KR100918117B1 - 센서 네트워크 관리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 네트워크 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 센서 네트워크 관리 장치는 타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 공간 조인 조건－여기서, 공간 조인 조건은 각각 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 센서 노드 사이의 공간 위치와 관련된 조건임－과 센서 네트워크별로 상이한 비교 연산 조건－여기서, 비교 연산 조건은 각각 센서 네트워크에서 타겟 센서 노드를 추출하기 위한 정보임－이 포함된 질의 메시지를 수신하고, 상기 공간 조인 조건 및 비교 연산 조건을 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크에 각각 속하는 타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 질의 수행 순서를 결정한다. 그리고, 결정된 질의 수행 순서를 기초로 상기 복수의 센서 노드로부터 상기 공간 조인 조건 및 비교 연산 조건에 대한 질의를 수행한 후 질의 수행에 대한 질의 결과를 기초로 타겟 센서 노드를 추출한다.
이러한, 본 별명에 따르면, 서로 다른 센서 네트워크 환경에서 사용자가 원하는 조건에 만족하는 지역의 센서 노드를 효율적으로 검출할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
센서, 센싱, 검출, 질의, 공간, 위치

Description

센서 네트워크 관리 장치 및 그 방법{SENSOR NETWORK MANAGEMENT APPARATUS AND THEREOF}
본 발명은 센서 네트워크 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 두 개 이상의 서로 다른 센서 네트워크 환경에서 관리자가 원하는 센서들을 효율적으로 검색할 수 있는 센서 네트워크 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-022-02, 과제명: USN 미들웨어 플랫폼 기술 개발].
최근 들어 센서 네트워크 데이터베이스와 공간 정보 데이터베이스가 융합된 센서 네트워크 환경에서의 공간 검색 기술이 활발히 연구되고 있다.
센서 네트워크 환경에서의 공간 검색 기술은 센서 네트워크 상의 수많은 센서 노드들로부터 사용자가 원하는 센서 노드를 검색하는 경우에, 공간적인 영역을 이용하여 사용자가 원하는 센서 노드를 검색하는 기술이다. 이러한 공간 검색 기술은 모든 센서 노드들이 자신의 위치(x,y) 정보를 알고 있는 상황에서 사용자가 특정 공간적인 영역인 사각형(x1, y1, x2, y2)내에 위치하는 센서 노드들을 찾고자 할 때, 센서 노드들의 전력 소모량을 최소화하면서 원하는 대상 센서 노드를 신속하게 검색할 수 있는 장점이 있다.
대표적인 종래의 센서 네트워크 환경에서의 공간 검색 기술로, 다음의 도1a및 도 1b에 도시한 분산 공간 색인 방법이 있다.
도 1a 및 도1b는 종래의 센서 네트워크 환경에서의 분산 공간 색인 방법을 도시한 블록도이다.
도 1a 및 도1b에 나타낸 바와 같이, 종래의 센서 네트워크 환경에서의 분산 공간 색인 방법은 각각의 노드들이 자신의 모든 자식 노드들의 ID들과 자식 전체를 포함하는 최소경계사각형(MBR: Minimum Bounding Rectangle)을 저장하고 있다. 그러므로, 도 1a와 같이 검색영역 R이 주어졌을 때, 싱크노드 0(10)은 자식 노드 1(20), 2(40), 3(30)에게 메시지를 전송하기 이전에 자식 노드의 MBR들인 A, B, C와 R과의 비교를 통하여 3의 자식노드(30)에게만 검색 메시지를 전송하도록 한다. 이러한 분산 공간색인방법은 자식 노드 1(20)과 자식 노드 2(40)를 사전에 필터링(filtering) 하여, 이들을 방문함으로써 소요되어야 하는 센서노드의 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이러한 종래의 분산 공간색인방법은 하나의 센서 네트워크에서 센서노드를 공간적으로 검색하기 위해서는 유용하게 사용될 수 있지만, 두 개 이상의 서로 다른 센서 네트워크들이 존재하는 센서 네트워크 환경에서는 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 각 센서 노드들 간의 위치와 관련된 공간적인 관계를 묻는 공간조인 질의를 해결할 수는 없는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 센서 네트워크 환경에서 관리자가 원하는 센서들을 효율적으로 검색할 수 있는 센서 네트워크 관리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따라서, 각각 복수의 센서 노드를 포함하는 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크와 연결되어 데이터 송수신을 하는 센서 노드 관리 장치는,
타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 공간 조인 조건－여기서, 공간 조인 조건은 각각 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 센서 노드 사이의 공간 위치와 관련된 조건임－과 센서 네트워크별로 상이한 비교 연산 조건－여기서, 비교 연산 조건은 각각 센서 네트워크에서 타겟 센서 노드를 추출하기 위한 정보임－이 포함된 질의 메시지를 수신하고, 수신된 질의 메시지를 기초로 상기 타겟 센서 노드 검색을 위한 질의 수행 순서 정보를 생성하는 질의 최적화부; 및 상기 질의 최적화부로부터 수신된 질의 수행 순서 정보를 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크에 대하여 상기 공간 조인 조건과 비교 연산 조건을 수행을 하고, 수행 결과를 이용하여 상기 타겟 센서 노드들을 추출하는 질의 수행부를 포함한다.
