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WO2018131929A1 - 블루투스 기술을 이용하여 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

블루투스 기술을 이용하여 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2018131929A1
WO2018131929A1 PCT/KR2018/000612 KR2018000612W WO2018131929A1 WO 2018131929 A1 WO2018131929 A1 WO 2018131929A1 KR 2018000612 W KR2018000612 W KR 2018000612W WO 2018131929 A1 WO2018131929 A1 WO 2018131929A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
server
client
specific operation
request message
message
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/000612
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
권영환
송종훈
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)
Priority to US16/477,743 priority Critical patent/US10813145B2/en
Publication of WO2018131929A1 publication Critical patent/WO2018131929A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for controlling a device using Bluetooth, which is a short-range technology in a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for controlling a server by a client using Bluetooth technology.
  • 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) is applied from Bluetooth 4.0 and consumes less power and can provide hundreds of kilobytes (KB) of information reliably. Protocol is used to exchange information between devices This Bluetooth LE method can reduce energy consumption by reducing header overhead and simplifying operation.
  • Some Bluetooth devices do not have a display or a user interface.
  • the complexity of connection / management / control / disconnection between various kinds of Bluetooth devices and similarly applied Bluetooth devices is increasing.
  • Bluetooth can achieve a relatively high speed at a relatively low power, low cost, but the transmission distance is generally limited to a maximum of 100m, it is suitable for use in a limited space.
  • an object of the present invention is to provide a method and apparatus for performing a specific operation instructed during or within an operation time when an operation time for a server to perform a specific operation from a client is set.
  • Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for defining an error message according to each service when a server cannot perform a specific operation instructed by a client.
  • the present invention provides a method and apparatus for a client to control a server in Bluetooth to solve the above problems.
  • the method for the client to control the server comprises the steps of forming a Bluetooth Low Energy (LE) connection with the server; Sending a first write request message to the server requesting writing of a control point characteristic for an indication of a particular operation; Receiving a first write response message in response to the write request message; And receiving a first indication message for indicating whether to perform the specific operation from the server, wherein the first write request message includes a first operation code indicating the specific operation and an execution time of the specific operation. It includes a first valid time indicating.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the first indication message when the specific operation is successfully performed, includes a response code indicating the success of the specific operation.
  • the instruction message when failing to perform the specific operation, includes an error code indicating the cause of the failure.
  • the indication message when the error code indicates no support of the first valid time, the indication message further includes a second valid time supported by the server.
  • the second valid time indicates the maximum execution time
  • the first valid time is greater than the minimum execution time of the specific operation. If small, the second valid time represents the minimum execution time.
  • the present invention also provides a method comprising: sending a second write request message requesting writing of the control point characteristic to the server to instruct cancellation of the specific operation; Receiving a second write response message in response to the second write request message; And receiving a second indication message indicating whether to cancel the specific operation from the server, wherein the second write request message includes a second operation code indicating cancellation of the specific operation.
  • the first write request message when the specific operation is performed with another device, the first write request message further includes a device ID for identifying the counterpart device.
  • the communication unit for communicating with the outside by wireless or wired;
  • a memory for storing data;
  • a processor operatively connected to the communication unit, wherein the processor forms a first Bluetooth Low Energy (LE) connection with a server and requests the server to write control point characteristics for indicating a specific operation.
  • Transmit a request message receive a first write response message in response to the write request message, and receive a first indication message indicating whether to perform the specific operation from the server, wherein the first write request message is received;
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the client can control the operation of the server device by using the Bluetooth technology according to an embodiment of the present invention.
  • the client sets a specific operation and an operation time for performing a specific operation on the server, thereby reducing a waiting time for determining whether the operation is performed. It can be effective.
  • the server when the server fails the operation instructed by the client, the client can quickly recognize whether the operation failed.
  • 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 is a diagram illustrating an example of an internal block diagram of a device capable of implementing the methods proposed herein.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 4 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. 5 is a flowchart illustrating an example of a connection procedure method in a Bluetooth low power energy technology to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a view briefly illustrating a method for controlling a connection of another device through a control device proposed in the present specification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a profile structure for providing a service for controlling a device proposed in the present specification.
  • FIGS. 8 to 11 are diagrams illustrating an example of a method and data format for controlling a server by a client proposed in the present specification.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a method for canceling an operation instructed by a client proposed in the specification.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a method for controlling a server by a client proposed in the present specification.
  • 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) 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 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 3 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.
  • 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. Control and perform actions.
  • the controller stack 10 may include a PHY layer 12, a link controller layer 14, and a link manager layer 16.
  • the PHY layer 12 is a layer that transmits and receives a 2.4 GHz radio signal.
  • PFS layer Global System for Mobile Communications
  • the PHY layer 12 may transmit data by hopping 79 RF channels.
  • the link controller layer 14 is responsible for 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 22 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 logical link control and adaptation protocol (L2CAP, 41), a security manager (SM, 42), an attribute protocol (Attribute Protocol, ATT, 43), a generic attribute profile (GATT, 44). It may include a Generic Access Profile (45), LE Profile (46). However, 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 authenticates the device and is in charge of overall security of Bluetooth LE as a protocol for 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 generic access profile 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. 4 is a diagram illustrating an example of a structure of a GATT (Generic Attribute Profile) of Bluetooth low power energy.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • the GATT Generic Attribute Profile
  • a peripheral device for example, a sensor device serves as a GATT server, has a definition of services, characteristics, and a central device is a GATT server. It acts as a client.
  • 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
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a connection procedure method in a Bluetooth low power energy technology to which the present invention can be applied.
  • the server transmits an advertisement message to the client through the three advertising channels (S5010).
  • the server may be called an advertiser before connection, and may be called a master after connection.
  • An example of the server may be a sensor (temperature sensor, etc.).
  • the client may be called a scanner before the connection, and may be called a slave after the connection.
  • An example of the client may be a smartphone.
  • Bluetooth communicates over 40 channels across the 2.4 GHz band.
  • Three of the 40 channels are advertising channels, and are used for exchanging packets, including various advertising packets, to establish a connection.
  • the remaining 37 channels are used for data exchange after connection to the data channel.
  • the client may transmit a scan request message to the server to obtain additional data (eg, a server device name) to the server.
  • additional data eg, a server device name
  • the server transmits a scan response message including additional data to the client in response to a scan request message.
  • the Scan Request message and the Scan Response message are one end of the advertisement packet, and the advertisement packet may include only User Data of 31 bytes or less.
  • the data size is larger than 3 bytes, but there is a large data overhead for sending data through connection, the data is divided twice using Scan Request message / Scan Response message.
  • the client transmits a connection request message for establishing a Bluetooth connection with the server to the server (S5020).
  • the server and client then perform a security establishment procedure.
  • the security establishment procedure may be interpreted as or included in Secure Simple Pairing.
  • the security establishment procedure may be performed through Phase 1 to Phase 3 steps.
  • a pairing procedure (Phase 1) is performed between the server and the client (S5030).
  • the client transmits a pairing request message to the server, and the server transmits a pairing response message to the client.
  • the pairing procedure exchanges authentication requirements, I (Input) / O (output) capabilities, and Key Size information between devices. This information determines which key generation method to use in Phase 2.
  • Phase 2 a legacy pairing or a secure connection is performed between the server and the client (S5040).
  • STK Temporary Key and Short Term Key
  • STK Short Term Key
  • LTK long term key
  • LTK Long Term Key
  • SSP Phase 3 a key distribution procedure is performed between the server and the client (S5050).
  • ATT_MTU-1 octets The longest attribute that can be sent in a single packet.
  • ATT_MTU means the maximum size of a packet transmitted between the client and the server.
  • an attribute opcode is included in an attribute PDU.
  • the attribute value may be defined larger than the ATT_MTU-1 octet, and this attribute is called a long attribute.
  • a read blob request message is used to read the entire value of an attribute larger than ATT_MTU-1 octets.
  • the read request message can be used to read the first ATT_MTU-1 octet of the long attribute value.
  • a ready write request message and an execute write request message may be used to write the entire value of an attribute greater than ATT_MTU-3 octets.
  • the write request message can be used to write the first ATT_MTU-3 octets of the long attribute value.
  • the maximum length of an attribute value is 512 octets. That is, the maximum length of data that can be stored in one property is 512 octets.
  • FIG. 6 is a view briefly illustrating a method for controlling a connection of another device through a control device proposed in the present specification.
  • a third device 500 is required to control an operation between the first device 300 and the second device 400, and the third device 500 is the first device.
  • a new control protocol is needed to control the association of 300 and the second device 400.
  • a device for controlling the operations of the first device 300 and the second device 400 is called a control device, a controller, a third device 500, or a client.
  • a device controlled by the controller is called a first device, a second device, or a server.
  • the client needs to know the information of the devices (eg, binding information, interface information, service information, etc.) in order to control the operation of the devices.
  • the information of the devices eg, binding information, interface information, service information, etc.
  • the client can control the operation of the devices, it is not possible to set the execution time of the instructed operation, and when the operation fails, there is a problem that there is no method for recognizing the failed service and cause in detail.
  • the present invention controls the operation of the server by instructing the server to a specific operation and execution time by recognizing the information related to the combination of the server, if the server fails to perform a specific operation, the operation that can not perform from the server And a method for receiving an error code for identifying a cause of failure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a profile structure for providing a service for controlling a device proposed in the present specification.
  • Bluetooth a service that allows a specific device to control and manage pairing and / or connection of another Bluetooth device is called an Easy Pairing Service.
  • the controller 500 may control pairing and / or connection between the first device 300 and the second device 400 using an easy pairing service.
