KR100944974B1 - Automatic control system based on the correlation between user controlling pattern data and wireless sensor collecting data and automatic control method thereof - Google Patents

Automatic control system based on the correlation between user controlling pattern data and wireless sensor collecting data and automatic control method thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크에 의한 자동 제어에 관한 것으로, 본 발명에서는 무선 센서 네트워크를 구성하는 모든 센서들이 수집한 데이터를 전송하는 것이 아니라, 사용자 제어 패턴 데이터와 연관성이 높은 무선 센서들, 즉 대표 센서들만이 제어 대상 기기에 접속된 액츄에이터로 수집한 데이터를 전송한다.The present invention relates to automatic control by a wireless sensor network. In the present invention, wireless sensors that are highly related to user control pattern data, that is, representative sensors, do not transmit data collected by all sensors of the wireless sensor network. Only the controller transmits the collected data to the actuator connected to the controlled device.

본 발명에서는 대표 센서를 선정하기 위하여 초기화 과정 중에 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성(correlation)을 계산하여 사용한다.In the present invention, in order to select a representative sensor, a correlation between user control pattern data and wireless sensor collection data is calculated and used during an initialization process.

본 발명에서는 제어 대상 기기를 제어함에 있어서 무선 센서 네트워크가 반드시 필요한 최소한의 동작만을 수행하여 기존의 방식에 비하여 월등히 적은 통신(Communication)으로 자동 제어가 이루어지므로, 전체 네트워크를 수명을 크게 늘릴 수 있다.In the present invention, since the wireless sensor network performs only the minimum operations necessary for controlling the control target device, automatic control is performed with much less communication (communication) than the conventional method, so that the entire network can be greatly extended.

Description

사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 시스템 및 그 자동 제어 방법{Automatic control system based on the correlation between user controlling pattern data and wireless sensor collecting data and automatic control method thereof}Automatic control system based on the correlation between user controlling pattern data and wireless sensor collecting data and automatic control method

본 발명은 무선 센서 네트워크에 의한 자동 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반하여 다수의 무선 센서들 중에서 대표 센서를 선정하고, 선정된 대표 센서로부터 제공되는 데이터에 의해 자동 제어를 수행하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to automatic control by a wireless sensor network, and more particularly, to select a representative sensor among a plurality of wireless sensors based on the association of user control pattern data and wireless sensor collection data, and to provide the selected representative sensor from the selected representative sensor. The present invention relates to a system and a method for performing automatic control by the data.

최근 수년간 디지털 집적 회로의 집적도가 높아지고 저전력 기술이 향상되면서 무선 마이크로 센서를 이용하여 실제 환경의 데이터를 지속적으로 수집하는 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Networks) 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재까지 이러한 무선 센서 네트워크는 실시간 위치 추적, 환경 상태 감시, 유비쿼터스 환경 구축, 건강 상태 확인 등 여러 방면에서 활용될 가능성이 제시되었다. 무선 센서 네트워크의 각 센서들은 정보 처리 능력과 무선 통신 기능을 갖추고 있다. 센서 회로가 환경으로부터 측정한 신호를 디지털로 변환하여 변환된 값을 메모리에 저장해 두었다가 다른 센서들을 통해 베이스 스테이션으로 전달한다. 사용자들은 베이스 스테이션을 통해 각 센서들이 수집한 데이터에 접근할 수 있으며, 베이스 스테이션 자체적으로 센서들로부터 전달받은 데이터를 분석하여 주변 기기들을 제어할 수도 있다. In recent years, as the degree of integration of digital integrated circuits increases and the low power technology improves, research on wireless sensor networks (WSN) technology that continuously collects data of a real environment by using a wireless micro sensor has been actively conducted. To date, these wireless sensor networks have been suggested for use in a variety of ways, including real-time location tracking, environmental condition monitoring, ubiquitous environments, and health checks. Each sensor in the wireless sensor network has information processing capabilities and wireless communication capabilities. The sensor circuit converts the signal measured from the environment into digital, stores the converted value in memory, and passes it to the base station through other sensors. Users can access data collected by each sensor through the base station, and the base station itself can analyze peripheral data to control peripheral devices.

