 기 설정된 순서는 복수의 제어신호의 전송에 대하여 우선순위에 따라 설정된 것일 수 있다.
또한 제어부는 복수의 제어신호에 대하여 우선순위에 따른 가중치를 각각 부여하고, 측정된 복수의 소비전력에 대해 각각의 가중치를 적용한 복수의 결과값과 기 설정된 값을 비교하고, 복수의 결과값 중 적어도 2이상의 합이 기 설정된 값 미만이면 적어도 2이상의 결과값에 대응되는 복수의 제어신호를 동시에 전송하고, 복수의 결과값 각각이 기 설정된 값 미만이면서 동시에 적어도 2이상의 결과값의 합이 기 설정된 값 이상이면 복수의 제어신호를 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 전송하는 것일 수 있다.
또한 무선통신부는 복수의 사물 인터넷 기기 각각에 대응되는 복수의 무선통신 모듈을 포함하고, 제어부는 복수의 복수의 무선통신 모듈별로 동일 또는 상이한 시간 구간의 전송 타임슬롯을 할당하고, 할당된 전송 타임슬롯이 도래하면 도래한 전송 타임슬롯에 대응되는 제어신호를 전송하는 것일 수 있다.
또한 제어부는 전송 타임슬롯 사이에 기 설정된 시간간격을 배치하고, 복수의 제어신호 중 어느 하나가 전송되고 기 설정된 시간간격이 도과한 후에 다른 하나를 전송하는 것일 수 있다.
또한 제어부는 복수의 소비전력에 비례하는 크기의 복수의 시간간격을 각각 설정하는 것일 수 있다.
또한 제어부는 측정된 복수의 소비전력의 크기에 관계없이 동작신호를 수신하는 것일 수 있다.
또한 복수의 무선통신 모듈은 와이파이 모듈, 블루투스 모듈, NFC(Near Field Communication) 모듈, 지그비 모듈, 3G(3rd Generation) 모듈, 4G(4th Generation) 모듈, 5G(5th Generation) 모듈 중 적어도 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 이내로 판단될 경우 이에 대응되는 각각의 무선통신 모듈을 동시에 동작시키도록 함으로써, 신속하고 안정적으로 복수의 사물인터넷 기기를 제어할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 사물 인터넷 기기에 대한 제어 시스템을 나타내는 블록도의 일 예,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치에 관한 블록도의 일 예,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치의 제어방법에 관한 순서도의 일 예,
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다양한 예,
도 9 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트웨이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 사물인터넷 기기(Internet of Things: IoT)에 대한 제어 시스템을 나타내는 블록도의 일 예이다. 도 1을 참조하면 복수의 사물인터넷 기기(500)에 대한 제어 시스템은 게이트웨이 장치(100), 단말기(200), 서버(300), 통신망(400), 복수의 사물인터넷 기기(500)를 포함할 수 있다.
게이트웨이 장치(100)는 단말기(200)와 연결되어 이로부터 전원을 공급받음으로써 필요한 동작을 수행할 수 있다. 게이트웨이 장치(100)는 주변에 위치한 복수의 사물인터넷 기기(500)들과 무선통신을 수행하여 다양한 데이터를 취합할 수 있다. 그리고 게이트웨이 장치(100)는 취합된 데이터를 통신망(400)을 통해 서버(300)로 전송할 수 있다.
단말기(200)는 사물인터넷을 이용하는 사용자의 기기이며, 소셜 네트워크 서비스(SNS: Social Network Service), 인터넷 웹페이지, 블로그 등을 디스플레이할 수 있는 데스크 탑 PC, 스마트 폰, 태블릿 PC 등을 의미할 수 있다.
서버(300)는 단말기(200)로부터의 요청에 의해 복수의 사물인터넷 기기(500)로부터 데이터를 전달받아 재전송하거나 단말기(200)로 전송할 수 있다. 즉 서버(300)는 복수의 사물인터넷 기기(500)로부터 전송된 다양한 데이터를 저장하고, 사용자 요청에 의해 이를 단말기(200)로 전송할 수 있다.
