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KR102276409B1 - 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법 - Google Patents

로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102276409B1
KR102276409B1 KR1020210006257A KR20210006257A KR102276409B1 KR 102276409 B1 KR102276409 B1 KR 102276409B1 KR 1020210006257 A KR1020210006257 A KR 1020210006257A KR 20210006257 A KR20210006257 A KR 20210006257A KR 102276409 B1 KR102276409 B1 KR 102276409B1
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KR
South Korea
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lora
upgrade
terminal
communication
mode
Prior art date
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KR1020210006257A
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유승열
Original Assignee
주식회사 이엠웨이브
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Abstract

본 실시예에 따른 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법은 로라 네트워크를 구성하고, 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말과, 상기 대상 로라 단말을 제어하는 제어 서버와, 상기 대상 로라 단말과 제어 서버 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이 및 상기 대상 로라 단말을 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환시켜 대상 로라 단말의 펌웨어 업데이트를 수행하는 업그레이드 로라 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR UPGRADE OF FIRMWARE Over The Air IN LORA COMMUNICATION TERMINAL}
본 발명은 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법에 관한 것으로, 장착된 장비를 해체하거나, 접근하여야 하는 번거로운 작업 없이 무선으로 로라 통신 단말의 펌웨어를 업그레이드 할 수 있는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법을 제공한다.
최근 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 서비스 활성화로 인해 저전력광역통신(LPWA : Low Power Wide Area) 기술의 수요가 증대하고 있으며, 비면허대역의 로라(LoRa), 시그폭스(Sigfox), 인제뉴(Ingenu) 기술과 면허대역의 협대역 사물인터넷(NB IoT) 등 다양한 통신 기술이 국내,국외에서 서비스 중이다. 국내에서는 SKT에서 로라 네트워크 기반으로 전국망을 구축하여 서비스중이며, 지자체를 중심으로 자가망(Proprietary Network)으로 로라 네트워크를 구축하여 서비스하거나 추진중이다.
최근 국토부와 과학기술정보통신부에서 추진하는 스마트시티 혁신성장동력 프로젝트에 LoRaWAN 네트워크 기술에 우선순위(QoS) 관리 기능을 적용한 초대규모(Massive) IoT 네트워크 기술을 핵심기술로 선정하여 향후 대규모 센서 환경의 스마트시티 서비스에 로라 네트워크 기술을 확대 적용할 예정이다.
한편 저전력광역통신 기술인 로라 네트워크는 소량의 데이터를 먼 거리에서 통신하기 위한 기술로 데이터 통신 속도는 수 kbps 정도로 느린 관계로 3G, LTE 등 고속 네트워크에서 처럼 원격에서 무선으로 펌웨어 업그레이드 하기에 문제가 있는 상황이다.
따라서 종래에는 로라 네트워크에서 단말 펌웨어 업그레이드를 하는 경우 설치된 장소에 방문하여 장비를 해체하여 로라 통신 단말에 USB, UART 등 유선 케이블을 연결하거나 별도의 블루투스, WIFI 등 근거리통신을 이용하여 펌웨어 업그레이드를 수행하고 있는 상황이다. 이 경우 접근하기 어려운 장소에 접근하여 장비 해체 후 유선 케이블을 연결해야 하는 어려움이 있으며, 블루투스나 WIFI 등 별도의 무선 통신 방식의 경우 단말 가격이 높아져 비효율적인 상황이다.
최근 한국 등록특허 공보 제10-2005409호에는 통신 단말 Wake Up용 리드 스위치와 네트워크 컨트롤러(제어기 서버)를 통하여 업그레이드 모드로 변환 후 업그레이드 전용 단말로 FSK 방식의 무선 업그레이드 방법이 제시되었으나 여전히 접근하기 어려운 설치 장소에 가서 자석을 통한 업그레이드 모드 변환이 필요하여 불편한 상황이다.
(특허 문헌 1) 한국등록특허공보 제10-2005409호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로라 통신 단말의 기존 LoRaWAN 규격 기반으로 맥(MAC) 프로토콜을 활용하여 업그레이드 모드로 전환하고, 별도의 업그레이드용 통신 단말을 이용하여 로라 CSS(Chip Spread Spectrum) 통신 방식을 이용하여 신규 펌웨어를 전송하여, 로라 네트워크 공통컴포넌트(단말, RF게이트웨이, 네트워크 컨트롤러)이외의 별도의 통신 장비 없이 무선 펌웨어 업그레이드를 할 수 있는 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 로라 네트워크를 구성하고, 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말; 상기 대상 로라 단말을 제어하고 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 제어 서버; 상기 대상 로라 단말과 제어 서버 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이; 및 상기 대상 로라 단말을 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환시켜 대상 로라 단말의 펌웨어 업데이트를 수행하는 업그레이드 로라 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템이 제공된다.
상기 대상 로라 단말은 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하기 위한 메시지를 클래스 C모드에서는 업그레이드 로라 단말로부터 제공 받고, 클래스 A모드 또는 B모드에서는 제어 서버로부터 제공받는 것을 특징으로 한다.
상기 대상 로라 단말은 업그레이드 로라 단말, 제어 서버, 로라 게이트웨이 와 CSS 통신을 수행하는 통신부와, 통신부의 통신 모드를 조절하는 통신 모드 제어부와 통신 프로토콜을 조절하는 통신 프로토콜 제어부를 구비하는 통신 제어부와, 펌웨어를 포함한 단말 정보가 저장되고 단말의 동작을 제어하는 단말 제어부를 포함한다.
상기 통신 모드 제어부는 업그레이드 로라 단말(클래스 C모드) 또는 제어 서버(클래스 A모드 또는 B모드)에서 수신된 메세지에서 LoRaWAN 표준 규격 기반으로 MAC 프로토콜 Massage Type(MType)이 자가망(Proprietary) 메시지 타입(MType:111)으로 확인 시 대상 로라 단말을 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.
