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KR102326905B1 - 무선 통신을 위한 셋업 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신을 위한 셋업 방법 및 장치 Download PDF

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KR102326905B1
KR102326905B1 KR1020170053144A KR20170053144A KR102326905B1 KR 102326905 B1 KR102326905 B1 KR 102326905B1 KR 1020170053144 A KR1020170053144 A KR 1020170053144A KR 20170053144 A KR20170053144 A KR 20170053144A KR 102326905 B1 KR102326905 B1 KR 102326905B1
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이병무
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시는 무선 통신을 위한 셋업 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신을 위한 셋업 방법 및 장치를 개시한다. 무선 통신을 위한 셋업 방법에 있어서, 기기와 동일 공간에 존재하는 적어도 하나의 단말을 인식하는 과정과, 적어도 하나의 단말로 기기와 액세스 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 전송하는 과정과, 요청에 대응하여 적어도 하나의 단말로부터 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 수신하는 과정과, AP 정보를 기초로 AP와의 연결을 시도하는 과정을 을 포함한다.

Description

무선 통신을 위한 셋업 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SETUP OF WIRELESS CONNECTION}
본 개시는 무선 연결을 기반으로 기기를 인터넷에 연결하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE (Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.
IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
IoT 기기(device)란, 인터넷을 통해 실시간으로 데이터를 전송 및 수신하는 전자 기기로서, 일 예로 인터넷 통신 기능을 구비하는 냉장고, 에어컨, TV(Television), 전등, 세탁기, 청소기 등을 의미한다. IoT 기기는 인터넷을 통해 무선 통신이 가능하다. 무선 통신을 위해 Wi-Fi(Wireless Fidelity setup)가 사용되는 경우, IoT 기기는 무선 통신을 하기 위해서 AP(Access Point)와 연결하여야 한다. 여기서, IoT 기기와 AP간에 연결을 수립하는 동작을 Wi-Fi 셋업(Wireless Fidelity setup)이라고 한다.
도 1은 일반적인 IoT 기기와 AP의 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, IoT 기기(100)와 AP(200)는 다양한 연결 동작을 통해 연결을 개시할 수 있다. 예를 들어, IoT 기기(100)와 AP(200)는 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같은 단말(mobile terminal)(300)의 QR(Quick Response) 코드 인식(110)이나 어플리케이션에서의 버튼 입력(120)을 통해 연결될 수 있다. 또한, IoT 기기(100)와 AP(200)는 NFC(Near Field Communication) 기능이 구현된 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같은 단말(300)의 NFC 접촉(130)을 통해 연결되거나, 리모컨(Remote Control)과 같은 단말(300)의 PIN(Personal Identification Number) 입력(140)을 통해 연결될 수 있다.
이와 같이, IoT 기기(100)와 AP(200)를 연결하는 방법은 제조사, IoT 기기 종류, IoT 기기가 지원하는 무선기술들, 예를 들어, QR 코드, NFC, BT/BLE(Bluetooth Low Energy) 등에 따라 다양할 수 있다. 따라서, 무선 기술 추가에 따른 가격 상승, 연결 지연, 사용자 혼란 등의 문제점이 존재한다.
본 개시는 무선 연결 상에서 기기와 단말 간의 다양한 통신 방식을 지원하는 방법 및 장치에 대해 제공한다.
본 개시는 NAN(Neighborhood Area Network)을 기반으로 기기와 AP를 쉽고 빠르게 연결하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시는 단말에 의해 기기의 AP 연결을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시는 기기가 단말과 동일 공간에 존재하는지에 대한 여부를 인식하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 기기가 동일 공간에 존재하는 단말을 통해 AP 정보를 수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 단말로부터 수신한 AP 정보를 기초로 기기와 AP를 연결하는 방법 및 장치를 제공한다
본 개시는 메모리 요구량이 감소된 NAN 기반 기기 및 AP 연결 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 기기와 AP의 연결 시간이 감소된 NAN 기반 기기 및 AP 연결 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 기기가 AP와의 연결을 실패한 경우에 AP와 연결된 다른 단말의 지원을 통해 AP와 연결하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시에 따른 단말의 무선 통신을 위한 셋업 방법은, 기기와 동일 공간에 존재하는 적어도 하나의 단말을 인식하는 과정과, 적어도 하나의 단말로 기기와 액세스 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 전송하는 과정과, 요청에 대응하여 적어도 하나의 단말로부터 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 수신하는 과정과, AP 정보를 기초로 AP와의 연결을 시도하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 개시에 따른 기기의 무선 통신을 위한 셋업 방법은, 기기로부터 기기와 액세스 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 수신하는 과정과, 요청에 대응하여 기기에 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시에 따른 무선 통신을 위한 셋업하는 기기에 있어서, 기기와 동일 공간에 존재하는 적어도 하나의 단말을 인식하는 제어부와, 적어도 하나의 단말로 기기와 액세스 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 전송하고, 적어도 하나의 단말로부터 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 수신하는 송수신부를 포함하고, 제어부는, AP 정보를 기초로 AP와의 연결을 시도하는 것을 특징으로 한다.
본 개시에 따른 무선 통신을 위한 셋업하는 단말에 있어서, 기기로부터 기기와 액세스 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 수신하고, 요청에 대응하여 기기에 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 전송하는 송수신부를 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 IoT 기기와 AP의 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기와 AP의 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 NAN 방식을 이용한 Wi-Fi 셋업 방식을 설명하는 도면이다.
도 4는 Soft AP 기반의 Wi-Fi 셋업 방식을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 NAN 기반의 IoT 기기 및 AP 연결 방법의 개략적인 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 NAN 기반의 IoT 기기 및 AP 연결 방법의 계층적 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기의 NAN 기반 AP 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 단말의 NAN 기반 IoT 기기 및 AP 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 Wi-Fi 셋업 방식에서 레인징 결과에 따라 측정된 거리를 기반으로 동일 공간 내의 단말을 식별하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 실시예에 따른 RSSI와 거리에 근거한 공동 인식 동작을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 실시예에 따른 공동 인식 동작을 위한 레인징 결과를 도시한 도면이다.
도 12는 NAN 기반 레인징 절차를 도시한 도면이다.
도 13은 본 실시예에 따른 거리 및 RSSI 크기에 근거한 공동 인식 동작을 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따른 거리 및 RSSI 크기에 근거한 공동 인식 동작을 도시한 도면이다.
도 15는 본 실시예에 따른 공동 인식 동작에 따른 셋업 절차를 도시한 도면이다.
도 16은 본 실시예에 따른 거리 및 RSSI 크기에 근거한 공동 인식 동작에서 발생할 수 있는 인식 오류를 설명하는 도면이다.
도 17은 본 개시의 실시예에 따른 추가 지표가 적용된 동일 공간 판단 동작을 설명하는 도면이다.
도 18은 본 개시의 실시예에 따른 레인징 시도 한계 초과시 셋업 방법에 대해 도시한 도면이다.
도 19는 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기와 단말 간 보안 방식에 따른 보안 정보를 도시한 도면이다.
도 20은 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기와 단말 간의 보안 방식에 따른 환경 설정 데이터를 도시한 도면이다
도 21은 본 개시의 실시예에 따른 Connection-less 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
도 22는 본 개시의 실시예에 따른 NAN Data Path 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
도 23은 본 개시의 실시예에 따른 Soft AP 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
도 24는 본 개시의 실시예에 따른 DPP 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
도 25는 IoT 기기와 AP의 전송 범위에 따라 연결이 실패하는 상황을 설명하는 도면이다.
도 26은 본 개시의 실시예에 따른 릴레이 기반 셋업(Relay-based Setup)에 대해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 27은 본 개시의 실시예에 따른 릴레이 기반 셋업의 개략적인 흐름을 도시한 도면이다.
도 28은 본 개시의 실시예에 따른 Soft AP 보안 방식의 릴레이 기반 셋업을 도시한 도면이다.
도 29는 본 개시의 실시예에 따른 NAN Data Path 보안 방식의 릴레이 기반 셋업 방법을 도시한 도면이다.
도 30은 본 개시의 일 실시예에 따른 IoT 기기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 31은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 개시의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예들을 설명함에 있어서 본 개시의 실시예들이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시의 실시예들과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 실시예들의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 실시예들에 의한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 실시예들은 이하에서 개시되는 것들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 개시의 실시예들은 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 청구하고자 하는 바는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU(central processing unit)들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 인식으로 가능할 것이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기와 AP의 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, IoT 기기(100)는 사용자 단말로부터 AP(200)에 대한 정보를 수신하여, 수신한 AP(200)에 대한 정보를 기초로 AP(200)와 연결할 수 있다. 본 개시에서 상기와 같이 진행되는 Wi-Fi 기반의 셋업을 Easy 셋업 방식이라 칭하기로 한다. Easy 셋업 방식은 IoT 기기 및 단말의 제조사, 종류 및 지원하는 무선 기술과 상관없이 IoT 기기(100)와 AP(200)를 연결함으로써, IoT 기기마다 상이한 AP 연결 방법에 따른 사용자의 불편함을 해소할 수 있으며, 사용자의 개입을 필요로 하지 않기 때문에 사용자의 혼란을 초래하는 현상을 방지할 수 있다.
이하에서는 NAN(Neighborhood Area Network)을 기반으로 IoT 기기와 AP를 쉽고 빠르게 연결하는 실시예들을 설명한다.
도 3은 NAN 방식을 이용한 Wi-Fi 셋업 방식을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, NAN 방식은 백그라운드 기기 검색 및 백그라운드 서비스 검색과 Wi-Fi 연결을 지원하여, 기존 Wi-Fi 대비 에너지가 절감될 수 있다. NAN 방식에 기반한 통신은 검색 및 동기화(discovery and synchronization) 과정(310), 서비스 개시, 가입 및 동의(publish & subscribe/follow-up) 과정(320) 및 Wi-Fi 연결을 통한 서비스 제공(service via Wi-Fi connection) 과정(330)을 포함한다.
