KR101837288B1 - 네트워크의 커버리지에 기초하여 센서 메타데이터를 제공하는 무선 센서 네트워크 - Google Patents

네트워크의 커버리지에 기초하여 센서 메타데이터를 제공하는 무선 센서 네트워크 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크는 단말 및 센서 등록 서버를 포함할 수 있다. 단말은 이동 경로를 예측하고, 예측된 이동 경로에 무선 네트워크가 불안정한 음영 지역이 존재하는 경우, 음영 지역의 센서에 대한 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 따라서, 단말이 예측된 이동 경로를 따라 음영 지역에 진입하더라도, 미리 적재된 센서 메타데이터를 이용하여 센서 데이터를 처리할 수 있다.

Description

네트워크의 커버리지에 기초하여 센서 메타데이터를 제공하는 무선 센서 네트워크{WIRELESS SENSOR NETWORK PROVIDING SENSOR METADATA BASED ON COVERAGE OF NETWORK}
본 발명은 센서가 생성한 센서 데이터가 무선 네트워크를 통해 제공되는 무선 센서 네트워크에 관한 것이다.
최근 사물 인터넷(IoT, Internet of Things)을 이용한 응용시스템 및 서비스를 개발하기 위하여, 다양한 센서 기술, 임베디드 디바이스 및 센서 데이터 처리 기술이 활발하게 연구되고 있다. 또한, 사물 인터넷이 다양한 분야에 널리 적용되고 있다. 클라우드 컴퓨팅은 인터넷 기술을 사용하여, 외부 고객에게 대규모로 확장된 IT 관련 기능을 서비스 형태로 제공하는 컴퓨팅 스타일이다. 센싱한 데이터를 클라우드 서비스를 통해 처리하기 위한 아키텍처 디자인, 센서 모델링언어, 센서 서비스, 클라우드 환경의 IoT 애플리케이션 등의 연구가 진행되고 있다.
IoT를 이용한 센서가 측정한 정보를 이용한 지능적인 서비스가 제공될 수 있다. 예를 들어, 자동차 운전자는 자신의 아파트 주차장의 여분 자리 정보를, 아파트 주차장에 설치된 센서를 통해 제공받을 수 있다. 제공된 여분 자리 정보를 이용하여, 자동차 운전자가 주차에 소모하는 시간이 감소할 수 있다.
무선 센서 네트워크(WSN, wireless sensor network)는 센서를 무선 네트워크로 구성한 것으로, IoT의 물리적인 기반이다. WSN에 따라 같은 데이터라도 저장하고 배포하는 방식이 다르므로, 각 WSN 간에 상호운용성 문제가 발생할 수 있다. 센서 레지스트리 시스템(SRS, Sensor Registry System)은 IoT 환경에서 상호운용성 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템으로, 단말이 즉각적으로 센서 데이터를 수신하여 의미 해석 및 처리를 하도록 지원하는 프레임워크이다. 센서 레지스트리 시스템은 이종 센서가 연결된 WSN에서 센서가 생성한 센서 데이터 및 센서와 관련된 다양한 정보의 끊김 없는 처리를 지원해야 한다.
본 발명은 무선 네트워크가 불안정한 상황에서도, 센서 데이터가 끊김 없이 처리될 수 있도록 센서 메타데이터를 제공하는 무선 센서 네트워크를 제안한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 경로 상에 위치한 단말에 있어서, 센서가 생성한 센서 데이터를 수신하는 수신부, 센서 등록 서버로, 상기 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 요청하는 메시지를 전달하는 통신부 및 상기 메시지에 대응하여 수신된 센서 메타데이터를 이용하여, 상기 센서 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 경로의 교차점을 따라 상기 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하고, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 센서 등록 서버에 대한 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역 내의 상기 센서에 대한 상기 센서 메타데이터를 요청하는 상기 메시지를 생성하는 단말이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 통신부는, 상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고, 상기 프로세서는, 상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 예측된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 단말이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연속적으로 탐색하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단함으로써, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트를 식별하는단말이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 통신부는, 상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고, 상기 프로세서는, 상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 단말이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 센서 메타데이터를 수신하지 못한 경우, 상기 메시지에 상기 센서의 식별자를 결합하는 단말이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 단말이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 센서 등록 서버로부터 수신한 제2 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 단말이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 경로의 교차점을 따라 상기 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 단말이 위치한 경로 세그먼트를 식별하는 단계, 상기 식별된 경로 세그먼트에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 단계, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 단말이 접속된 무선 네트워크의 음영 지역에 포함되는지 판단하는 단계 및 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는 경우, 센서가 생성한 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 관리하는 센서 등록 서버로, 상기 음영 지역에 포함된 상기 센서에 대한 상기 센서 메타데이터를 요청하는 단계를 포함하는 센서 메타데이터 요청 방법 및 상술한 방법을 기록한 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 판단하는 단계는, 상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 이용하여, 상기 예측된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단하는 센서 메타데이터 요청 방법 및 상술한 방법을 기록한 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 판단하는 단계는, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연속적으로 탐색하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단함으로써, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트를 식별하는 센서 메타데이터 요청 방법 및 상술한 방법을 기록한 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 요청하는 단계는, 상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 이용하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 센서 메타데이터 요청 방법 및 상술한 방법을 기록한 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 예측하는 단계는, 상기 단말이 이동한 경로 이력에서, 상기 식별된 경로 세그먼트와 관련된 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 센서 메타데이터 요청 방법 및 상술한 방법을 기록한 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단말로부터 상기 단말의 위치를 수신하는 통신부 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 단말이 위치한 경로의 교차점을 따라 상기 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하고, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 단말에 대한 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 단말로 상기 통신부를 통하여, 상기 음영 지역 내의 센서가 생성한 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 전달하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 통신부는, 상기 단말 및 상기 센서 등록 서버가 접속된 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사 서버로부터, 상기 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고, 상기 제어부는, 상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 예측된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연속적으로 탐색하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단함으로써, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트를 식별하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 통신부는, 상기 단말 및 상기 센서 등록 서버가 접속된 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사 서버로부터, 상기 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고, 상기 제어부는, 상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 경로 세그먼트를 이용하여 식별된 상기 단말의 위치에서, 상기 단말 또는 다른 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 단말이 전달한 상기 센서의 식별자를 이용하여, 상기 단말로 상기 센서에 대응하는 센서 메타데이터를 전달하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 센서 등록 서버는, 상기 센서 메타데이터가 저장된 센서 메타데이터 데이터베이스를 더 포함하는 센서 등록 서버가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 단말이 상기 센서 데이터를 수신할 수 없는 거리를 고려하여, 상기 단말로 상기 센서 메타데이터를 전달하는 센서 등록 서버가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 네트워크가 불안정한 상황에서도, 센서 데이터가 끊김 없이 처리될 수 있도록 센서 메타데이터를 제공받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크(WSN, wireless sensor network)의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 단말이 센서 메타데이터를 미리 적재하는 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말, 통신 회사 서버 및 센서 등록 서버가 수행하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 등록 서버의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 등록 서버, 단말 및 통신 회사 서버가 수행하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 단말이 음영 지역을 식별하기 위하여 수행하는 동작을 설명하기 위한 의사 코드를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크가 사용하는 경로 세그먼트에 대한 정보, 커버리지 정보 및 단말의 정보에 대한 데이터 모델을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크(WSN, wireless sensor network)의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크는 적어도 하나 이상의 센서(131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다. 센서(131, 132, 133, 134)는 주변의 환경으로부터 다른 전자 디바이스가 활용할 수 있는 센서 데이터를 생성하는 전자 디바이스를 의미한다. 예를 들어, 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 중력 센서, 이미지 센서, 압력 센서, 진동 센서 및 음향 센서 등이 있다.