  • the controller 500 may connect the first device 300 and the second device 400 through an easy pairing service.
  • the third device is a GATT of the second device 400 that is a peer device of the first device 300. Clients can be found with properties.
  • the controller 500 may know the GATT service available between the first device 300 and the second device 400.
  • the controller 500 may control pairing and / or connection of the first device 300 and the second device 400 based on the GATT service available between the first device 300 and the second device 400. have.
  • the first device 300 and the second device 400 may manage pairing and / or connection based on which device and what connection relationship are formed.
  • Bluetooth is based on a one-to-one combination, but in the future, a plurality of devices can form a bonding relationship in one device through Bluetooth. That is, one-to-many combination may be possible.
  • FIGS. 8 to 11 are diagrams illustrating an example of a method and data format for controlling a server by a client proposed in the present specification.
  • the client may set the execution time of a specific operation together while instructing the server for a specific operation, and the server may perform the indicated specific operation based on the set execution time.
  • the client may establish a Bluetooth LE connection with the server through the method described with reference to FIG. 5.
  • the client transmits a write request message requesting writing of the control point characteristic of the server in order to instruct the server and the server in a specific operation (S8010).
  • the write request message may include an operation code (Opcode) indicating a specific operation indicated by the client and a valid time associated with performing the specific operation.
  • Opera code Opcode
  • FIG 9 illustrates an example of an operation code that may be instructed by a client to a server.
  • the server must perform the indicated action during the validity time or within the validity time set by the client according to the specified specific action.
  • the server may transmit an advertisement packet to neighboring devices during the validity time.
  • the server may select one of the specific banks within a valid time. Can be selected.
  • the bank refers to each piece of data obtained by dividing the association information configured according to the maximum size.
  • the control point characteristic may be identified by the UUID, and may have a structure as shown in Table 2 below.
  • an Opcode includes a code indicating an operation indicated as shown in FIG. 9, and a Parameter includes parameters related to an operation indicated by the Opcode.
  • the parameter may include information related to a specific operation indicated by the opcode.
  • a parameter may be an operation field indicating an operation to be performed in order to perform a specific operation indicated by an opcode, and an execution time at which a specific operation is to be continuously performed or an execution time at which a specific operation should be performed. It may include an effective time field indicating.
  • the parameter may further include additional fields according to the instructed operation.
  • the server When the server receives the write request message from the client, the server writes the values received in the control point characteristics before the ATT timeout indicating the response time expires, and transmits the write response message to the client in response to the write request message (S8020). ).
  • the server may transmit an error response message to the client before the ATT timeout expires.
  • the server may perform a specific operation indicated by the client after transmitting the write response message to the client (S8030).
  • an error message including a response code indicating an unoperable operation and / or an error cause illustrated in FIGS. 10 and 11 may be transmitted.
  • the server may perform the specific operation indicated during or within the valid time period written through the write request message, and transmit an indication message indicating successful execution of the specific operation to the client (S8040).
  • the indication message may be transmitted from the server to the client before the valid time expires.
  • the client receiving the indication message indicating the successful execution of the specific operation by the server transmits a confirmation message to the server in response (S8050).
  • the client knows the operation and function supported by the server through the reading procedure. If the server can act as an acceptor for BR / EDR, the client instructs the server to act as an acceptor by writing the control point characteristics of the server. can do.
  • the server when the Opcode of the control point characteristic of the server is written as "0x01" by the client, the server operates as an acceptor of BR / EDR.
  • the parameter of the control point characteristics of the server may be configured as shown in Table 3 below.
  • the Peer Device ID field includes an ID for identifying a target device to which the server performs as an acceptor.
  • the Operation field may include operations related to the acceptor role as shown in Table 4 below.
  • the server When the server receives the write request message from the client, the server must be set to the accessible mode to perform the page scan operation, and set to the searchable mode and the bondable mode as defined in the 0, 1, and 2 bits of Table 4. Can be.
  • the server may perform each operation, otherwise the server should not perform the indicated operation.
  • the server can only act as an Acceptor on a device whose Bluetooth address is the same as the value of the Peer Device ID field; otherwise, the Peer Device ID field is not included and the server must Can serve as Acceptor in relation to
  • the client To set 3, and 4 bits or 4 and 5 bits to 1b, the client must be connected to two servers.
  • the server When 4 bits are set to 1b, the server generates a confirm value (a contract value of BR / EDR) and an arbitrary value and instructs the client to relay the generated value with the Confirm Value Indication Opcode to the counterpart device.
  • a confirm value (a contract value of BR / EDR) and an arbitrary value and instructs the client to relay the generated value with the Confirm Value Indication Opcode to the counterpart device.
  • bit 5 is set to 1b, the server waits to receive a Confirm Value Relay Opcode and any value of the counterpart device from the client to establish a secure connection with the counterpart device.
  • Table 5 below shows an example of the valid time field.
  • the server should perform the indicated operation during the following valid operation time based on the value of the valid time field.
  • the server may ignore the value of the Duration Value subfield and perform the requested operation for the time defined in the upper layer or the implementation.
  • the server If the server successfully performs the associated operation according to the client's instructions, the server sends an indication message to the client that includes a response code indicating that the indicated operation was successfully performed.
  • the server when the server fails to perform the indicated operation, the server transmits an instruction message including a response code indicating the cause of failure shown in FIGS. 10 and 11 to the client.
  • the client may instruct the server to operate as an initiator by writing the control point characteristics of the server.
  • the server when the Opcode of the control point characteristic of the server is written as "0x02" by the client, the server operates as an initiator of the BR / EDR.
  • the parameter of the control point characteristics of the server may be configured in the same manner as in Table 3 above, and the Operation field may include operations related to the Initiator role as shown in Table 6 below.
  • the server performs a bonding procedure. Otherwise, the server performs a bonding procedure according to an upper layer standard or implementation.
  • the client In order for the 1 or 2 bits to be set to "1b", the client must connect to two servers to exchange their confirmation values with other servers.
  • the server generates a confirmation value (a confirmation value of BR / EDR) and an arbitrary value and instructs the client to relay the generated value with the Confirm Value Indication Opcode to the counterpart device.
  • the server waits to receive a Confirm Value Relay Opcode and any value of the counterpart device from the client to establish a secure connection with the counterpart device.
  • the client may instruct the server to operate in the LE Peripheral role by writing a control point characteristic of the server.
  • the server when the Opcode of the control point characteristic of the server is written as "0x03" by the client, the server operates as LE Peripheral of BR / EDR.
  • the parameter of the control point characteristics of the server may be configured as shown in Table 7 below, and the Operation field may be configured as shown in Table 8 below.
  • the search mode may be set by the 0 bit of the operation field, and the connection mode may be set by the 2 bits.
  • the server may operate in the direct connection mode using the value of the Peer Device ID field as the initiator address.
  • the server may advertise the type of its advertiser address as defined by bits 4 and 5 of the action field of Table 8.
  • the server may advertise its Resolvable Private Address (RPA) together.
  • RPA Resolvable Private Address
  • the counterpart device If the counterpart device does not have an IRK of Resolvable Private Address, the counterpart device ignores the advertisement transmitted from the server.
  • the server may be set to a mode in which bonding is possible by bit 7 of the operation field. If the server is not set by bit 7 of the operation field, the server may be set to a bondingable mode according to a higher layer standard or an implementation.
  • bit 9 or bit 10 of the operation field In order for bit 9 or bit 10 of the operation field to be set to "1b", the client must be connected to two servers, and the client must exchange the confirmation value of the server with another server.
  • the server generates confirm and random values and instructs the client to relay the values generated by the Confirm Value Indication Opcode to another server.
  • bit 10 is set to "1b"
  • the server waits to receive a Confirm Value Relay Opcode and any value of the counterpart device from the client to establish a secure connection with the counterpart device.
  • the server receives the peer device IRK field, which is the IRK value of the Peer Device ID field.
  • the server adds the Peer Device ID, Peer Device IRK, and Local IRK to the resolving list.
  • the client may instruct the server to operate in the LE Central role by writing a control point characteristic of the server.
  • the server when the Opcode of the control point characteristic of the server is written as "0x04" by the client, the server operates as LE Central of BR / EDR.
  • the parameter of the control point characteristics of the server may be configured as shown in Table 9 below, and the Operation field may be configured as shown in Table 10 below.
  • the server may receive the Peer Device IRK together through a sub procedure such as Write Long Characteristic Values that can transmit and receive long data.
  • the server may form a connection according to the procedure set by bits 0 and 1 of the operation field, and when bit 3 is set to “1b”, storing the bonding information for the next connection with the counterpart device according to the pairing procedure. Bonding procedures can be performed for this purpose.
  • bit 5 and bit 6 of the operation field are set to “1b”, the client can connect with two servers, and the client must exchange the confirmation value of the server with another server.
  • bit 5 is set to "1b"
  • the server If bit 5 is set to "1b", the server generates a confirm value and an arbitrary value and instructs the client to relay the value generated by the Confirm Value Indication Opcode to another server.
  • bit 10 is set to "1b"
  • the server waits to receive a Confirm Value Relay Opcode and any value of the counterpart device from the client to establish a secure connection with the counterpart device.
  • the server receives the peer device IRK field, which is the IRK value of the Peer Device ID field.
  • the server adds the Peer Device ID, Peer Device IRK, and Local IRK to the resolving list.
  • the client If the client recognizes that the server supports the Easy Pairing service through the read procedure, the client terminates the association with other devices by writing the control point characteristics of the server. ) Can be instructed.
  • connection termination procedure may be performed to unbind the server, including termination of the connection and deletion of the bonding.
  • the parameter of the control point characteristics of the server may be configured as shown in Table 11 below.