무선 센서 네트워크가 기존 일반 무선 Ad-hoc 네트워크와 가장 크게 다른 점은 네트워크를 구성하고 있는 기기들의 자원이 부족하다는 것이다. 각 센서들은 유선 전원에 연결되지 않고, 설치 시에 부착된 배터리에 의해 동작한다. 이 때 센서들의 설치 범위가 넓을 경우 배터리가 소모된 센서를 찾아서 교체하는 것은 큰 수고와 비용을 초래하기 때문에 각 센서는 수 년간의 기간 동안 부착된 하나의 배터리에 의존해서 동작해야 한다.The biggest difference between the wireless sensor network and the conventional wireless ad hoc network is the lack of resources of the devices constituting the network. Each sensor is not connected to a wired power source, but is operated by a battery attached at the time of installation. If the sensors are installed in a wide range, finding and replacing a battery-depleted sensor can be very laborious and expensive, so each sensor must operate on a single battery attached for several years.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 불필요한 센서들의 동작, 특히 배터리를 가장 많이 소모하는 활동인 통신(Communication) 과정을 최소화함으로써 네트워크를 구성하는 센서들의 수명을 연장할 수 있는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 시스템 및 그 자동 제어 방법을 제공함을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and the user control that can extend the life of the sensors constituting the network by minimizing the operation of unnecessary sensors, especially the communication process, which is the activity that consumes the most battery. An object of the present invention is to provide an automatic control system and an automatic control method based on the correlation between pattern data and wireless sensor collection data.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 시스템은, 주어진 환경에서 수집한 무선 센서 수집 데이터와 액츄에이터로부터 전송받은 사용자 제어 패턴 데이터의 연관성 값이 소정의 임계 값을 초과하면 액츄에이터로 등록 패킷을 전송하고, 액츄에이터로부터 대표 센서로 선택되면 수집한 무선 센서 수집 데이터를 포함하는 리포트 패킷을 액츄에이터로 전송하는 다수의 무선 센서들; 제어 대상 기기; 사용자가 상기 제어 대상 기기를 제어하는 사용자 제어 패턴 데이터를 상기 제어 대상 기기로부터 전송받아 기록하고, 기록된 사용자 제어 패턴 데이터를 포함한 연관성 계산 요청 패킷을 상기 다수의 무선 센서들에 플러딩하고, 상기 다수의 무선 센서들로부터 전송받은 등록 패킷에 포함된 정보를 기초로 하여 하나 이상의 대표 센서들을 선택하고, 선택된 하나 이상의 대표 센서들로부터 전송받은 무선 센서 수집 데이터에 기초하여 상기 제어 대상 기기를 제어하는 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터를 루트 노드로 하여 상기 다수의 무선 센서들과의 무선 전송로를 형성하는 무선 센서 네트워크;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the automatic control system based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data according to the present invention, the correlation value of the wireless sensor collection data collected in a given environment and the user control pattern data transmitted from the actuator A plurality of wireless sensors for transmitting a registration packet to the actuator when the predetermined threshold value is exceeded, and for transmitting a report packet including the collected wireless sensor collection data to the actuator when the representative packet is selected as the representative sensor from the actuator; Control target device; The user receives and records user control pattern data for controlling the control target device from the control target device, and floods the plurality of wireless sensors with an association calculation request packet including the recorded user control pattern data. An actuator for selecting one or more representative sensors based on information included in a registration packet received from wireless sensors, and controlling the controlling device based on wireless sensor collection data received from the selected one or more representative sensors; And a wireless sensor network configured to form a wireless transmission path with the plurality of wireless sensors using the actuator as a root node.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법은, (a) 다수의 무선 센서들이 각각 주어진 환경에서 무선 센서 수집 데이터를 수집하고, 액츄에이터가 제어 대상 기기로부터 사용자 제어 패턴 데이터를 전송받아 기록하는 단계; (b) 액츄에이터가 사용자 제어 패턴 데이터를 포함한 연관성 계산 요청 패킷을 상기 다수의 무선 센서들에 플러딩하고, 상기 다수의 무선 센서들은 각각 수집한 무선 센서 수집 데이터와 전송받은 사용자 제어 패턴 데이터의 연관성 값을 계산하고, 계산된 연관성 값이 소정의 임계 값을 초과하면 계산된 연관성 값을 포함하는 등록 패킷을 상기 액츄에이터로 전송하는 단계; (c) 상기 액츄에이터가 다수의 무선 센서들로부터 전송받은 연관성 값을 기초로 하여 하나 이상의 대표 센서들을 선택하고, 선택된 하나 이상의 대표 센서들에 무선 센서 수집 데이터 전송을 요청하는 활성화 패킷을 전송하는 단계; 및 (d) 상기 하나 이상의 대표 센서들이 수집한 무선 센서 수집 데이터를 포함하는 리포트 패킷을 상기 액츄에이터로 전송하고, 상기 액츄에이터가 전송된 무선 센서 수집 데이터에 기초하여 상기 제어 대상 기기를 제어하는 단계를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the automatic control method based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data according to the present invention, (a) a plurality of wireless sensors each collect the wireless sensor collection data in a given environment, The actuator receiving and recording the user control pattern data from the control target device; (b) an actuator floods an association calculation request packet including user control pattern data to the plurality of wireless sensors, and each of the plurality of wireless sensors performs an association value between the collected wireless sensor collection data and the received user control pattern data. Calculating and sending a registration packet including the calculated correlation value to the actuator if the calculated correlation value exceeds a predetermined threshold value; (c) the actuator selecting one or more representative sensors based on an association value received from a plurality of wireless sensors, and transmitting an activation packet requesting transmission of wireless sensor collection data to the selected one or more representative sensors; And (d) transmitting a report packet including wireless sensor collection data collected by the one or more representative sensors to the actuator, and controlling the controlled device based on the wireless sensor collection data transmitted by the actuator. It is configured by.

본 발명에 의하면, 무선 센서들로부터 정보를 수집할 때 베이스 스테이션을 거치지 않고 직접 제어 대상 기기에 연결된 액츄에이터에 전달함으로써 불필요한 통신 과정을 줄일 수 있고, 주목할 만한 이벤트가 발생했을 때 대표 센서만이 데이터를 수집하여 액츄에이터로 전송하고 대표 센서 이외의 무선 센서들은 쉬거나 대표 센서와 액츄에이터 간의 패킷 전송에만 관여하므로 전체적인 통신 과정이 획기적으로 줄어 무선 센서의 배터리 수명을 대폭 늘어나는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, when collecting information from wireless sensors, it is possible to reduce unnecessary communication process by passing directly to the actuator connected to the controlled device without passing through the base station, and only the representative sensor transmits data when a notable event occurs. By collecting and transmitting to the actuator, and wireless sensors other than the representative sensor only take a rest or are only involved in packet transmission between the representative sensor and the actuator, the overall communication process is greatly reduced, which can greatly increase the battery life of the wireless sensor.

도 1에 의하면, 본 발명에 의한 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 시스템은 다수의 무선 센서들(10_1,…,10_n), 제어 대상 기기(20), 액츄에이터(30) 및 무선 센서 네트워크(40)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the automatic control system based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data according to the present invention includes a plurality of wireless sensors 10_1,..., 10_n, the control target device 20, and the actuator 30. And a wireless sensor network 40.

각 무선 센서(wireless sensor)(10_1,…,10_n)는 정보 처리 기능과 무선 통 신 기능을 구비한다. 따라서, 각 무선 센서(10_1,…,10_n)는 주어진 환경에서 측정한 신호를 디지털 값으로 변환하여 변환된 데이터(무선 센서 수집 데이터)를 수집한 시간과 함께 메모리에 저장해 둔다. 또한, 각 무선 센서(10_1,…,10_n)는 액츄에이터(30)로부터 연관성 계산 요청 패킷(뒤에서 구체적으로 설명함)을 받고, 연관성 계산 요청 패킷에 포함된 사용자 제어 패턴 데이터와 수집한 무선 센서 수집 데이터의 연관성 값을 계산하여 그 값이 소정의 임계 값을 초과하면 등록 패킷(뒤에서 구체적으로 설명함)을 구성하여 액츄에이터(30)로 전송한다. 또한, 무선 센서(10_1,…,10_n)는 액츄에이터로부터 대표 센서로 선택되었다는 활성화 패킷(뒤에서 구체적으로 설명함)을 전송 받으면, 환경으로부터 무선 센서 수집 데이터를 수집하여 리포트 패킷(뒤에서 구체적으로 설명함)을 구성하여 액츄에이터(30)로 전송한다.Each wireless sensor 10_1, ..., 10_n has an information processing function and a wireless communication function. Accordingly, each of the wireless sensors 10_1,..., 10_n converts the signal measured in a given environment into a digital value and stores the converted data (wireless sensor collection data) in the memory along with the collected time. In addition, each of the wireless sensors 10_1,..., 10_n receives an association calculation request packet (described in detail later) from the actuator 30, and the user control pattern data included in the association calculation request packet and the collected wireless sensor collection data. When the correlation value is calculated and the value exceeds a predetermined threshold value, a registration packet (described in detail later) is constructed and transmitted to the actuator 30. In addition, when the wireless sensors 10_1, ..., 10_n receive an activation packet (described in detail later) from the actuator as a representative sensor, the wireless sensors 10_1, ..., 10_n collect a wireless sensor collection data from the environment and describe a report packet (described in detail later). Configure and transmit to the actuator (30).