상기 단말 제어부는 업그레이드 로라 단말로부터 제공 받은 원격 무선 펌웨어 모드 전환을 위한 정보에서, 다비이스 EUI를 확인하여 자신이 보유한 EUI 정보와 일치하는지를 확인하고, 일치하는 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 동작하고, 전송 받은 주파수 채널, SF 및 SYNCWORD의 파라이터에 따라 업그레이드 로라 단말과 통신을 진행하여, 신규 펌웨어를 제공 받아 펌웨어를 업그레이드하는 것을 특징으로 한다.
상기 업그레이드 로라 단말은 대상 로라 단말 통신을 수행하는 업그레이드 통신부와, 업그레이드 통신부의 동작을 제어하고, 대상 로라 단말을 업그레이드 모드로 조절하는 업그레이드 통신 모드 제어부와, 통신 프로토콜을 조절하는 업그레이드 통신 프로토콜 제어부를 구비하는 업그레이드 통신 제어부와, 신규 펌웨어 데이터를 포함한 정보가 저장되고, 전체 단말의 동작을 제어하는 업그레이드 단말 제어부를 포함하고, 상기 업그레이드 단말 제어부는 업그레이드할 대상 로라 단말의 정보와 통신을 위한 RF 파라미터를 생성하고, 업그레이드 통신 제어부는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 대상 로라 단말에 제공하고, 신규 펌웨어를 전송하되, 상기 전송 정보는 대상 로라 단말의 EUI 정보와 RF 파라미터 정보를 포함하고, 업그레이드 모드 전환을 위하여 LoRaWAN 표준 프로토콜에서의 메시지 타입 (MType)으로 111을 사용하는 것을 특징으로 한다. 이때 업그레이드 모드 전환을 위하여 사용하는 LoRaWAN 표준 프로토콜의 메시지 타입(MType)은 일 예시이며, LoRaWAN 표준 프로토콜에서 자가망 용도로 할당된 MAC Command ID(CID) 등 다양한 방법으로 구현 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 로라 네트워크를 구성하고, 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말과, 대상 로라 단말을 제어하고, 대상 로라 단말의 모드 변환을 위한 정보를 제공하는 제어 서버와, 상기 대상 로라 단말과 제어 서버 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이 및 대상 로라 단말에 관한 펌웨어 업데이트를 수행하는 업그레이드 로라 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 제공한다.
상기 대상 로라 단말은 업그레이드 로라 단말, 제어 서버, 로라 게이트웨이 및 외부 장치들과 CSS 통신을 수행하는 통신부와, 통신부의 통신 모드를 조절하는 통신 모드 제어부와 통신 프로토콜을 조절하는 통신 프로토콜 제어부를 구비하는 통신 제어부와, 펌웨어를 포함한 단말 정보가 저장되고 단말의 동작을 제어하는 단말 제어부를 포함하고, 상기 통신 모드 제어부는 업그레이드 로라 단말의 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보에 따라 대상 로라 단말을 클래스 C모드로 전환하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하고, 상기 통신 프로토콜 제어부는 LoRaWAN 표준 맥 프로토콜을 관리하되, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위해 CID(MAC Command ID)를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 서버는 대상 로라 단말 및 로라 게이트 웨이와 통신을 수행하는 서버 통신부와, 클래스 A모드 또는 클래스 B모드에서 동작중인 대상 로라 단말의 모드 변경을 위한 업그레이드 모드 변경부와, 전체 네트워크를 제어하는 제어부와, 데이터가 저장되는 데이터부를 포함하고, 상기 업그레이드 모드 변경부는 로라 게이트웨이를 거쳐 대상 로라 단말로부터 제공받은 주기 보고 정보 또는 이벤트 데이터를 수신받고, 업그레이드 대상인 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 로라 게이트 웨이를 통해 대상 로라 단말에 제공하되, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 대상 로라 단말에 다운링크 메시지로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보의 프로토콜은 LoRaWAN 표준 프로토콜 규격에서 자가망(Proprietary)으로 할당된 메시지 타입(MType)으로 “111” 을 사용하거나 MAC Command ID(CID)를 “0x80” ~ “OxFF”의 범위에서 설정하는 등 LoRaWAN 표준 프로토콜에서 자가망 관련 필드를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보에는 모드 전환 명령 정보와 접속할 업그레이드 로라 단말 정보를 포함하고, 상기 대상 로라 단말은 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하되, 접속할 업그레이드 로라 단말 정보와 일치한 통신 관련 정보로 통신을 수행하여 신규 펌웨어 정보를 제공 받아 펌웨어 업그레이드를 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말과, 외부 기기와 통신을 하는 복수의 통신 로라 단말과, 대상 로라 단말 및 통신 로라 단말을 제어하는 제어 서버와, 대상 로라 단말 및 통신 로라 단말 그리고 제어 서버 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이 및 대상 로라 단말에 관한 펌웨어 업데이트를 수행하고, 통신 로라 단말의 통신 범위를 증폭시키는 업그레이드 로라 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 제공한다.
상기 통신 로라 단말 및 상기 대상 로라 단말의 통신 거리가 5 내지 15km이고, 상기 업그레이드 로라 단말에 의해 증폭된 상기 통신 로라 단말의 통신 거리는 7 내지 30km인 것을 특징으로 한다.
상기 대상 로라 단말을 기준으로 그 이격 거리 순으로 4 내지 10 번째에 해당하는 통신 로라 단말의 통신 거리가 증폭되는 것을 특징으로 한다.
