KR101028829B1 - 센서리더 에뮬레이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서리더 에뮬레이터에 관한 것으로서, 상기 센서리더 에뮬레이터은, 특정 상태값을 측정하여 출력하는 일반 센서장치와 상기 센서장치의 센싱값을 처리하여 특정기능을 수행하는 호스트 컴퓨터에 연결되는 센서리더 에뮬레이터에 있어서, 상기 센서장치와 ZigBee, RS232C, Ethernet, TPC/IP를 포함하는 범용 통신 프로토콜 중 어느 하나의 통신 프로토콜을 통해 연결되어 상기 센서장치와 데이터통신을 수행하며, 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 수신하여 이벤트 형식으로 가공하고, 가공된 이벤트 정보를 Reader Protocol Stand (RP) 또는 Low Level Reader Protocol(LLRP)를 통하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터이다.
본 발명에 따르면, 개발자입장에서는 RFID 리더와 센서장치를 구분하지 않고 리더형식으로 모든 장치를 접근할 수 있으며, 기존의 센서장치를 센서태그로 대체하거나 장치에 변경을 가하지 않고서도 RFID 미들웨어와 연동할 수 있다는 장점이 있다.

Description

센서리더 에뮬레이터{Sensor Reader Emulator}
본 발명은 센서리더 에뮬레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적인 센서장치를 센서태그처럼 접근할 수 있게 하는 센서리더 에뮬레이터(Sensor Reader Emulator, SRE)에 관한 것이다.
RFID 기술의 응용범위가 초기에는 무선식별이라는 응용분야에 집중되었으나 최근에는 온도, 습도, 압력 등과 같은 각종 센싱(sensing) 정보를 혼용한 응용이 확대되고 있다.
도 1은 이러한 복합적인 RFID 응용에서 태그로부터 리더, 그리고 각종 RFID 미들웨어에 이르기까지의 시스템 구조를 나타낸 것이다. 이러한 복합적인 응용에서는 센서 RFID 리더(이하‘리더’로표기)(140)를 통해 접근되는 식별위주의 태그와 센싱기능을 갖춘 센서태그(130)가 함께 사용된다. 또한 일반 센서장치(sensor device)(100)를 함께 적용하는 경우도 흔히 발생한다.
여기서 RFID 응용 시스템의 핵심이라 할 수 있는 RFID 미들웨어는 호스트 컴퓨터(120)에 탑재되어 연결된 RFID 리더(140)를 통해 보내는 각종 센싱 정보를 이벤트(Event) 형식으로 입력 받아 내부적으로 처리한 후 리더프로토콜(Reader Protocol)로 상위레벨(Capturing Application)에 전달한다(도 1의b경로).
반면 일반 센서장치(100)는 Capturing Application(122)의 레벨에서 디바이스 드라이버에 대한 함수호출 형식으로 접근하게 된다(도 1의 a).
따라서 도 1에 도시된 바와 같은 종래기술에 따른 복합 RFID 응용 시스템을 이용하는 경우 개발자의 입장에서는 전달 경로와 전달 방식이 다른 센싱정보를 동시에 처리해야 하는 부담이 따른다.
즉, 종래기술에 의하는 경우 도1의 (c)에서 보인 것처럼 센서장치를 센서태그처럼 접근할 수 있게 하는 센서리더 에뮬레이터(Sensor Reader Emulator, SRE)가 개발되지 않아 비효율을 초래한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 일반적으로 이용되는 센서장치를 센서태그처럼 접근할 수 있게 하는 센서리더 에뮬레이터(Sensor Reader Emulator, SRE)을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 특정 상태값을 측정하여 출력하는 일반 센서장치와 상기 센서장치의 센싱값을 처리하여 특정기능을 수행하는 호스트 컴퓨터에 연결되는 센서리더 에뮬레이터에 있어서, 상기 센서장치와 ZigBee, RS232C, Ethernet, TPC/IP를 포함하는 범용 통신 프로토콜 중 어느 하나의 통신 프로토콜을 통해 연결되어 상기 센서장치와 데이터통신을 수행하며, 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 수신하여 이벤트 형식으로 가공하고, 가공된 이벤트 정보를 Reader Protocol Stand (RP) 또는 Low Level Reader Protocol(LLRP)를 통하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터가 제공된다.