도 1을 참고하면, 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크는 단말(110)을 포함할 수 있다. 단말(110)은 주변의 센서가 생성한 센서 데이터를 처리할 수 있는 전자 디바이스로써, 스마트폰, 스마트 태블릿, 내비게이션, PDA(Personal Digital Assistance), PC(Personal Computer), 랩톱 등의 전자 디바이스일 수 있다. 단말(110)은 NFC(Near Field Communication), Bluetooth, WiMAX, WiFi, LTE(Long Term Evolution) 등의 무선 통신 기술을 이용하여, 센서 데이터를 수신할 수 있다.
단말(110)이 근거리 통신 기술에 따라 센서 데이터를 수신하는 경우, 단말(110)은 무선 네트워크에 포함된 모든 센서(131, 132, 133, 134) 중 통신이 가능한 범위에 포함된 센서의 센서 데이터만을 제한적으로 수신할 수 있다. 도 1의 예시에서, 단말(110)은 경로(140)를 따라 이동하면서, 위치에 따라 센서(131, 132)가 생성한 센서 데이터 또는 센서(133, 134)가 생성한 센서 데이터를 수신할 뿐, 모든 센서(131, 132, 133, 134)의 센서 데이터를 동시에 수신할 수 없다.
센서 데이터는 센서(131, 132, 133, 134)가 생성한 데이터로써, 센서(131, 132, 133, 134)의 식별자 및 센서(131, 132, 133, 134)가 주변의 환경으로부터 획득한 정보가 결합되어 생성된다. 센서 데이터는, 센서 데이터에 포함된 정보가 어떻게 인코딩되어 있는지, 또는 포함된 정보를 어떻게 해석하여야 하는지에 대한 정보는 포함하지 않을 수 있다. 더 나아가서, 센서 데이터는 센서 식별자를 제외한 센서의 종류를 식별할 수 있는 다른 정보를 포함하지 않을 수 있다.
따라서, 단말(110)은 수신한 센서 데이터를 해석하기 위한 별도의 데이터를 수신하여야 한다. 센서 메타데이터는 센서 데이터에 포함된 정보를 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 메타데이터는 센서 데이터의 정보가 어떻게 인코딩되어 있는지, 센서 데이터의 정보가 어떤 포맷인지를 나타낼 수 있다. 더 나아가서, 센서 메타데이터는 센서 데이터를 생성한 센서의 종류를 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
센서 등록 서버(120)는 센서 메타데이터를 관리하는 서버로써, 단말(110)에 센서 메타데이터를 제공할 수 있다. 단말(110)은 센서 등록 서버로 센서 메타데이터를 제공할 것을 요청함으로써, 센서 데이터를 식별하는데 필요한 센서 메타데이터를 수신할 수 있다. 센서 등록 서버(120) 및 단말(110)은 LTE, 3GPP 등의 통신 기술을 사용하는 무선 네트워크를 이용할 수 있다. 도 1에 도시되지 않았지만, 무선 센서 네트워크는 센서 등록 서버(120) 및 단말(110)의 데이터를 중개하는 기지국이 포함될 수 있다. 기지국은 통신 회사에 의해 설치될 수 있으며, 통신 회사 서버에 의해 제어될 수 있다.
도 1의 예시에서, 센서(131)는 온도 센서인 것으로 가정한다. 센서(131)가 생성한 센서 데이터는 센서(131)의 식별자 및 센서(131)가 측정한 온도를 섭씨 온도 단위로 실수(double) 포맷으로 포함한다고 가정한다. 단말(110)은 센서 데이터만으로는 센서 데이터에 포함된 데이터가 무엇인지 알 수 없다. 따라서, 단말(110)은 센서 등록 서버(120)로, 센서 데이터에 포함된 센서(131)의 식별자를 전달함으로써, 센서(131)에 대한 센서 메타데이터를 제공할 것을 요청할 수 있다. 센서 등록 서버(120)는 상기 요청에 대응하여, 단말(110)로 센서(131)에 대한 센서 메타데이터를 전달할 수 있다. 단말(110)은 수신한 센서(131)에 대한 센서 메타데이터를 이용하여, 센서 데이터로부터 실수 포맷의 섭씨 온도를 추출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단말(110)은 센서 데이터를 즉각적으로 활용하고, 더 나아가서, 센서 데이터를 끊김 없이 해석하기 위하여, 센서 데이터를 수신하기 이전에, 센서 데이터에 대응하는 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 도 1을 참고하면, 단말(110)이 센서(131, 132)의 센서 데이터를 수신할 것을 예측하여, 단말(110) 및 센서 등록 서버(120)는 단말(110)에, 센서(131, 132)에 대한 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 즉, 단말(110) 및 센서 등록 서버(120)는 단말(110)의 사용자가 센서(131, 132) 방향으로 이동할 것임을 예측할 수 있다.