상기 업그레이드 로라 단말은 이동 가능하고, 상기 대상 로라 단말 및 통신 로라 단말은 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 업그레이드 로라 단말을 이용하여 대상 로라 단말의 펌웨어를 업그레이드 하는 방법에 있어서, 상기 업그레이드 로라 단말이 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지를 항시 데이터 수신이 가능한 클래스 C모드로 동작중인 대상 로라 단말에 전송하는 단계와, 상기 대상 로라 단말은 제공 받은 메시지를 검토하여 업그레이드 신호인지와 자신의 EUI 정보에 해당하는지 여부를 판단하여, 해당하는 경우 원격 우선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 단계 및 상기 대상 로라 단말은 리셋 이후에 신규 펌웨어 정보를 제공 받고, 신규 펌웨어의 무결성이 확인된 이후에 신규 펌웨어로 업그레이드를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법을 제공한다.
상기 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지의 프로토콜 내의 MType을 111로 설정하고, 대상 로라 단말의 EUI 정보와 통신 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 원격 우선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 단계는, 상기 대상 로라 단말은 로라 통신 모드에서 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하되, 신규 펌웨어 수신을 위한 통신 채널 Spreading Factor 등 RF 값을 저장하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그(FOTA Flag)를 설정한 다음 리셋하는 단계와, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환과, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그를 해제하고, 통신 채널 등 RF 값을 설정하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환이 완료된 메시지를 업그레이드 로라 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신규 펌웨어로 업그레이드를 실시하는 단계는, 상기 업그레이드 로라 단말은 신규 펌웨어 관련 정보를 대상 로라 단말에 전송하는 단계와, 상기 대상 로라 단말은 제공 받을 신규 펌웨어 관련 정보를 확인한 이후에 정보 확인 완료 메시지를 업그레이드 로라 단말에 전송하는 단계와, 업그레이드 로라 단말은 업그레이드할 신규 펌웨어 데이터를 대상 로라 단말에 전송하는 단계와, 상기 대상 로라 단말은 제공 받은 신규 펌웨어에 관한 무결성을 체크하는 단계와, 대상 로라 단말은 업데이트 플래그(Update Flag)설정 후에 리셋 부팅하고, 업데이트 플레그를 해제하고, 신규 펌웨어를 동작 영역에 복사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제어 서버와, 업그레이드 로라 단말을 이용하여 대상 로라 단말의 펌웨어를 업그레이드 하는 방법에 있어서, 상기 제어 서버에서 데이터 수신이 불가한 Idle 상태가 존재하는 클래스 A모드 또는 클래스 B모드로 동작중인 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말에 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지를 전송하는 단계와, 상기 대상 로라 단말은 업그레이드 로라 단말로부터 업그레이드 통신 정보를 제공 받아, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 단계 및 상기 대상 로라 단말은 리셋 이후에 신규 펌웨어 정보를 제공 받고, 신규 펌웨어의 무결성이 확인된 이후에 신규 펌웨어로 업그레이드를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법을 제공한다.
원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지는 접속될 업그레이드 로라 단말의 정보를 포함하고, 상기 대상 로라 단말은 접속한 업그레이드 로라 단말이 제어 서버에서 제공된 단말 정보와 일치하는지 여부를 확인한 다음 업그레이드 로라 단말로부터 통신 채널 정보를 포함하는 업그레이드 통신 정보를 제공 받는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 설치된 로라 단말에 관한 업그레이드를 원격 무선 진행이 가능하여 안정적인 펌웨어 업그레이드가 가능하다.
또한, 본 발명은 별도의 장비나 스위치를 사용하지 않고, 무선 펌웨어 업그레이드가 가능하여 유지 보수와 기능 향상이 가능하다.
또한, 본 발명은 로라 네트워크의 통신 기능을 중단하지 않은 상태에서 고정된 로라 단말에 관한 업그레이드가 가능하여 안정적인 서비스 제공이 가능하다.
또한, 본 발명은 로라 네트워크 컴포넌트 이외의 별도 통신 장치 없이 접근이 어려운 장소에 설치된 로라 단말의 펌웨어를 효율적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 로라 단말의 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 업그레이드 로라 단말의 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템에 따른 각 구성의 동작을 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 실시예의 변형예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템에 따른 각 구성의 동작을 설명하기 위한 개념도.
도 8은 본 발명의 변형예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 개념도.
도 10은 다른 실시예에 따른 통신 로라 단말의 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전 하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템 및 방법의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.
본 발명의 특장점 및 이를 구현하는 방법은 첨부된 도면들과 함께 로라 네트워크에서 로라 통신 단말에 대한 무선 펌웨어 업그레이드 시스템과 방법에 대하여 상세히 설명한다.
그러나 도면과 상세한 설명은 로라 네트워크의 일반적인 시스템 구성 및 기능, 통상의 유,무선 통신 기술, 통상의 LoRaWAN 프로토콜, 통상의 모바일 단말에서의 펌웨어 업그레이드 등 관련 분야에 속한 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 구성 및 방법에 대하여는 간략하게 설명하거나 생략하였고 본 발명의 개시를 명확하게 이해하는데 필요한 부분으로 한정하였다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니며 다양한 형태와 방법으로 구현될 수 있으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 로라 단말의 블록도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 업그레이드 로라 단말의 블록도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템은 로라 네트워크를 구성하고, 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말(100)과, 대상 로라 단말(100)을 제어하는 제어 서버(200)와, 대상 로라 단말(100)과 제어 서버(200) 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이(300)와, 대상 로라 단말(100)에 관한 펌웨어 업데이트를 수행하는 업그레이드 로라 단말(400)을 포함한다.
