KR100842286B1 - 경량 웹서버를 포함하는 센서 노드를 이용한 정보 제공시스템 및 그 방법 - Google Patents

경량 웹서버를 포함하는 센서 노드를 이용한 정보 제공시스템 및 그 방법 Download PDF

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본 발명은 경량 웹서버를 포함하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템 및 그 방법을 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 정보 제공 시스템은 내부 센서 모듈에 경량 웹서버를 구비하고 상기 웹서버에 IP(internet protocol) 주소가 할당되어 실시간으로 감지한 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 센서 노드; 상기 센서 노드로부터 전송받은 컨텐츠를 감지 항목별로 분류 및 종합하여 저장하는 중앙 서버; 및 상기 중앙 서버에 정보 제공을 요청하여 정보를 수신하는 사용자 단말기;를 포함하여, 제어기를 통할 필요없이, 원격으로 센서 노드를 제어할 수 있고, 사용자 단말기가 직접 로컬 컨텐츠를 이용할 수 있다.
센서 노드, 경량 웹서버, 컨텐츠

Description

경량 웹서버를 포함하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템 및 그 방법{Iinformation collecting/monitoring system and method using sensor node with TinyWebServer}
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정보 제공 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 경량 웹서버를 탑재한 센서 노드의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정보 제공 방법의 일예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정보 제공 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 경량 웹서버를 구비한 센서 노드를 이용하여, 센서 노드를 원격 관리하고, 사용자가 센서 노드가 감지하여 수집한 컨텐츠를 웹 브라우저를 이용하여 검색 및 수신함으로써 로컬 컨텐츠 제공이 가능한 정보 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재, 지역적으로 분산된 로컬의 센서 노드는 탑재된 센싱 장치를 따라 도로 또는 공기 등의 다양한 정보를 수집하는 기능을 수행한다. 단순하게 센서 노드는 자체의 메모리와 운영 체제를 가지고 있으며, 수집된 정보의 한계치 이상인 정보만을 무선 통신망을 이용하여 일정 거리 내에서 센서 노드의 총괄 책임을 맡는 싱크 노드로 정보를 전달하게 된다.
싱크 노드는 일정 거리 범위 내의 센서 노드로부터 정보를 전달받아, 단순한 통신 릴레이 기능을 이용하여 제어기로 정보를 전달하게 된다. 그러나, 제어기를 사용하게 될 경우, 전원 공급의 문제가 발생되어 응용 분야의 확산을 저해할 수 있다.
또한 기존의 센서 노드 관리 방식은 별도의 프로그램을 이용하거나, 기능을 상실하였을 경우, 직접 방문을 통하여 교체하거나, 아예 폐기하는 방법이 이용되었다.
뿐만 아니라, 이동형 단말장치의 이용이 급속도로 확대됨에 따라, 사용자 단말기에 부재한 컨텐츠가 필요한 긴급 상태에서는 비싼 데이터 요금을 이용하여 컨텐츠 서버에 접속하거나, 고정된 위치의 서버 컴퓨터를 이용하여 필요한 컨텐츠를 제공받는 방법을 이용하였다.
