KR101240054B1 - 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법 - Google Patents

플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 센서 네트워크를 이루는 다양한 센서 및/또는 트랜스듀서들을 신규 또는 추가 설치 시 서버측 원격관리시스템과 연결만 하면, 트랜스듀서의 종류 및 특성에 상관없이 자동으로 인식할 수 있고, 또한 트랜스듀서의 연결 후 고장감지 및 유지보수를 위하여 탈부착할 경우에도 자동으로 감지할 수 있는 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템에 있어서, 특정 센서 네트워크의 센서노드에 구비되는 센서 모듈; 게이트웨이를 통하여 상기 센서모듈과 네트워크 연결되어 상기 센서모듈을 원격 관리하는 원격관리시스템; 및 상기 센서 모듈과 연결된 지능형 트랜스듀서로서, 상기 센서 모듈로부터 감지 또는 측정된 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 상호 입출력시키는 입출력부, 상기 센서 모듈의 특성 정보를 기록해 둔 특성정보 메모리부, 및 상기 특성정보 메모리부의 기록 정보를 참조하여 상기 센서 모듈로부터 입력되는 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 제어하는 제어부로 이루어진 지능형 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 특성정보 메모리부는 상기 지능형 트랜스듀서와 상기 게이트웨이간 상호 통신할 때 사용하는 데이터 포맷 정보가 기록되는 통신 데이터 포맷 정보 영역, 센서 모듈의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 기록되는 트랜스듀서 타입 정보 영역, 및 상기 센서모듈에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 기록되는 전기적 특성 정보 영역을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 트랜스듀서의 전기적인 특성, 타입 정보 및 통신데이터 포맷 정보 등을 표준화하여 트랜스듀서의 특성정보 메모리에 기록해 두고, 추후 센서 노드/트랜스듀서 추가 및 교체/고장 수리 시에 상기 특성정보 메모리의 기록 정보를 참조하여 해당 트랜스듀서의 추가/제거를 자동으로 인식할 수 있는 지능형 트랜스듀서를 제공할 수 있다. 또한, 지능형 트랜스듀서에 의해 센서 노드/트랜스듀서 추가 및 교체/고장 수리 시에 특정 제조사별 제품에 국한되지 않고 다양한 제품군으로부터 선택할 수 있어 가격 및 비용적인 측면에서 경제적이며, 플러그앤플레이 기능에 의해 바로 호환되게 설치할 수 있기에 종래 제조사별 고유한 인터페이스 및 사양으로 말미암아 센서 네트워크 환경 구축에 상당한 인력 및 비용이 발생하는 문제점을 해결하는 효과가 있다.

Description

플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법{Management System based on USN(Ubiquitous Sensor Network) using intelligent transducers with Plug and Play function and the method of managing the intelligent transducers by the management system}
본 발명은 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반을 이루는 다양한 트랜스듀서들을 신규 또는 추가 설치 시 서버측 원격관리시스템과 연결만 하면, 트랜스듀서의 종류 및 특성에 상관없이 자동으로 인식할 수 있고, 또한 트랜스듀서의 연결 후 고장감지 및 유지보수를 위하여 탈부착할 경우에도 자동으로 감지할 수 있는 센서 네트워크 시스템 및 그러한 시스템에 의해 트랜스듀서를 관리하는 방법에 관한 것이다.
유비쿼터스 센서 네트워크(USN)는 수백 개에서 수만 개의 센서 노드들을 배치하여, 배치된 센서 노드들에 의해 주변의 현재 상태 또는 상황 정보가 수집되고, 센서 노드들은 수집된 상태 또는 상황 정보(센싱 정보)를 주변의 싱크 노드와 같은 중계 노드를 통해 게이트웨이로 전달하고, 게이트웨이는 다시 상위 응용 서버로 센싱 정보를 전송하는 네트워크를 의미한다.
이와 같은 센서 네트워크에서는 센서 노드를 특정 지역에 복수 개 무작위로 배치하고, 센서 노드에 의해 수집된 정보들은 상위 응용 서버로 전달되어 이용되게 된다. 하지만, 현재까지 센서 네트워크와 관련된 기술들은 단위 기술 중심으로 연구되고 있으며, 전체적인 센서 네트워크 구조에 대한 연구나 센서 노드에 설치된 센서모듈/트랜스듀서에 대한 기술들에 대해서는 연구가 미진한 상태에 있다.