  • the Bearers field of Table 11 may be set to the values of Table 12 below.
  • the server may release the bearer according to the value set in the Bearers field of Table 11, and when the value of the Bearers field is set to a value indicating “Reserved for Future” in Table 12, the server has a value of “0x08” in FIG. 10.
  • An error message containing the response code may be sent to the client.
  • the server may operate according to the value set in the operation field of Table 11.
  • Table 13 below shows an example of the operation indicated by each bit of the operation field.
  • the Confirm Value Indication Opcode can be used to form a secure connection between two servers.
  • the server If the server supports Confirm Value Indication Opcode, the server must support the Read Long Characteristic Values sub-procedure to send and receive long data even if the ATT_MTU is smaller than 41 bytes.
  • ATT_MTU means the maximum size of the packet transmitted between the client and the server.
  • the two servers can be connected to the client through the BR / EDR Secure Simple Pairing, BR / EDR Secure Connection, or LE Secure Connection pairing procedure, and the Confirm Value Indication Opcode can be supported together with The Confirm Value Relay Opcode below.
  • the server may generate a confirmation value (commitment value in BR / EDR) and an arbitrary value, and instruct the client to operate according to the above-described procedures through the Confirm Value Indication Opcode.
  • the other server receives the following Confirm Value Relay Opcode from the client, and the two servers establish a secure connection when the relayed confirmation value is confirmed.
  • the Confirm Value Relay Opcode can be used by the client to establish a secure connection between two servers.
  • the server If the server supports Confirm Value Indication Opcode, the server must support the Read Long Characteristic Values sub-procedure to send and receive long data even if the ATT_MTU is smaller than 41 bytes.
  • the Confirm Value Indication Opcode may be supported together with the Confirm Value Indication Opcode described above.
  • the server waits to receive the Confirm Value Indication Opcode when the client configures the Client to perform the Confirm Value Indication Opcode in the following procedures.
  • the counterpart server Before the server receives the Confirm Value Indication Opcode from the client, the counterpart server must present its confirmation and arbitrary values to the client through the Confirm Value Indication Opcode described above.
  • Table 14 shows an example of a parameter of a control point characteristic of a server when a Confirm Value Relay procedure is performed through a Confirm Value Indication Opcode and a Confirm Value Relay Opcode.
  • the server may receive an operation code from the client indicating the interruption of the procedure and stop the procedure. can do.
  • Control Point Response Indication Opcode may be used to indicate the success or failure of the above-described procedures, and the response codes shown in FIGS. 10 and / or 11 may be used according to each procedure.
  • Table 15 shows an example of a parameter of a control point characteristic of a server when a Control Point Response Indication procedure is performed.
  • An indication message including a response code indicating a result of performing an operation on an operation requested or requested from a client may include an operation code indicating an operation requested from the client as shown in Table 15.
  • the server When the server successfully performs the operation requested from the client, the server may use “0x00” indicating the success of the operation as a response code. However, when the server fails an operation requested from the client, the server may select and use one response code indicating an operation failure and a cause of failure from among the response codes shown in FIGS. 10 and 11.
  • the server stops the operation related to the specific operation or the specific procedure and responds with the most related error among the response codes shown in FIGS. 10 and 11. You can select the code and send it to the server.
  • the server may transmit the valid time supported by the server to the client along with the response code.
  • the server may send the client the maximum uptime supported by the server.
  • the server may send the client the minimum time supported by the server.
  • the server cannot perform another operation until the operation instructed by the client is finished.
  • the server may transmit a response code including an error code indicating that the operation is not completed to the other client.
  • a procedure for changing the bank in the client list property in which a bank representing each of a plurality of data representing the list of the combined clients is stored may be performed.
  • the client may control the server to change the bank stored in the client list property of the server to the next bank or a specific bank through the Select Client List Bank Opcode.
  • the server receiving the Select Client List Bank opcode from the client may change the value of the Client List property to the next bank or to the requested bank.
  • the server may include a response code "0x07" indicating an unsupported bank in the error message and transmit the same to the client.
  • Table 16 shows an example of a parameter of a control point characteristic of a server when a Select Client List Bank procedure is performed.
  • the server when the operation is successfully performed, the server transmits a response code indicating success to the client, and when the operation fails, the server sends a response code indicating failure and the cause of failure in the error message.
  • the Client UUID Selection Policy Information which means the policy for selecting the client UUID, can be reset through the Reset Client UUID Selection Policy Info Procedure.
  • a server that receives an action code to reset the Client UUID Selection Policy Information can reset all information related to the Client UUID Selection Policy (for example, how often the client feature is used on the server if the client feature is used on the server). Etc.)
  • the server when the operation is successfully performed, the server transmits a response code indicating success to the client, and when the operation fails, the server sends a response code indicating failure and the cause of failure in the error message.
  • the client can use Abort Opcode to cancel the above operations.
  • the server When the Abort Opcode is sent from the client, the server immediately stops all operations related to the specific operation and / or procedure indicated by the client, and includes the response message “0x11” in the indication message indicating the cancellation of the procedure shown in FIG. 10. Send to client
  • Abort Opcode must be received by the server before the indicated action from the client is completed. If Abort Opcode is received after the indicated action from the client is completed, the server ignores the Abort Opcode and does not send a response code of “0x11”. .
  • the server If the operation code of the control point characteristic of the server is written by the client, and the characteristic configuration descriptor of the control point is not configured for the indications, the server indicates that the characteristic configuration descriptor is not configured properly. Send an error message containing the error code to the client.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a method for canceling an operation instructed by a client proposed in the specification.
  • the client may withdraw the operation of the server by instructing the operation to be canceled before the operation instructed to the server is terminated.
  • the client instructs the server through the method described with reference to FIGS. 8 to 11 and then, if the client wants to withdraw the indicated operation, requests the client to write a control point characteristic for instructing the revocation of the operation.
  • the write request message is transmitted (S12010).
  • the write request message may include an Abort opcode, which is an operation code indicating revocation of the operation described with reference to FIGS. 8 to 11.
  • a write request message requesting the withdrawal of an action must be received by the server before the server has ended the indicated action, and a write request message is received by the server requesting the withdrawal of the action after the indicated action is completed. As described above, the server may ignore the received write request message.
  • the server After receiving the write request message from the client, the server transmits a write response message in response thereto, and withdraws all the procedures that are being performed in connection with the indicated operation and / or procedure (S12020, S12030).
  • the server may transmit an instruction message including a response code indicating that the operation was successfully withdrawn to the client (S12040).
  • the client can withdraw the operation directed to the server before the indicated operation ends.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a method for controlling a server by a client proposed in the present specification.
  • the client establishes a Bluetooth Low Energy (LE) connection with the server to control the server through a specific service (S13010).
  • the Bluetooth connection may be formed through the method described with reference to FIG. 5.
  • the client transmits a first write request message requesting the writing of the control point characteristic for the indication of the specific operation (S13020).
  • the first write request message may include at least one of an operation code indicating a specific operation, a first valid time indicating an execution time of the specific operation, or parameters related thereto.
  • the server After receiving the first write request message from the client, the server transmits the first write response message to the client in response (S13030).
  • the first write response message should be transmitted to the client within a specific time.
  • the client receives a first indication message indicating whether to perform the operation indicated by the server (S13040).
  • the first indication message may include a response code indicating the success or failure of the indicated operation as described with reference to FIGS. 10 and 11 and should be transmitted from the server to the client within the valid time.
  • the law of the present specification can be implemented as processor-readable code in a processor-readable recording medium provided in the network device.
  • the processor-readable recording medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by the processor. Examples of the processor-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet. .
  • the processor-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the processor-readable code is stored and executed in a distributed fashion.

Landscapes

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Abstract

블루투스에서 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 서버와 블루투스 LE(Low Energy)연결을 형성하고, 상기 서버로 특정 동작의 지시를 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 1 기입 요청 메시지를 전송하며, 상기 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 기입 응답 메시지를 수신하고, 상기 서버로부터 상기 특정 동작의 수행 여부를 지시하기 위한 제 1 지시 메시지를 수신하되, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 나타내는 제 1 동작 코드 및 상기 특정 동작의 수행 시간을 나타내는 제 1 유효 시간을 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

블루투스 기술을 이용하여 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 근거리 기술인 블루투스를 이용하여 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 특히 블루투스 기술을 이용하여 클라이언트가 서버를 제어하기 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. 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 기술을 이용하여 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 서버가 특정 동작을 수행하도록 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 서버가 클라이언트로부터 특정 동작을 수행하기 위한 동작 시간이 설정되는 경우, 설정된 동작 시간 동안 또는 동작 시간 내에 지시 받은 특정 동작을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 서버가 클라이언트로부터 지시 받은 특정 동작을 수행할 수 없는 경우, 각 서비스에 따른 에러 메시지를 정의하기 위한 방법 및 장치를 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 블루투스에서 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법은 서버와 블루투스 LE(Low Energy)연결을 형성하는 단계; 상기 서버로 특정 동작의 지시를 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 1 기입 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 서버로부터 상기 특정 동작의 수행 여부를 지시하기 위한 제 1 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 나타내는 제 1 동작 코드 및 상기 특정 동작의 수행 시간을 나타내는 제 1 유효 시간을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 특정 동작이 성공적으로 수행된 경우, 상기 제 1 지시 메시지는 상기 특정 동작의 성공을 나타내는 응답 코드를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 특정 동작의 수행을 실패한 경우, 상기 지시 메시지는 실패 원인을 나타내는 에러 코드를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 에러 코드가 상기 제 1 유효 시간의 미 지원을 나타내는 경우, 상기 지시 메시지는 상기 서버가 지원하는 제 2 유효 시간을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 유효 시간이 상기 특정 동작의 최대 수행 시간보다 큰 경우, 상기 제 2 유효 시간은 상기 최대 수행 시간을 나타내고, 상기 제 1 유효 시간이 상기 특정 동작의 최소 수행 시간보다 작은 경우, 상기 제 2 유효 시간은 상기 최소 수행 시간을 나타낸다.