검색 및 동기화 과정(310)은 단말의 IoT 기기에 대한 검색 과정과 단말과 상기 IoT 기기의 동기화 과정이다. 구체적으로, 상기 IoT 기기에 대한 검색 과정은 상기 IoT 기기가 적어도 하나의 NAN Discovery 비콘(NAN Discovery Beacon)(311)을 전송하는 과정이다. NAN Discovery 비콘(311)은 클러스터 내의 단말이 IoT 기기를 검색할 수 있도록 전송되는 패킷이다. 또한, 상기 단말과 상기 IoT 기기의 동기화 과정에서, 적어도 하나의 NAN Discovery 비콘(311)을 수신한 단말이 상기 IoT 기기와의 NAN Synchronization 비콘(NAN Synchronization Beacon)(312)의 전송 및 수신을 통해 IoT 기기와 동기화된다. NAN Synchronization 비콘(312)은 IoT 기기와 단말의 동기화를 위해 전송되는 패킷이다. NAN Discovery 비콘(311) 및 NAN Synchronization 비콘(312)의 전송 및 수신은 DW(Discovery Window) 구간 동안 채널 6 상에서 수행될 수 있다.
NAN 방식의 서비스 게시, 가입 및 동의 과정(320)은 NAN SDF 퍼블리시(NAN Service Discovery Frame Publish)(321) 및 NAN SDF 팔로우업(NAN Service Discovery Frame Follow-up)(322)의 전송 및 수신 과정이다. 구체적으로, 서비스 및 가입 동의 과정은 상기 IoT 기기로부터 동기화된 상기 단말로의 NAN SDF 퍼블리시(321) 전송 과정이다. 동기화된 단말은 NAN SDF 퍼블리시(321)를 수신함으로써 NAN 서비스의 제공을 인식할 수 있다. 또한, 동의 과정은, NAN SDF 퍼블리시(321)를 수신하고 IoT 기기와 연결하는 것에 대한 동의한 단말로부터 상기 IoT 기기로의 NAN SDF 팔로우업(322)이 전송되는 과정이다. NAN SDF 퍼블리시(321) 및 NAN SDF 팔로우업(322)의 전송 및 수신은 DW 구간 동안 채널 6 상에서 수행될 수 있다.
NAN 방식의 서비스 제공 과정(330)은 Wi-Fi 연결을 통해 서비스 프레임들을 전달하는 과정이다. 이상과 같이, NAN 방식은 Wi-Fi Direct 및 NAN Data 경로를 통해 상기 단말이 상기 IoT 기기와 연결될 수 있도록 한다(331).
도 4는 Soft AP 기반의 Wi-Fi 셋업 방식을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, NAN 엔롤리(enrollee)로서 동작하는 IoT 기기(100)는 전원이 켜짐으로써 AP 모드로 작동한다(401). NAN 컴피규레이터(configurator)로서 동작하는 단말(300)은 IoT 기기(100)를 위한 Wi-Fi 셋업 서비스를 제공하는 어플리케이션을 실행할 수 있다(402). 이 때, 단말(300)은 AP(200)와 연결되지 않은 AP 연결 단절(AP disconnection) 상태가 된다(403). 단말(300)은 IoT 기기(100)를 추가한 후(404), IoT 기기(100)를 탐색한다(405). IoT 기기(100)로부터 비콘(Beacon)을 수신하면, 단말(300)은 팝업 윈도우를 표시하여, 사용자로부터 셋업 확인을 수신한다(407). 단말(300)이 상기 팝업 윈도우를 통해 사용자로부터 셋업 확인을 위한 AP의 선택과 비밀번호를 입력받으면(408), IoT 기기(100)와 단말(300)은 서로 연결된 Soft AP(Software enabled Access Point) 연결 상태가 된다(409). 여기서, Soft AP 연결 상태란, AP 기능을 구현한 소프트웨어를 포함하는 IoT 기기(100)가 AP(200)와 같이 동작함으로써 IoT 기기(100)와 단말(300)이 연결된 상태를 의미한다. 단말(300)은 IoT 기기(100)에 AP(200)에 대한 AP 정보를 전송하고 나면(410), IoT 기기(100)와의 연결을 해제하고 Soft AP 연결 해제 상태가 될 수 있다(411). IoT 기기(100)는 상기 AP 정보에 기반하여 AP(200)에 연결함으로써 AP 연결 상태가 된다(412). 이후, 단말(300)은 AP(200)와 재연결을 수립한다(413).
이상에서 설명한 바와 같이 Soft AP 기반의 Wi-Fi 셋업 방식은, 연결 기반의 정보 교환으로 인해 AP와 단말간의 연결 해제 및 재연결 등의 추가적인 절차가 필요하여 Wi-Fi 셋업 시간이 많이 소요되는 문제점이 존재한다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 NAN 기반의 IoT 기기 및 AP 연결 방법의 개략적인 흐름을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, IoT 기기(100)는 전원이 켜짐(501)으로써, 기기 탐색 동작을 시작한다. 선택적으로, 단말(300)은 IoT 기기(100)의 Wi-Fi 셋업 서비스를 제공하는 어플리케이션을 실행할 수 있다(502). 기기 탐색을 위해 IoT 기기(100)는 단말(300)에 NAN Discovery 비콘을 전송한다(503). 또한, IoT 기기(100)는 NAN SDF 퍼블리시를 단말(300)에 전송한다(504). 이 때, NAN SDF 퍼블리시는 서비스 정보를 포함한다. 서비스 정보는 Easy 셋업이나 릴레이 기반 셋업(relay-based setup)과 같은 Wi-Fi 셋업 방식 및 IoT 기기(100)와 단말(300)의 보안 방식에 필요한 정보 예를 들어, 퍼블릭 키를 포함할 수 있다. 단말(300)은 팝업 윈도우를 표시하여, 사용자로부터 셋업 확인을 수신한다(505). 또한, 단말(300)은 NAN SDF 팔로우업을 IoT 기기(100)에 전송한다. NAN SDF 팔로우업은 퍼블릭 키로 암호화된 서비스 정보를 포함한다(506). 상기 서비스 정보는 AP(200)와의 연결에 사용되는 AP 정보를 포함할 수 있다. IoT 기기(100)가 NAN SDF 팔로우업을 수신하면, IoT 기기(100)는 AP(200)와 연결하여 AP 연결 상태가 된다(507).
도시된 실시예에서는 NAN SDF 퍼블리시에 AP 정보를 포함하고, 연결 기반이 아닌 방식으로 Wi-Fi 셋업을 수행함으로써, Wi-Fi 셋업 시간이 감소할 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 NAN 기반의 IoT 기기 및 AP 연결 방법의 계층적 동작을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, IoT 기기(100)는 Easy 셋업 서비스를 지원하며, Wi-Fi 모듈(101) 및 NAN 모듈(102)를 포함한다. 또한, 단말(300)은 Easy 셋업 서비스를 지원하며, Wi-Fi 모듈(301) 및 NAN 모듈(302)를 포함한다.
IoT 기기(100)의 NAN 모듈(102)과 단말(300)의 NAN 모듈(302)에서는 탐색(Discovery) 과정(610), 레인징(Ranging) 과정(620) 및 서비스 탐색(Service Discovery) 과정(630)이 수행된다. 탐색 과정(610)이란, IoT 기기(100)에서 수행되는 기기 탐색 과정을 의미한다. 레인징 과정(620)에서 IoT 기기(100)는 수행되는 단말(300)이 IoT 기기(100)와 동일 공간에 존재하는지의 여부를 인식할 수 있다. 레인징 과정(620)에서 IoT 기기(100)는 NAN 기반의 레인징 동작을 기반으로 측정된 거리와 RSSI(Received Signal Strength Indication) 정보를 활용하는 공동 인식 동작(Joint Recognition)을 수행 가능하다. 서비스 탐색 과정(630)은 보안 방식에 따른 IoT 기기(100)와 단말(300)의 연결 과정을 포함하고, 보안 방식에 따라 AP 정보의 전달 과정을 포함할 수도 있다. 상기 보안 방식은, Connection-less 방식, NAN Data Path 보안 방식, Soft AP 보안 방식 또는 DPP(Device Provisioning Protocol) 보안 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 보안 방식이 Connection-less 방식인 경우, 서비스 탐색 과정(630)에서 AP 정보의 전달 과정이 수행될 수 있다. 서비스 탐색 과정(630) 이후, IoT 기기(100)는 IoT 기기(100)와 AP(200)간의 연결(Association) 과정(650)을 수행한다. Connection-less 방식의 경우에는 셋업 시간 감소를 위한 Connection-less 기반의 AP 정보 전달을 수행할 수 있다.
상기 보안 방식이 NAN Data Path 보안 방식, Soft AP 보안 방식 또는 DPP(Device Provisioning Protocol) 보안 방식인 경우, IoT 기기(100)의 Wi-Fi 모듈(101) 및 단말(300)의 Wi-Fi 모듈(301)에서는 Soft AP 보안 방식, NDP(NAN Data Path) 보안 방식 또는 DPP(Device Provisioning Protocol) 보안 방식을 통한 연결 과정(640)이 수행된다. 연결 과정(640)은 Soft AP 보안 방식, NDP 보안 방식 또는 DPP 보안 방식을 통한 IoT 기기(100)와 단말(300)의 연결 이후, AP 정보의 전달 과정을 포함한다. AP 정보의 전달 이후, IoT 기기(100) 및 AP(200)에서는 연결 과정(650)이 수행된다. NAN Data Path 보안 방식, Soft AP 보안 방식 및 DPP 보안 방식의 경우, 여러 데이터 경로들, 구체적으로, Soft AP, NDP 및 DPP를 활용하는 다양한 Connection들 중 적어도 하나를 통해 AP 정보의 전달을 수행할 수 있다.
