KR101306062B1 - Method for managing heterogeneous devices in USN system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 서로 다른 업체에서 센서노드, 게이트웨이 및 미들웨어를 설치하고 서로 다른 통신 프로토콜을 이용하여 센서정보를 수집하여 전송하더라도 각각의 센서정보를 저장하기 위한 D/B를 설치할 필요 없이, 통합센서정보D/B에 센서정보를 저장할 수 있기 때문에 설치 비용을 절약할 수 있고, 시스템을 안정화시킬 수 있는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for integrated management of heterogeneous equipment in a ubiquitous sensor network system, and more specifically, even though sensor nodes, gateways, and middleware are installed by different companies, sensor information is collected and transmitted using different communication protocols. Since it is possible to store sensor information in integrated sensor information D / B without installing D / B for storing each sensor information, it is possible to save installation cost and heterogeneous in ubiquitous sensor network system that can stabilize the system. It is about the integrated management of equipment.

Description

유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법{Method for managing heterogeneous devices in USN system}Method for managing heterogeneous devices in USN system

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크(USN : Ubiquitous Sensor Network, 이하 'USN'이라 함) 환경에서 이기종 장비들을 통합으로 관리할 수 있는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for integrating and managing heterogeneous equipment in a ubiquitous sensor network system capable of integrating heterogeneous equipment in a ubiquitous sensor network (USN) environment.

USN 환경에서는 서로 다른 목적과 기능을 가진 다수의 센서노드들이 광범위한 영역에 설치되고, 각 센서노드들은 특정 사물에 부착되거나 특정 장소에 배치되고, 필요에 따라 이동하면서 주변의 환경 정보를 실시간으로 수집한다.In the USN environment, multiple sensor nodes with different purposes and functions are installed in a wide range of areas, and each sensor node is attached to a specific object or placed in a specific place, and moves around as needed to collect environmental information in real time. .

도1은 종래의 USN 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 USN 시스템에서는 제1센서노드(11)가 센서 정보를 수집하면 지그비 통신 등을 이용하여 제1센서노드(11)를 담당하는 제1게이트웨이(21)로 센서 정보를 전달하고, 제1게이트웨이(21)는 통신망(30)을 통해 제1미들웨어(41)로 전송한다. 이렇게 제1미들웨어(41)로 전송된 센서 정보는 제1센서정보D/B(61)에 저장되고, 사용자는 웹(Web)이나 모바일(Mobile) 등의 유저인터페이스(70)를 통해 제1센서노드(11)가 설치된 곳의 환경을 모니터링할 수 있다. 같은 방식으로 사용자는 유저인터페이스(70)를 통해 제2센서노드(12) 및 제3센서노드(13)가 설치된 곳의 환경을 모니터링할 수 있다.1 is a view for explaining a conventional USN system. As shown in FIG. 1, in the conventional USN system, when the first sensor node 11 collects sensor information, the sensor is transferred to the first gateway 21 in charge of the first sensor node 11 using Zigbee communication or the like. The information is transmitted, and the first gateway 21 transmits the information to the first middleware 41 through the communication network 30. The sensor information transmitted to the first middleware 41 is stored in the first sensor information D / B 61, and the user first sensor through the user interface 70 such as Web or Mobile. The environment where the node 11 is installed can be monitored. In the same manner, the user may monitor the environment where the second sensor node 12 and the third sensor node 13 are installed through the user interface 70.

그러나 종래의 USN 시스템에서는 장비를 설치하는 업체마다 통신 프로토콜 체계가 서로 다르다. 즉, A업체에서 설치하는 제1센서노드(11)는 역시나 A업체에서 설치하는 제1게이트웨이(21) 및 제1미들웨어(41)을 통해 센서 정보가 전달되고, 제1미들웨어(41)와 연동되는 제1센서정보D/B(61)에 저장된다.However, in the conventional USN system, each company that installs the equipment has a different communication protocol scheme. That is, the sensor information is transmitted to the first sensor node 11 installed by the A company through the first gateway 21 and the first middleware 41 installed by the A company, and interlocks with the first middleware 41. Is stored in the first sensor information D / B 61.

마찬가지로 B업체에서 설치한 제2센서노드(12)는 제2게이트웨이(22)와 제2미들웨어(42)를 통해 제2센서정보D/B(62)에 저장된다.Similarly, the second sensor node 12 installed by the B company is stored in the second sensor information D / B 62 through the second gateway 22 and the second middleware 42.

즉, 종래의 USN 시스템에서는 장비를 설치하는 업체마다 통신 프로토콜 체계가 다르기 때문에, 업체별로 각각의 센서노드(11,12), 게이트웨이(21,22), 미들웨어(41,42) 및 센서정보D/B(61,62)를 구축해야만 했다.That is, in the conventional USN system, since the communication protocol scheme is different for each company that installs the equipment, each sensor node 11, 12, gateway 21, 22, middleware 41, 42, and sensor information D / We had to build B (61,62).

