KR101338153B1 - 디바이스 모델 기반 미들웨어 기술 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디바이스(기기) 모델을 기반으로 하여 드라이버 단에서 기기 정보를 처리하게 함으로써 애플리케이션에 단일화된 인터페이스를 제공하고 통신 방법(프로토콜) 별로 제작되던 드라이버의 제작 방법을 구조 변경을 통하여 개발시간을 단축시키고, 통신 운영환경의 효율성 제고를 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디바이스는, 주소 변환 정보와 데이터 변환 정보를 포함하는 디바이스 모델과 공통 API(Application Program Interface)를 저장하는 저장부; 및 상기 디바이스 모델을 참조하여, 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 통해 표시되는 정보와 디바이스에서 인식 가능한 정보를 상호 변환하고, 상기 변환된 정보를 상기 공통 API를 통해 애플리케이션에 전달하고, 프로토콜 변환을 통해 상기 디바이스에 전달하는 드라이버의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디바이스 모델 기반 미들웨어 기술{Middleware technology based on Device model}
본 발명은 디바이스 모델 기반의 미들웨어 기술에 관한 것으로서, 특히 이와 같은 미들웨어 기술을 채용하는 드라이버를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.
산업용 기기의 감시, 제어용으로 사용되는 다양한 애플리케이션들은 해당 기기의 종류만큼이나 다양하게 개발되고 있다. 애플리케이션의 개발에 필수로 수반되는 기능 중 하나가 기기와의 통신 기능이다. 이와 같이 기기와 애플리케이션의 통신을 통하여 운영되는 분야는 자동화, 전력 등을 비롯하여 많은 분야의 산업현장에 적용된다.
기기와 애플리케이션과의 통신을 위해서는 미들웨어에 해당하는 드라이버의 제작이 필요하다. 또한 이 드라이버는 기기별, 통신 프로토콜 별로 각기 제작되어 다양한 애플리케이션에 제공되고 있으며, 해당 애플리케이션은 사용되는 드라이버의 인터페이스를 반영하여 개발되어야 한다.
최근, 산업 현장의 제품 라이프 사이클은 계속 짧아지고 있으며, 각 제품이 사용되는 다양한 응용분야의 통신에 대한 요구는 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 많은 노력과 시간의 투자가 반복적으로 필요하게 된다.
본 발명은 디바이스(기기) 모델을 기반으로 하여 드라이버 단에서 기기 정보를 처리하게 함으로써 애플리케이션에 단일화된 인터페이스를 제공하고 통신 방법(프로토콜) 별로 제작되던 드라이버의 제작 방법을 구조 변경을 통하여 개발 시간을 단축시키고, 통신 운영환경의 효율성을 제고하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디바이스는, 주소 변환 정보와 데이터 변환 정보를 포함하는 디바이스 모델과 공통 API(Application Program Interface)를 저장하는 저장부; 및 상기 디바이스 모델을 참조하여, 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 통해 표시되는 정보와 디바이스에서 인식 가능한 정보를 상호 변환하고, 상기 변환된 정보를 상기 공통 API를 통해 애플리케이션에 전달하고, 프로토콜 변환을 통해 상기 디바이스에 전달하는 드라이버의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 드라이버는, 상기 변환된 정보를 상기 공통 API를 통해 서로 다른 종류의 복수의 애플리케이션들에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시 예에 있어서, 상기 디바이스 모델은, 프로토콜 변환 정보를 더 포함하고, 상기 드라이버는, 상기 프로토콜 변환 정보에 근거하여 상기 프로토콜 변환을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시 예에 있어서, 상기 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 통해 표시되는 정보는, 파라미터 식별 정보 및 변환 데이터를 포함하고, 상기 디바이스에서 인식 가능한 정보는, 상기 디바이스의 주소 값 및 원시 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 애플리케이션의 실행을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시 예에 있어서, 상기 드라이버는, 통신 드라이버인 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시 예에 있어서, 상기 애플리케이션은, 상기 디바이스의 감시 또는 제어용 애플리케이션인 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통하여 디바이스 미들웨어(드라이버)를 개발하게 되면 애플리케이션의 입장에서는 공통의 API를 사용하게 되므로 기기별, 통신별 추가 작업이 필요 없게 된다. 또한 기기별 파라미터 정보의 변환이 필요 없게 되어 드라이버로부터 받은 정보를 사용자 인터페이스에 그대로 표시하게 된다. 이처럼 한번의 작업으로 여러 기기와 다양한 프로토콜에 적용될 수 있으므로, 어플리케이션의 유지보수 비용 절감에 기여하게 된다. 또한 드라이버의 입장에서도 기기별, 통신별로 드라이버를 모두 개발하여야 했으나, 본 발명을 적용하게 되면 디바이스 모델 정보에 따라 주소의 변환, 데이터의 변환, 프로토콜의 변환이 자동으로 이루어지므로 추가 개발 없이 디바이스 모델 정보의 교환만으로 여러 기기와 통신방법에 사용할 수 있는 미들웨어(드라이버)를 적은 시간과 비용으로 개발할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 미들웨어 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 애플리케이션(100) 및 드라이버(200)의 상세 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들웨어 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 드라이버(400)의 상세 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징과 바람직한 실시 예를 구체적으로 설명한다.