도 1을 참고하면, 단말(110)의 사용자는 경로(140)를 따라 음영 지역(150)으로 진입할 수 있다. 음영 지역(150)은 무선 센서 네트워크의 통신이 불안정한 지역으로써, 단말(110) 및 센서 등록 서버(120)가 통신할 수 없는 지역을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 센서 등록 서버(120) 및 단말(110)이 기지국을 통해 연결되는 경우, 단말(110)에 인접한 기지국의 커버리지에 따라 음영 지역(150)이 결정될 수 있다. 즉, 음영 지역(150)은 무선 네트워크의 미지원 지역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단말(110)은 무선 센서 네트워크의 통신 상태를 고려하여 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 도 1을 참고하면, 단말(110) 및 센서 등록 서버(120)는 단말(110)이 경로(140)를 따라 이동할 때에, 단말(110)이 음영 지역(150)으로 진입할 것임을 예측하여, 센서(133, 134)에 대한 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 이로써, 단말(110)은 음영 지역(150)에 진입하여 센서(133, 134)에 대한 센서 메타데이터를 수신할 수 없는 상황이 되어도, 센서(133, 134)의 센서 데이터를 해석하거나 또는 분석하거나 또는 처리할 수 있다.
종합하면, 무선 센서 네트워크는 단말(110)이 이동할 경로(140) 및 음영 지역(150)을 고려하여, 단말(110)에 미리 적재할 센서 메타데이터를 결정할 수 있다. 이로써, 무선 센서 네트워크는 단말(110)이 센서 데이터를 즉각적으로 활용하게 하고, 더 나아가서, 무선 센서 네트워크가 불안정해지는 상황을 대비할 수 있다. 결론적으로, 무선 네트워크가 불안정한 상황에서도, 단말(110)의 사용자는 주변의 센서를 끊김없이 활용할 수 있다. 이하에서는, 도 2를 참고하여, 단말(110)이 끊김없이 센서를 활용하기 위하여 센서 메타데이터를 미리 적재하는 동작을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 단말이 센서 메타데이터를 미리 적재하는 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 2를 참고하면, 단말은 경로(210) 상의 지점 A(250)에 위치할 수 있다. 경로(210)는 단말이 이동하는 물리적인 공간으로, 도로 등을 포함할 수 있다.
경로 세그먼트는 경로(210)를 식별하는 단위로써, 경로(210)들이 교차하는 교차점에 따라 경로(210)가 분할되었을 때에, 분할된 세그먼트를 의미한다. 도 2를 참고하면, 경로(210)는 P1 및 P2에서 교차될 수 있다. 경로 세그먼트는 P1 및 P2에서 분할되어 경로 세그먼트 f1 내지 f7로 구분될 수 있다. 경로 세그먼트는 교차점을 따라 분할된 경로의 세그먼트이므로, 교차점의 쌍으로 식별될 수 있다. 도 2를 참고하면, P1 및 P2를 모두 포함하는 경로 세그먼트는 경로 세그먼트 f2뿐이다. 즉, P1 및 P2의 쌍으로부터 경로 세그먼트 f2를 식별할 수 있다.
단말은 경로 세그먼트를 이용하여 단말의 현재 위치를 식별할 수 있다. 도 2를 참고하면, 지점 A(250)가 경로 세그먼트 f1에 포함되므로, 단말은 경로 세그먼트 f1에 위치하였음을 확인할 수 있다. 단말은 지점 A(250)에서 센서 등록 서버(220) 및 통신 회사 서버(230)와 통신할 수 있다.
도 2를 참고하면, 경로 세그먼트 fm에 인접한 n번째 센서가 Sm -n으로 도시된다. 단말은 지점 A(250)에서, 경로 세그먼트 f1에 인접한 센서 S1-1 및 센서 S1-2가 생성한 센서 데이터를 수신할 수 있다. 단말은 센서 S1-1 및 센서 S1-2 각각에 대응하는 센서 메타데이터를 이용하여, 수신한 센서 데이터를 분석할 수 있다. 단말은 어플리케이션을 통하여 분석된 센서 데이터를 활용할 수 있다. 이로써, 단말의 사용자는 무선 센서 네트워크로부터, 주변의 센서를 활용한 서비스를 제공받을 수 있다.
단말의 사용자가 과거에 지점 A(250)에서 어떻게 이동하였는지를 참고하여, 단말은 지점 A(250)에서 어느 지점으로 이동할지를 예측할 수 있다. 도 2를 참고하면, 단말은 사용자가 지점 A(250)에서 경로 세그먼트 f2의 지점 B로 이동할 것을 예측할 수 있다. 특히, 단말은 현재 시간을 고려하여, 단말이 이동할 경로를 예측할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 단말의 사용자가 이동할 경로를 예측하는 것은 센서 등록 서버(220)에 의해서 수행될 수 있다. 센서 등록 서버(220)는 단말뿐만 아니라 다른 단말의 경로 이력을 이용하여, 단말이 어느 경로 세그먼트로 이동할지를 예측할 수 있다. 일실시예에 따르면, 단말은 다른 단말의 사용자가 경로 세그먼트 f1에서 어느 경로 세그먼트로 이동하였는지를 고려하여, 단말의 사용자가 어느 경로 세그먼트로 이동할지를 예측할 수 있다. 단말은 센서 등록 서버(220)로부터 다른 단말의 경로 이력을 수신할 수 있다.
단말의 사용자가 경로 세그먼트 f1에서 경로 세그먼트 f2로 이동할 것으로 예측되었으므로, 단말은 경로 세그먼트 f2에서 수신할 수 있는 센서의 센서 메타데이터를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말은 센서 등록 서버(220)로, 경로 세그먼트 f2에서 수신할 수 있는 센서의 센서 메타데이터를 제공할 것을 요청할 수 있다. 도 2를 참고하면, 센서 등록 서버(220)는 단말의 요청에 대응하여, 센서 S2-1 및 센서 S2-2의 센서 메타데이터를 수신할 수 있다.