최근들어, USN 기술은 센서, 센서노드/장비, 유무선 네트워크, 중계기, 관리서버, 상황실, 상황 모델링, 응용 서비스 등 모든 분야에서 기술적인 연구 및 개발이 급속도로 진행됨에 따라, 다양한 분야, 예컨대 재난 관리, 식품 안전 관리, 쇼케이스 관리, 하천 및 하천 시설물 관리, 수도 정보 통합 관리, 무인 경계 등에 적용되고 있다.
그러나, 현재 USN의 센서 노드에 설치되는 센서 또는 액츄에이터 등과 같은 트랜스듀서들은 제조사별 고유한 인터페이스 및 사양으로 인하여 신규 환경에 구축을 하거나 기존 USN 환경의 센서노드 추가 및 변경 시 새로운 사양의 인터페이스를 개발하고 적용해야 하는 바, USN 환경 구축에 이중적이고 불필요한 인력, 시간과 비용이 발생하는 문제점이 있었다.
즉, 현재의 USN 환경 하에서는 새로운 센서 노드/트랜스듀서의 추가 또는 트랜스듀서의 교체 및 고장 유무 진단시 시스템 관리자가 해당 트랜스듀서의 제조사 및 인터페이스/사양 등을 참조하여 일일이 다시 세팅해 주어야 하는 번거러움이 있었다.
본 발명의 목적은 트랜스듀서의 전기적인 특성, 타입 정보 및 통신데이터 포맷 정보 등을 표준화하여 트랜스듀서의 특성정보 메모리에 기록해 두고, 추후 센서 노드/트랜스듀서 추가 및 교체/고장 수리 시에 상기 특성정보 메모리의 기록 정보를 참조하여 해당 트랜스듀서의 추가/제거를 자동으로 인식할 수 있는 지능형 트랜스듀서를 제공하고, 나아가 그러한 표준화된 지능형 트랜스듀서를 이용하여 기존의 다양한 관리 시스템에 호환되게 적용할 수 있는 관리시스템을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 제공함으로써 공통의 표준화된 인터페이스 및 원격에서의 제어 계측을 용이하게 할 수 있는 전기적 물리적 정보에 기초하여 시스템 최초 구축시 개발 및 구축 비용의 절감을 가져오게 할 뿐만 아니라, 구축 후 다른 시스템에 적용 및 기능 추가가 용이하고, 나아가 유지 보수 시에도 특정 제조사 제품에 국한되지 않고 대응하는 제품을 편리하게 선택 및 교체할 수 있기에 유지 보수 비용 또한 대폭 절감시킬 수 있게 하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템에 있어서, 특정 관리시스템의 센서노드에 구비되는 센서 모듈; 게이트웨이를 통하여 상기 센서모듈과 네트워크 연결되어 상기 센서모듈을 원격 관리하는 원격관리시스템; 및 상기 센서 모듈과 연결된 지능형 트랜스듀서로서, 상기 센서 모듈로부터 감지 또는 측정된 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 상호 입출력시키는 입출력부, 상기 센서 모듈의 특성 정보를 기록해 둔 특성정보 메모리부, 및 상기 특성정보 메모리부의 기록 정보를 참조하여 상기 센서 모듈로부터 입력되는 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 제어하는 제어부로 이루어진 지능형 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 특성정보 메모리부는 상기 지능형 트랜스듀서와 상기 게이트웨이간 상호 통신할 때 사용하는 데이터 포맷 정보가 기록되는 통신 데이터 포맷 정보 영역, 센서 모듈의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 기록되는 트랜스듀서 타입 정보 영역, 및 상기 센서모듈에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 기록되는 전기적 특성 정보 영역을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전기적 특성 정보 영역은 상기 감시 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 변환함수의 로직이 정의된 필드이다.
