KR101716418B1 - 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법 - Google Patents

모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101716418B1
KR101716418B1 KR1020150104904A KR20150104904A KR101716418B1 KR 101716418 B1 KR101716418 B1 KR 101716418B1 KR 1020150104904 A KR1020150104904 A KR 1020150104904A KR 20150104904 A KR20150104904 A KR 20150104904A KR 101716418 B1 KR101716418 B1 KR 101716418B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
context
collection
sensor
contexts
collector
Prior art date
Application number
KR1020150104904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170011734A (ko
Inventor
김수동
라현정
Original Assignee
주식회사 스마티랩
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스마티랩 filed Critical 주식회사 스마티랩
Priority to KR1020150104904A priority Critical patent/KR101716418B1/ko
Publication of KR20170011734A publication Critical patent/KR20170011734A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101716418B1 publication Critical patent/KR101716418B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H04L67/32—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/04—Protocols specially adapted for terminals or networks with limited capabilities; specially adapted for terminal portability
    • H04L67/36—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • Y02B60/50—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

본 발명은 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송의 효율성에 관한 기술로, 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송에 따른 에너지 소모량이 최소화되도록 절감하기 위하여, 컨텍스트 수집기가 현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비하고 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 조정함으로써 컨텍스트 수집에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감하고, 컨텍스트 수집 에이전트에 구비된 컨텍스트 프로바이더가 컨텍스트 수집기에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정함으로써 이러한 패턴 분석을 통하여 에너지 소모량을 절감하도록 컨텍스트 전송 방식을 자율적으로 최적화하며, 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하여 에너지 소모를 최소화할 수 있는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법을 제공한다.

Description

모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법{SELF-OPTIMIZATION SYSTEM FOR EFFICIENT ACQUISITION OR TRANSMISSION OF MOBILE DEVICE CONTEXTS AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송의 효율성에 관한 기술로, 보다 상세하게는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송에 따른 에너지 소모량이 최소화되도록 절감하는 최적화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 사용자의 상황을 인지하고 개인에 특화된 기능을 제공하는 서비스가 증가하면서 모바일 디바이스에서 센서들을 통해 수집되는 다양한 컨텍스트의 활용도가 증가하는 추세이다.
여기서, 컨텍스트(context)란 사람, 장소 또는 사물과 같은 엔티티의 상황을 반영하는 정보를 의미하고, 컨텍스트 기반 서비스는 이러한 모바일 디바이스의 컨텍스트를 수집하여 이를 이용하며, 수집된 상황에 적합한 서비스를 동적으로 제공하게 된다.
하지만, 모바일 디바이스의 배터리는 용량이 한정되어 있기 때문에 다양한 복수 개의 센서들을 작동시켜서 컨텍스트를 수집하고 이를 전송하는데 있어 에너지 소모량이 증가하게 되고, 특히 컨텍스트 기반 서비스들의 수가 증가할수록 사용되는 에너지 소모량은 더욱 증가하게 된다. 따라서 모바일 디바이스에서 컨텍스트의 수집이나 전송에 따른 에너지 소모량을 최소화하기 위한 기술이 요청된다.
이를 위하여, (1)모바일 디바이스의 컨텍스트 수집에 따른 에너지 소모량을 절감하는 방법은 수집된 컨텍스트를 전송하는 네트워크 통신 방법의 선택 방식과 센서의 동적 활성화 및 비활성화 방식으로 구분된다. 이때, ①네트워크 통신 방법의 선택 방식은 컨텍스트를 전송해야 하는 대상 노드와의 거리와 센서의 잔여 에너지, 클러스터의 구성을 고려하여 최적의 라우팅 경로를 선택하는 방식인데, 특허문헌 1의 무선 센서네트워크의 에너지와 거리 기반 클러스터링라우팅 방법 및 장치, 특허문헌 2의 모바일 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 교집합 라우팅 방법, 특허문헌 3의 무선 센서 네트워크에서 에너지 소모를 줄이기 위한 타임 슬롯 할당 방법 등이 있다. 상기 문헌들의 기술은 센서의 에너지 소모를 감소시키고 효과적으로 수집된 컨텍스트를 전송하는 목적 측면에서 본 발명과 일부 유사한 점은 있다. 그러나, 모바일 디바이스에서 동시에 실행되는 컨텍스트 기반 어플리케이션들의 컨텍스트 요청 사항을 함께 고려하여 에너지 소모량을 최소화하거나, 컨텍스트의 수집 상황에 따라 동적으로 컨텍스트 수집과 관련된 센서 및 수집주기를 최적화할 수 없어 실시간 상황에 적응하기 곤란한 문제가 있다.
②센서의 동적 활성화 및 비활성화 방식은 모바일 디바이스 컨텍스트를 사용하는 컨텍스트 기반 어플리케이션의 특성을 고려하여 센서의 중요도에 따라 센서를 선택적으로 활성화하고, 그 외의 경우에는 비활성화 또는 저전력 설정으로 전환하는 것인데, 특허문헌 4의 휴대 단말기의 배터리 절약 방법 및 장치, 특허문헌 5의 휴대 단말기의 전원절약 장치 및 방법 등이 있다. 이러한 방식은 특정한 컨텍스트 기반 어플리케이션의 유형(예컨대 네비게이션)에 특화된 에너지 소모량 최적화 방식이기 때문에 범용적인 컨텍스트 기반 어플리케이션을 위한 기법과는 차이가 있고, 컨텍스트 기반 어플리케이션의 실행 품질이 아닌 단말기의 안정적인 운영을 목적을 둔 것이다.
또한, (2)모바일 디바이스의 컨텍스트 전송에 따른 에너지 소모량을 절감하는 방법은 모바일 디바이스에서 수집된 컨텍스트의 네트워크 전송을 위한 에너지 소모량의 최적화 방식에 관한 것으로, 특허문헌 6의 무선 통신 시스템에서 컨텍스트 정보를 제공하는 방법 및 장치, 특허문헌 7의 무선 통신 시스템에서 저전력 소비를 위한 시스템 및 방법 등이 있다. 이러한 방식은 모바일 디바이스에서 데이터 전송을 위한 무선 네트워크 시스템의 구조 및 데이터 전송 절차를 최적화하기 위한 방식으로, 수집된 컨텍스트의 분석에 따른 전송될 컨텍스트의 필터링 등의 처리를 통한 데이터 전송 횟수 및 크기의 최적화를 위한 기법과는 차이가 있고, 무선 네트워크에 참여하는 모바일 디바이스들 중에서 대상 모바일 디바이스의 선정 및 컨텍스트 요청 전송, 컨텍스트의 전송에 대한 절차를 최적화하는 방식으로서 데이터 전송 절차의 정의에 목적을 둔 것이다.
