KR100746090B1 - Ｇｕｉ 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 하는 모니터링소프트웨어 재구성 방법 - Google Patents

Ｇｕｉ 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 하는 모니터링소프트웨어 재구성 방법 Download PDF

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유미선
이광용
마평수
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법에 관한 것으로, 센서 네트워크와 연결되어 센서 네트워크의 토폴로지와 상태, 수신되는 센서 데이터를 사용자에게 이해하기 쉬운 형태로 가시화시켜 보여주는 모니터링 소프트웨어에 있어서, 건물 감시 시스템, 환경 모니터링 시스템 등과 같은 센서 네트워크의 응용 분야에 따라 GUI(Graphic User Interface) 컴포넌트와 센서 네트워크로부터 수신되는 수신 패킷의 형식을 사용자가 추가적으로 정의하여 사용할 수 있도록 아키텍처가 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 원하는 디스플레이 방식으로 센서 네트워크의 상태를 모니터링할 수 있으며, 모니터링 소프트웨어를 다양한 센서 네트워크에 맞게 수정 및 확장하는 것이 용이하게 되는 효과가 있다.
센서 네트워크, 모니터링 소프트웨어, GUI(Graphic User Interface), 플러그인, XML, 패킷

Description

ＧＵＩ 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법{Sensor network monitoring apparatus that GUI component and received packet type are alterable and method for reconstructing monitoring software based on the same}
도 1은 본 발명이 적용되는 센서 네트워크 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따라 모니터링 소프트웨어에 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식을 추가하는 것을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 센서 네트워크 모니터링 장치에서 기본적으로 정의하고 있는 패킷의 종류 및 전송순서를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 있어서 wsn_info 패킷 구조의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 새로운 GUI 컴포넌트 및 패킷이 추가되어 모니터링 소프트웨어가 재구성되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 건물 감시 시스템에 맞게 모니터링 소프트웨어가 변경된 일예를 나타 낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 통신 계층 110: 통신 모듈
200: 패킷 파싱 계층 210: 패킷 파싱 규칙 생성 모듈
220: 패킷 파싱 모듈 300: 센서 데이터 관리 계층
310: 센서 데이터 관리 규칙 생성 모듈
320: 센서 데이터 관리 모듈
400: 디스플레이 프레임워크 계층 410: 컴포넌트 통합 모듈
411: GUI 컴포넌트
본 발명은 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 센서 네트워크와 연결되어 센서 네트워크의 상태와 토폴로지, 수신되는 센서 데이터를 사용자에게 이해하기 쉬운 형태로 가시화시켜 보여주는 모니터링 소프트웨어에 있어서, 건물 감시 시스템, 환경 모니터링 시스템 등과 같은 센서 네트워크의 응용 분야에 따라 GUI(Graphic User Interface) 컴포넌트와 센서 네트워크로부터 수신되는 수신 패킷의 형식을 사용자가 추가적으로 정의하여 사용할 수 있도록 하는 센서 네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 모니터링 소프트웨어를 재구성하는 방법에 관한 것이다.
센서 네트워크의 모니터링을 위한 센서 네트워크 모니터링 소프트웨어(이하 '모니터링 소프트웨어'라 함)에는 여러가지가 있으며, 그 중 대표적인 것으로 Mote-VIEW, TinyViz, SpyGlass 등이 개시되어 있다.
상기 Mote-VIEW는 센서 네트워크의 토폴로지나 센서 데이터를 그래프, 스프레드쉬트, 챠트 등을 이용하여 사용자가 이해하기 쉬운 형태로 디스플레이할 수 있도록 구현되어 있지만, 사용자가 소프트웨어를 변경하거나 확장하는 것이 어려운 구조로 되어 있다는 문제점이 있다.
또 다른 모니터링 소프트웨어인 TinyViz는 TinyOS 시뮬레이터인 TOSSIM에 포함되어 센서 데이터, 디버깅 메시지, 패킷 데이터 등을 디스플레이하는 Java GUI 형태의 소프트웨어로, 드로잉, 이벤트에 대한 반응과 관련된 기능을 사용자가 추가할 수 있도록 지원하고 있기는 하지만, TinyOS 소프트웨어, TOSSIM 시뮬레이터, Mica 센서 네트워크 등의 하드웨어 환경과 통합되어 있기 때문에 다른 센서 네트워크나 시뮬레이터와는 쉽게 연결하여 사용할 수 없는 구조로 구성되어 있다는 문제점이 있다.
