KR100861329B1

KR100861329B1 - 상황 모니터링을 지원하는 상황 모니터링 장치 및 상황 모니터링 방법

Info

Publication number: KR100861329B1
Application number: KR1020070034023A
Authority: KR
Inventors: 송준화; 강승우; 손용준; 장혁재; 이진원; 박순일; 이현익; 박태우
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-10-01
Also published as: US8812577B2; US20080248789A1

Abstract

에너지 효율적인 상황 모니터링을 지원하는 모바일 미들웨어, 상황 모니터링 방법, 상황 인식 시스템, 및 상황 인식 서비스 제공 방법이 개시된다. 모바일 미들웨어는 상황 인식 응용 프로그램들로부터 CMQ를 요청 받고, 센서로부터 센서 데이터를 수신하여 CMQ의 만족 여부를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상황 인식 응용프로그램들에 이벤트를 전송한다. 이 때에, 모니터링 수행 중 에너지 소모를 줄이기 위하여 CMQ 만족 여부 판단에 필요한 센서 데이터만이 전송되도록 센서를 제어한다. 따라서 모바일 미들웨어는 상황 인식 응용 프로그램들이 필요로 하는 상황 모니터링을 에너지 효율적으로 수행할 수 있다.

상황 인식(Context Aware), 모바일 미들웨어, 개인 영역 네트워크(Personal Area Network, PAN), 상황 인식 응용 프로그램(Context Aware Application), 상황 모니터링 질의(Context Monitoring Query)

Description

상황 모니터링을 지원하는 상황 모니터링 장치 및 상황 모니터링 방법{CONTEXT MONITORING DEVICE SUPPORTING CONTEXT MONITORING AND METHOD OF CONTEXT MONITORING}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상황 인식 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 미들웨어를 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2의 모바일 미들웨어에 포함된 데이터 처리기를 나타내는 블록도이다.

도 4는 도 2의 모바일 미들웨어에 포함된 CMQ 처리기를 나타내는 블록도이다.

도 5 및 도 6은 도 4의 CMQ 처리기에 포함된 CMQ 색인의 일 예와 CMQ 표의 일 예를 각각 나타내는 도면이다.

도 7은 도 2의 모바일 미들웨어에 포함된 RSC 관리자를 나타내는 블록도이다.

도 8, 도 9, 도 10, 및 도 11은 CMQ의 조건과 상황 요소의 값을 이용하여 RSC를 구하는 일 예를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 모바일 미들웨어 200 : 센서들

300 : 상황 인식 응용 프로그램들

110 : 상황 정보 중개기 120 : 데이터 처리기

130 : CMQ 처리기 140 : RSC 관리자

본 발명은 모바일 미들웨어에 관한 것으로 특히, 상황 인식 응용 프로그램을 위한 에너지 효율적인 상황 모니터링을 지원하는 모바일 미들웨어, 상황 모니터링 방법, 상황 인식 시스템, 및 상황 인식 서비스 제공 방법에 관한 것이다.

최근의 정보통신 패러다임은 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitos Computing), 유비쿼터스 네트워크(Ubiquitos Network), 퍼배시브 컴퓨팅(Pervasive Computing) 등이라 할 수 있다. 이는 모두 동일한 개념으로서, 유비쿼터스가 의미하는 것은 사용자가 언제/어디서라도 원하는 정보를 손쉽게 얻을 수 있음을 말한다. 향후 도래할 유비쿼터스 시대에는 컴퓨팅 및 커뮤니케이션 능력을 가진 스마트 객체들이 동적인 환경 변화를 인식하고 이에 적응할 수 있는 특성, 즉 상황 인식 특성을 갖게 될 것이다.

개인 영역 네트워크(Personal Area Network; 이하 PAN이라 칭함)는 상황 인식 특성을 갖게 될 유비쿼터스 네트워크를 구현하는 핵심기술 이다. PAN은 개인을 중심으로 근거리 이내에서 사용할 수 있는 네트워크 기술을 가리키는데, 이는 네트 워크를 사용할 개인을 중심으로 10여 미터 정도까지 네트워크로 다양한 장비들을 연결할 수 있는 기술을 의미한다. 개인이 중심이 된 PAN은 사용자의 행동, 몸 상태, 환경 등과 관련된 상황들에 맞춰 적절한 서비스를 제공하는 상황 인식 응용 프로그램(Context Aware Application)들에 적합하다. PAN 환경에서는 개인을 중심으로 네트워크가 구성되므로, 휴대가 가능한 모바일 장치는 다양한 센서들로부터 데이터를 받아 상황 인식 응용 프로그램들에게 사용자 상황 정보를 제공하는 핵심 플랫폼이 될 수 있다. 예를 들어, 이동통신 단말기 내에서 상황 정보 수집 및 교환을 통해 사용자가 처한 상황을 인식하고, 해석 및 추론과 같은 처리 과정을 거쳐 상황 인식 응용 프로그램들에게 정보를 제공하고, 상황 인식 응용 프로그램들은 사용자에게 상황에 적합한 서비스를 제공할 수 있다. 이때에, 다수의 상황 인식 응용 프로그램들을 동시에 효율적으로 지원할 수 있는 모바일 미들웨어가 필요하다.

그러나 종래의 상황 인식 응용 프로그램을 지원하는 미들웨어는 자원 검색, 데이터 전처리, 특성 값(feature)의 생성 및 분류, 추론 등과 같은 상황 인식 방법 등을 위한 일반적인 틀(framework)을 제공할 뿐, 상황 모니터링을 에너지 효율적(energy-efficient)으로 지원하는 기술은 미비하다. 또한, 종래의 미들웨어에서 사용되는 데이터 처리 기술은 데이터 스트림에 대한 구조화 질의어(structured query language, SQL) 기반의 질의 모델과 데이터 베이스 연산을 지원하는데, 이러한 기술은 고성능의 서버나 데스크탑 PC와 같이 컴퓨팅 자원에 제약이 없는 환경에 적용되도록 만들어졌다. 즉, 종래의 미들웨어 및 이에 사용되는 데이터 처리 기술은 에너지의 제공이 제한적인 모바일 장치 환경에서는 적합하지 않는 문제가 있다.

따라서 자원의 제약이 심한 모바일 장치 환경에서 센서로부터 제공받는 데이터의 지속적인 모니터링이 가능한 에너지 효율적인 모바일 미들웨어가 요구된다.

본 발명의 목적은 모바일 장치에서 상황 인식 응용 프로그램들이 필요로 하는 상황 모니터링을 수행할 때에 불필요한 센서의 작동을 정지시켜 에너지 효율적으로 모니터링을 수행하는 모바일 미들웨어를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 모바일 장치에서 에너지 효율적인 상황 모니터링 방법, 상황 인식 시스템, 및 상황 인식 서비스 제공 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 미들웨어는 상황 모니터링 질의(Context Monitoring Query, 이하 CMQ) 처리기 및 최소 상황 요소 집합(Reduced Source Cover, 이하 RSC) 관리자를 포함한다.