또한, (3)모바일 컴퓨팅 분야에서 모바일 디바이스에 장착된 다양한 센서의 컨텍스트 수집 관련 변수에 대하여 자율적으로 최적화하는 기법에 관하여 알려진 종래기술은 없는 상태이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0933681호(2009.12.23. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0077862호(2010.07.08. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1450910호(2014.10.14. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0014895호(2014.02.06. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0045725호(2013.05.06. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0023247호(2013.03.07. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0032747(2015.03.27. 공개)
본 발명은 모바일 백그라운드 서비스 기반에서 컨텍스트 수집에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감하고, 수집된 컨텍스트의 패턴 분석을 통하여 에너지 소모량을 절감하도록 컨텍스트 전송 방식을 자율적으로 최적화하며, 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 센서를 통하여 컨텍스트를 수집하게 하는 컨텍스트 수집기와 수집된 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션으로 전송하는 컨텍스트 프로바이더를 포함하는 컨텍스트 수집 에이전트를 통하여 컨텍스트의 수집이나 전송에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감할 수 있는 모바일 디바이스의 컨텍스트의 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법에 있어서, 상기 컨텍스트 수집기는 현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비하고, 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 조정하되, 상기 컨텍스트 수집기가 상기 컨텍스트 윈도우에 저장된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 변경주기와 변경폭을 계산하는 계산 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 상기 계산 단계에서 계산된 변경주기와 변경폭 각각의 계산값을 각각의 한계치와 비교 연산을 수행하는 비교 연산 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 상기 각각의 계산값의 적어도 하나가 상기 각각의 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기를 증가시키거나 감소시킴으로써 상기 변경주기와 변경폭 모두 한계치 이하가 되도록 자율적으로 조정하는 자율 조정 단계를 포함하고, 상기 컨텍스트 수집 에이전트에 구비된 컨텍스트 프로바이더가 상기 컨텍스트 수집기에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정하되, 사물인터넷 서비스로부터 컨텍스트에 대한 요청 사항을 수집하는 컨텍스트 요청 사항 수집 단계와, 수집된 컨텍스트에 대한 요청 사항에 기록된 전송 방식을 컨텍스트에 대한 초기 컨텍스트 전송 방식으로 설정하는 초기 컨텍스트 전송 방식 설정 단계와, 컨텍스트의 수집 상황을 모니터링하여 필요시 컨텍스트 전송 방식을 실시간으로 변경하는 컨텍스트 전송 방식 변경 단계를 포함하고, 상기 컨텍스트 전송 방식 변경 단계는 컨텍스트의 수집시간이 설정된 전송 방식에 명시된 단위시간을 초과하게 되면 카운트를 증가시키고, 상기 카운트와 수집된 컨텍스트의 한계치를 비교하여 전송 방식을 변경하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법을 제공한다.
이때, 상기 자율 조정 단계에서 상기 컨텍스트 수집기는 상기 변경주기가 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기가 증가되도록 조정하고, 상기 변경폭이 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기가 감소되도록 조정하는 것에도 그 특징이 있다.
게다가, 에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정하되, 상기 컨텍스트 수집기는 모바일 디바이스에 구비된 센서 관리기에 요청하여 모바일 디바이스의 선택 가능한 다수의 센서들 중에서 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서에 관한 정보를 수신하는 센서 정보 수신 단계와, 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서가 존재하는 경우, 상기 컨텍스트 수집기는 하나의 센서를 통하여 복수 개의 컨텍스트를 측정하는 에너지 소모량과, 각각 별개의 센서로 각 컨텍스트를 측정하는 에너지 소모량을 비교 연산하는 비교 연산 단계와, 상기 비교 연산 단계의 결과로 상기 컨텍스트 수집기는 보다 작은 에너지 소모량을 갖는 센서의 구성을 자율적으로 선택하여 결정하는 센서 자율 결정 단계를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 컨텍스트 수집기는 상기 센서 자율 결정 단계에서 결정된 센서의 구성을 상기 센서 관리기에 컨텍스트 수집 센서로 등록하고, 상기 컨텍스트 수집 에이전트에 구비된 컨텍스트 리스너가 컨텍스트 발생 이벤트의 감지를 개시하는 센서 등록 단계를 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
더불어, 상기 에너지 소모량은 아래의 수학식에 의해 정의되는 것에도 그 특징이 있다.
[수학식]
Figure 112015072054761-pat00001
여기서, ENG는 분당 에너지 소모량, ACQ는 획득한 컨텍스트 수집에 필요한 에너지 소모량, MAN은 획득한 컨텍스트 관리에 필요한 에너지 소모량, S는 컨텍스트 수집 서비스에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수, N은 컨텍스트를 획득하고자 하는 클라이언트 어플리케이션의 수, C는 클라이언트 어플리케이션에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수, RET는 컨텍스트 획득에 필요한 에너지 소모량, R은 클라이언트 어플리케이션에서 사물인터넷 서비스로부터 획득한 컨텍스트 집합의 수, TRAN은 획득한 컨텍스트 전송에 필요한 에너지 소모량이다.
삭제
여기서, 현재의 전송 방식이 주기적 요청 전송 방식일 때 상기 카운트가 수집된 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 컨텍스트 변경 알림 전송 방식으로 변경하고, 현재의 전송 방식이 컨텍스트 변경 알림 전송 방식일 때 상기 카운트가 수집된 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 큐 기반 이벤트 알림 전송 방식으로 변경하며, 현재의 전송 방식이 큐 기반 이벤트 알림 전송 방식일 때 상기 카운트가 수집된 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 실시간 이벤트 알림 전송 방식으로 변경하는 것에도 그 특징이 있다.
나아가, 에너지 소모 절감을 위하여 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하되, 상기 컨텍스트 수집기가 클라이언트 어플리케이션으로부터 사용 컨텍스트 및 센서 목록을 포함한 요청 사항을 수신하고, 컨텍스트의 수집을 위해 활성화시켜야 할 센서 목록과 각 센서별 컨텍스트의 수집주기를 입력하는 컨텍스트 수집 환경 변수 입력 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 상기 요청 사항을 기반으로 상기 센서 목록 내의 센서를 활성화시키고, 센서별 컨텍스트의 수집주기를 설정하는 컨텍스트 수집 환경 설정 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 활성화된 센서를 통하여, 설정된 수집주기에 따라 컨텍스트를 수집하도록 하는 컨텍스트 수집 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 활성화된 센서를 통해 수집된 컨텍스트를 수집된 컨텍스트의 히스토리와 비교 분석하는 컨텍스트 분석 단계를 포함하되, 컨텍스트 분석 결과 컨텍스트의 수집 환경의 변경이 필요하다고 판단된 경우에는, 상기 컨텍스트 수집 환경 설정 단계로 돌아가 상기 컨텍스트 수집기가 컨텍스트의 수집 환경을 재설정하고, 컨텍스트 분석 결과 컨텍스트의 수집 환경의 변경이 필요하지 않다고 판단되는 경우에는, 상기 컨텍스트 수집 단계로 돌아가 새로운 컨텍스트를 수집하는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 센서를 통하여 컨텍스트를 수집하게 하고 수집된 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션으로 전송하는 컨텍스트 수집 에이전트를 구비하여 컨텍스트의 수집이나 전송에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감할 수 있는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템에 있어서, 상기 컨텍스트 수집 에이전트는, 컨텍스트의 발생이나 변경을 감지하는 컨텍스트 리스너; 현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비하고, 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 상기 컨텍스트 윈도우에 저장된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 자율적으로 조정하는 컨텍스트 수집기; 새로운 컨텍스트 이벤트 발생시 수집된 컨텍스트가 추가되어 저장되고, 저장된 컨텍스트의 수가 설정된 크기를 초과한 경우 저장된 순서에 따라 먼저 저장된 컨텍스트부터 제거되는 컨텍스트 바스킷; 상기 컨텍스트 바스킷으로부터 컨텍스트를 전송받고, 전송받은 컨텍스트를 컨텍스트 저장소로 전송하며, 상기 컨텍스트 수집기에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정하여 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션으로 전송하는 컨텍스트 프로바이더; 및 상기 컨텍스트 프로바이더로부터 전송된 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 저장소;를 포함하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템을 제공한다.