따라서, 광범위한 지역의 센서 노드의 전원 및 기능을 제어기 없이 원격으로 관리할 수 있고, 사용자가 저렴하게 로컬 컨텐츠를 제공받을 수 있는 방법이 필요 하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 센서 노드의 내부 각 모듈에 일종의 웹서버(WebServer) 역할을 하는 경량 웹서버(tinyWebServer)를 탑재하여 제어기를 통할 필요없이, 원격으로 센서 노드를 제어할 수 있는 정보 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 센서 노드와 무선망으로 연결된 싱크 노드의 경량 웹서버를 이용하여 사용자 단말기가 직접 로컬 컨텐츠를 이용할 수 있도록 하는 정보 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템은, 내부 센서 모듈에 경량 웹서버를 구비하고 상기 웹서버에 IP(internet protocol) 주소가 할당되어 실시간으로 감지한 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 센서 노드; 상기 센서 노드로부터 전송받은 컨텐츠를 감지 항목별로 분류 및 종합하여 저장하는 중앙 서버; 및 상기 중앙 서버에 정보 제공을 요청하여 정보를 수신하는 사용자 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 센서 노드는, 내부 센서 모듈에 설치되어 상기 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하고, 상기 센서 모듈 및 다른 내부 각 모듈에 설치되어 상기 각 모듈의 상태를 체크한 후 상태 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 경량 웹서버;를 포함하고, 상기 각 웹서버에 IP 주소가 할당된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 센서 노드를 이용한 정보 제공 방법은, 내부 센서 모듈에 경량 웹서버를 구비하고 상기 웹서버에 IP(internet protocol) 주소가 할당되어 있는 센서 노드가 실시간으로 감지한 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 단계; 중앙 서버가 상기 센서 노드로부터 전송받은 컨텐츠를 감지 항목별로 분류 및 종합하여 저장하는 단계; 및 사용자 단말기가 상기 관제 서버에 정보 제공을 요청하여 정보를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 센서 노드를 이용한 정보 제공 방법은, 상기 센서 노드의 센서 모듈을 포함한 내부 각 모듈에 경량 웹서버를 설치하고, 상기 각 웹서버에 IP 주소를 할당하는 단계; 및 상기 센서 모듈의 경량 웹서버를 이용하여 상기 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하고, 상기 센서 모듈 및 다른 내부 각 모듈의 경량 웹서버를 이용하여 상기 각 모듈의 내부 상태를 체크한 후 상태 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 센서 노드를 이용한 정보 제공 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이 다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정보 제공 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 경량 웹서버를 탑재한 센서 노드의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 정보 제공 시스템은 센서 노드(100), 싱크 노드(200), 사용자 단말기(300) 및 중앙 서버(400)를 포함한다.
센서 노드(100)는 다양한 센서, 센서 노드를 운용 및 구동하기 위한 운영 체계(OS), 수집한 자료의 처리를 위한 소프트웨어(SW), 정보를 외부로 전달하기 위한 인터페이스로 구성되어 있다. 기계적인 장치인 센서는 속도 검지를 위한 자기장 센서, 차선의 이동과 같은 범위에 대한 인식이나 이동 형태를 인식하기 위한 영상 센서 등 피인식체에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
센서 노드는 센서가 감지한 데이터를 전달받아 유용한 값의 범위인지를 판단하고 임계치 범위 내의 정보를 싱크 노드로 전달한다. 센서 노드(100)는 대기 오염도, 수질 오염도, 교각 상태, 교통량 등 도로 상태 등을 감지하고 그 컨텐츠를 전송한다.
도 2를 참조하면, 보다 상세하게, 센서 노드(100)는 파워 모듈, 안테나 모 듈, 다양한 센싱을 위한 센서 모듈, 신호 증폭을 위한 증폭기(amplifier), 정보 수신을 위한 RF 모듈 및 마이크로컨트롤러 등을 포함하며, 각 구성 모듈들은 경량 웹서버(TinyWebServer)를 탑재한다. 각 웹서버에는 IP(Internet Protocol) 주소가 할당된다.
경량 웹서버(tinyWebServer)는 초저전력, 초소형, 저가의 센서 노드에 저전력, 적은 코드 사이즈, 최소한의 하드웨어 리소스를 사용하는 내장형 OS를 목표로 하며, 이들의 구성요소에서 웹 브라우징이 가능하도록 웹서버 기능을 구현한 것을 명칭한다.
센서에 탑재된 웹서버는 센서가 수집한 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하고, 센서 및 기타 각 모듈에 탑재된 웹서버는 모듈의 상태를 체크하고 주기적으로 웹 문서화하여 상위 중앙 서버에 전송한다.
다시 도 1을 참조하면, 싱크 노드(200)는 센서 노드 기능의 축소 기능을 가진 장치로서 센서 노드 및 타 싱크 노드와 무선망으로 연결되어 센서 노드의 정보를 사용자 단말기 또는 중앙 서버에 전달하는 역할을 담당함으로써 통신 거리 범위 한계를 좀 더 넓게 제공한다. 싱크 노드의 통신 범위는 통상 수십 km 반경 내이다.
싱크 노드(200) 또한 내부에 경량 웹서버(TinyWebServer)를 탑재하여, 센서 노드에 대한 파라미터 전달 등의 제어 및 관리가 웹을 통해 가능하게 한다.