보다 바람직하게는, 상기 특성정보 메모리부는 상기 센서모듈에 의해 측정되는 측정 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 구동환경 설정에 기초하여 상기 센서모듈에 측정 환경을 설정하는 구동 데이터가 기록되는 측정 및 구동데이터 정보 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
가장 바람직하게는, 상기 특성정보 메모리부는 상기 센서모듈이 어디에 설치되었는지와 같은 이력이 기록되는 이력 정보 영역 및 상기 센서모듈의 제조사 정보가 기록되는 제조사 정보 영역을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 특정 관리시스템의 센서노드에 구비되는 센서 모듈; 게이트웨이를 통하여 상기 센서모듈과 네트워크 연결되어 상기 센서모듈을 원격 관리하는 원격관리시스템; 및 상기 센서 모듈과 연결된 지능형 트랜스듀서로서, 상기 센서 모듈로부터 감지 또는 측정된 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 상호 입출력시키는 입출력부, 상기 센서 모듈의 특성 정보를 기록해 둔 특성정보 메모리부, 및 상기 특성정보 메모리부의 기록 정보를 참조하여 상기 센서 모듈로부터 입력되는 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 제어하는 제어부로 이루어진 지능형 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 특성정보 메모리부는 상기 지능형 트랜스듀서와 상기 게이트웨이간 상호 통신할 때 사용하는 데이터 포맷 정보가 기록되는 통신 데이터 포맷 정보 영역, 센서 모듈의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 기록되는 트랜스듀서 타입 정보 영역, 상기 센서모듈에 의해 측정되는 측정 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 구동환경 설정에 기초하여 상기 센서모듈에 측정 환경을 설정하는 구동 데이터가 기록되는 측정 및 구동데이터 정보 영역, 및 상기 센서모듈에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 기록되는 전기적 특성 정보 영역를 포함하는, USN 기반 관리시스템을 이용하여 트랜스듀서를 관리하는 방법에 있어서, 상기 특성정보 메모리부의 상기 통신 데이터 포맷 정보를 상기 게이트웨이에 전달하여 통신 포맷을 설정하는 단계; 상기 통신 포맷이 설정되면, 상기 게이트웨이를 통하여 연결된 원격관리시스템에 특정 센서모듈 및 트랜스듀서의 연결 정보를 전송하는 단계; 상기 원격관리시스템으로 하여금 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보를 요청하게 하는 단계; 상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보를 상기 원격관리시스템으로 전송하는 단계; 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보에 기초하여 연결된 트랜스듀서의 정보를 갱신하고, 그 갱신된 정보에 기초하여 환경 설정을 하는 단계;; 상기 지능형 트랜스듀서로 하여금 상기 원격관리시스템에 측정 및 구동 환경 정보를 요청하게 하는 단계; 상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 측정 및 구동 환경 설정 정보를 지능형 트랜스듀서로 전송하고, 그 전송된 정보를 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리의 측정 및 구동 데이터 정보에 기록하는 단계; 상기 측정 및 구동 데이터 정보에 기초하여 상기 센서 모듈의 측정 또는 구동 활동을 개시하게 하고, 그 측정된 데이터는 상기 특성정보 메모리부의 전기적 특성 정보에 기초하여 실제 측정값으로 변환해 주는 단계; 및 상기 원격관리시스템으로 하여금 상기 실제 측정값의 데이터 정보를 읽어오게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 원격관리시스템은 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리에 기록된 트랜스듀서 타입 정보 및 전기적 특성 정보를 수신한 다음, 그 정보에 기초하여 환경 설정을 함으로써, 새롭게 연결된 센서모듈를 플러그앤플레이 방식으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 트랜스듀서의 전기적인 특성, 타입 정보 및 통신데이터 포맷 정보 등을 표준화하여 트랜스듀서의 특성정보 메모리에 기록해 두고, 추후 센서 노드/트랜스듀서 추가 및 교체/고장 수리 시에 상기 특성정보 메모리의 기록 정보를 참조하여 해당 트랜스듀서의 추가/제거를 자동으로 인식할 수 있는 지능형 트랜스듀서를 제공할 수 있다.
둘째, 지능형 트랜스듀서에 의해 센서 노드/트랜스듀서 추가 및 교체/고장 수리 시에 특정 제조사별 제품에 국한되지 않고 다양한 제품군으로부터 선택할 수 있어 가격 및 비용적인 측면에서 경제적이며, 플러그앤플레이 기능에 의해 바로 호환되게 설치할 수 있기에 종래 제조사별 고유한 인터페이스 및 사양으로 말미암아 USN 환경 구축에 상당한 인력 및 비용이 발생하는 문제점을 해결하는 효과가 있다.
