KR101366991B1 - 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법 - Google Patents

유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에 있어서, 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification)/USN(Ubiquitous Sensor Network)미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 네트워크 내 다수의 캐리어와 교신하며 상기 네트워크 내 다수의 이벤트를 저장 및 통합 관리하는 관리 서버와, 근거리 무선통신 송수신부를 구비하고, 상기 관리 서버와 연결되어 신호를 송수신하는 다수의 물품의 적재가 가능한 캐리어와, 상기 캐리어와 고정홈을 통해 결합되어 적어도 하나 이상의 캐리어를 지지하고, 상기 캐리어 및 관리 서버로부터 전송된 이벤트를 해당 관련 캐리어 및 서버에게 무선 전송함으로써 상기 캐리어 및 서버 사이의 데이터 중계를 담당하는 캐리어 보정-키트(kit)를 포함함을 특징으로 한다.

Description

유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA BASED UBIQUITOUS SENSOR NETWORK}
본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)를 기반한 공급-망(Supply-Chain) 환경에서 물류 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RFID(Radio Frequency Identification)/USN 미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 컴퓨터 네트워킹 기술의 발전 및 대중적인 보급에 힘입어 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술이 차세대 컴퓨팅 기술로서 각광받고 있다. 유비쿼터스 컴퓨팅은 다양한 컴퓨터가 현실 세계의 디바이스, 환경 및 사물들 속으로 스며들어 언제, 어디서나, 어떠한 기기로도 통신 서비스를 이용할 수 있는 인간, 사물, 공간 간의 최적의 컴퓨팅 및 네트워크 환경을 구축함으로써 생활 속으로 자연스럽고 편리하게 컴퓨터를 사용할 수 있는 기술을 의미한다.
상기 유비쿼터스 응용 서비스를 쉽게 구축할 수 있으려면 RFID/USN 하드웨어와 응용 어플리케이션 또는 엔터프라이즈 시스템을 연결해 줄 수 있는 미들웨어 기능, 즉 RFID/USN 소프트웨어 기술을 필요로 한다.
RFID/USN 기술이 응용 분야에 효과적으로 활용되기 위해서는 각각의 사물을 식별하기 위해 사물에 부착되는 RFID 태그와 이를 인식하기 위한 RFID 리더 장치, 그리고 센서 디바이스들로부터 수집된 데이터를 처리하여 응용 어플리케이션에 유용한 정보를 서비스를 제공할 수 있는 RFID/USN 소프트웨어가 유기적으로 구축되어야 한다.
이와 같이 RFID/USN 미들웨어는 다수의 이기종 RFID/센서 디바이스에서 수집된 대량의 데이터를 필터링하고, 이벤트 데이터를 처리한 후, 이를 의미있는 정보로 요약하여 서비스 시스템에 전달할 수 있어야 한다.
현재 RFID/USN 시스템 구축 및 기술 개발은 주로 물류, 유통서비스를 대상으로 한 수동형 RFID 기술을 중심으로, 특정 분야의 정보를 제한적으로 공유하는 폐쇄형 형태로 구축되고 있다.
이에, 최근 물류 관리 시스템에서 다양한 종류의 물품을 운반, 적재하기 위한 캐리어에 RFID가 사용되고 있으며, 공급망(Supply Chain)에 속한 업체 간 캐리어 정보 및 이동정보를 공유하고 있다.
이때, 상기 RFID 태그는 캐리어 간의 접촉보다는 단순히 해당 캐리어의 기본적인 정보만을 담고 있기 때문에 공급망 상에서 물류 관리 시스템 내 각 캐리어 별 물류 이력 및 상태 점검을 위해서는 각 캐리어 별 상태 정보를 통합 관리하는 장치 도입의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
또한, 도 1을 참조하면, 일반적으로 물류 관리 시스템 내 물품의 보관 및 이동을 수행하는 캐리어의 경우 도 1의 a) 좌측에 도시된 바구니 형태(110)의 캐리어의 경우 각 캐리어 내 물품 적재 시 물류 관리 시스템 내 보관 면적을 고려하여 수평으로 쌓아 올릴 수 있는 경우 물품 파손의 문제가 발생하지만, a)에서 우측에 도시된 박스 형태(112)의 캐리어의 경우 각 캐리어 내 물품 적재 시에도 다수의 박스를 수평으로 쌓아 올리는 것이 가능하며 박스 간 흔들림이나 물품 파손의 염려가 없다.
