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WO2016108646A1 - 블루투스 le 기술을 이용하여 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

블루투스 le 기술을 이용하여 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2016108646A1
WO2016108646A1 PCT/KR2015/014531 KR2015014531W WO2016108646A1 WO 2016108646 A1 WO2016108646 A1 WO 2016108646A1 KR 2015014531 W KR2015014531 W KR 2015014531W WO 2016108646 A1 WO2016108646 A1 WO 2016108646A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
password
connection
message
control
request message
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/014531
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
권영환
이민수
양현식
최진구
Original Assignee
엘지전자(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자(주) filed Critical 엘지전자(주)
Publication of WO2016108646A1 publication Critical patent/WO2016108646A1/ko

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/50—Secure pairing of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/30—Security of mobile devices; Security of mobile applications
    • H04W12/33—Security of mobile devices; Security of mobile applications using wearable devices, e.g. using a smartwatch or smart-glasses

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for forming a device-to-device connection using Bluetooth, which is a short-range technology, in a wireless communication system.
  • a method and apparatus are disclosed.
  • 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.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • Another object of the present invention is to provide a method for controlling a connection of a device using Bluetooth low energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth low energy
  • Another object of the present invention is to provide a method for acquiring status information of a device using Bluetooth low energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth low energy
  • an object of the present invention is to define a Generic Attribute Profile (GATT) structure for controlling the connection between devices using Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • Another object of the present invention is to provide a method for setting and releasing a password for controlling a connection between devices using Bluetooth LE technology.
  • Another object of the present invention is to provide a method for setting a device for controlling a device-to-device connection by using a Bluetooth low energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth low energy
  • the present invention provides a method for a first device to control a second device using Bluetooth Low Energy (LE) technology to solve the above-mentioned problem.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • a method for a first device to control a second device using Bluetooth Low Energy (LE) technology may include information related to a pairing control service from the second device or the second device.
  • Receiving an advertisement message including at least one of characteristic information related to a characteristic supportable by the device Performing a connection procedure with the second device based on the advertisement message; Sending a first write request message for setting a first password to a control function included in the property to the second device, the first write request message including the first password; And receiving a first write response message including first setting information indicating whether the first password is set in response to the first write request message.
  • the present invention includes the steps of transmitting a second write request message requesting UnLock of the first password; And receiving a second write response message including release information indicating whether the first password is released.
  • the present invention may also include transmitting a third write request message for setting the second password to a control function included in the property, to the second device, wherein the third write request message is the second message. 2 passwords; And receiving a third write response message including second setting information indicating whether the second password is set in response to the third write request message.
  • the present invention may further include transmitting, to the second device, a second write request message including instruction information and a second password for instructing the second device to perform a specific operation.
  • the present invention may further include receiving a second write response message including result information indicating performance of the specific operation from the second device when the second password is the same as the first password.
  • the present invention further includes receiving an error response message including result information indicating that the password is different if the second password is different from the first password.
  • the present invention also provides a method comprising: transmitting an advertisement message including at least one of information related to a pairing control service or characteristic information related to a characteristic supported by the second device to the first device; Performing a connection procedure with the first device based on the advertisement message; Receiving from the first device a first write request message for setting a first password to a control function included in the property, the first write request message including the first password; And receiving a first write response message including first setting information indicating whether the first password is set in response to the first write request message.
  • the present invention also includes receiving a second write request message requesting writing of control device information indicating a control device for controlling a specific operation of the second device from the first device; And sending a second write response message to the first device in response to the second write request message.
  • the present invention also includes receiving a connection request message for controlling the second device from a third device; And performing a connection procedure with the third device if the third device matches the control device.
  • 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 information related to a pairing control service from the second device or characteristic information related to a characteristic supported by the second device.
  • a first write request message for receiving an advertisement message, performing a connection procedure with the second device based on the advertisement message, and setting a first password to a control function included in the property to the second device;
  • the first write request message includes the first password and a first write response message including first setting information indicating whether the first password is set in response to the first write request message.
  • the Bluetooth Low Energy (LE) technology to obtain the information of the network interface supported by the other device through the control device to control the connection of other devices can efficiently perform the connection between different devices It has an effect.
  • 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 flowchart illustrating a method of forming a connection using Bluetooth low energy (LE) between devices.
  • LE Bluetooth low energy
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a method of controlling connection formation between other devices through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • LE Bluetooth Low Energ
  • 9 to 14 are diagrams showing an example of each characteristic according to an embodiment of the present invention.
  • 15 illustrates an example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • 16 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • 17 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 19 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • 21 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating another example of characteristics of a GATT (Generic Attribute Profile) for controlling a device through a Bluetooth Low Energ (LE) technology according to an embodiment of the present invention.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • LE Bluetooth Low Energ
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of characteristic information indicating characteristic that a device can provide according to an embodiment of the present invention.
  • 26 is a diagram illustrating an example of a method for setting a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a method for transmitting / receiving image information of a device according to an embodiment of the present invention.
  • 28 is a diagram illustrating an example of a method for setting a password for controlling a device according to an embodiment of the present invention.
  • 29 and 30 are diagrams illustrating still another example of a method and characteristic for setting a password for controlling a device according to an embodiment of the present invention.
  • 31 is a diagram illustrating an example of a method for changing a password according to an embodiment of the present invention.
  • 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 device, a slave, a server, a conductor, a host device, a gateway, and a sensing device. (Sensing Device), a monitoring device (monitoring device), the first device, the second device and the like.
  • the client device 110 may be a master device, a master, a client, a member, a sensor device, a sink device, a collector, a third device, a fourth device, or the like. Can be expressed.
  • the server device and the client device correspond to the main components of the wireless communication system, and the wireless communication system may include other components in addition to the server device and the client device.
  • the server device When the server device receives data from the client device and directly communicates with the client device, and receives a data request from the client device, the server device provides the data to the client device through a response.
  • the server device sends a notification message and an indication message to the client device to provide data information to the client device.
  • the server apparatus transmits an instruction message to the client apparatus, the server apparatus receives a confirmation message corresponding to the instruction message from the client.
  • the server device provides data information to the user through a display unit or receives a request input from the user through a user input interface in the process of transmitting and receiving notification, instruction, and confirmation messages with the client device. can do.
  • the server device 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.
  • one server device 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 120 refers to a device for requesting data information and data transmission from a server device.
  • the client device receives data from the server device through a notification message, an instruction message, and the like, and when receiving an instruction message from the server device, sends a confirmation message in response to the instruction message.
  • the client device may provide information to the user through an output unit or receive an input from the user through an input unit in the process of transmitting and receiving messages with the server device.
  • the client device 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.
  • Hardware components such as an output unit, an input unit, and a memory of the server device and the client device will be described in detail with reference to FIG. 2.
  • the wireless communication system may configure Personal Area Networking (PAN) through Bluetooth technology.
  • PAN Personal Area Networking
  • the wireless communication system by establishing a private piconet between devices, files, documents, and the like can be exchanged quickly and securely.
  • FIG. 2 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed herein.
  • the server device may include an output unit 111, a user input interface 112, a power supply unit 113, a processor 114, and a memory unit. , 115), a Bluetooth interface 116, another communication interface 117, and a communication unit (or a transceiver unit 118).
  • the output unit 111, the input unit 112, the power supply unit 113, the processor 114, the memory 115, the Bluetooth interface 116, the other communication interface 117 and the communication unit 118 are proposed herein. It is functionally linked to perform the method.
  • the client device may include a display unit 121, a user input interface 122, a power supply unit 123, a processor 124, a memory unit 125, and a Bluetooth interface. (Bluetooth Interface) 126 and a communication unit (or a transceiver unit 127).
  • Bluetooth Interface Bluetooth Interface
  • the output unit 121, the input unit 122, the power supply unit 123, the processor 124, the memory 125, the Bluetooth interface 126, and the communication unit 127 are used to perform the method proposed in this specification. Functionally connected
  • the Bluetooth interface 116, 126 refers to a unit (or module) capable of transmitting data or request / response, command, notification, indication / confirmation message, etc. between devices using Bluetooth technology.
  • the memories 115 and 125 are units implemented in various types of devices and refer to units in which various kinds of data are stored.
  • the processor 114, 124 refers to a module that controls the overall operation of the server device or the client device, and controls to process a message request and a received message through a Bluetooth interface and another communication interface.
  • the processors 114 and 124 may be represented by a controller, a control unit, a controller, or the like.
  • the processors 114 and 124 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • ASICs application-specific integrated circuits
  • the processor 114, 124 controls the communication unit to receive an advertising message from a server device, transmits a scan request message to the server device, and scans in response to the scan request from the server device.
  • the communication unit controls the communication unit to receive a scan response message, and controls the communication unit to transmit a connect request message to the server device for establishing a Bluetooth connection with the server device.
  • the processor 114 and 124 may also read or write data from the server device using a property protocol after a Bluetooth LE connection is formed through the connection procedure. To control.
  • the memories 115 and 125 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the communication unit 118 and 127 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • 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 memory and executed by a processor.
  • the memories 115 and 125 may be inside or outside the processors 114 and 124, and may be connected to the processors 114 and 124 by various well-known means.
  • the output units 111 and 121 refer to modules for providing device status information and message exchange information to a user through a screen.
  • the power supply unit refers to a module for supplying power required for the operation of the components by receiving the external power, the internal power under the control of the controller.
  • BLE technology has a small duty cycle, and the low data rate can significantly reduce power consumption.
  • the input units 112 and 122 refer to a module that provides a user's input to the controller like a screen button so that the user can control the operation of the device.
  • 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.
  • BLE slaves do 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), an attribute protocol (Protocol, 22), a generic attribute profile (GATT, 23), and a generic access profile. Profile, GAP, 24), BR / EDR profile 25.
  • L2CAP logical link control and adaptation protocol
  • Protocol 22
  • GATT generic attribute profile
  • GAP BR / EDR 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 generic attribute profile GATT 23 may be operable as a protocol describing how the attribute protocol 23 is used in the construction of services.
  • the general attribute profile 23 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 23 and the attribute protocol ATT 22 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 attribute protocol 22 and the BR / EDR profile 25 define a service profile using Bluet BR / EDR and an application protocol for sending and receiving these data, and the Generic Access Profile. , GAP, 24) defines device discovery, connectivity, and security levels.
  • 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 In Bluetooth LE, three fixed channels (one for the signaling channel, one for the Security Manager, and one for the Attribute protocol) are used by default. And, if necessary, the dynamic channel may be used.
  • 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 and delivering specific information from the client device to the server device
  • the Response message is a response message for the request message, which can be used for transmission from the server device to the client device.
  • Command message A message sent mainly 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 include, for example, Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, 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 data from the advertising device.
  • the advertising device transmits a scan response that is a response to the scan request, including additional 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 attribute
  • the present invention proposes a method in which a sensor measures and stores human activity using a GATT-based operation structure of the Bluetooth LE, and a client retrieves stored information from the sensor.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of forming a connection using Bluetooth low energy (LE) between devices.
  • LE Bluetooth low energy
  • the first device 300 transmits an advertising message to the second device for the Bluetooth LE connection between the first device 300 and the second device 400. (S6010).
  • the advertisement message is used to provide its own information to other devices using Bluetooth LE, and may include various information such as service information and user information provided by the device.
  • a connection request message for requesting a Bluetooth LE connection to the sound first device 300 (Connection request) message (S6020), and the first device 300 and the second device 400 form a Bluetooth Low Energy (LE) connection (S6030).
  • the present invention proposes a method of forming a connection between the first device 300 and the second device 400 by using a third device to solve such a problem.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a method of controlling connection formation between other devices through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device 500 is required, and the third device 500 is A new control protocol is needed to control the first device 300 and the second device 400.
  • a control device indicating a device for controlling connection formation between the first device 300 and the second device 400 is referred to as the third device 500.
  • the third device 500 controls the connection state of other devices (eg, Bluetooth devices) without using an actual service or profile.
  • other devices eg, Bluetooth devices
  • the third device 500 needs to know information (eg, interface information, service information, etc.) of the other devices in order to control the connection state of the other devices.
  • information e.g, interface information, service information, etc.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • LE Bluetooth Low Energ
  • -Peer Device Uses the address value of the peer device to be paired and the name of the device.
  • the value of the paired device can be provided by setting the value.
  • agent device may provide information of a control device capable of controlling pairing or connection.
  • -Group Info Use the name or address of the group to which the device belongs. Names or addresses of multiple groups can be used, and the device can be identified as a group owner or a member.
  • -Device State means Scanning, Standby, Advertising, Initiating, or Connection State corresponding to the Link Layer State of the controlled device.
  • One state and several states can be specified.
  • Write allows the user to request the corresponding status function and reads the current status of the controlled device. Indications can be used to identify changes in the state of the controlled device.
  • pairing / connection control point A control point function that indicates which action the controlled device will perform.
  • Connection State property for the controlled device to provide connection information to the controlling device.
  • WhiteList Contains information of devices that a controlled device can connect to, and can be extended to connect to multiple devices if necessary.
  • WhiteList Control Point Represents a control function for managing a white list managed by a controlled device.
  • Bondable may indicate whether the controlled device provides a bonding function.
  • -Security Indicates whether to provide authentication, authorization, encryption, and data signing functions.
  • -Connected Tech Type & Service Type Indicates the type of communication method (eg WiFi, Ethernet, BR / EDR, BLE, etc.) and the connected service type to be connected.
  • Scheduled Time A time value for requesting a connection at a specific time.
  • FIG. 9 illustrates an example of a peer device and an agent device having the characteristics shown in FIG. 8, wherein FIG. 8 (a) shows a peer device and FIG. 8 (b) shows information about an agent device. An example is shown.