또한, 본 발명은, 상기 서버로 상기 특정 동작의 취소를 지시하기 위해서 상기 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 2 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 서버로부터 상기 특정 동작의 취소 여부를 지시하는 제 2 지시 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 2 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작의 취소를 나타내는 제 2 동작 코드를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 특정 동작이 다른 디바이스와 수행되는 동작인 경우, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상대 디바이스를 식별하기 위한 디바이스 ID를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 데이터를 저장하기 위한 메모리; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 서버와 블루투스 LE(Low Energy)연결을 형성하고, 상기 서버로 특정 동작의 지시를 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 1 기입 요청 메시지를 전송하며, 상기 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 기입 응답 메시지를 수신하고, 상기 서버로부터 상기 특정 동작의 수행 여부를 지시하기 위한 제 1 지시 메시지를 수신하되, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 나타내는 제 1 동작 코드 및 상기 특정 동작의 수행 시간을 나타내는 제 1 유효 시간을 포함하는 단말을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 블루투스 기술을 이용하여 클라이언트가 서버 디바이스의 동작을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시에 따른 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법에 따르면 클라이언트가 서버에게 특정 동작 및 특정 동작을 수행하기 위한 동작 시간을 설정하여 동작이 수행되었는지 여부를 판단하기 위한 대기 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 서버가 클라이언트로부터 지시받은 동작을 실패한 경우, 클라이언트는 동작의 실패 여부를 신속하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
또한, 동작의 실패 원인을 나타내는 에러 코드를 서비스 및 원인별로 분류하여 정의함으로써, 클라이언트는 실패원인을 명확하게 인식할 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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
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 나타내는 도면이다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 블루투스 저전력 에너지의 GATT(Generic Attribute Profile)의 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 블루투스 저전력 에너지 기술에서 연결 절차 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하기 위한 방법을 간략히 나타내는 도면이다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 디바이스를 제어하기 위한 서비스를 제공하기 위한 프로파일 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 명세서에서 제안하는 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법 및 데이터 포맷의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 클라이언트가 지시한 동작을 취소하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
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) 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 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 도 3의 (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 3의 (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 컨트롤러 스택(10)은 PHY 계층(12), 링크 컨트롤러 계층(Link Controller, 14), 링크 매니저 계층(Link Manager, 16)을 포함할 수 있다.
상기 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 링크 컨트롤러 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(22)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 3의 (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 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 41), 보안 매니저(Security Manager, SM, 42), 속성 프로토콜(Attribute Protocol, ATT, 43), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 44), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, 45), LE 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 프로토콜로써 블루투스 LE의 보안(Security) 전반을 담당한다.
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.
상기 일반 접근 프로파일(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.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000001
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 4는 블루투스 저전력 에너지의 GATT(Generic Attribute Profile)의 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 4를 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 있으며, 센트럴(Central) 장치가 GATT 클라이언트(Client) 역할을 한다.
데이터를 읽거나 쓰기 위해서 GATT 클라이언트는 GATT 서버로 데이터 요청을 보내게 되며, 모든 동작(Transaction)은 GATT client에서 시작되어 GATT 서버로부터 응답을 받게 된다.
블루투스 LE에서 사용하는 GATT 기반 동작구조는 프로파일(Profile), 서비스(Service), 특성(Characteristic)에 기초하며, 상기 도 5와 같은 수직 구조를 이룰 수 있다.
상기 프로파일(Profile) 하나 또는 그 이상의 서비스들로 구성되어 있으며, 상기 서비스는 하나 이상의 특성 또는 다른 서비스들로 구성되어 있을 수 있다.
상기 서비스(Service)는 데이터를 논리적인 단위로 나누는 역할을 하며 하나 이상의 특성(Characteristic) 또는 다른 서비스들을 포함하고 있을 수 있다. 각 서비스는 UUID(Universal Unique Identifier)라 불리는 16bit 또는 128bit의 구분자를 가지고 있다.
상기 특성(Characteristic)은 GATT 기반 동작 구조에서 가장 하위 단위이다. 상기 특성은 단 하나의 데이터를 포함하며, 상기 서비스와 유사하게 16 bit 또는 128 bit의 UUID를 가지고 있다.
상기 특성은 여러 가지 정보들의 값으로 정의되고, 각각의 정보를 담기 위해서 속성(Attribute) 하나씩을 필요로 한다. 상기 특성 여러 개의 연속된 속성을 사용할 수 있다.
상기 속성(Attribute)는 네 개의 구성 요소로 이루어지며, 아래와 같은 의미를 가진다.
- handle: 속성의 주소
- Type: 속성의 유형
- Value: 속성의 값
- Permission: 속성에 대한 접근 권한
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 블루투스 저전력 에너지 기술에서 연결 절차 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
서버는 클라이언트로 3개의 광고 채널을 통해 광고 메시지를 전송한다(S5010).
서버는 연결 전에는 광고자(Advertiser)로 호칭될 수 있고, 연결 이후에는 마스터(Master)로 호칭될 수 있다. 상기 서버의 일 예로, 센서(온도 센서 등)이 있을 수 있다.
또한, 클라이언트는 연결 전에는 스캐너(Scanner)로 호칭될 수 있고, 연결 이후에는 슬레이브(Slave)로 호칭될 수 있다. 클라이언트의 일 예로 스마트 폰 등이 있을 수 있다.
앞에서 살펴본 것처럼, 블루투스는 2.4GHz 밴드를 통해 총 40개의 채널로 나뉘어 통신을 한다. 40개의 채널 중 3개의 채널은 광고 채널로써, 각종 광고 패킷(Advertising Packet)을 비롯하여 연결을 맺기 위해 주고 받는 패킷들의 교환에 이용된다.
나머지 37개의 채널들은 데이터 채널로 연결 이후의 데이터 교환에 이용된다.
상기 클라이언트는 상기 광고 메시지를 수신한 후, 상기 서버로 추가적인 데이터(예: 서버 디바이스 이름 등)을 획득하기 위해 서버로 Scan Request message를 전송할 수 있다.
이 경우, 상기 서버는 상기 클라이언트로 Scan Request message에 대한 응답으로 추가적인 데이터를 포함하는 Scan Response message를 전송한다.
여기서, Scan Request message 및 Scan Response message는 광고 패킷의 한 종료로써, 광고 패킷은 31 bytes 이하의 User Data만을 포함할 수 있다.
따라서, 데이터의 크기가 3 bytes보다 크지만, 연결까지 맺어서 데이터를 보내기에는 오버헤드가 큰 데이터가 존재하는 경우, Scan Request message/Scan Response message를 이용하여 두번에 걸쳐서 데이터를 나눠 보낸다.
다음, 클라이언트는 서버와 블루투스 연결 설정을 위한 Connection Request message를 서버로 전송한다(S5020).
이를 통해, 서버와 클라이언트 간에 Link Layer(LL) 연결이 형성(establish)된다.
이후, 서버와 클라이언트는 보안 설립 절차를 수행한다.
보안 설립 절차는 Secure Simple Pairing으로 해석되거나 이를 포함하여 수행될 수 있다.
즉, 보안 설립 절차는 Phase 1 단계 내지 Phase 3 단계를 거쳐 수행될 수 있다.
구체적으로, 서버와 클라이언트 간에 페어링 절차(Phase 1)를 수행한다(S5030).
페어링 절차는 클라이언트가 서버로 Pairing Request message)를 전송하고, 서버가 클라이언트로 Pairing Response message를 전송한다.
페어링 절차를 통해서 장치간 authentication requirements와 I(Input)/O(Output) capabilities와 Key Size정보를 주고 받는다. 이 정보를 통해 Phase 2에서 어떤 Key 생성 방법을 사용할지 결정하게 된다.
다음, Phase 2로서, 서버와 클라이언트 간에 레거시 페어링 또는 보안 연결을 수행한다(S5040).
Phase 2에서 레거시 페어링을 수행하는 128bits의 Temporary Key 및 Short Term Key(STK)를 생성한다.
- Temporary Key: STK를 생성하기 위해 만들어진 Key
- Short Term Key(STK): 기기간 암호화된 연결(Encrypted connection)을 만드는데 사용되는 Key 값
만약, Phase 2에서 보안 연결을 수행하는 경우, 128 bit의 Long Term Key(LTK)를 생성한다.
- Long Term Key(LTK): 기기간 암호화된 연결뿐만 아니라 추후의 연결에서도 사용되는 Key 값
다음, SSP Phase 3으로서, 서버와 클라이언트 간에 키 분배(Key Distribution) 절차를 수행한다(S5050).
이를 통해, 서버와 클라이언트 간에 보안 연결이 확립되고, 암호화된 링크를 형성하여 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
이하, 긴 속성값을 송수신하기 위한 방법에 대해서 살펴본다.
단일 패킷으로 전송할 수 있는 가장 긴 속성은 ATT_MTU-1 옥텟이다. 여기서 ATT_MTU는 클라이언트와 서버간에 전송되는 패킷의 최대 크기를 의미한다.
최소한, 속성 동작 코드(Attribute Opcode)는 Attribute PDU에 포함된다. 속성 값은 ATT_MTU-1 옥텟보다 더 크게 정의될 수 있으며, 이러한 속성을 긴 속성(Long Attribute)이라 한다.