통신망(400)은 게이트웨이 장치(100), 서버(300), 복수의 사물인터넷 기기(500)를 네트워크로 연결할 수 있으며, 단말기(200)와 서버(300) 및 복수의 사물인터넷 기기(500)를 네트워크로 연결할 수도 있다. 통신망(400)은 지그비(Zigbee), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, 5G 등의 방식으로 이루어질 수 있으며, 이외에 다양한 통신망을 의미할 수 있다.
복수의 사물인터넷 기기(500)는 통신망(400)을 통하여 서버(300) 및 게이트웨이 장치(100)와 통신이 가능하며, 단말기(200)를 통한 사용자의 제어에 의해 제어되는 전자기기를 의미할 수 있다. 예를 들어 냉장고, 조명, TV, 세탁기, 라디오, 청소기, CCTV 등 다양한 전자기기일 수 있다.
이하에서는 게이트웨이 장치(100)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치에 관한 블록도의 일 예이다. 도 2를 참조하면 게이트웨이 장치(100)는 단말기 연결부(10), 제어부(20), 무선통신부(30)를 포함할 수 있다.
단말기 연결부(10)는 게이트웨이 장치(100)와 단말기(200)가 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 따라서 단말기(200)로부터 전원을 공급받은 게이트웨이 장치(100)는 필요한 동작을 수행할 수 있으며, 복수의 사물인터넷 기기(500)와 무선통신을 수행하여 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.
무선통신부(30)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 무선통신부(30)는 다양한 무선통신 모듈(31 ~ 34)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제1 무선통신 모듈(31)은 제1 사물인터넷 기기(D1)와 통신을 수행할 수 있고, 제2 무선통신 모듈(32)은 제2 사물인터넷 기기(D2)와 통신을 수행할 수 있다. 이 경우 제1 사물인터넷 기기(D1)와 제2 사물인터넷 기기(D2)가 동일한 통신망(400)을 이용한다면 하나의 무선통신 모듈을 이용할 수도 있다.
한편 무선통신 모듈은 다양한 종류가 있으며, 와이파이 모듈, 블루투스 모듈, 지그비 모듈, 무선랜 모듈, 지웨이브 모듈, NFC 모듈, 3G(3rd Generation) 모듈, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 모듈, 4G(4th Generation) 모듈, 5G(5th Generation) 모듈, LTE(Long Term Evolution) 모듈 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 모듈을 의미한다.
한편 무선통신부(30)는 서버(300)와 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라 각종 검색어를 전송하거나 수신하고, 그 검색어와 관련된 검색 결과를 수신할 수도 있다. 그 밖에 무선통신부(30)는 사물인터넷 기기와 직접적으로 통신을 수행하여 사물인터넷 기기를 제어할 수 있다.
그 밖에 도 2에 도시되지는 않았으나, 실시 예에 따라서는 게이트웨이 장치(100) 내에 USB 커넥터가 연결될 수 있는 USB 포트나 HDMI(High-Definition Multimedia Interface), 헤드셋, 마우스, LAN 등과 같은 다양한 외부 단자와 연결하기 위한 다양한 외부 입력 포트 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
제어부(20)는 무선통신부(30)를 통하여 수신된 데이터를 이용하여 복수의 사물인터넷 기기(500) 각각의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 제어부(20)에 관하여는 이하에서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치의 제어방법에 관한 순서도의 일 예이다.