상기 CMQ 처리기는 요청 받은 CMQ들을 저장하고, 센서들로부터 센서 데이터를 수신하여 상기 저장된 CMQ들의 만족 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과에 따라 이벤트를 전송한다. 상기 RSC 관리자는 상기 수신된 센서 데이터 중에서 상기 CMQ들의 만족 여부 판단에 필요한 최소 상황 요소 집합(Reduced Source Cover, 이하 RSC)에 속한 상황 요소들의 데이터만이 생성되도록 상기 센서들의 활성을 제어한다. 상기 모바일 미들웨어는 개인 영역 네트워크(Personal Area Network, 이하 PAN) 환경에서 사용될 수 있다.

한편, 상기 CMQ들 각각은 상기 각각의 CMQ를 요청한 상황 인식 응용 프로그 램의 아이디를 명시하는 NOTIFY 절, 상기 상황 요소들 중 어느 하나, 연산자, 및 조건 값을 포함하는 적어도 하나 이상의 조건이 연언 표준형(Conjunctive Normal Form)으로 표현된 CONDITION 절, 및 상기 모니터링이 유지되는 시간을 명시하는 DURATION 절을 포함할 수 있다.

상기 CMQ 처리기는 상기 CMQ들을 구별하는 질의ID, 상기 CMQ들의 결과를 나타내는 질의결과, 및 상기 CMQ들이 포함하는 조건들을 나타내는 질의요소를 저장하는 CMQ 표, 및 상기 상황 요소들의 아이디 및 현재 값들을 저장하는 CMQ 색인을 포함할 수 있다. 상기 질의요소는 상기 상황 요소들 각각의 아이디, 상기 상황 요소들 각각의 요구되는 범위를 나타내는 구간조건, 상기 상황 요소들 각각이 상기 구간조건을 만족하는지 여부를 나타내는 요소결과를 포함할 수 있다. 상기 CMQ 색인은 상기 상황 요소들 각각이 가질 수 있는 값을 상기 CMQ들이 요구하는 범위에 따라 영역조각(Region Segment, 이하 RS)으로 구분하여 생성된 RS 노드들로 구성된 RS 리스트, 및 상기 상황 요소들 각각의 아이디와, 상기 상황 요소들 각각의 현재 값을 포함하는 RS 노드를 가리키는 포인터를 가지는 소스표를 포함할 수 있다.

상기 RSC 관리자는 상기 모니터링 결과를 참고하여 상기 CMQ들의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC를 계산하는 RSC 계산기, 및 상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들의 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하거나 데이터 전송율을 줄이는 센서 제어기를 포함할 수 있다. 상기 RSC 계산기는 상기 CMQ들 중 결과가 '참'인 CMQ들이 가지는 모든 '참' 상황 요소들의 집합인 '참' 상황 요소 집합을 구하고, 상기 CMQ들 중 결과가 '거짓'인 CMQ들이 가지는 모든 '거짓' 상황 요 소들의 집합인 '거짓' 상황 요소 집합을 구하고, 상기 '거짓' 상황 요소 집합의 부분 집합 중, 상기 결과가 '거짓'인 CMQ들 마다 하나 이상의 '거짓' 상황 요소를 포함하며, '거짓' 상황 요소들의 개수가 최소인 최소 '거짓' 상황 요소 집합을 구하고, 상기 '참' 상황 요소 집합과 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합의 합집합을 구하고, 상기 합집합에서 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합에 포함된 제 1 상황 요소에 의해 결과가 '거짓'이 되는 상기 CMQ들 중 어느 하나가 상기 '참' 상황 요소 집합에 포함된 제 2 상황 요소에 의해 결과가 '거짓'으로 결정될 수 있는 경우, 상기 제 1 상황 요소를 제외하여 상기 RSC를 계산할 수 있다. 실시예에 따라 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합은 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 방법으로 구한 근사 최소 '거짓' 상황 요소 집합일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수신하여 상기 CMQ 처리기에 상기 센서 데이터를 전송하는 데이터 처리기를 더 포함할 수 있다. 상기 데이터 처리기는 상기 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수신하여 상기 센서 데이터를 출력하는 데이터 수집기 및 상기 데이터 수집기로부터 상기 센서 데이터를 수신하여 특성 값들을 추출하여 상기 특성 값들을 출력하는 특성 값 생성기를 포함할 수 있다.

상기 RSC 관리자는 상기 모니터링 결과를 참고하여 상기 CMQ들의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC를 계산하는 RSC 계산기, 상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들의 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하거나 데이터 전송율을 줄이는 센서 제어기, 및 상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들에 해당하는 특 성 값들을 계산하는 과정을 생략하도록 상기 특성 값 생성기를 제어하여 특성 값 계산 과정에서 소비되는 에너지를 줄이는 특성 값 제어기를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모바일 미들웨어는 상기 요청 받은 CMQ들을 시스템 수준 CMQ들로 변환하여 상기 CMQ 처리기에 출력하는 상황 정보 중개기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상황 모니터링 방법은 요청 받은 CMQ를 등록하는 단계, 센서들로부터 센서 데이터를 수신하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 단계, 상기 수신된 센서 데이터 중에서 상기 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 RSC에 속한 상황 요소들의 데이터만이 생성되도록 상기 센서들의 활성을 제어하는 단계, 및 상기 모니터링 결과에 따라 이벤트를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 상황 모니터링 방법은 PAN 환경에서 사용될 수 있다.

상기 CMQ를 등록하는 단계는 상기 요청 받은 CMQ를 시스템 수준 CMQ로 변환하는 단계, 및 상기 변환된 CMQ를 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 센서들의 활성을 제어하는 단계는 상기 모니터링 결과를 참고하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC를 계산하는 단계, 및 상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들의 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 단계는 상기 센서 데이터 및 상기 센서데이터로부터 추출된 특성 값을 수신하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하고, 상기 센서들의 활성을 제어하는 단계는 상기 수 신된 센서 데이터 및 상기 수신된 특성 값 중에서 상기 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC에 속한 상황 요소들의 데이터만이 생성되도록 상기 센서들의 활성 및 상기 특성 값의 생성을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상황 인식 시스템은 상황 인식 응용프로그램, 센서, 및 모바일 미들웨어를 포함한다.