이때, 상술한 센서리더 에뮬레이터는 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 이용해 센서장치별로 부여된 태그ID(EPC)에 대응되는 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 만들어 상기 호스트 컴퓨터로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 보다 바람직하게 전술한 센서리더 에뮬레이터는, 각 센서장치에 대한 설정정보가 저장된 설정파일; 각 센서장치를 제어하기 위한 디바이스 드라이버; 각 센서장치를 제어하는 센서어댑터를 생성/저장/소멸시키고, 상기 호스트 컴퓨터의 요청에 따라 상기 설정파일을 참조하여 상기 센서어댑터를 통해 특정 센서장치로 센싱값을 요청하여 수신한 후, RP 변환부로 출력하는 센서어댑터 관리부; 및 상기 센서어댑터 관리부로부터 출력되는 센싱값을 입력받아 각 센서장치별로 부여된 태그ID(EPC)에 따라 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 생성하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 RP 변환부를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 전술한 RP 변환부는, 상기 호스트 컴퓨터의 요청에 따라 특정 센서장치로 센싱값을 요청하고, 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 이벤트 서브시스템으로 출력하는 리드 서브시스템; 상기 리드 서브시스템으로부터 입력되는 센싱값을 이용하여 각 센서장치별로 부여된 태그ID(EPC)에 따라 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 생성하고, 이를 아웃풋 서브시스템으로 출력하는 이벤트 서브시스템; 이전 단계에서 전달된 태그 관련정보들 중 상기 호스트 컴퓨터로부터 요청된 정보만 추출하여 메시지 큐에 저장하는 아웃풋 서브시스템; 및 상기 아웃풋 서브시스템으로부터 출력되는 메시지를 지정된 포맷(Message Transport Binding, MTB)으로 변환하여 지정된 통신 프로토콜을 이용하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 통신 서브시스템을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 보다 바람직하게 전술한 이벤트 서브시스템은 새로 읽혀진 센서장치 또는 사라진 센서장치에 대한 정보는 즉시 상기 호스트 컴퓨터로 전송하고, 지속적으로 읽혀지는 센서장치에 대한 정보는 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 상기 호스트 컴퓨터로 전송하도록 구성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터에 따르면 개발자입장에서는 RFID 리더와 센서장치를 구분하지 않고 리더형식으로 모든 장치를 접근할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기존의 센서장치를 센서태그로 대체하거나 장치에 변경을 가하지 않고서도 RFID 미들웨어와 연동할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 각 센서장치에 대해태그 ID(TAG ID)를 부여하여 전역적으로 식별(globallyidentifiable)할 수있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 응용 프로그램이 센서의 인터페이스를 직접 호출하여 사용하지 않으므로, 센서 장치와 응용 프로그램간의 의존성을 감소시킬 수 있으며, 센서 장치측에서 발생할 수 있는 여러 가지 변경 사항(예를 들어 센서 장치의 추가, 장치의 설정변경 등)에 맞추어 응용프로그램을 변경하는 일을 줄여 줄 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 무선인식을 사용하기 어렵거나 불필요한 환경에서, 값 비싼 센서태그 대신 저렴한 센서 장치로 동일한 효과를 누릴 수 있다는 장점이 있으며, 또한, 무선인식을 사용하는 센서리더보다 안정적으로 센싱데이터를 수집할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 복합적인 RFID 응용에서 시스템의 개략적인 구성 블록도.
도 2는 통상적인 센서리더 시스템과 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터의 개념을 비교 도시한 개념도.
도 3은 RP 표준에서 제안하는 센서리더의 구조를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서리더 에뮬레이터의 개념적인 구조를 도시한 구성 블록도.
도 5는 RP 변환부와 센서어댑터 관리부 간의 센싱정보 전달과정을 도시한 순서도.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)의 상세한 구성과 기능에 대하여 설명하도록 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 종래기술에 따른 비효율을 없애기 위해서 도1의 (c)에서 보인 것처럼 일반적인 센서장치(100)를 센서태그처럼 접근할 수 있게 하는 센서리더 에뮬레이터(Sensor Reader Emulator, SRE)(110)를 제안한다.
도 2는 센서리더 에뮬레이터의 기능을 센서리더와 비교하여 개념적으로 나타낸 개념도이다. 일반적으로, 센서리더(140)는 무선인식 기술을 이용하여 센서태그(130)들로부터 태그ID와 센싱값을 전달받고, 이것을 이벤트 형식으로 변환한 다음 호스트 컴퓨터(120)에서 실행되는 미들웨어에 전달하도록 구성된다. 전달되는 메시지 포맷은 리더마다 다를 수 있으나 EPCglobal의 표준을 지원하는 리더의 경우에는 EPCglobal Reader Protocol 또는 LLRP 프로토콜에 따라 메시지를 전송할 것이다.