따라서 각각의 센서정보D/B(61,62)를 따로 관리해야하기 때문에 설치 비용이 급증하고, 정보를 효율적으로 관리할 수 없다는 문제점이 있었다.
Therefore, since each sensor information D / B (61, 62) must be managed separately, there is a problem in that the installation cost increases and information cannot be efficiently managed.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하여 센서정보를 전송하는 센서노드, 게이트웨이 및 미들웨어를 통합 관리하고 수집된 센서정보를 하나의 데이터베이스에 통합하여 저장함으로써, 설치 비용을 절약하고 정보를 효율적으로 관리할 수 있는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, integrated management of sensor nodes, gateways and middleware that transmits sensor information using different communication protocols and the collected sensor information in one database Its purpose is to provide a method for integrated management of heterogeneous equipment in a ubiquitous sensor network system that can save installation costs and efficiently manage information by integrating and storing it.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법은, 센서노드에서 획득한 센서정보를 수신하는 (a)단계; 상기 수신된 센서정보가 기 등록된 센서노드에서 전송된 센서정보인지 인증하는 (b)단계; 상기 인증된 센서정보를 메모리에 저장하는 (c)단계; 및 상기 메모리에 저장된 센서정보를 로딩하여 통합센서정보D/B에 저장하는 (d)단계;를 포함한다.Method for integrated management of heterogeneous equipment in the ubiquitous sensor network system according to the present invention for achieving the above object, (a) receiving the sensor information obtained from the sensor node; (B) authenticating whether the received sensor information is sensor information transmitted from a registered sensor node; (C) storing the authenticated sensor information in a memory; And (d) loading sensor information stored in the memory and storing the sensor information in the integrated sensor information D / B.

여기서, 상기 수신된 센서정보의 통신프로토콜을 분석하고 필드를 구분하는 (e)단계;를 더 포함하고, 상기 (b)단계는, 상기 센서정보의 구분된 필드 중 특정 필드를 통해 어느 센서노드에서 전송되었는지 확인함으로써 인증을 수행할 수 있다.The method may further include (e) analyzing a communication protocol of the received sensor information and dividing a field, and the step (b) may be performed at a sensor node through a specific field among the divided fields of the sensor information. Authentication can be performed by confirming that it was sent.

또한, 상기 (c)단계는, 상기 (e)단계에서 필드 구분된 센서정보를 상기 메모리에 저장하며, 상기 (d)단계는, 상기 메모리에 저장된 필드 구분된 센서정보에서 유효한 데이터를 기 지정된 순서로 추출하여 상기 통합센서정보D/B에 저장할 수 있다.
In addition, in step (c), the sensor information divided in the field in step (e) is stored in the memory, and in step (d), valid data in the field separated sensor information stored in the memory is pre-designated. It can be extracted and stored in the integrated sensor information D / B.

본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법에 의하면, 서로 다른 업체에서 센서노드, 게이트웨이 및 미들웨어를 설치하고 서로 다른 통신 프로토콜을 이용하여 센서정보를 수집하여 전송하더라도 각각의 센서정보를 저장하기 위한 D/B를 설치할 필요 없이, 통합센서정보D/B에 각각의 센서정보를 정리하여 통합으로 저장 및 관리할 수 있기 때문에 설치 비용을 절약할 수 있고, 시스템을 안정화시킬 수가 있다.According to the method for integrated management of heterogeneous equipment in the ubiquitous sensor network system according to the present invention, even though sensor nodes, gateways, and middlewares are installed by different companies, the sensor information is collected and transmitted using different communication protocols. It is possible to save the installation cost and stabilize the system because it is possible to organize and store each sensor information in the integrated sensor information D / B without the need to install the D / B to store the data.

또한, 미리 등록되지 않은 센서정보가 수신되었을 경우에는 인증 과정을 통해 걸러냄으로써, 불필요한 정보가 통합센서정보D/B에 저장되어 시스템이 과부하되는 것을 사전에 방지할 수가 있다.
In addition, when the sensor information that is not registered in advance is received through the authentication process, unnecessary information is stored in the integrated sensor information D / B to prevent the system from being overloaded.

도1은 종래의 USN 시스템을 설명하기 위한 도면.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 장비를 통합 관리하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면.
도3은 도2에 도시된 USN 시스템에서 통합미들웨어를 설명하기 위한 도면.
도4는 TCP/IP 프로토콜의 필드 구성의 예를 설명하기 위한 도면.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a conventional USN system.
2 is a view for explaining a ubiquitous sensor network system for integrated management of heterogeneous equipment according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the integrated middleware in the USN system shown in FIG.
4 is a diagram for explaining an example of the field configuration of the TCP / IP protocol.
5 is a view for explaining a method for integrated management of heterogeneous equipment in a ubiquitous sensor network system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, some configurations which are not related to the gist of the present invention may be omitted or compressed, but the configurations omitted are not necessarily those not necessary in the present invention, and they may be combined by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. .

더불어 이하에서 설명하게 되는 각 구성부와 서버 및 시스템은 반드시 각각의 기능을 수행하는 독립적인 구성부나 서버로 이루어져야 하는 것은 아니며, 하나 이상의 프로그램 또는 하나 이상의 서버 또는 하나 이상의 시스템의 집합으로 구현되거나 일부가 공유될 수도 있음을 밝히는 바이다.
In addition, each component, server, and system described below does not necessarily have to be an independent component or server that performs each function, but may be implemented as one or more programs or one or more servers or a collection of one or more systems, May be shared.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 장비를 통합 관리하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템(이하 'USN 시스템'이라 함)을 설명하기 위한 도면이다. 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 USN 시스템은 다수의 센서노드들(111,112) 게이트웨이(121,122), 미들웨어(141,142), 통합미들웨어(150) 및 통합센서정보D/B(160)를 포함한다. 미설명 부호인 113, 123, 143은 사전에 통합미들웨어(150)에 등록되지 않은 제3센서노드(113), 제3게이트웨이(123) 및 제3미들웨어(143)를 나타낸 것이며, 이에 대한 설명은 이후 다시 설명하도록 한다.FIG. 2 is a diagram for describing a ubiquitous sensor network system (hereinafter, referred to as a USN system) that integrates and manages heterogeneous equipment according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the USN system includes a plurality of sensor nodes 111 and 112, gateways 121 and 122, middleware 141 and 142, integrated middleware 150, and integrated sensor information D / B 160. It includes. Reference numerals 113, 123, and 143 denote third sensor nodes 113, third gateways 123, and third middleware 143 that are not registered in the integrated middleware 150 in advance, and the description thereof will be described. It will be described later.