  • FIG. 10 illustrates an example of a device state of the characteristic shown in FIG. 8, wherein the type of the device state is a device operable with a current device state indicating a state of a current device as shown in FIG. It can be divided into Operated Device States indicating the state of, can be distinguished through the mode of FIG. For example, if the Mode has a value of '0', it indicates Current Device State and if it has a value of '1', it indicates Operated Device States.
  • the mode indicates the current device state
  • only one state information indicating the state of the current device may be provided, and when the mode indicates the operated device state, the state information may be provided for operating the current device. can do.
  • Mode indicates Current Device State
  • only one bit among the bits indicating the device state shown in FIG. 10B is available (the value of the specific bit indicating the state is' 1).
  • multiple bits can be used (multiple bit values can be '1').
  • FIG. 11 illustrates an example of a paring / connection control point of the characteristic shown in FIG. 8, and a control device may control a device by instructing a device to perform a specific operation through the paring / connection control point. have.
  • Each operation of the paring / connection control point illustrated in FIG. 11 may be defined as follows.
  • Execute Provides the states defined in Device States to the device (multiple states can be provided)
  • -Refresh Bonding Refresh the bonding information (or delete the bonding information altogether).
  • Retry security procedures authentication, authorization, encryption
  • update information key values for each security procedure
  • FIG. 12 illustrates an example of a connection status of the characteristic illustrated in FIG. 8, and may provide status information of a controlled device. In this case, the following case may exist in the provision of the state information.
  • connection status and connected device information (address or friendly name of peer device)
  • connection related information such as Connected Tech Type, Service Type, Security, and Group Info can be provided.
  • the control device can know the state of the controlled device.
  • FIG. 13 illustrates two examples of the connection tech type of the characteristic shown in FIG. 8, through which a control device can control which communication technology method the controlled device connects through, and which communication You can tell if it is connected through the technical method.
  • the communication technology scheme shown in FIG. 13 is one example and may include various communication technology schemes.
  • FIG. 14 illustrates an example of the security of the characteristic shown in FIG. 8, through which the security mode and / or security level provided by the device may be controlled.
  • FIG. 14 shows a security mode of the device
  • (b) shows a security level of the device
  • (c) shows a security mode and a security level.
  • the control device may match the security mode and / or security level of the two devices through a write message when the security mode and / or security level do not match while controlling the connection of the two devices.
  • 15 illustrates an example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device that is a control device may control a connection through a peer device and a pairing control point included in a characteristic stored in a GATT database.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the third device 500 (S15010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include service information supported by the first device 300, information related to the first device, and role information of the first device.
  • the first device 300 may include a pairing control service and an object transfer service in the advertisement message.
  • Information to provide and information that the server itself serves as a server may be transmitted to the third device (300).
  • the pairing control service refers to a service supported by the BLE to control the connection of another device through the control device in Bluetooth communication.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the second device 400 may transmit an advertisement message to the third device 500 (S15020).
  • the advertisement message is service information that can be provided by the second device 400, information related to the second device 400, and the second device 400 like the advertisement message transmitted by the first device 300. ) May include role information.
  • the third device 500 requests a connection to form a Bluetooth LE connection with the second device 400 based on an advertisement message transmitted from the first device 300 and the second device 400.
  • a message (Connection Request Message) is transmitted (S15030).
  • the third device 500 which forms a connection with the second device 400 through BLE, has the characteristics illustrated in FIG. 8 so that the second device 400 is connected with the first device. Request writing of the address of the first device 300 to a peer device of the characteristic (S15040).
  • the third device 500 may also provide information of the first device 300 while requesting writing.
  • the third device 500 which has requested the second device 400 to write the address of the first device 300, sends the second device 400 '0x06' of the pairing / connection control point described with reference to FIG. 8.
  • the connection with the first device 300 may be instructed by requesting a write in operation S15050.
  • the second device 400 After receiving the advertisement message from the first device 300, the second device 400, which has received an instruction to connect with the first device 300 from the third device 500 (S15060), The connection request message is transmitted to the first device (S15070).
  • the first device 300 and the second device 400 form a connection (S15080), and the third device 500 uses the indication message to indicate the connection state information shown in FIG. 8. It may be transmitted to (S15090).
  • the third device 500 in order for the third device 500 to receive the indication message, it is necessary to manage bonding information and maintain a continuous connection state between the second device 400.
  • the third device 500 may control the connection by receiving information for connection control from the first device 300 and the second device 400.
  • 16 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device which is a control device adds information of a second device to a whitelist representing a list of connectable devices of the first device through connection with a first device. And control of the connection of the second device.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the third device 500 (S16010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include service information supported by the first device 300, information related to the first device, and role information of the first device.
  • the first device 300 may include a pairing control service and an object transfer service in the advertisement message.
  • Information to provide and information that the server itself serves as a server may be transmitted to the third device (300).
  • the pairing control service refers to a service supported by the BLE to control the connection of another device through the control device in Bluetooth communication.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the first device 300 based on the advertisement message transmitted from the first device 300. (S16020).
  • the third device 500 connected to the first device 300 through the Bluetooth LE is configured to obtain whitelist information indicating a list and / or information of devices to which the first device is connectable.
  • a white list read request is made to the first device 300 in operation S16030.
  • the first device 300 transmits the white list information to the third device 500 in response to the request of the third device 500 (S16040).
  • the white list information may be transmitted through a read response message or an L2CAP channel.
  • the third device 500 that has received the whitelist information from the first device 300 sends the first device 300 to the first device 300 when there is information of the second device 400 in the whitelist information.
  • the registration request of the second device 400 is not performed.
  • the third device 500 may transmit the information of the second device 400 together to add the information of the second device 400 to the white list.
  • the first device 300 may add the information of the second device 400 to the white list and transmit the changed white list information to connected devices and / or bonded devices through an indication message. (S16060).
  • the first device 300 transmits a connection request message to the second device 400 to be connected with the second device 400. It may be (S16080).
  • the third device 500 may control devices to which the first device 300 can connect by adding or deleting device information to the white list of the first device 300.
  • the third device controls the list of devices to which the first device 300 does not connect by adding or deleting device information to a blacklist different from the whitelist. can do.
  • 17 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device which is a control device, may control the first device to perform a security procedure and a bonding procedure with the second device by activating a bonding function or a security function of the first device.
  • step S17010 and step S17020 are the same as step S16010 and step S16020 of FIG. 16, description thereof will be omitted.
  • the third device 500 may activate a bonding function of the first device 300 by making a write request of Bondable to the property shown in FIG. 8 (S17030).
  • the third device 500 when the third device 500 wants to activate a security function of the first device 300, the third device 500 requests the write of the security illustrated in FIG. Security function can be activated ”(S17040).
  • a security mode may be set, and the first device 300 may execute a security function (eg, authentication, authorization, encryption, privacy, etc.) according to the set security mode.
  • a security function eg, authentication, authorization, encryption, privacy, etc.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the second device 400 (S17050), and the second device 400 receiving the advertisement message is connected to the first device 300.
  • the request message may be transmitted to establish a connection with the first device 300 (S17060).
  • the first device 300 connected to the second device 400 may be in a security mode set with the second device 400.
  • the bonding procedure is performed according to the set Bondable value (S17080).
  • FIG. 18 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device which is a control device may control the first device to control the first device to connect with the second device through a specific wireless communication technology.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the third device 500 (S18010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message includes service information supported by the first device 300, information related to the first device, role information of the first device, and / or a type of wireless communication technology supported by the first device. May contain information.
  • the first device 300 may include a pairing control service and an object transfer service in the advertisement message.
  • Information to provide to the third device 300 including information indicating that it serves as a server, and / or the type of wireless communication technology that it supports, such as Bluetooth LE, Wi-Fi, or NFC. Can be.
  • the pairing control service refers to a service supported by the BLE to control the connection of another device through the control device in Bluetooth communication.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the first device 300 based on the advertisement message transmitted from the first device 300. (S18020).
  • the third device 500 which has connected with the first device, sends the first device 300 to the first device 300 to set a communication technology type for the first device to establish a connection with the second device 400.
  • a request for writing a Tech Type of the characteristic shown in FIG. 8 may be requested (S18030).
  • the third device 500 wants to control the first device 300 to perform a connection with the second device 400 through the Bluetooth LE, the third device 500 is connected to the first device.
  • the device 300 may request writing to set the Tech Type to Bluetooth LE.
  • the second device 400 also transmits an advertisement message to the third device 500 (S18040), and the third device 500 transmits the second device 400.
  • a connection request message may be transmitted to the second device 400.
  • the advertisement message transmitted by the second device 400 is service information supported by the second device 400, information related to the first device, and the first device, similarly to the advertisement message transmitted by the first device 300.
  • the third device 500 may request a write request from the second device 400 to set the Tech Type of the second device to Bluetooth LE (S18060).
  • the third device 500 is configured to connect the first device (Peer device) of the characteristics of the second device 400 to control the second device 400 to connect with the first device 300.
  • the request for writing an address may be provided, and information of the first device 300 may be provided (S18070).
  • the third device 500 may request writing of a service type to the second device in order to configure a service to be provided through the Bluetooth LE (S18080). For example, if it is desired to provide an object transfer service through the connection of the second device 400 and the first device 300, the third device 500 provides a service type to the second device 400.
  • the write request message requesting the setting may be transmitted to the object transfer service.
  • the third device 500 that has set the service type requests the second device 400 to write '0x06' of a pairing / connection control point, so that the second device 400 receives the first device 300. ) And the connection procedure can be performed (S18090).
  • the second device 400 which has been instructed to transmit a connection request to the first device 300 by writing the Pairing / Connection Control Point from the third device 500, receives an advertisement message from the first device. Afterwards (S18100), a connection request message may be transmitted to the first device to form a Bluetooth LE connection with the first device (S18110 and S18120).
  • FIG 19 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • the connection state information is changed when a change in the connection state between the first device and the second device occurs. I can receive it.
  • step S19010 and step S19020 are the same as step S18010 and step S18020 of FIG. 18, description thereof will be omitted.
  • the third device 500 connects with the first device 300, in order to set a device to control pairing / connection of the first device 300, the first device ( 300, a request is made to write an address of a device to control pairing / connection to an agent device (S19030).
  • the first device 300 transmits an advertisement message including service information that the first device 300 can provide to the second device 400 (S19040), and receives the second device 400. ) Forms a connection with the first device by transmitting a connection request message to the first device 300 (S19050 and S19060).
  • the first device 300 forms a connection with the second device 400, so that its connection status is changed, and the changed connection status information is transmitted to the third device, which is a device set in the agent device, through an instruction message. Can be transmitted (S19070).
  • connection state information is information of a device state which is a characteristic indicating a state of the first device as described above with reference to FIG. 10, and information of a peer device which is a characteristic including information of the second device 400 as a counterpart device. And the like.
  • the third device 500 In order for the third device 500 to receive the indication message, it is necessary to maintain bonding information management and a connection state with the first device 300.
  • the first device 300 may terminate the connection with the second device 400 by transmitting a connection termination message to the second device (S19080).
  • the first device 300 is a device configured for the agent device to change the connection state information to the third device 500 since the connection state of the second device 400 has changed since the connection to the second device 400 is terminated. It may transmit to the 3 device via an indication message (S19090).
  • connection state information is a peer that is a characteristic that includes information of the device state, which is a characteristic indicating the state of the first device as described in FIG. It may include information of the device.
  • the bonding information management and the connection state with the first device 300 must be maintained.
  • FIG. 20 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device as a control device sets an authentication key for connection to a first device and a second device, and the first device and the second device authenticate each other using the set authentication key. Authentication can be done.
  • step S20010 and step S20020 are the same as step S18010 and step S18020 of FIG. 18, description thereof will be omitted.
  • the third device 500 passes a passkey to the first device 300 to set a passkey to be used for the SSP.
  • a write request may be made (S20030).
  • the SSP is a function for making pairing easier, and refers to a pairing method using a public key encryption format, not a pairing using an existing PIN code.
  • the pass key represents an authentication key used in the SSP, and devices supporting the SSP may authenticate the counterpart device by exchanging and comparing the pass keys.
  • the third device 500 may perform a connection procedure with the second device 400 to set a pass key for the second device 400 to be connected with the first device 300. .
  • the second device 400 transmits an advertisement message to the third device 500 like the first device 300 (20040).
  • the advertisement message may include service information supported by the second device 400, information related to the second device, role information of the first device, and / or the first message, similar to the advertisement message transmitted by the first device.
  • One device may include type information of a wireless communication technology that can be supported.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the second device 400 based on the advertisement message transmitted from the second device 400. (S20050).
  • the third device 500 connected to the second device 400 sends the second device 400 to the second device 400 to set the pass key of the second device 400 to be the same as the first device.
  • Request to write a pass key (S20060).
  • the same pass key capable of performing the SSP with the first device 300 may be set in the second device 400.
  • the first device 300 transmits an advertisement message including service information to the second device 400 (S20070), and the second device receives an advertisement message from the first device 300.
  • a connection request message is transmitted to the first device 300 to perform a connection procedure with the first device 300 (S20080).
  • the first device 300 and the second device 400 perform an authentication procedure for connection, so that if the pass key of the first device 300 and the pass key of the second device 400 are the same, If it is successful and not the same, authentication fails (S200090).
  • control device can control the authentication procedure of the devices by setting a pass key of the devices to control the connection.
  • 21 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • the first device and the second device may request a third device, which is a control device, to set a pass key to perform an authentication procedure through the set pass key.
  • a third device which is a control device
  • step S21010 and step S21020 are the same as step S18010 and step S18020 of FIG. 18, description thereof will be omitted.
  • the third device 500 receives an advertisement message from the second device 400 (S21030).
  • the advertisement message may include service information supported by the second device 400, information related to the second device, role information of the first device, and / or the first message, similar to the advertisement message transmitted by the first device.
  • One device may include type information of a wireless communication technology that can be supported.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the second device 400 based on the advertisement message transmitted from the second device 400.