제어 대상 기기(20)는 사용자가 자동으로 제어하고자 하는 대상 기기로서, 예를 들어 히터, 에어컨, 제습기와 같은 기기가 될 수 있다. 또한, 특정 시간 혹은 장소에 대한 환경오염 정도 등의 정보를 제공하는 기기가 될 수도 있다. 제어 대상 기기(20)는 통상적으로 유선의 전원에 의해 기동되어 동작하며, 내부에 임베디드 시스템인 액츄에이터(30)를 부착하는 것이 바람직하다. 따라서, 제어 대상 기기(20)는 초기에 사용자에 의해 소정의 기기 제어 횟수만큼 반복적으로 제어되고, 그 이후에는 액츄에이터(30)에 의해 자동으로 제어된다.The control target device 20 is a target device to be automatically controlled by the user, and may be, for example, a device such as a heater, an air conditioner, or a dehumidifier. In addition, it may be a device that provides information such as the degree of environmental pollution for a particular time or place. The control target device 20 is normally started and operated by a wired power source, and it is preferable to attach the actuator 30 which is an embedded system therein. Therefore, the control target device 20 is initially repeatedly controlled by the user a predetermined number of times of device control, and then automatically controlled by the actuator 30.

액츄에이터(Actuator)(30)는 제어 대상 기기(20)에 임베디드 시스템으로 부착되어 제어 대상 기기(20)로부터 전원을 공급받는 것이 바람직하다. 액츄에이 터(30)는 제어 대상 기기(20)의 상태 점검을 통해 사용자가 제어 대상 기기(20)를 제어하는 사용자 제어 패턴 데이터를 전송받아 기록한다. 이와 같은 동작은 소정의 기기 제어 횟수만큼 반복된다. 기기 제어 횟수가 작은 수로 결정되면 사용자의 직접 제어를 통한 데이터 수집 기간은 짧아지나 연관성 예측의 정확도는 떨어지게 된다. 반면에 기기 제어 횟수가 큰 수로 결정되면 연관성 예측의 정확도는 증가하지만 사용자의 직접 제어를 통한 데이터 수집 기간이 길어진다. 따라서 기기 제어 횟수는 응용 분야의 특성을 고려하여 적절히 선택되어야 할 것이다. 액츄에이터(30)는 기기 제어 횟수 이상 사용자 제어 패턴 데이터를 수집하면, 수집된 사용자 제어 패턴 데이터를 포함한 연관성 계산 요청 패킷을 다수의 무선 센서들에 플러딩(flooding)한다. 또한, 액츄에이터(30)는 다수의 무선 센서들로부터 등록 패킷을 전송받으면, 전송받은 등록 패킷에 포함된 정보를 기초로 하여 대표 센서를 선택하고, 선택된 대표 센서로 활성화 패킷을 전송한다. 또한, 액츄에이터(30)는 대표 센서로부터 리포트 패킷을 전송받고, 전송받은 리포트 패킷에 포함된 무선 센서 수집 데이터에 기초하여 제어 대상 기기(20)를 제어한다.The actuator 30 may be attached to the control target device 20 as an embedded system to receive power from the control device 20. The actuator 30 receives and records user control pattern data through which the user controls the control target device 20 through the state check of the control target device 20. This operation is repeated a predetermined number of times of device control. If the number of device control is determined to be a small number, the data collection period through the user's direct control is shortened, but the accuracy of the association prediction is reduced. On the other hand, if the number of device control is determined to be large, the accuracy of the association prediction is increased, but the data collection period through the direct control of the user is long. Therefore, the number of device control should be appropriately selected in consideration of the characteristics of the application field. When the actuator 30 collects the user control pattern data more than the number of device control, the actuator 30 floods the association calculation request packet including the collected user control pattern data to the plurality of wireless sensors. In addition, when the actuator 30 receives a registration packet from a plurality of wireless sensors, the actuator 30 selects a representative sensor based on the information included in the received registration packet, and transmits an activation packet to the selected representative sensor. In addition, the actuator 30 receives the report packet from the representative sensor and controls the controlling device 20 based on the wireless sensor collection data included in the received report packet.

무선 센서 네트워크(40)는 액츄에이터(30)를 루트 노드로 하여 다수의 무선 센서들(10_1,…,10_n)과의 무선 전송로를 형성한다. 도 2에서 (a)는 종래의 방식에 의한 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Networks), (b)는 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크(40)를 개념적으로 도시한 것이다. 도 2에서 내부에 검은색으로 채워진 노드가 액츄에이터로 정보를 전달하고자 하는 노드이다. 종래의 방식에 의한 무선 센서 네트워크에서는 각 무선 센서가 자신이 측정한 정보를 일단 베 이스 스테이션(데이터 센터)으로 전송하고, 베이스 스테이션이 전송된 모든 정보를 분석하여 (액츄에이터가 부착된) 기기를 제어하는 방식을 사용한다. 이에 비하여 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크(40)에서는 각 무선 센서가 베이스 스테이션(데이터 센터)을 통하지 않고 직접 정보를 액츄에이터로 전송할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 본 발명에서는 기기와 센서 간의 거리가 센서와 베이스 스테이션과의 거리보다 짧은 때, 기기와 연결된 액츄에이터로 센서 정보를 직접 전달함으로써 불필요한 통신(Communication) 과정을 줄일 수 있다.The wireless sensor network 40 forms the wireless transmission path with the plurality of wireless sensors 10_1,..., 10_n using the actuator 30 as a root node. In Figure 2 (a) is a conventional wireless sensor network (WSN: Wireless Sensor Networks), (b) conceptually illustrates a wireless sensor network 40 according to the present invention. In FIG. 2, a node filled with black inside is a node to which information is to be transmitted to the actuator. In a conventional wireless sensor network, each wireless sensor transmits its own information to a base station (data center), and the base station analyzes all the transmitted information to control the device (with an actuator). Use the way. In contrast, in the wireless sensor network 40 according to the present invention, it can be seen that each wireless sensor can directly transmit information to the actuator without passing through the base station (data center). Particularly, in the present invention, when the distance between the device and the sensor is shorter than the distance between the sensor and the base station, unnecessary communication process may be reduced by directly transmitting sensor information to an actuator connected to the device.