여기서, 센서 노드 관리 장치는 둘 이상의 센서 네트워크 각각에 포함된 센서 노드들의 위치 정보를 저장하는 공간 색인부를 더 포함하고,
상기 질의 수행부는 상기 공간 색인부에 저장된 위치 정보를 기초로 상기 공간 조인 조건에 대응되는 센서 노드들을 추출한다.
본 발명의 특징에 따라서, 각각 복수의 센서 노드를 포함하는 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크를 관리하는 센서 노드 관리 방법은,
타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 공간 조인 조건－여기서, 공간 조인 조건은 각각 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 센서 노드 사이의 공간 위치와 관련된 조건임－과 센서 네트워크별로 상이한 비교 연산 조건－여기서, 비교 연산 조건은 각각 센서 네트워크에서 타겟 센서 노드를 추출하기 위한 정보임－이 포함된 질의 메시지를 수신하는 단계; 상기 공간 조인 조건 및 비교 연산 조건을 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크에 각각 속하는 타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 질의 수행 순서를 결정하는 단계; 상기 결정된 질의 수행 순서를 기초로 상기 복수의 센서 노드로부터 상기 공간 조인 조건 및 비교 연산 조건에 대한 질의를 수행하는 단계; 및 상기 질의 수행에 대한 질의 결과를 기초로 상기 타겟 센서 노드를 추출하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 질의 수행 순서를 결정하는 단계는,
기 저장되어 있는 이전 공간 조인 조건과 이전 비교 연산 조건에 의해 선택된 센서 노드들의 정보인 선택도 정보에 상기 공간 조인 조건과 상기 비교 연산 조건에 매칭되는 선택도 정보가 있는지 판단하는 단계; 및 상기 매칭되는 정보가 있는 경우에, 저장되어 있는 선택도 정보를 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크의 타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 질의 수행 순서를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 센서 네트워크 환경에서 사용자가 원하는 조건에 만족하는 지역의 센서 노드를 효율적으로 검출할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 사용자가 다양한 조건을 제시하는 경우, 전체 센서 노드(서로 다른 센서 네트워크 환경에서의 센서 노드)들의 전력 소모량을 최소화하면서 원하는 조건의 정확한 센서의 위치를 검출할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있 다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 센서 네트워크 관리 장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 네트워크 관리 장치가 적용된 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 크게, 응용 서비스부(300), 센서 노드 관리 장치(200), 복수의 센서 네트워크(이하, "센서 노드 집합"이라고도 함)(100, 110)를 포함한다.
응용 서비스부(300)는 사용자로부터 타겟 센서 노드를 파악하기 위한 특정 조건의 질의를 수신하여 센서 노드 관리 장치(200)로 전송하고, 센서 노드 관리 장치(200)로부터 질의에 대응하는 응답을 수신하여 사용자에게 제공하는 기능을 수행한다.
센서 노드 관리 장치(200)는 질의 최적화부(210), 질의 수행부(220), 공간 색인부(230) 및 질의 결과 저장부(240)를 포함한다.
질의 최적화부(210)는 응용 서비스부(300)로부터 사용자의 질의에 대한 질의 메시지를 수신하여 분석하고, 질의 결과 저장부(240)에 질의 메시지를 분석해서 얻은 질의 정보와 동일한 이전 질의 정보에 대한 기록이 있는지 여부를 판단하여 질의 실행 계획 정보를 생성한다. 그리고, 생성된 질의 실행 계획 정보를 질의 수행부(220)로 전송한다.