세째, 트랜서듀서의 특성 정보를 표준화한 지능형 트랜스듀서를 제공함으로써, 그러한 지능형 트랜스듀서를 다양한 관리 시스템에서도 바로 적용 내지 응용할 수 있고, 원격관리 시스템의 구축 및 변경 시에도 손쉽게 작업할 수 있으며, 나아가 이러한 표준화된 트랜스듀서는 다른 시스템간의 호환성을 가져다 주어 전체 시스템의 안정적인 관리를 가능하게 해 주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템의 전체 구성도이다.
도 3는 본 발명에 따른 지능형 트랜스듀서의 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 특성정보 메모리부의 세부 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 원격관리시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템의 처리 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템의 개념도이다. 도 2는 본 발명에 따른 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템의 전체 구성도이다. 도 3는 본 발명에 따른 지능형 트랜스듀서의 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 센서 네트워크 시스템은 특정 관리시스템의 센서노드에 구비되는 센서 모듈; 게이트웨이를 통하여 상기 센서모듈과 네트워크 연결되어 상기 센서모듈을 원격 관리하는 원격관리시스템; 및 상기 센서 모듈과 연결됨과 동시에 네트워크를 통하여 상기 원격관리시스템과 데이터교환하는 지능형 트랜스듀서로 이루어진다.
도 1의 개념도에 도시된 바와 같이, 지능형 트랜스듀서를 센서 노드에 신규 연결하거나 또는 고장 및 유지 보수를 위해 트랜스듀서를 제거 및 교체할 경우, 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성정보가 원격관리 시스템으로 전송되어, 교체 또는 연결된 트랜스듀서의 종류 및 사양을 자동으로 감지 및 갱신시키게 된다. 그 결과, 간단한 교체 및 추가 연결 작업만으로 USN 환경을 구축 또는 변경할 수 있어, 종래와 같이 제조사별 인터페이스 및 사양에 구속되어 불필요하게 인력 및 시간을 낭비할 필요가 없게 된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 지능형 트랜스듀서(TCU)는 상기 센서 모듈로부터 감지 또는 측정된 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 상호 입출력시키는 입출력부, 상기 센서 모듈의 특성 정보를 기록해 둔 특성정보 메모리부(TSM) 및 상기 특성정보 메모리부의 기록 정보를 참조하여 상기 센서 모듈로부터 입력되는 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 제어하는 제어부로 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 특성정보 메모리부의 세부 구성도이다. 도 4를 참조하면, 상기 특성정보 메모리부(TSM)는 상기 지능형 트랜스듀서와 상기 게이트웨이간 상호 통신할 때 사용하는 데이터 포맷 정보가 기록되는 통신 데이터 포맷 정보 영역, 센서 모듈의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 기록되는 트랜스듀서 타입 정보 영역, 및 상기 센서모듈에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 기록되는 전기적 특성 정보 영역으로 이루어진다.
상기 통신 데이터 포맷 정보 영역에는 지능형 트랜스듀서와 원격관리시스템측 게이트웨이간 상호 통신을 수행할 때 사용하는 데이터 포맷이 테이블 형식으로 정의되어 있다. 테이블의 구조는 아래와 같은 구조로 되어 있다.
Figure 112010064534760-pat00001
- TSM ID : TSM의 종류를 구분하는 ID 필드이다.
- Data 길이 : 이 필드 이후부터 Checksum필드 전까지의 길이를 말한다.
- 소스 주소 : TCU의 고유한 네트워크 주소를 말한다.
- 목적지 주소 : TCU가 통신할 수 있는 게이트웨이의 고유한 주소를 말한다.
- Code Type : 통신 데이터의 형식을 정의한 필드이다.(ASCII, binary, HEX, ... 등)
- Protocol Version : 게이트웨이와 통신할 때 사용하는 프로토콜의 버전을 나타내는 필드이다.
- Encoding Type : 통신 시 주고받을 데이터의 암호화 또는 Encoding 방식에 대하여 정의한 필드이다.