또 다른 모니터링 소프트웨어인 SpyGlass는 백그라운드 페인터 플러그인(Background Painter plug-ins), 노드 관계 페인터 플로그인(Node Relation Painter plug-ins), 노드 페인터 플러그인(Node Painter plug-ins), 노드 포지셔너 플러그인(Node Positioner plug-ins), 글로벌 정보 플러그인(Global information plug-ins) 등 여러가지 독립적인 플러그인들의 상호작용을 통해 사용자가 화면 출 력 컴포넌트를 변경할 수 있도록 구성되어 있으며, 사용가 모니터링 소프트웨어의 디스플레이 형태를 변경하고자 하는 경우 변경 항목과 연관된 플러그인의 종류를 선택하면, 사용자의 변경 요청에 따라 새로 작성된 플러그인이 로딩되는 구조로 구성되어 있다.
그러나, 상기 SpyGlass는 사용자에게 출력 화면과 연관된 확장 가능성을 제공하고 있기는 하지만, 하나의 디스플레이 화면에 여러가지 디스플레이 형태, 예를 들어, 센서 네트워크의 토폴로지, 각 센서의 상태 등을 보여주는 GUI 컴포넌트를 추가하여 확장하는 것은 불가능할 뿐만 아니라, 센서 네트워크측으로부터 새로운 정보를 수신하기 위한 데이터 패킷 확장도 불가능하며, 게다가, 디스플레이를 위한 각 플러그인들은 SpyGlass가 제공하는 기본적인 프리미티브(primitive)만을 사용하여 프로그램을 작성해야 한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 센서 네트워크의 응용 분야에 따라 모니터링 소프트웨어의 GUI 컴포넌트를 사용자가 쉽게 추가할 수 있도록 하고, 새롭게 추가된 GUI 컴포넌트가 필요로 하는 센서 데이터를 수신할 수 있도록 수신 패킷의 형식을 사용자가 추가적으로 정의하여 사용할 수 있도록 하는 센서 네트워크 모니터링 장치 및 이를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치는, 통신 계층에 포함되며, 외부 와의 통신을 위한 통신 모듈; 패킷 파싱 계층에 포함되며, 수신 패킷 형식이 정의되어 있는 수신 패킷 형식 파일을 분석하여 새로 추가된 패킷을 파싱할 수 있도록 패킷 파싱 규칙을 생성하는 패킷 파싱 규칙 생성 모듈; 패킷 파싱 계층에 포함되며, 상기 생성된 패킷 파싱 규칙에 따라 상기 통신 모듈로부터 수신된 데이터 패킷을 파싱하는 패킷 파싱 모듈; 센서 데이터 관리 계층에 포함되며, 컴포넌트 데이터 파일을 분석하여 각 GUI 컴포넌트로 상기 데이터 패킷 내의 어떠한 정보가 전달되어야 하는가에 대한 센서 데이터 관리 규칙을 생성하는 센서 데이터 관리 규칙 생성 모듈; 센서 데이터 관리 계층에 포함되며, 상기 생성된 센서 데이터 관리 규칙에 따라 상기 패킷 파싱 모듈로부터 수신된 정보를 분류하여 해당 GUI 컴포넌트로 전달하는 센서 데이터 관리 모듈; 및 디스플레이 프레임워크 계층에 포함되며, GUI 컴포넌트 플러그인 파일을 분석하여 새로 추가된 GUI 컴포넌트가 존재하는지를 확인하고 새로 추가된 GUI 컴포넌트를 통합하여 화면에 디스플레이하는 컴포넌트 통합 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법은, (a) 새로 추가된 GUI 컴포넌트가 존재하는 경우, 수신 패킷 형식이 정의되어 있는 수신 패킷 형식 파일을 분석하여 새로 정의된 추가 패킷이 존재하는지를 확인하는 단계; (b) 새로 정의된 추가 패킷이 존재하는 경우, 상기 새로 정의된 추가 패킷을 파싱할 수 있도록 패킷 파싱 규칙을 생성하는 단계; (c) 컴포넌트 데이터 파일을 분석하여 새로 추가된 GUI 컴포넌트로 상기 추가 패킷 내의 어떠한 정보가 전달되어야 하는가에 대한 센서 데이터 관리 규칙을 생성하는 단계; (d) 상기 생성된 패킷 파싱 규칙에 따라 수신된 데이터 패킷을 파싱하는 단계; (e) 상기 생성된 센서 데이터 관리 규칙에 따라 상기 파싱된 데이터 패킷의 정보를 분류하여 해당 GUI 컴포넌트로 전달하는 단계; 및 (f) 새로 추가된 GUI 컴포넌트를 통합하여 화면에 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 센서 네트워크 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 센서 네트워크 모니터링 시스템은, 무선 센서를 이용하여 주변 환경으로부터 필요한 데이터를 센싱하는 센서 네트워크(Wireless sensor network, WSN)(10), 센서 네트워크(10)의 각 센서들로부터 센싱된 센서 데이터를 수집하여 모니터링 소프트웨어로 전송하는 게이트웨이(20), 모니터링을 위해 게이트웨이(20)로부터 수신된 데이터를 사용자가 이해하기 쉬운 형태로 디스플레이하는 모니터링 서버(30)로 구성되며, 상기 모니터링 서버(30)는 싱크노드인 게이트웨이(20)와 시리얼링크나 TCP/IP의 인터넷망을 통해 연결된다.