단말은 경로 세그먼트 단위로 사용자의 이동 경로를 예측하고, 경로 세그먼트 단위로 센서 메타데이터를 요청할 수 있다. 즉, 사용자가 단말이 예측한 바와 같이 경로 세그먼트 f2에 도달한 다음, 단말은 사용자가 경로 세그먼트 f2에서 어느 경로 세그먼트로 이동할지를 예측할 수 있다. 이로써, 사용자가 예측된 이동 경로를 따라 경로 세그먼트 f2로 이동하는 경우, 단말은 경로 세그먼트 f2 주변의 센서 S2-1 내지 센서 S2-2의 센서 데이터를 끊김없이 해석할 수 있다.
만약, 사용자가 예측된 이동 경로를 따라 이동하지 않는 경우, 단말은 센서 등록 서버(220)로, 단말이 진입한 경로 세그먼트의 센서에 대한 센서 메타데이터를 전송할 것을 요청할 수 있다. 이 경우, 단말은 센서 메타데이터를 미리 적재하기 전에, 센서 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 단말은 센서 등록 서버(220)로, 경로 세그먼트에 대한 정보뿐만 아니라 센서 데이터에 포함된 센서의 식별자를 전송하여, 센서의 식별자에 대응하는 센서 메타데이터를 전송할 것을 요청할 수 있다.
더 나아가서, 단말은 예측되는 경로의 무선 네트워크 상황을 고려하여, 센서 메타데이터를 수신할 수 있다. 단말은 통신 회사 서버(230)와 통신하여 음영 지역(240)을 식별할 수 있다. 통신 회사 서버(230)는 무선 센서 네트워크가 사용하는 기지국의 커버리지 정보를 관리할 수 있다. 커버리지 정보는 특정 지점에서 서비스를 제공하는 통신사 정보, 통신 대역폭, 신호 강도(RSSI, RSRP), 네트워크 종류(2G, 3G, 4G), 업로드 속도 및 다운로드 속도 등을 포함할 수 있다. 커버리지 정보는 오픈 정보를 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 커버리지 정보는 OpenSignal을 통해 제공될 수 있다.
단말은 통신 회사 서버(230)로 경로 세그먼트 f2의 커버리지 정보를 제공할 것을 요청할 수 있다. 단말은 통신 회사 서버(230)로부터 수신한 커버리지 정보를 이용하여, 경로 세그먼트 f2가 음영 지역(240)에 포함됨을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 단말은 커버리지 정보로부터, 경로 세그먼트 f2에서 무선 네트워크의 신호 강도를 식별할 수 있다. 경로 세그먼트 f2에서 무선 네트워크의 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치보다 작은 경우, 단말은 경로 세그먼트 f2가 음영 지역(240)에 포함되는 것으로 결정할 수 있다.
경로 세그먼트 f2가 음영 지역(240)에 포함되는 경우, 단말은 센서 등록 서버(220)로, 음영 지역(240)에 포함된 모든 센서의 센서 메타데이터를 전달할 것을 요청할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 단말은 경로 세그먼트 f2가 음영 지역(240)에 포함되는 것만을 확인하였을 뿐이므로, 상기 요청을 전달하기 위하여, 경로 세그먼트 f2를 포함하는 음영 지역(240)의 전체 범위를 식별해야 한다. 단말은 음영 지역(240)의 범위를 식별하기 위하여, 경로 세그먼트 f2와 연결된 경로 세그먼트를 탐색할 수 있다. 다시 말하면, 단말은 경로 세그먼트 f2를 기준으로 연속적으로 연결된 경로 세그먼트를 탐색함으로써, 음영 지역(240)에 포함된 경로 세그먼트를 전부 식별할 수 있다.
도 2를 참고하면, 단말은 경로 세그먼트 f2와 연결된 경로 세그먼트 f3 내지 f7에서 무선 네트워크의 신호 강도를 식별할 수 있다. 단말은 경로 세그먼트 f2에 대한 교차점 P1 및 P2를 이용하여 경로 세그먼트 f2와 연결된 경로 세그먼트 f3 내지 f7을 식별할 수 있다. 즉, 단말은 경로 세그먼트 f2와 교차점 P2를 공유하는 경로 세그먼트를 탐색하여, 경로 세그먼트 f3 내지 f5를 식별할 수 있다. 또한, 단말은 경로 세그먼트 f2와 교차점 P1을 공유하는 경로 세그먼트를 탐색하여, 경로 세그먼트 f6 내지 f7을 식별할 수 있다. 경로 세그먼트 f1은 단말의 현재 위치이므로, 음영 지역(240)에 포함되지 않는다.
단말은 통신 회사 서버(230)로, 경로 세그먼트 f3 내지 f7에 대한 커버리지 정보를 추가로 요청할 수 있다. 단말은 커버리지 정보로부터, 경로 세그먼트 f3 내지 f7에서 무선 네트워크의 신호 강도를 계산할 수 있다. 단말은 계산된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교하여, 경로 세그먼트 f3 내지 f7 각각이 음영 지역(240)에 포함되는지를 결정할 수 있다.
단말은 경로 세그먼트 f3 내지 f7 중에서 음영 지역(240)에 포함되는 경로 세그먼트에 대하여 상술한 동작을 반복적으로 수행함으로써, 음영 지역(240)에 포함된 경로 세그먼트를 전부 식별할 수 있다. 즉, 단말은 경로 세그먼트 f3 내지 f7 중에서 음영 지역(240)에 포함되는 경로 세그먼트와 교차점을 공유하는 경로 세그먼트를 탐색하고, 탐색된 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도를 획득할 수 있다. 단말은 획득된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교하여, 탐색된 경로 세그먼트가 음영 지역(240)에 포함되는지를 결정할 수 있다.