도 6에 도시되지 않았으나, IoT 기기(100)와 단말(300)은 릴레이 기반 셋업을 지원할 수 있다. 릴레이 기반 셋업이란, IoT 기기(100)가 AP(200)에 연결된 다른 기기(즉 릴레이)를 통해 AP(200)와 연결하는 서비스이다. IoT 기기(100)에 의한 릴레이 기반 셋업은 도 26 내지 도 29를 통해 상세히 후술한다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기의 NAN 기반 AP 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, IoT 기기는 단계 701에서 IoT 기기를 제어할 기기를 탐색한다. IoT 기기는 IoT 기기를 제어할 기기를 탐색하기 위하여 NAN Discovery 비콘을 전송할 수 있다. NAN Discovery 비콘의 전송을 통해 IoT 기기는 IoT 기기와 AP의 연결에 있어 필요한 AP 정보를 제공하는 적어도 하나의 단말을 감지할 수 있다. 감지된 적어도 하나의 단말은 서로 다른 AP에 대한 AP 정보를 제공할 수 있다. 서로 다른 AP 각각은 IoT 기기 및 단말과 동일 공간에 존재할 수도 있고, IoT 기기 및 단말과 서로 다른 공간에 존재할 수도 있다.
도 7을 참조하면, IoT 기기는 단계 702에서 상기 기기 탐색을 통해 감지된 적어도 하나의 단말에 대한 IoT 기기와의 동일 공간 존재 여부를 판단하기 위한 동일 공간 판단 동작을 수행한다. 동일 공간 판단 동작이란, 상기 적어도 하나의 단말이 IoT 기기와 동일 공간에 존재하는지에 대한 여부를 판단하는 동작을 의미한다. 상기 적어도 하나의 단말에 대한 IoT 기기와의 동일 공간 판단 동작을 수행함으로써, IoT 기기는 자신과 동일 공간에 존재하는 AP에 대한 AP 정보를 획득할 수 있다. 즉, IoT 기기는 자신과 동일 공간에 존재하는 단말이 제공하는 AP 정보에 해당하는 AP는 IoT 기기와도 동일한 공간에 존재한다고 판단한다.
일 실시예에서, IoT 기기는 IoT 기기와 적어도 하나의 단말간의 거리를 측정하고, 적어도 하나의 단말의 RSSI를 산출할 수 있다. IoT 기기와 적어도 하나의 단말간의 거리를 측정하는 과정에 있어서, IoT 기기는 적어도 하나의 단말에 미리 정해지는 신호를 전송할 수 있다. IoT 기기는 적어도 하나의 단말로부터 상기 신호에 대한 응답을 수신하여, 상기 신호와 상기 응답의 왕복 시간(round trip time: RTT)을 기초로 적어도 하나의 단말과의 거리를 측정할 수 있다.
또한, IoT 기기와 적어도 하나의 단말의 RSSI를 산출하는 과정에 있어서, IoT 기기는 적어도 하나의 단말에게 미리 정해지는 신호를 전송하고 상기 신호에 대한 응답을 수신할 때의 신호 강도(즉 RSSI)를 측정할 수 있다.
IoT 기기는 적어도 하나의 단말 중 거리가 미리 결정된 거리 임계값보다 작고, RSSI가 미리 결정된 RSSI 임계값보다 큰 경우를 만족하는 단말을, 동일 공간에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
IoT 기기는 단계 703에서, 적어도 하나의 단말에게 IoT 기기와 AP의 연결에 대한 요청을 전송한다. 여기서, IoT 기기는 기기 탐색에 의해 감지된 모든 단말에게 상기 요청을 전송하거나, 혹은 동일 공간에 존재하는 것으로 판단된 단말에게만 상기 요청을 전송할 수 있다. 여기서, 상기 요청은, NAN SDF 퍼블리시로 프레임 형태이며, IoT 기기와 적어도 하나의 단말과의 보안 방식에 대한 정보를 포함한다. 보안 방식은 Connection-less 방식, NAN Data Path 보안 방식, Soft AP(Software enabled Access Point) 보안 방식, DPP(Device Provisioning Protocol) 보안 방식 중 적어도 하나일 수 있다. 즉, IoT 기기는 하나의 보안 방식을 요청에 포함할 수 있고, 복수 개의 보안 방식을 요청에 포함할 수 있다. 만약, 복수 개의 보안 방식이 요청에 포함되어 있다면, 상기 요청을 수신하는 단말에 의해 하나의 보안 방식이 선택될 수 있다.
IoT 기기는 단계 704에서, 상기 요청에 대응하여 적어도 하나의 단말로부터 AP 정보를 수신한다. 일 실시예로서 IoT 기기는 적어도 하나의 단말로부터 동일한 AP에 대한 AP 정보를 수신할 수 있다. 일 실시예로서, IoT 기기는 적어도 하나의 단말로부터 각각 다른 AP에 대한 AP 정보를 수신할 수 있다.
몇몇 실시예에서, IoT 기기가 적어도 하나의 단말로부터 AP 정보를 수신하기 전에, IoT 기기와 적어도 하나의 단말은 상기 보안 방식에 의해 연결될 수 있다. IoT 기기와 적어도 하나의 단말이 Connection-less 방식으로 연결된다면, AP 정보는 프레임 형태의 NDF SDF 팔로우업에 포함되어 수신될 수 있다. 즉, IoT 기기는 IoT 기기와 동일 공간에 존재하는 단말로부터의 AP 정보와 IoT 기기와 동일 공간에 존재하지 않는 단말로부터의 AP 정보 모두를 수신할 수 있다. 기기 탐색에 의해 감지된 적어도 하나의 단말 중 동일 공간에 존재하는 단말과 IoT 기기가 NAN Data Path 보안 방식, Soft AP 보안 방식 또는 DPP 보안 방식으로 연결된다면, 상기 단말의 AP 정보는 단말이 선택한 NAN Data Path 보안 방식, Soft AP 보안 방식 또는 DPP 보안 방식에 기초하여 수신될 수 있다.
IoT 기기는 단계 705에서, 상기 수신한 AP 정보를 기초로 AP와 연결한다. 일 실시예로서 IoT 기기는 복수의 단말로부터 수신한 AP 정보 중 선택된 하나의 단말로부터의 AP 정보를 이용하여 해당 AP로 연결할 수 있다. 일 실시예에서, IoT 기기는 적어도 하나의 단말로부터 수신한 AP에 대한 정보 중 동일 공간에 존재하는 단말로부터 수신한 AP 정보를 기초로 AP와 연결할 수 있다. 일 실시예로 IoT 기기는 동일 공간에 존재하는 것으로 식별된 적어도 하나의 단말 중 가장 큰 RSSI를 가지는 단말에 대한 AP 정보를 이용할 것으로 결정할 수 있다.
몇몇 실시예에서, IoT 기기가 AP와의 연결을 실패한 경우, 릴레이 기반 셋업을 수행할 수 있다. 구체적으로, IoT 기기는 기기 탐색을 통해 감지된 단말들 중 제1 단말로부터 수신한 AP 정보를 기초로 하는 연결 시도에 실패한 경우, 상기 제1 단말을 제외한 적어도 하나의 단말을 다시 탐색할 수 있다. IoT 기기는 기기 탐색을 통해 감지된 적어도 하나의 단말 중 하나를 제2 단말로 선택하고, IoT 기기와 제2 단말과의 보안 방식을 기초로 제2 단말과 연결할 수 있다. 여기서, 보안 방식은 Soft AP 보안 방식 및 NAN Data Path 방식 중 하나이다. 제2 단말과 IoT 기기가 연결됨으로써, 제2 단말을 통해 제2 단말의 AP 정보가 IoT 기기로 수신될 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 단말의 NAN 기반 IoT 기기 및 AP 연결 방법을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 단말은 단계 801에서 IoT 기기로부터 NAN Discovery 비콘을 수신한다다. NAN Discovery 비콘은 프레임 형태로 IoT 기기가 기기 탐색을 위해 전송하는 것이다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 단말은 IoT 기기로부터 미리 정해지는 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 신호는 IoT 기기가 단말에 대한 동일 공간 판단 동작을 수행하기 위해 전송되는 것이다. 단말은 IoT 기기로 상기 신호에 대한 응답을 전송할 수 있다. 상기 응답은 IoT 기기에 의해 단말과의 거리 및/또는 RSSI를 측정하는데 사용될 수 있다.
IoT 기기가 단말이 동일 공간에 위치하는 것으로 판단한 경우, 단말은 단계 802에서, IoT 기기로부터 IoT 기기와 AP의 연결에 대한 요청을 수신할 수 있다. 여기서, 상기 요청은, NAN SDF 퍼블리시로 프레임 형태이며, IoT 기기와 단말과의 보안 방식에 대한 정보를 포함한다. 보안 방식은 Connection-less 방식, NAN Data Path 보안 방식, Soft AP(Software enabled Access Point) 보안 방식, DPP(Device Provisioning Protocol) 보안 방식 중 적어도 하나일 수 있다. 즉, IoT 기기는 하나의 보안 방식을 요청에 포함할 수 있고, 복수 개의 보안 방식을 요청에 포함할 수 있다. 복수개의 보안 방식이 요청에 포함된 경우, 단말은 복수 개의 보안 방식 중 하나의 보안 방식을 선택하고, 상기 하나의 보안 방식을 프레임 형태의 NAN SDF 팔로우업에 포함하여 IoT 기기에 전송할 수 있다. 단말은 선택한 하나의 보안 방식을 기초로 IoT 기기와 연결할 수 있다.