게이트웨이 장치(100)는 복수의 사물인터넷 기기(500)를 제어하기 위하여 복수의 제어신호를 복수의 사물인터넷 기기(500)로 각각 전송하고, 복수의 사물인터넷 기기(500) 각각으로부터 동작신호를 수신할 수 있다. 사물인터넷 기기와의 데이터 송수신은 각각의 무선통신 모듈을 통해 이루어짐은 전술한 바와 같다. 여기서 각각의 무선통신 모듈은 데이터 송수신을 함에 따라 전력을 소비하게 되는데, 도 4에 도시된 바와 같이 무선통신 모듈의 종류에 따라 무선통신 모듈의 소비전력은 상이하게 된다. 따라서 각각의 무선통신 모듈은 다양한 레벨의 전력을 소비하게 되는데, 경우에 따라서는 2이상의 무선통신 모듈의 동작에 의해 게이트웨이 장치에 설정된 소비전력을 초과하게 되어 게이트웨이 장치에 과부하가 걸릴 수 있다. 2이상의 무선통신 모듈이 동시에 동작하는 경우가 대표적인 사례라고 할 수 있다. 따라서 각각의 무선통신 모듈(31 ~ 34)의 동작 타이밍을 제어할 필요성이 있다.
이하에서는 게이트웨이 장치(100)로부터 복수의 제어신호가 복수의 사물인터넷 기기(500)로 각각 전송되는 경우만을 설명하고 있으나, 게이트웨이 장치(100)가 복수의 동작신호를 복수의 사물인터넷 기기(500)로부터 수신하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다. 그러나 이와 달리 게이트웨이 장치(100)가 복수의 동작신호를 복수의 사물인터넷 기기(500)로부터 수신하는 경우에는 동작신호 수신에 따른 해당 무선통신 모듈의 소비전력의 크기에 관계없이 이루어질 수도 있으며, 이는 동작신호의 수신시 해당 무선통신 모듈의 소비전력의 크기가 그 동작에 영향을 미치지 않을 정도로 작은 경우를 의미할 수 있다.
먼저 도 3을 참조하면, 제어부(20)는 복수의 제어신호를 전송하는 경우에 각 무선통신 모듈의 소비전력을 측정할 수 있다(S310). 구체적으로 게이트웨이 장치(100)가 복수의 사물인터넷 기기(500)를 제어하기 위하여 각각의 제어신호를 전송할 수 있다. 복수의 제어신호는 각각의 무선통신 모듈에 의해 복수의 사물인터넷 기기(500)로 전송되는데, 제어부(20)는 각 제어신호가 전송될 때 각 무선통신 모듈의 소비전력을 측정할 수 있다.
이후 제어부(20)는 측정된 소비전력과 기 설정된 소비전력을 비교할 수 있다(S320). 구체적으로 게이트웨이 장치(100)는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 저장부(미도시)에는 게이트웨이 장치(100)에 대하여 설정된 소비전력이 저장될 수 있다. 기 설정된 소비전력이라 함은 게이트웨이 장치(100)에 과부하가 걸리지 않도록 제한된 소비전력을 의미할 수 있다. 즉 측정된 소비전력이 기 설정된 소비전력 이상이면 게이트웨이 장치(100)는 과부하 상태이고, 측정된 소비전력이 기 설정된 소비전력 미만이면 게이트웨이 장치(100)는 정상 상태임을 의미할 수 있다. 여기서 ‘이상’은 ‘초과’로 대체될 수 있고, ‘미만’은 ‘이하’로 대체될 수 있음은 물론이다.
만약 측정된 소비전력이 기 설정된 소비전력 이상이면(S330_N), 제어부(20)는 복수의 소비전력을 다시 측정할 수 있다(S310). 이는 하나의 무선통신 모듈의 동작만으로 이미 기 설정된 소비전력을 넘게 되는 경우이므로, 소비전력을 다시 측정하여 동일한 결과가 나온다면, 제어부(20)는 기 설정된 소비전력 이상인 무선통신 모듈의 동작을 턴오프(turn-off)시킬 수 있다.
이와 달리 측정된 소비전력이 기 설정된 소비전력 미만이면(S330_Y), 제어부(20)는 적어도 2이상의 소비전력의 합과 기 설정된 소비전력을 비교할 수 있다(S340). 예를 들어 제어부(20)는 제1 무선통신 모듈(31)의 소비전력과 제2 무선통신 모듈(32)의 소비전력을 합산하여 기 설정된 소비전력과 비교할 수 있다. 또는 제어부(20)는 제1 무선통신 모듈(31)의 소비전력과 제3 무선통신 모듈(33)의 소비전력을 합산하여 기 설정된 소비전력과 비교할 수 있다. 또는 제어부(20)는 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34)의 각 소비전력을 모두 합산하여 기 설정된 소비전력과 비교할 수도 있다.