센서노드들(111,112,113)은 특정 영역에 배치되어 주변 환경 정보를 수집한다. 여기서 센서노드들(111,112,113)은 자율적 네트워킹을 통해 이웃하는 다른 센서노드(111,112,113)와 통신하며 정보를 주고받을 수 있다. 센서노드 중 자신의 하위 단에 다른 센서노드가 없는 경우 '엔드노드'라하고, '엔드노드'로부터 전달된 센서정보를 상위 단의 게이트웨이(121,122,123)로 전송하는 센서노드를 '싱크노드'라 부르기도 한다.The sensor nodes 111, 112, and 113 are disposed in a specific area to collect surrounding environment information. The sensor nodes 111, 112, and 113 may communicate with other sensor nodes 111, 112, and 113 that communicate with each other through autonomous networking. If there is no other sensor node in the lower node among the sensor nodes, it is called 'end node' and the sensor node transmitting sensor information transmitted from the 'end node' to the upper level gateway (121, 122, 123) is called 'sink node'. Also do.

한편 센서노드는 그 특성에 따라 일정 영역에 그룹으로 설치된다. 본 실시예에서는 제1영역에 설치되는 센서노드들 중 상위단으로 센서정보를 전송하는 싱크노드를 제1센서노드(111)라 하고, 제2영역 및 제3영역에 설치되는 센서노드들 중 상위단으로 센서정보를 전송하는 싱크노드를 각각 제2센서노드(112) 및 제3센서노드(113)라고 한다. 여기서 제1센서노드(111)(또는 제2센서노드(112) 및 제3센서노드(113))는 제1게이트웨이(121)(또는 제2게이트웨이(122) 및 제3게이트웨이(123))와 지그비(Zigbee) 방식 등의 무선통신을 이용하여 정보를 송수신할 수 있다.Sensor nodes, on the other hand, are installed in groups in certain areas according to their characteristics. In the present embodiment, the sink node for transmitting sensor information to the upper end of the sensor nodes installed in the first area is called the first sensor node 111 and the upper level among the sensor nodes installed in the second area and the third area. However, the sink node for transmitting sensor information is referred to as a second sensor node 112 and a third sensor node 113, respectively. Here, the first sensor node 111 (or the second sensor node 112 and the third sensor node 113) is connected to the first gateway 121 (or the second gateway 122 and the third gateway 123). Information may be transmitted and received using wireless communication such as Zigbee.

게이트웨이(121,122,123)는 자신이 담당하는 영역에 위치한 센서노드들의 상태를 관리하고, 센서노드(111,112,113)로부터 전달된 센서정보를 TCP/IP, Wi-Fi, HTTP, CDMA 방식 등의 통신망(130)을 통해 상위단의 미들웨어(141,142,143)로 전송한다. 또한 게이트웨이(121,122,123)는 담당 영역의 센서노드(111,112,113)에 대한 소프트웨어 업데이트가 필요할 시 미들웨어(141,142,143)로부터 업데이트 정보를 수신하여 해당 센서노드에 전달하여 센서노드(111,112,113)에서 업데이트 수행이 가능하도록 한다.The gateways 121, 122, and 123 manage the state of the sensor nodes located in the area in which they are in charge, and transmit the sensor information transmitted from the sensor nodes 111, 112, and 113 to the communication network 130 such as TCP / IP, Wi-Fi, HTTP, and CDMA. Through the middleware (141, 142, 143) of the upper end. In addition, the gateways 121, 122, and 123 receive update information from the middleware 141, 142, and 143 when the software update is required for the sensor nodes 111, 112, and 113 in the area in charge, and transmit the update information to the corresponding sensor node to perform the update in the sensor nodes 111, 112, and 113.

미들웨어(141,142,143)는 통신망(130)을 통해 하위단의 게이트웨이(121,122,123)로부터 센서정보를 수신한다. 또한 필요시 상위단의 통합미들웨어(150)에서 전송되는 업데이트 정보 또는 제어신호를 게이트웨이(121,122,123) 측으로 전달한다. 이때 미들웨어(141,142,143)는 게이트웨이(121,122,123)와 미리 정해진 통신 방식에 따라 정보를 주고받을 수 있다.The middleware 141, 142, 143 receives sensor information from the lower gateways 121, 122, 123 through the communication network 130. In addition, if necessary, update information or control signals transmitted from the integrated middleware 150 of the upper stage are transmitted to the gateways 121, 122, and 123. In this case, the middleware 141, 142, 143 may exchange information with the gateways 121, 122, 123 according to a predetermined communication method.