즉, 모니터링 소프트웨어는 상기 모니터링 서버(30)상에서 게이트웨이(20)로부터 데이터 패킷을 수신하고 수신된 데이터 패킷을 분석하여 센서 네트워크(10)의 정보를 추출하여 사용자에게 GUI 형태로 디스플레이하는 역할을 하는 소프트웨어 로, 본 발명의 모니터링 소프트웨어는 상기 도 1과 같은 센서 네트워크 모니터링 시스템 환경에서 동작한다.
도 2는 본 발명에 따른 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 나타낸 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 네트워크 모니터링 장치는, 통신 계층(100), 패킷 파싱 계층(200), 센서 데이터 관리 계층(300) 및 디스플레이 프레임워크 계층(400)으로 구성되며, 상기 통신 계층(100)에는 통신 모듈(110)이, 상기 패킷 파싱 계층(200)에는 패킷 파싱 규칙 생성 모듈(210)과 패킷 파싱 모듈(220)이, 상기 센서 데이터 관리 계층(300)에는 센서 데이터 관리 규칙 생성 모듈(310)과 센서 데이터 관리 모듈(320)이, 상기 디스플레이 프레임워크 계층(400)에는 컴포넌트 통합 모듈(410)이 포함되어 있다.
상기 통신 계층(100)의 통신 모듈(110)은 시리얼링크나 인터넷망을 통해 센서 네트워크(10)로부터 데이터 패킷을 수신하여 패킷 파싱 계층(200)으로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 패킷 파싱 계층(200)의 패킷 파싱 모듈(220)은 전달된 패킷을 파싱하여 파싱된 정보를 센서 데이터 관리 계층(300)으로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 센서 데이터 관리 계층(300)의 센서 데이터 관리 모듈(320)은 센서 데이터의 저장 및 관리를 위한 데이터 구조를 생성하고, 패킷 파싱 계층(200)으로부터 수신된 정보를 분류하여 디스플레이 프레임워크 계층(400)내의 각 GUI 컴포넌트(411)로 보내주는 역할을 한다.
상기 디스플레이 프레임워크 계층(400)의 컴포넌트 통합 모듈(410)은 사용자가 플러그인 형태로 작성한 GUI 컴포넌트(411)를 모니터링 소프트웨어로 통합하고 전체 화면에 출력하는 기능을 수행하며, 이 때, 화면 출력에 사용되는 데이터는 센서 데이터 관리 계층(300)으로부터 제공받는다.
상기 각 계층의 모듈은 다른 계층의 모듈과는 기능적으로 완전히 분리되며, 미리 정의된 인터페이스만을 이용하여 다른 계층의 모듈과 통신하므로, 인터페이스가 변경되지 않으면 어느 하나의 계층의 모듈이 수정되어도 다른 계층의 모듈의 변경을 필요로 하지 않도록 구성되어 있다.