상기 상황 인식 응용프로그램은 CMQ를 요청하고 상기 CMQ를 만족하는 경우 이벤트를 수신한다. 상기 센서는 사용자 상황 정보를 감지하여 센서 데이터를 생성한다. 상기 모바일 미들웨어는 상기 상황 인식 응용 프로그램으로부터 상기 CMQ를 요청 받아 등록하고, 상기 센서로부터 상기 센서데이터를 수신하여 상기 CMQ의 만족 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과에 따라 이벤트를 제공하고, 상기 모니터링 수행 중 에너지 소모를 줄이기 위하여 상기 센서를 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상황 인식 서비스 제공 방법은 상황 인식 응용 프로그램이 CMQ를 요청하는 단계, 상기 요청 받은 CMQ를 등록하는 단계, 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계, 상기 센서로부터 수신한 상기 센서 데이터를 사용하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 단계, 상기 모니터링 수행 중 상기 등록된 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 RSC를 계산하는 단계, 상기 계산한 결과에 따라 상기 센서를 제어하는 단계, 상기 모니터링 결과에 따라 상기 상황 인식 응용 프로그램에 이벤트를 제공하는 단계, 및 상기 등록된 CMQ의 지속시간이 경과된 경우 상기 등록된 CMQ를 삭제하는 단계를 포함한다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 미들웨어, 상황 모니터링 방법, 상황 인식 시스템, 및 상황 인식 서비스 제공 방법은 상황 모니터링을 에너지 효율적으로 수행할 수 있고, 상황 모니터링을 수행할 때에 불필요한 센서의 작동을 정지시킬 수 있다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이 다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사 용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1을 참조하면, 상황 인식 시스템은 모바일 미들웨어(100), 센서들(200), 및 상황 인식 응용 프로그램들(300)을 포함한다.

모바일 미들웨어(100)는 상황 인식 응용 프로그램(300)으로부터 CMQ를 요청 받아 등록하고, 센서(200)로부터 센서 데이터(SDATA)를 수신하여 상기 CMQ의 만족 여부를 모니터링하고, 상기 CMQ의 결과가 '참'에서 '거짓' 또는 '거짓'에서 '참'으로 변경되는 경우 상황 인식 응용프로그램(300)에 이벤트(EVENT)를 제공하고, 상기 모니터링 수행 중 에너지 소모를 줄이기 위하여 센서(200)를 제어하는 센서 제어 신호(SCON)를 센서(200)에 인가한다.

실시예에 따라 센서들(200)은 빛 센서, 온도 센서, 가속도 측정기 등이 될 수 있고, 각각의 센서들이 센싱하는 상황 요소는 빛, 온도, 가속도 등이 될 수 있다. 센서(200)에서 측정한 센서 데이터(SDATA)는 모바일 미들웨어(100)에 제공되어 상기 모니터링에 활용된다. 상황 인식 응용 프로그램(300)이 요청한 CMQ의 만족 여부를 확인하는 데에 불필요한 센서 데이터(SDATA)를 전송하는 센서(200)는 센서 제어 신호(SCON)에 의해 작동이 정지될 수 있다. 또한, 불필요한 센서 데이터(SDATA)가 상기 모니터링 결과에 따라 필요하게 된 경우 센서 제어 신호(SCON)에 의해 정지된 센서(200)가 다시 작동할 수 있다.

실시예에 따라 상황 인식 응용 프로그램들(300)은 경로 안내 프로그램, 의료 정보 제공 프로그램 등이 될 수 있다. 상황 인식 응용 프로그램들(300)은 프로그램 목적에 따른 CMQ를 모바일 미들웨어(100)에 요청한다. 모바일 미들웨어(100)는 상기 CMQ를 등록하고, 상기 CMQ가 '참'(true) 또는 '거짓'(false)이 되는 지를 모니터링한다. CMQ의 결과가 변경되면 모바일 미들웨어(100)는 상황 인식 응용 프로그램들(300)에 이벤트(EVENT)를 제공한다.

일 실시예에 따른 상황 인식 시스템의 동작을 살펴보면, 상황 인식 응용 프로그램(300)이 모바일 미들웨어(100)에 CMQ를 요청한다. 모바일 미들웨어(100)는 상기 요청 받은 CMQ를 등록하고, 센서(200)로부터 센서 데이터(SDATA)를 수신하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링 결과에 따라 상기 등록된 CMQ의 결과가 '참'에서 '거짓' 또는 '거짓'에서 '참'으로 변경되는 경우 상기 상황 인식 응용 프로그램(300)에 이벤트(EVENT)를 제공한다. 또한, 상기 모니터링 수행 중 상기 등록된 CMQ에 필요한 RSC를 계산하여 RSC에 속하는 상황 요소에 대한 데이터를 센싱하는 센서(200)만 동작하도록 상기 센서를 제어한다. 한편, 모바일 미들웨어(100)는 상기 등록된 CMQ의 지속시간이 경과된 경우 상기 등록된 CMQ를 삭제할 수 있다.

도 2를 참조하면, 모바일 미들웨어(100)는 CMQ 처리기(130) 및 RSC 관리자(140)를 포함한다. 실시예에 따라 모바일 미들웨어(100)는 상황 정보 중개기(110), 데이터 처리기(120)를 더 포함할 수 있다.

상황 정보 중개기(110)는 도 1의 상황 인식 응용 프로그램들(300)로부터 CMQ들을 요청 받는다. 한편, 상기 CMQ는 상기 CMQ를 요청한 도 1의 상황 인식 응용 프로그램(300)의 아이디를 명시하는 NOTIFY 절, 상황 요소, 연산자, 및 값을 포함하는 적어도 하나 이상의 조건이 연언 표준형(Conjunctive Normal Form)으로 표현된 CONDITION 절, 및 상기 모니터링이 유지되는 시간을 명시하는 DURATION 절을 포함할 수 있다. 위와 같은 CMQ에 대한 예문을 들면 [표 1]과 같다.

위의 [표 1]에서 CONDITION 절에 있는 '시간', '위치', 및 '소음'은 사용자의 상황을 표현하는 상황 요소들이고, 기술된 내용은 "28일의 기간 내에, 시간이 오후 9시부터 오후 11사이이고, 사용자의 위치가 운동장이며, 소음이 거의 없는 상황이 발생하면 'App-ID'로 이벤트(EVENT)를 제공하라"는 것이다. 즉, CMQ는 DURATION 절에 있는 기간 내에, CONDITION 절에 있는 상황 요소들이 가지는 조건을 만족하면, NOTIFY 절에 있는 도 1의 상황 인식 응용 프로그램(300)으로 이벤트(EVENT)를 제공해달라는 요청이다.