여기서, 센서노드(111,112,113), 게이트웨이(121,122,123), 미들웨어(141,142,143)는 설치하는 업체에 따라 통신 프로토콜이 다르기 때문에 각 업체별로 정보의 송수신 경로가 정해져 있다. 즉, 도2에 도시된 바와 같이 A업체에서 설치한 제1센서노드(111)에서 수집된 센서정보는 A업체의 제1게이트웨이(121) 및 제1미들웨어(141) 순으로 전송이 된다. 또한 B업체에서 설치한 제2센서노드(112)에서 수집된 센서정보는 B업체의 제2게이트웨이(122) 및 제2미들웨어(142) 순으로 전송된다. C업체에서 설치한 제3센서노드(113), 제2게이트웨이(123) 및 제3미들웨어(143) 역시 같은 방식으로 설명이 될 것이다. 도2에서는 설명의 편의를 위해 3개 경로의 센서노드(111,112,113), 게이트웨이(121,122,123) 및 미들웨어(141,142,143)를 도시한 것일 뿐 실제로는 더 많은 업체에서 센서노드, 게이트웨이 및 미들웨어를 설치할 수 있다.Here, the sensor nodes 111, 112, 113, gateways 121, 122, 123, and middleware 141, 142, 143 have different communication protocols according to the companies to be installed, and thus the information transmission / reception paths are determined for each company. That is, as shown in FIG. 2, the sensor information collected from the first sensor node 111 installed by the A company is transmitted in the order of the first gateway 121 and the first middleware 141 of the A company. In addition, the sensor information collected by the second sensor node 112 installed by the B company is transmitted in the order of the second gateway 122 and the second middleware 142 of the B company. The third sensor node 113, the second gateway 123, and the third middleware 143 installed by the company C will also be described in the same manner. In FIG. 2, only three paths of the sensor nodes 111, 112, and 113, the gateways 121, 122, and 123, and the middleware 141, 142, and 143 may be installed. In fact, more companies may install the sensor node, the gateway, and the middleware.

종래에는 이렇게 전송된 센서정보가 각 업체에서 설치한 센서정보D/B에 각각 저장되었기 때문에 설치비용이 증가하는 문제점이 있었으나, 본 실시예에서는 통합미들웨어(150)를 구축하여 하나의 통합센서정보D/B(160)에 센서정보를 통합 저장하고 관리할 수가 있다.Conventionally, since the transmitted sensor information is stored in the sensor information D / B installed by each company, there is a problem in that the installation cost increases, but in the present embodiment, the integrated middleware 150 is constructed to form one integrated sensor information D. It is possible to integrate and store the sensor information in / B (160).

통합미들웨어(150)는 서로 다른 통신 프로토콜에 의해 전달되는 제1미들웨어(141) 및 제2미들웨어(142)로부터 센서정보를 수집하고 이를 통합하여 통합센서정보D/B(160)에 저장한다. 또한 센서노드(111,112)의 업데이트나 제어를 위한 정보를 통합센서정보D/B(160)로부터 수신하여 해당하는 미들웨어(141,142) 측으로 전달한다. 여기서 통합미들웨어(150)는 사전에 등록된 A업체와 B업체의 센서노드(111,112)에서 보내어진 센서정보는 통합센서정보D/B(160)에 저장하지만, 등록되지 않은 C업체의 센서노드(113)의 센서정보는 인증 과정을 통해 걸러낸다. 이에 대한 설명이 이하에서 자세하게 다루어진다.The integrated middleware 150 collects sensor information from the first middleware 141 and the second middleware 142 delivered by different communication protocols, integrates the sensor information, and stores the sensor information in the integrated sensor information D / B 160. In addition, information for updating or controlling the sensor nodes 111 and 112 is received from the integrated sensor information D / B 160 and transferred to the corresponding middleware 141 and 142. Here, the integrated middleware 150 stores the sensor information sent from the sensor nodes 111 and 112 of the A company and the B company registered in advance in the integrated sensor information D / B 160, but the sensor node of the unregistered C company ( The sensor information in 113 is filtered through the authentication process. This is discussed in detail below.

통합미들웨어(150)의 구성이 도3에 상세히 도시되어 있다. 도3을 참조하면, 통합미들웨어(150)는 통합API(151)와 통합플랫폼(159)으로 이루어진다.The configuration of the integrated middleware 150 is shown in detail in FIG. Referring to FIG. 3, the integrated middleware 150 includes an integrated API 151 and an integrated platform 159.

통합API(151)는 센서노드(111,112,113)에서 수집되어 각각의 경로를 통해 전달되는 센서정보를 임시로 저장하고, 통합플랫폼(159)은 통합API(151)에서 임시 저장된 센서정보를 통합센서정보D/B에 정리하여 저장한다.The integrated API 151 temporarily stores sensor information collected from the sensor nodes 111, 112, and 113 and delivered through respective paths, and the integrated platform 159 stores the sensor information temporarily stored in the integrated API 151, integrated sensor information D. Save it to / B.

이러한 통합API(151)는 정보수신부(151a), 통신프로토콜분석부(151b), 정보인증부(151c), 메모리(151d) 및 통합플랫폼연결부(151e)를 포함한다.The integrated API 151 includes an information receiving unit 151a, a communication protocol analysis unit 151b, an information authentication unit 151c, a memory 151d, and an integrated platform connection unit 151e.

정보수신부(151a)는 각 업체에서 설치한 미들웨어들(141,142,143)과 통신채널을 연결하고, 미들웨어들(141,142,143)로부터 센서정보를 수신한다. 여기서 정보수신부(151a)는 사전에 등록된 A업체 및 B업체의 미들웨어(141,142)로부터 센서정보를 수신하기도 하지만, 등록되지 않은 C업체의 미들웨어(143)에서 전송되는 센서정보를 수신할 수도 있다.The information receiver 151a connects the communication channels with the middlewares 141, 142, and 143 installed by each company, and receives sensor information from the middlewares 141, 142, and 143. Here, the information receiving unit 151a may receive sensor information from the middleware 141 and 142 of the company A and the company B registered in advance, but may also receive the sensor information transmitted from the middleware 143 of the company C which is not registered.