그러나 도 1의 b) 좌측에 도시된 바와 같이, 물품이 적재되어 있지 않을 경우 바구니 형태(114)의 캐리어의 경우 다수의 캐리어 간 포갬이 가능하므로 보관을 위한 부피 감소가 효율적인 반면, 도 1의 b) 우측에 도시된 바와 같이, 박스 형태(116)의 캐리어 같은 경우 물품이 적재되어 있지 않음에도 불구하고, 다수의 캐리어의 포갬이 불가능하여 보관을 위한 부피 낭비가 발생하는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)를 기반한 공급-망(Supply-Chain) 환경에서 물류 관리 시스템에 관한 것으로, RFID(Radio Frequency Identification)/USN 미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 RFID 태그가 부착된 캐리어 및 상기 캐리어 받침대로부터 실시간 데이터 수집하고, 상기 캐리어 간 체결 및 위치 확인 및 세척 여부 확인 서비스 제공을 통해 상기 물류 관리 현장에서 물품의 적재 및 운반체의 운영을 최적화하여 물류의 원활한 흐름이 가능하게 하고자 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
그리고 본 발명은 물품이 적재되는 각 캐리어 별 부착된 태그를 물류 관리 서버에서 리드함으로써 해당 태그의 식별 정보를 획득 가능할 뿐만 아니라 상기 각 캐리어 간 상/하위 체결을 위한 커넥터를 캐리어 상단 및 하단에 구비하여 다수의 캐리어가 체결되어도 특정 캐리어의 위치 식별이 용이하고, 상기 캐리어가 체결된 순서와 같이 각 캐리어의 상태 정보 데이터를 FIFO(Firts In First Out) 방식으로 큐잉(queing)하여 특정 캐리어의 장애 현상을 실시간으로 인식함으로써 물류 관리 현장 내 물류 관리에 대한 통합 제어를 보다 용이하게 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 물류 관리 현장 내 운송 및 전원 공급이 용이하지 않을 경우 고정 홈을 통해 적어도 하나 이상의 캐리어와 결합되어 지지 가능한 캐리어 받침대(이하, 캐리어 보정-키트)의 배터리를 통하여 전원을 공급하여 캐리어 별 물품 적재, 저장 및 관리에 대한 관련 동작을 감지하는 센싱 신호를 지속적으로 유지하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 견지에 따르면, 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에 있어서, 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification)/USN(Ubiquitous Sensor Network)미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 네트워크 내 다수의 캐리어와 교신하며 상기 네트워크 내 다수의 이벤트를 저장 및 통합 관리하는 관리 서버와, 근거리 무선통신 송수신부를 구비하고, 상기 관리 서버와 연결되어 신호를 송수신하는 다수의 물품의 적재가 가능한 캐리어와, 상기 캐리어와 고정홈을 통해 결합되어 적어도 하나 이상의 캐리어를 지지하고, 상기 캐리어 및 관리 서버로부터 전송된 이벤트를 해당 관련 캐리어 및 서버에게 무선 전송함으로써 상기 캐리어 및 서버 사이의 데이터 중계를 담당하는 캐리어 보정-키트(kit)를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법에 있어서, 네트워크 내 다수의 캐리어를 통합 관리하는 관리 서버 내 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification)/USN(Ubiquitous Sensor Network)미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 상기 캐리어에 부착된 태그로부터 해당 캐리어의 식별 정보를 리드하는 과정과, 해당 태그의 리드를 통해 상기 관리 서버와의 교신을 수행하고, 타 캐리어의 상위 혹은 하위 체결 위치, 온/습도 및 압력 센싱 신호 및 전원 공급 상태가 포함된 해당 캐리어의 상태 정보를 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력하는 과정과, 상기 캐리어와의 결합을 위한 고정 홈을 통해 결합된 캐리어로부터 출력된 적어도 하나 이상의 캐리어 상태정보를 순차적으로 큐잉하여 저장하는 과정과, 상기 큐잉된 정보를 기준으로 적어도 하나 이상의 캐리어의 상태 정보를 상기 관리 서버에 전송하는 과정과, 상기 전송된 결과에 따라 네트워크 내 다수의 캐리어를 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 RFID 태그가 부착된 캐리어 및 캐리어 받침대로부터 실시간 데이터 수집하고, 상기 캐리어 간 체결 및 위치 확인 및 세척 여부 확인 서비스 제공을 통해 상기 물류 관리 현장에서 물품의 적재 및 운반체의 운영을 최적화하여 물류의 원활한 흐름이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은 각 캐리어 간 상/하위 체결을 위한 커넥터를 캐리어 상단 및 하단에 구비하여 다수의 캐리어가 체결되어도 특정 캐리어의 위치 식별이 용이하고, 상기 캐리어가 체결된 순서와 같이 각 캐리어의 상태 정보 데이터를 FIFO(Firts In First Out) 방식으로 큐잉(queing)하여 특정 캐리어의 장애 현상을 실시간으로 인식함으로써 물류 관리 현장 내 물류 관리에 대한 통합 제어를 보다 용이하게 수행하는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 물류 관리 현장 내 운송 및 전원 공급이 용이하지 않을 경우 고정 홈을 통해 적어도 하나 이상의 캐리어와 결합되어 지지 가능한 캐리어 받침대의 배터리를 통하여 전원을 공급하여 캐리어 별 물품 적재, 저장 및 관리에 대한 관련 동작을 감지하는 센싱 신호를 지속적으로 유지 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래 물류 관리 시스템에서 사용되는 캐리어에 물품 적재 시 및 캐리어 보관 시의 예를 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 캐리어 보관을 보인 화면 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 캐리어의 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션부를 통한 캐리어 간 체결을 보인 예시도.