예를 들어, "유해 가스 농도가 5%이상의 센서 노드들의 반경 10미터 내에 습 도가 60%이상의 조건을 만족하는 지역을 검출하라"는 질의 메시지를 응용 서비스부(300)로부터 수신한 경우에, 질의 최적화부(210)는 유해 가스 농도를 측정하는 센서 네트워크 A, 습도를 측정하는 센서 네트워크 B를 각각 선택하고, 비교 연산 조건(P1, P2) 정보를 센서 네트워크 A는 5% 이상(P1), 센서 네트워크 B는 60%이상(P2)으로 정한다. 그리고, "서로 다른 센서 네트워크의 센서 노드간의 거리가 10미터 내외" 라는 공간 조인 조건(S) 정보를 생성한 후에, 각 센서 네트워크 간의 질의 수행 순서(S->P1->P2)를 결정한다. 이때, 질의 수행 순서는 질의 정보(비교 연산 조건 정보)에 대한 이전 기록이 있는 경우에, 이전 기록의 선택도 정보를 기초로 생성되며, 이전 기록이 없는 경우에, 임의로(랜덤하게) 설정된다.
여기서, 질의 실행 계획 정보는 각 센서 네트워크(100, 110)의 질의 수행 순서 정보 및 센서 네트워크들에 대한 비교 연산 조건 정보 및 공간 조인 조건 정보가 포함된다. 이때, 질의 수행 순서 정보는 질의 수행 순서와 선택도 정보를 포함한다.
질의 수행부(220)는 질의 최적화부(210)로부터 수신된 질의 실행 계획 정보를 기초로 질의 실행을 수행한다. 이때, 질의 수행부(220)는 질의 수행 순서 정보를 기초로 단계적인 질의 실행을 수행한다.
구체적으로, 질의 수행부(220)는 공간 색인부(230)의 공간 색인 정보를 이용하여 최초로 센서 네트워크 A(100)와 B(110)의 모든 센서 노드들에 대하여 공간 조인 조건(S) 정보를 만족하는 제1 후보 노드 쌍을 추출하고, 질의 수행 순서 정보(센서 네트워크 A가 우선인 경우)를 기초로 센서 네트워크 A의 제1 후보 노드에 비 교 연산 조건(P1) 정보에 대한 결과를 산출하도록 한다. 그리고, 질의 수행부(220)는 산출된 센서 네트워크 A 결과와 제1 후보 노드쌍 중 센서 네트워크 B의 후보 노드들과 공간 조인 조건(S) 정보을 만족하는 제2 후보 노드 쌍을 추출한다.
질의 수행부(220)는 추출된 제2 후보 노드 쌍 중 센서 네트워크 B(110)의 센서 노드들에 대하여 비교 연산 조건(P2) 정보에 대한 결과를 산출하도록 제어한다.
그리고, 질의 수행부(220)는 센서 네트워크 A 결과와, 산출된 센서 네트워크 B 결과에 대한 결과 쌍을 최종 결과로 하여 응용 서비스부(300)로 제공한다. 또한, 각 센서 네트워크에 대한 질의에 대한 선택도 정보를 질의 결과 저장부(240)에 저장한다.
공간 색인부(230)는 센서 네트워크 A(100) 및 센서 네트워크 B(110)의 각 센서 노드들의 위치 정보인 공간 색인 정보를 저장하고, 질의 수행부(220)로 저장하고 있는 공각 색인 정보를 제공한다.
센서 네트워크 A(100) 및 B(110)는 각각 복수의 센서 노드(102-1, 102-n, 112-1, 112-n)를 포함하며, 각각의 센서 노드는 부모/자식 형태의 상호 연계성을 갖는다. 이때, 센서 네트워크 A(100) 및 B(110)는 서로 다른 센싱을 수행하는 센서 노드 집합이다.
먼저, 센서 네트워크 A(100)의 센서 노드(102-1)는 제1 공간 색인부(104) 및 제1 질의 수행부(106)를 포함한다.
제1 공간 색인부(104)는 상위 센서 노드 및 하위 센서 노드의 위치 정보가 포함된 분산 공간 색인 정보를 저장한다.