상기 패킷 파싱 계층(200), 센서 데이터 관리 계층(300), 디스플레이 프레임워크 계층(400)은 모니터링 소프트웨어가 연결될 센서 네트워크의 응용 분야에 따라 사용자로부터 설정이 변경될 수 있으며, 설정 변경은 사용자가 작성한 '수신 패킷 형식 파일', '컴포넌트 데이터 파일', '센서 정보 파일', 'GUI 컴포넌트 플러그인 파일'을 통해 각각 이루어진다.
이를 더 자세히 설명하면, 사용자는 새로운 GUI 컴포넌트를 플러그인 형태로 작성하여, 즉, 'GUI 컴포넌트 플러그인 파일'을 작성하여 이를 모니터링 소프트웨어에 추가할 수 있으며, '센서 정보 파일', '컴포넌트 데이터 파일', '수신 패킷 형식 파일'을 작성하여 새롭게 추가된 GUI 컴포넌트가 필요로 하는 센서 데이터의 수신, 수신되는 센서 데이터와 GUI 컴포넌트와의 연결, 수신 패킷의 형식을 설정할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 센서 네트워크 모니터링 장치는 사용자가 원하는 방식에 따라 혹은 센서 네트워크의 응용 분야에 따라 GUI 컴포넌트와 수신 패킷의 형식을 사용자가 추가적으로 정의하여 사용할 수 있도록 하는 것에 그 주요한 특징이 있는 바, 이에 대하여 도 3을 참조하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따라 모니터링 소프트웨어에 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식을 추가하는 것을 나타낸 흐름도이다.
설명의 편의상 모니터링 소프트웨어와 연결될 게이트웨이 프로그램은 이미 작성되어 있다고 가정한다.
먼저 사용자는 모니터링 소프트웨어를 새로운 센서 네트워크(10)에 연결하여 사용하기 위해 센서 네트워크(10)에서 사용되는 각 센서 타입 정보를 기술하는 '센서 정보 파일'을 작성하며(S310), 다음의 표 1은 XML로 작성된 '센서 정보 파일'의 일예이다.
Figure 112006071367914-pat00001
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 '센서 정보 파일'에는 각 센서의 타입과 그 센서 타입을 패킷 내에서 참조할 때 사용되는 코드값이 기술되어 있으며, 이 '센서 정보 파일'의 내용은 해당 센서 정보를 디스플레이할 때 사용된다.
그 다음, 사용자는 GUI 컴포넌트의 추가가 필요한지를 확인하여(S320), GUI 컴포넌트의 추가가 필요한 경우, 기본적으로 정의된 패킷 외에 새로운 패킷으로부터 데이터를 수신해야 하는지, 즉, 추가로 패킷 정의가 필요한지를 확인한다(S330).
추가로 패킷 정의가 필요한 경우, 사용자는 추가 패킷의 패킷명 및 포함되는 데이터를 명시하는 '수신 패킷 형식 파일'을 작성하며(S340), 다음의 표 2는 XML로 작성된 '수신 패킷 형식 파일'의 일예이다.
Figure 112006071367914-pat00002
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 '수신 패킷 형식 파일'에는 패킷명, 패킷 내의 각 필드명, 필드의 물리적 위치와 길이가 명시되어 있으며, 파일의 확장성과 사용자의 이해도, 작성의 용이성을 높이기 위하여 XML 형식으로 작성되어 있다.
즉, 사용자가 새로운 정보를 담은 패킷을 센서 네트워크(10)로부터 전송받고자 하면, '수신 패킷 형식 파일' 내에 패킷 태그와 필드 태그를 이용하여 패킷명과 전송되는 정보 필드를 추가하면 되며, 이에 따라 패킷 파싱 계층(200)의 패킷 파싱 규칙 생성 모듈(210)에서 소프트웨어 실행 초기에 사용자가 작성한 '수신 패킷 형식 파일'의 내용을 읽고 새롭게 추가된 패킷을 파싱할 수 있도록 패킷 파싱 규칙을 생성하며, 패킷 파싱 모듈(220)은 상기 생성된 패킷 파싱 규칙을 이용하여 게이트웨이(20)로부터 패킷이 수신되었을 때 새로 추가된 패킷을 파싱하여 센서 데이터 관리 계층(300)의 센서 데이터 관리 모듈(320)로 전송한다.