ATT_MTU-1 옥텟보다 큰 속성의 전체 값을 판독하기 위해서는 판독 블럽 요청 메시지(Read Blob Request message)가 사용된다. 판독 요청 메시지를 사용하여 긴 속성 값의 첫 번째 ATT_MTU-1 옥텟을 판독할 수 있다.
ATT_MTU-3 옥텟보다 큰 속성의 전체 값을 기입하기 위해서 준비 기입 요청 메시지와 실행 기입 요청 메시지가 사용될 수 있다. 기입 요청 메시지를 사용하여 긴 속성 값의 첫 번째 ATT_MTU-3 옥텟을 기입할 수 있다.
속성 값이 특정 프로토콜을 사용하는 ATT_MTU-3 옥텟보다 긴지 판별하는 것은 어렵다. 상위 계층 사양은 주어진 속성이 ATT_MTU-3 옥텟보다 큰 최대 길이를 가질 수 있다고 명시한다.
속성 값의 최대 길이는 512 octet이다. 즉, 하나의 특성에 저장될 수 있는 데이터의 최대 길이는 512 octet이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 제어 디바이스를 통해서 다른 디바이스의 연결을 제어하기 위한 방법을 간략히 나타낸 도이다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 디바이스(300)와 제 2 디바이스(400)간의 동작을 제어 하기 위해 제 3 디바이스(500)가 필요하며, 상기 제 3 디바이스(500)는 상기 제 1 디바이스(300) 및 상기 제 2 디바이스(400)의 결합(Association)을 제어하기 위해서 새로운 제어 프로토콜이 필요하다.
이하, 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(400)의 동작을 제어하기 위한 디바이스를 제어 디바이스, 컨트롤러(Controller), 제 3 디바이스(500), 또는 클라이언트라고 한다.
또한, 컨트롤러에게 제어되는 디바이스를 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 또는 서버라고 한다.
이때, 클라이언트는 디바이스들의 동작을 제어하기 위해서는 상기 디바이스들의 정보(예를 들면, 결합 정보, 인터페이스 정보, 서비스 정보 등)를 알고 있어야 한다.
또한, 클라이언트가 서버들에게 특정 동작을 지시하여 서버들의 동작을 제어하는 경우, 지시한 동작이 제대로 수행되었는지 확인할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 클라이언트는 디바이스들의 동작을 제어할 수는 있지만, 지시한 동작의 수행시간을 설정할 수 없으며, 동작에 실패한 경우, 실패한 서비스 및 원인을 구체적으로 인식하기 위한 방법이 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 클라이언트가 서버의 결합과 관련된 정보를 인식하여 서버들에게 특정 동작 및 수행시간을 지시하여 서버의 동작을 제어하고, 서버가 특정 동작의 수행에 실패한 경우, 서버로부터 수행하지 못한 동작 및 실패 원인을 식별하기 위한 에러코드를 전송 받기 위한 방법을 제안한다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 디바이스를 제어하기 위한 서비스를 제공하기 위한 프로파일 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
블루투스에서 특정 장치가 다른 블루투스 장치의 페어링 및/또는 연결을 제어하고 관리할 수 있는 서비스를 Easy Pairing Service라고 한다. 도 7에서 컨트롤러(500)는 Easy Pairing Service를 이용하여 제 1 디바이스(300)와 제 2 디바이스(400)의 페어링 및/또는 연결을 제어할 수 있다.
도 7일 참조하면, 컨트롤러(500)는 Easy Pairing Service를 통해서 제 1 디바이스(300)와 제 2 디바이스(400)를 연결할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤러(500)는 Primary Service Discovery 절차를 통해서 제 1 디바이스(300)의 GATT Service들을 탐색한 뒤, 제 3 디바이스는 제 1 디바이스(300)의 피어 디바이스인 제 2 디바이스(400)의 GATT Client들을 특성과 함께 발견할 수 있다.
이를 통해, 컨트롤러(500)는 제 1 디바이스(300) 및 제 2 디바이스(400)간에 이용할 수 있는 GATT 서비스를 알 수 있다.
컨트롤러(500)는 제 1 디바이스(300) 및 제 2 디바이스(400)간에 이용할 수 있는 GATT 서비스에 기초하여 제 1 디바이스(300) 및 제 2 디바이스(400)의 페어링 및/또는 연결을 제어할 수 있다.
이와 같은 Easy Pairing Service에서(500)는 제 1 디바이스(300) 및 제 2 디바이스(400)가 어떤 장치와 어떤 결합관계를 형성하고 있는지에 기초하여 페어링 및/또는 연결을 관리할 수 있다.
블루투스는 1대 1결합을 기본으로 하고 있지만, 추후 하나의 장치에 다수의 장치가 블루투스를 통해 결합 관계를 형성할 수 있다. 즉, 1대 다의 결합도 가능할 수 있다.
도 8 내지 도 11은 본 명세서에서 제안하는 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법 및 데이터 포맷의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 클라이언트는 서버에게 특정 동작을 지시하면서 특정 동작의 수행시간을 함께 설정해줄 수 있으며, 서버는 설정된 수행시간에 기초하여 지시된 특정 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트는 서버와 도 5에서 살펴본 방법을 통해서 블루투스 LE 연결을 형성할 수 있다.
이후, 클라이언트는 서버와 서버에게 특정 동작을 지시하기 위해서 서버의 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 전송한다(S8010).
기입 요청 메시지는 클라이언트에 의해서 지시되는 특정 동작을 나타내는 동작 코드(Operation Code: Opcode) 및 특정 동작의 수행과 관련된 유효 시간을 포함할 수 있다.
도 9는 클라이언트에 의해서 서버에 지시될 수 있는 동작 코드의 일 예를 나타낸다.
서버는 지시된 특정 동작에 따라 클라이언트에 의해 설정된 유효시간 동안 또는 유효시간 내에 지시된 동작을 수행해야 한다.
예를 들어, 기입 요청 메시지에 포함된 동작 코드가 ‘0x04’인 경우, 즉, 지시된 동작이 LE 연결을 위한 Peripheral 역할인 경우, 서버는 유효시간 동안 주변의 디바이스들에게 광고 패킷을 전송할 수 있다.
또는, 기입 요청 메시지에 포함된 동작 코드가 ‘0x06’인 경우, 즉, 지시된 동작이 서버의 결합관계를 나타내는 다수의 뱅크 중 하나를 선택하는 동작인 경우, 서버는 유효시간 내에 특정 뱅크 중 하나를 선택할 수 있다.
이때, 뱅크는 구성된 연관 정보가 하나의 특성에 저장될 수 있는 최대 크기를 초과하는 경우, 최대 크기에 따라 구성된 연관 정보가 분할된 각각의 데이터를 의미한다.
제어 포인트 특성은 UUID에 의해서 식별될 수 있으며, 아래 표 2와 같은 구조를 가질 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000002
표 2에서 Opcode는 도 9에 도시된 바와 같이 지시된 동작을 나타내는 코드를 포함하고, Parameter는 Opcode에 의해 지시된 동작과 관련된 파라미터들을 포함한다.
Parameter는 Opcode에 의해서 지시된 특정 동작과 관련된 정보들을 포함할 수 있다. 예를 들면, Parameter는 Opcode에 의해서 지시된 특정 동작을 수행하기 위해서 수행되어야 하는 동작들을 나타내는 동작 필드(Operation Field), 및 특정 동작이 지속적으로 수행되어야 하는 수행 시간 또는 특정 동작이 수행되어야 하는 수행시간을 나타내는 유효 시간 필드(Effective Time Field)를 포함할 수 있다.
또한, Parameter는 지시된 동작에 따라 추가적인 필드를 더 포함할 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 기입 요청 메시지를 수신한 경우, 응답 시간을 나타내는 ATT timeout이 만료되기 전에 제어 포인트 특성에 전송 받은 값들을 기입하고, 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 기입 응답 메시지를 클라이언트로 전송한다(S8020).
이때, 서버는 제어 포인트 특성에 클라이언트의 기입 요청 메시지를 통해 전송 받은 값들을 기입할 수 없는 경우, ATT timeout이 만료되기 전에 클라이언트로 에러 응답 메시지를 전송할 수 있다.
서버는 기입 응답 메시지를 클라이언트로 전송한 뒤에 클라이언트로부터 지시된 특정 동작을 수행할 수 있다(S8030).
만약, 서버가 클라이언트로부터 지시 받은 동작을 수행할 수 없는 경우, 도 10 및 도 11에 도시된 수행할 수 없는 동작 및/또는 에러 원인을 나타내는 응답 코드를 포함하는 에러 메시지를 전송할 수 있다.
도 10 및 도 11은 응답 코드의 일 예를 나타낸다.
서버는 기입 요청 메시지를 통해 기입된 유효 시간 동안 또는 유효 시간 내에 지시된 특정 동작을 수행하고, 클라이언트로 특정 동작의 성공적인 수행을 나타내는 지시 메시지를 전송할 수 있다(S8040).
이때, 지시 메시지는 유효 시간이 만료되기 전에 서버에서 클라이언트로 전송될 수 있다.
서버에 의해서 특정 동작의 성공적인 수행을 나타내는 지시 메시지를 수신한 클라이언트는 이에 대한 응답으로 확인 메시지를 서버로 전송하게 된다(S8050).
이하, 도 8의 구체적인 실시 예로 도 9에 도시된 “Opcode”에 대한 서버의 동작을 각각 살펴보도록 한다.