도 5는 본 발명에 있어서 캐리어 보정-키트에 지지되어 서로 체결된 다수의 캐리어와 상기 다수의 캐리어로부터 출력된 데이터를 순차적으로 저장한 데이터 큐잉부의 저장 형태를 예시적으로 보인 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 캐리어 보정-키트를 보인 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 캐리어 보정-키트에 결합된 캐리어들의 데이터 저장을 보인 화면 예시도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 다수이 캐리어가 캐리어 보정-키트에 체결되어 각 캐리어 별 상태 정보 저장 순서를 보인 화면 예시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 캐리어 보정-키트의 데이터 큐잉부에서 전송되는 데이터 구조를 보인 화면 예시도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법에 관한 전체 흐름도.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법에서 해당 캐리어의 상태 정보를 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력하는 과정에 관한 흐름도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)를 기반한 공급-망(Supply-Chain) 환경에서 물류 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RFID(Radio Frequency Identification)/USN 미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 RFID 태그가 부착된 캐리어 및 캐리어 받침대로부터 실시간 데이터 수집하고, 상기 캐리어 간 체결 및 위치 확인 및 세척 여부 확인 서비스 제공을 통해 상기 물류 관리 현장에서 물품의 적재 및 운반체의 운영을 최적화하여 물류의 원활한 흐름이 가능한 기술을 제공하고자 한다.
그리고 본 발명은 물품이 적재되는 각 캐리어 별 부착된 태그를 물류 관리 서버에서 리드함으로써 해당 태그의 식별 정보를 획득 가능할 뿐만 아니라 상기 각 캐리어 간 상/하위 체결을 위한 커넥터를 캐리어 상단 및 하단에 구비하여 다수의 캐리어가 체결되어도 특정 캐리어의 위치 식별이 용이하고, 상기 캐리어가 체결된 순서와 같이 각 캐리어의 상태 정보 데이터를 FIFO(Firts In First Out) 방식으로 큐잉(queing)하여 특정 캐리어의 장애 현상을 실시간으로 인식함으로써 물류 관리 현장 내 물류 관리에 대한 통합 제어를 보다 용이하게 하고자 하는 기술을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 물류 관리 현장 내 운송 및 전원 공급이 용이하지 않을 경우 고정 홈을 통해 적어도 하나 이상의 캐리어와 결합되어 지지 가능한 캐리어 받침대(이하, 캐리어 보정-키트)의 배터리를 통하여 전원을 공급하여 캐리어 별 물품 적재, 저장 및 관리에 대한 관련 동작을 감지하는 센싱 신호를 지속적으로 유지하고자 하는 기술을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에 관해 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템을 보인 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명이 적용된 시스템은 괸리 서버(270), 적어도 둘 이상의 캐리어(210, 230) 및 캐리어 보정-키트(kit, 250)를 포함한다.
상기 관리 서버(270)은 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification)/USN(Ubiquitous Sensor Network)미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 네트워크 내 다수의 캐리어와 교신하며 상기 네트워크 내 다수의 이벤트를 저장 및 통합 관리한다.
보다 상세하게는, 상기 관리 서버(270)은 리더부(272), 데이터 베이스부(274) 및 제어부(276)를 포함하는 것으로, 상기 리더부(272)는 캐리어(210, 230)에 부착된 태그로부터 해당 캐리어의 식별 정보를 리드하는 것으로, 이러한 리더부(272) 및 각 캐리어(210, 230)의 태그 간은 IEEE 802. 15. 4 표준에 기반하여 메시지 포맷, 주소 할당 및 프로토콜을 수행된다.
상기 데이터 베이스부(274)는 물류 관리 현장 및 감시하고자 하는 현장의 네트워크 영역 내 정보, 상기 캐리어(210, 230)의 물품 적재 가능량이 저장되고, 적재할 물품의 부피, 물품 내역을 포함하고, 상기 캐리어(210, 230) 및 캐리어 보정-키트(250)의 운행정보가 저장된다.
