KR100964601B1 - 센서 네트워크 통신 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
센서 네트워크 통신 방법은 외부 노드가 센서 노드의 도메인 네임을 기초로 IP(Internet Protocol) 주소를 얻어 상기 센서 노드에 메시지를 전송하는 단계, 및 라우터가 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하여 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 상기 메시지를 변환하는 단계를 포함한다. 따라서 센서 네트워크 내의 적어도 일부의 센서 노드에 IP 프로토콜이 구현되어 있지 않은 경우에도 사용자 컴퓨터에 의하여 전송된 메시지를 변환하여 사용자 컴퓨터와 센서 노드 간의 통신을 수행할 수 있다.
Description
본 발명의 실시예들은 센서 네트워크에 관한 것으로 특히, 센서 네트워크 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN, Ubiquitous Sensor Network)란 적어도 하나 이상의 센서 노드를 포함하고, 적어도 하나 이상의 센서 노드에 의하여 수집된 센싱 데이터가 무선으로 전송될 수 있는 네트워크를 의미한다. 예를 들어, 센서 노드는 온도 센서 노드, 맥박 센서 노드, 보안 센서 노드, 지문 인식 센서 노드 등을 포함할 수 있다.
IP-USN(Internet Protocol Ubiquitous Sensor Network)이란 IP 프로토콜이 구현된 센서 네트워크를 의미한다. 오늘날 대부분의 네트워크는 IP 프로토콜을 이용하므로 센서 네트워크가 IP 프로토콜을 채택할 경우 센서 네트워크는 많은 이점을 가질 수 있다.
그러나 센서 노드에서는 상대적으로 낮은 전력 및 낮은 연산력이 요구되므로, 센서 노드가 IP 프로토콜을 구현할 경우 센서 노드에 많은 부담이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 적어도 일부의 센서 노드에 IP 프로토콜이 구현되어 있지 않은 경우에도 IP 통신이 가능한 센서 네트워크 통신 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 적어도 일부의 센서 노드에 IP 프로토콜이 구현되어 있지 않은 경우에도 IP 통신이 가능한센서 네트워크 통신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 센서 네트워크 통신 장치를 적절하게 동작시킬 수 있는 라우터를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 센서 네트워크 통신 방법은 외부 노드가 센서 노드의 도메인 네임을 기초로 IP(Internet Protocol) 주소를 얻어 상기 센서 노드에 메시지를 전송하는 단계, 및 라우터가 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하여 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 상기 메시지를 변환하는 단계를 포함한다.
상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하는 단계는 상기 센서 노드의 IP 주소를 기초로 데이터베이스를 검색하여 상기 센서 노드가 상기 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메시지를 변환하는 단계는 왕복 식별자를 생성하여 상기 왕복 식별자를 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소에 연관시키는 단계, 및 상기 메시지 내에 포함된, 상기 외부 노드의 IP 주소를 상기 라우터의 식별자로 상기 센서 노드의 IP 주소를 상기 센서 노드의 식별자로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 센서 노드가 상기 변환된 메시지에 응답하여 상기 왕복 식별자를 포함하는 응답 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 라우터가 상기 왕복 식별자를 기초로 상기 응답 메시지를 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 응답 메시지를 변환하는 단계는 상기 왕복 식별자와 연관된 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소를 얻는 단계, 및 상기 센서 노드의 IP 주소를 소스 주소로 상기 외부 노드의 IP 주소를 목적지 주소로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 센서 네트워크 통신 장치는 센서 노드, 상기 센서 노드의 도메인 네임을 기초로 IP(Internet Protocol) 주소를 얻어 상기 센서 노드에 메시지를 전송하는 외부 노드, 및 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하여 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 상기 메시지를 변환하는 라우터를 포함한다.