단말은 단계 803에서, 상기 요청에 대응하여 IoT 기기에게, 단말이 연결하고 있는 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 전송한다. 즉, 단말은 요청에 포함된 보안 방식에 따라 IoT 기기에 AP 정보를 전송한다. 이 때, 요청에 포함된 보안 방식이 복수 개라면, 단말은 선택한 하나의 보안 방식에 기초하여 IoT 기기에 AP 정보를 전송할 수 있다. 상기 AP 정보는 IoT 기기가 상기 AP에 연결을 셋업하는데 사용된다.
도 9는 Wi-Fi 셋업 방식에서 레인징 결과에 따라 측정된 거리를 기반으로 동일 공간 내의 단말을 식별하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 단말(300)은 IoT 기기(100)와 동일 공간(일 예로 룸)에 존재하며, 단말(400)은 IoT 기기(100)와는 다른 공간(일 예로 벽에 의해 구별되는 다른 룸)에 존재할 수 있다. IoT 기기(100)는 NAN P2P Connection을 통한 Wi-Fi 셋업 방식에 따른 레인징 절차를 수행함으로써, 주변에 존재하는 단말들(300,400)과의 거리 d1, d2를 측정할 수 있다.
그런데, IoT 기기(100)와의 동일 공간 판단 동작을 수행하기 위하여 단말(300,400)과의 거리만을 이용하는 경우, IoT 기기(100)는 두 단말(300,400) 모두가 IoT 기기(100)와 동일 공간에 존재한다고 잘못 인식할 수 있다. 이 경우, IoT 기기(100)는 단말(300)에서 전송한 AP 정보와 단말(400)에서 전송한 AP 정보 모두를 이용하여 해당하는 AP와의 연결에 활용할 수 있다. 하지만, 단말(400)은 벽 뒤에 존재하며, IoT 기기(100)와 동일 공간에 존재하지 않을 수 있다.
Wi-Fi 주파수 대역은 벽을 투과할 수 있기 때문에 IoT 기기(100)가 레인징을 통해 얻은 거리만으로는 동일 공간 판단을 정확히 수행할 수 없다.
도 10은 본 실시예에 따른 RSSI와 거리에 근거한 공동 인식 동작을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, RSSI-거리 그래프(1000)는 레인징 결과 평균값(1001), 동일 공간 존재 최소 기준(1002) 및 미리 결정된 거리 임계값(1003)을 포함한다. 레인징 결과 평균값(1001)은 IoT 기기에 의해 복수의 단말에 대해 측정된 레인징 결과를 기초로 산출될 수 있다. 동일 공간 존재 최소 기준(1002)은 레인징 결과 평균값(1001)을 기초로 결정되며, 거리에 따라 예측되는 최소의 RSSI 크기에 대한 기준이다. RSSI-거리 그래프(1000)는 IoT 기기와의 거리가 d1인 단말(300)의 레인징 결과(1004)와 IoT 기기와의 거리가 d2인 단말(400)의 레인징 결과(1005)를 포함한다. 단말(300)의 레인징 결과(1004) 중 d1과 단말(400)의 레인징 결과(1005) 중 d2는 모두 미리 결정된 거리 임계값(1003)보다 작다. 또한 IoT 기기와 동일한 공간에 존재하는 단말(300)은 동일 공간 판단 최대 기준(1001) 및 동일 공간 판단 최소 기준(1002)간의 범위에 속하는 RSSI 크기 r1를 가지게 된다. 그런데 IoT 기기와 동일한 공간에 존재하지 않는 단말(400)은 동일 공간 존재 최소 기준(1002)에 미달하는 비정상적인 RSSI 크기 r2를 가지게 된다. 따라서 후술되는 실시예에서 IoT 기기는 단말들의 거리뿐 아니라, RSSI 크기를 더 이용하여, 각 단말이 IoT 기기와 동일 공간에 존재하는지의 여부를 판단하게 된다. 일 실시예로서 각 단말의 RSSI 크기는 거리와 마찬가지로 레인징 절차를 통해 획득될 수 있다.
도 11은 본 실시예에 따른 공동 인식 동작을 위한 레인징 결과를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, IoT 기기(100)는 단말(300)의 레인징을 통해 단말(300)의 거리는 d인 것을 측정할 수 있고, 단말(300)의 RSSI 크기는 r인 것을 산출할 수 있다.
도 12는 NAN 기반 레인징 절차를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, IoT 기기(100)는 단말(700)과의 사이에 NAN 레인징 셋업 과정(1201)과 FTM(Fine Timing Measurement) 절차 과정(1202)을 수행한다. FTM 절차 과정(1202)에서, Initiating STA(Station)로 동작하는 IoT 기기(100)가 Responding STA(Station)에 Initial FTM 요청을 전송하고, Responding STA로 동작하는 단말(300)로부터 확인 응답(ACK)을 수신한다. 각 측정 세션 동안, IoT 기기(100)와 단말(300) 간의 FTM 프레임들(FTM_1, FTM_2 및 FTM_3) 및 ACK 교환을 통해 IoT 기기(100)는 FTM 프레임이 전송된 시간 t1_1, t1_2, t1_3과 단말(300)의 ACK가 수신된 시간 t4_1, t4_2, t4_3을 기반으로, FTM 레인지(Range) 즉, IoT 기기(100)와 단말(300) 사이의 거리를 계산한다. 단말(300)은 IoT 기기(100)에 FTM 레인지(Range) 보고에 대한 NAN SDF 팔로우업을 전송할 수 있다(1203). 또한 IoT 기기(100)는 단말(700)로부터 수신되는 신호, 일 예로 Ack를 담은 무선 신호에 대하여 RSSI 크기를 측정한다. IoT 기기(100)는 적어도 하나의 측정 세션 동안의 RSSI 크기들을 평균화하여 단말(700)의 RSSI 크기로서 최종 결정할 수 있다.
도 13은 본 실시예에 따른 거리 및 RSSI 크기에 근거한 공동 인식 동작을 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, RSSI-거리 그래프(1300)는 레인징 결과 평균값(1301), 동일 공간 존재 최소 기준(1302), 미리 결정된 거리 임계값(1303)을 포함한다. RSSI-거리 그래프(1300)는 IoT 기기와의 거리가 d, RSSI 크기가 r인 단말의 레인징 결과 (1304)를 포함한다. 단말의 레인징 결과(1304)는 동일 공간 존재 최소 기준(1302)보다 크기 때문에 IoT 기기에 의해 단말은 IoT 기기와 동일 공간에 존재하는 것으로 인식된다(1305). 만일 단말의 레인징 결과가 동일 공간 존재 최소 기준(1302) 아래에 존재한다면, 단말은 IoT 기기에 의해 IoT 기기와 동일 공간에 존재하지 않는 것으로 인식된다(1306).
도 14는 본 실시예에 따른 거리 및 RSSI 크기에 근거한 공동 인식 동작을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, IoT 기기(100)는 레인징 절차를 수행함으로써, 단말(300)와 IoT 기기(100) 사이의 거리 d1을 측정할 수 있으며, 단말(300)의 RSSI 크기 r1을 산출할 수 있다. IoT 기기(100)는 산출한 단말(300)의 거리와 RSSI에 기초하여 단말(300)이 동일 공간에 존재한다고 인식하여, 단말(300)로부터 AP 정보를 수신한다.
IoT 기기(100)는 레인징 절차를 통해 단말(400)과 IoT 기기(100) 사이의 거리 d2를 측정할 수 있고, 단말(400)의 RSSI 크기 r2를 산출할 수 있다. 이 때, 단말(400)은 벽 뒤에 위치하기 때문에, IoT 기기(100)와의 거리가 가까움에도 불구하고 r1 보다 작은 RSSI인 r2를 가진다. 따라서, IoT 기기(100)는 단말(400)이 IoT 기기와 동일 공간에 존재하지 않는 것으로 판단하고, 단말(400)로부터 수신되는 AP 정보를 Wi-Fi 셋업에 사용하지 않을 것으로 결정할 수 있다.
도 15는 본 실시예에 따른 공동 인식 동작에 따른 셋업 절차를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, IoT 기기는 각 단말과의 거리와 RSSI의 산출에 대한 레인징에 공동 인식 동작을 수행한다. IoT 기기(100)는 레인징을 수행하여 단말(300)과의 거리 d1를 측정할 수 있으며, 단말(300)의 RSSI r1을 산출할 수 있다. 또한, IoT 기기(100)는 단말(400)과의 거리 d2를 측정할 수 있으며, 단말(400)의 RSSI r2을 산출할 수 있다. d1 및 d2가 미리 결정된 거리 임계값보다 작아 거리에 대한 동일 공간 판단 조건에는 만족하더라도, r2가 미리 결정된 RSSI 임계값보다 작아서 RSSI에 대한 동일 공간 판단 조건을 만족하지 않는 경우, IoT 기기(100)는 단말(400)이 IoT 기기(100)와 동일 공간에 존재하지 않는다고 판단할 수 있다.
즉, IoT 기기(100)는 Easy 셋업 방식을 개시하기 전에, 단말(300,400)의 IoT 기기(100)와의 거리와 RSSI를 모두 고려하여 단말들(300,400)의 동일 공간 판단 동작을 수행한다. IoT 기기(100)는 동일 공간에 존재한다고 인식한 단말(300)이 전송한 AP 정보만을 이용하여 해당 AP와 연결할 수 있다.
도 16은 본 실시예에 따른 거리 및 RSSI 크기에 근거한 공동 인식 동작에서 발생할 수 있는 인식 오류를 설명하는 도면이다.
도 16을 참조하면, RSSI-거리 그래프(1600)는 레인징 결과 평균값(1601), 동일 공간 존재 최소 기준(1602) 및 미리 결정된 거리 임계값(1603)을 포함한다. RSSI-거리 그래프(1600)는 거리가 d1, RSSI 크기가 r1인 단말1의 레인징 결과(1604)와 거리가 d2, RSSI 크기가 r2인 단말2의 레인징 결과(1605)를 포함한다. 이 때, 무선 채널 측정의 오류로 인하여 단말1의 레인징 결과(1604) 중 r1이 동일 공간 존재 최대 기준(1601)에 미달하고 d1이 미리 결정된 거리 임계값(1603)을 초과할 수 있다. 이 경우, 단말1이 실제로 IoT 기기와 동일한 공간에 존재하고 있음에도 불구하고, IoT 기기는 단말1이 IoT 기기와 동일한 공간에 존재하지 않는다고 인식할 수 있다.