상기 제어부(276)는 데이터베이스부(274)에 저장된 데이터를 처리하고, 상기 리더부(272)로부터 각 캐리어(210, 230)의 식별 정보를 리드하고, 상기 캐리어 보정-키트(250)와 연동하여 각 캐리어(210, 230)의 상/하위 캐리어 체결 여부, 센싱 및 전원 공급 상태 정보를 수집하고, 상기 수집된 결과에 따라 네트워크 내 다수의 캐리어를 통합 제어한다.
또한, 상기 제어부(276)은 상기 수집된 전원 공급 상태 정보가 미리 설정된 값 이하일 경우, 상기 캐리어 보정-키트(250)를 제어하여 해당 캐리어 보정-키트(250) 내 전원 공급부를 통해 고정 홈을 이용하여 결합된 캐리어부터 순차적으로 다수의 캐리어에 전원이 공급되도록 하여 상기 다수의 캐리어로부터 출력되는 센싱 신호의 세기를 유지하도록 제어한다.
이러한 상기 관리 서버(270)에 의해 모니터링 되는 상기 캐리어(210, 230)은 근거리 무선통신 송수신 모듈을 구비하고, 상기 관리 서버(270)와 연결되어 신호를 송수신하고, 다수의 물품의 적재가 가능하다.
상기 각 캐리어(210, 230)은 태그(224, 244), 도킹 커넥터부(218, 232), 베이스 스테이션부(222, 242), 온/습도 센싱부(212, 234), 압력 센싱부(216, 238), 근거리 무선통신 송수신부(226, 246), 상태 표시부(228, 248), 전원부(214, 236) 및 제어부(220, 240)를 포함한다.
상기 각 태그(224, 244)는 상기 관리 서버(270)로부터 리드되는 해당 캐리어의 식별 정보가 기록되는 것으로, 상기 태그(224, 244)에는 RFID 칩이 내장되어 있다.
상기 도킹 커넥터부(218, 232) 및 베이스 스테이션부(222, 242)는 캐리어(210, 230) 간 신호 경로를 생성하기 위하여 상기 캐리어(210, 230)간 체결을 위한 것으로, 상기 캐리어(210, 230)으로부터 탈부착 가능한 것이다.
여기서, 도 3 및 4를 참조하면, 먼저 도 3은 고정용 홈(312) 및 고정용 돌출부(313)을 통한 캐리어 간 체결을 보인 예시도로서, 각 캐리어에 부착된 고정용 홈(312) 및 고정용 돌출부(313)을 통해 다수의 캐리어가 쌓일 경우 캐리어 간 흔들림을 방지하고, 또한 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 캐리어 하단의 우측과 동일하게 상단을 쌓을 경우, 캐리어는 적재되는 물품이 상하지 않은 상태로 쌓이게 되는 반면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 캐리어 하단의 우측과 반대 방향으로 상단을 쌓게 되는 경우 해당 캐리어들은 빈 캐리어 보관 시 부피를 최소화할 수 있다.
상기 캐리어는 온/습도 및 압력 센싱부의 센싱 신호 수집 및 인접한 캐리어 간 데이터 송수신을 위해 USB 형식의 도킹 커넥터부가 소정 영역의 일측에 배치되고, 상기 도킹 커넥터부와 미리 설정된 간격을 두고 상호 대향하게 베이스 스테이션부가 배치되어 상기 도킹 커넥터부를 통해 상위에 수직으로 타 캐리어가 체결되고, 상기 베이스 스테이션부를 통해 하위에 수직으로 타 캐리어가 체결된다.
또한, 도 4를 참조하면 상기 도킹 커넥터부(218) 및 베이스 스테이션부(222)를 통한 캐리어 간 체결을 보인 예시도로서, 캐리어의 밑면 돌출부와 윗면 삽입부 간의 도킹(docking)을 위한 캐리어의 우측 중앙에는 센싱 데이터를 수집하기 위한 USB 형태의 도킹 커넥터가 위치한다.
상기 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션은 해당 캐리어 내 센싱 데이터 수집, 캐리어 간 데이터 송수신 및 전력 공급을 위한 경로를 위한 것으로, 다수의 캐리어가 쌓일 경우 캐리어 상단 및 하단이 서로 연결되며, 이때 데이터 전송과 전력 공급이 발생하게 된다. 그리고 다수의 캐리어가 체결되는 도킹 커넥부 및 베이스 스테이션부는 물류 관리 시스템 환경 특성상 세척이 자주 수행되어야 하기 때문에 상기 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션부는 탈부착 가능하도록 한다.
상기 온/습도 센싱부(212, 234)는 해당 캐리어(210, 230)의 온/습도를 감지하여 출력한다.