상기 라우터는 왕복 식별자를 생성하여 상기 왕복 식별자를 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소에 연관시키고, 상기 메시지 내에 포함된, 상기 외부 노드의 IP 주소를 상기 라우터의 식별자로 상기 센서 노드의 IP 주소를 상기 센서 노드의 식별자로 변환할 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 라우터는 외부 노드로부터 전송된 메시지에 포함된 센서 노드의 IP 주소를 기초로 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하여 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 상기 메시지를 변환한다.
상기 라우터는 왕복 식별자를 생성하여 상기 왕복 식별자를 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소에 연관시키고, 상기 메시지 내에 포함된, 상기 외부 노드의 IP 주소를 상기 라우터의 식별자로 상기 센서 노드의 IP 주소를 상기 센서 노드의 식별자로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 센서 네트워크 내의 적어도 일부의 센서 노드에 IP 프로토콜이 구현되어 있지 않은 경우에도 사용자 컴퓨터에 의하여 전송된 메시지를 변환하여 사용자 컴퓨터와 센서 노드 간의 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 설명은 본 발명의 구조적 내지 기능적 설명들을 위하여 예시된 것에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 발명의 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이 다.
“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
“및/또는”의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시가능 한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 즉, “제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목”의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목을 포함할 뿐만 아니라 제1, 제2 및 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 발명에서 기재된 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "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, 단 계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 기술한 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 센서 네트워크 시스템(100)은 센서 네트워크 관리자(110), 센서 네트워크(120), 사용자 컴퓨터(130) 및 도메인 네임 서버(DNS, Domain Name Server)(140)를 포함한다.
외부 노드는 센서 네트워크 관리자(110)와 사용자 컴퓨터(130)를 포함하고, 센서 네트워크 관리자(110)는 센서 네트워크(120)를 관리하며, 센서 네트워크(120)는 라우터(또는 게이트웨이)(122) 및 적어도 하나 이상의 센서 노드(124)를 포함한 다.
도메인 네임 서버(140)는 외부 노드(즉, 센서 네트워크 관리자(110) 및 사용자 컴퓨터(130))가 내부 노드(즉, 라우터(122) 및 센서 노드(124))를 도메인 네임으로 접근하는 경우 외부 노드에 내부 노드의 IP 주소를 제공한다.
내부 노드 중 일부의 센서 노드(124a~124c)는 도메인 네임 서버(140)로부터 제공된 IP 주소를 실제로 가질 수 있고, 내부 노드 중 다른 일부의 센서 노드(124d~124g)는 도메인 네임 서버(140)로부터 제공된 IP 주소를 가지고 있지 않을 수 있다.
도 2는 센서 네트워크 통신 장치의 일 실시예를 나타내기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 센서 네트워크 통신 장치(200)는 사용자 컴퓨터(130), 라우터(122) 및 센서 노드(124a, 124d)를 포함하고, 도메인 네임 서버(140)를 더 포함할 수 있다.
사용자 컴퓨터(130)는 IP 통신을 위한 IP 프로토콜 스택(230)을 포함한다. 예를 들어, 웹 브라우저(210)는 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)을 이용할 수 있다. 다른 예를 들어, TFTP(Trivial File Transfer Protocol)(220)는 UDP(User Datagram Protocol)/IP(Internet Protocol)을 이용할 수 있다.
라우터(122)는 센서 노드 처리부(240), 센서 노드 데이터베이스(250) 및 통신 프로토콜 스택(260)을 포함하고, 통신 프로토콜 스택(260)은 IP 통신을 수행하기 위한 IP 프로토콜 스택(262)과 센서 네트워크 고유의 통신을 수행하기 위한 센 서 네트워크 프로토콜 스택(264)을 포함한다.
제1 센서 노드(124a)는 IP 프로토콜 스택(270)을 가지고, 제2 센서 노드(124b)는 센서 네트워크 프로토콜 스택(264)을 가진다.
우선, 사용자 컴퓨터(130)가 센서 노드(124)에 메시지를 전송하는 과정을 설명하기로 한다.