도 1은 일반적인 미들웨어 기술을 설명하기 위한 도면이다.
애플리케이션(100)(application)은 사용자가 특정 작업들을 수행하게 해주는 컴퓨터 소프트웨어를 말한다. 애플리케이션(100)은, 컴퓨터 성능을 관리하고 통합시키는 시스템 소프트웨어(system software) 및 미들웨어(middleware)와 구분된다. 시스템 소프트웨어는 애플리케이션(100)에 서비스를 제공하고, 애플리케이션(100)은 사용자에게 서비스를 제공한다.
드라이버(200)(통신 드라이버)는 애플리케이션(100)이 기기(300)와 통신하기 위해 더 높은 수준의 컴퓨터 프로그램을 가능하게 하는 컴퓨터 프로그램이다. 드라이버(200)는 일반적으로, 하드웨어가 연결되는 컴퓨터 버스나 통신 서브시스템과 통신한다.
기기(300)(equipment 또는 apparatus)는 특정 작업을 수행할 수 있는 장치(device)를 말한다. 기기(300)는 작업 수행 과정에서 소비되지 않는다. 예를 들어, 기기(300)는 BIOS와 애플리케이션을 지원하는 운영체제와 같은 펌웨어 인터페이스를 포함하는 시스템 소프트웨어가 설치될 수 있는 장치를 말할 수 있다. 기기(300)는 드라이버(200)를 통해 애플리케이션(100)(application)과 통신한다.
일반적으로, 드라이버(200)는 기기(300)의 특성이나 통신 프로토콜에 따라 개별적으로 개발되어야 하며, 애플리케이션(100)에서 요구하는 사양에 맞추어 I/F(인터페이스)를 제작하거나, 제공되는 드라이버(200)의 I/F에 애플리케이션(100)의 사양을 맞추어 개발해야 한다.
각각의 드라이버(200)는 대응하는 기기(300)와의 통신을 위하여 개발될 수 있고, 애플리케이션(100)과 기기(300)와의 통신 기능을 담당하게 된다. 다시 말해, 드라이버(200)가 애플리케이션(100)이 요구하는 I/F를 맞추거나, 애플리케이션(100)이 요구하는 인터페이스를 드라이버(200)가 맞출 수 있도록 개발 되어야 한다.
기기(300)와의 통신에 필요한 요소로는 기기(300)의 주소 값과 원시데이터 값이 필요하다. 이때 파라미터의 기기(300) 주소 값은 애플리케이션(100)에서 사용자에게 보여지는 파라미터 ID와는 다르게 실제 기기(300)의 주소 값으로 전달되어야 하며, 이 변환작업이 애플리케이션(100)에서 이루어지도록 되어있다. 또한 데이터의 값도 실제 애플리케이션(100)에서 보여지는 값(사람이 이해할 수 있는 엔지니어링 값)과 통신에 사용되는 값(원시데이터)에는 차이가 있으며, 이 변환 또한 애플리케이션(100)에서 변환되어 드라이버(200)에 전달된다. 그러므로 드라이버(200)의 역할은 애플리케이션(100)으로부터 전달된 기기(300)의 주소 값에 데이터 값을 실어서 기기(300)에서 사용되는 통신 방식에 맞는 프로토콜 형태로 변환하여 전달하는 일이다.
애플리케이션(100)은 현장의 기기(300)에 대한 감시와 제어를 위하여 통신이 필요하며, 이러한 통신의 역할을 드라이버(200)가 담당하게 된다. 이때 드라이버(200)는 통신의 대상이 되는 기기(300)의 종류와 통신 방식 즉 프로토콜의 종류에 따라 다르게 개발되어 제공되고 있다. 제공되는 드라이버(200)는 애플리케이션(100)에 I/F(인터페이스)형태로 제공되며, 애플리케이션(100)에서 해당 I/F를 호출하여 사용하는 방식으로 통신이 이루어진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이와 같은 드라이버(200)들은 다양한 기기(300)에 각각 다른 형태의 드라이버로 제공될 수 있다.