상기 압력 센싱부(216, 238)는 상기 도킹 커넥터부(210, 232) 및 베이스 스테이션부(222, 242)가 탈부착되는 영역의 세척을 위한 세척액이 고압 분사되는 정도의 압력을 감지한다. 해당 캐리어(210, 230)는 물류 관리 현장에서 일회성이 아닌 재사용을 강조한 제품으로 세척이 요구되는 것으로, 상기 세척의 상태는 상태 표시부(228, 248)를 통해 운영자가 확인하도록 하며, 상기 압력 센싱부(216, 238)를 통해 세척액의 고압 분사 되는 정도를 감지하여, 세척이 완료되었음을 특정 색상 램프를 통해 표시하고, 세척 이후 물품이 캐리어에 적재되고 캐리어 간 도킹이 이루어진 시점에 이를 인식하고 상기 세척 상태는 리셋되어 특정 색상 램프가 표시된다.
상기 근거리 무선통신 송수신부(226, 246)는 상기 네트워크 내 적어도 하나 이상의 인접 캐리어, 캐리어 보정-키트(250) 및 관리 서버(270)와 근거리 무선통신을 수행하며 상기 센싱부(212, 234, 216, 238)들에서 감지된 신호를 체결된 캐리어 간 혹은 캐리어 보정 키트(250)로 전송한다.
상기 전원부(214, 236)는 캐리어(210, 230) 내 상기 태그(224, 244), 센싱부(212, 234, 216, 238), 상태 표시부(228, 248) 및 근거리 무선통신 송수신부(226, 246)에 전원을 공급한다.
상기 제어부(220, 240)은 상기 도킹 커넥터부(218, 232) 및 베이스 스테이션부(222, 242)의 캐리어 체결 여부를 확인하고, 상기 확인된 결과 데이터와 태그의 식별 정보 및 상기 센싱부들(212, 234, 216, 238)에서 감지된 USN 신호를 USN 프로토콜로 변환하여 상기 근거리 무선통신 송수신부(226, 246)를 통해 출력되도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(220, 240)은 상기 도킹 커넥터부(218, 232)를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 상위 캐리어를 판단하고, 상기 베이스 스테이션부(222, 242)를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 하위 캐리어를 판단하여 해당 판단 결과를 출력하도록 제어한다.
이러한 상기 캐리어(210, 230)를 지지하는 상기 캐리어 보정-키트(250)은 고정홈(252), 전원 공급부(254), 데이터 큐잉부(256), 근거리 무선통신 송수신부(258) 및 제어부(260)를 포함한다.
상기 고정 홈(252)은 캐리어와의 결합을 수행한다.
상기 데이터 큐잉(queing)부(256)는 적어도 하나 이상의 캐리어로부터 입력되는 데이터를 순차적으로 저장하는 것으로, 전송되는 데이터 구조는 도 9에 도시된 바와 같고 해당 데이터를 FIFO(First In First Out) 방식으로 입출력한다.
여기서 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 도 5는 본 발명에 있어서 상기 캐리어 보정-키트(250)에 지지되어 서로 체결된 다수의 캐리어 1, 2, 3와 상기 다수의 캐리어 1, 2, 3으로부터 출력된 데이터를 순차적으로 저장한 데이터 큐잉부의 저장 형태를 예시적으로 보인 것으로, 상기 각 캐리어의 도킹 커넥터부(510, 518, 520)를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 상위 캐리어를 판단하고(S1), 상기 각 캐리어의 베이스 스테이션부(522, 524, 526)를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 하위 캐리어를 판단한다. 캐리어 3이 단독으로 존재하는 경우(S2) 데이터 큐잉부에는 512와 같은 형태로 해당 캐리어 3의 상태 정보가 맵핑되고, 상기 캐리어 3에 캐리어 2가 체결된 경우(S3) 캐리어 2의 도킹 커넥터부(518)를 통해 상위 캐리어 3을 판단하여 데이터 큐잉부에는 514와 같은 형태로 상태 정보가 맵핑되고, 상기 캐리어 2에 캐리어 1이 체결된 경우(S4) 캐리어 2의 도킹 커넥터부(518)을 통해 상위 캐리어 3을 판단한 후, 베이스 스테이션부(524)를 통해 하위 캐리어 1을 판단하여 데이터 큐잉부에는 516과 같은 형태로 상태 정보가 맵핑된다.
계속해서, 상기 캐리어 보정-키트(250)의 전원 공급부(254)는 관리 서버(270)의 제어 하에 상기 결합된 캐리어에 전원을 공급한다. 상기 결합된 캐리어를 통해 체결된 적어도 하나 이상의 캐리어 각각에 상기 전원 공급부(254)로부터 전원을 공급받는다.