본 실시예에서는 업그레이드 로라 단말(400) 또는 제어 서버(200)을 통해 대상 로라 단말(100)을 원격 무선 펌웨어 업그레이드(FOTA: Firmware Over The Air) 모드로 전환시키고, CSS방식을 통해 신규 펌웨어를 대상 로라 단말(100)에 전송하여 추가적인 기술이나 장비 도입 없이 대상 로라 단말(100)의 펌웨어를 업그레이드를 할 수 있다.
대상 로라 단말(100)은 업그레이드 로라 단말(400), 제어 서버(200), 로라 게이트웨이(300)와 통신을 수행하는 통신부(110)와, 통신부(110)의 동작을 제어하는 통신 제어부(120)와, 펌웨어를 포함한 단말 정보가 저장되고 단말의 동작을 제어하는 단말 제어부(130)를 포함한다.
통신부(110)는 저전력광역통신(LPWA: Low Power Wide Area) 로라 네트워크에서 로라 게이트웨이 및 제어 서버와의 통신뿐만 아니라 다양한 사물인터넷(IoT: Internet of Thins) 단말 및 센서와 통신을 수행할 수 있다.
또한, 로라 통신을 위해 CSS(Chip Spread Spectrum)방식으로 송신기 전력을 낮추면서 무선 주파수(RF) 링크 버짓을 일정하게 유지 할 수 있다.
본 실시예에서는 통신부(110)의 통신 모드를 제어하여, 로라 통신 방식을 통해 대상 로라 단말(100)의 펌웨어를 업그레이드 할 수 있다.
통신 제어부(120)는 통신부(110)를 통해 접속하는 각 장치의 특성에 따라 통신부의 통신 모드를 조절하는 통신 모드 제어부(121)와, 통신 프로토콜을 조절하는 통신 프로토콜 제어부(122)를 포함한다.
통신부(110)는 클래스 A모드와 클래스 B모드 및 클래스 C모드의 통신이 가능하다.
클래스 A모드는 프로토콜에 따라 모든 상향 링크 전송 후 2개의 작은 하향윈도우를 갖고, 클래스 B모드는 추가적인 수신 윈도우를 열기 위해 로라 게이트웨이(300)로부터 동기화된 비콘을 수신하고, 클래스 C모드에서는 수신 윈도우를 계속 열어 놓아 정보를 제공 받는다.
본 실시예의 통신 모드 제어부(121)는 클래스 C모드로 동작중일 때 업그레이드 로라 단말(400)의 신호(즉, 업그레이드 신호 및 데이터 또는 메시지)에 따라, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하도록 하며, 클래스 A모드 또는 B모드로 동작중일 때는 제어 서버(200)로 부터의 신호에 따라 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하도록 한다.
통신 프로토콜 제어부(122)는 LoRaWAN 표준 맥 프로토콜을 관리한다. 본 실시예에서는 앞서 언급한 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위해 메시지 타입(MType) 값을 자가망(Proprietary)으로 할당된 “111”로 사용하거나 MAC Command ID(CID)를 “0x80” ~ “OxFF”의 범위에서 설정하는 등 LoRaWAN 표준 프로토콜에서 자가망 관련 필드를 사용한다.
MType(Message type)으로 000은 Join Request이고, 001은 Join Accept이고, 010은 Uncomfirmed Date Up이고, 011은 Uncomfirmed Data Down이고, 100은 Comfirmed Date Up이고, 101은 Comfirmed Data Down이고, 110은 RFU이다.
이때, 업링크(Uplink, 즉, 상향 링크 전송, 링크 전송, 상향 윈도우)은 단말기에서 서버로 데이터를 올리는 것이고, 다운링크(Downlink 즉, 하향 링크 전송 및 하향 윈도우)는 서버에서 단말기로 데이터를 내리는 것이다.
단말 제어부(130)는 업그레이드 로라 단말(400) 또는 제어 서버(200)로부터 제공 받은 업그레이드 신호에서, 다비이스 EUI를 확인하여 자신의 EUI 정보와 일치하는지를 확인하고, 일치하는 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 동작하도록 한다. 또한, 함께 전송 받은 주파수 채널, SF 및 SYNCWORD의 파라미터에 따라 업그레이드 로라 단말과 통신을 진행하도록 하고, 이를 통해 새로운(신규, 업그레이드) 펌웨어를 제공 받아 펌웨어를 업그레이드 한다.
이때, 단말 제어부(130)는 리셋 부팅을 실시하고, 리셋 부팅 이후, 제공된 신호에서의 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플레그로 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드를 인식하고, 신규 펌웨어를 수신하기 위한 RF 파라미터를 설정하고, 신규 펌웨어 수신 준비가 완료됨을 업그레이드 로라 단말(400)에 전송한다. 즉, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 준비 완료 메시지 즉, 정보를 전달한다. 이후, 대상 로라 단말(100)은 신규 펌웨어 데이터를 수신받고, 수신 완료시 데이터 무결성 체크하여 문제가 없을 경우 이를 저장하고, 신규 펌웨어 수신 완료 메시지를 업그레이드 로라 단말에 전송하고, 리셋 부팅 후에 신규 펌웨어를 동작 영역에 복사하여 업그레이드를 진행할 수 있다. 수신 완료 메시지 전송 이후에 업데이트 플레그를 설정하여 리셋할 수 있다.
본 실시예의 제어 서버(200)는 자신이 관리하는 대상 로라 단말(100)로 부터 대상 로라 단말(100)과 통신하는 외부 기기나 단말 또는 센서의 정보를 제공 받거나, 대상 로라 단말(100)의 이벤트 정보를 제공 받는다. 또한 클래스 A모드 또는 클래스 B모드의 대상 로라 단말(100)로부터 데이터 수신 시 업그레이드 모드 전환 신호를 대상 로라 단말(100)에 제공한다.
로라 게이트웨이(300)는 대상 로라 단말(100)의 정보(메시지) 또는 데이터를 제어 서버에 제공하며, 제어 서버(200)의 정보(메시지) 데이터를 대상 로라 단말(100)에 제공한다.