  • the second device By connecting to the second device (S21040).
  • the first device 300 After the first device 300 and the second device 400 are connected to the third device 500, the first device 300 includes service information supporting the second device 400.
  • the second device 400 transmits a connection request message to the first device 300 to establish a connection with the first device 300 in operation S21060.
  • the first device 300 and the second device 400 start an authentication procedure for authenticating the mutual device (S21070).
  • the first device 300 requests a pass key for authentication from the third device 500 (S21080), and the third device 500 responds to the first device 300 in response thereto.
  • the pass key is written to the device 300 (S21090).
  • the second device 400 requests a pass key for authentication from the third device 500 in order to perform an authentication procedure (S21100), and the third device 500.
  • the pass key is written to the second device 300 (S21110).
  • the first device 300 and the second device 400 in which the pass key is set from the third device 500 compare the pass keys with each other, and if the pass keys are the same, the authentication succeeds. Failure to end the authentication procedure (S21120).
  • FIG. 22 illustrates another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • a third device which is a control device may control the first device and the second device to connect through a specific wireless communication technology.
  • steps S22010 to S22040 are the same as those of steps S15010 to S15040 of FIG. 15, description thereof will be omitted.
  • the third device 500 that is connected to the second device 400 has a Tech Type of a characteristic in order to set a wireless communication technology for the second device 400 to connect with the first device 300.
  • a specific wireless communication technology may be requested to be written.
  • the wireless communication technology is assumed to be Wi-Fi.
  • the third device 500 having the Tech Type of the characteristic set to Wi-Fi may be configured to instruct the second device 400 to perform a connection procedure with Wi-Fi with the first device 300. 2
  • the device 400 may request to write '0x06' indicating that the connection request of the pairing / connection control point characteristic is performed (S22060).
  • the second device 400 that is instructed to perform a connection through the Wi-Fi with the first device 300 from the third device 500 is connected to the first device 300 via Wi-Fi It becomes (S22070).
  • FIG. 23 shows another example of a method of controlling a connection of another device through a control device according to an embodiment of the present invention.
  • the third device may control the second device or the first device to allow the second device or the first device to connect at a specific time.
  • steps S23010 to S23030 are the same as those of steps S15010 to S15030 of FIG. 15, description thereof will be omitted.
  • the third device 500 connected with the second device 400 instructs a request for writing a Scheduled Time property (S23040) and a connection request to set a time for the second device 400 to transmit a connection request message. In order to do so, the writing of a pairing / connection control point characteristic may be requested (S23050).
  • the second device 400 transmits a connection request message to the first device 300 in order to connect with the first device 300 (S23060). It is connected to the first device (S23070).
  • FIG. 24 is a diagram illustrating another example of characteristics of a GATT (Generic Attribute Profile) for controlling a device through a Bluetooth Low Energ (LE) technology according to an embodiment of the present invention.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • LE Bluetooth Low Energ
  • a device may set a password in a characteristic of a GATT to control pairing of another device through Bluetooth, and control an operation of the other device when the set password is input. .
  • -Password Password for the authority of a specific user or device
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of characteristic information indicating characteristic that a device can provide according to an embodiment of the present invention.
  • the device may include the characteristic information in an advertisement message and transmit the characteristic information to the neighboring device, thereby informing the neighboring control device of the characteristic of the GATT that it can provide.
  • the characteristic information may be referred to as pairing agent feature information.
  • characteristic information illustrated in FIG. 25 may be an example of a pairing feature of FIG. 24.
  • the characteristic information may be displayed in a bit form, and through the characteristic information, the control device may know which function of the device can be controlled.
  • Peer Device Supported Whether or not to provide information of the target to be paired (available as the default connected device id)
  • Device State Supported Whether to provide information (Advertising, Scanning, Connectable) on the state provided in the link layer of the controlled device.
  • Connection Status Supported Pairing / Connection Control Point Whether to provide connection information (connection state or pairing state) of the controlled device
  • -WhiteList Supported Information indicating whether the WhiteList of the controlled device is controllable. If controllable, the device can be added or deleted using the WhiteList Control Point.
  • -Bondable Supported Information for knowing whether the information can be provided to use the bonding information when the device is connected or whether the information can be directly controlled. If the bonding information is provided, the authentication step may not be performed when the information is used for the connection.
  • Password Supported Information indicating whether password control is enabled or if a password has been set.
  • 26 is a diagram illustrating an example of a method for setting a control device according to an embodiment of the present invention.
  • control device configured for the characteristic requests a connection for the control of the device, it is possible to connect with the controlled device, but the control device that is not set cannot connect.
  • the controlled device transmits an advertisement message to the third device 500 (S26010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include service information supported by the first device 300, information related to the first device, role information of the first device, and / or characteristic information described with reference to FIG. 25. .
  • the first device 300 may include information indicating that the first device 300 provides a pairing control service to the advertisement message, and the characteristic information.
  • a 1st bit corresponding to “Agent Device Supported” may be set to '1' and transmitted to the third device.
  • the pairing control service refers to a service supported by the BLE to control the connection of another device through the control device in Bluetooth communication.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 receiving the advertisement message may know that the first device 300 may register information on a pairing control service and an agent device.
  • the third device 500 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the first device 300 based on the advertisement message transmitted from the first device 300 (S26020). ).
  • the third device 500 and the first device 300 may be connected through a Bluetooth LE by performing a connection procedure.
  • the third device 500 connected to the first device 300 through the Bluetooth LE has its own information (eg, an address value) in an “Agent Device” characteristic indicating a control device of the first device 300.
  • the write request message requesting the write of may be transmitted (S26030).
  • the first device 300 writes the information of the third device 500 to the "Agent Device” characteristic indicating the pairing control device of the characteristic shown in FIG.
  • the first device transmits the advertisement message described in step S26010 to surrounding devices (S26040).
  • the fourth device 600 that has received the advertisement message may know that the first device 300 supports a pairing control service through the advertisement message, and to control pairing of the first device 300.
  • a connection request message is transmitted to the first device.
  • the first device 300 Upon receiving the connection request message, the first device 300 receives device information input to the “Agent Device” and information of the fourth device 600 to determine the connection with the fourth device 600. Can be compared.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a method for transmitting / receiving image information of a device according to an embodiment of the present invention.
  • control device may know a state of a device controlled by receiving information related to characteristics of the controlling device.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the third device 500 (S26010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include service information supported by the first device 300, information related to the first device, role information of the first device, and the like.
  • the first device 300 may include information indicating that the first device 300 provides a pairing control service in the advertisement message.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 transmits a connection request message to the first device 300 to control the first device 300 (S27020).
  • the first device 300 receiving the connection request message may perform a connection procedure with the third device 500 to establish a connection via Bluetooth LE.
  • the third device 500 connected to the first device 300 through the Bluetooth LE sends the first device 300 the FIG. 24 to know the characteristics supported by the first device 300.
  • step S27030 a read request message of “Pairing Feature” shown in FIG.
  • the first device 300 Upon receiving the read request message, the first device 300 includes the “Pairing Feature” in a read response message and transmits the read request message to the third device 500 (S27040).
  • the “Pairing Feature” may be in the format shown in FIG. 25, in which a bit of “Device State Supported” may be set to “1”.
  • the first device 300 can provide state information of the device through the “pairing feature”.
  • the third device 500 transmits a read request message to the first device 300 to request a “Device State” characteristic value indicating the device state (S27050).
  • the first device 300 Upon receiving the read request message, the first device 300 sends a read response message including a value of a “Device State” characteristic including state information supported by the read device and current state information of the first device. Send to the device (S27060).
  • the third device 500 may know the state information supported by the first device and the state of the first device 300.
  • 28 is a diagram illustrating an example of a method for setting a password for controlling a device according to an embodiment of the present invention.
  • a password may be set to a characteristic for controlling a device so that the controlling device may control the controlled device only when the password matches.
  • the controlled device transmits an advertisement message to the third device 500 (S28010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include service information supported by the first device 300, information related to the first device, role information of the first device, and / or characteristic information described with reference to FIG. 25. .
  • the first device 300 may include information indicating that the first device 300 provides a pairing control service to the advertisement message, and the characteristic information.
  • the 10th bit corresponding to “Password Supported” may be set to '0' and transmitted to the third device.
  • the function of setting a password may be supported, but it may represent that the password is not set.
  • the pairing control service refers to a service supported by BLE in order to control a connection of another device through a control device in a Bluetooth communication.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the third device 500 may recognize that the first device 300 supports password characteristics, but no password is set.
  • the third device 500 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the first device 300 based on the advertisement message transmitted from the first device 300 (S28020). ).
  • the third device 500 and the first device 300 may be connected through a Bluetooth LE by performing a connection procedure.
  • the third device 500 connected to the first device 300 via the Bluetooth LE requests to write a password (first password) in the “Password” property in order to set the password of the first device 300.
  • a write request message is transmitted to the first device.
  • the first device 300 Upon receiving the write request message, the first device 300 sends a write response message including setting information indicating whether '1234' is written as a password (first password) in a “Password” characteristic. In step 500, it is transmitted (S28040).
  • the setting information indicates that the password was successfully written when the password was successfully written, and not written if it was not written.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the fourth device 600 (S28050).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include pairing control service information supported by the first device 300 and / or characteristic information described with reference to FIG. 25.
  • the first device 300 may include information indicating that the first device 300 provides a pairing control service to the advertisement message, and the characteristic information.
  • the 10th bit corresponding to “Password Supported” may be set to '1' and transmitted to the third device.
  • the 10th bit when the 10th bit is set to '1', it may support a function of setting a password and may indicate that a password is set.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the fourth device 600 receiving the advertisement message may know that the first device 300 supports password characteristics and a password is set.
  • the fourth device 600 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the first device 300 based on the advertisement message transmitted from the first device 300 (S28060). ).
  • the fourth device 600 and the first device 300 may be connected through a Bluetooth LE by performing a connection procedure.
  • the fourth device 600 connected to the first device 300 through the Bluetooth LE may use the “Pairing / Connection Control shown in FIG. 8 or FIG. 24 to instruct the first device 300 in a specific operation.
  • Point transmits a write request message requesting the writing of a specific operation to the first device 300 (S28070).
  • the write request message may include indication information indicating a specific operation and a second password.
  • the first device 300 receiving the write request message compares the first password with the second password.
  • the first device 300 has the same password as the fourth device 600, and the writing of the “Pairing / Connection control Point” characteristic is successful.
  • the write response message including the result information indicating that is transmitted is transmitted, and the specific operation is performed (S28080).
  • a password for controlling the device can be set, and the operation of the device can be controlled only when the passwords match.
  • 29 and 30 are diagrams illustrating still another example of a method and characteristic for setting a password for controlling a device according to an embodiment of the present invention.
  • the characteristic illustrated in FIG. 30 represents a characteristic composed of “Password 1” and “Password 2” instead of the “Password” characteristic illustrated in FIG. 24.
  • step S29010 and step S29020 are the same as step S28010 and step S28020 of FIG. 28 so that description thereof will be omitted.
  • the third device 500 and the first device 300 may be connected through a Bluetooth LE by performing a connection procedure.
  • the third device 500 connected to the first device 300 through the Bluetooth LE has a password (first password) in the “Password 1” characteristic of FIG. 30 to set a password of the first device 300.
  • a write request message requesting the write of the 1) is transmitted to the first device.
  • the first device 300 Upon receiving the write request message, the first device 300 sends a write response message to the third device 500 including setting information indicating whether a password (first password) is written in a “Password 1” characteristic. Transmit (S29040).
  • the setting information indicates that the password was successfully written when the password was successfully written, and not written if it was not written.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the fourth device 600 (S29050).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include pairing control service information supported by the first device 300 and / or characteristic information described with reference to FIG. 25.
  • the first device 300 may include information indicating that the first device 300 provides a pairing control service to the advertisement message, and the characteristic information.
  • the 10th bit corresponding to “Password Supported” may be set to '1' and transmitted to the third device.
  • the 10th bit when the 10th bit is set to '1', it may support a function of setting a password and may indicate that a password is set.
  • the advertisement message may be transmitted to the third device 500 in a broadcast manner or a unicast manner.
  • the fourth device 600 receiving the advertisement message may know that the first device 300 supports password characteristics and a password is set.
  • the fourth device 600 transmits a connection request message to form a Bluetooth LE connection with the first device 300 based on the advertisement message transmitted from the first device 300 (S29060). ).
  • the fourth device 600 and the first device 300 may be connected through a Bluetooth LE by performing a connection procedure.
  • the fourth device 600 connected to the first device 300 through the BLUETS LE requests a write of a second password to the “Password 2” characteristic of the first device shown in FIG. 30. To transmit (S29070).
  • the first device 300 Upon receiving the write request message, the first device 300 transmits a write response message to the third device 500 including setting information indicating whether the second password is written in a “Password 2” characteristic. (S29080).
  • the setting information indicates that the password was successfully written when the password was successfully written, and not written if it was not written.
  • the fourth device 600 requests to write a specific operation to the “Pairing / Connection Control Point” characteristic shown in FIG. 8 or 24 to indicate the specific operation to the first device 300.
  • the write request message is transmitted to the first device 300 (S29090).
  • the write request message may include indication information indicating the specific operation.
  • the first device 300 Upon receiving the write request message, the first device 300 compares the password 1 written in the “Password 1” characteristic with the password 2 written in the “Password 2” characteristic.
  • the first device 300 has the same password as the fourth device 600, and the writing of the “Pairing / Connection control Point” characteristic is successful.
  • the write response message including the result information indicating that is transmitted is transmitted, and the specific operation is performed (S29100).
  • 31 is a diagram illustrating an example of a method for changing a password according to an embodiment of the present invention.
  • control device may release the password set in the controlled device and reset the password.