인터페이스는 애플리케이션(100)에서 필요한 기능을 제공하기 위하여 드라이버(200)에서 개발하여 제공되는 경우도 있으나, 대부분 드라이버(200)에서 제공하는 인터페이스에 맞추어 애플리케이션(100)을 개발하는 것이 일반적이다. 이러한 이유로 드라이버(200)의 종류에 따라 해당 내용을 애플리케이션(100)에 구분 처리되도록 케이스마다 애플리케이션(100)에 반영시켜 수정해야 한다.
즉, 도 1을 참조하면, 이종의 기기(300)마다 각각 다른 드라이버(200)가 개발되어 운영될 수 있다. 즉, 기기(300)의 종류와 통신방법(예를 들어, 프로토콜)의 종류가 조합된 개수만큼 서로 다른 드라이버가 개발되어야 함을 알 수 있다. 또한, 애플리케이션(100)의 입장에서는 드라이버(200)마다 제공되는 인터페이스가 서로 다르기 때문에 사용하고자 하는 기기(300)의 개수만큼 드라이버(200)의 인터페이스 호출 부분을 각기 다르게 구현하여야 한다는 문제가 발생한다.
도 2는 도 1에 도시된 애플리케이션(100) 및 드라이버(200)의 상세 블록도이다.
드라이버(200)는 통신에 필요한 정보(기기(300)의 주소 값, 원시 데이터)를 애플리케이션(100)으로부터 전달받아 기기(300)에 전달하고 또한 기기(300)로부터 받은 정보를 애플리케이션(100)에 전달해 준다. 이때, 드라이버(200)의 역할은 정보를 기기(300)가 사용하는 전용 프로토콜의 형식으로 변환하여 통신을 하는 것이다. 이를 위해, 드라이버(200)는 변환부(210)를 포함한다. 만약, 기기(300)가 사용하는 특정 프로토콜이 아닌 다른 프로토콜을 사용하는 경우 드라이버(200)는 애플리케이션(100)과 기기(300) 사이의 통신을 수행할 수 없게 된다. 이 경우에, 해당 프로토콜을 사용하는 드라이버(200)가 별도로 제작되어야 한다.
드라이버(200)는 애플리케이션(100) 단에서 사용자에게 보여지는 파라미터 이름(ID)을 직접 사용할 수 없고, 해당 파라미터의 주소 값을 이용하여 통신을 하여야 함을 알 수 있다. 이러한 이유로 애플리케이션(100)은 파라미터 ID와 주소 값의 변환 테이블(110)을 가지고 있어야 한다. 또한 통신 데이터가 사용자에게 직접 보여지는 데이터 값(엔지니어링 값)이 아닌 원시데이터 값을 사용해야 하므로 애플리케이션(100)은 파라미터의 데이터 값 변환에 필요한 설정 정보(120)를 알고 있어야 하며 이를 사용자에게 제공할 때 변환하여 표시하여야 한다.
드라이버(200)에서 제공하는 프로토콜도 한가지 프로토콜 만을 제공하게 되며, 프로토콜의 종류가 다른 통신을 위해서는 그에 해당하는 드라이버가 개발되어 제공되어야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미들웨어 기술을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기기(300)는 기기(300)의 제어, 감시를 위한 애플리케이션(100)과 기기(300)와 애플리케이션(100)과의 통신을 담당하는 드라이버(400)가 설치되고, 애플리케이션(100)의 실행 및 드라이버(400)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)와 기기(300)의 제어, 감시, 그리고 기기(300)와 애플리케이션(100)과의 통신을 지원하기 위한 정보를 저장하는 저장부(미도시)를 포함한다.
애플리케이션(100)은 드라이버의 종류에 상관없이 공통으로 제공되는 미들웨어 공통 API(500)(Application Programming Interface)를 통하여 드라이버(400)와 통신을 할 수 있다. 이때 애플리케이션(100)은 드라이버의 종류에 따라 다르게 구현될 필요가 없으며, 값의 조회 및 쓰기에 해당하는 구현만으로 기기(300)와 통신할 수 있게 된다. 미들웨어에 해당하는 드라이버(400) 단에서는 공통 API(500)로 수집된 내용을 주소변환기(420), 데이터변환기(430) 및 프로토콜처리기(440)를 통하여 애플리케이션(100)에서 해당 기기(300)로 정보를 전달하고, 반대로 해당 기기(300)에서 애플리케이션(100)으로 정보를 전달하게 된다.
여기에서, 공통 API(500)는 애플리케이션(100)과 드라이버(400)가 상호 통신하기 위하여 인터페이스로 사용되기 위한 명세에 근거한 소스 코드를 말한다. 공통 API(500)는 루틴, 데이터 구조, 오브젝트 클레스 및 변수를 포함할 수 있다.