제1 질의 수행부(106)는 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로부터 비교 연산 조건(P1) 정보를 수신하고, 현재 센싱값이 해당 비교 연산 조건(P1) 정보를 만족하는지 여부를 판단하여 그 결과를 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로 전송한다.
또한, 제1 질의 수행부(106)는 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로부터 공간 조인 조건(S) 정보를 수신하고, 센서 노드가 해당 공간 조인 조건(S) 정보에 만족하는지 여부를 판단하여 그 결과를 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로 전송한다. 이때, 제1 질의 수행부(106)는 센서 노드가 최상위 노드인 경우에, 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(200)로부터 제1 후보 노드쌍에서 센서 네트워크 A(100)에 속하는 센서 노드들의 정보를 수신하고, 제1 공간 색인부(104)의 분산 공간 색인 정보를 이용하여 해당 센서 노드만을 공간 검색하여 그 결과를 질의 수행부(220)로 제공한다.
센서 네트워크 B(110)의 센서 노드(112-1)는 제2 공간 색인부(114) 및 제2 질의 수행부(116)를 포함한다.
제2 공간 색인부(114)는 상위 센서 노드 및 하위 센서 노드의 위치 정보룰 포함하는 분산 공간 색인 정보를 저장한다.
제2 질의 수행부(116)는 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로부터 비교 연산 조건(P2) 정보를 수신하고, 현재 센싱값이 해당 비교 연산 조건(P2) 정보를 만족하는지 여부를 판단하여 그 결과를 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로 전송한다.
또한, 제2 질의 수행부(116)는 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로부터 공간 조인 조건(S) 정보를 수신하고, 센서 노드(112-2)가 해당 공간 조인 조건(S) 정보에 만족하는지 여부를 판단하여 그 결과를 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로 전송한다. 이때, 제2 질의 수행부(116)는 센서 노드가 최상위 노드인 경우에, 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 수행부(220)로부터 제2 후보 노드쌍에서 센서 네트워크 A(100)에 속하는 센서 노드들의 정보를 수신하고, 제1 공간 색인부(104)의 분산 공간 색인 정보를 이용하여 해당 센서 노드만을 공간 검색하여 그 결과를 질의 수행부(220)로 제공한다.
이러한, 센서 네트워크 관리 장치는 서로 다른 센서 네트워크 환경에서 사용자가 원하는 조건에 만족하는 지역의 센서 노드를 효율적으로 검출할 수 있는 장점이 있다. 또한, 사용자가 다양한 조건을 제시하는 경우, 전체 센서 노드(서로 다른 센서 네트워크 환경에서의 센서 노드)들의 전력 소모량을 최소화하면서 원하는 조건의 정확한 센서의 위치를 검출할 수 있는 장점이 있다.
다음은 도 3을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치의 센서 노드 관리 방법을 유해 가스 센서 네트워크 A 와 습도 센서 네트워크 B로 구분하여 간략하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치의 센서 노드 검출 과정을 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치(200)는 두 개의 센서 네트워크 A(유해가스 측정을 위한 센서 네트워크)(100) 와 B(습도 측정을 위한 센서 네트워크)(110)가 설치되어 있는 상황에서 센서 네트워크 A(100)와 B(110)에 존재하는 각 센서 노드(102-1, 102-n, 112-1, 112-n)들의 센싱 값에 대하여 비교 연산 조건 P1(유해가스 농도가 5% 이상)과 P2(습도가 60% 이상)가 주어지고, 센서 네트워크 A에 존재하는 센서 노드들의 위치와 센서 네트워크 B에 존재하는 센서 노드들의 위치 간에 공간적인 관계를 나타내는 공간 조인 조건 S(센서 네트워크 A에 속한 센서 노드와 센서 네트워크 B에 속한 센서 노드 사이의 거리가 10m 이내)가 주어졌을 때, 이러한 비교 연산 조건 P1과 P2 그리고 공간 조인 조건 S를 전체 센서 노드들의 전력 소모량을 최소화하면서 수행한다.