  • the first device 300 having a password set through the method described with reference to FIG. 28 or 29 terminates the connection with the third device after the password is set.
  • the first device 300 transmits an advertisement message to the third device 500 (S31010).
  • the advertisement message may be represented by an advertisement pack data unit (PDU), an advertisement packet, an advertisement, an advertisement frame, an advertisement physical channel PDU, or the like.
  • PDU advertisement pack data unit
  • the advertisement message may include service information supported by the first device 300, information related to the first device, role information of the first device, and / or characteristic information described with reference to FIG. 25. .
  • the first device 300 may include information indicating that the first device 300 provides a pairing control service to the advertisement message, and the characteristic information.
  • the 10th bit corresponding to “Password Supported” may be set to '1' and transmitted to the third device.
  • the third device 500 may recognize that the first device 300 supports password characteristics and that a password is not set.
  • the third device 500 transmits a connection request message to the first device 300 to release or change the password set in the first device 300 to establish a Bluetooth LE connection with the first device 300. Make a connection (S31020).
  • the third device 500 connected to the first device 300 through the Bluetooth LE transmits a write request message to the first device in order to request the release of the password set in the first device (S31030). .
  • the write request message may include an unlock password (first unlock password) which is a password for releasing the password.
  • the first device 300 Upon receiving the write request message, the first device 300 compares the unlock password (second unlock password) in which the unlock password received from the third device is preset in the first device 300.
  • the first device releases the previously set password, and writes a write response message including release information indicating that the password is successfully released. Transmitting to the third device (S31040).
  • the first device does not release the previously set password and does not release the previously set password, but includes an error response including release information indicating that the password release failed. Send a message to the third device.
  • the third device 500 which has released the password set in the first device through the step S31040, sends a write request message requesting the writing of a password to the “Password” property to reset the password. Transmit to the first device (S31050).
  • the first device 300 Upon receiving the write request message, the first device 300 transmits a write response message to the third device 500 including setting information indicating whether the password is written in a “Password” characteristic (S31040). .
  • the setting information indicates that the password was successfully written when the password was successfully written, and not written if it was not written.
  • the third device may release the previously set password and reset the new password.
  • the present disclosure relates to Bluetooth data transmission and reception, and more particularly, to a method and an apparatus capable of controlling pairing and connection between devices using Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth Low Energy

Landscapes

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Abstract

블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 제 1 디바이스가 제 2 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이으로써, 상기 제 2 디바이스로부터 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하고, 상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스와 연결 절차를 수행하며, 상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 전송하고, 및 상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 29.01.2016]　블루투스 LE 기술을 이용하여 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 근거리 기술인 블루투스를 이용하여 디바이스 간 커넥션을 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 특히 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy: BLE) 기술을 이용하여 디바이스간 커넥션을 형성하기 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 제어하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스의 연결을 제어하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스의 상태 정보를 획득하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스간 연결을 제어하기 위한 GATT(Generic Attribute Profile) 구조를 정의하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스간 연결을 제어하기 위한 패스워드를 설정 및 해제하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스간 연결을 제어하기 위한 디바이스를 설정하기 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 제 1 디바이스가 제 2 디바이스를 제어하기 위한 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 제 1 디바이스가 제 2 디바이스를 제어하기 위한 방법은, 상기 제 2 디바이스로부터 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성(Characteristic)과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계; 상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스와 연결 절차를 수행하는 단계; 상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 제 1 패스워드를 포함하고; 및 상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 패스워드의 해제(UnLock)를 요청하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 1 패스워드의 해제 여부를 나타내는 해제 정보를 포함하는 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 상기 제 2 패스워드를 설정하기 위한 제 3 기입 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 3 기입 요청 메시지는 상기 제 2 패스워드를 포함하고; 및 상기 제 3 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 2 설정 정보를 포함하는 제 3 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스에게 특정 동작의 수행을 지시하기 위한 지시 정보 및 제 2 패스워드를 포함하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 패스워드가 상기 제 1 패스워드와 동일한 경우, 상기 제 2 디바이스로부터 상기 특정 동작의 수행을 나타내는 결과 정보를 포함하는 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 패스워드가 제 1 패스워드와 상이한 경우, 패스워드가 상이하다는 것을 나타내는 결과 정보를 포함하는 에러 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 디바이스로 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성(Characteristic)과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 전송하는 단계; 상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 1 디바이스와 연결 절차를 수행하는 단계; 상기 제 1 디바이스로부터 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 제 1 패스워드를 포함하고; 및 상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 특정 동작을 제어하는 제어 디바이스를 나타내는 제어 디바이스 정보의 기입을 요청 하는 제 2 기입 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 디바이스로 상기 제 2 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 2 기입 응답 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 제 3 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스를 제어하기 위한 연결 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 3 디바이스가 상기 제어 디바이스와 일치하는 경우 상기 제 3 디바이스와 연결 절차를 수행하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 제 2 디바이스로부터 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성(Characteristic)과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하고, 상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스와 연결 절차를 수행하며, 상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 전송하되, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 제 1 패스워드를 포함하며, 상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 디바이스를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스를 제어하기 위한 방법에 따르면, 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스간의 연결을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스가 지원하는 네트워크 인터페이스의 정보를 획득하여 다른 디바이스의 연결을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스가 지원하는 네트워크 인터페이스의 정보를 획득하여 다른 디바이스의 연결을 제어함으로써 다른 디바이스간 연결을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스간 연결을 제어함으로써 UI(User Interface)가 없는 디바이스의 연결을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 낮은 전력 소모와 안정적인 연결성을 제공하는 블루투스 LE 연결을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스간 연결을 제어하기 위한 패스워드를 설정 및 해제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 디바이스간 연결을 제어하기 위한 디바이스를 설정할 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 디바이스간 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 커넥션을 형성하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스간 커넥션 형성을 제어하는 방법을 간략히 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energ) 기술을 통해서 디바이스를 제어하기 위한 GATT(Generic Attribute Profile)의 특성(Characteristic)들의 일 예를 나타낸 도이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 각각의 특성의 일 예를 나타낸 도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 16는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 17는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 18는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 20는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 21는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 23는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energ) 기술을 통해서 디바이스를 제어하기 위한 GATT(Generic Attribute Profile)의 특성(Characteristic)들의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스가 제공할 수 있는 특성(Characteristic)을 나타내는 특성 정보의 일 예를 나타낸 도이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이를 설정하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 디바이스의 상채 정보를 송수신하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 28는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 제어하기 위한 패스워드를 설정하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 제어하기 위한 패스워드를 설정하기 위한 방법 및 특성(Characteristic)의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 패스워드를 변경하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
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 장치(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 장치(120)는 데이터 서비스 장치(Data Service Device), 슬레이브 디바이스(slave device) 디바이스, 슬레이브(slave), 서버, 컨덕터(Conductor), 호스트 디바이스(Host Device), 게이트웨이(Gateway), 센싱 장치(Sensing Device), 모니터링 장치(monitoring device), 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
상기 클라이언트 디바이스(110)는 마스터 디바이스(master device), 마스터(master), 클라이언트, 멤버(Member), 센서 디바이스, 싱크 디바이스(Sink Device), 콜렉터(Collector), 제 3 디바이스, 제 4 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
서버 장치와 클라이언트 장치는 상기 무선 통신 시스템의 주요 구성요소에 해당하며, 상기 무선 통신 시스템은 서버 장치 및 클라이언트 장치 이외에도 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
상기 서버 장치는 클라이언트 장치로부터 데이터를 제공 받고, 클라이언트 장치와 직접 통신을 수행함으로써, 클라이언트 장치부터 데이터 요청을 수신하는 경우, 응답을 통해 클라이언트 장치로 데이터를 제공하는 장치를 말한다.
또한, 상기 서버 장치는 클라이언트 장치로 데이터 정보를 제공하기 위해 클라이언트 장치에게 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지를 보낸다. 또한, 상기 서버 장치는 상기 클라이언트 장치로 지시 메시지를 전송하는 경우, 상기 클라이언트로부터 상기 지시 메시지에 대응하는 확인(Confirm) 메시지를 수신한다.
또한, 상기 서버 장치는 알림, 지시, 확인 메시지들을 클라이언트 디바이스와 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 장치는 상기 클라이언트 장치와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리(memory unit)로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
또한, 하나의 서버 장치는 다수의 클라이언트 장치들과 연결될 수 있으며, 본딩(Bonding) 정보를 활용하여 클라이언트 장치들과 쉽게 재 연결(또는 접속)이 가능하다.
상기 클라이언트 장치 (120)는 서버 장치에게 데이터 정보 및 데이터 전송을 요청하는 장치를 말한다.
클라이언트 장치는 상기 서버 장치로부터 알림 메시지, 지시 메시지 등을 통해 데이터를 수신하고, 지시 메시지를 상기 서버 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 지시 메시지에 대한 응답으로 확인 메시지를 보낸다.
상기 클라이언트 장치도 마찬가지로 상기 서버 장치와 메시지들을 송수신하는 과정에서 출력부를 통해 사용자에게 정보를 제공하거나 입력부를 통해 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 클라이언트 장치는 상기 서버 장치와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
상기 서버 장치 및 클라이언트 장치의 출력부, 입력부 및 메모리 등과 같은 하드웨어 구성요소에 대해서는 도 2에서 구체적으로 살펴보기로 한다.
또한, 상기 무선 통신 시스템은 블루투스 기술을 통해 개인 영역 네트워킹(Personal Area Networking:PAN)을 구성할 수 있다. 일 예로, 상기 무선 통신 시스템에서는 디바이스 간 개인적인 피코넷(private piconet)을 확립함으로써 파일, 서류 등을 신속하고 안전하게 교환할 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 서버 디바이스는 출력부(Display Unit, 111), 입력부(User Input Interface, 112), 전력 공급부(Power Supply Unit, 113), 프로세서(Processor, 114), 메모리(Memory Unit, 115), 블루투스 인터페이스(Bluetooth Interface, 116), 다른 통신 인터페이스(Other Interface, 117) 및 통신부(또는 송수신부, 118)를 포함한다.
상기 출력부(111), 입력부(112), 전력 공급부(113), 프로세서(114), 메모리(115), 블루투스 인터페이스(116), 다른 통신 인터페이스(117) 및 통신부(118)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
또한, 클라이언트 디바이스는 출력부(Display Unit, 121), 입력부(User Input Interface, 122), 전력 공급부(Power Supply Unit, 123), 프로세서(Processor, 124), 메모리(Memory Unit, 125), 블루투스 인터페이스(Bluetooth Interface, 126) 및 통신부(또는 송수신부, 127)를 포함한다.
상기 출력부(121), 입력부(122), 전력 공급부(123), 프로세서(124), 메모리(125), 블루투스 인터페이스(126), 및 통신부(127)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
상기 블루투스 인터페이스(116,126)는 블루투스 기술을 이용하여 디바이스들 간의 요청/응답, 명령, 알림, 지시/확인 메시지 등 또는 데이터 전송이 가능한 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 메모리(115,125)는 다양한 종류의 디바이스에 구현되는 유닛으로서, 다양한 종류의 데이터가 저장되는 유닛을 말한다.
상기 프로세서(114,124)는 서버 디바이스 또는 클라이언트 디바이스의 전반적인 동작을 제어하는 모듈을 말하며, 블루투스 인터페이스 및 다른 통신 인터페이스로 메시지를 전송 요청 및 수신받은 메시지를 처리하도록 제어한다.
상기 프로세서(114,124)는 제어부, 제어 유닛(Control Unit), 컨트롤러 등으로 표현될 수 있다.
상기 프로세서(114,124)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(114,124)는 서버 디바이스로부터 광고(Advertising) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 서버 디바이스로 스캔 요청(Scan Request) 메시지를 전송하고, 상기 서버 디바이스로부터 상기 스캔 요청에 대한 응답으로 스캔 응답(Scan Response) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 서버 디바이스와 블루투스 연결 설정을 위해 상기 서버 디바이스로 연결 요청(Connect Request) 메시지를 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
또한, 상기 프로세서(114,124)는 상기 연결 절차를 통해 블루투스 LE 커넥션(Connection)이 형성된 이후, 상기 서버 디바이스로부터 속성 프로토콜을 이용하여 데이터를 읽어오거나(Read), 기록(Write)할 수 있도록 상기 통신부를 제어한다.
상기 메모리(115,125)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
상기 통신부(118,127)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 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
상기 메모리(115,125)는 프로세서(114,124) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(114,124)와 연결될 수 있다.
상기 출력부(111,121)는 디바이스의 상태 정보 및 메시지 교환 정보 등을 화면을 통해서 사용자에게 제공하기 위한 모듈을 말한다.
상기 전력 공급부(전원 공급부, 113, 123)는 제어부의 제어 하에 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 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 있다.
상기 입력부(112,122)는 화면 버튼과 같이 사용자의 입력을 제어부에게 제공하여 디바이스의 동작을 사용자가 제어할 수 있게 하는 모듈을 말한다.
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 슬레이브들은 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), 속성 프로토콜(Protocol, 22), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 23), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 24), BR/EDR 프로파일(25)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 일반 속성 프로파일(GATT, 23)은 서비스들의 구성 시에 상기 속성 프로토콜(23)이 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 속성 프로파일(23)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(23) 및 상기 속성 프로토콜(ATT, 22)은 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
상기 속성 프로토콜(22) 및 상기 BR/EDR 프로파일(25)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, 24)은 디바이스 발견, 연결, 및 보안 수준을 정의한다.
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 기본적으로 사용한다. 그리고, 필요에 따라 동적 채널을 사용할 수도 있다.
반면, BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate)에서는 동적인 채널을 기본적으로 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 정보 요청 및 전달하기 위한 메시지이며, Response 메시지는 Request 메시지에 대한 응답 메시지로서, 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 전송하는 용도로 사용할 수 있는 메시지를 말한다.