도 2를 참고하면, 단말은 경로 세그먼트 f2를 시작점으로 하여 경로 세그먼트 f2와 연결된 경로 세그먼트들을 순차적으로 탐색함으로써, 경로 세그먼트 f2 내지 f5가 음영 지역(240)에 포함됨을 알 수 있다. 따라서, 단말은 센서 등록 서버(220)로 센서 S2-1 및 센서 S2- 2 뿐만 아니라, 음영 지역(240)에 포함된 센서 S3-1, S4-1, S5-1 및 S5-2의 센서 메타데이터를 요청할 수 있다. 즉, 단말은 무선 네트워크의 상황에 따라, 경로 세그먼트 단위가 아닌 음영 지역(240) 범위에 대한 센서 메타데이터를 요청할 수 있다.
보다 구체적으로, 단말은 음영 지역(240)의 위치에 대한 정보를 전달할 수 있다. 음영 지역(240)의 위치에 대한 정보는 음영 지역(240)의 GPS 좌표, 또는 음영 지역(240)에 포함된 경로 세그먼트 f2 내지 f5의 식별자를 포함할 수 있다. 센서 등록 서버(220)는 수신된 정보에 기초하여, 단말로 음영 지역(240)에 포함된 센서 S2-1, 센서 S2-2, 센서 S3-1, S4-1, S5-1 및 S5-2의 센서 메타데이터를 전달할 수 있다. 또는, 단말은 경로 세그먼트 f2로 진입함을 센서 등록 서버(220)에 알릴 수 있고, 센서 등록 서버(220)는 경로 세그먼트 f2가 음영 지역(240)에 포함됨을 확인할 수 있다. 따라서, 센서 등록 서버(220)는 단말로 음영 지역(240)에 포함된 센서의 센서 메타데이터를 전달할 수 있다.
앞서 설명한 단말이 음영 지역(240)에 포함된 센서의 센서 메타데이터를 수신하는 동작은, 단말이 지점 A(250)에 위치하는 동안 수행될 수 있다. 즉, 단말은 예측된 경로를 따라, 지점 B로 진입하더라도, 센서 S2-1 및 센서 S2-2의 센서 데이터를 처리할 수 있다. 더 나아가서, 단말은 음영 지역(240)내의 다른 지점 C 내지 지점 E로 진입하더라도, 미리 적재된 센서 메타데이터를 이용하여, 센서 S3-1, S4-1, S5-1 및 S5-2의 센서 데이터를 처리할 수 있다.
요약하면, 단말은 경로 세그먼트 f2의 통신 상태와 무관하게 경로 세그먼트 f2의 센서를 분석할 수 있다. 만약 경로 세그먼트 f2의 통신 상태를 고려하지 않는다면, 단말은 경로 세그먼트 f2에 진입한 이후 다음 경로 세그먼트의 센서 메타데이터를 요청할 것이다. 이 경우, 단말이 음영 지역(240) 안에 있으므로, 단말은 다음 경로 세그먼트의 센서 메타데이터를 수신할 수 없다.
하지만, 단말이 음영 지역(240)을 고려하여 센서 메타데이터를 미리 적재하므로, 단말은 경로 세그먼트 f2의 통신 상태와 무관하게 경로 세그먼트 f2의 다음 경로 세그먼트(경로 세그먼트 f3 내지 f5)의 센서를 분석할 수 있다. 즉, 단말의 사용자가 지점 B에서, 지점 C 내지 지점 E 중 어느 지점으로 이동하더라도, 단말은 이동한 지점의 주변의 센서가 생성한 센서 데이터를 처리할 수 있다. 이후, 사용자가 음영 지역(240)을 벗어나 무선 네트워크가 안정적으로 지원되는 지역으로 이동하면, 다시 센서 등록 서버(220)와 통신하여 센서 메타데이터를 수신할 수 있다.
이로써, 단말이 센서 메타데이터가 없음을 이유로 처리할 수 없는 센서 데이터의 양이 현저히 감소할 수 있다. 결론적으로, 단말의 사용자는 주변의 센서를 활용한 서비스를 끊김없이 제공받을 수 있다. 또한, 센서를 설치하는 사업자는 음영 지역(240)을 고려하지 않고 센서를 설치할 수 있다. 이로써, 무선 센서 네트워크를 활용한 서비스를 제공하는 지역이 확장될 수 있다. 다시 말하면, 무선 센서 네트워크를 활용한 서비스가 불가능한 서비스 불능 지역(Disable Service Area)이 감소할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말(310)의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 단말(310)은 센서 등록 서버(320)로, 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 요청하는 메시지를 전달하는 통신부(312)를 포함할 수 있다. 통신 회사 서버(330)가 관리하는 무선 네트워크를 통하여, 단말(310)은 센서 등록 서버(320)와 통신할 수 있다. 즉, 통신부(312)는 통신 회사 서버(330)가 지원하는 무선 네트워크에 접속될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말(310)은 센서가 생성한 센서 데이터를 수신하는 수신부(311)를 포함할 수 있다. 수신부(311)는 단말(310)과 일정 거리 이하에 위치한 센서의 센서 데이터를 수신할 수 있다. 수신부(311)가 센서 데이터를 수신할 수 있는 영역은 통신부(312)가 센서 등록 서버(320)와 통신할 수 있는 영역과 다르게 설정될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말(310)은 통신부(312)가 전달한 메시지에 대응하여 센서 등록 서버(320)로부터 수신된 센서 메타데이터를 이용하여, 센서 데이터를 처리하는 프로세서(313)를 포함할 수 있다. 프로세서(313)는 센서 데이터를 활용하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 사용자는 어플리케이션을 통하여, 단말(310)로부터 센서 데이터를 활용한 서비스를 제공받을 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(313)는 무선 네트워크의 커버리지 정보를 이용하여, 단말(310)이 센서 데이터를 수신할 센서를 사전에 식별함으로써, 필요한 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 즉, 단말(310)은 사용자의 경로를 예측하여, 예측된 경로에 해당하는 센서 메타데이터를 미리 적재하면서, 예측된 경로 상의 커버리지 정보를 이용하여 미리 적재되는 센서 메타데이터를 증가시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(313)는, 경로의 교차점을 따라 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 단말(310)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 프로세서(313)는, 단말(310)이 이동한 경로 이력에 기초하여, 단말(310)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(313)는 단말(310)의 사용자의 경로 이력에 대한 가중치를, 시간대별로 다르게 설정하여 단말(310)의 사용자가 이동할 경로를 예측할 수 있다. 프로세서(313)는 예측된 경로에 따라, 단말(310)이 진입할 다음 경로 세그먼트를 결정할 수 있다.