우선, 센서 노드 관리 장치(200)는 센서 네트워크 A(100), B(110)의 전체 센서 노드에 대하여 공간 조인 조건 S에 대한 제1 후보 노드 쌍을 추출하고(S100), 제1 질의 수행부(106)을 이용하여 제1 후보 노드 쌍 중에 센서 네트워크 A(100)의 센서 노드에 대하여 P1을 수행한다(S102). 그리고, 센서 노드 관리 장치(200)는 P1 수행 결과와 제1 후보 노드쌍 중 센서 네트워크 B(110)의 센서 노드에 대해 공간 조인 조건 S를 재수행하여 제2 후보 노드 쌍을 추출한다(S104).
그 후 센서 노드 관리 장치(200)는 제2 질의 수행부(116)을 이용하여 제2 후보 노드 쌍 중 센서 네트워크 B(110)의 센서 노드에 대하여 P2를 수행하고(S106), 상기 S102 단계의 P1 수행 결과와 상기 S106 단계의 P2 수행 결과를 이용하여 최종 결과를 생성한 후 선택도 정보를 저장한다(S108).
이때, 선택도 정보는 각각의 센서 네트워크내의 전체 센서 노드 중 P1 또는 P2와, S를 만족한 센서 노드가 얼마나 있는지 여부를 나타내는 정보로서, 센서 네 트워크 A의 비교 연산 조건(P1)의 결과에 기초하여 센서 네트워크 A의 선택도는 3/9가 되고, 센서 네트워크 B의 비교 연산 조건(P2)의 결과에 기초하여 센서 네트워크 B의 선택도는 2/9가 된다.
이러한, 센서 노드 관리 장치의 센서 노드 검출 과정에 대하여 다음의 도 4의 센서 노드 관리 방법을 통해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치의 센서 노드 관리 방법을 도시한 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치(200)의 질의 최적화부(210)는 응용 서비스부(300)로부터 타겟 센서 노드들을 검출하기 위하여 공간 조인 조건(S) 정보와 비교 연산 조건(P1, P2) 정보를 포함하는 질의 메시지를 수신한다(S201).
질의 최적화부(210)는 수신된 질의 메시지에 포함된 질의 정보와 동일한 이전 질의 정보가 질의 결과 저장부(240)에 저장되어 존재하는지 여부를 판단한다(S202).
상기 S202 단계의 판단 결과, 동일한 이전 질의 정보가 존재하지 않는 경우에, 질의 최적화부(210)는 센서 네트워크 A(100) 또는 센서 네트워크 B(110) 중 임의의 선택 네트워크가 먼저 비교 연산 조건(P1, P2)을 수행하도록 랜덤으로 순서를 설정하여 질의 실행 계획 정보를 생성한다. 그리고, 생성된 질의 실행 계획 정보를 질의 수행부(220)로 전송한다(S204).
상기 S202 단계의 판단 결과, 동일한 이전 질의 정보가 존재하는 경우에, 질 의 최적화부(210)는 질의 결과 저장부(240)로부터 질의 메시지에 포함됨 질의 정보의 비교 연산 조건(P1, P2)에 대한 센서 네트워크 A(100)와 B(110)의 선택도 정보를 획득하여 질의 실행 계획 정보를 구성하여 질의 수행부(220)로 전송한다(S203). 이하, 본 발명의 실시 예에서는 센서 네트워크 A(100)가 센서 네트워크 B(110)보다 선택도가 낮다고 가정한다.
질의 수행부(220)는 수신된 질의 실행 계획 정보에 포함된 센서 네트워크 A (100)및 B(110)에 대한 공간 색인 정보를 공간 색인부(230)로부터 획득하고(S205), 공간 색인 정보를 이용하여 공간 조인 조건 정보를 만족하는 제1 후보 노드 쌍을 추출한다(S206).
그리고, 질의 수행부(220)는 선택도(Selectivity)값이 낮은 센서 네트워크 A(100)의 제1 후보 노드 쌍에 속한 센서 노드들에 대하여 비교 연산 조건(P1)을 수행하도록 지시한다(S207).
센서 네트워크 A(100)의 해당 센서 노드(102)의 제1 질의 수행부(106)는 센서 네트워크 A(100)의 센서 노드 부분 집합(제1 후보 노드 쌍에 속한 센서 노드들의 집합)에 대하여 제1 공간 색인부(104)를 이용하여 비교 연산 조건(P1)을 수행하고, 그 결과[A.R]를 질의 수행부(220)로 전송한다(S208).