또한 정보수신부(151a)는 각각의 미들웨어(141,142,143)에서 서로 다른 통신 방식으로 센서정보를 전송하더라도, 각각의 통신 방식에 대응하여 통신채널을 연결하고 센서정보를 모두 수신한다.In addition, even if the information receiving unit 151a transmits sensor information in different middlewares 141, 142, and 143 in different communication methods, the information receiving unit 151a connects a communication channel and receives all sensor information corresponding to each communication method.

통신프로토콜분석부(151b)는 정보수신부(151a)에서 수신한 센서정보의 통신프로토콜을 분석하여 필드를 구분하고 이를 메모리(151d)에 저장한다.The communication protocol analyzing unit 151b analyzes the communication protocol of the sensor information received by the information receiving unit 151a, classifies the fields, and stores them in the memory 151d.

즉 각각의 업체들은 TCP/IP, Wi-Fi 또는 CDMA 등 서로 다른 통신 방식으로 센서정보를 전송할 수가 있다. 즉 센서정보가 실려오는 통신프로토콜이 업체마다 다르다.In other words, each company can transmit sensor information through different communication methods such as TCP / IP, Wi-Fi or CDMA. In other words, communication protocols that carry sensor information differ from company to company.

TCP/IP 프로토콜의 필드 구성의 예가 도4에 도시되어 있다. 도4를 참조하면, TCP/IP의 구성필드는 발신지 포트, 목적지 포트, 시퀀스 번호, 승인번호, OFFSET, 예약필드, 코드비트, 윈도우, Checksum, 긴급, 옵션 및 데이터로 구성될 수 있다.An example of the field configuration of the TCP / IP protocol is shown in FIG. Referring to FIG. 4, a configuration field of TCP / IP may include a source port, a destination port, a sequence number, an authorization number, an OFFSET, a reservation field, a code bit, a window, a checksum, an emergency, an option, and data.

'발신지 포트'는 발신지의 포트번호를 포함한다.'Source port' includes the port number of the source.

'목적지 포트'는 목적지의 포트번호를 포함한다.'Destination port' contains the port number of the destination.

'시퀀스 번호'는 도착한 데이터의 올바른 순서를 확인하기 위하여 사용되는 번호이다. 이것은 사용자 데이터 필드내의 첫 번째 옥텟에 대한 순서 번호이다.'Sequence number' is a number used to confirm the correct order of the data arrived. This is the sequence number for the first octet in the user data field.

'승인 번호'는 'ACK'라고도 하며, 수신 확인을 위한 필드이다.The approval number is also called an ACK and is a field for acknowledgment.

'OFFSET'은 헤더 내에서의 32비트 워드의 수이다. 즉, 헤더의 길이를 나타낸다.'OFFSET' is the number of 32-bit words in the header. That is, the length of the header is shown.

'예약된 필드'는 0으로 채워진다.'Reserved fields' are filled with zeros.

'코드비트'는 제어 기능을 탑재하고 있다.'Code bit' has a control function.

'윈도우'는 목적지에서 받을 수 있는 데이터 사이즈를 발신지에서 목적지로 전송하는 값이다.'Window' is a value that transmits the size of data that can be received at the destination from the source to the destination.

'Checksum'은 TCP헤더 데이터를 포함한 세그먼트 전체에 대한 계산값이며, 에러체크에 사용된다.'Checksum' is the calculation value of the whole segment including the TCP header data and is used for error checking.

'긴급'은 긴급데이터의 끝을 위한 지시자이다.'Emergency' is an indicator for the end of emergency data.

'옵션'은 최대 TCP세그먼트의 크기이며, 연결이 구성되는 동안 협상할 최대 세그먼트 크기(MSS) 옵션을 정의한다.'Option' is the size of the maximum TCP segment and defines the maximum segment size (MSS) option to negotiate while the connection is being established.

'데이터'는 상위계층 프로토콜 데이터이며, 이 부분에 실제 전송하고자 하는 데이터가 들어 있다.'Data' is upper layer protocol data, and this part contains data to be actually transmitted.

즉, 통신프로토콜분석부(151b)는 TCP/IP 프로토콜 방식으로 센서정보가 수신되었을 경우, 도4에 도시된 바와 같이 구성필드를 구분하며, 이를 메모리(151d)에 저장하게 된다.That is, when the sensor information is received by the TCP / IP protocol, the communication protocol analyzer 151b classifies the configuration field as shown in FIG. 4 and stores it in the memory 151d.