본 발명에서 통신(Communication) 과정을 줄이는 또 하나의 방법은 모든 무선 센서들이 수집한 데이터를 전송하는 것이 아니라, 기기 동작 패턴과 연관성이 있는 센서들만이 액츄에이터(30)로 수집한 데이터를 전송하도록 하는 것인데, 아래에서 도 3을 참조하여 이에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Another method of reducing the communication process in the present invention is not to transmit data collected by all wireless sensors, but to transmit only the sensors associated with the device operation pattern to the collected data to the actuator 30. It will be described in more detail with reference to Figure 3 below.

도 3에 의하면, 본 발명에 의한 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법은 크게 데이터 수집 과정(S10 내지 S30), 연관성 계산 및 등록 과정(S40 내지 S80), 대표 센서 선정 과정(S90 내지 S100) 및 자동 제어 과정(S110 내지 S140)으로 이루어진다.3, the automatic control method based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data according to the present invention is largely a data collection process (S10 to S30), association calculation and registration process (S40 to S80), representative sensor selection Process (S90 to S100) and automatic control process (S110 to S140).

[데이터 수집 과정][Data collection process]

데이터 수집 과정에서, 다수의 무선 센서들(10_1,…,10_n)은 각각 주어진 환경에서 무선 센서 수집 데이터를 수집하고, 액츄에이터(30)는 제어 대상 기기(20)의 상태 점검을 통해 사용자가 제어 대상 기기(20)를 제어하는 사용자 제어 패턴 데이터를 전송받아 기록한다.In the data collection process, the plurality of wireless sensors 10_1,..., 10_n respectively collect the wireless sensor collection data in a given environment, and the actuator 30 is controlled by the user by checking the state of the controlled device 20. The user control pattern data for controlling the device 20 is received and recorded.

무선 센서들(10_1,…,10_n)이 무선 센서 수집 데이터를 수집하는 행위는 전체 센서들에 대한 초기 설정에 의해서 결정된다. 예를 들어, 온도 센서들로 하여금 20분마다 한번씩 값을 수집하라는 초기 설정이 되어 있다면, 각 온도 센서들은 20분에 한번씩 아날로그 신호를 측정하여 이를 디지털로 변환한 후, 현재 시각 정보와 함께 메모리에 저장하게 된다(S10). 무선 센서 수집 데이터는 예를 들어 다음과 같이 구성된다.The behavior of the wireless sensors 10_1,..., 10_n collecting wireless sensor collection data is determined by initial settings for all sensors. For example, if the temperature sensor is initially set to collect values every 20 minutes, each temperature sensor measures analog signals every 20 minutes, converts them to digital, and stores them in memory with current time information. It is stored (S10). The wireless sensor acquisition data is configured as follows, for example.

시각: 2008년 2월 14일 오전 8:20 온도: 12.4℃Time: Feb 14, 2008 8:20 AM Temperature: 12.4 ° C

시각: 2008년 2월 14일 오전 8:40 온도: 12.7℃ Time: Feb 14, 2008 8:40 AM Temperature: 12.7 ° C

시각: 2008년 2월 14일 오전 9:00 온도: 13.1℃ Time: Feb 14, 2008 9:00 AM Temperature: 13.1 ℃

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액츄에이터(30)는 제어 대상 기기(20)에 부착된 임베디드 시스템으로서, 제어 대상 기기(20)에 대한 상태 점검을 통해 제어 대상 기기(20)가 켜져 있는지, 꺼져 있는지에 대한 상태 정보를 알 수 있다. 액츄에이터(30)가 사용자가 제어 대상 기기(20)를 제어하는 패턴 정보를 알아내는 방법은 주기적으로 제어 대상 기기(20)의 상태를 확인하는 방법이다. 무선 센서들이 환경에서 값을 수집하는 행위와 유사하게 액츄에이터(30) 역시 주기적으로 제어 대상 기기(20)의 상태와 이에 대한 현재 시각을 기록하게 된다(S20). 제어 대상 기기(20)가 켜져 있으면 '1'을, 꺼져 있으면 '-1'을 기록하게 된다. 이와 같은 동작은 소정의 기기 제어 횟수만큼 반복된다(S30). 액츄에이터(30)가 기록한 사용자 제어 패턴 데이터는 예를 들어 다음과 같이 구성된다. The actuator 30 is an embedded system attached to the control target device 20, and may check state information on whether the control target device 20 is turned on or off by checking the state of the control target device 20. . The method in which the actuator 30 determines the pattern information for the user to control the control target device 20 is a method of periodically checking the state of the control target device 20. Similar to the action of collecting values in the environment by the wireless sensors, the actuator 30 also periodically records the state of the control target device 20 and the current time thereof (S20). When the control target device 20 is turned on, '1' is recorded, and when it is turned off, '-1' is recorded. This operation is repeated a predetermined number of times of device control (S30). The user control pattern data recorded by the actuator 30 is configured as follows, for example.

시각: 2008년 2월 14일 오전 8:20 상태: -1 Time: February 14, 2008 8:20 AM Status: -1

시각: 2008년 2월 14일 오전 8:40 상태: -1 Time: February 14, 2008 8:40 AM Status: -1

시각: 2008년 2월 14일 오전 9:00 상태: 1 Time: February 14, 2008 9:00 AM Status: 1

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[연관성 계산 및 등록 과정][Relevance calculation and registration process]

액츄에이터(30)는 기기 제어 횟수 이상 사용자 제어 패턴 데이터를 수집하면, 수집된 사용자 제어 패턴 데이터를 포함한 연관성 계산 요청 패킷을 무선 센서들(10_1,…,10_n)에 플러딩(flooding)한다(S40). 연관성 계산 요청 패킷은 예를 들어 표 1과 같은 포맷으로 구성될 수 있다.When the actuator 30 collects the user control pattern data more than the number of device control, the actuator 30 floods the association calculation request packet including the collected user control pattern data to the wireless sensors 10_1,..., 10_n (S40). The association calculation request packet may be configured in the format shown in Table 1, for example.