이때, 실시예에 따라 어플리케이션 수준으로 표현된 CMQ는 CMQ 처리기(130)가 처리할 수 있도록 시스템 수준 표현인 시스템 수준 CMQ로 변환될 수 있다. CMQ가 시스템 수준 CMQ로 변환되면 각 상황 요소들이 가지는 조건은 수치로 표현된다. 예를 들어, 상황 요소인 '소음'에 대한 조건은 '( 소음 = 조용 )'이고, '소음'에 대한 조건이 변환되면 '( 45dB < 소음 < 55dB )'과 같이 될 수 있다. 시스템 수준으로의 변환 규칙은 도 1의 상황 인식 응용 프로그램(300)의 작성자가 정의할 수 있고, 지리 정보 체계(GIS), 위성 위치 확인 시스템(GPS) 등을 활용함에 따라 자동적으로 결정될 수도 있다. 예를 들면, [표 1]의 CMQ는 [표 2]의 시스템 수준 CMQ와 같이 변환될 수 있다.

위의 [표 2]에서 상황 요소인 위치, 소음에 대한 조건이 변환되었다.

상황 정보 중개기(110)는 도 1의 상황 인식 응용 프로그램들(300)로부터 요청받은 CMQ들을 CMQ 처리기(130)가 처리할 수 있는 시스템 수준 CMQ들로 변환하고, 시스템 수준 CMQ들을 CMQ 처리기(130)로 인가한다. 시스템 수준 CMQ들을 입력받은 CMQ 처리기(130)는 CMQ를 만족하는 경우 이벤트(EVENT)를 생성하여 상황 정보 중개기(110)에 이벤트(EVENT)를 인가한다. 상황 정보 중개기(110)는 이벤트(EVENT)를 입력받으면 상기 CMQ를 요청한 도 1의 상황 인식 응용 프로그램(300)에 이벤트(EVENT)를 전송한다. 실시예에 따라 상황 정보 중개기(110)는 생략될 수 있고, CMQ 처리기(130)가 도 1의 상황 인식 응용 프로그램(300)으로부터 직접 CMQ를 요청 받고, 도 1의 상황 인식 응용 프로그램(300)에 직접 이벤트(EVENT)를 전송할 수 있다.

데이터 처리기(120)는 도 1의 센서(200)로부터 센서 데이터(SDATA)를 입력받고, 필요에 따라 센서 데이터(SDATA)로부터 특성 값(FDATA)을 추출하고, 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)을 CMQ 처리기(130)에 입력으로 제공한다. RSC 관리자(140)는 CMQ의 만족 여부 판단에 특성 값(FDATA)이 불필요한 경우 데이터 처리기(120)에 특성 값 제어 신호(FCON)를 인가하고, 특성 값 제어 신호(FCON)를 입력받은 데이터 처리기(120)는 불필요한 특성 값(FDATA)의 추출을 중단한다. 실시예에 따라 데이터 처리기(120)는 생략될 수 있고, CMQ 처리기(130)가 도 1의 센서(200)로부터 직접 센서 데이터(SDATA)를 입력받을 수 있다.

CMQ 처리기(130)는 상황 정보 중개기(110)로부터 입력받은 CMQ들을 저장하고, 데이터 처리기(120)로부터 입력받은 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)을 참고하여 CMQ들의 결과가 '참'(true)인지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링 결과에 따라 CMQ들의 결과가 '참'에서 '거짓' 또는 '거짓'에서 '참'으로 변경되는 경우 상황 정보 중개기(110)를 통하여 상기 변경된 CMQ를 요청한 상황 인식 응용프로그램에 이벤트(EVENT)를 전송한다. CMQ 처리기(130)는 CMQ 만족 여부 판단에 필요한 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)을 추출하기 위한 현재의 모니터링 결과 및 CMQ들에 대한 정보인 모니터링 상황 정보(MON INFO)를 RSC 관리자(140)에 제공한다. 실시예에 따라, CMQ 처리기(130)는 도 1의 상황 인식 응용 프로그램들(300)로부터 CMQ들을 직접 입력받고, CMQ들을 저장하여 CMQ들의 결과의 변경 여부를 모니터링하고, 도 1의 상황 인식 응용 프로그램들(300)에 직접 이벤트(EVENT)를 전송할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 CMQ 처리기(130)는 도 1의 센서들(200)로부터 직접 센서 데이터(SDATA)를 입력받을 수 있다.

RSC 관리자(140)는 CMQ 처리기(130)로부터 모니터링 상황 정보(MON INFO)를 수신하여 CMQ 만족 여부 판단에 필요한 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)과 필요하지 않은 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)을 분류한다. CMQ 만족 여부 판단에 필요한 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)이라 함은 CMQ의 결과가 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)에 의해 '참'에서 '거짓'으로 또는 '거짓'에서 '참'으로 변경되는 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)을 말하고, 이는 RSC에 속하는 상황 요소들에 대한 데이터이다. 센서 데이터(SDATA)가 필요하지 않게 된 경우 해당 센서 데이터(SDATA)를 전송하는 센서에 센서 제어 신호(SCON)를 인가하여 해당 센서가 작동하지 않게 할 수 있다. 또한, 특성 값(FDATA)이 필요하지 않게 된 경우 데이터 처리기(120)에 특성 값 제어 신호(FCON)를 인가하여 특성 값(FDATA)의 추출을 중단하게 할 수 있다. 센서의 작동 중지, 센서 데이터(SDATA)의 전송 중지, 특성 값(FDATA) 추출 중지 등으로 센서에서의 에너지 소비 및 미들웨어에서의 에너지 소비를 감소시킬 수 있다. 특히, 센서를 제어하는 상황 모니터링 방법은 제한된 용량의 배터리를 사용하는 센서 및 모바일 장치에서 매우 효율적일 수 있다. 또한, 센서를 제어하는 상황 모니터링 방법은 모바일 장치가 사용되는 PAN 환경에서 효율적일 수 있다.

도 3을 참조하면, 데이터 처리기(120)는 데이터 수집기(121) 및 특성 값 생성기(122)를 포함한다.

데이터 수집기(121)는 도 1의 센서(200)로부터 센서 데이터(SDATA)를 입력받고, 센서 데이터(SDATA)를 특성 값 생성기(122) 및 도 2의 CMQ 처리기(130)에 제공한다. 특성 값 생성기(122)는 필요에 따라 센서 데이터(SDATA)로부터 특성 값(FDATA)을 추출하고, 특성 값을 도 2의 CMQ 처리기(130)에 제공한다. 특성 값 생성기(122)는 도 2의 RSC 관리자(140)로부터 입력받은 특성 값 제어 신호(FCON)에 의해 특성 값(FDATA)의 추출을 시작하거나 중단한다. CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 특성 값(FDATA)만을 생성하기 때문에 특성 값(FDATA)의 추출에 소비되는 에너지를 줄일 수 있다.

도 4는 도2의 모바일 미들웨어에 포함된 CMQ 처리기를 나타내는 블록도이다.

도 4를 참조하면, CMQ 처리기(130)는 CMQ 색인(131) 및 CMQ 표(132)를 포함한다.