정보인증부(151c)는 메모리(151d)에 임시 저장된 필드 구분된 센서정보에서, 특정 필드를 통해 수신된 센서정보가 어느 센서노드(111,112,113)에서 전송되었는지 확인하여 인증을 수행한다. 예컨대 정보인증부(151c)는 메모리(151d)에 임시 저장된 필드 구분된 센서정보에서 '발신지 포트'를 확인함으로써 어느 센서노드(111,112,113)에서 전송된 센서정보인지 확인할 수 있다. 이때 정보인증부(151c)는 기 등록된 센서노드(111,112)에서 전송된 센서정보가 아닌 것으로 판단될 경우 메모리(151d)에 저장된 센서정보를 삭제한다. 여기서 정보인증부(151c)는 등록된 센서노드(111,112)들의 정보를 저장하고 있는 센서노드등록정보D/B(미도시)와 연계하여 기 등록된 센서노드(111,112)에서 전송된 센서정보인지 판별할 수 있다.The information authentication unit 151c performs authentication by checking which sensor nodes 111, 112, and 113 are sent from the field information of the sensor that is temporarily stored in the memory 151d. For example, the information authentication unit 151c may identify which sensor node 111, 112, and 113 transmits the sensor information by checking the 'source port' in the sensor information classified in the field temporarily stored in the memory 151d. At this time, if it is determined that the information authentication unit 151c is not the sensor information transmitted from the registered sensor nodes 111 and 112, the information authentication unit 151c deletes the sensor information stored in the memory 151d. Herein, the information authentication unit 151c determines whether the sensor information is transmitted from the previously registered sensor nodes 111 and 112 in association with the sensor node registration information D / B (not shown) that stores the information of the registered sensor nodes 111 and 112. can do.

통합플랫폼연결부(151e)는 통합플랫폼(159)과 통합API(151)이 정보를 송수신하기 위한 통신채널을 연결한다.The integrated platform connection unit 151e connects the communication platform for the integrated platform 159 and the integrated API 151 to transmit and receive information.

통합플랫폼(159)은 통합API(151)의 상태를 체크하고 통신채널을 연결하여, 통합API(151)의 메모리(151d)에 임시 저장된 센서정보를 통합센서정보D/B(160)에 저장한다.The integrated platform 159 checks the state of the integrated API 151 and connects a communication channel to store the sensor information temporarily stored in the memory 151d of the integrated API 151 in the integrated sensor information D / B 160. .

여기서 통합API(151)의 메모리(151d)에 저장된 센서정보는 필드 구분되어 저장되어 있는데, 각각의 센서노드(111,112)는 서로 다른 통신 방식으로 센서정보를 전송하기 때문에, 메모리(151d)에 저장되어 있는 센서정보의 필드구성 역시 서로 다르다. 예컨대 필드의 길이 또는 필드에서 차지하고 있는 데이터의 위치가 서로 다를 수 있다.In this case, the sensor information stored in the memory 151d of the integrated API 151 is stored in a field, and each sensor node 111 and 112 transmits the sensor information in a different communication method, and thus is stored in the memory 151d. The field configuration of the sensor information is also different. For example, the length of the field or the position of data occupying in the field may be different.

따라서 통합플랫폼(159)은 통합API(151)의 메모리(151d)에 저장된 필드 구분된 센서정보에서 유효한 데이터를 기 지정된 순서로 추출하여 통합센서정보D/B(160)에 저장한다.Therefore, the integrated platform 159 extracts valid data from the field-divided sensor information stored in the memory 151d of the integrated API 151 in a predetermined order, and stores the valid data in the integrated sensor information D / B 160.

즉, 각 업체에서 설치하는 센서노드마다 통신프로토콜이 다르기 때문에 기존의 USN 시스템에서는 각각의 센서정보D/B에 센서정보를 저장할 수 밖에 없었던 것이나, 본 발명에서는 서로 다른 통신프로토콜로 센서정보가 전송되더라도 각각의 통신프로토콜의 필드 구성을 구분하고 통합플랫폼(159)에서 기 지정된 순서로 유효한 데이터를 추출하여 저장할 수 있기 때문에 하나의 통합센서정보D/B(160)에 정리하여 저장하는 것이 가능하다.That is, since the communication protocols are different for each sensor node installed by each company, the conventional USN system has no choice but to store sensor information in each sensor information D / B. In the present invention, even though sensor information is transmitted in different communication protocols, Since the field configuration of each communication protocol can be divided and valid data can be extracted and stored in a predetermined order in the integrated platform 159, it is possible to collectively store and store in one integrated sensor information D / B 160.

이렇게 통합센서정보D/B(160)에 저장된 센서정보들은 유저인터페이스(170)를 통해 통합 출력되어 한눈에 각 센서노드(111,112)들이 설치된 곳의 환경을 모니터링할 수가 있는 것이다.
The sensor information stored in the integrated sensor information D / B 160 is integrated and output through the user interface 170 to monitor the environment where the respective sensor nodes 111 and 112 are installed at a glance.