EPCglobal Reader Protocol 또는 LLRP 프로토콜이란, RFID 기술에 관한 국제 표준화 단체인 EPCglobal에서는 RFID 리더와 미들웨어(또는호스트)와의 연동을 위한 통신프로토콜로서 Reader Protocol Stand 1.1(이하 ‘RP’)과 Low Level Reader Protocol 1.0.1(이하 ‘LLRP’)를 제안하고 있다. RP와 LLRP이 제안되기 이전에는 RFID 리더의 제공업체 또는 제품별로 상이한 통신 프로토콜을 사용하였고, 그로 인해 미들웨어측에서는 각각의 리더마다 별도의 통신모듈을 갖추고 있어야 했다. 한편, EPCglobal에서 제시하고 있는 또 하나의 리더인터페이스인 LLRP는 RP에 비해 리더의 기능을 더 단순화하고 있다. RP의 Event 서브시스템과 같은 고수준의 기능을 제외시키되 RF 동작을 제어하기 위한 저수준의 인터페이스를 확장시켰다.
본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(SRE)(110)의 경우에는 센서장치(100)가 지원하는 일반적인 통신 프로토콜(ZigBee, RS232C, Ethernet, TCP/IP 등)을 통해 센싱값만을 전달받는다. 그리고 센서장치(100)별로 미리 부여된 태그ID(EPC)를 검색하여 센서태그와 동일한 형식의 이벤트를 만든 다음 전술한 RP 또는 LLRP를 이용하여 이벤트정보가 포함된 메시지를 호스트 컴퓨터(120)으로 전달한다. 따라서 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)를 이용하는 경우, 호스트 컴퓨터(120)에서 센서리더()와 센서리더 에뮬레이터(110)에서 전달되는 메시지를 구분하지 않고 동일한 RP 메시지형식으로 동일하게 사용할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 RP 표준에서 제안하는 리더의 구조를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이 RP를 준수하는 리더(140)는 네개의 서브시스템(Sub-system)으로 구성된다. 리드 서브시스템(Read Subsystem)(300)은 태그 데이터를 RF 신호를이용하여 읽어 들이되 원하는 패턴의Tag ID(Tag Identifier를 뜻하며 Electronic Product Code (EPC)를 사용한다.)만을 가진 태그를 읽을 수 있다. 이벤트 서브시스템(Event Subsystem)(310)은 불규칙하게 읽혀진 태그들을 정제하여 이벤트형식으로 가공한다. 아웃풋 서브시스템(Output Subsystem)(320)은 이전단계에서 전달된 각종태그 관련 정보들 중에서 호스트 컴퓨터(120)로부터 요청된 데이터들만을 선별하여 메시지큐에 보관하는 기능을 수행한다. 통신 서브시스템(Communication Subsystem)(330)은 지정된 통신 프로토콜 및 포맷(Message Transport Binding, MTB)으로 메시지를 호스트(미들웨어) 컴퓨터(120)로 전달하는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)는 상술한 바와 같은 RP 표준에 따른 리더(140)의 네개의 서브시스템을 논리적으로 구현함으로써, 일반적인 센서장치(100)를 이용하여 센서시스템을 구성하더라도 호스트 컴퓨터(120)에서 RP 표준에 따른 센서태그(130)를 이용하는 것과 동일한 방식으로 센서장치(100)를 제어할 수 있으며, 또한, 센서리더 에뮬레이터(110)는 RP 표준에 따른 데이터를 호스트 컴퓨터(120)로 전송하도록 구성된다.
1. 센서리더 에뮬레이터의 구성
전술한 바와 같은 기능을 수행하기 위한 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)의 구성은 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서리더 에뮬레이터의 개념적인 구조를 도시한 구성 블록도이다.
호스트 컴퓨터(120)에는 센서장치(100)로부터 출력되는 센싱값을 이용하여 특정기능을 수행할 수 있는 미들웨어가 설치되어 있으며, 범용적으로 사용되는 개인용 컴퓨터, 노트북 등의 개인용 정보통신기기 또는 서버기능을 수행할 수 있는 서버 컴퓨터를 이용하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)에 연결되는 센서장치(100)는 범용적으로 사용되는 센서장치(100)로서 온도, 압력, 기압 등 주변상태를 센싱하고, 센싱값을 출력하게 된다. 전술한 센서태그(130)의 경우 센싱값과 태그ID를 리더(140)로 전송하는 데 비하여, 본 발명에서 이용하고 있는 센서장치(100)는 일반적인 센서로서 센싱값만을 센서리더 에뮬레이터(110)로 출력한다. 또한, 이러한 센서장치(100)는 일반적인 센서장치(100)에서 널리 사용하는 ZigBee, RS232C, Ethernet, TPC/IP 등의 범용 통신 프로토콜 중 센서장치(100)가 지원하는 프로토콜을 통해 센서리더 에뮬레이터(110)와 연결되어 데이터통신을 수행한다.