이때, 상기 컨텍스트 수집기는 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서가 존재하는 경우 에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정하는 것에도 그 특징이 있다.
게다가, 상기 컨텍스트 수집기는 모바일 디바이스의 에너지 소모 절감을 위하여 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하는 것에도 그 특징이 있다.
아울러, 상기 컨텍스트 리스너에서 감지해야 하는 컨텍스트를 수집하는 센서 목록이 저장되는 센서 관리기; 및 상기 컨텍스트 리스너에서 감지 중인 컨텍스트를 수집하는 센서의 위치 정보를 관리하는 위치 정보 관리기;를 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 모바일 백그라운드 서비스 기반에서 컨텍스트 수집에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감하고, 수집된 컨텍스트의 패턴 분석을 통하여 에너지 소모량을 절감하도록 컨텍스트 전송 방식을 자율적으로 최적화하며, 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에서 수집된 컨텍스트의 분석을 위한 컨텍스트 윈도우의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 동적으로 조정하는 방법의 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명에서 컨텍스트의 변경주기와 변경폭을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컨텍스트의 수집주기 최적화 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 클라이언트 어플리케이션, 컨텍스트, 센서와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에서 에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정하는 방법의 플로우 차트이다.
도 8은 컨텍스트 수집기에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정하는 방법의 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 컨텍스트 전송 방식 선택에 대한 알고리즘을 도시한 도표이다.
도 10은 본 발명의 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하는 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 방법 적용 전후의 에너지 효율성을 비교한 결과를 나타낸 도면이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템은 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송의 효율성에 관한 기술로 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송에 따른 에너지 소모량이 최소화되도록 절감하는 시스템에 관한 것이다
먼저, 도 1을 참고하면 본 발명의 시스템은 모바일 백그라운드 서비스 기반으로 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집 에이전트(1)를 통하여 컨텍스트 수집 및 전송을 효율적으로 수행하되, 이를 위하여 상기 컨텍스트 수집 에이전트(1)는 컨텍스트 리스너(10), 컨텍스트 수집기(20), 컨텍스트 바스킷(30), 컨텍스트 프로바이더(40), 컨텍스트 저장소(50)를 포함하여 이루어지고, 모바일 디바이스의 클라이언트 어플리케이션(2)은 최신 컨텍스트 뿐만 아니라 축적된 컨텍스트 집함을 상기 컨텍스트 수집 에이전트(1)의 여러 인터페이스들을 통하여 획득할 수 있다.
이러한 컨텍스트 수집 에이전트(1)는 축적된 컨텍스트 집합을 클라이언트 어플리케이션(2)에게 제공함으로써 클라이언트 어플리케이션이 연속적인 데이터를 가공하는 패턴 인식과 같은 프로세싱을 효율적으로 수행할 수 있도록 하여 클라이언트 어플리케이션(2)에서 컨텍스트를 요청하는 횟수를 감소시킬 수 있다.
상기 컨텍스트 리스너(10)는 컨텍스트의 발생이나 변경을 감지한다. 즉, 상기 컨텍스트 리스너(10)는 센서 관리기(3)와 위치정보 관리기(4)를 통하여 감지해야 하는 대상이 되는 센서와 그 위치 정보를 이용하여 컨텍스트 발생 이벤트를 감지하거나 컨텍스트의 변화를 감지한다.
상기 컨텍스트 수집기(20)는 도 2와 같이 현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비하고, 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 상기 컨텍스트 윈도우에 저장된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 자율적으로 조정한다.
또한, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서가 존재하는 경우 에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 모바일 디바이스의 에너지 소모 절감을 위하여 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화할 수 있다.
상기 컨텍스트 바스킷(30)은 상기 컨텍스트 리스너(10)를 통해 상기 컨텍스트 수집기(20)로 수집된 최근의 컨텍스트를 저장하여 유지한다. 다만, 짧은 시간에 다량의 데이터가 발생하게 되는 컨텍스트 수집의 특성상 컨텍스트 바스킷 관리 오버헤드가 발생한다. 따라서, 새로운 컨텍스트 이벤트 발생시 수집된 컨텍스트는 컨텍스트 바스킷(30)에 추가되어 저장되고, 저장된 컨텍스트의 수가 설정 크기를 초과한 경우 저장된 순서에 따라 먼저 저장된 컨텍스트부터 제거되면서 상기 컨텍스트 프로바이더(40)로 전송된다.
상기 컨텍스트 프로바이더(40)는 상기 컨텍스트 바스킷(30)으로부터 컨텍스트를 전송받고, 전송받은 과거의 컨텍스트를 컨텍스트 저장소(50)로 전송하며, 상기 컨텍스트 수집기(20)에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정하여 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션(2)으로 전송한다.
또한, 클라이언트 어플리케이션(2)은 과거의 컨텍스트가 필요할 때 해당되는 과거의 컨텍스트에 대한 SQL 질의문을 상기 컨텍스트 프로바이더(40)로 전송하고, 질의 결과로 해당 시점 또는 기간에 대한 과거의 컨텍스트를 반환받는다.
상기 컨텍스트 저장소(50)는 상기 컨텍스트 프로바이더(40)로부터 전송된 과거의 컨텍스트를 저장하고, 현재까지 수집된 컨텍스트를 축적한다.
더불어, 본 발명의 시스템은 상기 컨텍스트 리스너(10)에서 감지해야 하는 컨텍스트를 수집하는 센서 목록이 저장되는 센서 관리기(3) 및 상기 컨텍스트 리스너(1)에서 감지 중인 컨텍스트를 수집하는 센서의 위치 정보를 관리하는 위치 정보 관리기(4)를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 관리기(3) 및 위치 정보 관리기(4)는 상기 컨텍스트 리스너(10)에서 컨텍스트의 발생을 감지하기 위한 대상 센서들의 정보와 각 센서들의 위치에 관한 정보를 기록하기 위한 것으로, 상기 센서 관리기(3)는 상기 컨텍스트 리스너(10)에서 감지해야 하는 컨텍스트를 수집하는 센서 목록을 저장하고, 특정한 컨텍스트가 감지 대상 목록에서 제외되면 해당 컨텍스트와 연결된 센서도 센서 목록에서 제외된다. 이동성을 갖는 모바일 디바이스의 위치가 변경되면서 목표로 한 컨텍스트를 획득할 수 없는 경우 상기 센서 관리기(3)의 센서 목록에서 해당 센서의 삭제를 요청하고, 상기 위치 정보 관리기(4)는 상기 컨텍스트 리스너(10)에서 현재 감지 중인 컨텍스트를 수집하는 센서들의 위치 정보를 관리하는 기능을 수행한다.