만약 적어도 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 미만이면(S350_Y), 제어부(20)는 이들 소비전력에 대응하는 2이상의 무선통신 모듈에서 발생되는 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다(S360).
이와 달리 적어도 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 이상이면(S350_N), 제어부(20)는 이들 소비전력에 대응하는 2이상의 무선통신 모듈에서 발생되는 각각의 제어신호를 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 전송할 수 있다(S370).
이와 같이 본 발명은 2이상의 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 이내로 판단될 경우 이에 대응되는 각각의 무선통신 모듈을 동시에 동작시킴으로써, 신속하고 안정적으로 복수의 사물인터넷 기기를 제어할 수 있다는 효과가 있다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다. 이하에서는 게이트웨이 장치(100)의 동작을 구체적인 예시로써 설명하기로 하며, 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 기 설정된 소비전력에 대한 복수의 무선통신 모듈 각각의 소비전력 레벨을 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34)의 소비전력 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하임을 알 수 있다. 따라서 각각의 무선통신 모듈은 서로 다른 시간동안 동작함에 있어서는 문제가 없다고 할 수 있다. 다만 이하에서는 기 설정된 소비전력 레벨을 넘지 않는 한도에서 복수의 무선통신 모듈을 동시에 동작시킴으로써 신속하고 안정적으로 복수의 사물인터넷 기기(500)를 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 이하에서는 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34)의 소비전력을 각각 제1 내지 제4 소비전력이라 한다. 또한 이하에서는 제1 내지 제4 소비전력 각각이 기 설정된 소비전력 레벨 이내인 경우로 가정한다.
도 5(a)에서는 제1 및 제2 소비전력의 합과 제3 및 제4 소비전력의 합이 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하인 경우를 도시하였다. 즉 제1 및 제2 무선통신 모듈(31, 32)이 동시에 동작하거나, 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)이 동시에 동작하더라도 무방함을 의미할 수 있다. 여기서 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 5(b) 및 도 5(c)를 참조하면, 복수의 시간 구간에 대한 전송 타임슬롯이 할당되었음을 알 수 있다. 할당된 전송 타임슬롯이 도래하면, 도래한 전송 타임슬롯에 대응되는 제어신호를 전송할 수 있다. 따라서 도 5(b) 및 도 5(c)에서는 두 개의 전송 타임슬롯이 할당되었으므로, 제1 및 제2 무선통신 모듈(31, 32)은 각각의 제어신호를 하나의 전송 타임슬롯에 따라 동시에 전송할 수 있고, 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)은 각각의 제어신호를 나머지 하나의 전송 타임슬롯에 따라 동시에 전송할 수 있다.
또한 제1 및 제2 무선통신 모듈(31, 32)은 도 5(b)와 같이 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)의 동작 전에 동작할 수 있고, 도 5(c)와 같이 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)의 동작 후에 동작할 수도 있으며, 이들의 전송 타임슬롯 사이에는 기 설정된 시간간격이 배치될 수 있다. 이와 같이 각 전송 타임슬롯 사이에 시간간격이 배치됨으로써, 각 전송 타임슬롯 간에 발생하는 충돌을 피할 수 있다.
도 6(a)에서는 제1 및 제4 소비전력의 합과 제2 및 제3 소비전력의 합이 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하인 경우를 도시하였다. 즉 제1 및 제4 무선통신 모듈(31, 34)이 동시에 동작하거나, 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)이 동시에 동작하더라도 무방함을 의미할 수 있다. 따라서 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 6(b) 및 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있고, 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다. 이 경우 제1 및 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 도 6(b)와 같이 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)의 동작 전에 동작할 수 있고, 도 6(c)와 같이 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)의 동작 후에 동작할 수도 있다.