② Command 메시지: 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 주로 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 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 데이터를 요청 하기 위해, 광고 물리 채널을 통해 스캔 요청을 광고 디바이스로 전송한다. 광고 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 스캐닝 디바이스에서 요청한 추가적인 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
본 발명에서는 상기 블루투스 LE의 GATT기반 동작 구조를 이용하여 센서가 인간의 활동을 측정하여 저장하고, 클라이언트가 상기 센서로부터 저장된 정보를 불러오는 방법을 제안한다.
도 6은 디바이스간 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 커넥션을 형성하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 디바이스(300)와 제 2 디바이스(400)간 블루투스 LE 연결을 위해서 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스에게 광고 메시지(Advertising Message)를 전송한다(S6010).
상기 광고 메시지는 앞에서 살펴본 바와 같이, 블루투스 LE를 활용해서 자신의 정보를 다른 디바이스에게 제공하기 위해 사용되며, 디바이스가 제공하는 서비스 정보, 사용자 정보 등 다양한 정보가 포함될 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)가 전송한 상기 광고 메시지에 포함된 정보를 확인 후, 사익 제 1 디바이스(300)에게 블루투스 LE 연결을 요청하기 위한 연결 요청 메시지(Connection request message)를 전송하고(S6020), 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)는 블루투스 LE(Low Energy) 커넥션을 형성하게 된다(S6030).
이와 같은 방법은, 상기 제 1 디바이스(300) 및/또는 상기 제 2 디바이스(400)에 UI(User Interface)가 존재하지 않는다면, 커넥션 형성을 제어할 수 없으며, PIN 번호 확인 및 연결 설정 제어가 불가능하다는 단점이 존재한다.
따라서, 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 제 3 디바이스를 이용하여 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)간 커넥션을 형성하는 방법을 제안한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스간 커넥션 형성을 제어하는 방법을 간략히 나타낸 도이다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 디바이스(300)와 제 2 디바이스(400)간 커넥션(Connection)을 형성하기 위해, 제 3 디바이스(500)가 필요하며, 상기 제 3 디바이스(500)가 상기 제 1 디바이스(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)를 제어하기 위해서 새로운 제어 프로토콜이 필요하다.
이하, 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)간 커넥션 형성을 제어하는 디바이스를 나타내는 제어 디바이스를 상기 제 3 디바이스(500)라고 한다.
상기 제 3 디바이스(500)는 실제 서비스 또는 프로파일을 이용하지 않고 다른 디바이스(예를 들면, 블루투스 디바이스)들의 연결 상태를 제어한다.
이때, 상기 제 3 디바이스(500)는 다른 디바이스들의 연결 상태를 제어하기 위해서는 상기 다른 디바이스들의 정보(예를 들면, 인터페이스 정보, 서비스 정보 등)를 알고 있어야 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energ) 기술을 통해서 디바이스를 제어하기 위한 GATT(Generic Attribute Profile)의 특성(Characteristic)들의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 8에 포함된 GATT Data Base에 포함되어있는 특성(Characteristic)에 대한 설명은 아래와 같다.
- Peer Device: 페어링(Pairing)할 상대 디바이스의 주소(Address) 값 및 디바이스의 이름(name) 등을 사용한다. 해당 값의 설정을 통해서 페어링 되는 기기의 주소를 제공할 수 있다.
- agent device: 페어링(pairing) 또는 연결(Connection)을 제어할 수 있는 제어 디바이스의 정보를 제공할 수 있다.
- Group Info: 해당 디바이스가 속한 그룹의 이름이나 주소(Address)를 사용한다. 여러 group의 이름이나 주소를 사용할 수 있으며, 해당 디바이스가 그룹 오너(group owner)인지 멤버인지 구분할 수 있다.
- Device State: 제어되는 디바이스의 링크 레이어 스테이트(Link Layer State)에 해당하는 Scanning, Standby, Advertising, Initiating, Connection State를 의미하며, 하나의 상태(Satate) 지정 및 여러 상태(States)를 지정할 수 있다. 기입(Write)를 통해 해당 상태 기능 수행 요청이 가능하며, 판독(read)를 통해 제어되는 디바이스의 현 상태를 파악할 수 있다. 지시(Indication)을 통해 제어되는 디바이스의 상태 변화를 파악할 수 있다.
- pairing/connection control point: 제어되는 디바이스가 어떠한 액션(action)을 실행할지 지시하기 위한 제어 포인트(Control Point) 기능.
- Connection State: 제어되는 디바이스가 연결 정보(connection information)을 제어 디바이스에게 제공하기 위한 특성.
- WhiteList: 제어되는 디바이스가 연결할 수 있는 디바이스들의 정보를 포함하며, 필요시, 여러 디바이스들과 연결을 할 수 있게 확장이이 가능하다.
- WhiteList Control Point: 제어되는 디바이스가 관리하는 화이트 리스트(WhiteList)를 관리하기 위한 제어 기능을 나타낸다.
- Bondable: 제어되는 디바이스가 본딩(bonding) 기능을 제공할지 말지를 나타낼 수 있다.
- Security: 인증(Authentication), 허가(Authorization), 암호화(Encryption), 데이터 서명(Data Signing) 기능 제공 여부를 나타낸다.
- Connected Tech Type & Service Type: 연결하고자 하는 통신 방식 기술(예를 들면, WiFi, Ethernet, BR/EDR, BLE 등) 및 연결된 서비스 유형을 나타냄.
- Scheduled Time: 특정 시간에 연결을 요청하기 위한 시간 값.
도 9는 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 Peer device 및 Agent Device의 일 예를 나타내는 것으로써, 상기 도 8의 (a)는 Peer device, 상기 도 8의 (b)는 Agent device의 정보의 일 예를 나타낸다.
도 10은 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 Device State의 일 예를 나타낸 것으로, Device State의 유형은 상기 도 10의 (a)와 같이 현재 디바이스의 상태를 나타내는 Current Device States와 동작 가능한 디바이스의 상태를 나타내는 Operated Device States로 나뉠 수 있으며, 상기 도 10의 (b)의 Mode를 통해 구별될 수 있다. 예를 들면, 상기 Mode가 ‘0’의 값을 가지면 Current Device State를 나타내고, ‘1’의 값을 가지면 Operated Device States를 나타낼 수 있다.
이때, 상기 mode가 Current Device State를 나타내는 경우에는 현재 디바이스의 상태를 나타내는 1개의 상태 정보만 제공할 수 있고, 상기 mode가 Operated Device States를 나타내는 경우에는 현재 디바이스가 동작할 수 있는 여러 상태 정보를 제공할 수 있다.
예를 들면, 상기 Mode가 Current Device State를 나타내는 경우에는, 상기 도 10의 (b)에 도시된 디바이스 상태를 나타내는 비트들 중 하나의 비트만 사용가능 하고(상태를 나타내는 특정 비트의 값이 ‘1’로 될 수 있다), Operated Device States를 나타내는 경우에는 여러 비트들을 사용할 수 있다(다수의 비트 값이 ‘1’로 될 수 있다).
도 11은 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 Paring/connection control point 의 일 예를 나타내는 것으로써, 제어 디바이스는 상기 Paring/connection control point를 통하여 디바이스에게 특정 동작을 지시하여 디바이스를 제어할 수 있다.
상기 도 11에 도시된 Paring/connection control point의 각 동작은 아래와 같이 정의될 수 있다.
- Execute: Device States 에 정의된 state 들을 기기에서 제공 (복수의 states 기능 제공 가능)
- Advertising Start: Advertising 동작을 안하고 있으면 해당 동작 시작
(즉시 해당 기능 시작 and/or 만약 Device States 에서 해당 state 이 비활성화면 활성화 가능)
- Advertising Stop: Advertising 동작을 하고 있으면 해당 동작 종료
(즉시 해당 기능 중단 and/or 만약 Device States 에서 해당 state 이 활성화되어 있다면 비 활성화 가능)
- Scanning Start: Scanning 동작을 안하고 있으면 해당 동작 시작
(즉시 해당 기능 시작 and/or 만약 Device States 에서 해당 state 이 비활성화면 활성화 가능)
- Scanning Stop: Advertising 동작을 하고 있으면 해당 동작 종료
(즉시 해당 기능 중단 and/or 만약 Device States 에서 해당 state 이 활성화되어 있다면 비 활성화 가능)
- Connecting Request: Peer Device 와 Connection 을 설정
- Connection Stop: Peer Device 와 Connection 을 종료
- Refresh Bonding: Bonding 정보를 새로이 갱신 (or 아예 bonding 정보를 삭제할 수 있음.)
- Refresh Security: 두 기기간 security 절차(authentication, authorization, encryption) 재 수행 및 정보(security 절차별 key 값) 갱신
- Pairing Request: Peer Device와 Pairing 절차를 실행
- Pairing Stop: Peer Device와의 Pairing 종료
- Authentication: Peer Device와 Authentication을 실행
- Encryption: Peer Device와 Encryption을 실행
- Authorization: Peer Device와 Authorization을 실행
도 12는 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 Connection Status 의 일 예를 나타내는 것으로써, 제어되는 디바이스의 상태 정보를 제공할 수 있다. 이때, 상태 정보의 제공은 아래와 같은 경우가 존재할 수 있다.
- 단순히 connection 여부만 제공
- Connection 여부와 connected 된 기기 정보 (Peer Device 의 address or friendly name) 을 같이 제공
- Connection 을 포함한 다양한 state (initiating, advertising, scanning) 등의 제공
- Initiating 상태에서는 peer device 정보 같이 제공 가능
- advertising 및 scanning 상태에서는 세부적인 정보 (advertising/scanning 방법 및 동작 모드) 같이 제공 가능
- 필요시 Connected Tech Type, Service Type, Security, Group Info 와 같은 연결에 관련된 정보도 같이 제공 받을 수 있다.
상기 Connection State를 통해서 상기 제어 디바이스는 제어되는 디바이스의 상태를 알 수 있다.
도 13은 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 Connection Tech Type의 두 가지 예를 나타내는 것으로써, 이를 통해 제어 디바이스는 제어되는 디바이스가 어떤 통신 기술 방식을 통해 연결하는지 제어할 수 있으며, 어떤 통신 기술 방식을 통해 연결 되었는지를 알 수 있다.
상기 도 13에 도시된 통신 기술 방식은 하나의 예이며 이외에 다양한 통신 기술 방식이 포함될 수 있다.
도 14은 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 Security의 일 예를 나타내는 것으로써, 이를 통해 디바이스에서 제공하는 Security Mode 및/또는 Security Level을 제어할 수 있다.
상기 도 14의 (a)는 디바이스의 Security Mode를 나타내고, (b)는 디바이스의 Security Level을, (c)는 Security Mode 및 Security Level을 나타낸다.
상기 Security Mode 및 Security Level을 통해서 Authentication, Authorization, Encryption, data Signing 기능 제공 여부를 결정할 수 있다. 제어 디바이스는 두 디바이스의 연결을 제어하는 과정에서 Security Mode 및/또는 Security Level이 일치하지 않는 경우 기입 메시지(Write Message)를 통해 두 디바이스의 Security Mode 및/또는 Security Level을 일치시킬 수 있다.
상기 도 8 내지 도 14에서 살펴본 블루투스 GATT의 특성(Characteristic)은 이하에서 살펴볼 본 발명의 실시 예에서 사용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 일 예를 나타낸다.
상기 도 15를 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스는 GATT Data base에 저장된 특성(Characteristic)에 포함된 Peer Device 및 Pairing Control Point를 통해 연결을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제 1 디바이스(300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S15010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보 및 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service) 및 객체 전송 서비스(Object Transfer Service)를 제공한다는 정보 및 자신이 서버(Server) 역할을 한다는 정보를 포함하여 상기 제 3 디바이스(300)에게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)는 블루투스 통신에서 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스의 커넥션을 제어하기 위해 BLE에서 지원하는 서비스를 말한다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)도 상기 제 1 디바이스(300)와 마찬가지로 상기 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송할 수 있다(S15020). 상기 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스(300)가 전송한 광고 메시지와 마찬가지로 상기 제 2 디바이스(400)가 제공할 수 있는 서비스 정보, 상기 제 2 디바이스(400)와 관련된 정보 및 상기 제 2 디바이스(400)의 역할 정보를 포함할 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스(400)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S15030).
이후, 상기 제 2 디바이스(400)와 BLE를 통해 연결을 형성한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)가 상기 제 1 디바이스와 연결되게 하기 위해서 상기 도 8에 도시된 특성(Characteristic)의 peer device에 상기 제 1 디바이스(300)의 주소 기입을 요청한다(S15040).
이때, 상기 제 3 디바이스(500)는 기입을 요청하면서 상기 제 1 디바이스(300)의 정보도 함께 제공할 수 있다.
상기 제 2 디바이스(400)에게 상기 제 1 디바이스(300)의 주소 기입을 요청한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 상기 도 8에서 살펴본 Pairing/Connection control point의 ‘0x06’에 기입(write)을 요청함으로써 상기 제 1 디바이스(300)와의 연결을 지시할 수 있다(S15050).
상기 제 3 디바이스(500)로부터 상기 제 1 디바이스(300)와 연결을 수행하라는 지시를 받은 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 광고 메시지를 수신한 뒤(S15060), 상기 제 1 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송한다(S15070).
이후, 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)는 연결을 형성하고(S15080), 상기 도 8에서 살펴본 연결 상태 정보를 지시 메시지(Indication message)를 통해 상기 제 3 디바이스(500)에게 전송할 수 있다(S15090).
이때, 상기 제 3 디바이스(500)가 상기 지시 메시지(Indication Message) 전송 받기 위해서는 상기 제 2 디바이스(400) 사이에 본딩 정보 관리 및 지속적인 연결 상태를 유지하여야 한다.