이로써, 본 발명의 시스템은 과거에서 현재에 이르는 컨텍스트 집합을 클라이언트 어플리케이션(2)에 제공함으로써 클라이언트 어플리케이션(2)이 컨텍스트 집합으로부터 사용자의 패턴 분석, 새로운 가치 창출을 위한 컨텍스트 처리 과정을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법은 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송의 효율성에 관한 기술로 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송에 따른 에너지 소모량이 최소화되도록 절감하는 기술적 방법에 관한 것이다.
먼저, 도 3을 참고하여 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 동적으로 조정하는 방법에 대해 설명한다.
상기 컨텍스트 수집기(20)는 컨텍스트 윈도우에 저장된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 변경주기와 변경폭을 계산하는 계산 단계(S1 단계)를 수행한다. 도 2를 참고하면 상기 컨텍스트 수집기(20)는 현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비한다.
상기 계산 단계(S1 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 상기 계산 단계(S1 단계)에서 계산된 변경주기와 변경폭 각각의 계산값을 각각의 한계치와 비교 연산을 수행하는 비교 연산 단계(S2 단계)를 수행한다.
상기 비교 연산 단계(S2 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 상기 각각의 계산값의 적어도 하나가 상기 각각의 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기를 증가시키거나 감소시킴으로써 상기 변경주기와 변경폭 모두가 한계치 이하가 되도록 자율적으로 조정하는 자율 조정 단계(S3 단계)를 수행한다. 예컨대, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 상기 변경주기가 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기가 증가되도록 조정하고, 상기 변경폭이 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기가 감소되도록 자율적으로 조정할 수 있다. 이러한 변경주기와 변경폭의 각 한계치는 대상이 되는 컨텍스트에 따라 결정된다.
도 4를 참고하면 컨텍스트의 변경주기는 단위시간에 발생한 컨텍스트의 변경된 횟수를 의미하고, 컨텍스트의 변경폭은 특정 시점에 측정된 컨텍스트 값과 그 다음에 측정된 컨텍스트 값의 사이의 차이값의 절대치, 즉 컨텍스트의 변경된 폭을 의미한다. 다만, 컨텍스트의 유형에 따라 컨텍스트 값의 범위와 단위가 상이하기 때문에 변경폭은 일반적인 숫자로 표현하였다.
또한, 컨텍스트의 수집주기는 수집된 컨텍스트가 이전에 수집된 컨텍스트와 일치하지 않는 경우 이전에 수집된 컨텍스트의 수집 시점부터 변경된 컨텍스트의 수집 시점까지의 시간 간격을 의미한다. 예컨대 수집주기가 10초라면 현재 컨텍스트의 측정시로부터 10초 후에 새로운 컨텍스트가 수집된다. 이러한 수집주기가 짧을 수록 단위시간 내에서 컨텍스트가 자주 변경되는 상태를 의미한다.
또한, 도 4의 그래프에서 컨텍스트는 사용자의 상황 정보를 나타낼 수 있는 의미있는 데이터로서, 센서로부터 수집되는 데이터 자체 또는 센서로부터 수집된 데이터를 가공한 것이다. 예컨대, GPS 센서의 경우 수집된 위치 데이터 자체가 사용자의 현재 위치 컨텍스트가 되고, 가속도 센서의 경우 X, Y, Z축의 각 가속도를 기반으로 연산한 값이 사용자의 가속도 컨텍스트가 된다. 이러한 컨텍스트의 경우 그 유형에 따라 컨텍스트 값의 범위와 단위가 다르고, 본 발명에서의 대상이 되는 컨텍스트는 특정한 유형의 컨텍스트가 아니라 범용적인 컨텍스트에 적용 가능한 효과적인 컨텍스트 수집 기법이므로 그래프에서 특정한 컨텍스트의 수치를 표현하지 않은 것이다.
도 5를 참고하여 컨텍스트에 대한 변경주기의 한계치가 4이고, 변경폭의 한계치가 0.5로 설정된 경우 컨텍스트의 수집주기를 최적화하는 방법에 대해 예를 들어 설명하면, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 시간 N-1부터 N까지 수집된 컨텍스트에 대한 변경주기와 변경폭을 계산하면 총 12회의 컨텍스트의 변경주기와 0.3의 변경폭이 발생한 상태임을 확인할 수 있다. 이에 상기 컨텍스트 수집기(20)가 계산된 변경주기와 변경폭을 각각 그 한계치와 비교 연산하면 변경주기의 한계치 4를 초과한 상태가 된다. 따라서, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 자율적으로 컨텍스트의 수집주기를 증가시키게 된다.
이때, 컨텍스트의 수집주기를 증가시킨 결과로 시간 N부터 N+1까지 수집된 컨텍스트는 총 3회의 컨텍스트의 변경주기와 0.7의 변경폭이 발생된 상태이다. 이는 이전에 발생한 변경주기의 한계치 초과 상태는 해소되었지만 변경폭의 한계치 0.5를 초과한 상태가 된다. 따라서, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 자율적으로 컨텍스트의 수집주기를 감소시키는 변경을 수행하게 된다. 컨텍스트의 변경폭이 한계치를 초과했다는 것은 수집된 두개의 컨텍스트의 값들을 연결하는 수집되지 않은 컨텍스트들이 존재하는 것으로 가정되고, 따라서 컨텍스트의 수집주기를 감소시킨다는 것은 단위시간 동안에 보다 많은 컨텍스트를 수집하여 컨텍스트의 변경폭을 초과하는 변화의 중간 컨텍스트를 얻을 수 있다.
이와 같이 2회의 컨텍스트의 수집주기 변경에 의하여 시간 N+1부터 N+2까지 수집된 컨텍스트는 총 4회의 컨텍스트의 변경주기와 0.25의 변경폭이 발생된 상태가 되어 컨텍스트의 변경주기 및 변경폭에 대한 한계치를 모두 만족하여 컨텍스트 수집에 있어 수집주기를 최적화함으로써 에너지 소모를 절감할 수 있게 된다.
또한, 도 6을 참고하면 모바일 디바이스는 컨텍스트를 이용하는 다수의 클라이언트 어플리케이션(2)들이 존재 가능하고, 각 클라이언트 어플리케이션(2)은 단수 또는 복수 개의 컨텍스트를 수집하며, 각 컨텍스트는 단수 또는 복수 개의 센서로부터 감지된다. 따라서, 클라이언트 어플리케이션과 컨텍스트 및 센서는 서로 다 대 다(Many-to-Many)의 관계로써 하나의 컨텍스트 또는 센서는 복수 개의 클라이언트 어플리케이션에서 중복으로 사용될 수 있다. 따라서 컨텍스트의 수집을 위한 에너지 소모량은 클라이언트 어플리케이션(2)에서 공통으로 사용되는 중복된 센서를 제거하여 컨텍스트를 수집하는 센서를 최적화하고 수집된 컨텍스트를 공유함으로써 감소시킬 수 있다.