IoT 기기는 Wi-Fi 셋업 시작 전 모니터링을 통한 무선 채널 환경 측정에 따른 오류를 감소시키는 동작을 추가로 수행할 수 있다. 일 실시예로, IoT 기기는 미리 결정된 RSSI 임계값을 사용함으로써 전파 간섭(Interference)에 따른 RSSI 측정 오류를 감소시킬 수 있다. 구체적으로, IoT 기기는 레인징 절차를 통해 측정한 RSSI에서 미리 결정된 RSSI 임계값만큼 제외한 값을 동일 공간 인식에 활용할 수 있다. 예를 들어, 측정한 RSSI에서 미리 결정된 RSSI 임계값만큼 제외한 값이 0에 가까운 경우, IoT 기기는 레인징을 재시도하기 위한 추가 지표를 제공하고, 상기 추가 지표를 제공한 이후에 측정한 RSSI에서 미리 결정된 RSSI 임계값만큼 제외한 값을 동일 공간 인식에 활용할 수 있다.
일 실시예로 IoT 기기는 동일 공간 판단 동작의 정확도 향상을 위하여 IoT 기기의 성능에 따른 추가 지표(additional indicator)를 제공할 수 있다. 예를 들어, IoT 기기가 TV인 경우, IoT 기기는 Easy 셋업이 시작될 때 화면에 '보안을 위해 근거리에서 설정하세요' 또는 '핸드폰을 흔들어주세요'와 같은 지시 내용을 표시할 수 있다. 또한, IoT 기기가 스피커를 구비하는 경우, IoT 기기는 음성으로 상기와 같은 지시 내용을 알릴 수 있다. 따라서, 근거리에서의 설정에 대한 추가 지표가 사용되는 경우, 추가 지표에 의해 단말들의 레인징 결과가 변경될 수 있다.
도 17은 본 개시의 실시예에 따른 추가 지표가 적용된 동일 공간 판단 동작을 설명하는 도면이다.
도 17을 참조하면, RSSI-거리 그래프(1700)는 레인징 결과 평균값(1701), 동일 공간 존재 최소 기준(1702) 및 미리 결정된 거리 임계값(1703)을 포함하고, 추가적으로, 미리 결정된 RSSI 임계값(1704)을 더 포함한다. 미리 결정된 RSSI 임계값(1704)은 레인징을 재시도하기 위한 추가 지표를 제공하기 위한 기준이다.
RSSI-거리 그래프 (1700)는 거리가 d2이고 RSSI 크기가 r2인 단말2의 레인징 결과(1706)를 포함한다. 단말2와의 거리 d2가 미리 결정된 거리 임계값(1703)보다 작지만 r2가 동일 공간 존재 최소 기준(1702)보다 작으므로, 단말2는 IoT 기기와 동일 공간에 존재하지 않는다고 인식된다. 이 때, r2가 미리 결정된 RSSI 임계값(1704)보다 크기 때문에, 단말 2의 RSSI 재측정을 위한 추가 지표는 제공되지 않는다.
RSSI-거리 그래프(1700)는 거리가 d1이고 RSSI 크기가 r1인 단말1의 레인징 결과(1705)를 포함한다. 단말1이 실제로 IoT 기기와 동일 공간에 존재하는데도 불구하고 예를 들어, 상기 공간이 넓어 단말1을 소지하고 있는 사용자와 IoT 기기와의 거리가 멀면 단말1의 거리 d1이 미리 결정된 거리 임계값(1703)보다 커서 IoT 기기와 동일 공간에 존재하지 않는다고 인식될 수 있다. 이상과 같은 상황에서 IoT 기기는 Easy 셋업을 위한 AP 정보를 확보하지 못한다. 하지만, r1이 미리 정해진 RSSI 임계값(1704)보다 크지 않으므로, IoT 기기는 RSSI 재측정을 시도할 수 있다. RSSI 재측정을 시도하기 위해, IoT 기기는 IoT 기기의 성능에 따라 화면 혹은 스피커를 통해 RSSI의 재측정을 위한 추가 지표를 제공할 수 있다. IoT 기기와 동일 공간에 위치하는 단말1을 소지한 사용자는 상기 추가 지표를 시각 혹은 청각을 통해 인식하고, 상기 추가 지표에 따라 IoT 기기로 가까이 접근하거나 단말1을 흔들거나 움직여 IoT 기기와 단말1 간의 간섭을 제거할 수 있다. 구체적으로, IoT 기기와 단말1의 거리가 가까워지거나 혹은 IoT 기기와 단말1 간의 간섭이 제거됨에 따라 단말1의 새로운 레인징 결과(1707)는 미리 결정된 거리 임계값(1703)보다 짧은 거리 d1'와 r1보다 커진 RSSI 크기 r1'을 포함할 수 있다.
단말1의 레인징 결과(1707)는 미리 결정된 거리 임계값(1703)보다 작은 거리 d1'과, 동일 공간 존재 최소 기준(1702)보다 큰 r1'을 가지므로, IoT 기기는 단말1이 IoT 기기와 동일한 공간에 존재한다고 인식하고 단말1과의 Wi-Fi 셋업을 진행할 수 있다.
단말이 추가 지표에 따른 동작을 수행하지 않는 경우, 혹은 동일 공간 내 존재하는 복수의 단말들이 추가 지표에 따른 동작을 모두 수행한 경우, 혹은 동일 공간에 존재하는 단말을 식별하는데 실패한 경우, 혹은 다른 이유로 인해 IoT 기기의 레인징 시도가 미리 정해지는 한계를 초과할 수 있다. 일 실시예로서 레인징 시도가 미리 정해지는 한계를 초과하는 경우, IoT 기기는 동일 공간의 인식 실패를 가정하여, 셋업을 재시도하거나, 혹은 보안성을 향상시키기 위해 시리얼 넘버 또는 랜덤 넘버를 입력받은 후 셋업을 재시도할 수 있다.
도 18은 본 개시의 실시예에 따른 레인징 시도 한계 초과시 셋업 방법에 대해 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 레인징 시도 한계가 2회이고, 추가 지표가 레인징 시도 1회 후에 제공되는 경우, IoT 기기(100)는 주변의 단말(300,500)에 NAN Discovery 비콘을 전송하고(1801), 단말(300,500) 각각에 NAN 기반 레인징을 1회 째 시도한다(1802, 1803). 여기서 IoT 기기(100)는 상기 NAN 기반 레인징(1802,1803)을 실패할 수 있다(1804). 일 예로 미리 결정된 RSSI 임계값과 측정한 RSSI의 차이가 0에 가까운 경우, IoT 기기(100)는 상기 NAN 기반 레인징(1802,1803)을 실패하였다고 결정할 수 있다. 레인징을 실패하였기 때문에 IoT 기기(100)는 추가 지표를 제공한다(1805). 예를 들어, IoT 기기(100)와 동일 공간에 위치하는 단말(300)을 소지한 사용자는 상기 추가 지표를 시각 혹은 청각을 통해 인식하고, 상기 추가 지표에 따라 IoT 기기(100)로 가까이 접근하거나 단말(300)을 흔들거나 움직일 수 있다. 단말(300,500)과 NAN 기반 레인징을 2회 째 시도한다(1806, 1807). 추가 지표의 제공 후의 상기 NAN 기반 레인징(1806,1807)에도 불구하고 또다시 2회째 시도한 상기 NAN 기반 레인징을 실패한 경우(1808), IoT 기기(100)는 시리얼 넘버(혹은 랜덤 넘버)를 요청하는 팝업 윈도우를 표시하고 NAN 기반 레인징을 재시도한다(1809). 단말(500)은 IoT 기기(100)와 동일 공간에 존재하지 않기 때문에 단말(500)의 사용자는 상기 팝업 윈도우를 인지하지 못하며, 따라서 IoT 기기(100)는 시리얼 넘버가 없는 레인징 응답을 단말(500)로부터 수신한다(18010). 단말(300)은 IoT 기기(100)와 동일 공간에 존재하기 때문에 단말(300)의 사용자는 상기 팝업 윈도우를 통해 인지한 시리얼 넘버를 단말(300)에 입력할 수 있다(1811). 따라서, IoT 기기(100)는 시리얼 넘버를 포함하는 레인징 응답을 단말(300)로부터 수신할 수 있다(1812). 단말(300)로부터 시리얼 넘버를 포함하는 레인징 응답이 수신되었기 때문에, IoT 기기(100)는 이후 단말(300)로부터 수신되는 NAN SDF(들)을 사용한다(1813). IoT 기기(100)는 이후 단말(300)로부터 수신되는 NAN SDF로부터 AP 정보를 획득하여 Easy 셋업을 수행하는데 사용한다. 반면, 단말(500)로부터는 시리얼 넘버를 포함하지 않는 레인징 응답이 수신되었기 때문에, IoT 기기(100)는 단말(500)로부터 수신되는 NAN SDF(들)은 폐기한다.
복수의 단말들로부터 시리얼 넘버(또는 랜덤 넘버)를 포함하는 레인징 응답들이 수신된 경우, IoT 기기(100)는 상기 복수의 단말들 중에서 RSSI가 가장 큰 단말 또는 우선 순위가 가장 높은 단말이 전송한 AP 정보를 선택한다.