상기 제어부(260)는 상기 관리 서버(270)의 제어 하에 결합된 캐리어를 통해 다수의 캐리어로부터 수집된 데이터 및 상기 데이터 큐잉부(256)에 저장된 정보를 기준으로 캐리어의 위치 식별 데이터를 상기 관리 서버(270)에 실시간으로 전송하고, 상기 캐리어에 전원을 공급하도록 제어한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 캐리어 보정-키트(600)를 보인 예시도로서, 상기 캐리어 보정-키트(600)의 고정 홈(610)을 통해 캐리어와의 결합이 수행되는 것으로, 상기 입력된 각 캐리어 별 출력 데이터는 해당 캐리어 보정-키트(600) 내 데이터 큐잉부에 612와 같은 테이블 형태로 저장되는 것으로, 현재 상기 고정 홈(610)에 결합된 캐리어가 부재하므로, 데이터 큐잉부의 테이블은 모두 널(null)값으로 표시된다.
이러한 상기 고정 홈(610)에 캐리어가 결합되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 캐리어 보정-키트(710)에 결합된 캐리어는 적어도 하나 이상의 타 캐리어들 1, 2, 3이 체결되어 있으며 각 캐리어 1, 2, 3은 각각 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션(714, 716)을 통해 타 캐리어와 체결되며, 각 캐리어별 데이터는 체결된 타 캐리어로 순차적으로 전송되어 상기 캐리어 보정-키트(710)의 고정 홈을 통해 입력되고, 상기 입력된 각 캐리어 별 출력 데이터는 해당 캐리어 보정-키트(710) 내 데이터 큐잉부에 712와 같은 테이블 형태로 저장된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에서 다수이 캐리어가 캐리어 보정-키트에 체결되어 각 캐리어 별 상태 정보 저장 순서를 보인 화면 예시도이다.
도 8을 참조하면, 소정의 캐리어는 부착된 도킹 커넥터부를 통해 상위 캐리어를 판단하고, 상기 상위 캐리어가 체결되지 않은 경우 자신의 상태 정보를 출력한다. 이때, 부착된 베이스 스테이션을 통해 하위 캐리어를 판단하고, 상기 하위 캐리어가 체결된 경우 상기 체결된 하위 캐리어로 자신의 상태 정보를 출력하고, 하위 캐리어가 체결되지 않은 경우 캐리어 보정-키트(813)의 고정 홈(815)을 통해 자신의 상태 정보를 출력한다.
즉, 캐리어 3에서 도킹 커넥터부(810)를 통해 상위 캐리어 부재를 판단한 후 자신의 상태 정보를 베이스 스테이션부(820)를 통해 인식된 하위 캐리어 2로 출력한다. 상기 캐리어 2는 자신의 상태 정보를 출력하기 전 도킹 커넥터부(821)를 통해 인식된 상위 캐리어 1의 상태 정보를 캐리어 1의 베이스 스테이션부(820) 및 캐리어 2의 도킹 커넥터부(821)를 통해 수신하고, 상기 캐리어 1의 상태 정보 및 자신의 상태 정보를 베이스 스테이션부(822)를 통해 인식된 하위 캐리어 1로 출력한다.
이와 같이, 각 캐리어는 자신의 도킹 커넥터부를 통해 상위 캐리어를 인식한 후 상위 캐리어가 존재하는 경우 해당 상위 캐리어로부터 상태 정보를 수신한 후 자신의 상태 정보와 함께 베이스 스테이션을 통해 타 캐리어 혹은 타 캐리어 부재 시 캐리어 보정-키트로 적어도 하나 이상의 캐리어 상태 정보를 출력하고, 이렇게 출력된 각 캐리어 1, 2, 3들의 상태 정보는 데이터 큐잉부에 FIFO 방식으로 814, 816, 818과 같은 테이블 형태로 저장된다.
이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에 대해 살펴보았다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법에 대해 도 10 및 도 11을 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.
먼저, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법에 관한 전체 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 110 과정에서 네트워크 내 다수의 캐리어를 통합 관리하는 관리 서버 내 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID/USN 미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 상기 캐리어에 부착된 태그로부터 해당 캐리어의 식별 정보를 리드한다.
112 과정에서는 상기 캐리어는 해당 태그의 리드를 통해 관리 서버와의 교신을 수행하고, 114 과정에서 타 캐리어의 상위 혹은 하위 체결 위치, 온/습도 및 압력 센싱 신호 및 전원 공급 상태가 포함된 해당 캐리어의 상태 정보를 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력한다.