필드field 설명Explanation ROOT IDROOT ID 액츄에이터의 식별자The identifier of the actuator TimestampTimestamp 패킷이 처음으로 생성된 시각The time the packet was first created Parent IDParent ID 패킷을 재전송하는 주체Who resend the packet Tree DepthTree depth 전체 네트워크 상에서의 깊이(Depth) 정보 (재전송될 때마다 1씩 증가)Depth information over the entire network (increments by 1 for each retransmission) ThresholdThroshold 연관성 임계 값Association threshold Activation RecordActivation Record 사용자 제어 패턴 데이터User-controlled pattern data

플러딩 과정은 액츄에이터(30)가 이웃에 있는 무선 센서로 연관성 계산 요청 패킷을 방송하면, 연관성 계산 요청 패킷을 수신한 무선 센서가 자신의 이웃에 있는 무선 센서로 재방송하는 과정을 반복함에 의해 이루어진다. 이 때, 각 무선 센서는 동일한 패킷이 2번 재방송되지 않도록 수신한 패킷을 캐쉬에 저장하여 두고, 수신한 패킷이 재방송되기 전에 그 패킷이 캐쉬에 이미 저장된 패킷과 동일한 것인지 여부를 확인하여, 동일한 것이면 재방송하지 않고 버린다.When the actuator 30 broadcasts the association calculation request packet to the wireless sensor in the neighborhood, the flooding process is performed by repeating the rebroadcasting of the wireless sensor receiving the association calculation request packet to the wireless sensor in the neighbor. At this time, each wireless sensor stores the received packet in the cache so that the same packet is not rebroadcasted twice, and checks whether the packet is identical to the packet already stored in the cache before the received packet is rebroadcasted. Discard without rebroadcast.

연관성 계산 요청 패킷을 수신한 무선 센서는 Parent ID 필드를 통해 자신의 부모 노드의 무선 센서를 알 수 있으며, Tree Depth 필드를 통해 자신의 라우팅 트리 상의 위치를 알 수 있다. 무선 센서가 재방송을 하는 경우, 연관성 계산 요청 패킷의 Parent ID 필드에 자신의 ID를 기록한다.The wireless sensor that receives the association calculation request packet may know the wireless sensor of its parent node through the Parent ID field, and the location on its routing tree through the Tree Depth field. When the wireless sensor rebroadcasts, its ID is recorded in the Parent ID field of the association calculation request packet.

각 무선 센서(10_1,…,10_n)는 액츄에이터(30)로부터 연관성 계산 요청 패킷을 전송받으면(S50), 수집한 무선 센서 수집 데이터와 전송받은 사용자 제어 패턴 데이터의 연관성 값을 계산한다(S60).When each of the wireless sensors 10_1,..., 10_n receives an association calculation request packet from the actuator 30 (S50), each wireless sensor 10_1,..., 10_n calculates an association value between the collected wireless sensor collection data and the received user control pattern data (S60).

각 무선 센서(10_1,…,10_n)가 자신이 수집한 무선 센서 수집 데이터와 사용자 제어 패턴 데이터인 "Activation Record"와의 연관성 값을 계산하는 수식은 예를 들어 수학식 1과 같다.The equation for calculating the correlation value between the wireless sensor collection data collected by each wireless sensor 10_1, ..., 10_n and the user control pattern data "Activation Record" is, for example, Equation (1).

Figure 112008055685337-pat00001
(여기서, correlation score는 연관성 값이고, s[]는 무선 센서가 측정한 값이고, a[]는 액츄에이터가 전달한 "Activation Record"의 값이다. 또한 ei는 i번째 이벤트의 인덱스 값이며, k는 각 이벤트 당 연산에 포함되는 인덱스의 개수이다. 이때, 이벤트(event)는 사용자가 제어 대상 기기(20)를 켜고 끄는 행위이다.)
Figure 112008055685337-pat00001
Where the correlation score is the correlation value, s [] is the value measured by the wireless sensor, a [] is the value of the "Activation Record" passed by the actuator, and e i is the index value of the i-th event, k Is the number of indexes included in each operation per event, where an event is an action of turning on or off the control device 20.)

이러한 연산을 수행하기 전에 각 무선 센서(10_1,…,10_n)는 자신이 수집한 데이터 집합과 "Activation Record" 데이터 집합 간에 같은 시간에 측정된 데이터라면 배열 속에 같은 인덱스에 위치하도록 사전 작업을 해 둔다. 예를 들어, 오전 8:20에 무선 센서(10_1,…,10_n)가 측정한 값이 s[q]에 저장되어 있고, 액츄에이터(30)가 측정한 값이 a[w]에 저장되어 있다면, q와 w이 같도록 배열을 구성한다. 각 무선 센서(10_1,…,10_n)는 "Activation Record" 값이 '-1'에서 '1'로 변하거나 '1'에서 '-1'로 변할 때를 확인함으로써 이러한 시점을 알아낼 수 있다. 수학식 1의 의미는 이벤트(event)가 일어난 시점 바로 직전의 데이터에 정상 분포의 왼쪽 면에 해당하는 가중치를 주어 연관성을 계산하는 것이다. 예를 들어, 히터를 켜는 시점 바로 직전에 온도가 많이 상승했다면 연관성이 높은 것이고, 별로 상승하지 못했다면 연관성이 낮은 것이다. Before performing this operation, each wireless sensor 10_1,..., 10_n performs preliminary work so that the data measured at the same time between the collected data set and the "Activation Record" data set is located at the same index in the array. For example, if the value measured by the wireless sensors 10_1, ..., 10_n is stored in s [q] at 8:20 am and the value measured by the actuator 30 is stored in a [w], Construct an array such that q and w are equal. Each wireless sensor 10_1,..., 10_n may find out this time point by checking when the "Activation Record" value changes from "-1" to "1" or from "1" to "-1". The meaning of Equation 1 is to calculate the correlation by giving a weight corresponding to the left side of the normal distribution to the data immediately before the event occurs. For example, if the temperature rises just before the heater is turned on, the correlation is high. If the temperature is not high, the correlation is low.

도 4에 도시된 바와 같이, 정규 분포 함수 값을 곱함으로써 이벤트(event)가 일어나기 바로 직전 데이터에 높은 가중치를 주어 계산하게 된다. 이 때 "Temperature gradient"라는 것은 s[t] s[t-1] 값으로 현재 인덱스의 무선 센서 수집 데이터 값에서 이전 인덱스의 무선 센서 수집 데이터 값을 빼준 값이다. As shown in FIG. 4, multiplying the normal distribution function value gives a high weight to the data immediately before an event occurs. In this case, "Temperature gradient" is s [t] s [t-1], which is a value obtained by subtracting the wireless sensor collection data value of the previous index from the wireless sensor collection data value of the current index.