도 19와 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 단말과 IoT 기기간에 교환되는 정보의 일 예를 도시한 것이다. 즉 도 19의 정보는 IoT 기기에 의한 AP 정보의 요청에 포함될 수 있으며, 도 20의 정보는 단말이 제공하는 AP 정보를 포함할 수 있다.
도 19는 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기와 단말 간 보안 방식에 따른 보안 정보를 도시한 도면이다.
도 19를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 AP 정보는 IoT 기기와 단말 간 보안 방식과 보안 방식에 따른 보안 정보에 기초하여 단말에서 IoT 기기로 전송된다. 보안 방식에는 Connection-less 보안 방식인 옵션 1(1901), NAN Data Path 보안 방식인 옵션 2(1902), Soft AP 보안 방식인 옵션 3(1903) 및 DPP 보안 방식인 옵션 4(1904)가 있다. 각각의 보안 방식에는 서로 다른 보안 정보가 매칭된다.
Connection-less 보안 방식인 옵션 1(1901)에는 퍼블릭 키(Public Key)인 보안 정보(1911)가 매칭된다. NAN Data Path 보안 방식인 옵션 2(1902)에는 보안 정보(1912)가 매칭되지 않는다, 즉, 옵션 2(1902)는 보안 정보를 포함하지 않는다. Soft AP 보안 방식인 옵션 3(1903)에는 Soft AP 정보인 보안 정보(1913)가 매칭된다. Soft AP 정보(1913)에는 SSID, 사용 채널(Operating channel) 및 PIN에 대한 정보가 포함될 수 있다. DPP 보안 방식인 옵션 4(1904)에는 DDP 보안 정보(1904)가 매칭된다. DDP 보안 정보는 예를 들어, 식별키(identity keys), 지원 보안 메커니즘(supported mechanism)일 수 있다.
도 20은 본 개시의 실시예에 따른 IoT 기기와 단말 간의 보안 방식에 따른 환경 설정 데이터를 도시한 도면이다.
도 20을 참조하면, IoT 기기와 단말 간의 보안 방식에 따른 환경 설정 데이터는 단말이 제공하는 AP 정보를 나타내며, 보안 방식에 따라 각각 다른 속성 종류를 갖는다. 각각의 속성 종류에는 서로 다른 속성 값과 매칭된다.
Connection-less 보안 방식의 속성 종류는 WLAN 속성(2021)이며, WLAN 속성(2021)에는 SSID인 속성 값(2031)이 매칭된다. NAN Data Path 보안 방식의 속성 종류는 환경 설정키(Configurator Key)(2022)이며, 환경 설정 키(2022)에는 키 정보(Key Information)인 속성 값(2032)이 매칭된다. Soft AP 보안 방식의 속성 종류는 비밀번호(Password)(2023)이며, 비밀번호(2023)에는 보안 암호(Passphrase)인 속성 값(2033)이 매칭된다. DPP 보안 방식의 속성 종류는 AP의 맥 주소(AP_MAC)(2024)이며, AP의 맥 주소(2024)에는 AP에 할당된 맥 주소(Mac Address)(2034)가 매칭된다.
도 21은 본 개시의 실시예에 따른 Connection-less 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
이하에서는 Connection-less 보안 방식의 Easy 셋업 방법에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 19 및 도 20을 함께 참조한다.
도 21을 참조하면, IoT 기기(100)의 전원이 켜지며(2101), 또한 선택적으로 단말(300)에서 Wi-Fi 셋업 서비스를 제공하는 어플리케이션이 실행될 수 있다(2102). IoT 기기(100)는 주변에 존재하는 단말(들)을 인식하기 위하여 NAN Discovery 비콘을 전송한다(2103). IoT 기기(100)는 주변에 존재하는 단말(들)의 동일 공간 판단 동작을 수행하기 위하여 NAN 기반 레인징을 수행한다(2104). IoT 기기(100)는 상기 레인징 결과 동일 공간에 존재하는 것으로 판단된 단말(300)에게 Easy 셋업을 알리기 위하여 NAN SDF 퍼블리시를 전송한다(2105). 일 실시예로 NAN SDF 퍼블리시는 서비스 네임 필드(Service name field)와 서비스 인포메이션 필드(Service information field)를 포함한다. 서비스 네임 필드는 지원하는 서비스의 이름 즉, Easy 셋업 또는 릴레이 기반 셋업을 지시하고, 서비스 인포메이션 필드는 서비스 방법인 보안 방식에 대한 정보 및 보안 정보를 포함한다. NAN SDF 퍼블리시의 서비스 네임 필드는 Easy 셋업을 지시할 수 있고, 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식인 옵션 1과 보안 정보인 퍼블릭 키를 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, Connection-less 보안 방식이 사용되는 경우, NAN SDF 퍼블리시의 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식으로서 옵션 1(1901)과, 보안 정보로서 퍼블릭 키(1911)를 포함할 수 있다.
단말(300)은 팝업 윈도우를 표시하여, 상기 팝업 윈도우를 통해 사용자로부터 셋업 확인을 수신한다(2106). 단말(300)은 NAN SDF 퍼블리시에 대한 동의로 IoT 기기(100)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2107). NAN SDF 팔로우업은 옵션 1 및 퍼블릭 키에 의해 암호화된 AP 정보를 포함하는 환경 설정 데이터를 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, Connection-less 보안 방식에서 NAN SDF 팔로우업은 Connection-less 보안 방식에 해당하는 속성 종류인 WLAN 속성(2021)과 속성 종류에 따른 속성 값인 SSID(Service Set Identifier)(2031)를 포함할 수 있다.
즉, 단말(300)은 수신한 NAN SDF 퍼블리시(2105)에 포함된 보안 방식인 옵션 1에 따라 환경 설정 데이터를 포함하는 NAN SDF 팔로우업을 IoT 기기(100)에 전송한다. IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 NAN SDF 팔로우업에 대한 응답으로, 단말(300)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2108). IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 환경 설정 데이터에 포함된 AP 정보를 기초로 해당 AP(200)와 연결된다(2109).
도 22는 본 개시의 실시예에 따른 NAN Data Path 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
이하에서는 NAN Data Path 보안 방식의 Easy 셋업 방법에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 20 내지 도 22를 함께 참조한다.
도 22를 참조하면, IoT 기기(100)의 전원이 켜지며(2201), 또한 선택적으로 단말(300)의 어플리케이션이 실행될 수 있다(2202). IoT 기기(100)는 주변에 존재하는 단말(들)을 인식하기 위하여 NAN Discovery 비콘을 전송한다(2203). IoT 기기(100)는 NAN Discovery 비콘에 응답한 단말(300)의 동일 공간 판단 동작을 수행하기 위하여 NAN 기반 레인징을 수행한다(2204). IoT 기기(100)는 Easy 셋업의 지원을 알리기 위하여 단말(300)에 NAN SDF 퍼블리시를 전송한다(2205). NAN SDF 퍼블리시의 서비스 네임 필드는 Easy 셋업을 지시할 수 있고, 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식인 옵션 2를 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, NAN Data Path 보안 방식에서 NAN SDF 퍼블리시의 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식으로서 옵션 2(1902)를 포함할 수 있다. 옵션 2에 대한 보안 정보는 없다(1912).
단말(300)은 팝업 윈도우를 표시하여, 상기 팝업 윈도우를 통해 사용자로부터 셋업 확인을 수신한다(2206). 단말(300)은 NAN SDF 퍼블리시에 대한 동의로 IoT 기기(100)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2207). NAN SDF 팔로우업은 보안 방식인 옵션 2를 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, NAN Data Path 보안 방식에서 NAN SDF 팔로우업은 NAN Data Path 보안 방식에 해당하는 속성 종류인 환경 설정 키(2022)와 속성 종류에 따른 속성 값인 키 정보(2032)를 포함할 수 있다.
IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 NAN SDF 팔로우업에 대한 응답으로, 단말(300)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2208). 단말(300)과 IoT 기기(100)에는 NAN 2 데이터 통신이 개시된다(2209, 2210). IoT 기기(100)는 Secure NAN 2 Data Path 셋업을 개시한다(2209). 단말(300)은 IoT 기기(100)에 AP(200)에 대한 AP 정보를 포함하는 환경 설정 데이터를 전송한다(2210). IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 AP 정보를 기초로 AP(200)와 연결된다(2211).
도 23은 본 개시의 실시예에 따른 Soft AP 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
이하에서는 Soft AP 보안 방식의 Easy 셋업 방법에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 19 및 도 20을 함께 참조한다.
도 23을 참조하면, IoT 기기(100)의 전원이 켜지며(2301), 선택적으로 단말(300)의 어플리케이션이 실행될 수 있다(2302). IoT 기기(100)는 주변에 존재하는 단말을 인식하기 위하여 단말(300)에 NAN Discovery 비콘을 전송한다(2303). IoT 기기(100)는 Easy 셋업 방법의 지원을 알리기 위하여 단말(300)에 NAN SDF 퍼블리시를 전송한다(2304). NAN SDF 퍼블리시의 서비스 네임 필드는 Easy 셋업을 지시할 수 있고, 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식인 옵션 3과 보안 정보인 Soft AP 정보에 대한 요청을 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, Soft AP 보안 방식이 사용되는 경우, NAN SDF 퍼블리시의 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식으로서 옵션 3(1903)과, 보안 정보로서 Soft AP 정보(1913) 예를 들어, SSID, 사용 채널, PIN을 포함할 수 있다.
단말(300)은 팝업 윈도우를 표시하여, 상기 팝업 윈도우를 통해 사용자로부터 셋업 확인을 수신한다(2305). 단말(300)은 NAN SDF 퍼블리시에 대한 동의로 IoT 기기(100)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2306). NAN SDF 팔로우업은 옵션 3 및 Soft AP 정보에 대한 응답을 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, Soft AP 보안 방식에서 NAN SDF 팔로우업은 Soft AP 보안 방식에 해당하는 속성 종류인 비밀번호(2023)와 속성 종류에 따른 속성 값인 보안 암호(2033)를 포함할 수 있다.
IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 NAN SDF 팔로우업에 대한 응답으로, 단말(300)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2307). 단말(300)은 Soft AP로 동작한다(2308). 단말(300)과 IoT 기기(100)에는 Soft AP 기반의 셋업이 개시된다(2309, 2310, 2311). 구체적으로, 단말(300)은 IoT 기기(100)에 비콘을 전송한다(2309). IoT 기기(100)와 단말(300)은 서로 연결된 Soft AP 연결 상태가 된다(2310). 단말(300)은 IoT 기기(100)에 AP 정보를 포함하는 환경 설정 데이터를 전송한다(2311). IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 AP에 대한 정보를 기초로 해당 AP(200)와 연결된다(2312).
도 24는 본 개시의 실시예에 따른 DPP 보안 방식의 Easy 셋업 방법을 도시한 도면이다.
이하에서는 DPP 보안 방식의 Easy 셋업 방법에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 19 및 도 20을 함께 참조한다.
도 24를 참조하면, IoT 기기(100)의 전원은 켜지며(2401), 또한 선택적으로 단말(300)에서 Wi-Fi 셋업 서비스를 제공하는 어플리케이션이 실행될 수 있다(2402). IoT 기기(100)는 주변에 존재하는 단말(들)을 인식하기 위하여 NAN Discovery 비콘을 전송한다(2403). IoT 기기(100)는 Easy 셋업을 알리기 위하여 단말(300)에 NAN SDF 퍼블리시를 전송한다(2404). NAN SDF 퍼블리시의 서비스 네임 필드는 Easy 셋업을 지시할 수 있고, 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식인 옵션 4와 보안 정보인 DDP 보안 정보에 대한 요청을 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, DPP 보안 방식이 사용되는 경우, NAN SDF 퍼블리시의 서비스 인포메이션 필드는 보안 방식으로서 옵션 4(1904)와, 보안 정보로서 DDP 보안 정보(1914) 예를 들어, 식별키, 지원 보안 메커니즘을 포함할 수 있다.
단말(300)은 팝업 윈도우를 표시하여, 상기 팝업 윈도우를 통해 사용자로부터 셋업 확인을 수신한다(2405). 단말(300)은 NAN SDF 퍼블리시에 대한 동의로 IoT 기기(100)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2406). NAN SDF 팔로우업은 옵션 4 및 DDP 보안 정보에 대한 응답 예를 들어, 특정 보안 메커니즘을 전송할 수 있다.
도 20을 참조하면, DDP 보안 방식에서 NAN SDF 팔로우업은 DDP 보안 방식에 해당하는 속성 종류인 AP의 맥 주소(2024)와 속성 종류에 따른 속성 값인 맥 주소(2034)를 포함할 수 있다.
IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 NAN SDF 팔로우업에 대한 응답으로, 단말(300)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2407). 단말(300)과 IoT 기기(100)에는 DPP 기반의 셋업이 개시된다(2408, 2409, 2410). 단말(300)은 IoT 기기(100)에 DPP 인증을 전송한다(2408). 단말(300)은 IoT 기기(100)와 DPP에 따른 연결을 설정한다(2409). 단말(300)은 상기 연결을 통해 AP(200)에 대한 AP 정보를 포함하는 환경 설정 데이터를 IoT 기기(100)에 전송한다(2410). IoT 기기(100)는 단말(300)이 전송한 AP 정보를 기초로 AP(200)와 연결된다(2411).
후술되는 실시예에서 IoT 기기가 단말로부터 AP 정보를 수신한 이후에 상기 AP 정보에 기반한 Easy 셋업의 연결(Association) 과정에서 Wi-Fi 셋업에 성공하지 못한 경우, IoT 기기는 릴레이를 통해 Wi-Fi 셋업을 시도할 수 있다.
도 25는 IoT 기기와 AP의 전송 범위에 따라 연결이 실패하는 상황을 설명하는 도면이다.
도 25를 참조하면, IoT 기기(100)는 단말(300)로부터 AP 정보를 획득하고(2501), 상기 AP 정보를 기초로 AP(200)와의 연결을 시도한다. 이 때, IoT 기기(100)가 AP(200)의 전송 범위(2502)를 벗어나는 거리에 위치한 경우 그리고 AP(200)가 IoT 기기(100)의 전송 범위(2503)를 벗어나는 거리에 위치한 경우에 IoT 기기(100)와 AP(200) 간의 연결은 실패할 수 있다(2504).
IoT 기기(100)와 AP(200) 간의 연결이 실패한 경우, 사용자의 Wi-Fi 셋업 실패 이유에 대한 분석과 AP의 추가 설치 또는 이동이 별도로 요구될 수 있다.
도 26은 본 개시의 실시예에 따른 릴레이 기반 셋업(Relay-based Setup)에 대해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 26을 참조하면, IoT 기기(100)는 단말(300)로부터 Easy 셋업을 위한 AP 정보를 획득한다(2601). 또한 IoT 기기(100)는 릴레이 기기(600)은 릴레이 기반 셋업을 위한 데이터 경로를 확보할 수 있다(2602). 여기서, 릴레이 기기(600)은 릴레이 기반 셋업을 지원하는 단말로, IoT 기기(100)의 전송 범위(2603) 내에 위치하며, AP의 전송 범위(2604) 내에도 위치한다. 또한, 릴레이 기기(600)은 AP(200)와 이미 Wi-Fi 셋업을 완료한 상태이다.
도 27은 본 개시의 실시예에 따른 릴레이 기반 셋업의 개략적인 흐름을 도시한 도면이다.
도 27을 참조하면, IoT 기기(100)는 Easy 셋업을 지원하며, Wi-Fi 모듈(101) 및 NAN 모듈(102)를 포함한다. 또한, 단말(300)은 Easy 셋업을 지원하며, Wi-Fi 모듈(301) 및 NAN 모듈(302)를 포함한다. 또한, 릴레이 기기(600)는 Easy 셋업을 지원하며, Wi-Fi 모듈(601) 및 NAN 모듈(602)를 포함한다.
릴레이 기기(600)는 AP(200)와 연결된 상태이다(2701). 단말(300)로부터 수신한 AP 정보를 통해 IoT 기기(100)가 Easy 셋업(2702)의 AP(200) 연결 과정에서 Wi-Fi 셋업에 성공하지 못한 경우(2703), 릴레이 기기(600)와 IoT 기기(100) 간 Wi-Fi 셋업을 수행하기 위해 하기의 절차가 수행될 수 있다.
릴레이 기기(600)와 IoT 기기(100)에는 릴레이 기반 셋업이 개시되면, 릴레이 기기(600)의 NAN 모듈(602)과 IoT 기기(100)의 NAN 모듈(102)에서는 탐색 과정(2704)이 수행된다. 구체적으로, IoT 기기(100)는 Easy 셋업 과정에서 단말(300)로부터 수신한 AP 정보를 통해 AP(200)에 연결되어 있는 기기들을 후보 릴레이 기기들로써 정의하고 탐색 과정을 수행한다(2704). IoT 기기(100)는 후보 릴레이 기기들 중 하나의 기기를 릴레이 기기(600)로써 선택하고, 상기 릴레이 기기(600)와 데이터 전송을 위한 연결을 수행한다. 즉, 릴레이 기기(600)의 Wi-Fi 모듈(601)과 IoT 기기(100)의 Wi-Fi 모듈(101)에서는 Soft AP 보안 방식 또는 NAN Data Path 보안 방식을 통한 연결 과정(2705)이 수행된다. 연결 과정(2705)이 완료됨에 따라, 릴레이 기기(600)의 Wi-Fi 모듈(601)과 IoT 기기(100)의 Wi-Fi 모듈(101)에서는 릴레이 기기-IoT 기기 간 데이터 전송이 수행된다(2706). 또한, AP(200)와 릴레이 기기(600)의 Wi-Fi 모듈(601)에서는 AP-릴레이 기기 간 데이터 전송이 수행된다(2707). 즉, 릴레이 기기(600)는 IoT 기기(100)로부터 Easy 셋업에 필요한 데이터를 수신하고, AP(200)에 전송할 수 있다.
도 28은 본 개시의 실시예에 따른 Soft AP 보안 방식의 릴레이 기반 셋업을 도시한 도면이다.
먼저 도 28에는 도시되지 않았으나, IoT 기기(100)는 단말로부터 AP 정보를 수신한 이후, 일정 횟수의 연결 시도 실패를 통해 AP(200)가 전송 범위 내에 존재하지 않음을 인지한다. 즉, IoT 기기(100)는 Easy 셋업의 AP(200) 연결 과정에서 Wi-Fi 셋업을 실패한 상태이다(2801). IoT 기기(100)는 릴레이 기기(600)에 NAN SDF 퍼블리시를 전송한다(2802). NAN SDF 퍼블리시의 서비스 네임 필드는 릴레이 셋업을 지시할 수 있으며, 서비스 인포메이션 필드는 옵션 3, Soft AP 정보에 대한 요청 및 AP(200)의 SSID를 포함할 수 있다. IoT 기기(100)는 NAN SDF 퍼블리시의 서비스 인포메이션 필드에 AP(200)의 SSID를 포함함으로써 후보 릴레이 기기를 한정할 수 있다.