즉, 센서 노드로부터의 감지 정보 컨텐츠 및 모듈 상태 정보 컨텐츠를 수신하여 싱크 노드 간의 릴레이를 통해 중앙 서버에 전송한다. 중앙 서버로부터 모듈 제어 명령을 수신하고 싱크 노드 간의 릴레이를 통해 해당 센서 노드에 전송한다. 또한 사용자 단말기가 로컬 컨텐츠를 제공받기 위해 싱크 노드(200)와 웹 브라우징을 통해 통신을 시도하고 필요한 컨텐츠를 요청하면, 해당 센서 노드와 통신을 통해 컨텐츠를 검색하고 사용자 단말기에 컨텐츠를 제공한다.
사용자 단말기(300)는 웹 브라우징이 가능한 문자메시지 또는 멀티미디어 메시지를 송수신할 수 있는 핸드폰, PDA 등의 무선 통신장치 등을 포함하는 개인 단말이다. 웹서버를 탑재한 센서 노드와 싱크 노드를 매개로 하여 웹 브라우징을 통해 통신함으로써 일정한 명령어를 센서 노드로 전달하고 센서 노드로부터 로컬 컨텐츠를 전송받을 수 있다.
중앙 서버(400)는 웹 브라우징을 이용하여 센서 노드의 상태를 수시로 점검하고, 웹서버를 탑재한 센서 노드로부터 전송되어 온 센서 노드의 내부 모듈 상태 정보를 보고받고 관리하며, 센서 맵을 형성한다.
또한 센서 노드로부터 전송되어 온 감지 정보인 컨텐츠를 웹 문서 형식으로 전송받고, 감지 대상(항목) 별로 분류 및 종합하여 항목별 정보 및 종합 정보를 구축하여 저장한다. 중앙 서버(400)는 센서 노드(100)의 웹서버 IP 주소를 기초로 특정 센서 노드를 선택하고, 상기 선택한 센서 노드로부터 특정 로컬 컨텐츠를 수신하여 데이터베이스화할 수도 있다. 중앙 서버(400)는 사용자 단말기(300)로부터 정보 제공 요청을 수신한 경우 해당 정보를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라 각 지역 관리 센터에 해당 정보를 제공하여 이용케 할 수 있다.
예를 들어, 센서 노드(100)로부터 수신한 각종 로컬 컨텐츠를 항목별로 분류하여 대기 상태, 수질 상태, 교각 상태, 도로 상태, 기상 상태 등 다양한 정보를 데이터베이스화할 수 있고, 대기 상태, 기상 상태 및 도로 상태 등을 종합하여 교통 정보로 데이터베이스화할 수도 있다.
특정 예로서, 중앙 서버(400)는 상기 교통 정보로 교통신호관리 서비스, 지능형 지도단속서비스, 대중교통관리서비스, 실시간 경로서비스, 주행상태관리서비스를 제공할 수 있다.
USN 기반 교통신호관리 서비스는 기능적으로 USN 기반 교통신호제어서비스, USN 기반 우선 처리 신호 및 차로 제어 서비스로 구분이 된다. 또한 추가적으로 돌발상황탐지, 돌발상황대응조치, 긴급차량운행관리지원이 가능할 수 있다.
USN 기반 지능형 지도단속 서비스는 속도위반차량단속, 버스전용차선위반단속, 차로위반단속, 신호위반단속, 과적차량 단속으로 구성이 된다. 이들 서비스는 교통단속이라는 유사점이 있으나, 각기 구현되는 기술의 난이도가 확연히 구분될 수 있다.
USN 기반 실시간 경로 서비스는 USN인프라 정보를 활용하여 최적의 경로를 제공할 수 있도록 지원하는 서비스로 일반사용자부터 USN 센서를 지니고 있는 특수차량 사용자까지 다르게 적용 가능하다.
USN 기반 대중교통관리 서비스는 버스의 출발, 도착정보 제공 및 관리, 운행관리, 승하차 승객관리서비스 등으로 구성된다. USN 센서를 가지고 있는 지하철, 택시 관리서비스 등으로 U-city 통합 운영센터에서 관리 운영될 수 있다.