한편, 통합미들웨어(150)는 각 업체에서 설치한 미들웨어(141,142,143)를 통해 센서노드(111,112,113)에서 획득한 센서정보들을 수신할 수도 있지만, 실시하기에 따라 센서정보를 상용 통신망(130)을 통해 직접 수신할 수도 있다. 즉, 미들웨어(141,142,143)는 설치 업체와 지역을 구분하고, 하위단의 게이트웨이(121,122,123) 및 센서노드(111,112,113)를 상위단과 연결시켜주기 위한 매개체인데, 본 발명에서는 서로 다른 업체에서 설치한 센서노드(111,112)에서 수집한 센서정보를 모두 수신하기 때문에 미들웨어(141,142,143) 없이 미리 등록된 경로를 통해 또는 무작위로 전송되는 센서정보들을 모두 수신할 수도 있는 것이다. 물론 이러한 경우라 하더라도 통합미들웨어(150)에서는 미리 등록되지 않은 센서노드(113)에서 전송되는 센서정보는 인증 과정을 통해 걸러내어 통합센서정보D/B(160)의 과부하 우려를 없앨 수 있는 것이다.
On the other hand, the integrated middleware 150 may receive the sensor information obtained from the sensor nodes 111, 112, and 113 through the middleware (141, 142, 143) installed by each company, according to the implementation of the sensor information directly through the commercial communication network 130 May be received. That is, the middleware (141, 142, 143) is a medium for distinguishing the installation company and the region, and connecting the gateway (121, 122, 123) and the sensor nodes (111, 112, 113) of the lower stage with the upper stage, in the present invention, the sensor node ( Since the sensor information collected by the 111 and 112 is all received, the sensor information transmitted through the pre-registered path or randomly transmitted without the middleware 141, 142 and 143 may be received. Of course, even in this case, in the integrated middleware 150, the sensor information transmitted from the sensor node 113 which is not registered in advance may be filtered through an authentication process, thereby eliminating the fear of overloading the integrated sensor information D / B 160.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법을 설명하기 위한 것이다. 즉, 도2 내지 도3에 도시된 이기종 장비를 통합 관리하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 센서노드(111,112)에서 수집된 센서정보를 통합센서정보D/B(160)에 저장하는 과정을 설명하기 위한 것이다.5 is for explaining a method for integrated management of heterogeneous equipment in the ubiquitous sensor network system according to an embodiment of the present invention. That is, for explaining the process of storing the sensor information collected from the sensor nodes (111, 112) in the integrated sensor information D / B (160) in the ubiquitous sensor network system for integrated management of heterogeneous equipment shown in Figures 2 to 3. .

설명에 앞서 A업체와 B업체에서 설치한 제1,2센서노드(111,112), 제1,2게이트웨이(121,122), 제3미들웨어(141,142)는 사전에 통합미들웨어(150)에 등록되어 있고, C업체에서 설치한 제3센서노드(113), 제3게이트웨이(123), 제3미들웨어(143)는 등록이 되지 않은 상태라고 가정한다.Prior to the description, the first and second sensor nodes 111 and 112, the first and second gateways 121 and 122 and the third middleware 141 and 142 installed by the A and B companies are registered in the integrated middleware 150 in advance, and C It is assumed that the third sensor node 113, the third gateway 123, and the third middleware 143 installed by the company are not registered.

먼저 센서노드(111,112,113)에서 센서정보를 수집하면, 지그비 등의 무선통신 방식으로 게이트웨이(121,122,123)에 센서정보가 전달된다.First, when sensor information is collected from the sensor nodes 111, 112, and 113, the sensor information is transmitted to the gateways 121, 122, and 123 using a wireless communication method such as Zigbee.

센서정보를 수신한 게이트웨이(121,122,123)는 통신망(130)을 통해 미들웨어(141,142,143)로 센서정보를 전송하고, 미들웨어(141,142,143)는 게이트웨이(121,122,123)를 통해 센서노드(111,112,113)에서 수집된 센서정보를 수신하여 통합미들웨어(150)의 통합API(151)로 전송한다.The gateways 121, 122, and 123 receiving the sensor information transmit the sensor information to the middleware 141, 142, and 143 through the communication network 130, and the middleware 141, 142, 143 receives the sensor information collected by the sensor nodes 111, 112, and 113 through the gateways 121, 122, and 123. To the integrated API 151 of the integrated middleware 150.

통합API(151)의 정보수신부(151a)는 이렇게 전송된 센서정보를 수신<S505>하고, 통신프로토콜분석부(151b)는 수신된 센서정보를 복호화하여 통신프로토콜을 분석하고 필드를 구분하여 메모리(151d)에 저장<S510>한다.The information receiving unit 151a of the integrated API 151 receives the sensor information thus transmitted <S505>, and the communication protocol analyzing unit 151b decodes the received sensor information to analyze the communication protocol and classifies the fields into memory ( 151d).

이후 통합API(151)의 정보인증부(151c)는 메모리(151d)에 임시 저장된 필드 구분된 센서정보에서, 특정 필드를 통해 수신된 센서정보가 어느 센서노드(111,112,113)에서 전송되었는지 확인하여 인증<S515>을 수행한다. 예컨대 정보인증부(151c)는 메모리(151d)에 임시 저장된 필드 구분된 센서정보에서 '발신지 포트'를 확인함으로써 어느 센서노드(111,112,113)에서 전송된 센서정보인지 확인할 수 있다. 만약 정보인증부(151c)의 판단 결과 기 등록된 센서노드(111,112)에서 전송된 센서정보가 아닌 것으로 판단될 경우<S520> 메모리(151d)에 저장된 센서정보를 삭제<S525>한다. 여기서 정보인증부(151c)는 등록된 센서노드(111,112)들의 정보를 저장하고 있는 센서노드등록정보D/B(미도시)와 연계하여 기 등록된 센서노드(111,112)에서 전송된 센서정보인지 판별할 수 있다.Thereafter, the information authentication unit 151c of the integrated API 151 checks which sensor nodes 111, 112, and 113 are sent from the field information stored in the memory 151d, and which sensor information is received through a specific field. S515>. For example, the information authentication unit 151c may identify which sensor node 111, 112, and 113 transmits the sensor information by checking the 'source port' in the sensor information classified in the field temporarily stored in the memory 151d. If it is determined that the information authentication unit 151c is not the sensor information transmitted from the registered sensor nodes 111 and 112, the sensor information stored in the memory 151d is deleted <S525>. Herein, the information authentication unit 151c determines whether the sensor information is transmitted from the previously registered sensor nodes 111 and 112 in association with the sensor node registration information D / B (not shown) that stores the information of the registered sensor nodes 111 and 112. can do.