CMQ 색인(131)은 도 2의 데이터 처리기(120)로부터 입력받은 상기 센서 데이터(SDATA) 및/또는 상기 특성 값(FDATA)을 사용하는 CMQ를 빠르게 검색하기 위해 상황 요소의 아이디를 키(key)로 하여 상황 요소의 값을 저장하는 RS 리스트 및 연관된 CMQ를 접근(access)할 수 있게 한다. CMQ 색인(131)은 상황 요소가 가질 수 있는 값이 CMQ들이 요구하는 범위에 따라 영역조각(Region Segment)으로 구분된 RS 노드들로 구성된 RS 리스트 및 상황 요소들과 각 상황 요소가 가장 마지막에 위치했던 상기 RS 노드를 가리키는 포인터를 가지는 소스표를 포함할 수 있다.

CMQ 표(132)는 CMQ들의 아이디, 결과, 및 요구하는 조건들을 해시(hash) 구조로 저장한다. CMQ 표(132)는 해시 구조를 사용하므로 접근시간이 O(1)의 시간 복잡도(time complexity)를 가질 수 있다. CMQ 표(132)는 CMQ의 아이디를 나타내는 질의ID, CMQ의 '참' 또는 '거짓'의 결과를 나타내는 질의결과, 및 CMQ의 조건에 포함되는 상황 요소의 아이디, 상기 상황 요소의 요구되는 범위를 나타내는 구간조건, 상기 상황 요소가 구간조건을 만족하는지 여부를 나타내는 요소결과를 포함하는 질의요소를 포함할 수 있다.

CMQ 처리기(130)에 센서 데이터(SDATA) 또는 특성 값(FDATA)이 입력되면, CMQ 색인(131)에서 현재 값이 입력된 상황 요소를 찾는다. 상황 요소와 연관된 RS 리스트에서 값이 입력되기 전에 저장된 상황 요소의 값과 현재 입력된 상황 요소의 값을 비교한다. 상황 요소의 값이 변경되지 않았으면 CMQ 색인(131) 및 CMQ 표(132)를 업데이트하지 않는다. 상황 요소의 값이 변경되었으면 CMQ 색인(131)의 소스표에서 RS 노드를 가리키는 포인터를 업데이트하고, 변경된 상황 요소의 값에 의해 질의요소의 결과를 CMQ 표(132)에 반영한다. 질의요소의 결과 변경에 의해 CMQ의 만족 여부인 질의결과가 변경된 경우 해당 CMQ를 요청한 상황 인식 응용 프로그램에 이벤트(EVENT)를 전송한다. 또한 변경된 모니터링 상황 정보(MON INFO)를 RSC 관리자에 전송한다. 보다 구체적인 CMQ의 등록, 삭제 및 처리를 도 5 및 도 6의 일 예를 참조하여 설명한다.

도 5 및 도 6은 도 4의 CMQ 처리기에 포함된 CMQ 색인(131a)의 일 예와 CMQ 표(132a)의 일 예를 각각 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, CMQ 색인(131a)의 RS 리스트는 영역 조각으로 구분된 RS 노드들을 포함한다. 상기 RS 리스트의 영역조각은 CMQ에서 요구하는 각 상황 요소의 범위, 즉 각 상황 요소의 구간조건의 상한 또는 하한에 의해서 나눠진다. RS 노드는 RS 노드의 하한이 CMQ에서 요구하는 해당 상황 요소의 범위의 하한과 동일한 CMQ들의 집합인 '+DQSet'과 RS 노드의 하한이 CMQ에서 요구하는 해당 상황 요소의 범위의 상한과 동일한 CMQ들의 집합인 '-DQSet'을 포함한다. 즉, 어떤 상황 요소의 값이 커지면서 RS 노드가 인접한 다음 RS 노드로 변경된 경우, '+DQSet'에 포함된 CMQ의 해당 상황 요소의 결과는 '참'이 되고, '-DQSet'에 포함된 CMQ의 해당 상황 요소의 결과는 '거짓'이 된다.

CMQ를 등록하는 과정을 살펴보면, CMQ가 CMQ 표(132a)에 저장된다. 이 경우 CMQ의 CONDITION 절에 포함된 상황 요소들의 결과는 직전에 업데이트가 된, 현재의 상황 요소의 값에 의해 결정된다. 또한, CMQ 색인(131a)을 업데이트 한다. CMQ의 CONDITION 절에 포함된 각 상황 요소의 구간조건의 하한이 포함된 RS 노드를 찾는다. 상기 RS 노드의 하한과 상황 요소의 구간조건의 하한이 동일한 경우 상기 CMQ를 상기 RS 노드의 '+DQSet'에 포함시키고, 동일하지 않은 경우 RS 노드를 두 개의 RS 노드로 나누고 오른쪽(큰 상황 요소의 값을 포함하는) RS 노드는 상기 CMQ를 원소로 가지는 '+DQSet'과 공집합인 '-DQSet'을 가지며, 왼쪽 RS 노드는 나누기 전의 RS 노드의 '+DQSet'과 '-DQSet'를 그대로 가진다. 또한, CMQ의 CONDITION 절에 포함된 각 상황 요소의 구간조건의 상한이 포함된 RS 노드를 찾는다. 상기 RS 노드의 하한과 상황 요소의 구간조건의 상한이 동일한 경우 상기 CMQ를 상기 RS 노드의 '-DQSet'에 포함시키고, 동일하지 않은 경우 RS 노드를 두 개의 RS 노드로 나누고 오른쪽(큰 상황 요소의 값을 포함하는) RS 노드는 상기 CMQ를 원소로 가지는 '-DQSet'과 공집합인 '+DQSet'을 가지며, 왼쪽 RS 노드는 나누기 전의 RS 노드의 '+DQSet'과 '-DQSet'를 그대로 가진다.

등록된 CMQ를 삭제하는 과정을 살펴보면, 등록된 CMQ가 CMQ 표(132a)에서 제거된다. 또한, CMQ 색인(131a)을 업데이트 한다. 상기 CMQ의 CONDITION절에 포함된 각 상황 요소의 구간조건의 하한과 동일한 하한을 가지는 RS 노드를 찾아서 상기 RS 노드의 '+DQSet'에서 상기 CMQ를 제거하고, 각 상황 요소의 구간조건의 상한과 동일한 하한을 가지는 RS 노드를 찾아서 상기 RS 노드의 '-DQSet'에서 상기 CMQ를 제거한다. 이 때에, '+DQSet'과 '-DQSet'이 모두 공집합이 되면 해당 RS 노드를 포함하는 상황 요소의 값이 상기 RS 노드보다 작고 인접하는(이하, 인접한 왼쪽) RS 노드와 병합한다.