사용자 컴퓨터(130)는 센서 노드(124)의 도메인 네임을 기초로 IP 주소를 얻어 센서 노드(124)에 메시지를 전송한다. 예를 들어, 제2 센서 노드(124d)의 도메인 네임이 "temperature_sensor.sensor.net"에 상응하고 제2 센서 노드(124d)의 IP 주소가 "xxx.xxx.xxx.xxx"에 상응한다면, 사용자 컴퓨터(130)는 도메인 네임 서버(140)를 통하여 제2 센서 노드(124d)의 IP 주소인 "xxx.xxx.xxx.xxx"를 가져올 수 있다.
센서 노드 처리부(240)는 센서 노드(124)가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하여 센서 노드(124)가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 메시지를 변환한다. 예를 들어, 제2 센서 노드(124d)는 IP 프로토콜을 이용하지 않으므로 사용자 컴퓨터(130)로부터 전송된 메시지를 직접 입력받을 수 없다. 따라서 센서 노드 처리부(240)는 사용자 컴퓨터(130)로부터 전송된 메시지를 변환하여 변환된 메시지를 제2 센서 노드(124d)에 전송할 수 있다.
센서 노드 처리부(240)는 센서 노드(124)의 IP 주소를 기초로 센서 노드 데이터베이스(250)를 검색하여 센서 노드(124)가 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 센서 노드 처리부(240)는 제2 센서 노드(124d)의 IP 주소를 기초로 센서 노드 데이터베이스(250)를 검색할 수 있고, 검색 결과를 기초로 제2 센서 노드(124d)가 IP 프로토콜을 이용하지 않음을 결정할 수 있다.
센서 노드 처리부(240)는 왕복 식별자를 생성하여 왕복 식별자를 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소와 센서 노드(124d)의 IP 주소에 연관시키고, 메시지 내에 포함된, 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소를 라우터(122)의 식별자로 센서 노드(124d)의 IP 주소를 센서 노드(124d)의 식별자로 변환한다. 예를 들어, 왕복 식별자는 일종의 일련 번호에 상응할 수 있다.
일 실시예에 따라, 센서 노드 처리부(240)는 왕복 식별자를 키워드로 설정하여 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소와 센서 노드(124d)의 IP 주소를 일시적으로 메모리에 저장할 수 있고, 다른 일 실시예에 따라, 센서 노드 처리부(240)는 왕복 식별자를 키워드로 설정하여 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소와 센서 노드(124d)의 IP 주소를 센서 노드 데이터베이스(250)에 저장할 수 있다.
도 3은 라우터(122)에 의하여 변환된 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 변환된 메시지(300)는 소스 주소 필드(310), 목적지 센서 노드 주소 필드(320), 왕복 식별자 필드(330) 및 페이로드 필드(340)를 포함한다.
센서 노드 처리부(240)는 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소를 라우터(122)의 식별자로 변환하여 소스 주소 필드(310)에 저장하고, 센서 노드(124d)의 IP 주소를 센서 노드(124d)의 식별자로 변환하여 목적지 센서 노드 주소 필드(320)에 저장하며, 왕복 식별자는 왕복 식별자 필드(330)에 저장한다. 예를 들어, 라우터(122)의 식별자 및 센서 노드(124d)의 식별자는 센서 네트워크(120) 내에서 이용되는 고유의 식별 번호에 상응할 수 있다.
다음으로, 센서 노드(124)가 사용자 컴퓨터(130)로부터 전송된 메시지에 응답하여 응답 메시지를 전송하는 과정을 설명하기로 한다.
센서 노드(124d)는 변환된 메시지에 응답하여 라우터(1220)로부터 전송된 왕복 식별자를 포함하는 응답 메시지를 생성한다. 센서 노드(124d)가 라우터(1220)로부터 전송된 왕복 식별자를 재전송하는 이유는 라우터(122) 내의 센서 노드 처리부(240)가 센서 네트워크 프로토콜과 IP 프로토콜 간의 변환을 수행하는 것을 돕기 위함이다.