이와 같은 방법을 통하여 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)로부터 연결 제어를 위한 정보를 전송 받아 연결을 제어할 수 있다.
도 16는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 16을 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스는 제 1 디바이스와 연결을 통해 상기 제 1 디바이스의 연결 가능한 디바이스 리스트를 나타내는 화이트리스트(Whitelist)에 제 2 디바이스의 정보를 추가함으로써 상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스의 연결을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제 1 디바이스(300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S16010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보 및 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service) 및 객체 전송 서비스(Object Transfer Service)를 제공한다는 정보 및 자신이 서버(Server) 역할을 한다는 정보를 포함하여 상기 제 3 디바이스(300)에게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)는 블루투스 통신에서 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스의 커넥션을 제어하기 위해 BLE에서 지원하는 서비스를 말한다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S16020).
상기 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE를 통해 연결을 한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스가 연결 가능한 디바이스들의 리스트 및/또는 정보를 나타내는 화이트리스트(WhiteList) 정보를 획득하기 위해서 상기 제 1 디바이스(300)에게 화이트리스트(WhiteList) 판독 요청을 한다(S16030).
상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 3 디바이스(500)의 요청에 대한 응답으로 상기 화이트 리스트 정보를 상기 제 3 디바이스(500)에게 전송한다(S16040).
이때, 상기 화이트 리스트 정보는 판독 응답 메시지(Read Response message) 또는 L2CAP 채널을 통해서 전송될 수 있다.
상기 제 1 디바이스(300)로부터 상기 화이트리스트 정보를 제공 받은 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 화이트리스트 정보에 상기 제 2 디바이스(400)의 정보가 있는 경우는 상기 제 1 디바이스(300)에게 상기 제 2 디바이스(400)의 등록 요청을 하지 않는다.
하지만, 만약, 상기 제 2 디바이스(400)의 정보가 상기 화이트리스트 정보에 포함되어 있지 않는 경우 상기 제 2 디바이스(400)를 상기 제 1 디바이스(300)의 화이트리스트에 추가하기 위해서 상기 도 8에서 살펴본 WhiteList Control Point의 기입 요청을 한다(S16050).
이때, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 화이트리스트에 상기 제 2 디바이스(400)의 정보를 추가하기 위해서 상기 제 2 디바이스(400)의 정보를 함께 전송할 수 있다.
상기 제 1 디바이스(300)는 화이트리스트에 상기 제 2 디바이스(400)의 정보를 추가하고 변경된 화이트리스트의 정보를 연결된 디바이스 및/또는 본딩된 디바이스들에게 지시 메시지(Indication message)를 통해 전송할 수 있다(S16060).
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)로부터 광고 메시지가 전송되면(S16070), 상기 제 2 디바이스(400)에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 2 디바이스(400)와 연결될 수 있다(S16080).
이와 같이, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)의 화이트리스트에 디바이스 정보를 추가 또는 삭제함으로써 상기 제 1 디바이스(300)가 연결할 수 있는 디바이스들을 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 상기 제 3 디바이스는 상기 화이트리스트와는 다른 블랙리스트(BlackList)에 디바이스 정보를 추가 또는 삭제를 통하여 상기 제 1 디바이스(300)가 연결 하지 않는 디바이스의 리스트를 제어할 수 있다.
도 17는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 17을 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스는 제 1 디바이스의 본딩 기능 또는 보안 기능을 활성화 시켜 제 2 디바이스와 보안 절차 및 본딩 절차를 수행하도록 상기 제 1 디바이스를 제어할 수 있다.
먼저, 단계(S17010) 및 단계(S17020)은 상기 도 16의 단계(S16010) 및 단계(S16020)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 도 8에 도시된 특성에 Bondable의 기입 요청(Write request)을 하여 상기 제 1 디바이스(300)의 본딩 기능을 활성화 시킬 수 있다(S17030).
상기 본딩 기능이 활성화 되면 연결된 디바이스들의 본딩 정보를 유지하여 재접속을 시도하는 경우 페어링 절차 없이 빠르게 재 접속을 할 수 있다.
또한, 상기 제 3 디바이스(500)가 상기 제 1 디바이스(300)의 보안(Security) 기능을 활성화 시키고자 하는 경우 상기 도 8에 도시된 Security의 기입 요청을 함으로써, 상기 제 1 디바이스(300)의 보안 기능을 활성화 시킬 수 있다”(S17040).
이때, 보안 모드(Security Mode)를 설정할 수 있으며, 상기 제 1 디바이스(300)는 설정된 보안 모드에 따라서 보안 기능(예를 들면, Authentication, Authorization, Encryption, Privacy 등)을 실행할 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 광고 메시지를 전송하고(S17050), 상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 디바이스(300)와 연결을 할 수 있다(S17060).
상기 제 2 디바이스(400)와 연결을 한 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 3 디바이스(500)에 의해 본딩 기능 및 보안 기능이 활성화 되어 있으므로, 상기 제 2 디바이스(400)와 설정된 보안 모드에 따라 보안 절차를 수행하고(S17070), 설정된 Bondable 값에 따라 본딩 절차를 수행하게 된다(S17080).
도 18는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 18을 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스가 제 1 디바이스를 제어하여 상기 제 1 디바이스가 특정 무선 통신 기술을 통해 제 2 디바이스와 연결을 할 수 있게 제어할 수 있다.
구체적으로, 제 1 디바이스(300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S18010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보, 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 제 1 디바이스가 지원 가능한 무선 통신 기술의 타입 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service) 및 객체 전송 서비스(Object Transfer Service)를 제공한다는 정보, 자신이 서버(Server) 역할을 한다는 정보, 및/또는 자신이 지원하는 무선 통신 기술의 타입이 블루투스 LE, Wi-Fi, NFC라는 정보를 포함하여 상기 제 3 디바이스(300)에게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)는 블루투스 통신에서 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스의 커넥션을 제어하기 위해 BLE에서 지원하는 서비스를 말한다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S18020).
상기 제 1 디바이스와 연결을 수행한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스가 상기 제 2 디바이스(400)와 커넥션을 형성할 통신 기술 타입을 설정하기 위해 상기 제 1 디바이스(300)에게 상기 도 8에 도시된 특성의 Tech Type의 기입 요청을 할 수 있다(S18030).
예를 들어, 상기 제 3 디바이스(500)가 상기 제 1 디바이스(300)가 제 2 디바이스(400)와 블루투스 LE를 통해서 연결을 수행하도록 제어하고자 한다면, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)에게 상기 Tech Type을 블루투스 LE로 설정하도록 기입 요청을 할 수 있다.
이후, 상기 제 2 디바이스(400)도 상기 제 1 디바이스(300)와 마찬가지로 상기 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송하고(S18040), 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 2 디바이스(400)와 연결(Connection)을 형성할 수 있다(S18050).
상기 제 2 디바이스(400)가 전송하는 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스(300)가 전송한 광고 메시지와 마찬가지로 상기 제 2 디바이스(400)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보 및 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 제 1 디바이스가 지원 가능한 무선 통신 기술의 타입 정보를 포함할 수 있다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스와 마찬가지로 상기 제 2 디바이스(400)에게 기입 요청을 하여 상기 제 2 디바이스의 Tech Type을 블루투스 LE로 설정할 수 있다(S18060).
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)가 상기 제 1 디바이스(300)와 연결을 하도록 제어하기 위해 상기 제 2 디바이스(400)의 특성 중 Peer device에 상기 제 1 디바이스(300) 주소의 기입을 요청 하고, 상기 제 1 디바이스(300)의 정보를 제공할 수 있다(S18070).
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 블루투스 LE를 통해서 제공하고자 하는 서비스의 설정을 위해 상기 제 2 디바이스에게 Service Type의 기입을 요청할 수 있다(S18080). 예를 들어, 상기 제 2 디바이스(400)와 상기 제 1 디바이스(300)의 연결을 통해 객체 전송 서비스를 제공하고자 한다면, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 Service Type을 객체 전송 서비스로 설정을 요청하는 기입 요청 메시지를 전송할 수 있다.
상기 Service Type을 설정한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 Pairing/Connection Control Point의 ‘0x06’에 기입을 요청하여 상기 제 2 디바이스(400)가 상기 제 1 디바이스(300)와 연결 절차를 수행하도록 할 수 있다(S18090).
상기 제 3 디바이스(500)로부터 상기 Pairing/Connection Control Point 기입을 통해 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청을 전송하라는 지시를 받은 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제1 디바이스로부터 광고 메시지를 수신한 뒤(S18100), 상기 제 1 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 디바이스와 블루투스 LE 연결을 형성할 수 있다(S18110, S18120).
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 19를 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스가 제 1 디바이스가 제 2 디바이스와 연결 되도록 제어한 뒤, 상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이의 연결 상태에 변화가 생긴 경우 연결 상태 정보를 전달 받을 수 있다.
먼저, 단계(S19010) 및 단계(S19020)은 상기 도 18의 단계(S18010) 및 단계(S18020)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
제 3 디바이스(500)는 제 1 디바이스(300)와 연결을 한 뒤, 상기 제 1 디바이스(300)의 페어링(Pairing)/연결(Connection)을 제어할 디바이스를 설정하기 위해서, 상기 제 1 디바이스(300)에게 agent device에 페어링(Pairing)/연결(Connection)을 제어할 디바이스의 주소 기입을 요청한다(S19030).
이하, 본 발명의 실시예에서 페어링(Pairing)/연결(Connection)을 제어할 디바이스를 제 3 디바이스(500)를 예로 들어 설명하도록 한다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 자신이 제공할 수 있는 서비스 정보를 포함하는 광고 메시지를 전송하고(S19040), 상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 디바이스와 연결을 형성하게 된다(S19050, S19060).
상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)와 연결을 형성함으로써, 자신의 연결 상태가 변경되었는바 변경된 연결 상태 정보를 상기 agent device에 설정된 디바이스인 상기 제 3 디바이스에게 지시 메시지를 통해 전송할 수 있다(S19070).
이때, 상기 연결 상태 정보는 상기 도 10에서 설명한 현재 상기 제 1 디바이스의 상태를 나타내는 특성인 device state의 정보, 상대 디바이스인 상기 제 2 디바이스(400)의 정보를 포함하고 있는 특성인 peer device의 정보 등을 포함할 수 있다.
상기 제 3 디바이스(500)가 상기 지시 메시지를 전송 받기 위해서는 상기 제 1 디바이스(300)와의 본딩 정보 관리 및 연결 상태를 유지되어야 한다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)가 상기 제 2 디바이스에게 연결 종료 메시지를 전송하여 상기 제 2 디바이스(400)와의 연결을 종료(termination)할 수 있다(S19080).
상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)와의 연결이 종료됨으로써, 자신의 연결 상태가 변경되었으므로 상기 제 3 디바이스(500)에게 변경된 연결 상태 정보를 상기 agent device에 설정된 디바이스인 상기 제 3 디바이스에게 지시 메시지를 통해 전송할 수 있다(S19090).
이때, 상기 연결 상태 정보는 상기 도 10에서 설명한 현재 상기 제 1 디바이스의 상태를 나타내는 특성인 device state의 정보, 연결이 종료된 디바이스인 상기 제 2 디바이스(400)의 정보를 포함하고 있는 특성인 peer device의 정보 등을 포함할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 제 3 디바이스(500)가 상기 지시 메시지를 전송 받기 위해서는 상기 제 1 디바이스(300)와의 본딩 정보 관리 및 연결 상태를 유지되어야 한다.
도 20는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 20을 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스가 제 1 디바이스와 제 2 디바이스에게 연결을 위한 인증 키를 설정하고 설정된 인증 키를 이용하여 상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스가 서로를 인증(Authentication)할 수 있다.
먼저, 단계(S20010) 및 단계(S20020)은 상기 도 18의 단계(S18010) 및 단계(S18020)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(400)가 SSP(Secure Simple Pairing)를 지원하는 경우, 상기 SSP에 사용될 패스키(Passkey)를 설정하기 위해 상기 제 1 디바이스(300)에게 패스키 기입 요청을 할 수 있다(S20030).
상기 SSP는 페어링을 더 손쉽게 하기 위한 기능으로 기존의 PIN 코드를 이용한 페어링이 아닌 공개키 암호화 형식을 사용한 페어링 방식을 말한다. 상기 패스키는 상기 SSP에서 사용되는 인증 키를 나타내는 것으로 상기 SSP를 지원하는 디바이스들은 상기 패스키를 교환하여 비교함으로써 상대방 디바이스의 인증(Authentication)을 할 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)와 연결을 수행할 제 2 디바이스(400)에 패스키를 설정하기 위해 상기 제 2 디바이스(400)와 연결 절차를 수행할 수 있다.
먼저, 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)와 마찬가지로 상기 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(20040). 상기 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스가 전송한 광고 메시지와 마찬가지로 상기 제 2 디바이스(400)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 2 디바이스와 관련된 정보 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 제 1 디바이스가 지원 가능한 무선 통신 기술의 타입 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스(400)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S20050).
이후, 상기 제 2 디바이스(400)와 연결을 한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)의 패스 키를 상기 제 1 디바이스와 동일하게 설정하기 위해 상기 제 2 디바이스(400)에게 패스 키 기입을 요청한다(S20060).
이를 통해, 상기 제 2 디바이스(400)에 상기 제 1 디바이스(300)와 SSP를 수행할 수 있는 동일한 패스 키가 설정될 수 있다.
이후 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 서비스 정보가 포함된 광고 메시지를 전송하고(S20070), 상기 제 2 디바이스는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 광고 메시지를 수신한 뒤 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 디바이스(300)와 연결 절차를 수행 하게 된다(S20080).
상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)는 연결을 위한 인증 절차 수행하여, 상기 제 1 디바이스(300)의 패스 키와 상기 제 2 디바이스(400)의 패스 키가 동일한 경우 인증에 성공하고, 동일하지 않는 경우 인증은 실패하게 된다(S200090).