- Checksum : 수신 받은 데이터 포맷정보의 정확성을 확인하기 위하여 Data 길이 이후부터 Checksum전까지의 합에 대한 16bit 1의 보수 값이다.
상기 트랜스듀서 타입 정보 영역에는 센서 모듈/트랜스듀서의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 테이블 형식으로 기록되어 있다. 테이블 구조는 다음과 같다.
Figure 112010064534760-pat00002
- TSM ID : TSM의 종류를 구분하는 ID 필드이다.
- Data 길이 : 이 필드 이후부터 Checksum필드 전까지의 길이를 말한다.
- Class code : Transducer의 부류(Sensor, Actuator, Event Sensor 및 기타)를 구분하는 필드이다.
- Type code : Class code에서 구분된 부류의 세부 종류를 정의하는 필드이다.
- Data 단위 : 측정 또는 구동되는 데이터의 물리적 단위를 정의하는 필드이다.
- Checksum : 수신 받은 데이터 포맷정보의 정확성을 확인하기 위하여 Data 길이 이후부터 Checksum전까지의 합에 대한 16bit 1의 보수 값이다.
상기 전기적 특성 정보 영역에는 상기 센서모듈/트랜스듀서에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 테이블 형식으로 기록되어 있다. 테이블 구조는 다음과 같다.
Figure 112010064534760-pat00003
- TSM ID : TSM의 종류를 구분하는 ID 필드이다
- Data 길이 : 이 필드 이후부터 Checksum필드 전까지의 길이를 말한다.
- 시간정보 : 트랜스듀서의 시간적 특성을 세부적으로 정의한 필드이며 여기에는 측정 및 구동 시 필요한 최대/최소 시간 등이 정의되어있다.
- 측정범위 : 트랜스듀서가 측정 및 구동할 수 있는 최대/최소 범위가 정의되어 있는 필드이다.
- 변환함수 로직 : 이 필드는 측정 및 구동 구간에 위치한 데이터들의 실제 측정값 또는 구동값으로 변환할 수 있도록 하는 변환함수의 로직이 정의되어 있는 필드이다.
- Checksum : 수신 받은 데이터 포맷정보의 정확성을 확인하기 위하여 Data 길이 이후부터 Checksum전까지의 합에 대한 16bit 1의 보수 값이다.
도 4를 참조하면, 상기 특성정보 메모리부는 상기 센서모듈에 의해 측정되는 측정 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 구동환경 설정에 기초하여 상기 센서모듈에 측정 환경을 설정하는 구동 데이터가 기록되는 측정 및 구동데이터 정보 영역을 더 포함한다. 상기 측정 및 구동데이터 정보 영역에는 센서모듈에 의해 측정되는 측정 데이터가 기록될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 원격관리시스템으로부터 설정된 구동환경, 예컨대 센서모듈의 측정 주기 등을 설정하거나 또는 화재 등과 같은 특정 이벤트 발생 시에만 측정하게 하는 것과 같이 구동데이터 정보가 기록될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 특성정보 메모리부는 상기 센서모듈이 어디에 설치되었는지와 같은 이력이 기록되는 이력 정보 영역 및 상기 센서모듈의 제조사 정보가 기록되는 제조사 정보 영역을 더 포함한다. 따라서, 원격관리시스템에서 상기 특성정보 메모리부의 이력 정보 영역 또는 제조사 정보 영역을 참조함으로써, 해당 센서모듈/트랜스듀서가 어디에 설치되어 있는 것인지를 원격에서 인식 및 관리할 수 있고, 나아가 그 설치된 센서모듈 등이 어떤 제조사의 제품인지도 간단히 파악할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 원격관리시스템의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 원격관리시스템은 센서 네트워크 및 게이트웨이 관리/제어/수집/알람 등의 서비스를 제공하기 위해 개발된 소프트웨어인 미들웨어, 상기 미들웨어에서 제공하는 서비스를 기반으로 하여 다양한 형태의 응용 서비스를 제공할 수 있는 응용 프로그램 및 다양한 데이터가 저장되는 DB로 구성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 미들웨어는 G/W Interface 모듈, 센싱 데이터 수집 모듈, 공통 명령 처리 모듈, PnP 처리 모듈, Open 응용 인터페이스 모듈, Alarm 처리 모듈, Service 모듈, Control 모듈로 구성된다. 