릴레이 기기(600)는 NAN SDF 퍼블리시에 대한 동의로 IoT 기기(100)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2803). NAN SDF 팔로우업은 Soft AP 정보에 대한 응답을 포함한다. Soft AP 정보에 대한 응답은 Soft AP의 SSID, 채널 AP-릴레이 기기간 데이터 전송률을 포함하고, PIN도 포함할 수 있다. 릴레이 기기(600)가 Soft AP 정보에 대한 응답에 AP-릴레이 기기간 데이터 전송률을 포함함으로써, 복수의 후보 릴레이 기기가 존재하는 경우, IoT 기기(100)는 AP-릴레이 기기 간 데이터 전송률과 릴레이 기기-IoT 기기 간 데이터 전송률의 조화 평균 값이 가장 높은 릴레이 기기를 선택할 수 있다. 만약, 복수의 후보 릴레이 기기들에 대한 데이터 전송률의 조화 평균 값들이 동일한 경우, IoT 기기(100)는 임의로 하나의 릴레이 기기를 선택할 수 있다. IoT 기기(100)는 릴레이 기기(600)가 전송한 NAN SDF 팔로우업에 대한 응답으로, 릴레이 기기(600)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2804). 릴레이 기기(600)는 NAN SDF 팔로우업에 응답하여 Soft AP로 동작한다(2805). Soft AP로 동작하는 경우, 릴레이 기기(600)는 IoT 기기(100)에 환경 설정 데이터를 전송할 수도 있지만, AP(200)와 동일한 PIN 또는 비밀번호를 사용함으로써 IoT 기기(100)에 환경 설정 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 즉, IoT 기기(100)는 AP(200)의 PIN 또는 비밀번호를 사용하여 Soft AP로 동작하는 릴레이 기기(600)와 통신할 수 있다. Soft AP로 동작하는 릴레이 기기(600)는 IoT 기기(100)에 비콘을 전송한다(2806). 릴레이 기기(600)와 IoT 기기(100)는 Soft AP 모드로 연결된다(2807). 릴레이 기기(600)와 IoT 기기(100)는 서로 연결되며(2808), AP(200)와 릴레이 기기(600)는 서로 연결된다(2809). 따라서 릴레이 기기(600)는 IoT 기기(100)와 AP(200) 간에 Easy 셋업에 필요한 데이터를 전달할 수 있다.
도 29는 본 개시의 실시예에 따른 NAN Data Path 보안 방식의 릴레이 기반 셋업 방법을 도시한 도면이다.
도 29를 참조하면, IoT 기기(100)는 Easy 셋업의 AP(200) 연결 과정에서 Wi-Fi 셋업을 실패한 상태이다(2901). IoT 기기(100)는 릴레이 기기(600)에 NAN SDF 퍼블리시를 전송한다(2902). NAN SDF 퍼블리시의 서비스 네임 필드는 릴레이 셋업을 지시할 수 있으며, 서비스 인포메이션 필드는 옵션 3, Soft AP 정보 요청 및 AP(200)의 SSID를 포함할 수 있다. IoT 기기(100)는 NAN SDF 퍼블리시의 서비스 인포메이션 필드에 AP(200)의 SSID를 포함함으로써 후보 릴레이 기기를 한정할 수 있다. 릴레이 기기(600)는 NAN SDF 퍼블리시에 대한 동의로 IoT 기기(100)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2903). NAN SDF 팔로우업은 옵션 2와 AP-릴레이 기기 간 데이터 전송률을 포함할 수 있다. IoT 기기(100)는 릴레이 기기(600)가 전송한 NAN SDF 팔로우업에 대한 응답으로, 릴레이 기기(600)에 NAN SDF 팔로우업을 전송한다(2904). IoT 기기(100)는 Secure NAN 2 Data Path 셋업을 개시한다(2905). 릴레이 기기(600)와 IoT 기기(100)는 서로 연결되며(2906), AP(200)와 릴레이 기기(600)는 서로 연결된다(2907). 따라서 릴레이 기기(600)는 IoT 기기(100)와 AP(200) 간에 Easy 셋업에 필요한 데이터를 전달할 수 있다.
도 30은 본 개시의 일 실시예에 따른 IoT 기기의 구성을 나타낸 도면이다. 설명의 편의를 위해 본 개시와 직접적인 관련이 없는 구성 요소는 그 도시 및 설명을 생략한다.
도 30을 참조하면, IoT 기기(100)는 제어부(103)와 송수신부(104)를 포함한다.
제어부(130)는 기기와 동일 공간에 존재하는 적어도 하나의 단말을 인식하고, AP 정보를 기초로 상기 AP와의 연결을 시도한다.
송수신부(104)는 적어도 하나의 단말로 상기 기기와 액세스 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 전송하고, 상기 적어도 하나의 단말로부터 상기 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 수신한다.
도 31은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다. 설명의 편의를 위해 본 개시와 직접적인 관련이 없는 구성 요소는 그 도시 및 설명을 생략한다.
도 31을 참조하면, 단말(300)은 송수신부(303)를 포함한다.
송수신부(303)는 기기로부터 상기 기기와 액세서 포인트(AP)의 연결에 대한 요청을 수신하고, 상기 요청에 대응하여 상기 기기에 상기 AP와의 연결에 필요한 AP 정보를 전송한다.
본 개시의 다양한 실시예들은 특정 관점에서 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 읽기 전용 메모리(read only memory: ROM: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM: 'RAM)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(인터넷을 통한 데이터 송신 등)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예들을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 개시의 실시예들이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 이러한 메모리는 본 개시의 실시예들을 구현하는 명령들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 개시의 실시예들은 본 명세서의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 개시의 실시예들은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 프로그램 제공 장치는 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 기술 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 청구하고자 하는 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 개시에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시에 따른 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 기기의 무선 통신을 위한 셋업 방법에 있어서,
    NAN (neighborhood area networking) 동기화 비콘(beacon)을 브로드캐스팅하는 과정과;
    상기 기기와 AP (access point) 간의 연결을 위한 보안 정보를 포함하는 NAN 퍼블리시 (publish) SDF(service discovery frame)을 브로드캐스팅하는 과정과;
    단말로부터 상기 연결을 위한 AP 정보를 포함하는 NAN 팔로우업 (follow-up) SDF를 수신하는 과정과 - 상기 AP 정보는 상기 AP의 주소를 포함함 -; 및
    상기 NAN 팔로우업 SDF에서 수신된 상기 AP 정보를 기반으로 상기 연결을 설정하는 과정을 포함하고,
    상기 기기는 상기 NAN 동기화 비콘에 기초하여 상기 단말과 동기화되고,
    상기 AP 정보는 상기 보안 정보에 의해 암호화되는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 위치가 상기 기기의 위치를 포함하는 공간에 있는지 식별하는 과정을 더 포함하고,
    상기 식별하는 과정은,
    상기 기기와 상기 단말 간의 거리를 측정하는 과정과; 및
    상기 단말과 상기 기기 간의 거리가 미리 결정된 제1 임계 값 미만이고, 상기 단말의 신호 강도가 미리 결정된 제2 임계 값보다 큰 경우, 상기 단말의 위치가 상기 기기의 위치를 포함하는 공간에 있는 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기기와 상기 단말 간의 거리는 상기 기기와 상기 단말 간의 왕복 시간에 기초하여 계산되는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 NAN 퍼블리시 SDF는 보안 방식을 더 포함하고,
    상기 보안 방식은 connection-less 방식, NDP (NAN data path) 보안 방식, software enabled access point (soft AP) 보안 방식, device provisioning protocol (DPP) 보안 방식 중 적어도 하나인 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결을 실패한 경우, 상기 AP와 연결된 다른 기기를 릴레이 기기로 선택하는 과정과;
    상기 릴레이 기기와 연결을 설정하는 과정과; 및
    상기 릴레이 기기를 통해 상기 AP와 연결하는 과정을 더 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 릴레이 기기와 연결하는 과정은,
    soft AP 보안 방식 및 NDP 보안 방식 중 하나를 기반으로 상기 릴레이 기기와 상기 연결을 설정하는 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 무선 통신을 위한 셋업하는 기기에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기에 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    NAN (neighborhood area networking) 동기화 비콘(beacon)을 브로드캐스팅하고,
    상기 기기와 AP (access point) 간의 연결을 위한 보안 정보를 포함하는 NAN 퍼블리시 (publish) SDF (service discovery frame)을 브로드캐스팅하고,
    단말로부터 상기 연결을 위한 AP 정보를 포함하는 NAN 팔로우업 (follow-up) SDF를 수신하고 - 상기 AP 정보는 상기 AP의 주소를 포함함 -,
    상기 NAN 팔로우업 SDF에서 수신된 상기 AP 정보를 기반으로 상기 연결을 설정하도록 구성되고,
    상기 기기는 상기 NAN 동기화 비콘에 기초하여 상기 단말과 동기화되고,
    상기 AP 정보는 상기 보안 정보에 의해 암호화되는,
    기기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 단말의 위치가 상기 기기의 위치를 포함하는 공간에 있는지 식별하고,
    상기 기기와 상기 단말 간의 거리를 측정하고,
    상기 단말과 상기 기기 간의 거리가 미리 결정된 제1 임계 값 미만이고, 상기 단말의 신호 강도가 미리 결정된 제2 임계 값보다 큰 경우, 상기 단말의 위치가 상기 기기의 위치를 포함하는 공간에 있는 결정하도록 구성되는 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기기와 상기 단말 간의 거리는 상기 기기와 상기 단말 간의 왕복 시간에 기초하여 계산되는 기기.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 NAN 퍼블리시 SDF는 보안 방식을 더 포함하고,
    상기 보안 방식은 connection-less 방식, NDP (NAN data path) 보안 방식, software enabled access point (soft AP) 보안 방식, device provisioning protocol (DPP) 보안 방식 중 적어도 하나인 기기.
  17. 삭제
  18. 제12항에 있어서, 상기 연결을 실패한 경우,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 연결을 실패한 경우, 상기 AP와 연결된 다른 기기를 릴레이 기기로 선택하고,
    상기 릴레이 기기와 연결을 설정하고,
    상기 릴레이 기기를 통해 상기 AP와 연결하도록 구성되는 기기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    soft AP 보안 방식 및 NDP 보안 방식 중 하나를 기반으로 상기 릴레이 기기와 상기 연결을 설정하도록 구성되는 기기.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
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