더욱 상세하게는, 도 11을 참조하면, 상기 해당 캐리어의 상태 정보를 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력하는 과정은, 먼저 121 과정에서 타 캐리어 간 신호 경로를 생성하기 위하여 상기 타 캐리어 간 체결을 위한 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션부의 상/하위 타 캐리어 체결 여부를 확인한다.
상기 도킹 커넥터부를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 상위 캐리어를 판단하고, 상기 베이스 스테이션부를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 하위 캐리어를 판단하는 것으로, 우선, 122 과정에서 상기 도킹 커넥터부를 통해 상위 캐리어 체결 여부를 확인하고, 상기 체결된 캐리어가 상위에 위치하면 123 과정으로 이동하여 상위 캐리어의 상태정보를 우선 입력하여 저장하고, 124 과정으로 이동하여 자신의 상태 정보를저장한다.
상기 122 과정에서 체크 결과, 상위 캐리어 체결이 아닌 경우 125 과정으로 이동하여 하위 캐리어 체결 여부를 확인하고, 하위 캐리어 체결인 경우 126 과정으로 이동하여 상위 캐리어 체결 여부를 확인하여 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션을 통해 상/하위 캐리어 체결이 모두 판단된 경우 127 과정으로 이동하여 상위 캐리어 상태 정보를 우선 출력하고, 자신의 상태 정보를 이어서 하위 캐리어로 출력한다. 한편, 125 과정에서 체크 결과 하위 캐리어 체결이 아닌 경우 127 과정으로 이동하여 이하의 동작을 수행한다.
다시 도 10을 참조하면, 116 과정에서는 상기 캐리어와의 결합을 위한 고정 홈을 통해 결합된 캐리어로부터 출력된 적어도 하나 이상의 캐리어 상태 정보를 순차적으로 큐잉하여 저장하고, 118 과정에서 상기 큐잉된 순서로 적어도 하나 이상의 캐리어의 상태 정보를 상기 관리 서버에 전송한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템 및 방법에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
210, 230: 캐리어 250: 캐리어 보정-키트
270: 관리 서버

Claims (11)

  1. 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템에 있어서,
    유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification)/USN(Ubiquitous Sensor Network)미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 네트워크 내 다수의 캐리어와 교신하며 상기 네트워크 내 다수의 이벤트를 저장 및 통합 관리하는 관리 서버와,
    근거리 무선통신 송수신부를 구비하고, 상기 관리 서버와 연결되어 신호를 송수신하는 다수의 물품의 적재가 가능한 캐리어와,
    상기 캐리어와 고정홈을 통해 결합되어 적어도 하나 이상의 캐리어를 지지하고, 상기 캐리어 및 관리 서버로부터 전송된 이벤트를 해당 관련 캐리어 및 서버에게 무선 전송함으로써 상기 캐리어 및 서버 사이의 데이터 중계를 담당하는 캐리어 보정-키트(kit)를 포함함을 특징으로 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는,
    상기 관리 서버로부터 리드되는 해당 캐리어 식별 정보가 포함된 태그와,
    캐리어 간 신호 경로를 생성하기 위하여 상기 캐리어 간 체결을 위한 탈부착 가능한 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션부와,
    해당 캐리어의 온/습도를 감지하는 온/습도 센싱부와,
    상기 도킹 커넥터부가 탈부착되는 영역의 세척을 위한 세척액의 고압 분사되는 정도의 압력을 감지하는 압력 센싱부와,
    상기 네트워크 내 적어도 하나 이상의 주변 캐리어, 캐리어 보정-키트 및 관리 서버와 근거리 무선통신을 수행하며 상기 센싱부들에서 감지된 신호를 전송하기 위한 근거리 무선통신 송수신부와,
    상기 세척상태를 표시하는 상태 표시부와,
    상기 태그, 센싱부, 표시부 및 근거리 무선통신부에 전원을 공급하는 전원부와,
    상기 도킹 커넥터부 및 베이스 스테이션부의 캐리어 체결 여부를 확인하고, 상기 확인된 결과 데이터와 태그의 식별 정보 및 상기 센싱부들에서 감지된 USN 신호를 USN 프로토콜로 변환하여 상기 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 도킹 커넥터부를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 상위 캐리어를 판단하고, 상기 베이스 스테이션부를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 하위 캐리어를 판단하여 해당 판단 결과를 출력하도록 제어하는 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 보정-키트(kit)는,
    상기 캐리어와의 결합을 위한 고정 홈과,