여기서, 상기 G/W Interface 모듈은 G/W와 미들웨어 사이에 정의된 공통 메시지를 기반으로 하여 명령과 정보를 상호 처리하는 기능을 한다. 상기 센싱 데이터 수집 모듈은 센서 네트워크에서 제공하는 센싱 데이터를 사전 정의된 규칙에 따라 저장 및 관리하는 기능을 한다. 상기 공통 명령 처리 모듈은 센서 네트워크와 미들웨어 사이에 정의된 명령들을 처리하는 기능을 한다. 상기 PnP 처리 모듈은 G/W와 센서 네트워크의 TCU 사이에서 Plug & Play 처리를 가능하게 하는 기능을 하는데, 보다 구체적으로 설명하면 PnP 처리 모듈은 TCU의 구동에 필요한 환경정보와 센서 측정에 필요한 환경정보를 G/W를 통해 송신하고, 측정된 데이터를 수신하여 DB에 저장하고, 나아가 DB에 저장되고 갱신된 TCU 및 센서정보를 통해 자동으로 센서 등을 인식하고, 센서의 변동된 정보를 갱신하여 응용 서비스에 보여지고 사용되도록 한다. 상기 Open 응용 Interface 모듈은 응용 프로그램에서 사용할 수 있는 서비스 Interface를 제공한다. 상기 Alarm 처리 모듈은 특정 이벤트 발생 시에 고객에게 Alarm를 제공하는 기능을 한다. Service 모듈은 관리 시스템에서 정의된 서비스를 제공하는 기능을 담당하고, Control 모듈은 관리시스템에서 정의된 각 Layer(network, 미들웨어, Application)를 제어하는 기능을 담당한다. 상기 DB는 센서 등에 의해 측정된 센싱 데이터 및 TCU 데이터 등을 저장하는 기능을 한다.
상기 응용 프로그램은 시스템을 관리하기 위한 웹기능을 제공하는 관리웹, 센서 등의 상태를 모니터링하기 위한 GUI 기능을 제공하는 모니터링, 센서 네트워크의 장비를 관리하기 위한 기능을 제공하는 관리 Tool, 및 VM Application, Web Application 형태로 서비스를 제공하는 Mobile로 이루어진다.
도 6은 본 발명에 따른 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템의 처리 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 USN 기반 관리시스템을 이용하여 트랜스듀서를 관리하는 방법은 상기 특성정보 메모리부의 상기 통신 데이터 포맷 정보를 상기 게이트웨이에 전달하여 통신 포맷을 설정하는 단계; 상기 통신 포맷이 설정되면, 상기 게이트웨이를 통하여 연결된 원격관리시스템에 특정 센서모듈 및 트랜스듀서의 연결 정보를 전송하는 단계; 상기 원격관리시스템으로 하여금 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보를 요청하게 하는 단계; 상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보를 상기 원격관리시스템으로 전송하는 단계; 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보에 기초하여 연결된 트랜스듀서의 정보를 갱신하고, 그 갱신된 정보에 기초하여 환경 설정을 하는 단계; 상기 지능형 트랜스듀서로 하여금 상기 원격관리시스템에 측정 및 구동 환경 정보를 요청하게 하는 단계; 상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 측정 및 구동 환경 설정 정보를 지능형 트랜스듀서로 전송하고, 그 전송된 정보를 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리의 측정 및 구동 데이터 정보에 기록하는 단계; 상기 측정 및 구동 데이터 정보에 기초하여 상기 센서 모듈의 측정 또는 구동 활동을 개시하게 하고, 그 측정된 데이터는 상기 특성정보 메모리부의 전기적 특성 정보에 기초하여 실제 측정값으로 변환해 주는 단계; 상기 원격관리시스템으로 하여금 상기 실제 측정값의 데이터 정보를 읽어오게 하는 단계로 이루어진다.
상기 통신 포맷을 설정하는 단계는 지능형 트랜스듀서와 원격관리시스템측의 게이트웨이간에 데이터 송수신을 위해 데이터 통신 포맷을 미리 설정하는 단계이다. 상기 단계에 의해 게이트웨이에는 특정 지능형 트랜스듀서와의 데이터 통신을 위한 통신 포맷이 설정되게 된다.