이를 위하여, 도 7을 참고하면 본 발명의 방법은 에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정할 수 있다.
이러한 센서의 구성의 자율적 결정 방법은 상기 컨텍스트 수집기(20)가 모바일 디바이스에 구비된 센서 관리기(3)에 요청하여 모바일 디바이스의 선택 가능한 다수의 센서들 중에서 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서에 관한 정보를 수신하는 센서 정보 수신 단계(T1 단계)를 수행한다.
상기 센서 정보 수신 단계(T1 단계)에서 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서가 존재하는 경우, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 하나의 센서를 통하여 복수 개의 컨텍스트를 측정하는 에너지 소모량과, 각각 별개의 센서로 각 컨텍스트를 측정하는 에너지 소모량을 비교 연산하는 비교 연산 단계(T2 단계)를 수행한다.
상기 비교 연산 단계(T2 단계)의 수행 결과로, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 보다 작은 에너지 소모량을 갖는 센서의 구성을 자율적으로 선택하여 결정하는 센서 자율 결정 단계(T3 단계)를 수행한다.
상기 센서 자율 결정 단계(T3 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 수집기(20)는 상기 센서 자율 결정 단계(T3 단계)에서 결정된 센서의 구성을 상기 센서 관리기(3)에 컨텍스트 수집 센서로 등록하고, 상기 컨텍스트 수집 에이전트(1)에 구비된 컨텍스트 리스너(10)가 컨텍스트 발생 이벤트의 감지를 개시하는 센서 등록 단계(T4 단계)를 수행한다.
여기서, 센서가 컨텍스트를 측정하는 데 소모된 상기 에너지 소모량은 아래의 수학식 1에 의해 정의될 수 있다.
Figure 112015072054761-pat00002
여기서, 하기의 표 1을 참고하면 ENG는 분당 에너지 소모량, ACQ는 획득한 컨텍스트 수집에 필요한 에너지 소모량, MAN은 획득한 컨텍스트 관리에 필요한 에너지 소모량, S는 컨텍스트 수집 서비스에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수, N은 컨텍스트를 획득하고자 하는 클라이언트 어플리케이션의 수, C는 클라이언트 어플리케이션에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수, RET는 컨텍스트 획득에 필요한 에너지 소모량, R은 클라이언트 어플리케이션에서 사물인터넷 서비스로부터 획득한 컨텍스트 집합의 수, TRAN은 획득한 컨텍스트 전송에 필요한 에너지 소모량이다.
인자 설명 단위
N 컨텍스트를 획득하고자 하는 클라이언트 어플리케이션의 수
S 컨텍스트 수집 서비스에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수
C 클라이언트 어플리케이션에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수
R 클라이언트 어플리케이션에서 서비스로부터 획득한 컨텍스트 집합의 수
ACQ 시스템으로부터 컨텍스트를 수집하기 위한 에너지 소비량 mAh
MAN 컨텍스트 수집 서비스가 수집한 컨텍스트를 관리하기 위한 에너지 소비량 mAh
RET 클라이언트 어플리케이션에서 서비스로부터 컨텍스트 집합을 획득하기 위한 에너지 소비량 mAh
TRAN 클라이언트 어플리케이션에서 획득한 컨텍스트 또는 이벤트를 전송하기 위한 에너지 소비량 mAh
한편, 이러한 에너지 소모의 효율성은 서비스측 에너지 사용량과 클아이언트측 에너지 사용량으로 구분되고, 서비스에서의 에너지 사용량은 시스템으로부터 컨텍스트를 수집한 비용(ACQ), 수집한 컨텍스트를 관리하기 위한 비용(MAN)의 합이다. 또한, 각 클라이언트에서의 에너지 사용량은 시스템으로부터 컨텍스트를 수집하기 위한 비용(ACQ)과 서비스로부터 컨텍스트를 획득하기 위한 비용(RET)과 획득한 컨텍스트 또는 이벤트를 전송하기 위한 비용(TRAN)의 합으로 구한다.
또한, 모바일 디바이스의 클라이언트 어플리케이션(2)의 유형에 따라 컨텍스트를 전송받는 방식에 차이가 존재하고, 컨텍스트를 전송받는 방식은 크게 '요청 기반 컨텍스트 전송 방식'과 '이벤트 기반 컨텍스트 전송 방식'으로 대분되고, '요청 기반 컨텍스트 전송 방식'은 '주기적 요청'과 '비주기적 요청', '이벤트 기반 컨텍스트 전송 방식'은 '실시간 이벤트 알림 전송 방식', '큐(Queue) 기반 이벤트 알림 전송 방식', '컨텍스트 변경 알림 전송 방식'으로 각각 구분된다.
하기의 표 2는 상술한 각 전송 방식에 따른 수집된 컨텍스트의 정확도, 효율성 및 반응성을 비교한 결과를 나타낸 것이다.
컨텍스트 전송 방식 정확도 효율성 반응성
주기적 요청 High/Low High Low
비주기적 요청 Low High Low
실시간 이벤트 알림 High Low High
Queue 기반 이벤트 알림 High Medium Medium
컨텍스트 변경 알림 Medium High High
이와 같이, 요청 기반 컨텍스트 전송 방식은 이벤트 기반 전송 방식에 비하여 컨텍스트의 전송 횟수가 적기 때문에 에너지 효율성은 높지만, 수집된 컨텍스트의 정확도와 반응성이 보장되지 않음을 알 수 있다.
각 클라이언트 어플리케이션(2)의 컨텍스트 활용 유형에 따라 적합한 컨텍스트 전송 방식이 존재하고, 상기 컨텍스트 프로바이더(40)는 상기 컨텍스트 수집기(20)에서 분석된 패턴에 따라 도 8의 플로우 차트 및 도 9의 알고리즘을 기반으로 전송 방식을 선택하여 결정하게 된다.
이를 위하여, 본 발명의 컨텍스트 전송 방식은 컨텍스트 수집 에이전트(1)의 컨텍스트 프로바이더(40)가 원격의 사물 인터넷(IoT) 서비스로부터 컨텍스트에 대한 요청 사항을 수집하는 컨텍스트 요청 사항 수집 단계(U1 단계)를 수행한다.
상기 컨텍스트 요청 사항 수집 단계(U1 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 프로바이더(40)는 수집된 컨텍스트에 대한 요청 사항에 기록된 전송 방식을 컨텍스트에 대한 초기 컨텍스트 전송 방식으로 설정하는 초기 컨텍스트 전송 방식 설정 단계(U2 단계)를 수행한다.
상기 초기 컨텍스트 전송 방식 설정 단계(U2 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 프로바이더(40)는 컨텍스트의 수집 상황을 모니터링하여 필요시 컨텍스트 전송 방식을 실시간으로 변경하는 컨텍스트 전송 방식 변경 단계(U3 단계)를 수행한다.
이때, 상기 컨텍스트 전송 방식 변경 단계(U3 단계)는 컨텍스트의 수집시간이 설정된 전송 방식에 명시된 단위시간을 초과하게 되면 카운트를 증가시키고, 상기 카운트와 수집된 컨텍스트의 한계치를 비교하여 전송 방식을 변경하게 된다.