여기에서, 각 패킷 내 필드의 값은 패킷의 용량을 줄이기 위하여 코드로 작성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 센서 네트워크 모니터링 장치는 패킷 파싱 계층(200)에서 기본적으로 wsn_info 패킷, sensor_data 패킷, node_alive 패킷, node_join 패킷, node_remove 패킷의 5가지 패킷을 정의하고 있으며, 이에 대하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 센서 네트워크 모니터링 장치에서 기본적으로 정의하고 있는 패킷의 종류 및 전송순서를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 wsn_info 패킷은 게이트웨이(20)가 모니터링 서버(30)에 연결되었을 때 가장 먼저 전송하는 패킷으로, 현재 동작중인 센서 네트워크(10)의 구조적 정보를 전송하며, 실제 구현시 도 5에 도시된 바와 같은 패킷 구조를 가질 수 있다.
도 5는 도 4에 있어서 wsn_info 패킷 구조의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 wsn_info 패킷은 현재 연결된 센서 노드의 총 개수(Node number), 각 센서 노드의 아이디(Node ID), 부모 노드의 아이디(Parent node ID), 센서 타입(Sensor type) 정보를 포함하며, 이들 정보들은 센서 네트워크(10)의 관리를 위한 내부 데이터 구조를 생성하는데 사용된다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 sensor_data 패킷은 센서에서 센싱된 데이터를 모니터링 서버(30)로 전송하는 기능을 수행하며, 센서 노드 ID, 센서 종류, 센서 데이터를 포함한다.
상기 node_alive 패킷은 센서 노드의 상태 변경 정보를 전송하기 위한 것으로 센서 노드 ID와 노드의 상태를 포함한다.
상기 node_join 패킷은 새롭게 추가된 센서 노드 정보를 전송하기 위한 것으로 추가된 센서 노드의 ID와 그 센서 노드의 부모 노드 ID를 포함한다.
상기 node_remove 패킷은 제거된 센서 노드의 정보를 전송하기 위한 것으로 제거된 센서 노드의 ID를 포함한다.
상기 sensor_data 패킷, node_alive 패킷, node_join 패킷 및 node_remove 패킷은 발생 순서에 관계없이 발생시마다 모니터링 서버(30)로 전송되며, 상기 패킷에 포함되는 기본적인 정보 외에도 사용자가 추가적으로 패킷 내의 필드를 정의하여 사용하는 것도 가능하다.
한편, 상기 패킷 파싱 계층(200)에서 기본적으로 정의하는 5가지의 패킷 외에 사용자가 추가적으로 필요한 패킷을 정의하는 것도 가능하며, 사용자가 추가적으로 정의한 패킷 내의 필드나 새로운 패킷의 내용은 최종적으로 새로 추가된 GUI 컴포넌트로 제공된다.
다시 도 3을 참조하면, 추가 패킷 정의를 위한 '수신 패킷 형식 파일'의 작성이 완료되면, 추가 패킷의 어떠한 필드가 어떠한 GUI 컴포넌트로 전송되어야 하는지를 명시하는 '컴포넌트 데이터 파일'을 작성하며(S350), 다음의 표 3은 XML로 작성된 '컴포넌트 데이터 파일'의 일예이다.
Figure 112006071367914-pat00003
상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 '컴포넌트 데이터 파일'에는 새로 추가한 GUI 컴포넌트명("A"), 해당 GUI 컴포넌트로 전송될 패킷명("sensor_data")과 패킷 내 필드명 정보("node ID", "data")가 포함되며, 상기 '컴포넌트 데이터 파일' 역시 확장성과 사용자의 이해도, 작성의 용이성 등을 고려하여 XML 형식으로 작성되는 것이 바람직하다.
그 다음, 새로 추가할 GUI 컴포넌트를 작성하여 지정한 플러그인 디렉토리에 복사(저장)한다(S360).
한편, 사용자에 의해 작성된 상기 GUI 컴포넌트 및 여러가지 설정 파일들을 이용하여 모니터링 소프트웨어를 재구성하는 과정에 대하여 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따라 새로운 GUI 컴포넌트 및 패킷이 추가되어 모니터링 소프트웨어가 재구성되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
우선, 디스플레이 프레임워크 계층(400)의 컴포넌트 통합 모듈(410)에서 '센서 정보 파일'을 분석하여 연결될 센서 네트워크(10) 내에 포함된 각 센서의 센서 타입 정보를 저장한다(S610).