프로세서(313)는 예측된 경로 세그먼트가 센서 등록 서버(320)에 대한 음영 지역에 포함되는 경우, 음영 지역 내의 센서에 대한 센서 메타데이터를 요청하는 메시지를 생성할 수 있다. 예측된 경로 세그먼트가 센서 등록 서버(320)에 대한 음영 지역에 포함되는지를 확인하기 위하여, 통신부(312)는, 단말(310)이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 통신부(312)는 통신 회사 서버(330)로 커버리지 정보를 요청할 수 있다. 통신 회사 서버(330)는 통신사 정보 및 신호 강도에 대한 정보를 무선 네트워크 타입(2G, 3G, 4G)에 따라 커버리지 정보를 제공할 수 있다.
프로세서(313)는 커버리지 정보를 이용하여, 예측된 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도를 식별함으로써, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지를 결정할 수 있다. 프로세서(313)는 단말(310)의 기본적인 정보 및 수신한 커버리지 정보를 이용하여, 예측된 경로 세그먼트의 통신 상황에 대응하여, 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다. 예를 들어, 단말(310)이 3G 무선 네트워크를 사용하고, 예측된 경로 세그먼트의 3G 네트워크 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 이하인 경우(예를 들어, -80dBm 이하), 프로세서(313)는 미리 설정된 신호 강도 이하의 신호 강도를 가지는 음영 지역의 센서 메타데이터를 제공할 것을 요청할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(313)는 음영 지역의 좌표를 포함하는 메시지를 생성하여, 센서 등록 서버(320)로 생성된 메시지를 전달할 수 있다.
센서 등록 서버(320)는 요청에 대응하여 음영 지역의 센서 메타데이터를 제공할 수 있다. 이로써, 단말(310)이 예측된 경로 세그먼트를 따라 음영 지역에 진입하더라도, 프로세서(310)는 제공된 센서 메타데이터를 이용하여 센서 데이터를 해석할 수 있다. 즉, 단말(310)은 신호 강도가 약하거나 불안정하여 센서 메타데이터 수신이 어려운 환경에도 불구하고, 미리 센서 메타데이터를 로딩 함으로써 센서 데이터를 끊김 없이 분석할 수 있다.
프로세서(313)는 예측된 경로 세그먼트가 센서 등록 서버(320)에 대한 음영 지역에 포함되지 않는 경우, 예측된 경로 세그먼트에 포함된 센서 메타데이터를 요청하는 메시지를 생성할 수 있다. 메시지는 예측된 경로 세그먼트의 위치에 대한 정보가 포함될 수 있다. 경로 세그먼트의 위치에 대한 정보는 경로 세그먼트에 부여된 식별자 또는 GPS 좌표를 포함할 수 있다. 프로세서(313)가 생성한 메시지는 통신부(312)를 통하여 센서 등록 서버(320)로 전달될 수 있다. 프로세서(313)는 센서 메타데이터를 수신하지 못한 경우, 상기 메시지에, 수신하지 못한 센서 메타데이터에 대한 센서의 식별자를 결합할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말(410), 통신 회사 서버(420) 및 센서 등록 서버(430)가 수행하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 센서 메타데이터를 미리 적재하기 위한 센서 메타데이터 요청 방법이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다. 상기 프로그램은 센서 메타데이터 요청 방법을 저장한 응용 프로그램, 디바이스 드라이버, 펌웨어, 미들웨어, 동적 링크 라이브러리(DLL) 및 애플릿 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 단말은 프로세서를 통하여, 센서 메타데이터 요청 방법이 기록된 기록 매체를 판독함으로써, 센서 메타데이터 요청 방법을 수행할 수 있다.
도 4를 참고하면, 단계(411)에서, 단말(410)은 현재 위치를 식별할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말(410)은 사용자가 이동하는 경로에 대하여, 경로의 교차점을 따라 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 단말이 위치한 경로 세그먼트를 식별할 수 있다. 단말(410)은 GPS 신호를 수신할 수 있는 GPS 모듈을 포함할 수 있으며, GPS 모듈을 이용하여 단말(410)의 GPS 좌표를 식별할 수 있다. 단말(410)은 식별된 GPS 좌표를 포함하는 경로 세그먼트 또는 식별된 GPS 좌표와 가장 가까이 위치한 경로 세그먼트를 검색함으로써, 단말이 위치한 경로 세그먼트를 식별할 수 있다.
도 4를 참고하면, 단계(412)에서, 단말(410)은 이후 단말(410)이 이동할 경로를 예측할 수 있다. 단말(410)은 경로 세그먼트를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 경로 세그먼트를 기준으로 주변 공간을 인식할 수 있다. 즉, 단말(410)은 식별된 경로 세그먼트에 기초하여, 단말(410)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다.
단말(410)이 이동한 경로 이력에서, 단말(410)은 식별된 경로 세그먼트와 관련된 경로 이력에 기초하여, 단말(410)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 다시 말하면, 단말(410)이 식별된 경로 세그먼트에서 어느 경로 세그먼트로 이동하였는지에 대한 경로 이력을 고려하여, 단말(410)은 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 더 나아가서, 단말(410)은 다른 단말이 식별된 경로 세그먼트에서 어느 경로 세그먼트로 이동하였는지에 대한 경로 이력을 고려하여, 단말(410)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 예측된 경로 세그먼트는 단말(410)이 센서 메타데이터를 미리 적재하는데 이용될 수 있다.