애플리케이션(100)은 기기(300)들과의 통신을 위하여 미들웨어 단의 드라이버(400)에서 제공하는 공통 API(500)를 사용하여 기기 파라미터의 값을 읽고 쓰기를 수행하게 된다. 이때 애플리케이션(100)에서 사용되는 API(500)는 공통이며 변하지 않기 때문에 기기(300)와 통신 방법의 변경에 따라 드라이버(400)가 변한다 하여도 애플리케이션(100)에서는 변경 작업이 필요 없게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 드라이버(400)의 상세 블록도이다.
애플리케이션(100)은 공통 API(500)를 통하여 파라미터 ID 및 변환데이터(엔지니어링 데이터)를 드라이버(400)에 전달한다. 파라미터 ID는 사용자 인터페이스인 애플리케이션(100)에서만 사용되며 기기(300)와의 통신에 있어서는 파라미터 주소(기기(300)의 주소)가 필요하게 된다. 또한 변환데이터도 기기(300)와의 통신에 있어서는 원시데이터로의 변환이 필요하게 된다. 드라이버(400)는 디바이스 모델(410)에 해당하는 파라미터 정보(412)와 데이터 정보(414)를 통하여 각각 주소 변환과 데이터 변환을 수행한다. 또한 기기와의 통신을 위한 통신 방법(프로토콜) 변환을 위하여 역시 디바이스 모델 중 하나인 기기 데이터 구성정보(416)를 통해 프로토콜 변환작업을 수행하게 된다. 주소 변환은 주소 변환부(420)에서 수행되며, 데이터 변환은 데이터 변환부(430)에서 수행되고, 프로토콜 변환은 프로토콜 변환부(440)에서 수행된다.
미들웨어인 드라이버(400) 단에서는 실제 통신에 필요한 작업을 수행하게 되는데 도 4에 도시된 바와 같이, 애플리케이션(100)으로부터 받은 정보를 실제 통신에 필요한 정보로의 변환작업을 수행하게 된다. 애플리케이션(100)에서 사용되는 파라미터 ID를 그대로 받아서 실제 기기(300)의 주소로 변환을 하고, 애플리케이션(100)에서의 값 표시에 사용되는 변환 데이터(엔지니어링 값)를 기기(300)와의 통신에 사용되는 원시 데이터로 변환하는 작업을 수행하게 된다. 이러한 변환에 필요한 정보를 드라이버(400)에서 디바이스 모델 정보(410)의 형태로 가지고 있으면서 활용하기에 가능한 기능이다. 또한 디바이스 모델 정보(430)에 포함되는 기기 데이터 구성정보(436)를 이용하여 프로토콜을 변환하여 사용하므로 프로토콜 별 별도의 드라이버 제작 작업 없이 기기 데이터 구성정보(436)를 통하여 기기 별 프로토콜 변환작업이 수행된다.
이와 같이, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 애플리케이션 200: 드라이버
300: 기기 400: 드라이버
500: 공통 API

Claims (9)

  1. 디바이스의 제어 및 감시를 수행하는 애플리케이션;
    상기 애플리케이션과 통신을 수행하는 미들웨어 및 디바이스 모델 정보가 저장된 저장부; 및
    상기 디바이스 모델 정보를 근거로, 상기 미들웨어의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 미들웨어는, 상기 애플리케이션과 통신 데이터를 송수신하는 통합 인터페이스; 및 상기 송수신된 데이터를 상기 디바이스에 적용 가능한 프로토콜로 변환시키는 드라이버;를 포함하되,
    상기 통합 인터페이스는, 서로 다른 종류의 복수의 기기에 적용 가능한 단일화된 인터페이스인 것을 특징으로 하는 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 통합 인터페이스는,
    서로 다른 종류의 복수의 애플리케이션에 적용 가능한 공통 API(Application Programming Interface)인 것을 특징으로 하는 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 디바이스 모델 정보는,
    주소 변환 정보, 데이터 변환 정보 및 프로토콜 변환 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 드라이버는,
    상기 프로토콜 변환 정보에 근거하여 프로토콜을 변환시키는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 애플리케이션의 사용자 인터페이스에 표시되는 정보와 상기 디바이스에서 인식 가능한 정보를 상호 변환시키는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스에 표시되는 정보는,
    파라미터 식별 정보 및 변환 데이터를 포함하고,
    상기 디바이스에서 인식 가능한 정보는,
    상기 디바이스의 주소 값 및 원시 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 애플리케이션의 실행 및 중단을 제어하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 미들웨어는,
    서로 다른 종류의 복수의 드라이버를 더 포함하여, 서로 다른 종류의 복수의 기기에 적용 가능한 것을 특징으로 하는 디바이스.
  9. 제1 항에 있어서,
    서로 다른 종류의 복수의 기기에 연결되어, 상기 복수의 기기를 제어하는 중앙제어장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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