도 9의 알고리즘을 참고하여 설명하면, 01번과 02번 라인은 본 알고리즘을 적용하여 컨텍스트의 전송 기법을 동적으로 선택하기 위한 대상이 되는 사물 인터넷(IoT) 서비스와 컨텍스트를 지정하는 구문이다. 03번과 04번 라인은 대상이 되는 컨텍스트 CTX i 의 초기 전송 기법을 설정하기 위한 구문으로 03번 라인에서 대상 사물 인터넷 서비스의 컨텍스트 요청 사항으로부터 컨텍스트 CTX i 에 대한 요청 사항을 수집하고, 04번 라인에서 수집된 요청 사항 REQ에 기록된 전송 방식을 컨텍스트 CTX i 에 대한 초기 컨텍스트 전송 방식으로 설정한다. 05~14번 라인은 컨텍스트 CTX i 의 수집 상황을 모니터링하여 필요시 컨텍스트의 전송 방식을 실시간으로 변경하기 위한 구문이다. 06~08번 라인은 새로운 컨텍스트 CTX i 가 수집되었고, 컨텍스트 CTX i 의 수집시간이 선택된 전송 방식에 명시된 단위시간을 초과하면 카운트(Count)를 증가시킨다. 09~14번 라인은 대상이 되는 수집된 컨텍스트 CTX i 의 한계치(Threshold)와 카운트를 비교하여 전송 방식을 변경하는 구문이다. 09번 라인에서 현재 전송 방식이 주기적 요청(PeriodicalRequest) 전송 방식이고, 카운트가 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 10번 라인에서 컨텍스트 프로바이더(40)는 컨텍스트 변경 알림(ChangeNotification) 전송 방식으로 변경하여 컨텍스트의 변경이 발생하였을 때 컨텍스트 수집 에이전트(1)로부터 사물 인터넷 서비스로로 즉각적인 컨텍스트의 전송이 이루어지도록 한다. 11번 라인은 현재 전송 방식이 컨텍스트 변경 알림(ChangeNotification) 전송 방식이고 카운트가 한계치보다 큰 경우 12번 라인에서 큐 기반 이벤트 알림(QueueBasedNotification) 전송 방식으로 변경하여 변경된 컨텍스트를 큐(Queue)에 수집하여 한번에 전송함으로써 컨텍스트의 전송 비용을 보다 절감할 수 있다. 13번 라인은 현재 전송 방식이 큐 기반 이벤트 알림(QueueBasedNotification) 전송 방식이고 카운트가 한계치값보다 큰 경우 14번 라인에서 실시간 이벤트 알림(RealtimeNotification) 전송 방식으로 변경하여 컨텍스트의 변경이 없어도 수집할 때마다 즉각적인 전송이 이루어지도록 하여 컨텍스트 수집의 에너지 효율성은 낮지만 정확도는 높도록 설정함으로써, 컨텍스트의 수집주기와 전송 방식 등을 사용자의 간섭 없이 디바이스 스스로 최적화할 수 있는 자율화 방법을 제공하게 된다.
또한, 도 10을 참고하면 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하여 에너지 소모를 절감하는 방법을 더 수행할 수 있다.
상술한 컨텍스트의 수집 환경을 최적화하는 방법은 상기 컨텍스트 수집기(20)가 클라이언트 어플리케이션으로부터 사용 컨텍스트 및 센서 목록을 포함한 요청 사항을 수신하고, 컨텍스트의 수집을 위해 활성화시켜야 할 센서 목록과 각 센서별 컨텍스트의 수집주기를 입력하는 컨텍스트 수집 환경 변수 입력 단계(V1 단계)를 수행한다.
상기 컨텍스트 수집 환경 변수 입력 단계(V1 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 상기 요청 사항을 기반으로 상기 센서 목록 내의 센서를 활성화시키고, 센서별 컨텍스트의 수집주기를 설정하는 컨텍스트 수집 환경 설정 단계(V2 단계)를 수행한다.
상기 컨텍스트 수집 환경 설정 단계(V2 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 활성화된 센서를 통하여, 설정된 수집주기에 따라 컨텍스트를 수집하도록 하는 컨텍스트 수집 단계(V3 단계)를 수행한다.
상기 컨텍스트 수집 단계(V3 단계)의 수행 후, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 활성화된 센서를 통해 수집된 컨텍스트를 수집된 컨텍스트의 히스토리와 비교 분석하는 컨텍스트 분석 단계(V4 단계)를 수행한다.
상기 컨텍스트 분석 단계(V4 단계)의 수행 후, 컨텍스트 분석 결과 컨텍스트의 수집 환경의 변경이 필요하다고 판단된 경우에는, 상기 컨텍스트 수집기(20)가 컨텍스트의 수집 환경을 재설정하게 된다. 따라서, 컨텍스트 분석 결과, 만약 컨텍스트의 수집주기 및 활성화 센서 목록을 재설정할 필요가 있는 경우, 상기 컨텍스트 수집 환경 설정 단계(V2 단계)로 돌아가 컨텍스트의 수집주기 및 활성화 센서 목록을 새롭게 설정한다. 만약 컨텍스트 수집 환경의 재설정이 필요치 않은 경우, 상기 컨텍스트 수집 단계(V3 단계)로 돌아가 새로운 컨텍스트를 수집하게 된다.
이러한 컨텍스트 수집 환경은 실시간 상황에 대한 변화를 예측하기 어렵기 때문에 새로운 이러한 일련의 과정은 새로운 컨텍스트를 수집할 때마다 이전에 수집된 컨텍스트의 히스토리와 비교 분석하여 점진적이고 지속적으로 반복되어 수행됨으로써 컨텍스트의 수집 환경이 자율적으로 최적화된다.
하기의 표 3은 상술한 본 발명에 따른 에너지 소모 절감을 위하여 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 조정하고, 컨텍스트 수집기(20)에서 분석된 패턴에 따라 전송 방식을 선택하여 결정하는 최적화 기법의 적용 전후를 실험하여 비교한 결과(단위:mAh)를 도시한 것이다.
회차 최적화 기법 적용 전 결과 최적화 기법 적용 후 결과 에너지
효율성
(ACQ/TRAN)
C ACQ×C TRAN×C C ACQ×C TRAN×C
1 241,995 9.85 24.36 185,343 5.63 17.78 42.8%/27.0%
2 256,821 9.85 25.85 185,421 5.63 17.76 42.8%/31.3%
3 241,935 9.85 24.35 185,418 5.63 17.72 42.8%/27.2%
4 242,730 9.85 24.43 140,439 4.92 17.78 50.1%/27.2%
5 242,820 9.85 24.44 185,334 4.92 17.74 50.1%/27.4%
평균 245,259 9.85 24.69 176,391 5.35 17.76 45.7%/28.1%
더불어, 컨텍스트의 수집 및 전송에 소모된 에너지 효율성 측면에서 본 발명에 따른 최적화 기법 적용에 따른 비교 결과를 도 11에 나타내었다.