업그레이드 로라 단말(400)은 앞서 언급한 대상 로라 단말(100)과 그 구성이 유사/동일할 수 있다. 이를 통해 이동 가능한 로라 단말을 통해 고정 설치되어 동작하는 로라 단말의 펌웨어 업그레이드를 실시할 수 있다.
업그레이드 로라 단말(400)은 대상 로라 단말(100), 제어 서버(200), 로라 게이트웨이(300)와 통신을 수행하는 업그레이드 통신부(410)와, 업그레이드 통신부(410)의 동작을 제어하는 업그레이드 통신 제어부(420)와, 신규 펌웨어 데이터를 포함한 정보가 저장되고, 전체 단말의 동작을 제어하는 업그레이드 단말 제어부(430)를 포함한다.
업그레이드 통신 제어부(420)는 업그레이드 통신부(410)를 통해 접속하는 대상 로라 단말(100)과의 통신 모드를 조절하는 업그레이드 통신 모드 제어부(421)와, 통신 프로토콜을 조절하는 업그레이드 통신 프로토콜 제어부(422)를 포함한다.
업그레이드 단말 제어부(430)는 업그레이드할 대상 로라 단말(100)의 정보와 통신을 위한 RF 파라미터를 생성한다.
업그레이드 통신 제어부(421)는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보(메시지)를 대상 로라 단말(100)에 제공하고, 신규 펌웨어를 전송한다. 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보는 대상 로라 단말(100)의 EUI 정보와 RF 파라미터 정보를 포함한다. RF 파라미터 정보는 SF 및 SYNCWORD를 포함하는 것이 효과적이다. 제공되는 프로토콜에서의 메시지 타입 즉, MType로 111을 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 업그레이드 로라 단말(400)은 제어 서버(200)로 부터 업그레이드할 대상 로라 단말(100)의 정보를 수신 받는 것이 효과적이다. 업그레이드 로라 단말(400)은 제어 서버(200)와의 통신을 통해 업그레이드할 대상 로라 단말(100)의 EUI정보와 위치 정보와 같은 단말 정보를 제공 받고, 이를 바탕으로 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 생성한다. 또한 대상 로라 단말(100)의 펌웨어 업그레이드 완료시 그 완료 결과를 제어 서버(200)에 제공하는 것도 가능하다. 물론, 업그레이드 완료 정보는 대상 로라 단말(100)이 로라 게이트 웨이(300)를 통해 제어 서버(200)에 제공하는 것도 가능하다.
또한, 업그레이드 로라 단말(400)은 제어 서버(200)로 부터 신규 펌웨어 데이터를 제공 받는 것도 가능하다. 물론, 별도의 정보 입력을 통해 신규 펌웨어 데이터를 유/무선으로 제공 받는 것도 가능하다.
하기에서는 상술한 구성을 갖는 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 활용한 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법에 관하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클래스 C모드의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템에 따른 각 구성의 동작을 설명하기 위한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클래스 C모드의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 업그레이드 로라 단말(400)이 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지를 클래스 C모드의 대상 로라 단말(100)에 전송한다(S110).
이때, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위하여 메시지 타입(MType) 값을 자가망(Proprietary)으로 할당된 “111”로 사용하거나 MAC Command ID(CID)를 “0x80” ~ “OxFF”의 범위에서 설정한다. 또한, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지는 대상 로라 단말(100)의 EUI 정보와 RF 파라미터 정보를 포함하는 것이 효과적이다.
대상 로라 단말(100)은 제공 받은 메시지를 검토하여 MType이 111인지와 자신의 EUI 정보에 해당하는지 여부를 판단한다(S120).
판단결과 해당하지 않는 경우에는 일반적인 로라 통신을 수행한다(S130). 하지만, 판단 결과 두가지 모두에 해당하는 경우, 메시지를 정상적으로 수신하였다라는 ACK 메시지(즉, 정상 수신 메시지)를 업그레이드 로라 단말(400)에 전송한다.
그리고, 대상 로라 단말(100)은 로라 통신 모드에서 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하되, 신규 펌웨어 수신을 위한 RF 파라미터를 저장하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그(FOTA Flag)를 설정한 다음 리셋한다(S140).
이후, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환과, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그를 해제하고, 통신 채널(RF 파라미터)을 설정하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환이 완료된 메시지를 업그레이드 로라 단말(400)에 전송한다(S150).
업그레이드 로라 단말(400)은 신규 펌웨어 관련 정보를 대상 로라 단말(100)에 전송한다. 이때, 관련 정보는 파일 사이즈 및 버젼에 관한 정보를 포함하는 것이 효과적이다. 대상 로라 단말(100)은 제공 받을 신규 펌웨어 관련 정보를 확인한 이후에 정보 확인 완료 메시지를 업그레이드 로라 단말(400)에 전송한다.
업그레이드 로라 단말(400)은 업그레이드할 신규 펌웨어 데이터를 대상 로라 단말(100)에 전송한다(S160).
대상 로라 단말(100)은 제공 받은 신규 펌웨어에 관한 무결성을 체크한다(S170). 이때, 문제가 있을 경우에는 앞의 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환 단계를 재 시행한다. 하지만, 문제가 없을 경우에는 신규 펌웨어를 저장한다. 물론, 무결성 체크 전에 신규 펌웨어를 저장하는 것이 가능하다. 그리고, 대상 로라 단말(100)은 업그레이드 로라 단말(400)에 신규 펌웨어를 수신 완료하였다라는 메시지를 업그레이드 단말에 전송한다.