임계 값(Threshold)은 제어 대상 기기 제조업체의 경험에 의해서 선정하게 되며, 액츄에이터(30)가 연관성 계산 요청 패킷을 구성할 때 함께 포함시킬 수 있다. 임계 값(Threshold)이 너무 큰 값으로 선정되면 등록하는 무선 센서들의 수가 적어져서 최적의 무선 센서를 고를 수가 없게 되고, 너무 작은 값으로 잡으면 등록하는 무선 센서들의 수가 너무 많아져 자원을 낭비하게 된다. The threshold value is selected based on the experience of the controlled device manufacturer, and may be included when the actuator 30 constructs the association calculation request packet. If the threshold value is set too large, the number of registered wireless sensors is small, and the optimal wireless sensor cannot be selected. If the value is set too small, the number of registered wireless sensors is too large to waste resources.

각 무선 센서(10_1,…,10_n)는 이상에서 설명한 바와 같이 계산된 연관성 값이 임계 값(Threshold)을 초과하면 계산된 연관성 값을 포함하는 등록(Register) 패킷을 액츄에이터(30)로 전송한다(S70, S80). 반면에 계산된 연관성 값이 임계 값을 초과하지 않으면 해당 무선 센서는 대표 센서 선정에서 탈락하게 된다. 등록 패킷은 예를 들어 표 2와 같은 포맷으로 구성될 수 있다.Each wireless sensor 10_1,..., 10_n transmits a registration packet including the calculated correlation value to the actuator 30 when the calculated correlation value exceeds the threshold (Threshold). S70, S80). On the other hand, if the calculated correlation value does not exceed the threshold, the wireless sensor will be dropped from the representative sensor selection. The registration packet may be configured in the format shown in Table 2, for example.

필드field 설명Explanation IDID 패킷을 보내는 무선 센서의 식별자Identifier of the wireless sensor sending the packet Correlation ValueCorrelation Value 계산된 연관성 값Calculated Association Value Battery LevelBattery level 무선 센서의 현재 배터리 잔량Current battery level of the wireless sensor Tree DepthTree depth 전체 네트워크 상에서의 깊이(Depth) 정보Depth information over the entire network Routing path listRouting path list 액츄에이터로 가는 패쓰(Path)에 있는 무선 센서 리스트 (전송 과정에 있는 무선 센서들이 자신의 ID를 기록)List of wireless sensors in the path to the actuator (wireless sensors in the process of recording their IDs)

등록 패킷 내에는 자신의 ID 정보, Correlation 값, 현재 자신의 배터리 수준, 라우팅 트리 내에서의 트리 깊이(Tree Depth) 정보 및 라우팅 패쓰 리스트(Routing Path List)가 들어 있다. 여기서 라우팅 패쓰 리스트(Routing Path List)는 향후 등록 패킷을 받은 액츄에이터(30)가 반대로 정보를 센서로 전송할 때 라우팅 패쓰(Routing Path) 기능으로 사용되는 리스트로서, 처음에는 빈 리스트로 시작해서 등록 패킷이 라우팅 패쓰(Routing Path)를 따라 액츄에이터(30)로 전달되는 과정에서 매 홉(Hop)마다 거쳐 가는 무선 센서들의 ID를 기록한다. The registration packet contains its own ID information, Correlation value, current battery level, Tree Depth information in the routing tree, and Routing Path List. Here, the routing path list is a list used as a routing path function when the actuator 30 receiving the registration packet in the future transmits information to the sensor. The routing path list starts with an empty list and registers a packet. In the process of being transmitted to the actuator 30 along the routing path, the IDs of the wireless sensors passing through every hop are recorded.

[대표 센서 선정 과정][Representative Sensor Selection Process]

여러 무선 센서로부터 등록 패킷을 받은 액츄에이터(30)는 이들 중에 하나 이상의 대표 센서들을 선택한다. 이 때 대표 센서(representative sensor)란 액츄에이터(30)의 행동과 가장 밀접한 관계에 있다고 판단되는 센서를 말한다. 액츄에이터(30)는 각 센서의 연관성 값, 라우팅 토폴로지(Routing Topology) 상에서의 깊이(Depth) 정보 및 센서의 배터리 수준을 종합적으로 고려하여 대표 센서를 선택한다. 즉, 단순히 연관성(Correlation)이 높은 센서를 선택하는 것이 아니라, 서로 비슷한 값의 연관성 값을 갖고 있다면 라우팅 토폴로지(Routing Topology) 상에서 액츄에이터(30)와 보다 가까이 있는 센서를 선택하게 된다. 이는 대표 센서가 액츄에이터(30)와 가까울수록 둘 간의 정보 교환 시에 거쳐 가는 센서의 수를 줄일 수 있고, 이는 다시 전체 네트워크 상에서의 통신(Communication) 감소로 이어지기 때문이다. 마찬가지로 각 센서의 배터리 수준 역시 선택의 고려 대상이 된다. 대표 센서로 선택이 되면 지속적으로 정보를 액츄에이터(30)로 보내야 하기 때문에 보다 배터리 여유가 있는 센서를 선택하는 것이 유리하기 때문이다. Receiving registration packets from several wireless sensors, the actuator 30 selects one or more representative sensors among them. At this time, the representative sensor (representative sensor) refers to a sensor that is determined to have the closest relationship with the behavior of the actuator (30). The actuator 30 selects a representative sensor by comprehensively considering the correlation value of each sensor, depth information on a routing topology, and a battery level of the sensor. That is, instead of simply selecting a sensor having a high correlation, if the sensor has a similar value to each other, a sensor closer to the actuator 30 is selected on a routing topology. This is because as the representative sensor is closer to the actuator 30, the number of sensors that pass through the information exchange between the two can be reduced, which in turn leads to a reduction in communication on the entire network. Similarly, the battery level of each sensor is also a matter of choice. If it is selected as the representative sensor because it is advantageous to select a sensor with a more battery margin because the information must be continuously sent to the actuator (30).

액츄에이터(30)는 각 무선 센서 별로 계산된 점수(Score)를 비교함으로써, 점수(Score)가 가장 높은 무선 센서를 대표 센서로 선택한다. 이때 i번째 무선 센서의 점수인 totali는 수학식 2와 같이 계산한다.The actuator 30 selects the wireless sensor having the highest score as the representative sensor by comparing scores calculated for each wireless sensor. In this case, total i , the score of the i-th wireless sensor, is calculated as shown in Equation 2.

Figure 112008055685337-pat00002
(여기서, 각 요소와 곱해지는 패러미터 α, β 및 γ는 시스템 설정에 의해 정의되며, 각 요소의 중요도를 나타낸다. 또한 correlationscorei는 i번째 센서가 계산한 연관성 값, treedepthi는 라우팅 패쓰(Routing Path) 상에서 i번째 센서의 깊이(depth) 정보, batteryi는 i번째 센서의 현재 배터리 잔여량을 나타낸다.)
Figure 112008055685337-pat00002
Where the parameters α, β, and γ multiplied by each element are defined by the system settings, and indicate the importance of each element. Correlationscore i is the correlation value calculated by the i-th sensor, and treedepth i is the routing path. ), Depth information of the i-th sensor, battery i represents the current battery remaining amount of the i-th sensor.