한편, 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)는 온도, 압력, 기압 등 상태를 측정하는 일반적인 센서장치(100)와 센서장치(100)의 센싱값을 이용하여 특정기능(온도측정, 모니터링 등)을 수행하는 호스트 컴퓨터(120) 사이에 연결되어, 센서장치(100)와 호스트 컴퓨터(120) 간의 데이터통신을 인터페이스하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)는 호스트 컴퓨터(120)측에서 볼 때, 연결된 센서장치(100)가 일반적인 센서태그(130)와 동일한 방식으로 인식되고 제어되며 동일한 포맷의 센싱정보를 받을 수 있도록 에뮬레이팅하는 기능을 수행하게 된다. 따라서, 호스트 컴퓨터(120)는 센서리더 에뮬레이터(110)를 통해 RP 표준에 따라 일반적인 센서태그(130)를 제어하는 방식으로 센서장치(100)를 제어할 수 있으며, 센서장치(100)로부터 전송되는 데이터는 센서리더 에뮬레이터(110)를 통해 RP 표준에 따른 데이터로 가공되어 호스트 컴퓨터(120)로 전송되게 된다.
이러한 에뮬레이팅 기능을 수행하기 위하여 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)는 설정파일(400), 디바이스 드라이버(410), RP 변환부(430) 및 센서어댑터 관리부(420)를 포함할 수 있다.
설정파일(400)에는 연결된 각 센서장치(100)에 대한 설정정보(태그ID, 드라이버정보, 명령어셋 등)가 저장되며, 센서리더 에뮬레이터(110)는 설정정보를 참조하여 각 센서장치(100)를 제어하고, 센싱값을 리딩하게 된다.
디바이스 드라이버(410)는 각 센서장치(100)를 제어하기 위한 장치구동 드라이버로서, 본 발명에 따른 센서어댑터 관리부(420)에 포함된 센서어댑터(422)는 센서장치(100)에 직접 접근하거나 또는, OS에서 지원하거나 센서장치(100) 제조사에서 제공한 디바이스 드라이버(410)를 통해 센서장치(100)에 접근하게 된다.
센서어댑터 관리부(420)는 각 센서장치(100)를 제어하는 센서어댑터(422)를 생성/저장/소멸시키고, 호스트 컴퓨터(120)의 요청에 따라 설정파일(400)을 참조하여 센서어댑터(422)를 통해 특정 센서장치(100)로 센싱값을 요청하여 수신한 후, RP 변환부(430)로 출력하게 된다.
RP 변환부(430)는 센서어댑터 관리부(420)로부터 출력되는 센싱값을 입력받아 각 센서장치(100)별로 부여된 태그ID(EPC)에 따라 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 생성하여 호스트 컴퓨터(120)로 전송하게 된다.
보다 바람직하게 본 발명에 따른 RP 변환부(430)는 전술한 바와 같은 에뮬레이팅 기능을 수행하기 위하여 리드 서브시스템(432), 이벤트 서브시스템(434), 아웃풋 서브시스템(436) 및 통신 서브시스템(438)을 포함할 수 있다.
리드 서브시스템(432)은 호스트 컴퓨터(120)의 요청에 따라 설정정보를 참조하여 특정 센서장치(100)로 센싱값을 요청하고, 센서장치(100)로부터 전송되는 센싱값을 이벤트 서브시스템(434)으로 출력하게 된다.
이벤트 서브시스템(434)은 리드 서브시스템(432)으로부터 입력되는 센싱값을 이용하여 각 센서장치(100)별로 부여된 태그ID(EPC)에 따라 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 생성하고, 이를 아웃풋 서브시스템(436)으로 출력하게 된다.
아웃풋 서브시스템(436)은 이전 단계에서 전달된 태그 관련정보들 중 호스트 컴퓨터(120)로부터 요청된 정보만 추출하여 메시지 큐에 저장하게 된다.