이후, 대상 로라 단말(100)은 업데이트 플래그(Update Flag)설정 후에 리셋한다. 리셋 부팅 이후에 업데이트 플레그를 해제하고, 신규 펌웨어를 동작 영역에 복사하여 업그레이드를 종료한다(S180).
본 실시예는 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 일 변형예에서는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보가 업그레이드 로라 단말이 아닌 제어 서버에 의해 제공되는 것이 가능하다.
하기에서는 상술한 변형예에 관하여 설명하되, 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략하고, 후술되는 설명 기술을 앞선 실시예에 적용되는 것이 가능하다.
도 6은 본 실시예의 변형예에 따른 클래스 A모드 또는 B모드의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 변형예에 따른 클래스 A모드 또는 B모드의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템은 로라 네트워크를 구성하고, 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말(100)과, 대상 로라 단말(100)을 제어하고, 대상 로라 단말(100)의 모드 변환을 위한 정보를 제공하는 제어 서버(200)와, 대상 로라 단말(100)과 제어 서버(200) 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이(300)와, 대상 로라 단말(100)에 관한 펌웨어 업데이트를 수행하는 업그레이드 로라 단말(400)을 포함한다.
대상 로라 단말(100)은 업그레이드 로라 단말(400), 제어 서버(200), 로라 게이트웨이(300) 및 외부 장치들과 통신을 수행하는 통신부(110)와, 통신부(110)의 동작을 제어하는 통신 제어부(120)와, 펌웨어를 포함한 단말 정보가 저장되고 단말의 동작을 제어하는 단말 제어부(130)를 포함한다.
통신 제어부(120)는 통신부(110)를 통해 접속하는 각 장치의 특성에 따라 통신부의 통신 모드를 조절하는 통신 모드 제어부(121)와, 통신 프로토콜을 조절하는 통신 프로토콜 제어부(122)를 포함한다.
통신부(110)는 클래스 A모드와 클래스 B모드 및 클래스 C모드의 통신이 가능하다. 클래스 A모드는 프로토콜에 따라 모든 상향 링크 전송 후 2개의 작은 하향 윈도우를 갖고, 클래스 B모드는 추가적인 수신 윈도우를 열기 위해 로라 게이트웨이로부터 동기화된 비콘을 수신하고, 클래스 C모드에서는 수신 윈도우를 계속 열어 놓아 정보를 제공 받는다.
본 실시예의 통신 모드 제어부(121)는 제어 서버(200)의 신호(즉, 업그레이드 신호 및 데이터 또는 메시지)에 따라 대상 로라 단말(100)이 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하도록 한다.
통신 프로토콜 제어부(122)는 LoRaWAN 표준 맥 프로토콜을 관리한다. 앞서 언급한 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위해 메시지 타입(MType) 값을 자가망(Proprietary)으로 할당된 “111”로 사용하거나 MAC Command ID(CID)를 “0x80” ~ “OxFF”의 범위에서 설정하는 등 LoRaWAN 표준 프로토콜에서 자가망 관련 필드를 사용한다.
본 변형예에 따른 제어 서버(200)는 대상 로라 단말(100) 및 로라 게이트 웨이(300) 및 업그레이드 로라 단말(400)과 통신을 수행하는 서버 통신부(210)와, 대상 로라 단말(100)의 모드 변경을 위한 업그레이드 모드 변경부(220)와, 전체 네트워크를 제어하는 제어부(230)와, 데이터가 저장되는 데이터부(240)를 포함한다.
본 실시예의 업그레이드 모드 변경부(220)는 로라 게이트웨이(300)를 거쳐 대상 로라 단말(100)로부터 제공 받은 주기 보고 정보 또는 이벤트 데이터를 수신받고, 업그레이드 대상인 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 로라 게이트 웨이(300)를 통해 대상 로라 단말(100)에 제공한다.
즉, 클래스 A 모드 또는 클래스 B 모드로 동작하는 대상 로라 단말(100)이 서비스 시나리오에 따른 주기 보고 정보(데이터) 또는 이벤트 정보(데이터)를 업링크 메시지로 송신하고, 이에 대한 응답으로 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 대상 로라 단말(100)에 다운링크 메시지로 전송한다.
이때, 전송되는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보에는 모드 전환 명령 정보와 접속할 업그레이드 로라 단말 정보를 포함한다.
이를 통해 대상 로라 단말(100)은 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하고, 접속할 업그레이드 로라 단말 정보(400)와 일치한 단말에서 제공되는 통신 관련 정보로 통신을 수행하여 신규 펌웨어 정보를 제공 받아 펌웨어 업그레이드를 실시할 수 있다.
업그레이드 로라 단말(400)은 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보가 아닌 업그레이드 통신 정보를 제공하고, 이 통신 정보를 바탕으로 신규 펌웨어를 대상 로라 단말(100)에 제공한다.
하기에서는 상술한 변형예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 이용한 업그레이드 방법에 관하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 클래스 A모드 또는 B모드에서의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템에 따른 각 구성의 동작을 설명하기 위한 개념도이고, 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 클래스 A모드 또는 B모드에서의 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 대상 로라 단말(100)에서 제어 서버(200)로 데이터를 업링크하고, 이에 따라 제어 서버(200)에서는 업링크 대상 로라 단말(100)이 업그레이드 대상인지 여부를 판단하고, 업그레이드 대상인 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지(정보)를 대상 로라 단말(100)에 전송한다(S210).
이때, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위하여 메시지 타입(MType) 값을 자가망(Proprietary)으로 할당된 “111”로 사용하거나 MAC Command ID(CID)를 “0x80” ~ “OxFF”의 범위에서 설정한다. 그리고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지는 접속될 업그레이드 로라 단말(400)의 정보를 포함하는 것이 효과적이다.