BR/ EDR Acceptor Control Procedure
클라이언트는 판독 절차를 통해서 서버가 지원하는 동작 및 기능을 알 수 있으며, 서버가 BR/EDR의 Acceptor로 동작할 수 있는 경우, 클라이언트는 서버의 제어 포인트 특성의 기입을 통해 서버가 Acceptor로 동작하도록 지시할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트에 의해서 서버의 제어 포인트 특성의 Opcode가 “0x01”로 기입되는 경우, 서버는 BR/EDR의 Acceptor로 동작하게 된다.
이 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter는 아래 표 3과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000003
표 3에서 Peer Device ID 필드는 서버가 Acceptor 역할을 수행하여 결합할 대상 디바이스를 식별하기 위한 ID를 포함한다.
Operation 필드는 아래 표 4와 같이 Acceptor 역할과 관련된 동작들을 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000004
서버는 클라이언트로부터 기입 요청 메시지를 수신 하는 경우, 페이지 스캔 동작을 수행하기 위해 접속 가능 모드로 설정되어야 하며, 표 4의 0, 1 및 2비트에 정의 된 바와 같이 검색 가능 모드 및 본딩 가능 모드로 설정될 수 있다.
추가적으로, 표 4의 3, 4, 및 5 비트의 경우, 각 비트가 1b로 설정되면 서버는 각각의 연산을 수행할 수 있으며, 그렇지 않으면 서버는 지시된 동작을 수행하지 않아야 한다.
표 4의 3비트가 1b로 설정된 경우, 서버는 블루투스 주소가 Peer Device ID 필드의 값과 동일한 디바이스에서만 Acceptor 역할을 수행할 수 있으며, 그렇지 않으면, Peer Device ID 필드는 포함되지 않고, 서버는 모든 디바이스와의 관계에서 Acceptor 역할을 수행할 수 있다.
3, 및 4 비트 또는 4 및 5비트를 1b로 설정하기 위해서는 클라이언트가 두 개의 서버와 연결되어야 한다.
4 비트가 1b로 설정되면 서버는 컨펌 값(BR/EDR의 약정 값)과 임의 값을 생성하고 클라이언트에게 the Confirm Value Indication Opcode와 함께 생성된 값들을 상대 디바이스에게 릴레이 할 것을 지시한다.
비트 5가 1b로 설정되면, 서버는 상대 디바이스와 보안 연결을 형성하기 위해서 클라이언트로부터 Confirm Value Relay Opcode 및 상대 디바이스의 임의 값을 수신하기 위해서 대기한다.
아래 표 5는 유효 시간 필드의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000005
서버는 유효 시간 필드의 값에 기초하여 다음과 같은 유효 동작 시간 동안 지시된 동작을 수행해야한다.
유효 동작 시간 = 시간 단위(Time Unit)× 지속 시간 값(Duration Value)
시간 단위 서브 필드의 값이 “0x00”인 경우, 서버는 Duration Value 서브 필드의 값을 무시하고 상위 계층 또는 구현에서 정의 된 시간 동안 요구 된 동작을 수행할 수 있다.
서버는 클라이언트의 지시에 따라 관련된 동작을 성공적으로 수행하는 경우, 지시된 동작이 성공적으로 수행되었다는 것을 나타내는 응답 코드를 포함하는 지시 메시지를 클라이언트에게 전송한다.
하지만, 서버가 지시된 동작을 수행하지 못한 경우, 서버는 도 10 및 도 11에 도시된 실패 원인을 나타내는 응답 코드를 포함하는 지시 메시지를 클라이언트에게 전송한다.
BR/EDR Initiator Control Procedure Behavior
클라이언트는 판독 절차를 통해서 서버가 Initiator 역할을 지원한다는 것을 클라이언트가 인식하는 경우, 클라이언트는 서버의 제어 포인트 특성의 기입을 통해 서버가 Initiator로 동작하도록 지시할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트에 의해서 서버의 제어 포인트 특성의 Opcode가 “0x02”로 기입되는 경우, 서버는 BR/EDR의 Initiator로 동작하게 된다.
이 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter는 앞의 표 3과 동일하게 구성될 수 있으며, Operation 필드는 아래 표 6과 같이 Initiator 역할과 관련된 동작들을 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000006
Operation 필드의 1 비트가 “0b”으로 설정되면 서버는 본딩 절차를 수행하고, 그렇지 않으면 서버는 상위 계층 규격 또는 구현에 따라 본딩 절차를 수행한다.
1 또는 2 비트가 “1b”로 설정되기 위해서는 클라이언트가 두 개의 서버에 연결되어 서버의 컨펌 값(Confirm Value)를 다른 서버와 서로 교환시켜야 한다.
서버는 컨펌 값(BR/EDR의 확약 값)과 임의 값을 생성하고 the Confirm Value Indication Opcode와 함께 생성된 값들을 상대 디바이스에게 릴레이 할 것을 클라이언트에게 지시한다.
2 비트가가 1b로 설정되면, 서버는 상대 디바이스와 보안 연결을 형성하기 위해서 클라이언트로부터 Confirm Value Relay Opcode 및 상대 디바이스의 임의 값을 수신하기 위해서 대기한다.
이하 동작은 앞에서 살펴본 서버가 Acceptor로 동작하는 경우와 동일할 수 있다.
LE Peripheral Control Procedure Behavior
클라이언트는 판독 절차를 통해서 서버가 LE Peripheral 역할을 지원한다는 것을 클라이언트가 인식하는 경우, 클라이언트는 서버의 제어 포인트 특성의 기입을 통해 서버가 LE Peripheral 역할로 동작하도록 지시할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트에 의해서 서버의 제어 포인트 특성의 Opcode가 “0x03”로 기입되는 경우, 서버는 BR/EDR의 LE Peripheral로 동작하게 된다.
이 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter는 아래 표 7과 같이 구성될 수 있으며, Operation 필드는 아래 표 8과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000007
Figure PCTKR2018000612-appb-T000008
표 8을 참조하면, 서버는 동작 필드의 0 비트에 의해서 탐색 모드가 설정될 수 있으며, 2 비트에 의해서 연결 모드가 설정될 수 있다.
예를 들면, 동작 필드의 2비트가 “1b”로 설정되는 경우, 서버는 Peer Device ID 필드의 값을 개시자의 주소로 사용하여 직접 연결 모드로 동작할 수 있다.
서버는 표 8의 동작 필드의 비트 4 및 비트 5에 의해서 정의된 바와 같이 자신의 광고자(advertiser) 주소의 타입을 광고할 수 있다.
만약, 서버가 Resolvable Private Address Only Characteristic을 포함하고 있는 경우, 서버는 자신의 Resolvable Private Address(RPA)를 함께 광고할 수 있다.
만약, 상대 디바이스가 Resolvable Private Address의 IRK를 가지고 있지 않은 경우, 상대 디바이스는 서버로부터 전송되는 광고를 무시한다.
서버는 동작 필드의 비트 7에 의해서 본딩이 가능한 모드로 설정될 수 있으며, 동작 필드의 비트 7에 의해서 설정되지 않으면 상위 계층 규격 또는 구현에 따라 본딩 가능 모드로 설정될 수 있다.
동작 필드의 비트 9 또는 비트 10이 “1b”로 설정되기 위해서는 클라이언트는 두 개의 서버와 연결되어야 하며, 클라이언트가 서버의 컨펌 값을 다른 서버와 교환해주어야 한다.
서버는 컨펌 값과 임의 값을 생성하고, Confirm Value Indication Opcode를 통해 생성된 값들을 다른 서버로 릴레이 할 것을 클라이언트에게 지시한다.
비트 10이 “1b”로 설정되면, 서버는 상대 디바이스와 보안 연결을 형성하기 위해서 클라이언트로부터 Confirm Value Relay Opcode 및 상대 디바이스의 임의 값을 수신하기 위해서 대기한다.
비트 14가 “1b”로 설정되면, 서버는 Peer Device ID 필드의 IRK 값인 피어 장치 IRK 필드를 수신한다. 서버는 Peer Device ID, Peer Device IRK 및 로컬 IRK를 해결 목록(resolving list)에 추가한다.
이하, 유효 시간 및 동작의 성공 또는 실패와 관련된 동작은 위에서 설명한 바와 동일할 수 잇다.
LE Central Control Procedure Behavior
클라이언트는 판독 절차를 통해서 서버가 LE Central 역할을 지원한다는 것을 클라이언트가 인식하는 경우, 클라이언트는 서버의 제어 포인트 특성의 기입을 통해 서버가 LE Central 역할로 동작하도록 지시할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트에 의해서 서버의 제어 포인트 특성의 Opcode가 “0x04”로 기입되는 경우, 서버는 BR/EDR의 LE Central로 동작하게 된다.
이 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter는 아래 표 9과 같이 구성될 수 있으며, Operation 필드는 아래 표 10과 같이 구성될 수 있다.
만약, 서버가 Resolvable Private Address를 지원하는 경우, 서버는 길이가 긴 데이터를 송수신할 수 있는 Write Long Characteristic Values과 같은 서브 절차를 통해 Peer Device IRK를 함께 수신할 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000009
Figure PCTKR2018000612-appb-T000010
서버는 동작 필드의 비트 0 및 1에 의해 설정된 절차에 따라 연결이 형성될 수 있으며, 비트 3이 “1b”로 설정되는 경우, 페어링 절차에 따라 상대 디바이스와의 다음 연결을 위한 본딩 정보를 저장하기 위해서 본딩 절차를 수행할 수 있다.
동작 필드의 비트 5 및 비트 6이 “1b”로 설정되는 경우, 클라이언트는 두 개의 서버와 연결될 수 있으며, 클라이언트가 서버의 컨펌 값을 다른 서버와 교환해주어야 한다.