그 다음, 디스플레이 프레임워크 계층(400)의 컴포넌트 통합 모듈(410)에서 플러그인 디렉토리를 분석하여 사용자가 새로 추가한 GUI 컴포넌트가 존재하는지 확인한다(S620).
만약 새로 추가된 GUI 컴포넌트가 존재하는 경우, 패킷 파싱 계층(200)의 패킷 파싱 규칙 생성 모듈(210)에서 '수신 패킷 형식 파일'을 확인하여 추가 패킷이 존재하면 새로 정의된 패킷의 내용에 대한 패킷 파싱 규칙을 생성한다(S630~S640).
그 다음, 센서 데이터 관리 계층(300)의 센서 데이터 관리 규칙 생성 모듈(310)에서 '컴포넌트 데이터 파일'을 분석하여 새로 추가한 GUI 컴포넌트로 어떠한 패킷 내의 데이터들이 전달되어야 하는가에 대한 센서 데이터 관리 규칙을 생성한다(S650).
그 다음, 디스플레이 프레임워크 계층(400)의 컴포넌트 통합 모듈(410)에서 지정된 플러그인 디렉토리내의 GUI 컴포넌트를 분석하여 전체 화면 프레임워크 내에 추가하여 화면에 출력한다(S660).
이 때, 화면 출력에 사용되는 데이터는 센서 데이터 관리 계층(300)으로부터 제공받으며, '컴포넌트 데이터 파일'에 명시된 패킷 필드의 경우는 패킷이 수신되는 대로 해당 GUI 컴포넌트로 전달되며, 그 이외에 각 GUI 컴포넌트가 필요로 하는 정보는 센서 데이터 관리 모듈(320)이 제공하는 인터페이스를 통하여 얻는다.
그 다음, 새로 추가된 GUI 컴포넌트에 따라 모니터링 소프트웨어가 구동된다(S670).
만약 상기 S620 단계에서 추가된 GUI 컴포넌트가 없다면 기본적인 설정에 따라 모니터링 소프트웨어가 구동된다.
이와 같이, 사용자가 새로운 GUI 컴포넌트를 플러그인 형태로 작성하여 모니터링 소프트웨어에 추가할 수 있도록 하고, 새롭게 추가된 GUI 컴포넌트가 필요로 하는 센서 데이터를 수신하기 위해 수신 패킷의 형식을 사용자가 추가적으로 정의하여 사용할 수 있도록 센서 네트워크 모니터링 장치를 구성함으로써, 모니터링 소프트웨어를 다양한 센서 네트워크에 맞게 수정 및 확장하는 것이 용이하게 된다.
이하, 본 발명의 모니터링 소프트웨어가 건물 감시를 위한 센서 네트워크 모니터링 시스템에 응용되는 경우를 예로 들어 본 발명의 모니터링 소프트웨어가 재구성되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
설명의 편의상 센서 네트워크에 사용되는 센서는 조도 센서, 적외선 센서이며, 사용자가 건물내 센서의 종류와 이상이 발생한 센서 노드를 표시해 주는 GUI 컴포넌트를 모니터링 소프트웨어에 추가하고자 하는 경우를 예로 들어 설명한다.
우선, 건물 감시 시스템에 맞게 GUI 컴포넌트를 추가하고자 할 때 사용자 설정 작업은 다음과 같다.
① '센서 정보 파일'에 네트워크명이 '건물 감시 시스템'임을 명시하고, 조도 센서와 적외선 센서의 센서 타입 코드와 그에 해당하는 센서명을 명시한다.
② 기본적으로 정의된 sensor_data, node_alive, node_join, node_remove 패킷 외에 추가적으로 사용할 데이터가 없으므로 '수신 패킷 형식 파일'은 수정하지 않는다.
③ '컴포넌트 데이터 파일'에 새로 추가되는 GUI 컴포넌트로 보낼 데이터인 'sensor_data' 패킷의 nodeID와 data 필드를 명시한다. 즉, 추가되는 GUI 컴포넌트로 전송되는 정보는 각 센서 노드의 ID, 각 센서로부터 센싱된 데이터이다.
한편, 상기와 같은 과정을 거쳐 사용자 설정 작업이 완료되면, 이에 따라 모니터링 소프트웨어가 재구성되는 과정은 다음과 같다.