대상 로라 단말(100)은 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 데이터를 제공 받은 이후, 정상 수신 완료를 제어 서버(200)에 전송한다. 이후, 대상 로라 단말은 업그레이드 로라 단말(400)로부터 업그레이드 통신 정보를 제공 받는다. 업그레이드 통신 정보에는 모드 전환 실행 정보와, 통신 채널 정보를 포함한다(S220). 정보 수신 이후에 정보 수신 완료를 업그레이드 로라 단말(400)에 제공한다.
이후, 대상 로라 단말(100)은 제공 받은 메시지(정보)를 판단하여 펌웨어 업그레이드에 해당하면 다음 단계를 진행하고, 해당하지 않는 경우에는 로라 통신을 실시한다(S230, S240). 이때, 제어 서버(200)로 부터 제공된 정보와 업그레이드 로라 단말(400)로 부터 제공된 정보의 정확성을 판단하는 것이 효과적이다.
업그레이드 통신 정보에 따라 대상 로라 단말(100)은 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하되, 신규 펌웨어 수신을 위한 RF 파라미터를 저장하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그(FOTA Flag)를 설정한 다음 리셋한다. 이후, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환과, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그를 해제하고, 통신 채널(RF 파라미터)을 설정하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환이 완료된 메시지를 업그레이드 로라 단말에 전송한다(S250, S260).
업그레이드 로라 단말은 신규 펌웨어 관련 정보를 대상 로라 단말에 전송한다(S270). 업그레이드 로라 단말은 업그레이드할 신규 펌웨어 데이터를 대상 로라 단말에 전송한다. 대상 로라 단말은 제공 받은 신규 펌웨어에 관한 무결성을 체크하고, 업데이트 플래그(Update Flag)설정 후에 리셋한다(S280). 리셋 부팅 이후에 업데이트 플레그를 해제하고, 신규 펌웨어를 동작 영역에 복사하여 업그레이드를 종료한다(S290).
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 다양한 예시가 가능하다.
로라 네트워크의 경우, 다수의 로라 단말이 일정 지역의 외부 단말과 통신하고, 그 통신 결과를 로라 게이트웨이를 통해 서버에 제공한다. 그런데, 이러한 다수의 로라 단말의 펌웨어를 한꺼번에 업데이트할 경우에는 전체 네트워크의 통신이 불가능하게되는 단점이 있다. 이에 본 발명의 다른 실시예에서는 이를 해소하기 위한 기술적 사상을 제시한다. 후술되는 다른 실시예의 기술 중 상술한 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템을 개념도이다. 도 10은 다른 실시예에 따른 통신 로라 단말의 블록도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 다른 실시예에 따른 로라 통신 단말의 펌웨어 업그레이드 시스템은 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말(100)과, 외부 기기와 통신을 하는 복수의 통신 로라 단말(500)과, 대상 로라 단말(100) 및 통신 로라 단말(500)을 제어하는 제어 서버(200)와, 대상 로라 단말(100) 및 통신 로라 단말(500) 그리고 제어 서버(200) 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이(300)와, 대상 로라 단말(100)에 관한 펌웨어 업데이트를 수행하고, 통신 로라 단말(500)의 통신 범위를 증폭시키는 업그레이드 로라 단말(400)을 포함한다.
본 실시예의 통신 로라 단말(500)은 업그레이드 로라 단말(400), 제어 서버(200), 로라 게이트웨이(300) 및 외부 장치들과 통신을 수행하는 로라 통신부(510)와, 로라 통신부(510)의 동작과 통신 서비스 거리 증폭을 제어하는 로라 통신 제어부(520)와, 펌웨어를 포함한 단말 정보가 저장되고 단말의 동작을 제어하는 로라 단말 제어부(530)를 포함한다.
본 다른 실시예의 통신 제어부(520)는 업그레이드 로라 단말(400)의 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 수신하되, EUI 정보가 자신의 정보가 아닌 경우에 동작하여 통신 서비스 거리를 증폭한다. 이때, 통신 서비스 거리 증폭은 출력 신호의 세기를 조절하여 조정하는 것이 바람직하고, 해당 동작은 대상 로라 단말(100)의 펌웨어 업그레이드 완료시점까지 동작하는 것이 효과적이다. 본 다른 실시예에서의 통신 로라 단말(500)의 통신 거리는 5 내지 15km인 것이 효과적이다. 그리고, 증폭되는 통신 로라 단말(500)의 통신 거리는 7 내지 30km인 것이 바람직하다.
바람직하게는 대상 로라 단말(100)과 인접한 통신 로라 단말(500)의 통신 서비스 거리가 증가되는 것이 효과적이다. 물론, 대상 로라 단말(100)을 기준으로 그 주변의 4개 내지 10개의 통신 로라 단말(500)의 통신 서비스 거리가 증가되는 것이 바람직하다. 이때, 주변을 대상 로라 단말(100)을 기준으로 그 이격 거리에 따른 순번을 부여한 경우 선전되는 단말의 개수를 지칭한다. 이를 통해 하나의 로라 단말의 펌웨어 업그레이드에 따라 그 통신이 되지 않는 경우, 주변의 통신 로라 단말(500)이 그 서비스 범위를 증대하여 통신이 되지 않는 로라 단말의 통신 범위 영역까지 커버하는 것이 가능하다. 이때, 통신 가능한 범위는 대상 로라 단말(100)이 커버하는 지역을 100으로 할 경우, 50 내지 90%를 커버하는 것이 가능하다. 물론, 가장 효과적으로는 100% 커버하는 것이 가능하지만, 이 경우 경제성이 나오지 않는 이슈가 있다. 이에 따라 4개 보다 작은 경우에는 커버 지역이 50% 이하기 되는 경우가 산출되고, 10개 이상인 경우에는 통신 로라 단말(500)에 부하가 증가되어 통신 로라 단말(500)이 쉽게 열화되는 문제가 발생할 수 있다.