질의 수행부(220)는 네트워크 A(100)의 제1 후보 노드 쌍의 센서 노드들로부터 주어진 결과[A.R]을 수신하고, 그 결과와 센서 네트워크 B(110)의 센서 노드 부분 집합(제1 후보 노드 쌍에 속한 센서 노드들의 집합)과 공간 조인 조건(S)를 다시 수행하여 제2 후보 노드 쌍을 추출한다(S209).
그리고, 질의 수행부(220)는 센서 네트워크 A(100)에서와 같이 제2 후보 노드 쌍에 속한 센서 네트워크 B(110)의 센서 노드들에 대하여 비교 연산 조건(P2)를 수행을 지시하여 그 결과(B.R)를 얻는다(S210).
질의 수행부(220)는 비교 연산 조건(P1)의 결과[A.R]과 비교 연산 조건(P2)의 결과[B.R]에 대한 선택도 정보를 질의 결과 저장부(240)에 저장하고, 응용 서비스부(300)로 최종 타겟 센서 노드들에 대한 결과를 전송한다(S211).
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 방법에서는 서로 다른 2개의 센서 네트워크 A,B에 대해서만 설명하였지만, 다수 개의 센서 네트워크가 연결되어 있는 경우에도 위와 동일한 방식으로 질의를 수행하여 그 응답에 대한 결과를 제공할 수도 있다. 다만, 공간 조인 조건(Sk, k는 자연수)이 다수 개 주어졌을 때는 공간 조인 조건들 Sk를 모두 수행한 다음에 그 결과 후보 노드들의 쌍의 수가 적은 것부터 수행하는 것이 전체 필터링(Filtering) 측면에서 최대의 효과를 얻을 수 있다. 모든 공간 조인 조건들 Sk를 미리 모두 수행하는 것은 센서 노드 관리 장치에서 부담이 될 수 있느나, 센서 노드들의 전력 소모와는 무관하며, 더욱이 이 작업은 한번만 수행하면 다음에 동일한 질의가 수행될 때, 이전에 수행하였던 결과를 이용할 수 있으므로 큰 부담이 되지는 않는다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 방법은 서로 다른 센서 네트워크간에서 사용자가 다양한 조건을 제시하는 경우, 전체 센서 노드(서로 다른 센서 네트워크 환경에서의 센서 노드)들의 전력 소모량을 최소화하면서 정확한 센서의 위치를 검출할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1a 및 도1b는 종래의 센서 네트워크 환경에서의 분산 공간 색인 방법을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 네트워크 관리 장치가 적용된 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치의 센서 노드 검출 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 노드 관리 장치의 센서 노드 관리 방법을 도시한 순서도이다.

Claims (11)

  1. 각각 복수의 센서 노드를 포함하는 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크와 연결되어 데이터 송수신을 하는 센서 노드 관리 장치에 있어서,
    타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 공간 조인 조건－여기서, 공간 조인 조건은 각각 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 센서 노드 사이의 공간 위치와 관련된 조건임－과 센서 네트워크별로 상이한 비교 연산 조건－여기서, 비교 연산 조건은 각각 센서 네트워크에서 타겟 센서 노드를 추출하기 위한 정보임－이 포함된 질의 메시지를 수신하고, 수신된 질의 메시지를 기초로 상기 타겟 센서 노드 검색을 위한 질의 수행 순서 정보를 생성하는 질의 최적화부; 및
    상기 질의 최적화부로부터 수신된 질의 수행 순서 정보를 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크에 대하여 상기 공간 조인 조건과 비교 연산 조건을 수행을 하고, 수행 결과를 이용하여 상기 타겟 센서 노드들을 추출하는 질의 수행부
    를 포함하는 센서 노드 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 센서 네트워크 각각에 포함된 센서 노드들의 위치 정보를 저장하는 공간 색인부를 더 포함하고,
    상기 질의 수행부는 상기 공간 색인부에 저장된 위치 정보를 기초로 상기 공 간 조인 조건에 대응되는 센서 노드들을 추출하는 센서 노드 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    이전 수행하였던 이전 공간 조인 조건과 이전 비교 연산 조건의 이전 수행 결과에 대한 각각 센서 네트워크의 센서 노드 추출 정보인 선택도 정보를 기 저장하는 질의 결과 저장부를 더 포함하고,
    상기 질의 최적화부는 상기 공간 조인 조건과 상기 비교 연산 조건에 대한 선택도 정보가 상기 질의 결과 저장부에 저장되어 있는지 경우에, 상기 질의 결과 저장부에 저장되어 있는 선택도 정보를 기초로 상기 질의 수행 순서 정보를 생성하는 센서 노드 관리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 질의 최적화부는,
    상기 공간 조인 조건을 우선 수행한 후에, 상기 공간 조인 조건과 상기 비교 연산 조건에 대한 선택도 정보를 기초로 상기 둘 이상의 센서 네트워크에 대하여 상기 비교 연산 조건을 수행을 하도록 상기 질의 수행 순서 정보를 생성하는 센서 노드 관리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 타겟 센서 노드는 각각 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 적어도 둘 이상의 센서 노드인 것을 특징으로 하는 센서 노드 관리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 질의 수행부는,
    상기 둘 이상의 센서 네트워크 각각에 대하여 상기 비교 연산 조건을 수행하고, 각각 센서 네트워크별로 상기 비교 연산 조건에 맞는 센서 노드들을 추출하는 센서 노드 관리 장치.