    적어도 하나 이상의 캐리어로부터 입력되는 데이터를 순차적으로 저장하는 데이터 큐잉(queing)부와,
    상기 관리 서버의 제어 하에 상기 결합된 캐리어에 전원을 공급하는 전원 공급부와,
    상기 관리 서버의 제어 하에 결합된 캐리어를 통해 다수의 캐리어로부터 수집된 데이터 및 상기 큐잉부에 저장된 정보를 기준으로 캐리어의 위치 식별 데이터를 상기 관리 서버에 실시간으로 전송하고, 상기 캐리어에 전원을 공급하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 관리 서버는,
    상기 캐리어에 부착된 태그로부터 해당 캐리어의 식별 정보를 리드하는 리더부와,
    상기 네트워크 영역 내 정보, 상기 캐리어에 적재할 물품의 부피, 물품 내역을 포함하고, 상기 캐리어 및 캐리어 보정-키트의 운행정보가 저장되는 데이터베이스부와,
    상기 데이터베이스부에 저장된 데이터를 처리하고, 상기 리더부로부터 각 캐리어의 식별 정보를 리드하고, 상기 보정-키트와 연동하여 각 캐리어의 상/하위 캐리어 체결 여부, 센싱 및 전원 공급 상태 정보를 수집하고, 상기 수집된 결과에 따라 네트워크 내 다수의 캐리어를 통합 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수집된 전원 공급 상태 정보가 미리 설정된 값 이하일 경우, 상기 캐리어 보정-키트의 제어부를 제어하여 해당 캐리어 보정-키트 내 전원 공급부를 통해 고정 홈을 이용하여 결합된 캐리어부터 순차적으로 다수의 캐리어에 전원이 공급되어 상기 다수의 캐리어로부터 출력되는 센싱 신호의 세기를 유지하도록 제어함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 데이터 큐잉부는,
    상기 데이터를 FIFO(First In First Out)방식으로 입출력함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  8. 제2항에 있어서, 상기 캐리어는,
    상기 센싱부의 센싱 신호 수집 및 인접한 캐리어 간 데이터 송수신을 위해 USB 형식의 도킹 커넥터부가 소정 영역의 일측에 배치되고, 상기 도킹 커넥터부와 미리 설정된 간격을 두고 상호 대향하게 베이스 스테이션부가 배치되어 상기 도킹 커넥터부를 통해 상위에 수직으로 타 캐리어가 체결되고, 상기 베이스 스테이션부를 통해 하위에 수직으로 타 캐리어가 체결됨을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 시스템.
  9. 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법에 있어서,
    네트워크 내 다수의 캐리어를 통합 관리하는 관리 서버 내 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification)/USN(Ubiquitous Sensor Network)미들웨어에서 서비스가 요구하는 환경 정보 수집에 따라 동적으로 상기 캐리어에 부착된 태그로부터 해당 캐리어의 식별 정보를 리드하는 과정과,
    해당 태그의 리드를 통해 상기 관리 서버와의 교신을 수행하고, 타 캐리어의 상위 혹은 하위 체결 위치, 온/습도 및 압력 센싱 신호 및 전원 공급 상태가 포함된 해당 캐리어의 상태 정보를 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력하는 과정과,
    상기 캐리어와의 결합을 위한 고정 홈을 통해 결합된 캐리어로부터 출력된 적어도 하나 이상의 캐리어 상태정보를 순차적으로 큐잉하여 저장하는 과정과,
    상기 큐잉된 정보를 기준으로 적어도 하나 이상의 캐리어의 상태 정보를 상기 관리 서버에 전송하는 과정과,
    상기 전송된 결과에 따라 네트워크 내 다수의 캐리어를 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 해당 캐리어의 상태 정보를 근거리 무선통신 송수신부를 통해 출력하는 과정은,
    타 캐리어 간 신호 경로를 생성하기 위하여 상기 타 캐리어 간 체결을 위한 도킹(docking) 커넥터부 및 베이스 스테이션부의 상/하위 타 캐리어 체결 여부를 확인하는 과정과,
    상기 확인 결과 타 캐리어가 체결된 경우 상기 체결된 캐리어가 상위에 위치하면 상기 상위 캐리어의 상태 정보를 우선 입력한 후, 자신의 상태 정보를 입력하여 저장하는 과정과,
    상기 체결된 캐리어가 하위에 위치하면 상위 캐리어의 상태 정보 입력 여부를 확인한 후, 입력된 경우 해당 상위 캐리어의 상태 정보를 상기 하위 캐리어에 우선 출력한 후 자신의 상태 정보를 출력하는 과정과,
    상기 확인 결과 타 캐리어가 체결되지 않은 경우 자신의 상태 정보를 고정 홈을 통해 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도킹 커넥터부를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 상위 캐리어를 판단하고, 상기 베이스 스테이션부를 통해 해당 캐리어와 체결되어 있는 다수의 캐리어 중 하위 캐리어를 판단함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 데이터 송/수신 방법.
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