등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 과정을 살펴보면, 도 4의 CMQ 처리기(130)는 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)을 입력받는다. 입력받은 센서 데이터(SDATA) 및/또는 특성 값(FDATA)에서 주어진 값을 가지는 상황 요소를 CMQ 색인(131a)에서 찾고, 상기 상황 요소의 RS 리스트로부터 질의요소의 결과가 변경된 CMQ들을 찾는다. 변경된 질의요소의 결과를 CMQ 표(132a)에 반영하고, 질의요소의 결과 변경에 의해 질의결과가 변경된 경우 이벤트(EVENT)를 발생하고, 변경된 모니터링 상황 정보(MON INFO)를 RSC 관리자에 전송한다.

결과가 변경된 질의요소들을 검색하는 방법을 구체적으로 살펴보면, 상황 요소의 값이 입력되면 상기 상황 요소의 RS 리스트에서 입력된 상황 요소의 값을 포함하는 RS 노드를 찾는다. 이때 직전 상황 요소의 값을 포함하는 RS 노드에서 입력된 상황 요소의 값이 포함된 RS 노드까지 선형적으로 종단하면서 결과가 변경된 질의요소들을 찾는다. 센서 등에서 생성된 상황 요소의 값은 지역성을 가지기 때문에 직전 값과 같거나 비슷하다. 따라서 선형적 검색은 시간 면에서 효율적이다. 결과가 변경된 질의요소들을 계산하는 과정을 구체적으로 살펴보면, 직전 상황 요소의 값을 포함하는 RS 노드(이하, 직전 RS 노드)와 입력된 상황 요소의 값이 포함된 RS 노드(이하, 현재 RS 노드)가 동일한 경우, 결과가 변경된 질의요소는 없다. 직전 RS 노드가 현재 RS 노드보다 왼쪽에 있는 경우, 직전 RS 노드와 인접한 오른쪽 RS 노드로부터 현재 RS 노드까지의 RS 노드들이 포함하는 '+DQSet'들에 포함된 CMQ들에서 '-DQSet'들에 포함된 CMQ들을 제외한 CMQ들의 질의요소의 결과가 '거짓'에서 '참'으로 변경되고, '-DQSet'들에 포함된 CMQ들에서 '+DQSet'들에 포함된 CMQ들을 제외한 CMQ들의 질의요소의 결과가 '참'에서 '거짓'으로 변경된다. 또한, 직전 RS 노드가 현재 RS 노드보다 오른쪽에 있는 경우, 직전 RS 노드로부터 현재 RS 노드와 인접한 오른쪽 RS 노드까지의 RS 노드들이 포함하는 '-DQSet'들에 포함된 CMQ들에서 '+DQSet'들에 포함된 CMQ들을 제외한 CMQ들의 질의요소의 결과가 '거짓'에서 '참'으로 변경되고, '+DQSet'들에 포함된 CMQ들에서 '-DQSet'들에 포함된 CMQ들을 제외한 CMQ들의 질의요소의 결과가 '참'에서 '거짓'으로 변경된다.

도 5 및 도 6의 일 실시예에 따라 등록된 CMQ의 만족 여부를 업데이트 하는 예를 들면, 상황 요소 'S1'의 값은 현재 세 번째 RS 노드에 포함된다. 이때, 상황 요소 'S1'의 값이 첫 번째 RS 노드에 포함되도록 변경되면, '질의ID'가 'Q1', 'Q2'인 CMQ의 질의요소들 중 상기 상황 요소에 해당하는 질의요소의 결과가 '거짓'에서 '참'으로 변경된다. 또한, '질의ID'가 'Q3', 'Q4'인 CMQ의 질의요소들 중 상기 상황 요소에 해당하는 질의요소의 결과가 '참'에서 '거짓'으로 변경된다. 이때, 'Q1'의 질의요소 '{S1, (b0, b1), false}'가 '{S1, (b0, b1), true}'로 변경됨에 따라 'Q1'의 모든 질의요소의 결과가 '참'이 되어 질의결과가 '거짓'에서 '참'으로 변경된다. 따라서 '질의ID'가 'Q1'인 CMQ를 요청한 상황 인식 응용 프로그램에 이벤트(EVENT)를 전송한다.

도 7을 참조하면, RSC 관리자(140)는 센서 제어기(141) 및 RSC 계산기(143)를 포함한다. 실시예에 따라, RSC 관리자(140)는 특성 값 제어기(142)를 더 포함할 수 있다.

센서 제어기(141)는 RSC 계산기(143)로부터 불필요한 센서 데이터에 대한 정보(RSC DATA)를 수신하여 상기 불필요한 센서 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하도록 센서 제어 신호(SCON)를 센서에 인가한다. 센서 제어기(141)는 CMQ의 만족 여부를 결정하는데 필요하지 않은 데이터를 전송하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 정지하여 상기 센서에서 소비되는 에너지를 줄이거나 상기 센서의 데이터 전송율을 줄여 데이터 송신에 소비되는 에너지를 줄일 수 있다. 또한, 필요한 센서 데이터에 대한 정보(RSC DATA)를 수신하여 센서 제어 신호(SCON)를 센서에 인가하여 정지된 센서를 다시 작동하도록 할 수 있다.

특성 값 제어기(142)는 RSC 계산기(143)로부터 불필요한 특성 값에 대한 정보(RSC DATA)를 수신하여 상기 불필요한 특성 값의 계산 과정을 삭제하도록 특성 값 제어 신호(FCON)를 특성 값 생성기에 인가한다. 특성 값 제어기(142)는 CMQ의 만족 여부를 결정하는데 필요하지 않은 특성 값을 계산하는 과정을 생략하도록 특성 값 생성기를 제어하여 특성 값 계산 과정에서 소비되는 에너지를 줄일 수 있다. 또한, 필요한 특성 값에 대한 정보(RSC DATA)를 수신하여 특성 값 제어 신호(FCON)를 통해 특성 값 생성기가 특성 값을 추출하도록 할 수 있다. 실시예에 따라, 특성 값 제어기(142)는 생략될 수 있다.