  7. 각각 복수의 센서 노드를 포함하는 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크를 관리하는 센서 노드 관리 방법에 있어서,
    타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 공간 조인 조건－여기서, 공간 조인 조건은 각각 서로 다른 센서 네트워크에 속하는 센서 노드 사이의 공간 위치와 관련된 조건임－과 센서 네트워크별로 상이한 비교 연산 조건－여기서, 비교 연산 조건은 각각 센서 네트워크에서 타겟 센서 노드를 추출하기 위한 정보임－이 포함된 질의 메시지를 수신하는 단계;
    상기 공간 조인 조건 및 비교 연산 조건을 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크에 각각 속하는 타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 질의 수행 순서를 결정하는 단계;
    상기 결정된 질의 수행 순서를 기초로 상기 복수의 센서 노드로부터 상기 공간 조인 조건 및 비교 연산 조건에 대한 질의를 수행하는 단계; 및
    상기 질의 수행에 대한 질의 결과를 기초로 상기 타겟 센서 노드를 추출하는 단계
    를 포함하는 센서 노드 관리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 질의 수행 순서를 결정하는 단계는,
    기 저장되어 있는 이전 공간 조인 조건과 이전 비교 연산 조건에 의해 선택된 센서 노드들의 정보인 선택도 정보에 상기 공간 조인 조건과 상기 비교 연산 조건에 매칭되는 선택도 정보가 있는지 판단하는 단계; 및
    상기 매칭되는 정보가 있는 경우에, 저장되어 있는 선택도 정보를 기초로 상기 서로 다른 둘 이상의 센서 네트워크의 타겟 센서 노드들을 검색하기 위한 질의 수행 순서를 결정하는 단계
    를 포함하는 센서 노드 관리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 매칭되는 정보가 없는 경우에, 상기 비교 연산 조건에 대하여 랜덤하게 센서 네트워크의 질의 수행 순서를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 센서 노드 관리 방법
  10. 제8항에 있어서,
    상기 질의를 수행하는 단계는,
    기 저장되어 있는 상기 복수의 센서 노드들에 대한 위치 정보를 기초로 상기 복수의 센서 노드 중 상기 공간 조인 조건의 제1 후보 노드를 추출하는 단계;
    상기 질의 수행 순서를 기초로 제1 센서 네트워크의 센서 노드 중 상기 제1 후보 노드에 속한 센서 노드들에 대하여 제1 비교 연산 조건을 수행하는 단계;
    상기 제1 후보 노드 중 상기 제1 비교 연산 조건에 의해 선출된 제1 센서 네트워크의 센서 노드와 대응되는 제2 센서 네트워크의 센서 노드들에 대하여 상기 공간 조인 조건을 수행하여 제2 후보 노드를 추출하는 단계; 및
    상기 제2 후보 노드 중 상기 제2 센서 네트워크의 센서 노드에 대하여 제2 비교 연산 조건을 수행하는 단계
    를 포함하는 센서 노드 관리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 타켓 센서 노드들을 추출하는 단계 이후에,
    상기 복수의 센서 네트워크 별로 상기 타겟 센서 노드의 추출 비율에 대한 제1 선택도 정보를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 센서 노드 관리 방법.
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