센서 노드 처리부(240)는 왕복 식별자를 기초로 응답 메시지를 변환한다. 예를 들어, 센서 노드 처리부(240)는 왕복 식별자와 연관된 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소와 센서 노드(124d)의 IP 주소를 얻을 수 있고, 센서 노드(124d)의 IP 주소를 소스 주소로 사용자 컴퓨터(130)의 IP 주소를 목적지 주소로 변환할 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.
상기에서 제시한 본 발명의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 모든 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미 는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예는 센서 네트워크 내의 적어도 일부의 센서 노드에 IP 프로토콜이 구현되어 있지 않은 경우에도 사용자 컴퓨터에 의하여 전송된 메시지를 변환하여 사용자 컴퓨터와 센서 노드 간의 통신을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 센서 네트워크 통신 장치의 일 실시예를 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 라우터(122)에 의하여 변환된 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
Claims (9)
- 외부 노드가 센서 네트워크(센서 네트워크는 라우터(또는 게이트웨이) 및 적어도 하나 이상의 센서 노드를 포함하고, 상기 센서 노드 중 일부의 센서 노드는 IP 주소를 가질 수 있으며, 다른 일부의 센서 노드는 IP 주소를 가지고 있지 않을 수 있음) 내부의 센서 노드의 도메인 네임을 기초로 IP(Internet Protocol) 주소를 얻어 상기 센서 노드에 메시지를 전송하는 단계;상기 센서 네트워크 내부의 라우터가 상기 센서 노드의 IP 주소를 기초로 데이터베이스를 검색하여 상기 센서 노드가 상기 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하고, 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 왕복 식별자를 생성하여 상기 왕복 식별자를 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소에 연관시키고 상기 메시지 내에 포함된, 상기 외부 노드의 IP 주소를 상기 라우터의 식별자로 상기 센서 노드의 IP 주소를 상기 센서 노드의 식별자로 변환하여 상기 메시지를 변환하는 단계;상기 센서 노드가 상기 변환된 메시지에 응답하여 상기 왕복 식별자를 포함하는 응답 메시지를 생성하는 단계; 및상기 라우터는 상기 왕복 식별자와 연관된 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소를 얻고, 상기 센서 노드의 IP 주소를 소스 주소로 상기 외부 노드의 IP 주소를 목적지 주소로 변환하여 상기 응답 메시지를 변환하는 단계를 포함하는 센서 네트워크 통신 방법.
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- 센서 네트워크(센서 네트워크는 라우터(또는 게이트웨이) 및 적어도 하나 이상의 센서 노드를 포함하고, 상기 센서 노드 중 일부의 센서 노드는 IP 주소를 가질 수 있으며, 다른 일부의 센서 노드는 IP 주소를 가지고 있지 않을 수 있음)를 구성하는 센서 노드;상기 센서 노드의 도메인 네임을 기초로 IP(Internet Protocol) 주소를 얻어 상기 센서 노드에 메시지를 전송하는 외부 노드; 및상기 센서 노드가 IP 주소를 가지는 센서 노드에 상응하여 IP 프로토콜을 이용하는지 여부를 결정하고 상기 센서 노드가 IP 프로토콜을 이용하지 않은 경우에는 상기 메시지를 변환하는 라우터를 포함하고상기 라우터는왕복 식별자를 생성하여 상기 왕복 식별자를 상기 외부 노드의 IP 주소와 상기 센서 노드의 IP 주소에 연관시키고, 상기 메시지 내에 포함된, 상기 외부 노드의 IP 주소를 상기 라우터의 식별자로 상기 센서 노드의 IP 주소를 상기 센서 노드의 식별자로 변환하는 센서 네트워크 통신 장치.
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