비트 5가 “1b”로 설정되는 경우, 서버는 컨펌 값과 임의 값을 생성하고, Confirm Value Indication Opcode를 통해 생성된 값들을 다른 서버로 릴레이 할 것을 클라이언트에게 지시한다.
비트 10이 “1b”로 설정되면, 서버는 상대 디바이스와 보안 연결을 형성하기 위해서 클라이언트로부터 Confirm Value Relay Opcode 및 상대 디바이스의 임의 값을 수신하기 위해서 대기한다.
비트 14가 “1b”로 설정되면, 서버는 Peer Device ID 필드의 IRK 값인 피어 장치 IRK 필드를 수신한다. 서버는 Peer Device ID, Peer Device IRK 및 로컬 IRK를 해결 목록(resolving list)에 추가한다.
이하, 유효 시간 및 동작의 성공 또는 실패와 관련된 동작은 위에서 설명한 바와 동일할 수 잇다.
Association Termination Procedure Behavior
클라이언트는 판독 절차를 통해서 서버가 Easy Pairing 서비스를 지원한다는 것을 클라이언트가 인식하는 경우, 클라이언트는 서버의 제어 포인트 특성의 기입을 통해 서버가 다른 디바이스들과의 결합을 종료하는 연결 종료 절차(association termination procedure)를 수행하도록 지시할 수 있다.
연결 종료 절차는 연결 종료 및 본딩의 삭제를 포함하여 서버의 결합을 해제하기 위해 수행될 수 있다.
이 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter는 아래 표 11과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000011
표 11의 Bearers 필드는 아래 표 12의 값들로 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000012
서버는 표 11의 Bearers 필드에 설정된 값에 따라 베어러를 해제할 수 있으며, Bearers 필드의 값이 표 12의 “Reserved for Future”를 나타내는 값으로 설정되는 경우, 도 10의 “0x08”의 값을 가지는 응답 코드를 포함하는 에러 메시지를 클라이언트로 전송할 수 있다.
서버는 표 11의 동작 필드에 설정된 값에 따라 동작할 수 있다.
아래 표 13은 동작 필드의 각 비트가 나타내는 동작의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000013
이하, 동작의 성공 또는 실패에 따른 서버의 동작은 위에서 살펴본 바와 동일하다.
Confirm Value Indication Opcode Behavior
Confirm Value Indication Opcode는 두 서버 사이에 보안 연결을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
서버가 Confirm Value Indication Opcode를 지원하는 경우, 서버는 ATT_MTU가 41 byte보다 작더라도 길이가 긴 데이터를 송수신하기 위한 Read Long Characteristic Values 하위 절차를 지원해야 한다.
이때, ATT_MTU는 클라이언트와 서버간에 전송되는 패킷의 최대 크기를 의미한다.
두 개의 서버들은 BR/EDR Secure Simple Pairing, BR/EDR Secure Connection 또는 LE Secure Connection pairing 절차를 통해서 클라이언트에 연결될 수 있으며, Confirm Value Indication Opcode는 아래의 The Confirm Value Relay Opcode와 함께 지원될 수 있다.
서버는 앞에서 살펴본 바와 같이 컨펌 값(BR/EDR에서는 Commitment 값) 및 임의 값을 생성하고 Confirm Value Indication Opcode를 통해 앞에서 살펴본 절차들에 따른 동작을 클라이언트에게 지시할 수 있다.
이후, 상대방 서버는 클라이언트로부터 아래의 Confirm Value Relay Opcode를 수신하고, 두 개의 서버는 릴레이된 컨펌 값이 확인되면 보안 연결을 설정하게 된다.
Confirm Value Relay Opcode Behavior
Confirm Value Relay Opcode는 클라이언트가 두 개의 서버간에 보안 연결을 설정하기 위해서 사용될 수 있다.
서버가 Confirm Value Indication Opcode를 지원하는 경우, 서버는 ATT_MTU가 41 byte보다 작더라도 길이가 긴 데이터를 송수신하기 위한 Read Long Characteristic Values 하위 절차를 지원해야 한다.
또한, Confirm Value Relay Opcode를 통해 클라이언트가 서버간에 보안 연결을 형성하기 위해서는 두 개의 서버가 클라이언트와 BR/EDR Secure Simple Pairing, BR/EDR Secure Connections, 또는 LE Secure Connections Pairing으로 연결되어 있어야 한다.
Confirm Value Indication Opcode는 위에서 살펴본 Confirm Value Indication Opcode와 함께 지원될 수 있다.
서버는 앞에서 설명된 절차들 다음 절차에서 클라이언트가 Confirm Value Indication Opcode를 수행하도록 구성하는 경우, Confirm Value Indication Opcode의 수신을 대기한다.
상대 서버는 서버가 클라이언트로부터 Confirm Value Indication Opcode를 수신하기 전에 자신의 컨펌 값과 임의 값을 앞에서 살펴본 Confirm Value Indication Opcode를 통해서 클라이언트에게 표시해야 된다.
이후, 컨펌 값이 확인되면 서버와 상대 서버간에 보안 연결이 설정될 수 있다.
아래 표 14는 Confirm Value Indication Opcode 및 Confirm Value Relay Opcode를 통해서 Confirm Value Relay 절차가 수행되는 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000014
만약, 클라이언트가 Confirm Value Relay Opcode와 함께 상대 서버의 컨펌 값 및 임의 값을 서버로 릴레이 할 수 없는 경우, 서버는 절차의 중단을 나타내는 동작 코드를 클라이언트로부터 수신할 수 있으며, 관련된 절차의 진행을 중단할 수 있다.
Control Point Response Indication Opcode Behavior
Control Point Response Indication Opcode는 앞에서 살펴본 절차들의 성공 또는 실패를 나타내기 위해서 사용될 수 있으며, 각각의 절차에 따라서 도 10 및/또는 도 11에 도시된 응답 코드들이 사용될 수 있다.
아래 표 15는 Control Point Response Indication 절차가 수행되는 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000015
클라이언트로부터 지시 또는 요청된 동작에 대한 동작의 수행 결과를 나타내는 응답 코드를 포함하는 지시 메시지는 표 15와 같이 클라이언트로부터 요청된 동작을 나타내는 동작 코드를 포함할 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 요청된 동작을 성공적으로 수행한 경우, 응답 코드로써 동작의 성공을 나타내는 “0x00”을 사용할 수 있다. 하지만, 서버는 클라이언트로부터 요청된 동작을 실패한 경우, 도 10 및 도 11에 도시된 응답 코드들 중에서 동작의 실패 및 실패 원인을 나타내는 응답 코드 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 요청된 특정 동작 또는 특정 절차를 수행하는 동안 오류 상황이 발생한 경우, 특정 동작 또는 특정 절차와 관련된 동작들을 중단하고 도 10 및 도 11에 도시된 응답 코드들 중 발생한 오류와 가장 관련된 응답 코드를 선택하여 서버로 전송할 수 있다.
만약, 클라이언트로부터 설정된 유효시간을 서버가 지원하지 않는 경우, 서버는 자신이 지원하는 유효 시간을 응답 코드와 함께 클라이언트로 전송할 수 있다.
예를 들어, 클라이언트에 의해서 전송된 유효 시간이 서버에 허용되는 최대 동작 시간보다 큰 경우, 서버는 클라이언트로 서버가 지원하는 최대 동작 시간을 전송할 수 있다.
또한, 클라이언트에 의해서 전송된 유효 시간이 서버에 허용되는 최소 동작 시간보다 작은 경우, 서버는 클라이언트로 서버가 지원하는 최소 동작 시간을 전송할 수 있다.
서버가 클라이언트로부터 지시된 동작이 종료될 때까지 다른 동작을 수행할 수 없다.
따라서, 서버는 클라이언트로부터 지시 받은 동작을 수행하는 동안에 다른 클라이언트로부터 특정 동작 및/또는 절차를 지시 받은 경우, 서버는 다른 클라이언트로 동작이 완료되지 않았음을 나타내는 응답 코드를 에러 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.
Select Client List Bank Procedure Behavior
서버가 결합된 클라이언트들의 클라이언트 리스트를 특성을 통해서 제공할 수 있는 경우, 결합된 클라이언트들의 리스트를 나타내는 복수의 데이터 각각을 의미하는 뱅크가 저장되는 클라이언트 리스트 특성에서 뱅크를 변경하기 위한 절차를 수행할 수 있다.
이러한 특성에서 뱅크를 변경하기 위한 절차를 Select Client List Bank Procedure라 한다.
클라이언트는 Select Client List Bank Opcode를 통해서 서버의 클라이언트 리스트 특성에 저장되어 있는 뱅크를 다음 뱅크 또는 특정 뱅크로 변경되도록 서버를 제어할 수 있다.
클라이언트로부터 Select Client List Bank opcode를 수신한 서버는 클라이언트 리스트 특성의 값을 다음 뱅크 또는 요청된 뱅크로 변경할 수 있다.
만약, 서버가 클라이언트에 의해서 요청된 뱅크를 가지고 있지 않는 경우, 서버는 지원되지 않는 뱅크를 나타내는 응답 코드인 “0x07”을 에러 메시지에 포함시켜 클라이언트로 전송할 수 있다.
아래 표 16은 Select Client List Bank 절차가 수행되는 경우, 서버의 제어 포인트 특성의 Parameter의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2018000612-appb-T000016
앞에서 살펴본 절차들과 마찬가지로 동작을 성공적으로 수행한 경우, 서버는 클라이언트로 성공을 나타내는 응답 코드를 전송하고, 동작을 실패한 경우, 실패 및 실패원인을 나타내는 응답 코드를 에러 메시지에 포함하여 전송한다.