통신 서브시스템(438)은 아웃풋 서브시스템(436)으로부터 출력되는 메시지를 지정된 포맷(Message Transport Binding, MTB)으로 변환하여 지정된 통신 프로토콜을 이용하여 호스트 컴퓨터(120)로 전송하게 된다. 전술한 바와 같이, 이때 사용되는 지정된 통신 프로토콜은 RP 또는 LLRP 중 하나가 채택되어 적용된다.
한편, 보다 바람직하게 본 발명에 따른 이벤트 서브시스템(434)은 새로 읽혀진 센서장치(100) 또는 사라진 센서장치(100)에 대한 정보는 즉시 호스트 컴퓨터(120)로 전송하고, 지속적으로 읽혀지는 센서장치(100)에 대한 정보는 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 호스트 컴퓨터(120)로 전송하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 이벤트 서브시스템(434)이 구성되는 경우, 센서장치(100) 리딩의 불안정성을 극복하는 동시에 태그가 지나치게 자주 계속해서 보고되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하에서, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 센서리더 에뮬레이터의 상세한 구성과 기능을 설명하도록 한다. 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)는 개념적으로 RP의 스펙을 구현하기 위한 RP 변환부(430)와 센서어댑터 관리부(420)라는 두 개의모듈로 구성된다. 센서어댑터 관리부(420)에서 측정된 센싱값은 해당 센서장치(100)에 부여된 TAG ID와 함께 RP 변환부(430)로 전달된다. RP 변환부(430)는 전달 받은 TAG ID와 센싱값을 4단계의 서브시스템을 통해 RP의 이벤트형 메시지로 변환하여 호스트 컴퓨터(120)로 전달한다. RP 변환부(430)는 도 3을 참조하여 전술한 RP 스펙에서 정의하는 리더(140)의 각 서브시스템들을 소프트웨어를 통해 구현한 것이다. 구현내역은 스펙과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 센서어댑터 관리부(420)는 센서와의연결을 담당하는 센서어댑터들을 생성, 삭제 및 관리하는 모듈이다.
한편, 센서어댑터 관리부(420)의 주요한 인터페이스는 다음과 같다.
■ initialize
· 동작 : 설정파일(400)을 읽고 파싱하여 설정정보에 따라 센서어댑터(422)들을 생성한다.
· 인자 : 설정 파일의 경로
· 리턴값 : 없음
■ shutdown
· 동작 : 모든 센서어댑터(422)들의 동작을 멈추고 사용중인 리소스들을 모두 반환한다. 센서장치(100)와의 연결을 폐쇄한다.
· 인자 : 없음
· 리턴값 : 없음
■ createSensorAdapter
· 동작 : 주어진 인자를 사용하여 센서어댑터(422)를 생성한다. 인자들은 설정파일(400) 또는 관리프로그램에서전달된다.
· 인자 :
-className : 센서어댑터 클래스 이름
-readPointName : 할당된 Read Point의 이름
-epcId : 센서에 할당된 TAG ID
-properties : 센서어댑터 초기화를 위해 부가적으로 전달될 값들을 포함하는 Properties 객체
· 리턴값 : 없음
■ getSensorIds
· 동작 : 연결된 모든 센서장치(100)의 TAG ID를 알려준다.
· 인자 : 없음
· 리턴값 : 연결된 센서장치(100)들에 할당된TAG ID의 리스트
■ getSensorValue
· 동작 : 인자로 주어지는 TAG ID에 해당하는 센서장치(100)의 센싱값을 알려준다.
· 인자 :
-sensorId : 질의할 센서장치(100)의 TAG ID
-fieldValues : 센싱값이 전달될 태그필드 객체
· 리턴값 : 없음
■ enable
· 동작: 인자로 주어지는 TAG ID에 해당하는 센서어댑터(422)를 동작시킨다.
· 인자 : 센서장치(100)의 TAG ID
· 리턴값 : 없음
■ disable
· 동작 : 인자로 주어지는 TAG ID에 해당하는 센서어댑터(422)의 동작을 멈춘다.