상기 표 3과 도 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 기술적 방법을 적용하지 않은 경우에는 컨텍스트의 변화 정도와 상관없이 컨텍스트를 계속하여 수집하기 때문에 수집한 컨텍스트의 수가 과도하게 많아지고, 따라서 컨텍스트의 수집과 처리에 필요한 에너지 소모량이 증가하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 최적화 기법 적용 후 결과는 적용 전 결과와 비교하여 수집되는 컨텍스트의 수를 대폭 감소시켰고, 그에 따라 컨텍스트 수집에 소모된 에너지 소모량은 평균 45.7%가 감소하였으며, 컨텍스트 전송에 소모된 에너지 소모량은 평균 28.1%가 감소하였음을 알 수 있었다.
결국, 본 발명에 따른 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법은 모바일 백그라운드 서비스 기반에서 컨텍스트 수집에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감하고, 수집된 컨텍스트의 패턴 분석을 통하여 에너지 소모량을 절감하도록 컨텍스트 전송 방식을 자율적으로 최적화하며, 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화할 수 있다.
이상에서와같이, 본 발명을 바람직한 실시예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 응용 실시가 가능함은 물론이다.
1. 컨텍스트 수집 에이전트 2. 클라이언트 어플리케이션
3. 센서 관리기 4. 위치정보 관리기
10. 컨텍스트 리스너 20. 컨텍스트 수집기
30. 컨텍스트 바스킷 40. 컨텍스트 프로바이더
50. 컨텍스트 저장소

Claims (12)

  1. 센서를 통하여 컨텍스트를 수집하게 하는 컨텍스트 수집기와 수집된 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션으로 전송하는 컨텍스트 프로바이더를 포함하는 컨텍스트 수집 에이전트를 통하여 컨텍스트의 수집이나 전송에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감할 수 있는 모바일 디바이스의 컨텍스트의 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법에 있어서,
    상기 컨텍스트 수집기는 현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비하고, 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 조정하되,
    상기 컨텍스트 수집기가 상기 컨텍스트 윈도우에 저장된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 변경주기와 변경폭을 계산하는 계산 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 상기 계산 단계에서 계산된 변경주기와 변경폭 각각의 계산값을 각각의 한계치와 비교 연산을 수행하는 비교 연산 단계와, 상기 컨텍스트 수집기가 상기 각각의 계산값의 적어도 하나가 상기 각각의 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기를 증가시키거나 감소시킴으로써 상기 변경주기와 변경폭 모두 한계치 이하가 되도록 자율적으로 조정하는 자율 조정 단계를 포함하고,
    상기 컨텍스트 수집 에이전트에 구비된 컨텍스트 프로바이더가 상기 컨텍스트 수집기에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정하되, 사물인터넷 서비스로부터 컨텍스트에 대한 요청 사항을 수집하는 컨텍스트 요청 사항 수집 단계와, 수집된 컨텍스트에 대한 요청 사항에 기록된 전송 방식을 컨텍스트에 대한 초기 컨텍스트 전송 방식으로 설정하는 초기 컨텍스트 전송 방식 설정 단계와, 컨텍스트의 수집 상황을 모니터링하여 필요시 컨텍스트 전송 방식을 실시간으로 변경하는 컨텍스트 전송 방식 변경 단계를 포함하고,
    상기 컨텍스트 전송 방식 변경 단계는 컨텍스트의 수집시간이 설정된 전송 방식에 명시된 단위시간을 초과하게 되면 카운트를 증가시키고, 상기 카운트와 수집된 컨텍스트의 한계치를 비교하여 전송 방식을 변경하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자율 조정 단계에서 상기 컨텍스트 수집기는 상기 변경주기가 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기가 증가되도록 조정하고, 상기 변경폭이 한계치를 초과하는 경우 컨텍스트의 수집주기가 감소되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정하되,
    상기 컨텍스트 수집기는 모바일 디바이스에 구비된 센서 관리기에 요청하여 모바일 디바이스의 선택 가능한 다수의 센서들 중에서 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서에 관한 정보를 수신하는 센서 정보 수신 단계와,
    복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서가 존재하는 경우, 상기 컨텍스트 수집기는 하나의 센서를 통하여 복수 개의 컨텍스트를 측정하는 에너지 소모량과, 각각 별개의 센서로 각 컨텍스트를 측정하는 에너지 소모량을 비교 연산하는 비교 연산 단계와,
    상기 비교 연산 단계의 결과로 상기 컨텍스트 수집기는 보다 작은 에너지 소모량을 갖는 센서의 구성을 자율적으로 선택하여 결정하는 센서 자율 결정 단계를 포함하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 컨텍스트 수집기는 상기 센서 자율 결정 단계에서 결정된 센서의 구성을 상기 센서 관리기에 컨텍스트 수집 센서로 등록하고, 상기 컨텍스트 수집 에이전트에 구비된 컨텍스트 리스너가 컨텍스트 발생 이벤트의 감지를 개시하는 센서 등록 단계를 더 포함하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 에너지 소모량은 아래의 수학식에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
    [수학식]
    Figure 112015072054761-pat00003

    여기서, ENG는 분당 에너지 소모량, ACQ는 획득한 컨텍스트 수집에 필요한 에너지 소모량, MAN은 획득한 컨텍스트 관리에 필요한 에너지 소모량, S는 컨텍스트 수집 서비스에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수, N은 컨텍스트를 획득하고자 하는 클라이언트 어플리케이션의 수, C는 클라이언트 어플리케이션에서 시스템으로부터 수집한 컨텍스트의 수, RET는 컨텍스트 획득에 필요한 에너지 소모량, R은 클라이언트 어플리케이션에서 사물인터넷 서비스로부터 획득한 컨텍스트 집합의 수, TRAN은 획득한 컨텍스트 전송에 필요한 에너지 소모량이다.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    현재의 전송 방식이 주기적 요청 전송 방식일 때 상기 카운트가 수집된 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 컨텍스트 변경 알림 전송 방식으로 변경하고,
    현재의 전송 방식이 컨텍스트 변경 알림 전송 방식일 때 상기 카운트가 수집된 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 큐 기반 이벤트 알림 전송 방식으로 변경하며,
    현재의 전송 방식이 큐 기반 이벤트 알림 전송 방식일 때 상기 카운트가 수집된 컨텍스트의 한계치보다 큰 경우 실시간 이벤트 알림 전송 방식으로 변경하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
  8. 제 1항에 있어서
    에너지 소모 절감을 위하여 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하되,
    상기 컨텍스트 수집기가 클라이언트 어플리케이션으로부터 사용 컨텍스트 및 센서 목록을 포함한 요청 사항을 수신하고, 컨텍스트의 수집을 위해 활성화시켜야 할 센서 목록과 각 센서별 컨텍스트의 수집주기를 입력하는 컨텍스트 수집 환경 변수 입력 단계와,
    상기 컨텍스트 수집기가 상기 요청 사항을 기반으로 상기 센서 목록 내의 센서를 활성화시키고, 센서별 컨텍스트의 수집주기를 설정하는 컨텍스트 수집 환경 설정 단계와,
    상기 컨텍스트 수집기가 활성화된 센서를 통하여, 설정된 수집주기에 따라 컨텍스트를 수집하도록 하는 컨텍스트 수집 단계와,
    상기 컨텍스트 수집기가 활성화된 센서를 통해 수집된 컨텍스트를 수집된 컨텍스트의 히스토리와 비교 분석하는 컨텍스트 분석 단계를 포함하되,
    컨텍스트 분석 결과 컨텍스트의 수집 환경의 변경이 필요하다고 판단된 경우에는, 상기 컨텍스트 수집 환경 설정 단계로 돌아가 상기 컨텍스트 수집기가 컨텍스트의 수집 환경을 재설정하고, 컨텍스트 분석 결과 컨텍스트의 수집 환경의 변경이 필요하지 않다고 판단되는 경우에는, 상기 컨텍스트 수집 단계로 돌아가 새로운 컨텍스트를 수집하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 방법.