Reset Client UUID Selection Policy Info Procedure Behavior
서버가 결합된 클라이언트들의 리스트를 클라이언트 리스트 특성을 통해서 제공할 수 있는 경우, 클라이언트 UUID를 선택하기 위한 정책을 의미하는 Client UUID Selection Policy Information은 Reset Client UUID Selection Policy Info Procedure를 통해서 리셋될 수 있다.
Client UUID Selection Policy Information을 리셋하기 위한 동작 코드를 수신한 서버는 클라이언트 UUID 선택 정책과 관련된 모든 정보를 재설정할 수 있다(예를 들면, 클라이언트 기능이 서버에서 사용되는 경우 클라이언트 기능이 서버에서 얼마나 자주 사용되는지 등).
앞에서 살펴본 절차들과 마찬가지로 동작을 성공적으로 수행한 경우, 서버는 클라이언트로 성공을 나타내는 응답 코드를 전송하고, 동작을 실패한 경우, 실패 및 실패원인을 나타내는 응답 코드를 에러 메시지에 포함하여 전송한다.
Abort Opcode
클라이언트는 Abort Opcode를 이용하여 앞에서 살펴본 동작들을 취소할 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 Abort Opcode가 전송되면, 클라이언트로부터 지시된 특정 동작 및/또는 절차와 관련된 모든 동작을 즉시 중단하고 도 10에 도시된 절차의 취소를 나타내는 응답 코드인 “0x11”를 지시 메시지에 포함시켜 클라이언트로 전송한다.
Abort Opcode는 클라이언트로부터 지시된 동작이 완료되기 전에 서버에 의해서 수신되어야 하며, 만약 클라이언트로부터 지시된 동작이 완료된 뒤에 Abort Opcode가 수신되면 서버는 Abort Opcode를 무시하고 “0x11”의 응답 코드를 전송하지 않는다.
General Error Handling procedures for Write Requests of the Pairing Control Point Characteristic
앞에서 살펴본 특정절차의 에러에 대한 절차 이외에는 일반적으로 아래와 같은 오류 처리 절차가 적용될 수 있다.
클라이언트에 의해서 서버의 제어 포인트 특성의 동작 코드가 기입되고, 제어 포인트의 특성 구성 디스크립터(Characteristic Configuration descriptor)가 인디케이션들을 위해 구성되지 않는 경우, 서버는 특성 구성 디스립터가 제대로 구성되어 있지 않다는 것을 나타내는 에러 코드를 포함하는 에러 메시지를 클라이언트로 전송한다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 클라이언트가 지시한 동작을 취소하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 클라이언트는 서버에게 지시한 동작이 종료되기 전에 동작의 철회를 지시하여 서버의 동작을 철회시킬 수 있다.
구체적으로, 클라이언트는 도 8 내지 도 11에서 설명한 방법을 통해서 서버에게 특정 동작을 지시한 뒤, 지시한 동작을 철회하고자 하는 경우, 서버로 동작의 철회를 지시하기 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 기입 요청 메시지를 전송한다(S12010).
이때, 기입 요청 메시지는 도 8 내지 도 11에서 살펴본 동작의 철회를 나타내는 동작 코드인 Abort opcode를 포함할 수 있다.
동작의 철회를 요청하는 기입 요청 메시지는 서버가 클라이언트로부터 지시된 동작이 종료되기 전에 서버에 의해서 수신되어야 하며, 지시된 동작이 완료된 뒤에 동작의 철회를 요청하는 기입 요청 메시지가 서버에 의해서 수신된 경우, 앞에서 설명한 바와 같이 서버는 수신된 기입 요청 메시지를 무시할 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 기입 요청 메시지를 수신한 뒤, 이에 대한 응답으로 기입 응답 메시지를 전송하고, 지시된 동작 및/또는 절차와 관련되어 수행중인 모든 절차를 철회한다(S12020, S12030).
이후, 서버는 동작의 철회가 성공적으로 수행된 경우, 동작이 성공적으로 철회되었음을 나타내는 응답 코드를 포함하는 지시 메시지를 클라이언트로 전송할 수 있다(S12040).
이와 같은 방법을 통해서 클라이언트는 서버에게 지시한 동작을 지시된 동작이 종료되기 전에 철회할 수 있다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 13을 참조하면, 클라이언트는 특정 서비스를 통해서 서버를 제어하기 위해서 서버와 블루투스 LE(Low Energy)연결을 형성한다(S13010). 이때, 블루투스 연결은 도 5에서 살펴본 방법을 통해서 형성될 수 있다.
이후, 클라이언트는 서버로 특정 동작의 지시를 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 1 기입 요청 메시지를 전송한다(S13020).
제 1 기입 요청 메시지는 도 8 내지 도 11에서 설명한 것과 동일하게 특정 동작을 나타내는 동작 코드, 특정 동작의 수행 시간을 나타내는 제 1 유효 시간 또는 이와 관련된 파라미터들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
서버는 클라이언트로부터 제 1 기입 요청 메시지를 전송 받은 뒤, 이에 대한 응답으로 클라이언트로 제 1 기입 응답 메시지를 전송한다(S13030).
이때, 제 1 기입 응답 메시지는 특정 시간 내에 클라이언트로 전송되어야 한다.
이후, 클라이언트는 서버로부터 지시한 동작의 수행 여부를 지시하는 제 1 지시 메시지를 수신한다(S13040).
이때, 제 1 지시 메시지는 도 10 및 도 11에서 설명한 바와 같이 지시된 동작의 성공 또는 실패를 나타내는 응답 코드를 포함할 수 있으며, 유효 시간 내에 서버로부터 클라이언트에게 전송되어야 한다.
나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 당업자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 명세서에 따른 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 명세서의 법은 네트워크 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.
본 발명의 데이터 송수신 방법은 블루투스 LE에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 블루투스 LE 시스템 외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 블루투스에서 클라이언트가 서버를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    서버와 블루투스 LE(Low Energy)연결을 형성하는 단계;
    상기 서버로 특정 동작의 지시를 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 1 기입 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 기입 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 서버로부터 상기 특정 동작의 수행 여부를 지시하기 위한 제 1 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 나타내는 제 1 동작 코드 및 상기 특정 동작의 수행 시간을 나타내는 제 1 유효 시간을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 동작이 성공적으로 수행된 경우, 상기 제 1 지시 메시지는 상기 특정 동작의 성공을 나타내는 응답 코드를 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 동작의 수행을 실패한 경우, 상기 지시 메시지는 실패 원인을 나타내는 에러 코드를 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에러 코드가 상기 제 1 유효 시간의 미 지원을 나타내는 경우, 상기 지시 메시지는 상기 서버가 지원하는 제 2 유효 시간을 더 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 유효 시간이 상기 특정 동작의 최대 수행 시간보다 큰 경우, 상기 제 2 유효 시간은 상기 최대 수행 시간을 나타내고,
    상기 제 1 유효 시간이 상기 특정 동작의 최소 수행 시간보다 작은 경우, 상기 제 2 유효 시간은 상기 최소 수행 시간을 나타내는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버로 상기 특정 동작의 취소를 지시하기 위해서 상기 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제 2 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 서버로부터 상기 특정 동작의 취소 여부를 지시하는 제 2 지시 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 2 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작의 취소를 나타내는 제 2 동작 코드를 포함하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 동작이 다른 디바이스와 수행되는 동작인 경우, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상대 디바이스를 식별하기 위한 디바이스 ID를 더 포함하는 방법.
  8. 블루투스에서 서버를 제어하기 위한 클라이언트에 있어서,
    외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부;
    데이터를 저장하기 위한 메모리; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    서버와 블루투스 LE(Low Energy)연결을 형성하고,
    상기 서버로 특정 동작의 지시를 위한 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 1 기입 요청 메시지를 전송하며,
    상기 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 1 기입 응답 메시지를 수신하고,
    상기 서버로부터 상기 특정 동작의 수행 여부를 지시하기 위한 제 1 지시 메시지를 수신하되,
    상기 제 1 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작을 나타내는 제 1 동작 코드 및 상기 특정 동작의 수행 시간을 나타내는 제 1 유효 시간을 포함하는 단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 동작이 성공적으로 수행된 경우, 상기 제 1 지시 메시지는 상기 특정 동작의 성공을 나타내는 응답 코드를 포함하는 단말.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 동작의 수행을 실패한 경우, 상기 지시 메시지는 실패 원인을 나타내는 에러 코드를 포함하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에러 코드가 상기 제 1 수행 시간의 미 지원을 나타내는 경우, 상기 지시 메시지는 상기 서버가 지원하는 제 2 유효 시간을 더 포함하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유효 시간이 상기 특정 동작의 최대 수행 시간보다 큰 경우, 상기 제 2 유효 시간은 상기 최대 수행 시간을 나타내고,
    상기 제 1 유효 시간이 상기 특정 동작의 최소 수행 시간보다 작은 경우, 상기 제 2 유효 시간은 상기 최소 수행 시간을 나타내는 단말.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 서버로 상기 특정 동작의 취소를 지시하기 위해서 상기 제어 포인트 특성의 기입을 요청하는 제 2 기입 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 기입 요청 메시지에 대한 응답으로 제 2 기입 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 서버로부터 상기 특정 동작의 취소 여부를 지시하는 제 2 지시 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 2 기입 요청 메시지는 상기 특정 동작의 취소를 나타내는 제 2 동작 코드를 포함하는 단말.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 동작이 다른 디바이스와 수행되는 동작인 경우, 상기 제 1 기입 요청 메시지는 상대 디바이스를 식별하기 위한 디바이스 ID를 더 포함하는 단말.
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