도 7(a)에서는 제1 내지 제4 소비전력의 합이 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하인 경우를 도시하였다. 즉 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31, 34)이 동시에 동작하더라도 무방함을 의미할 수 있다. 따라서 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다.
도 8(a)에서는 제2 및 제3 소비전력의 합이 기 설정된 소비전력 레벨을 초과하는 경우를 도시하였다. 이 경우 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)이 동시에 동작하게 되면 소비전력 초과로 인해 이들 모듈에 고장이 발생할 수 있다. 따라서 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 순차적으로 동작하여야 할 수 있다. 즉 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 각각의 제어신호를 기 설정된 우선순위에 따라 순차적으로 전송할 수 있다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트웨이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다양한 예로서, 제어신호의 전송에 대한 우선순위가 가중치에 따라 부여되는 경우를 도시한 것이다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 9는 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34) 각각의 소비전력 레벨에 대하여, 동작의 우선순위에 따른 가중치(a, b, c, d)를 적용한 결과값을 도시한 것이다. 각 가중치의 크기는 a, b, c, d로 갈수록 작아지며, 가중치의 크기가 클수록 해당 무선통신 모듈은 우선적으로 동작함을 의미할 수 있다. 또한 가중치는 모두 1보다 작다고 가정하므로, 각 가중치가 적용된 결과값은 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하임을 알 수 있다. 이 경우 결과값은 소비전력의 값에 가중치를 곱한 값을 의미할 수 있다.
도 10(a)에서는 제1 및 제2 결과값의 합과 제3 및 제4 결과값의 합이 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하인 경우를 도시하였다. 즉 제1 및 제2 무선통신 모듈(31, 32)이 동시에 동작하거나, 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)이 동시에 동작하더라도 무방함을 의미할 수 있다. 따라서 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선통신 모듈(31, 32)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있고, 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다. 다만 가중치 a 및 b는 가중치 c 및 d에 높으므로, 제1 및 제2 무선통신 모듈(31, 32)이 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)보다 우선적으로 동작하여야 함을 알 수 있다. 따라서 제1및 제2 무선통신 모듈(31, 32)이 각각의 제어신호를 동시에 전송한 후에 제3 및 제4 무선통신 모듈(33, 34)이 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다.
도 11(a)에서는 제1 및 제4 결과값의 합과 제2 및 제3 결과값의 합이 모두 기 설정된 소비전력 레벨 이하인 경우를 도시하였다. 즉 제1 및 제4 무선통신 모듈(31, 34)이 동시에 동작하거나, 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)이 동시에 동작하더라도 무방함을 의미할 수 있다. 따라서 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 11(b) 및 도 11(c)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있고, 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다. 이 경우 제1 및 제4 무선통신 모듈(31, 34)은 도 11(b)와 같이 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)의 동작 전에 동작할 수 있고, 도 11(c)와 같이 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)의 동작 후에 동작할 수도 있다.
도 12(a)에서는 제1 내지 제4 결과값의 합이 기 설정된 소비전력 레벨 이하인 경우를 도시하였다. 즉 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34)이 동시에 동작하더라도 무방함을 의미할 수 있으므로, 이 경우 제어신호의 전송 타임슬롯에 관한 도 12(b)에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34)은 각각의 제어신호를 동시에 전송할 수 있다. 그러나 도 12(a)와 달리 제1 내지 제4 결과값의 합이 기 설정된 소비전력 레벨을 초과하게 되면, 도 12(c)에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31 ~ 34)은 각각의 제어신호를 순차적으로 전송할 수 있다.
도 13은 각각의 전송 타임슬롯 사이에 시간간격이 배치된 경우를 도시하였다. 복수의 제어신호 중 어느 하나가 전송되고 시간간격이 도과한 후에 다른 하나가 전송되므로, 각 전송 타임슬롯 간에 발생하는 충돌을 피할 수 있음은 전술한 바와 같다.