이후 통합미들웨어(150)의 통합플랫폼(159)은 통합API(151)의 상태를 체크하고 통신채널을 연결하며, 통합API(151)의 메모리(151d)에 임시 저장된 센서정보를 통합센서정보D/B(160)에 저장<S530>한다.Thereafter, the integrated platform 159 of the integrated middleware 150 checks the status of the integrated API 151 and connects communication channels, and stores sensor information temporarily stored in the memory 151d of the integrated API 151, based on integrated sensor information D /. Stored in B (160) (S530).

여기서 통합API(151)의 메모리(151d)에 저장된 센서정보는 필드 구분되어 저장되어 있는데, 각각의 센서노드(111,112)는 서로 다른 통신 방식으로 센서정보를 전송하기 때문에, 메모리(151d)에 저장되어 있는 센서정보의 필드구성 역시 서로 다르다. 예컨대 필드의 길이 또는 필드에서 차지하고 있는 데이터의 위치가 서로 다를 수 있다.In this case, the sensor information stored in the memory 151d of the integrated API 151 is stored in a field, and each sensor node 111 and 112 transmits the sensor information in a different communication method, and thus is stored in the memory 151d. The field configuration of the sensor information is also different. For example, the length of the field or the position of data occupying in the field may be different.

따라서 통합플랫폼(159)은 통합API(151)의 메모리(151d)에 저장된 필드 구분된 센서정보에서 유효한 데이터를 기 지정된 순서로 추출하여 통합센서정보D/B(160)에 저장한다.
Therefore, the integrated platform 159 extracts valid data from the field-divided sensor information stored in the memory 151d of the integrated API 151 in a predetermined order, and stores the valid data in the integrated sensor information D / B 160.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 서로 다른 업체에서 센서노드, 게이트웨이 및 미들웨어를 설치하고 서로 다른 통신 프로토콜을 이용하여 센서정보를 수집하여 전송하더라도 각각의 센서정보를 저장하기 위한 D/B를 설치할 필요 없이, 통합센서정보D/B에 각각의 센서정보를 정리하여 통합으로 저장 및 관리할 수 있기 때문에 설치 비용을 절약할 수 있고, 시스템을 안정화시킬 수가 있다.As described in detail above, according to the present invention, D / B for storing the respective sensor information even if the sensor node, the gateway and the middleware is installed in different companies and the sensor information is collected and transmitted using different communication protocols. It is possible to save the installation cost and stabilize the system because the sensor information can be collectively stored and managed in the integrated sensor information D / B without having to install it.

또한, 미리 등록되지 않은 센서정보가 수신되었을 경우에는 인증 과정을 통해 걸러냄으로써, 불필요한 정보가 통합센서정보D/B에 저장되어 시스템이 과부하되는 것을 사전에 방지할 수가 있다.
In addition, when the sensor information that is not registered in advance is received through the authentication process, unnecessary information is stored in the integrated sensor information D / B to prevent the system from being overloaded.

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 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for the purpose of illustration and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible within the spirit and scope of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the claims of the present invention.

111,112,113 : 제1,2,3센서노드
121,122,123 : 제1,2,3게이트웨이
130 : 통신망
141,142,143 : 제1,2,3미들웨어
150 : 통합미들웨어
151 : 통합API
151a : 정보수신부
151b : 통신프로토콜분석부
151c : 정보인증부
151d : 메모리
151e : 통합플랫폼연결부
159 : 통합플랫폼
160 : 통합센서정보D/B
170 : 유저인터페이스111,112,113: 1st, 2nd, 3rd sensor node
121,122,123: 1st, 2nd, 3rd Gateway
130: communication network
141,142,143: 1st, 2nd, 3rd middleware
150: integrated middleware
151: Integrated API
151a: Information receiver
151b: communication protocol analysis unit
151c: Information certification department
151d: memory
151e: Integrated platform connection
159: Integration Platform
160: Integrated Sensor Information D / B
170: user interface

Claims (3)

센서노드에서 획득한 센서정보를 수신하는 (a)단계;
상기 수신된 센서정보의 통신프로토콜을 분석하고 필드를 구분하여 메모리에 임시 저장하는 (b)단계;
상기 메모리에 임시 저장된 필드 구분된 센서정보에서 특정 필드를 통해 어느 센서노드에서 전송되었는지 확인하되, 기 등록된 센서노드에서 전송된 센서정보가 아닐 경우 상기 메모리에 저장된 센서정보를 삭제하는 (c)단계; 및
상기 메모리에 저장된 필드 구분된 센서정보에서 유효한 데이터를 기 지정된 순서로 추출하여 통합센서정보D/B에 저장하는 (d)단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템에서 이기종 장비를 통합 관리하는 방법.(A) receiving sensor information obtained from a sensor node;
(B) analyzing the communication protocol of the received sensor information and temporarily storing the classified fields in a memory;
(C) checking whether the sensor node is transmitted from a specific field in the sensor information classified in the field temporarily stored in the memory, and if the sensor information is not transmitted from a registered sensor node, deleting the sensor information stored in the memory ; And
Integrated management of heterogeneous equipment in the ubiquitous sensor network system, comprising the step (d) of extracting valid data from the field-separated sensor information stored in the memory in a predetermined order and storing the data in the integrated sensor information D / B. How to. 삭제delete 삭제delete
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