그 다음, 상기 게이트웨이에 통신 포맷이 설정되면, 게이트웨이는 트랜스듀서의 연결 정보를 원격관리시스템에 전송한다. 따라서, 원격관리시스템에서는 특정 센서모듈/트랜스듀서가 USN에 연결됨을 인식하게 된다.
그 다음, 상기 원격관리시스템이 지능형 트랜스듀서의 연결을 인식하게 되면, 원격관리시스템은 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성정보를 요청하게 된다.
그 다음, 상기 지능형 트랜스듀서는 상기 요청에 응답하여 특성정보 메모리부에 기록된 정보를 상기 원격관리시스템으로 전송한다.
그 다음, 상기 원격관리시스템은 상기 지능형 트랜스듀서로부터 수신한 해당 트랜스듀서의 특성정보에 기초하여 연결된 트랜스듀서의 정보를 갱신하고, 그 갱신된 정보에 기초하여 환경 설정을 하게 된다.
그 다음, 해당 트랜스듀서의 정보 갱신 및 환경 설정이 완료되면, 상기 트랜스듀서는 측정 주기 및 조건 등과 같은 측정 및 구동 환경 정보를 원격관리시스템에 요청한다. 이는 USN에 연결된 상기 트랜스듀서의 측정 주기 및 측정 조건 등을 원격관리시스템측의 입력에 따라 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록하기 위함이다.
그 다음, 원격관리시스템측에서는 상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 측정 및 구동 환경 설정 정보를 지능형 트랜스듀서로 전송하고, 그 전송된 정보를 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부의 측정 및 구동 데이터 정보 영역에 기록하게 한다.
그 다음, 상기 기록된 측정 및 구동 데이터 정보에 기초하여 상기 센서 모듈의 측정 또는 구동 활동을 개시하게 하고, 그 측정된 데이터는 상기 특성정보 메모리부의 전기적 특성 정보에 기초하여 실제 측정값으로 변환하게 한다. 예컨대, 주기적으로 센서모듈을 구동시키고, 그 센서모듈의 동작에 의해 측정된 데이터를 상기 전기적 특성 정보에 기초하여 실제 측정값으로 변환시킨다.
이와 같은 실제 측정값은 특성정보 메모리부에 저장될 수 있고, 상기 원격관리시스템은 상기 실제 측정값의 데이터 정보를 읽어와서 그 해당 센서모듈의 실제 측정값을 얻을 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

Claims (7)

  1. 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템에 있어서,
    특정 관리시스템의 센서노드에 구비되는 센서 모듈;
    게이트웨이를 통하여 상기 센서모듈과 네트워크 연결되어 상기 센서모듈을 원격 관리하는 원격관리시스템; 및
    상기 센서 모듈과 연결된 지능형 트랜스듀서로서, 상기 센서 모듈로부터 감지 또는 측정된 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 상호 입출력시키는 입출력부, 상기 센서 모듈의 특성 정보를 기록해 둔 특성정보 메모리부, 및 상기 특성정보 메모리부의 기록 정보를 참조하여 상기 센서 모듈로부터 입력되는 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 제어하는 제어부로 이루어진 지능형 트랜스듀서;를 포함하고,
    상기 특성정보 메모리부는 상기 지능형 트랜스듀서와 상기 게이트웨이간 상호 통신할 때 사용하는 데이터 포맷 정보가 기록되는 통신 데이터 포맷 정보 영역, 센서 모듈의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 기록되는 트랜스듀서 타입 정보 영역, 및 상기 센서모듈에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 기록되는 전기적 특성 정보 영역을 포함하고,
    상기 전기적 특성 정보 영역은 상기 감시 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 변환함수의 로직이 정의된 필드인 것을 특징으로 하는 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 특성정보 메모리부는 상기 센서모듈에 의해 측정되는 측정 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 구동환경 설정에 기초하여 상기 센서모듈에 측정 환경을 설정하는 구동 데이터가 기록되는 측정 및 구동데이터 정보 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 특성정보 메모리부는 상기 센서모듈이 어디에 설치되었는지와 같은 이력이 기록되는 이력 정보 영역 및 상기 센서모듈의 제조사 정보가 기록되는 제조사 정보 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 원격관리시스템은 게이트웨이와 미리 정의된 공통 메시지를 기반으로 하여 명령과 정보를 처리하는 G/W Interface 모듈, 센서 네트워크에서 제공하는 센싱 데이터를 사전 정의된 규칙에 따라 저장 및 관리하는 기능을 하는 센싱 데이터 수집 모듈, 및 게이트웨이와 지능형 트랜스듀스 사이에서 플러그앤플레이 처리를 가능하게 하는 PnP 처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그앤플레이 기능을 갖는 지능형 트랜스듀서를 이용한 센서 네트워크 시스템.