이와 같은 방법을 통해 제어 디바이스는 연결을 제어할 디바이스들의 패스 키를 설정하여 디바이스들의 인증 절차를 제어할 수 있다.
도 21는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 21을 참조하면, 상기 도 20과는 다르게 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스가 제어 디바이스인 제 3 디바이스에게 패스 키 설정을 요청하여 설정된 패스 키를 통해 인증 절차를 수행할 수 있다.
먼저, 단계(S21010) 및 단계(S21020)은 상기 도 18의 단계(S18010) 및 단계(S18020)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)로부터 광고 메시지를 수신한다(S21030).
상기 광고 메시지는 상기 제 1 디바이스가 전송한 광고 메시지와 마찬가지로 상기 제 2 디바이스(400)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 2 디바이스와 관련된 정보 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 제 1 디바이스가 지원 가능한 무선 통신 기술의 타입 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스(400)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송하여 상기 제 2 디바이스와 연결을 하게 된다(S21040).
상기 제 1 디바이스(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)가 상기 제 3 디바이스(500)와 연결된 후, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 2 디바이스(400)에게 지원하는 서비스 정보가 포함된 광고 메시지를 전송하고(S21050), 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)와 연결을 하기 위해 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송한다(S21060).
이후, 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)는 상호 디바이스를 인증하기 위한 인증 절차를 시작하게 된다(S21070). 상기 인증 절차를 수행하기 위해 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 3 디바이스(500)에게 인증에 필요한 패스 키를 요청하고(S21080), 상기 제 3 디바이스(500)는 이에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(300)에게 상기 패스 키를 기입(Write)을 하게 된다(S21090).
상기 제 2 디바이스(400)도 상기 제 1 디바이스(300)와 마찬가지로 인증 절차를 수행하기 위해 상기 제 3 디바이스(500)에게 인증에 필요한 패스 키를 요청하고(S21100), 상기 제 3 디바이스(500)는 이에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스(300)에게 상기 패스 키를 기입(Write)을 하게 된다(S21110).
상기 제 3 디바이스(500)로부터 패스 키가 설정된 상기 제 1 디바이스(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)는 서로의 패스 키를 비교하여 패스 키가 동일하면 인증에 성공하고, 동일하지 않으면 인증에 실패하는 것으로 인증 절차가 종료되게 된다(S21120).
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 22를 참조하면, 제어 디바이스인 제 3 디바이스는 제 1 디바이스와 제 2 디바이스가 특정 무선 통신 기술을 통해 연결을 하도록 제어할 수 있다.
먼저, 단계(S22010) 내지 단계(S22040)은 상기 도 15의 단계(S15010) 내지 단계(S15040)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
상기 제 2 디바이스(400)와 연결을 한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)가 상기 제 1 디바이스(300)와의 연결을 하기 위한 무선 통신 기술을 설정하기 위해서 특성의 Tech Type에 특정 무선 통신 기술의 기입을 요청할 수 있다(S22050). 이하, 상기 무선 통신 기술을 Wi-Fi로 가정하여 설명하도록 한다.
상기 특성의 Tech Type을 Wi-Fi로 설정한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)가 상기 제 1 디바이스(300)와 Wi-Fi를 통한 연결 절차 수행을 지시하기 위해서 상기 제 2 디바이스(400)에게 Pairing/Connection Control Point 특성의 연결 요청 수행을 나타내는 ‘0x06’의 기입을 요청을 할 수 있다(S22060).
상기 제 3 디바이스(500)로부터 상기 제 1 디바이스(300)와 Wi-Fi를 통한 연결을 수행하라는 지시를 받은 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)와 Wi-Fi를 통한 연결을 하게 된다(S22070).
도 23는 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 23을 참조하면, 제 3 디바이스는 제 2 디바이스 또는 제 1 디바이스를 제어하여 상기 제 2 디바이스 또는 상기 제 1 디바이스가 특정 시간에 연결을 수행하게 할 수 있다.
먼저 단계(S23010) 내지 단계(S23030)은 상기 도 15의 단계(S15010) 내지 단계(S15030)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
상기 제 2 디바이스(400)와 연결된 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 2 디바이스(400)가 연결 요청 메시지를 전송할 시간을 설정하기 위해 Scheduled Time 특성의 기입의 요청(S23040) 및 연결 요청을 지시하기 위해 Pairing/Connection Control Point 특성의 기입을 요청할 수 있다(S23050).
이후, 상기 Scheduled Time 특성에 기입된 시간에 상기 제 2 디바이스(400)는 상기 제 1 디바이스(300)와 연결을 하기 위해 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송하고(S23060), 상기 제 1 디바이스와 연결되게 된다(S23070).
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energ) 기술을 통해서 디바이스를 제어하기 위한 GATT(Generic Attribute Profile)의 특성(Characteristic)들의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 24를 참조하면, 디바이스가 블루투스를 통해서 다른 디바이스의 페어링을 제어하기 위해서 GATT의 특성(Characteristic)에 패스워드를 설정할 수 있으며, 설정된 패스워드를 입력하는 경우에 상기 다른 디바이스의 동작을 제어할 수 있다.
상기 도 24에 포함된 GATT Data Base에 포함되어있는 특성(Characteristic) 중 상기 도 8에서 설명하지 않은 특성에 대한 설명은 아래와 같다.
- Password: 특정 사용자 또는 디바이스의 권한을 위한 비밀번호
- Pairing Feature: 지원하는 특성 정보
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스가 제공할 수 있는 특성(Characteristic)을 나타내는 특성 정보의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 25를 참조하면, 디바이스는 광고 메시지에 상기 특성 정보를 포함하여 주변 디바이스에게 전송함으로써, 주변의 제어 디바이스에게 자신이 제공할 수 있는 GATT의 특성을 알릴 수 있다.
상기 특성 정보는 페어링 에이전트 특징(Pairing Agent Feature) 정보로 호칭될 수 있다.
또한, 상기 도 25에 도시된 특성 정보는 상기 도 24의 페어링 특징(Pairing Feature)의 일 예일 수 도 있다.
상기 특성 정보는 비트 형태로 표시될 수 있으며, 상기 특성 정보를 통해서 상기 제어 디바이스는 상기 디바이스의 어떤 기능을 제어할 수 있는지 알 수 있다.
- Peer Device Supported: 페어링할 대상의 정보를 제공할 수 있는지 여부(Default connected device id로 활용 가능)
- Agent Device Supported: 특정 에이전트 디바이스에 대한 정보의 등록 가능 여부
- Group Info Supported: 특정 디바이스들의 그룹에 대한 연결을 제어하기 위한 정보의 제공 여부
- Device State Supported: 제어되는 디바이스의 링크 레이어(Link layer)에서 제공되는 상태에 대한 정보(Advertising, Scanning, Connectable) 제공 여부
- Connection Status Supported Pairing/Connection Control Point: 제어되는 디바이스의 연결 정보(Connection State 또는 Pairing State)의 제공 여부
- WhiteList Supported: 제어되는 디바이스의 WhiteList가 제어 가능한지 여부를 알려주는 정보, 만약, 제어 가능하면 WhiteList Control Point를 사용해서 디바이스의 추가 및 삭제 등을 할 수 있음.
- Bondable Supported: 디바이스 연결시 본딩 정보 활용을 위해 해당 정보가 제공 가능한지 또는 해당 정보를 직접 제어 가능한지 여부를 알기 위한 정보, 본딩 정보가 제공되면 해당 정보를 연결에 사용시 인증 단계를 수행하지 않을 수 있음.
- Security Supported: 연결시 Authentication, Authorization, Encryption, data Signing기능들이 활용되는지를 설정하기 위한 기능 제공 여부
- Passkey Supported: 디바이스 연결시 Passkey Entry 기업을 활용하기 위한 기능 제공 여부를 알려주는 정보
- Password Supported: 패스워드를 이용한 제어가 가능한지 또는 패스워드가 설정되어 있는지 여부를 나타내기 위한 정보.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 제어 디바이를 설정하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 26을 참조하면, 특성(Characteristic)에 설정된 제어 디바이스가 디바이스의 제어를 위해 연결을 요청하는 경우, 제어되는 디바이스와 연결이 가능하지만, 설정되지 않은 제어 디바이스는 연결을 할 수 없다.
구체적으로, 제어되는 디바이스(이하, 제 1 디바이스, 300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S26010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보, 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 도 25에서 살펴본 특성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)를 제공한다는 정보, 및 상기 특성 정보의 “Agent Device Supported”에 해당하는 1st bit를 ‘1’로 설정하여 상기 제 3 디바이스에게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)는 블루투스 통신에서 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스의 커넥션을 제어하기 위해 BLE에서 지원하는 서비스를 말한다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스 및 에이전트 디바이스에 대한 정보를 등록할 수 있다는 것을 알 수 있다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S26020).
이후, 상기 제 3 디바이스(500)와 상기 제 1 디바이스(300)는 연결 절차를 수행하여 블루투스 LE를 통해서 연결될 수 있다.
상기 블루투스 LE를 통해서 상기 제 1 디바이스(300)와 연결된 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)의 제어 디바이스를 나타내는 “Agent Device” 특성에 자신의 정보(예를 들면, 주소 값)의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 전송할 수 있다(S26030).
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 도 24에 도시된 Characteristic의 페어링 제어 디바이스를 나타내는 “Agent Device” 특성에 상기 제 3 디바이스(500)의 정보를 기입한다.
이후, 상기 제 1 디바이스는 상기 단계(S26010)에서 설명한 광고 메시지를 주변의 디바이스에게 전송한다(S26040).
상기 광고 메시지를 수신한 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스를 지원하는 것을 상기 광고 메시지를 통해서 알 수 있으며, 상기 제 1 디바이스(300)의 페어링을 제어하기 위해서 상기 제 1 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송한다(S26050).
상기 연결 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 4 디바이스(600)와의 연결을 결정하기 위해 상기 “Agent Device”에 입력되어 있는 디바이스 정보와 상기 제 4 디바이스(600)의 정보를 비교할 수 있다.
비교 결과, 상기 제 4 디바이스(600)의 정보는 상기 “Agent Device”에 입력되어 있는 정보와 상이하므로 상기 제 4 디바이스(600)의 연결 요청을 수락하지 않는다.
이와 같은 방법을 통해서 디바이스의 페어링을 제어할 수 있는 제어 디바이스의 연결을 제어하는 것이 가능하다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 디바이스의 상채 정보를 송수신하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 27을 참조하면, 제어 디바이스는 제어하는 디바이스의 특성(Characteristic)과 관련된 정보를 전송 받아 제어 되는 디바이스의 상태를 알 수 있다.
구체적으로, 제 1 디바이스(300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S26010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보 및 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)를 제공한다는 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)를 제어하기 위해서 상기 제 1 디바이스(300)로 연결 요청 메시지를 전송한다(S27020).
상기 연결 요청 메시지를 전송 받은 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 3 디바이스(500)와 연결 절차를 수행하여 블루투스 LE를 통한 연결을 할 수 있다.
상기 블루투스 LE를 통해서 상기 제 1 디바이스(300)와 연결된 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 특성(Characteristic)을 알기 위해서 상기 제 1 디바이스(300)에게 상기 도 24에 도시된 “Pairing Feature”의 판독 요청(Read Request) 메시지를 전송한다(S27030).
상기 판독 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 이에 대한 응답으로 상기 “Pairing Feature”를 판독 응답(Read Response)메시지에 포함하여 상기 제 3 디바이스(500)에게 전송한다(S27040).
상기 “Pairing Feature”는 상기 도 25에 도시된 포맷일 수 있으며, 이때, “Device State Supported”의 비트가 “1”로 설정되어 있을 수 있다.
상기 “Pairing Feature”를 통해서 상기 제 1 디바이스(300)가 디바이스의 상태 정보를 제공할 수 있음을 알 수 있다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)에게 디바이스 상태를 나타내는 “Device State” 특성 값을 요청하기 위해 판독 요청 메시지를 전송한다(S27050).
상기 판독 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 자신이 지원하는 상태 정보 및 현재 상기 제 1 디바이스의 상태 정보를 포함하는 “Device State” 특성의 값을 포함하는 판독 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스로 전송한다(S27060).
상기 판독 응답 메시지를 수신한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스가 지원하는 상태 정보 및 현재 상기 제 1 디바이스(300)의 상태를 알 수 있다.
도 28는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 제어하기 위한 패스워드를 설정하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 28을 참조하면, 디바이스를 제어하기 위한 특성에 패스워드를 설정하여, 패스워드가 일치하는 경우에만 제어 디바이스가 제어되는 디바이스를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어되는 디바이스(이하, 제 1 디바이스, 300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S28010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보, 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 도 25에서 살펴본 특성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)를 제공한다는 정보, 및 상기 특성 정보의 “Password Supported”에 해당하는 10th bit를 ‘0’로 설정하여 상기 제 3 디바이스에게 전송할 수 있다.
이때, 상기 10th bit가 ‘0’으로 설정되어 있는 경우, 패스워드를 설정하는 기능은 지원하나, 패스워드가 설정되어 있지는 않다는 것을 나타낼 수 있다.
상기 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)는 블루투스 통신에서 제어 디바이스를 통해 다른 디바이스의 커넥션을 제어하기 위해 BLE에서 지원하는 서비스를 말한다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)가 패스워드(Password) 특성을 지원하나 패스워드가 설정되어 있지 않다는 것을 알 수 있다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S28020).
이후, 상기 제 3 디바이스(500)와 상기 제 1 디바이스(300)는 연결 절차를 수행하여 블루투스 LE를 통해서 연결될 수 있다.