USN 기반 주행도로상태관리 서비스는 USN 기반의 차량 운행과 관련된 도로상태를 파악하고 정보를 전달하여 차량안전운행환경을 구축하게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정보 제공 방법의 일예를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 센서 노드는 전국적인 인프라로서 설치될 수 있고, 중앙 서버는 센서 노드가 주변 환경에 대해 감지하여 형성한 컨텐츠의 생성 일자, 기능, 각 요소들의 정보 및 상태를 점검하기 위하여 원하는 지점의 센서 노드를 선택함에 따라 연관된 정보를 확인할 수 있다. 전국의 인프라에서 수질의 오염도를 측정하는 센서 노드(A)로부터는 수질 오염 맵을 생성하고, 대기 오염도를 측정하는 센서 노드(B)로부터는 대기 오염 맵을 생성하고, 도로 상태를 측정하는 센서 노드로부터는 도로 및 교통 상태 맵을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정보 제공 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 경량 웹서버를 탑재한 센서 노드는 교통량, 도로 상황, 대기 오염도, 수질 오염도, 기상 변화 등을 감지하고 그 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송한다(S410).
중앙 서버는 컨텐츠를 수신한 후 항목별로 분류하고 또한 분석 종합하여 항목별 정보 및 종합 정보를 구축하여 저장한다(S420).
사용자는 사용자 단말기에서 웹 브라우징을 이용하여 인터넷 망을 통해 상기 중앙 서버에 정보 제공을 요청하고 정보 및 관련 서비스를 제공받는다(S430). 사용자는 사용자 단말기와 센서 노드와 무선 망으로 연결되고 경량 웹서버를 역시 탑재한 싱크 노드와 웹 브라우징을 이용하여 정보를 검색하고 로컬 컨텐츠를 제공받을 수도 있다.
본 발명의 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 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 따라, 경량 웹서버(tinyWebServer)를 탑재한 센서 노드를 이용함으로써 중간 제어기 없이 중앙 서버가 센서 노드를 원격으로 관리할 수 있게 된다.
또한 사용자는 광범위한 지역에 분포된 센서 노드와 무선 망으로 연결된 싱 크 노드의 웹 서버를 매개로 하여 센서 노드의 로컬 컨텐츠를 검색할 수 있고, 센서 노드는 상호 연결된 싱크 노드 간의 검색을 통하여 분산 서버 기능을 수행할 수 있게 되어 짧은 시간에 원하는 컨텐츠 검색 및 다운로드가 가능해진다.
중앙 서버는 센서 노드로부터 다양한 정보를 수신하여 센서 맵을 작성할 수 있기 때문에 사용자는 웹 브라우징을 통하여 대기상태, 수질상태, 교각상태, 도로상태 등 다양한 컨텐츠를 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 내부 센서 모듈에 경량 웹서버를 구비하고 상기 웹서버에 IP(internet protocol) 주소가 할당되어 실시간으로 감지한 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 센서 노드;
    상기 센서 노드로부터 전송받은 컨텐츠를 감지 항목별로 분류 및 종합하여 저장하는 중앙 서버; 및
    상기 중앙 서버에 정보 제공을 요청하여 정보를 수신하는 사용자 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 노드와 무선망으로 연결되고, 내부에 경량 웹서버를 구비하여 상기 사용자 단말기의 상기 컨텐츠 검색 요청에 대해 컨텐츠를 검색하여 전송하는 싱크 노드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는, 상기 웹서버의 IP 주소를 기초로 특정 센서 노드를 선택하고 상기 선택한 센서 노드로부터 컨텐츠를 수신하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서 노드는, 파워 모듈, 안테나 모듈, 마이크로 컨트롤러, 증폭기 및 RF 모듈을 더 포함하고, 상기 각 모듈에 구비된 경량 웹서버가 각 모듈의 상태를 체크한 후 내부 상태 정보를 웹 문서화하여 인터넷망을 통해 상기 중앙 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 시스템.
  5. 삭제
  6. 내부 센서 모듈에 경량 웹서버를 구비하고 상기 웹서버에 IP(internet protocol) 주소가 할당되어 있는 센서 노드가 실시간으로 감지한 정보 컨텐츠를 웹 문서화하여 전송하는 단계;
    중앙 서버가 상기 센서 노드로부터 전송받은 컨텐츠를 감지 항목별로 분류 및 종합하여 저장하는 단계; 및
    사용자 단말기가 상기 서버에 정보 제공을 요청하여 정보를 수신하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수신 단계는,
    상기 사용자 단말기가, 인터넷 망을 이용하여, 상기 센서 노드와 무선망으로 연결된 싱크 노드에 컨텐츠 검색을 요청하고 상기 컨텐츠를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 서버가 상기 웹서버의 IP 주소를 기초로 특정 센서 노드를 선택하는 단계; 및
    상기 선택한 센서 노드로부터 컨텐츠를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드를 이용한 정보 제공 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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