· 인자 : 센서장치(100)의 TAG ID
· 리턴값 : 없음
센서어댑터(422)들은 센서장치(100)들과 인터페이스를 담당하는 부분이다. 이를 위해 센서어댑터는 센서장치를 직접 접근하거나 (도 4의 센서2(100b)) 또는 OS에서 제공되는 디바이스 드라이버를 거칠 수도 있다(도 4의 센서1(100a)과 센서N(100n)). 센서장치(100)들과의 물리적인 연결은 RS232C, TCP/IP, Ethernet, ZigBee, Bluetooth, USB 등 다양한 인터페이스를 사용할 수 있는데 이것은 센서장치(100)의 고유한 특징에 따른 것이며 제안하는 시스템과는 무관하다. 센서어댑터(422)는 다음과 같은 필드를 유지한다. 이러한 필드들은 모든 센서어댑터(422)에서 공통으로 유지하는 것이며 각 센서어댑터(422)에서 고유하게 필요한 것들은 센서어댑터클래스를 상속하는 과정에서 추가할 수 있다.
데이터 필드 의미
sensorName 대응되는센서의 이름
tagId 대응되는센서에 부여된TAG ID, Tag URI 포맷을사용한다.
다음은 SGTIN-64비트를 사용한 Tag URI 포맷의 예이다.urn:epc:tag:sgtin-64:3.0652642.800031.400
venderFieldName[] 센서값이 전달되는 필드 이름. EPC RP 표준의 벤더필드(vendor field) 영역을사용한다.
cacheValue[] 캐싱된 센서값
readCycle 센서 장치로부터 센싱값을 읽는 주기(밀리초단위)
readPoint 센서 장치에 부여될 Read Point 이름
상기 표 1은 센서어댑터 객체의 데이터필드를 나타낸 표이다.
다음은 센서어댑터의 주요 인터페이스들이다.
■ getEPC
. 동작 : 대응되는 센서장치에 부여된 TAG ID를 알려준다.
. 인자 : 없음
. 리턴값 : TAG ID
■ setReadCycle
. 동작 : 인자로 주어지는 주기(cycle)마다센서 장치를 접속하여 현재 값을 읽어 자체적으로 Cache한다.
. 인자 :
-cycleTime : 읽기 주기 밀리초(millisecond) 단위. 0은 캐쉬하지 않음을 뜻함
. 리턴값 : 없음
■ getSensorValue
. 동작 : 센서장치의 센싱값을 알려준다. 센싱값은 인자 fieldValues 객체 내에 venderFieldName, 센싱값 형식의 쌍으로 추가된다.
. 인자 :
- fieldValues : 센싱값이 전달될 태그필드 객체
. 리턴값 : 없음
2. 태그 필드값의 생성
RFID에서는 각 태그에 대해 태그ID(TAG ID) 이외에 다양한 데이터를 추가적으로 제공한다. 표2는 RP 표준에서 제안하고 있는 태그 필드들이며 이것을 센서리더 에뮬레이터(110)에서 어떻게 지원하는지를 나타낸 것이다. 이러한 태그필드들의 값은 센서어댑터 관리부(420) 또는 RP 변환부(430) 등의 관련된 내부 클래스에서 필요에 따라 값을 추가한다.
필드 이름 의미 SRE에서의 지원
eventTriggers 태그를 읽기를 유발한 트리거들의 이름 좌동
eventType 이벤트 이름 좌동
eventTimeTick 이벤트가 발생한 시각(틱단위) 좌동
eventTimeUTC 이벤트가 발생한 시각(UTC) 좌동
readerEPC 리더의 EPC SRE 관리프로그램을 통해 설정
readerHandle 리더 Handle 이름 좌동
readerName 리더의 이름 좌동
readerRole 리더 Role 이름 좌동
readerNowTick Notification을 보내는 시점의 리더의 시간(틱단위) 좌동
readerNowUTC Notification을 보내는 시점의 리더의 시각(UTC) 좌동
tagType 태그의 종류. 예) ISO, Gen2 ‘Gen2’로 설정
tagID 바이너리포맷의 Tag ID 센서장치에 부여된 EPC 의 바이너리
tagIDasPureURI Pure Identifier 포맷의 Tag ID 센서장치에 부여된 EPC의 Pure Identifier 포맷
tagIDasTagURI Tag URI 포맷의 Tag ID 센서장치에 부여된 EPC 의 Tag URI 포맷
sourceName 태그가 읽힌 Source 객체의 이름 태그가 읽힌 Source 객체의 이름
sourceFrequency Source의 읽기 주기 Source의 읽기 주기
sourceProtocol Source 객체의 Air RF 프로토콜 ‘SRE’
notifyChannelName Notification 채널명 Notification 채널명
notifyTriggerName Notification을 유발한 Trigger의 이름 Notification을 유발한 Trigger의 이름
<Vendername>:<Any> 리더 벤더에서 사용가능한 필드명 SRE 관리 프로그램을 통해 센서장치 별로 설정된 필드 이름을사용
표 2는 RP 표준에서 제공하는 태그의 데이터 필드명들을 나타낸 표이다.