상기 블루투스 LE를 통해서 상기 제 1 디바이스(300)와 연결된 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)의 패스워드를 설정하기 위해서 “Password” 특성에 패스워드(제 1 패스워드)의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 상기 제 1 디바이스로 전송한다(S28030).
이하, 상기 패스워드가 ‘1234’인 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 “Password” 특성에 패스워드(제 1 패스워드)로 상기 ‘1234’가 기입되었는지 여부를 나타내는 설정 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스(500)로 전송한다(S28040).
상기 설정 정보는 상기 패스워드가 성공적으로 기입 된 경우, 성공적으로 패스워드가 기입되었음을 나타내고, 기입되지 않은 경우, 기입 되지 않았음을 나타낸다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 제 4 디바이스(600)에게 광고 메시지를 전송한다(S28050). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 페어링 제어 서비스 정보, 및/또는 상기 도 25에서 살펴본 특성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)를 제공한다는 정보, 및 상기 특성 정보의 “Password Supported”에 해당하는 10th bit를 ‘1’로 설정하여 상기 제 3 디바이스에게 전송할 수 있다.
이때, 상기 10th bit가 ‘1’으로 설정되어 있는 경우, 패스워드를 설정하는 기능을 지원하고, 패스워드가 설정되어 있다는 것을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)가 패스워드(Password) 특성을 지원하고 패스워드가 설정되어 있다는 것을 알 수 있다.
상기 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S28060).
이후, 상기 제 4 디바이스(600)와 상기 제 1 디바이스(300)는 연결 절차를 수행하여 블루투스 LE를 통해서 연결될 수 있다.
상기 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE를 통해서 연결된 상기 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)에게 특정 동작을 지시하기 위해서 상기 도 8 또는 상기 도 24에 도시된 “Pairing/Connection Control Point” 특성에 특정 동작의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 상기 제 1 디바이스(300)에게 전송한다(S28070).
상기 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 지시하는 지시 정보 및 제 2 패스워드를 포함할 수 있다.
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 1 패스워드와 상기 제 2 패스워드를 비교한다.
비교 결과, 상기 제 1 패스워드와 상기 제 2 패스워드가 상이한 경우, 상기 상기 제 4 디바이스(600)로 패스워드가 상이하여 상기 “Pairing/Connection control Point” 특성에 기입을 실패하였다는 것을 나타내는 결과 정보를 포함하는 에러 응답 메시지를 전송한다.
하지만, 상기 제 1 패스워드와 상기 제 2 패스워드가 일치하는 경우, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 4 디바이스(600)로 패스워드가 동일하여 상기 “Pairing/Connection control Point” 특성에 기입이 성공하였다는 것을 나타내는 결과 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 전송하고, 상기 특정 동작을 수행하게 된다(S28080).
이와 같은 방법을 통해서 디바이스를 제어하기 위한 패스워드를 설정할 수 있으며, 패스워드가 일치하는 경우에만 디바이스의 동작을 제어할 수 있다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 제어하기 위한 패스워드를 설정하기 위한 방법 및 특성(Characteristic)의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 29 및 상기 도 30을 참조하면, 특성의 패스워드 1과 패스워드 2가 불일치하는 경우, 디바이스로부터 전송되는 모든 요청은 거부될 수 있으며, 일치하는 경우 별도의 패스워드 입력이 없는 경우라도 디바이스를 제어할 수 있다.
상기 도 30에 도시된 특성은 상기 도 24에 도시된 “Password” 특성 대신에 “Password 1” 및 “Password 2”로 구성된 특성을 나타낸다.
먼저, 단계(S29010) 및 단계(S29020)은 상기 도 28의 단계(S28010) 및 단계(S28020)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
이후, 상기 제 3 디바이스(500)와 상기 제 1 디바이스(300)는 연결 절차를 수행하여 블루투스 LE를 통해서 연결될 수 있다.
상기 블루투스 LE를 통해서 상기 제 1 디바이스(300)와 연결된 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)의 패스워드를 설정하기 위해서 상기 도 30의 “Password 1” 특성에 패스워드(제 1 패스워드)의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 상기 제 1 디바이스로 전송한다(S29030).
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 “Password 1” 특성에 패스워드(제 1 패스워드)가 기입되었는지 여부를 나타내는 설정 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스(500)로 전송한다(S29040).
상기 설정 정보는 상기 패스워드가 성공적으로 기입 된 경우, 성공적으로 패스워드가 기입되었음을 나타내고, 기입되지 않은 경우, 기입 되지 않았음을 나타낸다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 제 4 디바이스(600)에게 광고 메시지를 전송한다(S29050). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 페어링 제어 서비스 정보, 및/또는 상기 도 25에서 살펴본 특성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)를 제공한다는 정보, 및 상기 특성 정보의 “Password Supported”에 해당하는 10th bit를 ‘1’로 설정하여 상기 제 3 디바이스에게 전송할 수 있다.
이때, 상기 10th bit가 ‘1’으로 설정되어 있는 경우, 패스워드를 설정하는 기능을 지원하고, 패스워드가 설정되어 있다는 것을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 광고 메시지는 브로드캐스트(Broadcast) 방식 또는 유니캐스트(Unicast) 방식으로 상기 제 3 디바이스(500)로 전송될 수 있다.
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)가 패스워드(Password) 특성을 지원하고 패스워드가 설정되어 있다는 것을 알 수 있다.
상기 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)로부터 전송된 광고 메시지에 기초하여 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 형성하기 위해 연결 요청 메시지(Connection Request Message)를 전송한다(S29060).
이후, 상기 제 4 디바이스(600)와 상기 제 1 디바이스(300)는 연결 절차를 수행하여 블루투스 LE를 통해서 연결될 수 있다.
상기 블루트스 LE를 통해서 상기 제 1 디바이스(300)와 연결된 상기 제 4 디바이스(600)는 상기 도 30에 도시된 제 1 디바이스의 “Password 2”특성에 제 2 패스워드의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 전송한다(S29070).
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 “Password 2” 특성에 상기 제 2 패스워드가 기입되었는지 여부를 나타내는 설정 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스(500)로 전송한다(S29080).
상기 설정 정보는 상기 패스워드가 성공적으로 기입 된 경우, 성공적으로 패스워드가 기입되었음을 나타내고, 기입되지 않은 경우, 기입 되지 않았음을 나타낸다.
이후, 상기 제 4 디바이스(600)는 상기 제 1 디바이스(300)에게 특정 동작을 지시하기 위해서 상기 도 8 또는 상기 도 24에 도시된 “Pairing/Connection Control Point” 특성에 특정 동작의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 상기 제 1 디바이스(300)에게 전송한다(S29090).
상기 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 지시하는 지시 정보를 포함할 수 있다.
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 “Password 1” 특성에 기입된 패스워드 1과, 상기 “Password 2” 특성에 기입된 패스워드 2를 비교한다.
비교 결과, 상기 제 1 패스워드와 상기 제 2 패스워드가 상이한 경우, 상기 상기 제 4 디바이스(600)로 패스워드가 상이하여 상기 “Pairing/Connection control Point” 특성에 기입을 실패하였다는 것을 나타내는 결과 정보를 포함하는 에러 응답 메시지를 전송한다.
하지만, 상기 제 1 패스워드와 상기 제 2 패스워드가 일치하는 경우, 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 4 디바이스(600)로 패스워드가 동일하여 상기 “Pairing/Connection control Point” 특성에 기입이 성공하였다는 것을 나타내는 결과 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 전송하고, 상기 특정 동작을 수행하게 된다(S29100).
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 패스워드를 변경하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 31을 참조하면, 제어 디바이스는 제어되는 디바이스에 설정된 패스워드를 해제하고 패스워드를 재 설정할 수 있다.
구체적으로, 상기 도 28 또는 상기 도 29에서 설명한 방법을 통해 패스워드가 설정된 상기 제 1 디바이스(300)는 패스워드 설정 이후 상기 제 3 디바이스와의 연결이 종료되었다고 가정한다.
이후, 상기 제 1 디바이스(300)는 제 3 디바이스(500)에게 광고 메시지를 전송한다(S31010). 상기 광고 메시지는 광고 PDU(Pack Data Unit), 광고 패킷, 광고, 광고 프레임, 광고 물리 채널 PDU 등으로 표현될 수 있다.
상기 광고 메시지에는 상기 제 1 디바이스(300)가 지원하는 서비스 정보, 상기 제 1 디바이스와 관련된 정보, 상기 제 1 디바이스의 역할(role) 정보 및/또는 상기 도 25에서 살펴본 특성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 광고 메시지에 상기 제 1 디바이스(300)가 페어링 제어 서비스(Pairing Control Service)를 제공한다는 정보, 및 상기 특성 정보의 “Password Supported”에 해당하는 10th bit를 ‘1’로 설정하여 상기 제 3 디바이스에게 전송할 수 있다.
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)가 패스워드(Password) 특성을 지원하고 패스워드가 설정되어 있지 않다는 것을 알 수 있다.
상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300)에 설정되어 있는 패스워드를 해제 또는 변경하기 위해 상기 제 1 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE 연결을 한다(S31020).
상기 제 1 디바이스(300)와 블루투스 LE를 통해서 연결된 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스에 설정되어 있는 패스워드의 해제를 요청하기 위해 상기 제 1 디바이스로 기입 요청 메시지를 전송한다(S31030).
이때, 상기 기입 요청 메시지는 상기 패스워드를 해제하기 위한 패스워드인 언락(Unlock) 패스워드(제 1 언락 패스워드)를 포함할 수 있다.
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 상기 제 3 디바이스로부터 전송 받은 상기 언락 패스워드가 상기 제 1 디바이스(300)에 미리 설정되어 있는 언락 패스워드(제 2 언락 패스워드)를 비교한다.
비교 결과 상기 제 1 언락 패스워드와 상기 제 2 언락 패스워드가 동일한 경우, 상기 제 1 디바이스는 기존에 설정되어 있던 상기 패스워드를 해체하고, 패스워드 해제가 성공적으로 수행되었음을 나타내는 해제 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스로 전송한다(S31040).
하지만, 비교결과 상기 제 1 언락 패스워드와 상기 제 2 언락 패스워드가 상이한 경우, 상기 제 1 디바이스는 기존에 설정되어 있던 상기 패스워드를 해제하지 않고, 패스워드 해제가 실패하였음을 나타내는 해제 정보를 포함하는 에러 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스로 전송한다.
상기 단계(S31040)을 통해서 상기 제 1 디바이스에 설정되어 있던 패스워드를 해제한 상기 제 3 디바이스(500)는 패스워드를 재 설정 하기 위해 상기 “Password” 특성에 패스워드의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 상기 제 1 디바이스로 전송한다(S31050).
상기 기입 요청 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(300)는 “Password” 특성에 상기 패스워드가 기입되었는지 여부를 나타내는 설정 정보를 포함하는 기입 응답 메시지를 상기 제 3 디바이스(500)로 전송한다(S31040).
상기 설정 정보는 상기 패스워드가 성공적으로 기입 된 경우, 성공적으로 패스워드가 기입되었음을 나타내고, 기입되지 않은 경우, 기입 되지 않았음을 나타낸다.
이와 같은 방법을 통해서 상기 제 3 디바이스는 기존에 설정되어 있던 패스워드를 해제하고 새로운 패스워드를 재 설정할 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 디바이스간 페어링 및 연결을 제어할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Claims (10)

  1. 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 제 1 디바이스가 제 2 디바이스를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제 2 디바이스로부터 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성(Characteristic)과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스와 연결 절차를 수행하는 단계;
    상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 제 1 패스워드를 포함하고; 및
    상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 패스워드의 해제(UnLock)를 요청하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 패스워드의 해제 여부를 나타내는 해제 정보를 포함하는 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 상기 제 2 패스워드를 설정하기 위한 제 3 기입 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 3 기입 요청 메시지는 상기 제 2 패스워드를 포함하고; 및
    상기 제 3 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 2 설정 정보를 포함하는 제 3 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 디바이스로 상기 제 2 디바이스에게 특정 동작의 수행을 지시하기 위한 지시 정보 및 제 2 패스워드를 포함하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 패스워드가 상기 제 1 패스워드와 동일한 경우, 상기 제 2 디바이스로부터 상기 특정 동작의 수행을 나타내는 결과 정보를 포함하는 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 패스워드가 제 1 패스워드와 상이한 경우, 패스워드가 상이하다는 것을 나타내는 결과 정보를 포함하는 에러 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 제 1 디바이스가 제 2 디바이스를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제 1 디바이스로 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성(Characteristic)과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 전송하는 단계;
    상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 1 디바이스와 연결 절차를 수행하는 단계;
    상기 제 1 디바이스로부터 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 제 1 패스워드를 포함하고; 및
    상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스의 특정 동작을 제어하는 제어 디바이스를 나타내는 제어 디바이스 정보의 기입을 요청 하는 제 2 기입 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 디바이스로 상기 제 2 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 2 기입 응답 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 3 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스를 제어하기 위한 연결 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 3 디바이스가 상기 제어 디바이스와 일치하는 경우 상기 제 3 디바이스와 연결 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 제 1 디바이스가 제 2 디바이스를 제어하기 위한 상기 제 1 디바이스에 있어서,
    외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    상기 제 2 디바이스로부터 페어링 제어 서비스와 관련된 정보 또는 상기 제 2 디바이스가 지원 가능한 특성(Characteristic)과 관련된 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 광고 메시지를 수신하고,
    상기 광고 메시지에 기초하여 상기 제 2 디바이스와 연결 절차를 수행하며,
    상기 제 2 디바이스로 상기 특성에 포함되어 있는 제어 기능에 제 1 패스워드를 설정하기 위한 제 1 기입 요청 메시지를 전송하되,
    상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 제 1 패스워드를 포함하며,
    상기 제 1 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 패스워드의 설정 여부를 나타내는 제 1 설정 정보를 포함하는 제 1 기입 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 디바이스.
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