  6. 특정 관리시스템의 센서노드에 구비되는 센서 모듈; 게이트웨이를 통하여 상기 센서모듈과 네트워크 연결되어 상기 센서모듈을 원격 관리하는 원격관리시스템; 및 상기 센서 모듈과 연결된 지능형 트랜스듀서로서, 상기 센서 모듈로부터 감지 또는 측정된 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 상호 입출력시키는 입출력부, 상기 센서 모듈의 특성 정보를 기록해 둔 특성정보 메모리부, 및 상기 특성정보 메모리부의 기록 정보를 참조하여 상기 센서 모듈로부터 입력되는 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 명령을 제어하는 제어부로 이루어진 지능형 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 특성정보 메모리부는 상기 지능형 트랜스듀서와 상기 게이트웨이간 상호 통신할 때 사용하는 데이터 포맷 정보가 기록되는 통신 데이터 포맷 정보 영역, 센서 모듈의 종류 및 타입을 구분할 수 있는 정보가 기록되는 트랜스듀서 타입 정보 영역, 상기 센서모듈에 의해 측정되는 측정 데이터 또는 상기 원격관리시스템으로부터의 구동환경 설정에 기초하여 상기 센서모듈에 측정 환경을 설정하는 구동 데이터가 기록되는 측정 및 구동데이터 정보 영역, 및 상기 센서모듈에 의해 감지 또는 측정된 데이터를 실제 측정값으로 변환할 수 있는 정보가 기록되는 전기적 특성 정보 영역를 포함하는, USN 기반 관리시스템을 이용하여 트랜스듀서를 관리하는 방법에 있어서,
    상기 특성정보 메모리부의 상기 통신 데이터 포맷 정보를 상기 게이트웨이에 전달하여 통신 포맷을 설정하는 단계;
    상기 통신 포맷이 설정되면, 상기 게이트웨이를 통하여 연결된 원격관리시스템에 특정 센서모듈 및 트랜스듀서의 연결 정보를 전송하는 단계;
    상기 원격관리시스템으로 하여금 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보를 요청하게 하는 단계;
    상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보를 상기 원격관리시스템으로 전송하는 단계;
    상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 특성 정보에 기초하여 연결된 트랜스듀서의 정보를 갱신하고, 그 갱신된 정보에 기초하여 환경 설정을 하는 단계;
    상기 지능형 트랜스듀서로 하여금 상기 원격관리시스템에 측정 및 구동 환경 정보를 요청하게 하는 단계;
    상기 요청에 응답하여 지능형 트랜스듀서의 측정 및 구동 환경 설정 정보를 지능형 트랜스듀서로 전송하고, 그 전송된 정보를 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부의 측정 및 구동 데이터 정보에 기록하는 단계;
    상기 측정 및 구동 데이터 정보에 기초하여 상기 센서 모듈의 측정 또는 구동 활동을 개시하게 하고, 그 측정된 데이터는 상기 특성정보 메모리부의 전기적 특성 정보에 기초하여 실제 측정값으로 변환해 주는 단계;
    상기 원격관리시스템으로 하여금 상기 실제 측정값의 데이터 정보를 읽어오게 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 관리시스템을 이용하여 트랜스듀서를 관리하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 원격관리시스템은 상기 지능형 트랜스듀서의 특성정보 메모리부에 기록된 트랜스듀서 타입 정보 및 전기적 특성 정보를 수신한 다음, 그 정보에 기초하여 환경 설정을 함으로써, 새롭게 연결된 센서모듈를 플러그앤플레이 방식으로 인식하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 관리시스템을 이용하여 트랜스듀서를 관리하는 방법.
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