일실시예에 따르면, 단말(410)은 무선 네트워크가 불안정한 지역에 도착하기 전에, 해당 지역의 센서 메타데이터를 추가로 수신할 수 있도록, 무선 네트워크의 커버리지 정보(430)를 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4를 참고하면, 단계(413)에서, 단말(410)은 통신 회사 서버(420)로 커버리지 정보(430)를 요청할 수 있다. 단말(410)은 예측된 경로 세그먼트에 대한 GPS 좌표 또는 식별자를 전송하여, 예측된 경로 세그먼트와 관련된 커버리지 정보(430)를 요청할 수 있다. 통신 회사 서버(420)는 단말(410)이 사용하는 무선 네트워크의 타입 및 단말(410)의 위치에 대응하는 커버리지 정보(430)를 전달할 수 있다. 커버리지 정보(430)는 무선 네트워크에 대한 정보(통신사, 신호 강도, 통신 타입)를 포함할 수 있다.
도 4를 참고하면, 단계(414)에서, 단말(410)은 예측된 경로 세그먼트가 단말(410)이 접속된 무선 네트워크의 음영 지역에 포함되는지 판단할 수 있다. 단말(410)은 단말(410)이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보(430)를 이용하여, 예측된 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도를 식별함으로써, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지를 판단할 수 있다.
예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되지 않는 경우, 단말(410)은 센서 등록 서버(430)로, 예측된 경로 세그먼트에서 수신할 수 있는 센서의 센서 메타데이터를 전송할 것을 요청할 수 있다. 단말(410)은 예측된 경로 세그먼트로 진입하는 경우, 그 다음으로 이동할 경로 세그먼트를 예측하고, 센서 메타데이터를 미리 적재하는 동작을 반복적으로 수행할 수 있다. 이로써, 단말(410)의 사용자가 예측된 바에 따라 이동하는 경우, 사용자는 안정적인 품질의 서비스를 제공받을 수 있다.
도 4를 참고하면, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는 경우, 단계(415)에서, 단말(410)은 음영 지역에 포함된 센서 메타데이터를 제공할 것을 요청할 수 있다. 단말(410)은 예측된 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치보다 낮은 경우, 예측된 경로 세그먼트를 포함하는 음영 지역을 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 단말(410)은 예측된 경로 세그먼트와 연결된 다른 경로 세그먼트를, 탐색 알고리즘(예를 들어, DFS(Depth First Search) 또는 BFS(Breath First Search))을 이용하여 탐색할 수 있다. 예측된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치보다 낮은 경우, 단말(410)은 예측된 경로 세그먼트 및 연결된 경로 세그먼트를 포함하는 지역을 음영 지역으로 결정할 수 있다. 따라서, 음영 지역은 예측된 경로 세그먼트 및 예측된 경로 세그먼트와 연결된 하나 이상의 경로 세그먼트를 포함할 수 있다. 단말(410)은 상술한 예측된 경로 세그먼트 및 연결된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교하는 동작을, 예측된 경로 세그먼트에서 시작하여, 연결된 경로 세그먼트를 따라 범위를 확장하면서 수행할 수 있다. 즉, 단말(410)은 무선 네트워크를 사용할 수 없는 경로 세그먼트의 그룹으로 음영 지역을 식별할 수 있다.
단말(410)은 센서 등록 서버(430)로, 음영 지역에 포함된 센서에 대한 센서 메타데이터(450)를 요청할 수 있다. 센서 등록 서버(430)는 센서가 생성한 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 관리하는 서버로써, 센서 메타데이터를 대응하는 센서의 식별자 및 센서의 위치와 함께 저장할 수 있다. 단말(410)은 센서 등록 서버(430)로, (i) 음영 지역의 위치 정보(예를 들어, GPS 좌표), (ii) 음영 지역에 포함된 하나 이상의 경로 세그먼트의 식별자 또는 (iii) 음영 지역에 포함된 하나 이상의 경로 세그먼트의 위치 정보를 전달할 수 있다.
센서 등록 서버(430)는 단말(410)의 요청에 대응하여, 단말(410)로 센서 메타데이터(450)를 전송할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 센서 등록 서버(430)가 전송하는 센서 메타데이터(450)는, 예측된 경로 세그먼트에 대한 센서 메타데이터뿐만 아니라, 예측된 경로 세그먼트에 인접하고, 무선 네트워크가 불안정한 경로 세그먼트에 대한 센서 메타데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 단말(410)의 사용자가 예측된 경로 세그먼트로 진입하는 경우, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지와 관계 없이, 단말(410)은 센서 메타데이터(450)를 이용하여 센서 데이터를 처리할 수 있다.
단말(410)의 사용자가 예측된 경로 세그먼트로 진입하지 않는 경우, 단말(410)은 대응하는 센서 메타데이터(450)가 없는 센서 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우, 단말(410)은 센서 데이터에 포함된 센서의 식별자를 센서 등록 서버(430)로 전달하여, 센서 메타데이터(450)를 요청할 수 있다. 단말(410)의 예측이 틀렸으므로, 단말(410)은 미리 적재된 센서 메타데이터(450)를 제거할 수 있다. 더 나아가서, 사용자가 이동한 경로는 이후 단말(410)이 경로 세그먼트를 예측하는데 사용됨으로써, 경로 세그먼트를 보다 정확하게 예측하는데 활용될 수 있다.
단말(410)이 이동할 경로 세그먼트를 예측하고, 예측된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 음영 지역을 고려하여, 센서 등록 서버(430)로 센서 메타데이터(450)를 요청하는 일실시예를 설명하였다. 다른 실시예에 따르면, 센서 등록 서버(430)가 단말(410)이 이동할 경로 세그먼트를 예측하고, 예측된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 음영 지역을 고려하여, 단말(410)로 센서 메타데이터(450)를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 등록 서버(510)의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다. 센서 등록 서버(510)는 사용자 위치 정보 획득, 현재 사용자가 위치한 경로 식별, 경로 예측 알고리즘을 이용한 사용자의 경로 예측, 예측된 경로의 네트워크 커버리지 검사, 불안정한 네트워크 커버리지 지역의 센서 메타데이터 추가, 추가된 센서 메타데이터의 송신 등을 수행할 수 있다.
도 5를 참고하면, 센서 등록 서버(510)는 단말(520)로부터 단말(520)의 위치를 수신하는 통신부(511)를 포함할 수 있다. 센서 등록 서버(510)는 통신부(511)를 이용하여, 통신 회사 서버(530)가 관리하는 무선 네트워크를 통해 단말(520)과 통신할 수 있다. 더 나아가서, 센서 등록 서버(510)는 통신부(511)를 이용하여, 통신 회사 서버(530)와 통신할 수 있다.