만약 보다 정확한 결과를 얻는 대표 센서를 선정하고 싶은 경우에는 연관성의 비중을 높여 보다 큰 α값을 설정하면 된다. 또한 대표 센서를 여러 개 선정하는 경우에는 점수가 높은 순으로 원하는 개수만큼 선정할 수도 있다.If you want to select a representative sensor to get more accurate results, you can increase the specificity of the correlation and set a larger α value. In addition, in the case of selecting multiple representative sensors, the desired number may be selected in order of high score.

액츄에이터(30)가 대표 센서를 결정하면 이러한 사실을 해당 센서에게 알려야 한다. 이를 위해서 액츄에이터(30)는 대표 센서를 향해 활성화(Activation) 패킷을 보낸다. 활성화 패킷은 예를 들어 표 3과 같은 포맷으로 구성될 수 있다.When the actuator 30 determines the representative sensor, this fact should be informed to the sensor. To this end, the actuator 30 sends an activation packet to the representative sensor. The activation packet may be configured in the format shown in Table 3, for example.

필드field 설명Explanation ROOT IDROOT ID 액츄에이터의 식별자The identifier of the actuator Routing path listRouting path list 액츄에이터로 가는 패쓰(Path)에 있는 무선 센서 리스트List of wireless sensors in the path to the actuator Sensing RateSensing Rate 대표 센서가 환경으로부터 무선 센서 수집 데이터를 수집하는 주기How often a representative sensor collects wireless sensor acquisition data from the environment Threshold of ReportThreshold of Report 대표 센서가 액츄에이터로 전송하는 무선 센서 수집 데이터의 임계 값Thresholds for wireless sensor acquisition data sent by the representative sensor to the actuator

이 때 사용되는 라우팅(Routing) 경로는 대표 센서가 등록 패킷을 액츄에이터(30)를 향해 전송하는 경로 상에서 각 무선 센서가 자신의 ID를 기록한 라우팅 패쓰 리스트(Routing Path List)에 명시된 경로를 사용한다. 활성화 패킷 내에는 이와 같은 라우팅 패쓰 리스트(Routing Path List) 외에, 대표 센서의 향후 Sensing Rate 및 Threshold of Report가 포함될 수 있다. 이 때, Threshold of Report란 향후 대표 센서가 무선 센서 수집 데이터를 수집할 때, 그 데이터를 의미 있는 값으로서 액츄에이터(30)에 보고할 것인지 여부를 판단하는 기준이 되는 값이다.The routing path used at this time uses a path specified in a routing path list in which each wireless sensor records its ID on a path through which a representative sensor transmits a registration packet toward the actuator 30. In addition to the routing path list, the activation packet may include a future sensing rate and a threshold of report of the representative sensor in the activation packet. In this case, the Threshold of Report is a value that is used as a reference for determining whether to report the data to the actuator 30 as a meaningful value when the representative sensor collects the wireless sensor collection data in the future.

[자동 제어 과정][Automatic control process]

액츄에이터(30)로부터 활성화 패킷을 받은 대표 센서는 활성화 패킷에 명시된 Sensing Rate에 맞추어 센서를 작동시켜 무선 센서 수집 데이터를 읽어 들인다. 또한 대표 센서는 읽어 들인 무선 센서 수집 데이터가 Threshold of Report를 넘어서면, 리포트(Report) 패킷을 구성하여 액츄에이터(30)로 전송한다. 리포트 패킷은 예를 들어 표 4와 같은 포맷으로 구성될 수 있다.The representative sensor receiving the activation packet from the actuator 30 reads the wireless sensor collection data by operating the sensor at the sensing rate specified in the activation packet. In addition, the representative sensor is configured to transmit a report packet to the actuator 30 when the wireless sensor data collected exceeds the threshold of report. The report packet may be configured in the format shown in Table 4, for example.

필드field 설명Explanation ROOT IDROOT ID 액츄에이터의 식별자The identifier of the actuator IDID 대표 센서의 식별자 Identifier of representative sensor Sensing ValueSensing Value 대표 센서가 환경으로부터 수집한 무선 센서 수집 데이터Wireless sensor acquisition data collected from the environment by a representative sensor

한편, 액츄에이터(30)는 대표 센서로부터 전송된 무선 센서 수집 데이터에 기초하여 제어 대상 기기(20)를 제어한다.On the other hand, the actuator 30 controls the control target device 20 based on the wireless sensor collection data transmitted from the representative sensor.

도 5는 본 발명에 의한 라우팅 과정을 보여준다. 도 5에서 (a)는 초기 노드 분포를 도시하고, (b)는 연관성 계산 요청 과정에서 라우팅 패쓰가 설정되는 모습을 도시하고, (c)는 설정된 패쓰를 도시하고, (d)는 임계 값을 넘는 연관성 값을 갖는 노드에서 등록 패킷을 전달하는 모습을 도시하고, (e)는 가장 높은 점수를 갖는 대표 노드를 선정하는 모습을 도시하고, (f)는 대표 노드에서 이벤트 발생을 통지하는 모습을 도시한다.5 shows a routing process according to the present invention. In FIG. 5, (a) shows an initial node distribution, (b) shows how a routing path is set during the association calculation request process, (c) shows a set path, and (d) shows a threshold value. (E) shows the selection of the representative node with the highest score, (f) shows the notification of the event occurrence in the representative node. Illustrated.

이제까지 본 발명에 대하여 그 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.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.

도 2는 본 발명의 구성요소인 무선 센서 네트워크(40)를 종래의 방식에 의한 무선 센서 네트워크(WSN)와 비교한 도면이다.2 is a diagram comparing a wireless sensor network 40, which is a component of the present invention, with a conventional wireless sensor network WSN.

도 3은 본 발명의 전체적인 동작 과정을 시간적 흐름에 따라 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating the overall operation of the present invention over time.

도 4는 수학식 1에서의 가중치의 분포를 시각적으로 표현한 도면이다.4 is a diagram visually expressing a distribution of weights in Equation 1. FIG.