본 다른 실시예는 이에 한정되지 않고, 변형이 가능하다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이 업그레이드 로라 단말(400)로 부터 증폭을 위한 정보(메시지)를 제공 받는 것이 아니라 제어 서버(200)로 부터 증폭을 위한 정보를 제공 받는 것이 가능하다.
여기서, 업그레이드 로라 단말(400)은 이동 가능하고, 대상 로라 단말(100) 및 통신 로라 단말(500)은 고정 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이를 통해 업그레이드의 효율성을 높일 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 대상 로라 단말 120: 통신 제어부
121: 통신 모드 제어부 122: 프로토콜 제어부
130단말 제어부 200: 제어 서버
210: 서버 통신부 220: 업그레이 모드 변경부
300: 로라 게이트웨이 400: 업그레이드 로라 단말
410: 업그레이드 통신부 420: 업그레이드 통신 제어부
421: 업그레이드 통신 모드 제어부 422: 업그레이드 프로토콜 제어부
430: 업그레이드 단말 제어부 500: 통신 로라 단말
510: 로라 통신부 520: 로라 통신 제어부
530: 로라 단말 제어부

Claims (8)

  1. 로라 네트워크를 구성하고, 업그레이드 대상이 되는 대상 로라 단말;
    상기 대상 로라 단말을 제어하고 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 제어 서버;
    상기 대상 로라 단말과 제어 서버 간 통신을 중계하는 로라 게이트웨이; 및
    상기 대상 로라 단말을 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환시켜 대상 로라 단말의 펌웨어 업데이트를 수행하는 업그레이드 로라 단말을 포함하며,
    상기 제어 서버는 대상 로라 단말 및 로라 게이트 웨이와 통신을 수행하는 서버 통신부와, 클래스 A모드 또는 클래스 B모드에서 동작중인 대상 로라 단말의 모드 변경을 위한 업그레이드 모드 변경부와, 전체 네트워크를 제어하는 제어부와, 데이터가 저장되는 데이터부를 포함하고, 상기 업그레이드 모드 변경부는 로라 게이트웨이를 거쳐 대상 로라 단말로부터 제공받은 주기 보고 정보 또는 이벤트 데이터를 수신받고, 업그레이드 대상인 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 로라 게이트 웨이를 통해 대상 로라 단말에 제공하되, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보를 대상 로라 단말에 다운링크 메시지로 전송하며,
    상기 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보에는 모드 전환 명령 정보와 접속할 업그레이드 로라 단말 정보를 포함하고, 상기 대상 로라 단말은 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하되, 접속할 업그레이드 로라 단말 정보와 일치한 통신 관련 정보로 통신을 수행하여 신규 펌웨어 정보를 제공 받아 펌웨어 업그레이드를 실시하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 로라 단말은 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하기 위한 메시지를 클래스 C모드에서는 업그레이드 로라 단말로부터 제공 받고, 클래스 A모드 또는 B모드에서는 제어 서버로부터 제공 받는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대상 로라 단말은 업그레이드 로라 단말, 제어 서버, 로라 게이트웨이와 CSS 통신을 수행하는 통신부와, 통신부의 통신 모드를 조절하는 통신 모드 제어부와 통신 프로토콜을 조절하는 통신 프로토콜 제어부를 구비하는 통신 제어부와, 펌웨어를 포함한 단말 정보가 저장되고 단말의 동작을 제어하는 단말 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신 모드 제어부는 업그레이드 로라 단말 또는 제어 서버의 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 정보에 따라 대상 로라 단말을 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하고, 상기 통신 프로토콜 제어부는 LoRaWAN 표준 맥 프로토콜을 관리하되, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위해 메시지 타입(MType)을 자가망(Prorietary)으로 할당된 '111'을 사용하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 통신 프로토콜 제어부는 LoRaWAN 표준 맥 프로토콜을 관리하되, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위해 MAC Command ID(CID)를 자가망으로 할당된 “0x80” ~ “OxFF”의 범위에서 사용하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 단말 제어부는 업그레이드 로라 단말 또는 제어 서버로부터 제공 받은 원격 무선 펌웨어 모드 전환을 위한 정보에서, 다비이스 EUI를 확인하여 자신의 EUI 정보와 일치하는지를 확인하고, 일치하는 경우에는 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 동작하고, 전송 받은 주파수 채널, SF 및 SYNCWORD의 파라미터에 따라 업그레이드 로라 단말과 통신을 진행하여, 신규 펌웨어를 제공 받아 펌웨어를 업그레이드하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 시스템을 이용한 대상 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 방법에 있어서,
    업그레이드 로라 단말 또는 제어 서버가 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환을 위한 메시지를 대상 로라 단말에 전송하는 단계;
    상기 대상 로라 단말은 제공 받은 메시지를 검토하여 업그레이드 신호인지와 자신의 EUI 정보에 해당하는지 여부를 판단하여, 해당하는 경우 원격 우선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 단계; 및
    상기 대상 로라 단말은 리셋 이후에 업그레이드 로라 단말로부터 로라 CSS 통신 방식으로 신규 펌웨어 데이터를 제공 받고, 신규 펌웨어의 무결성이 확인된 이후에 신규 펌웨어로 업그레이드를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하는 단계는,
    상기 대상 로라 단말은 로라 통신 모드에서 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환하되, 신규 펌웨어 수신을 위한 통신 채널을 저장하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그(FOTA Flag)를 설정한 다음 리셋하는 단계와,
    원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드로 전환과, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 플래그를 해제하고, 통신 채널을 설정하고, 원격 무선 펌웨어 업그레이드 모드 전환이 완료된 메시지를 업그레이드 로라 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로라 통신 단말의 무선 펌웨어 업그레이드 방법.

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