센서리더 에뮬레이터(110)에서는 센싱값의 전달을 위해 표2에서 나타내어진 벤더 필드를 사용한다. 필드명은 센서리더 에뮬레이터 관리 프로그램에 의해 주어지며 RP 표준에 따르기 위해 관리자(사용자)가부여한 이름에 ‘LIT_SRE:’ 접두어를 추가하여 사용된다. 예를 들어 온도 센서장치를 사용하여 측정된 온도값을 전달하기위해서는 센서리더 에뮬레이터 관리프로그램에서 해당 센서어댑터를 등록하면서 센싱값이 전달될 필드명을 ‘TEMP’로 지정하면 실제로 RP 메시지에서는 ‘LIT_SRE:TEMP’라는 이름으로 전달된다. RP 표준에서는 태그 내의 메모리접근을 위해 사용자 정의 태그 필드 (User defined tag field) 객체를 사용할 수 있게 한다.
3. 센싱값의 전달
도 5는 RP 변환부와 센서어댑터 관리부 간의 센싱정보 전달과정을 나타낸 것이다. 이하에서 도 5를 참조하여, 전술한 바와 같이 구성되는 RP 변환부(430)와 센서어댑터 관리부(420)의 동작과정을 상세하게 설명하도록 한다.
우선, RP 변환부(430)에서 TAG ID를 읽어 오는 기능은 Source 객체가 담당하며, 그 시작은 RP 변환부(430)의 Read Trigger에 의해 시작된다. 다음은 Trigger의 Read 요청 이후 수행되는 절차이다.
먼저, Source 객체는 센서어댑터 관리부에 현재 등록된 모든 센서장치(100)의 리스트를 질의한다(getSensorIds)(S500).
센서장치(100)의 리스트 질의를 수신한 센서어댑터 관리부(420)는 등록된 모든 센서어댑터(422)로 TAG ID를 질의하고(S502), 센서어댑터(422)로부터의 TAG ID 응답을 수신하여 TAG ID 리스트를 생성한 후, 생성된 TAG ID 리스트를 Source 객체에 알려준다(4.TAG IDs)(S504, S506).
Source 객체는 전달받은 센서장치(100)의 TAG ID 리스트에 포함된 TAG ID들 중에서 필요한 만큼 반복해서 센서어댑터 관리부(420)에 getSensorValue를 호출한다(S508). 이때 전달되는 TAG ID는 S506 단계에서 얻어진 TAG ID 리스트에 포함된 모든 TAG ID들이 대상이 될 수도 있고, 또는 Source 내에서 Event Smoothing과정을 거쳐 선택된 일부 TAG ID들에 대해서만 호출될 수도 있다.
Source 객체가 특정 센서장치(100)의 센싱값을 요청하면, 센서어댑터 관리부(420)는 요청된 TAG ID에 해당하는 센서어댑터(422)를 찾아 getSensorValue를 호출한다(S510).
센서어댑터(422)는 자신의 내부에 캐쉬되어있는 센싱값(도 5의 S512-1 단계와 S514-1 단계를 통해 획득되는 센싱값으로서, 필요한 경우 호스트 컴퓨터(120)의 요청이 없더라도 특정 센서장치(100)의 센싱값이 설정에 따라 주기적으로 전달되어 저장되어 있는 센싱값)을 전달하거나, 또는, 센서장치(100)에 요청하여 센싱값을 알아낸다(S512, S514, S516, S518). 센싱값은 getSensorValue 호출시 전달되는 fieldValues 객체에‘{태그필드명, 센싱값(문자열)}’로 삽입된다. 예를 들어 해당 센서의 값이 태그필드 ‘LIT_SRE:TEMP’로 주어진 것이고 온도 값을 전달하는 것이라면 ‘{LIT_SRE:TEMP’, ‘36.5}’의 쌍이 추가된다.
전술한 과정을 거쳐 TAG ID들과 센싱값을 전달받은 Source 객체는 전달받은 센싱값을 포함한 태그필드값을 TAG ID의 쌍과 함께 다음 RP 처리과정으로 전달한다(S520).