  9. 센서를 통하여 컨텍스트를 수집하게 하고 수집된 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션으로 전송하는 컨텍스트 수집 에이전트를 구비하여 컨텍스트의 수집이나 전송에 따른 모바일 디바이스의 에너지 소모를 절감할 수 있는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템에 있어서,
    상기 컨텍스트 수집 에이전트는, 컨텍스트의 발생이나 변경을 감지하는 컨텍스트 리스너;
    현재부터 특정한 과거 시점까지의 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 윈도우를 구비하고, 수집된 컨텍스트가 변경된 경우 상기 컨텍스트 윈도우에 저장된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 패턴을 분석하여 컨텍스트의 수집주기를 자율적으로 조정하는 컨텍스트 수집기;
    새로운 컨텍스트 이벤트 발생시 수집된 컨텍스트가 추가되어 저장되고, 저장된 컨텍스트의 수가 설정된 크기를 초과한 경우 저장된 순서에 따라 먼저 저장된 컨텍스트부터 제거되는 컨텍스트 바스킷;
    상기 컨텍스트 바스킷으로부터 컨텍스트를 전송받고, 전송받은 컨텍스트를 컨텍스트 저장소로 전송하며, 상기 컨텍스트 수집기에서 분석된 컨텍스트의 패턴에 따라 전송 방식을 동적으로 설정하여 컨텍스트를 클라이언트 어플리케이션으로 전송하는 컨텍스트 프로바이더; 및
    상기 컨텍스트 프로바이더로부터 전송된 컨텍스트를 저장하는 컨텍스트 저장소;를 포함하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 컨텍스트 수집기는 복수 개의 컨텍스트를 수집하는 센서가 존재하는 경우 에너지 소모가 절감되도록 컨텍스트를 수집하는 센서의 구성을 자율적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 컨텍스트 수집기는 모바일 디바이스의 에너지 소모 절감을 위하여 수집된 컨텍스트의 히스토리를 기반으로 컨텍스트의 수집 환경을 자율적으로 최적화하는 것을 특징으로 하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 컨텍스트 리스너에서 감지해야 하는 컨텍스트를 수집하는 센서 목록이 저장되는 센서 관리기; 및
    상기 컨텍스트 리스너에서 감지 중인 컨텍스트를 수집하는 센서의 위치 정보를 관리하는 위치 정보 관리기;를 더 포함하는 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템.
KR1020150104904A 2015-07-24 2015-07-24 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법 KR101716418B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150104904A KR101716418B1 (ko) 2015-07-24 2015-07-24 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150104904A KR101716418B1 (ko) 2015-07-24 2015-07-24 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170011734A KR20170011734A (ko) 2017-02-02
KR101716418B1 true KR101716418B1 (ko) 2017-03-14

Family

ID=58154339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150104904A KR101716418B1 (ko) 2015-07-24 2015-07-24 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101716418B1 (ko)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933681B1 (ko) 2008-02-22 2009-12-23 성균관대학교산학협력단 무선 센서네트워크의 에너지와 거리 기반 클러스터링라우팅 방법 및 장치
KR101450910B1 (ko) 2008-11-06 2014-10-14 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크에서 에너지 소모를 줄이기 위한 타임 슬롯 할당 방법
KR20100077862A (ko) 2008-12-29 2010-07-08 경북대학교 산학협력단 모바일 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 교집합 라우팅 방법
US8175617B2 (en) * 2009-10-28 2012-05-08 Digimarc Corporation Sensor-based mobile search, related methods and systems
US8548465B2 (en) 2010-04-23 2013-10-01 Apple Inc. Methods and apparatus for providing dynamic information in a wireless information channel
KR101881019B1 (ko) 2011-10-26 2018-07-24 삼성전자 주식회사 휴대 단말기의 전원절약 장치 및 방법
KR20140014895A (ko) 2012-07-27 2014-02-06 삼성전자주식회사 휴대 단말기의 배터리 절약 방법 및 장치
US8923880B2 (en) 2012-09-28 2014-12-30 Intel Corporation Selective joinder of user equipment with wireless cell

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170011734A (ko) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8615597B2 (en) Optimizing evaluation patterns and data acquisition for stream analytics in resource-constrained wireless environments
EP3114588B1 (en) Dynamic cache allocation and network management
Han et al. Energy efficient data collection in distributed sensor environments
US9215151B1 (en) Dynamic sampling rate adjustment for rate-limited statistical data collection
CN111263409B (zh) 提供网络功能服务的元数据信息的方法、系统以及相关设备
CN110690988A (zh) 带宽控制方法、带宽控制平台、服务器及存储介质
AU2017340523B2 (en) System and method for compressing high fidelity motion data for transmission over a limited bandwidth network
EP2882166B1 (en) Terminal device, system, and method for processing sensor data stream
Zhang et al. Energy optimal wireless data transmission for wearable devices: A compression approach
KR101716418B1 (ko) 모바일 디바이스의 컨텍스트 수집이나 전송 효율성을 위한 자율 최적화 시스템 및 그 방법
US20050259607A1 (en) Apparatus and method for estimating device availability
CN103607731A (zh) 一种测量报告的处理方法及装置
KR102209292B1 (ko) 멀티미디어 시스템에서 데이터 제공 방법 및 장치
CN106686082B (zh) 存储资源调整方法及管理节点
JP3945390B2 (ja) ネットワーク機器制御システム、サーバ、及び送信制御方法
JP2011142439A (ja) データ収集システムおよびそのデータ収集サーバ
CN112653717B (zh) 一种多云协作分布式系统和应用分发的方法
JP6897669B2 (ja) 管理ノード、管理システム、管理方法およびプログラム
JP5521560B2 (ja) コンテキスト情報通信システム、コンテキスト情報処理装置、プログラム及び方法
EP3926986B1 (en) Edge solid state drive (ssd) device, edge data system, and computer-implemented method
CN109618300A (zh) 数据传输方法、装置及系统
CN117014313B (zh) 一种面向边缘云平台的设备数据实时分析方法及系统
KR20180130156A (ko) CoAP 기반의 프록시 서버 및 이의 운용방법
CN117749800B (zh) 新能源发电侧实现边缘数据存储与传输的方法和相关装置
CN107172636B (zh) 一种基于环境嘈杂度和STA距离的WiFi速率控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200119

Year of fee payment: 4