도 5는 본 발명에 의한 라우팅 과정을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a routing process according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10_1, 10_n : 무선 센서 20 : 제어 대상 기기10_1, 10_n: wireless sensor 20: device to be controlled

30 : 액츄에이터 40 : 무선 센서 네트워크30: actuator 40: wireless sensor network

Claims (6)

주어진 환경에서 수집한 무선 센서 수집 데이터와 액츄에이터로부터 전송받은 사용자 제어 패턴 데이터의 연관성 값이 소정의 임계 값을 초과하면 액츄에이터로 등록 패킷을 전송하고, 액츄에이터로부터 대표 센서로 선택되면 수집한 무선 센서 수집 데이터를 포함하는 리포트 패킷을 액츄에이터로 전송하는 다수의 무선 센서들;If the correlation value between the wireless sensor collection data collected in a given environment and the user control pattern data received from the actuator exceeds a predetermined threshold value, the registration packet is transmitted to the actuator, and the wireless sensor collection data collected when the representative sensor is selected from the actuator A plurality of wireless sensors for transmitting a report packet including an actuator to the actuator; 제어 대상 기기;Control target device; 사용자가 상기 제어 대상 기기를 제어하는 사용자 제어 패턴 데이터를 상기 제어 대상 기기로부터 전송받아 기록하고, 기록된 사용자 제어 패턴 데이터를 포함한 연관성 계산 요청 패킷을 상기 다수의 무선 센서들에 플러딩하고, 상기 다수의 무선 센서들로부터 전송받은 등록 패킷에 포함된 정보를 기초로 하여 하나 이상의 대표 센서들을 선택하고, 선택된 하나 이상의 대표 센서들로부터 전송받은 무선 센서 수집 데이터에 기초하여 상기 제어 대상 기기를 제어하는 액츄에이터; 및The user receives and records user control pattern data for controlling the control target device from the control target device, and floods the plurality of wireless sensors with an association calculation request packet including the recorded user control pattern data. An actuator for selecting one or more representative sensors based on information included in a registration packet received from wireless sensors, and controlling the controlling device based on wireless sensor collection data received from the selected one or more representative sensors; And 상기 액츄에이터를 루트 노드로 하여 상기 다수의 무선 센서들과의 무선 전송로를 형성하는 무선 센서 네트워크;를 포함함을 특징으로 하는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 시스템.And a wireless sensor network configured to form a wireless transmission path with the plurality of wireless sensors using the actuator as a root node. The automatic control system based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data. (a) 다수의 무선 센서들이 각각 주어진 환경에서 무선 센서 수집 데이터를 수집하고, 액츄에이터가 제어 대상 기기로부터 사용자 제어 패턴 데이터를 전송받 아 기록하는 단계;(a) a plurality of wireless sensors each collect wireless sensor collection data in a given environment, and the actuator receives and records the user control pattern data from the control target device; (b) 액츄에이터가 사용자 제어 패턴 데이터를 포함한 연관성 계산 요청 패킷을 상기 다수의 무선 센서들에 플러딩하고, 상기 다수의 무선 센서들은 각각 수집한 무선 센서 수집 데이터와 전송받은 사용자 제어 패턴 데이터의 연관성 값을 계산하고, 계산된 연관성 값이 소정의 임계 값을 초과하면 계산된 연관성 값을 포함하는 등록 패킷을 상기 액츄에이터로 전송하는 단계;(b) an actuator floods an association calculation request packet including user control pattern data to the plurality of wireless sensors, and each of the plurality of wireless sensors performs an association value between the collected wireless sensor collection data and the received user control pattern data. Calculating and sending a registration packet including the calculated correlation value to the actuator if the calculated correlation value exceeds a predetermined threshold value; (c) 상기 액츄에이터가 다수의 무선 센서들로부터 전송받은 연관성 값을 기초로 하여 하나 이상의 대표 센서들을 선택하고, 선택된 하나 이상의 대표 센서들에 무선 센서 수집 데이터 전송을 요청하는 활성화 패킷을 전송하는 단계; 및(c) the actuator selecting one or more representative sensors based on an association value received from a plurality of wireless sensors, and transmitting an activation packet requesting transmission of wireless sensor collection data to the selected one or more representative sensors; And (d) 상기 하나 이상의 대표 센서들이 수집한 무선 센서 수집 데이터를 포함하는 리포트 패킷을 상기 액츄에이터로 전송하고, 상기 액츄에이터가 전송된 무선 센서 수집 데이터에 기초하여 상기 제어 대상 기기를 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법.(d) transmitting a report packet including wireless sensor collection data collected by the one or more representative sensors to the actuator, and controlling the controlled device based on the wireless sensor collection data transmitted by the actuator. An automatic control method based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor acquisition data, characterized in that. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 (a) 단계에서 상기 액츄에이터는 소정의 기기 제어 횟수에 이를 때까지 상기 제어 대상 기기로부터 사용자 제어 패턴 데이터를 전송받는 것을 특징으로 하는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법.In the step (a), the actuator receives the user control pattern data from the control target device until a predetermined number of device control, characterized in that the automatic control method based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data . 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 (b) 단계의 임계 값은 상기 액츄에이터에 의해 정하여져 상기 연관성 계산 요청 패킷에 상기 사용자 제어 패턴 데이터와 함께 포함됨을 특징으로 하는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법.The threshold value of step (b) is determined by the actuator is included in the association calculation request packet with the user control pattern data, characterized in that the automatic control method based on the association of the wireless sensor collection data with the user control pattern data. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 (b) 단계의 등록 패킷에는 해당 무선 센서의 현재 배터리 잔량과 무선 센서 네트워크 상의 트리 깊이 정보가 포함되고, 상기 (c) 단계에서 상기 액츄에이터는 연관성 값뿐만 아니라 상기 현재 배터리 잔량과 상기 트리 깊이 정보를 고려하여 대표 센서를 선택하는 것을 특징으로 하는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법.The registration packet of step (b) includes the current battery level of the corresponding wireless sensor and tree depth information on the wireless sensor network.In step (c), the actuator is configured not only to the association value but also to the current battery level and the tree depth information. The automatic control method based on the correlation between the user control pattern data and the wireless sensor collection data, characterized in that for selecting a representative sensor in consideration of the. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 (c) 단계의 활성화 패킷에는 대표 센서가 환경으로부터 무선 센서 수집 데이터를 수집하는 주기 및 대표 센서가 액츄에이터로 전송하는 무선 센서 수집 데이터의 임계 값이 포함되는 것을 특징으로 하는 사용자 제어 패턴 데이터와 무선 센서 수집 데이터의 연관성에 기반한 자동 제어 방법.In the activation packet of step (c), the user control pattern data and the radio may include a period in which the representative sensor collects wireless sensor collection data from the environment and a threshold value of wireless sensor collection data transmitted by the representative sensor to the actuator. An automatic control method based on the relevance of sensor collected data.
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