4. 이벤트 생성
한편, 일반적으로 RFID 리더의 읽기는 다소 불안정하다. 즉, 리더의 읽기가능영역 내에 존재하더라도 태그가 읽혀지지 않는 경우가 있는 반면, 또는 의도하지 않던 영역에 존재하는 태그가 읽히는 경우도 허다하다. RP에서는 이러한 불안정성을 극복하고 동일한 태그가 지나치게 자주 계속해서 보고되는 것을 막기 위해 이벤트 서브시스템을 도입하였다. 이것은 새로 읽혀진 태그와 사라진 태그들은 즉각 보고하되 계속해서 읽혀지는 태그들은 간헐적으로 보고하도록 하는 기법이다. 본 발명에 따른 센서리더 에뮬레이터(110)에서는 센서와의 접속을 통해 센싱값을 성공적으로 읽어 올 수 있는 경우에는 태그가 읽힌 것으로 그렇지 않은 경우에는 태그를 읽지 못한 것으로 모델링한다. 따라서 통신에러, 센서장치의 이상 등으로 인해 센서어댑터(422)가 readCycleTime 내에 센싱값을 전달받지 못하면 태그가 읽히지 않은 것으로 간주된다. 센서장치(100)들의 경우 Ethernet, TCP/IP, RS232C, Bluetooth, ZigBee 등과 같은 일반적인 통신프로토콜을 통해 센서어댑터(422)에 연결되므로 RFID 태그 읽기에 비해 매우 안정적인 통신이이루어진다. 따라서 RFID 태그와는 달리 매우 단조로운 이벤트만이 보고될 것이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 센서장치 110 : 센서리더 에뮬레이터
120 : 호스트 컴퓨터 130 : 센서태그
140 : 센서리더
400 : 설정파일 410 : 디바이스 드라이버
420 : 센서어댑터 관리부 430 : RP 변환부

Claims (5)

  1. 미리 설정된 기능을 수행하기 위하여 필요한 상태값을 측정하여 출력하는 센서장치와 상기 센서장치의 센싱값을 처리하여 미리 설정된 기능을 수행하는 호스트 컴퓨터에 연결되는 센서리더 에뮬레이터에 있어서,
    상기 센서장치와 ZigBee, RS232C, Ethernet, TPC/IP를 포함하는 범용 통신 프로토콜 중 어느 하나의 통신 프로토콜을 통해 연결되어 상기 센서장치와 데이터통신을 수행하며, 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 수신하여 이벤트 형식으로 가공하고, 가공된 이벤트 정보를 Reader Protocol Standard(RP) 또는 Low Level Reader Protocol(LLRP)를 통하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서리더 에뮬레이터는 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 이용해 센서장치별로 부여된 태그ID(EPC)에 대응되는 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 만들어 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서리더 에뮬레이터는,
    각 센서장치에 대한 설정정보가 저장된 설정파일;
    각 센서장치를 제어하기 위한 디바이스 드라이버;
    각 센서장치를 제어하는 센서어댑터를 생성/저장/소멸시키고, 상기 호스트 컴퓨터의 요청에 따라 상기 설정파일을 참조하여 상기 센서어댑터를 통해 특정 센서장치로 센싱값을 요청하여 수신한 후, RP 변환부로 출력하는 센서어댑터 관리부; 및
    상기 센서어댑터 관리부로부터 출력되는 센싱값을 입력받아 각 센서장치별로 부여된 태그ID(EPC)에 따라 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 생성하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 RP 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RP 변환부는,
    상기 호스트 컴퓨터의 요청에 따라 특정 센서장치로 센싱값을 요청하고, 상기 센서장치로부터 전송되는 센싱값을 이벤트 서브시스템으로 출력하는 리드 서브시스템;
    상기 리드 서브시스템으로부터 입력되는 센싱값을 이용하여 각 센서장치별로 부여된 태그ID(EPC)에 따라 센서태그와 동일한 형식의 이벤트 정보를 생성하고, 이를 아웃풋 서브시스템으로 출력하는 이벤트 서브시스템;
    이전 단계에서 전달된 태그 관련정보들 중 상기 호스트 컴퓨터로부터 요청된 정보만 추출하여 메시지 큐에 저장하는 아웃풋 서브시스템; 및
    상기 아웃풋 서브시스템으로부터 출력되는 메시지를 지정된 포맷(Message Transport Binding, MTB)으로 변환하여 지정된 통신 프로토콜을 이용하여 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 통신 서브시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이벤트 서브시스템은 새로 읽혀진 센서장치 또는 사라진 센서장치에 대한 정보는 즉시 상기 호스트 컴퓨터로 전송하고, 지속적으로 읽혀지는 센서장치에 대한 정보는 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 상기 호스트 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서리더 에뮬레이터.
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