RSC 계산기(143)는 현재의 상황 모니터링 결과 및 CMQ들에 대한 정보인 모니터링 상황 정보(MON INFO)로부터 CMQ의 만족 여부를 결정하는데 필요한 RSC를 계산한다. RSC를 계산하는 과정을 살펴보면, 결과가 '참'인 상기 CMQ들이 가지는 모든 '참' 상황 요소들의 집합인 '참' 상황 요소 집합을 구하고, 결과가 '거짓'인 상기 CMQ들이 가지는 모든 '거짓' 상황 요소들의 집합인 '거짓' 상황 요소 집합을 구한다. 상기 '거짓' 상황 요소 집합의 부분 집합 중, 결과가 '거짓'인 상기 CMQ들 마다 하나 이상의 상황 요소를 포함하며, '거짓' 상황 요소들의 개수가 최소인 최소 '거짓' 상황 요소 집합을 구한다. 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합은 근사적으로 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 방법으로 구한, 근사 최소 '거짓' 상황 요소 집합일 수 있다. 상기 '참' 상황 요소 집합과 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합의 합집합에서 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합에 포함된 제 1 상황 요소에 의해 결과가 '거짓'이 되는 상기 CMQ가 상기 '참' 상황 요소 집합에 포함된 제 2 상황 요소에 의해 결과가 '거짓'으로 결정될 수 있는 경우, 상기 제 1 상황 요소를 제외하여 RSC를 계산한다. 여기서 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 알고리즘을 사용하는 경우 RSC 계산기(143)의 계산의 복잡도를 줄일 수 있다.

한편, 상기의 RSC는 결과가 '참'인 CMQ에 대해서는 결과가 '거짓'으로 변경되게 만드는 상황 요소들을 모두 포함하지만, 결과가 '거짓'인 CMQ에 대해서는 상황 요소들의 일부만을 포함할 수 있다. 따라서 결과가 '거짓'인 CMQ에서 RSC에 포함되어 모니터링 되고 있는 상황 요소가 모두 '참'이 된 경우, 모니터링 되고 있지 않은 상황 요소들에 대한 센서 및/또는 특성 값 생성기를 모두 작동시킨다. 작동시킨 센서 및/또는 특성 값의 데이터에 따라 CMQ의 결과를 업데이트 한다. 업데이트 한 후, RSC 계산기(143)에서 RSC를 다시 구하고, 변경된 RSC에 따라 센서 및/또는 특성 값 생성기를 제어한다. 이러한 과정을 통해 적은 에너지를 소모하면서 효율적인 상황 모니터링을 할 수 있다.

RSC 계산의 구체적인 예는 도 8, 도 9, 도 10, 및 도 11을 참고하여 설명한다.

도 8, 도 9, 도 10, 및 도 11을 참조하여 RSC를 계산하는 예를 들면, 도 8 에는 '질의 ID'가 'A' 내지 'J'까지인 10개의 CMQ들 및 각 CMQ들의 조건이 표시되어있다. 이 때, CMQ들이 포함하는 상황요소들은 'S10', 'S11', 'S12', 'S13', 'S14', 'S15', 및 'S16'으로 모두 7개가 있다. 이 예에서는, 'S10'의 값은 19, 'S11'의 값은 27, 'S12'의 값은 6, 'S13'의 값은 58, 'S14'의 값은 2, 'S15'의 값은 72, 및 'S16'의 값은 38로 가정한다. 가정된 값에 따라, 도 8에서 점선으로 네모 칸이 쳐진 상황요소의 결과는 '거짓'이 된다.

도 9는 '참' 상황 요소 집합과 '거짓' 상황 요소 집합을 보여준다. 10개의 CMQ 중에서 '거짓'인 상황요소를 포함하지 않는 'A'만이 현재 '참'이기 때문에 'A'가 가지고 있는 조건에 관련된 상황 요소인 'S10'과 'S11'만이 '참' 상황 요소 집합에 포함된다. 한편, '거짓' 상황 요소 집합에 속한 상황 요소 중에서 상황 요소 'S12'에 의해 '거짓'이 되는 CMQ는 'D', 'E', 'F', 'I'가 되고 'S13'에 의해 거짓이 되는 CMQ는 'B', 'J'가 됨을 알 수 있다.

도 10은 최소 '거짓' 상황 요소 집합을 보여준다. 세 개의 상황 요소 'S12', 'S13', 'S14'의 결과가 '거짓'인 이상, 'B' 내지 'J'의 CMQ들 모두의 결과가 '거짓'임을 알 수 있다. 즉, 결과가 '거짓'인 CMQ들인 'B' 내지 'J' 마다 하나 이상의 '거짓' 상황 요소를 포함하는 '거짓' 상황 요소 집합의 부분 집합 중 '거짓' 상황 요소들의 개수가 최소인 것은 최소 '거짓' 상황 요소 집합 '{'S12', 'S13', 'S14'}'이 된다. 또한 이는 그리디 휴리스틱 방법으로 근사적으로 구할 수도 있다. 도 11은 RSC를 보여준다. '참' 상황 요소 집합과 최소 '거짓' 상황 요소 집합의 합집합 '{S10, S11, S12, S13, S14}' 중에서 'S13'에 의해서 '거짓'임을 알 수 있는 CMQ 'B'는 '참' 상황 요소 집합의 상황 요소 'S11'에 의해서 '거짓'임을 알 수 있고, CMQ 'J'는 'S10'에 의해서 거짓임을 알 수 있기 때문에 'S13'은 제외한다. 따라서 최종 RSC는 '{S10, S11, S12, S14}'가 된다. 이에 따라 상황 요소 'S10, S11, S12, S14'에 대한 데이터를 생성하는 센서들만이 작동되도록 할 수 있다.

한편, CMQ의 형태, CMQ 처리기의 데이터 구조, 상황 정보 중개기의 유무, 데이터 처리기의 유무 등은 구현하고자 하는 장치의 특성에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 미들웨어, 상황 모니터링 방법, 상황 인식 시스템, 및 상황 인식 서비스 제공 방법은 에너지 효율적으로 상황 모니터링을 수행할 수 있고, 특히 에너지가 제한적인 모바일 장치에 적합하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 미들웨어, 상황 모니터링 질의 처리 방법, 상황 인식 시스템, 및 상황 인식 서비스 제공 방법은 빠른 시간에 상황 정보를 처리하여 실시간 상황 모니터링을 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

요청 받은 CMQ들을 저장하고, 센서들로부터 센서 데이터를 수신하여 상기 저장된 CMQ들의 만족 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과에 따라 이벤트를 전송하는 CMQ 처리기; 및

상기 수신된 센서 데이터 중에서 상기 CMQ들의 만족 여부 판단에 필요한 최소 상황 요소 집합(Reduced Source Cover, 이하 RSC)에 속한 상황 요소들의 데이터만이 생성되도록 상기 센서들의 활성을 제어하는 RSC 관리자를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제1항에 있어서,

개인 영역 네트워크(Personal Area Network, 이하 PAN) 환경에서 사용되는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 CMQ들 각각은

상기 각각의 CMQ를 요청한 상황 인식 응용 프로그램의 아이디를 명시하는 NOTIFY 절;

상기 상황 요소들 중 어느 하나, 연산자, 및 조건 값을 포함하는 적어도 하나 이상의 조건이 연언 표준형(Conjunctive Normal Form)으로 표현된 CONDITION 절; 및