각 전송 타임슬롯 사이에는 기 설정된 시간간격이 배치될 수 있으나, 상이한 시간간격이 배치될 수도 있다. 도 13(a)에서는 상이한 시간간격이 배치된 경우를 도시하였으며, 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31, 32, 33, 34)의 동작에 따른 시간간격을 각각 제1 내지 제4 시간간격(G1, G2, G3, G4)라고 할 수 있다. 이 경우 소비전력의 크기에 비례하는 크기의 시간간격이 배치될 수도 있다. 따라서 제1 내지 제4 무선통신 모듈(31, 32, 33, 34)의 순서로 소비전력의 크기가 크다면(P1 > P2 > P3 > P4), 제1 내지 제4 시간간격의 순서로 크기가 클 수 있다(G1 > G2 > G3 > G4). 이는 높은 전력을 소비할수록 제어신호의 전송 간의 휴지(休止) 시간을 증가시킴으로써, 게이트웨이 장치(100)의 동작에 무리가 덜 가도록 하는 효과가 있다.
또한 도 13(b)에서는 복수의 제어신호가 동시에 전송되는 경우를 도시하였으며, 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)이 동시에 동작함을 의미할 수 있다. 이 경우 제2 및 제3 무선통신 모듈(32, 33)이 동시에 동작하므로, 제2 및 제3 시간간격이 합산된 시간간격이 배치되도록 할 수도 있다.
전술한 본 발명은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 단말기 연결부
20 : 제어부
30 : 무선통신부
100 : 게이트웨이 장치
200 : 단말기
300 : 서버
400 : 통신망
500 : 복수의 사물인터넷 기기

Claims (8)

  1. 복수의 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기기를 제어하기 위한 게이트웨이 장치에 있어서,
    무선통신부; 및
    상기 복수의 사물인터넷 기기를 제어하는 복수의 제어신호를 상기 무선통신부를 통해 상기 복수의 사물인터넷 기기로 전송하고, 상기 복수의 사물인터넷 기기 각각의 동작신호를 상기 무선통신부를 통해 상기 복수의 사물인터넷 기기로부터 수신하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 복수의 제어신호 각각의 전송에 따라 상기 게이트웨이 장치에 발생하는 복수의 소비전력을 측정하고,
    상기 복수의 제어신호에 대하여 상기 복수의 제어신호의 전송에 대한 우선순위에 따른 가중치를 각각 부여하고,
    상기 측정된 복수의 소비전력에 대해 상기 각각의 가중치를 적용한 복수의 결과값과 기 설정된 소비전력을 비교하고,
    상기 복수의 결과값 중 적어도 2이상의 합이 상기 기 설정된 소비전력 미만이면 상기 적어도 2이상의 결과값에 대응되는 복수의 제어신호를 동시에 전송하고,
    상기 복수의 결과값 각각이 상기 기 설정된 소비전력 미만이면서 동시에 상기 적어도 2이상의 결과값의 합이 상기 기 설정된 소비전력 이상이면 상기 복수의 제어신호를 상기 우선순위에 따라 순차적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선통신부는
    상기 복수의 사물 인터넷 기기 각각에 대응되는 복수의 무선통신 모듈을 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 복수의 상기 복수의 무선통신 모듈별로 동일 또는 상이한 시간 구간의 전송 타임슬롯을 할당하고, 상기 할당된 전송 타임슬롯이 도래하면 상기 도래한 전송 타임슬롯에 대응되는 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전송 타임슬롯 사이에 기 설정된 시간간격을 배치하고,
    상기 복수의 제어신호 중 어느 하나가 전송되고 상기 기 설정된 시간간격이 도과한 후에 다른 하나를 전송하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 복수의 결과값에 비례하는 크기의 복수의 시간간격을 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 복수의 결과값의 크기에 관계없이 상기 동작신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 무선통신 모듈은
    와이파이 모듈, 블루투스 모듈, NFC(Near Field Communication) 모듈, 지그비 모듈, 3G(3rd Generation) 모듈, 4G(4th Generation) 모듈, 5G(5th Generation) 모듈 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 게이트웨이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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