④ 패킷 파싱 계층(200)의 패킷 파싱 규칙 생성 모듈(210)에서 '수신 패킷 형식 파일'을 분석하여 새로 추가된 패킷이 없음을 확인하고 패킷 파싱 규칙을 생성하지 않는다.
⑤ 센서 데이터 관리 계층(300)의 센서 데이터 관리 규칙 생성 모듈(310)에서 '컴포넌트 데이터 파일'을 분석하여 패킷 파싱 계층(200)으로부터 정보를 수신하였을 때 새로 추가될 GUI 컴포넌트로 sensor_data 패킷의 노드 ID와 data를 전송하도록 센서 데이터 관리 규칙을 생성하여 센서 데이터 관리 모듈(320)과 연결한다.
⑥ 디스플레이 프레임워크 계층(400)의 컴포넌트 통합 모듈(410)에서 사용가 추가적으로 작성한 GUI 컴포넌트를 화면 구성 요소로 추가한다.
이 때, '센서 정보 파일'의 내용을 참조하여 GUI 컴포넌트를 통해 센서 타입 정보를 사용자에게 디스플레이하는 것도 가능하다.
상기와 같은 과정을 거쳐 건물 감시 시스템에 맞게 모니터링 소프트웨어가 변경된 일예가 도 7에 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 건물 감시 시스템에 맞게 「토폴로지」와 「센서 데이터」의 기본 GUI 컴포넌트 외에 「센서 상태 알림」이라는 GUI 컴포넌트가 추가된 것을 알 수 있으며, 이에 따른 센서 상태 정보, 예를 들어 배터리 정보 등도 함께 디스플레이되는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 센서 네트워크 모니터링 장치에 따르면, 사용자가 원하는 방식대로 혹은 센서 네트워크의 응용분야에 따라 GUI 컴포넌트의 추가 및 변경, 이에 따른 수신 패킷 형식의 추가 및 변경이 가능하므로, 다양한 센서 네트워크에 맞게 모니터링 소프트웨어를 수정 및 확장하는 것이 가능하게 된다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫번째로, GUI 컴포넌트를 사용자가 자유롭게 추가할 수 있으므로, 사용자가 원하는 디스플레이 방식으로 센서 네트워크의 상태를 모니터링할 수 있게 되는 효과가 있다.
두번째로, 모니터링 소프트웨어가 수신할 수 있는 패킷의 종류 및 형식을 확장 또는 수정할 수 있으므로, 모니터링 소프트웨어를 다양한 센서 네트워크에 맞게 수정 및 확장하는 것이 용이하게 되는 효과가 있다.
세번째로, 센서 네트워크가 확장되어 보다 많은 정보의 디스플레이가 필요할 때, 모니터링 소프트웨어를 재작성하지 않고도 간단하게 GUI 컴포넌트를 추가하고 이에 따른 수신 패킷의 추가 정의만 하면 되므로, 다양한 모니터링 기능을 가진 소프트웨어를 빠른 시간에 개발하는 것도 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 통신 계층에 포함되며, 외부와의 통신을 위한 통신 모듈;
    패킷 파싱 계층에 포함되며, 수신 패킷 형식이 정의되어 있는 수신 패킷 형식 파일을 분석하여 새로 추가된 패킷을 파싱할 수 있도록 패킷 파싱 규칙을 생성하는 패킷 파싱 규칙 생성 모듈;
    패킷 파싱 계층에 포함되며, 상기 생성된 패킷 파싱 규칙에 따라 상기 통신 모듈로부터 수신된 데이터 패킷을 파싱하는 패킷 파싱 모듈;
    센서 데이터 관리 계층에 포함되며, 컴포넌트 데이터 파일을 분석하여 각 GUI 컴포넌트로 상기 데이터 패킷 내의 어떠한 정보가 전달되어야 하는가에 대한 센서 데이터 관리 규칙을 생성하는 센서 데이터 관리 규칙 생성 모듈;
    센서 데이터 관리 계층에 포함되며, 상기 생성된 센서 데이터 관리 규칙에 따라 상기 패킷 파싱 모듈로부터 수신된 정보를 분류하여 해당 GUI 컴포넌트로 전달하는 센서 데이터 관리 모듈; 및
    디스플레이 프레임워크 계층에 포함되며, GUI 컴포넌트 플러그인 파일을 분석하여 새로 추가된 GUI 컴포넌트가 존재하는지를 확인하고 새로 추가된 GUI 컴포넌트를 통합하여 화면에 디스플레이하는 컴포넌트 통합 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수신 패킷 형식 파일에는,
    패킷명, 해당 패킷 내의 각 필드명 및 각 필드의 물리적 위치와 길이에 관한 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 패킷은,
    센서 네트워크의 구조적 정보를 전송하기 위한 wsn_info 패킷;
    각 센서에서 센싱된 데이터를 전송하기 위한 sensor_data 패킷;
    센서 노드의 상태 변경 정보를 전송하기 위한 node_alive 패킷;