상기 모니터링이 유지되는 시간을 명시하는 DURATION 절을 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 CMQ 처리기는

상기 CMQ들을 구별하는 질의ID, 상기 CMQ들의 결과를 나타내는 질의결과, 및 상기 CMQ들이 포함하는 조건들을 나타내는 질의요소를 저장하는 CMQ 표; 및

상기 상황 요소들의 아이디 및 현재 값들을 저장하는 CMQ 색인을 포함하는 것을 특징으로 상황 모니터링 장치.
제4항에 있어서, 상기 질의요소는

상기 상황 요소들 각각의 아이디, 상기 상황 요소들 각각의 요구되는 범위를 나타내는 구간조건, 상기 상황 요소들 각각이 상기 구간조건을 만족하는지 여부를 나타내는 요소결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제4항에 있어서, 상기 CMQ 색인은

상기 상황 요소들 각각이 가질 수 있는 값을 상기 CMQ들이 요구하는 범위에 따라 영역조각(Region Segment, 이하 RS)으로 구분하여 생성된 RS 노드들로 구성된 RS 리스트; 및

상기 상황 요소들 각각의 아이디와, 상기 상황 요소들 각각의 현재 값을 포함하는 RS 노드를 가리키는 포인터를 가지는 소스표를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제1항에 있어서, 상기 RSC 관리자는

상기 모니터링 결과를 참고하여 상기 CMQ들의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC를 계산하는 RSC 계산기; 및

상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들의 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하거나 데이터 전송율을 줄이는 센서 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제7항에 있어서, 상기 RSC 계산기는

상기 CMQ들 중 결과가 '참'인 CMQ들이 가지는 모든 '참' 상황 요소들의 집합인 '참' 상황 요소 집합을 구하고,

상기 CMQ들 중 결과가 '거짓'인 CMQ들이 가지는 모든 '거짓' 상황 요소들의 집합인 '거짓' 상황 요소 집합을 구하고,

상기 '거짓' 상황 요소 집합의 부분 집합 중, 상기 결과가 '거짓'인 CMQ들 마다 하나 이상의 '거짓' 상황 요소를 포함하며, '거짓' 상황 요소들의 개수가 최소인 최소 '거짓' 상황 요소 집합을 구하고,

상기 '참' 상황 요소 집합과 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합의 합집합을 구하고,

상기 합집합에서 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합에 포함된 제 1 상황 요소에 의해 결과가 '거짓'이 되는 상기 CMQ들 중 어느 하나가 상기 '참' 상황 요소 집합에 포함된 제 2 상황 요소에 의해 결과가 '거짓'으로 결정될 수 있는 경우, 상기 제 1 상황 요소를 제외하여 상기 RSC를 계산하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제8항에 있어서, 상기 최소 '거짓' 상황 요소 집합은

그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 방법으로 구한 근사 최소 '거짓' 상황 요소 집합인 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수신하여 상기 CMQ 처리기에 상기 센서 데이터를 전송하는 데이터 처리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제10항에 있어서, 상기 데이터 처리기는

상기 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수신하여 상기 센서 데이터를 출력하는 데이터 수집기; 및

상기 데이터 수집기로부터 상기 센서 데이터를 수신하여 특성 값들을 추출하여 상기 특성 값들을 출력하는 특성 값 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제11항에 있어서, 상기 RSC 관리자는

상기 모니터링 결과를 참고하여 상기 CMQ들의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC를 계산하는 RSC 계산기;

상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들의 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하거나 데이터 전송율을 줄이는 센서 제어기; 및

상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들에 해당하는 특성 값들을 계산하는 과정을 생략하도록 상기 특성 값 생성기를 제어하여 특성 값 계산 과정에서 소비되는 에너지를 줄이는 특성 값 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
제1항에 있어서,

상기 요청 받은 CMQ들을 시스템 수준 CMQ들로 변환하여 상기 CMQ 처리기로 출력하는 상황 정보 중개기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 장치.
요청 받은 CMQ를 등록하는 단계;

센서들로부터 센서 데이터를 수신하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 단계;

상기 수신된 센서 데이터 중에서 상기 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 RSC에 속한 상황 요소들의 데이터만이 생성되도록 상기 센서들의 활성을 제어하는 단계; 및

상기 모니터링 결과에 따라 이벤트를 제공하는 단계를 포함하는 상황 모니터링 방법.
제14항에 있어서,

PAN 환경에서 사용되는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 방법.
제14항에 있어서, 상기 CMQ를 등록하는 단계는

상기 요청 받은 CMQ를 시스템 수준 CMQ로 변환하는 단계; 및

상기 변환된 CMQ를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 방법.
제14항에 있어서, 상기 센서들의 활성을 제어하는 단계는

상기 모니터링 결과를 참고하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC를 계산하는 단계; 및

상기 RSC에 속하지 않은 상황 요소들의 데이터를 제공하는 센서의 센싱 및 데이터 전송을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 방법.
제14항에 있어서,

상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 단계는 상기 센서 데이터 및 상기 센서데이터로부터 추출된 특성 값을 수신하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하고,

상기 센서들의 활성을 제어하는 단계는 상기 수신된 센서 데이터 및 상기 수신된 특성 값 중에서 상기 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 상기 RSC에 속한 상황 요소들의 데이터만이 생성되도록 상기 센서들의 활성 및 상기 특성 값의 생성을 제어하는 것을 특징으로 하는 상황 모니터링 방법.
CMQ를 요청하고 상기 CMQ를 만족하는 경우 이벤트를 수신하는 상황 인식 응용프로그램;

사용자 상황 정보를 감지하여 센서 데이터를 생성하는 센서; 및

상기 상황 인식 응용 프로그램으로부터 상기 CMQ를 요청 받아 등록하고, 상기 센서로부터 상기 센서데이터를 수신하여 상기 CMQ의 만족 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과에 따라 이벤트를 제공하고, 상기 모니터링 수행 중 에너지 소모를 줄이기 위하여 상기 센서를 제어하는 모바일 미들웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 인식 서비스 시스템.
상황 인식 응용 프로그램이 CMQ를 요청하는 단계;

상기 요청 받은 CMQ를 등록하는 단계;

센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계;

상기 센서로부터 수신한 상기 센서 데이터를 사용하여 상기 등록된 CMQ의 만족 여부를 모니터링하는 단계;

상기 모니터링 수행 중 상기 등록된 CMQ의 만족 여부 판단에 필요한 RSC를 계산하는 단계;

상기 계산한 결과에 따라 상기 센서를 제어하는 단계;

상기 모니터링 결과에 따라 상기 상황 인식 응용 프로그램에 이벤트를 제공하는 단계; 및

상기 등록된 CMQ의 지속시간이 경과된 경우 상기 등록된 CMQ를 삭제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 인식 서비스 제공 방법.