    새로 추가된 센서 노드 정보를 전송하기 위한 node_join 패킷; 및
    제거된 센서 노드의 정보를 전송하기 위한 node_remove 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 wsn_info 패킷은 연결된 센서 노드의 총 개수, 각 센서 노드의 아이디, 부모 노드의 아이디, 센서 타입 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하며,
    상기 sensor_data 패킷은 센서 노드 ID, 센서 종류, 센서 데이터 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 node_alive 패킷은 센서 노드 ID, 노드의 상태 정보 중 적어도 어느 하 나의 정보를 포함하고,
    상기 node_join 패킷은 추가된 센서 노드의 ID, 부모 노드의 ID 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하며,
    상기 node_remove 패킷은 제거된 센서 노드의 ID 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 컴포넌트 데이터 파일에는,
    GUI 컴포넌트명 및 해당 GUI 컴포넌트로 전달될 패킷명과 해당 패킷 내 필드명 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 GUI 컴포넌트 플러그인 파일은 사용자에 의해 플러그인 형태로 작성된 GUI 컴포넌트이며,
    상기 GUI 컴포넌트는 사용자에 의해 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 컴포넌트 통합 모듈은,
    센서 정보 파일을 분석하여 센서 네트워크 내에 포함된 각 센서의 센서 타입 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 수신 패킷 형식 파일, 컴포넌트 데이터 파일 및 센서 정보 파일은,
    사용자에 의한 추가 및 변경이 용이하도록 XML 형식으로 기술되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크 모니터링 장치.
  10. (a) 새로 추가된 GUI 컴포넌트가 존재하는 경우, 수신 패킷 형식이 정의되어 있는 수신 패킷 형식 파일을 분석하여 새로 정의된 추가 패킷이 존재하는지를 확인하는 단계;
    (b) 새로 정의된 추가 패킷이 존재하는 경우, 상기 새로 정의된 추가 패킷을 파싱할 수 있도록 패킷 파싱 규칙을 생성하는 단계;
    (c) 컴포넌트 데이터 파일을 분석하여 새로 추가된 GUI 컴포넌트로 상기 추가 패킷 내의 어떠한 정보가 전달되어야 하는가에 대한 센서 데이터 관리 규칙을 생성하는 단계;
    (d) 상기 생성된 패킷 파싱 규칙에 따라 수신된 데이터 패킷을 파싱하는 단계;
    (e) 상기 생성된 센서 데이터 관리 규칙에 따라 상기 파싱된 데이터 패킷의 정보를 분류하여 해당 GUI 컴포넌트로 전달하는 단계; 및
    (f) 새로 추가된 GUI 컴포넌트를 통합하여 화면에 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 (a) 단계 이전에,
    GUI 컴포넌트의 추가가 필요한 경우 추가로 패킷 정의가 필요한지를 확인하는 제 1 단계;
    추가로 패킷 정의가 필요한 경우 상기 수신 패킷 형식 파일에 추가 패킷의 형식을 정의하는 제 2 단계;
    상기 컴포넌트 데이터 파일에 상기 추가 패킷 내의 어떠한 정보가 상기 추가되는 GUI 컴포넌트로 전달되어야 하는지를 기술하는 제 3 단계; 및
    추가가 필요한 GUI 컴포넌트를 작성하여 플러그인 디렉토리에 저장하는 제 4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 (a) 단계 이전에,
    센서 정보 파일을 분석하여 센서 네트워크 내에 포함된 각 센서의 센서 타입 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
    상기 플러그인 디렉토리를 분석하여 새로 추가된 GUI 컴포넌트가 존재하는지를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GUI 컴포넌트와 수신 패킷 형식의 변경이 가능한 센서 네트워크 모니터링 장치를 기반으로 하는 모니터링 소프트웨어 재구성 방법.
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