도 5를 참고하면, 센서 등록 서버(510)는 제어부(512)를 포함할 수 있다. 제어부(512)는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(512)는, 단말(520)이 위치한 경로의 교차점을 따라 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 단말(520)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 제어부(512)는 경로 세그먼트를 이용하여 식별된 단말(520)의 위치에서, 단말(520) 또는 다른 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 단말(520)이 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다. 특히, 제어부(512)는 시간 요소를 고려하여 경로 세그먼트를 예측함으로써, 보다 정확하게 이동할 경로 세그먼트를 예측할 수 있다.
센서 등록 서버(510)는 단말(520)이 이동할 경로 세그먼트를 고려하여, 단말(520)에 미리 적재할 센서 메타데이터를 선택할 수 있다. 더 나아가서, 센서 등록 서버(510)는 통신 회사 서버(530)의 커버리지 정보를 이용하여, 단말(520)이 이동할 경로 세그먼트의 무선 네트워크 상태가 약하거나 사용할 수 없는지를 식별할 수 있다. 식별된 결과를 이용하여, 센서 등록 서버(510)는 단말(520)에 미리 적재할 센서 메타데이터를, 무선 네트워크 상태가 약하거나 사용할 수 없는 전체 음영 지역의 범위로 확장할 수 있다.
다시 말하면, 제어부(512)는 예측된 경로 세그먼트가 단말(520)에 대한 음영 지역에 포함되는 경우, 통신부(511)를 통하여 단말(520)로, 음영 지역 내의 센서가 생성한 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 전달할 수 있다.
예측된 경로 세그먼트가 단말(520)에 대한 음영 지역에 포함되는지를 판단하기 위하여, 통신부(511)는 단말(520)및 센서 등록 서버(510)가 접속된 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사 서버(530)로부터, 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신할 수 있다. 제어부(512)는 커버리지 정보를 이용하여, 예측된 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도를 식별함으로써, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지를 결정할 수 있다.
더 나아가서, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는 경우, 제어부(512)는 예측된 경로 세그먼트와 인접한 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도를 식별할 수 있다. 제어부(512)는 예측된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 따라, 경로 세그먼트를 순차적으로 탐색하고, 탐색된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 신호 강도를 식별함으로써, 음영 지역에 포함되는 모든 경로 세그먼트를 식별할 수 있다. 센서 등록 서버(510)는 음영 지역에 포함되는 모든 경로 세그먼트에 대한 센서 메타데이터를 단말(520)로 전송할 수 있다. 따라서, 단말(520)은 음영 지역에 진입하더라도, 센서 메타데이터를 안정적으로 이용할 수 있다. 센서 등록 서버(510)는 식별된 음영 지역을 별도로 저장함으로써, 이후 다른 단말이 음영 지역을 진입할 경우, 다른 단말로 음영 지역에 대한 센서 메타데이터를 신속하게 전달할 수 있다.
센서 등록 서버(510)는 센서 메타데이터가 저장된 센서 메타데이터 데이터베이스(513)를 더 포함할 수 있다. 센서 메타데이터 데이터베이스(513)는 센서 메타데이터를 대응하는 센서의 식별자 및 센서가 포함된 경로 세그먼트의 식별자와 함께 저장할 수 있다. 센서 등록 서버(510)는 경로 세그먼트를 이용하여 센서 메타데이터 데이터베이스(513)를 검색하여, 단말(520)에 제공할 센서 메타데이터를 신속하게 추출할 수 있다.
센서 등록 서버(510)는 단말(520)에 센서 메타데이터를 미리 전송할 뿐만 아니라, 단말(520)이 수신한 센서 데이터를 해석할 수 없는 경우에도 센서 메타데이터를 전송할 수 있다. 제어부(512)는 단말(520)이 전달한 센서의 식별자를 전달하는 경우, 단말(520)로 센서에 대응하는 센서 메타데이터를 전달할 수 있다. 또한, 단말(520)이 센서 데이터를 수신할 수 없는 거리를 고려하여, 제어부(512)는 단말(520)로 센서 메타데이터를 전달할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 등록 서버(610), 단말(620) 및 통신 회사 서버(630)가 수행하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 센서 메타데이터를 미리 적재하기 위한 센서 메타데이터 제공 방법이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다. 상기 프로그램은 센서 메타데이터 제공 방법을 저장한 응용 프로그램, 디바이스 드라이버, 펌웨어, 미들웨어, 동적 링크 라이브러리(DLL) 및 애플릿 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 센서 등록 서버(610)는 제어부를 통하여, 센서 메타데이터 제공 방법이 기록된 기록 매체를 판독함으로써, 센서 메타데이터 제공 방법을 수행할 수 있다.
도 6을 참고하면, 단계(611)에서, 센서 등록 서버(610)는 단말(620)의 위치를 식별할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 단말(620)로부터 GPS 좌표를 수신할 수 있고, GPS 좌표가 포함된 경로 세그먼트를 식별할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 식별된 경로 세그먼트와 관련된 단말(620) 및 다른 단말의 경로 이력을 검색할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 연결된 모든 단말의 경로 이력을 관리하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 단계(612)에서, 센서 등록 서버(610)는 단말(620)이 어느 경로 세그먼트로 이동할지를 예측할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 식별된 경로 세그먼트와 관련된 단말(620) 및 다른 단말의 경로 이력을 이용하여, 단말(620)의 이동 경로를 예측할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 단말(620)에 예측된 이동 경로와 관련된 센서 메타데이터를 미리 적재할 수 있다.
도 6을 참고하면, 단계(613)에서, 센서 등록 서버(610)는 통신 회사 서버(630)로, 예측된 경로 세그먼트와 관련된 커버리지 정보(640)를 제공할 것을 요청할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 예측된 경로 세그먼트의 식별자 또는 GPS 좌표를 통신 회사 서버(630)로 전달할 수 있다. 통신 회사 서버(630)는 예측된 경로 세그먼트에 인접한 기지국의 상태를 고려하여, 커버리지 정보(640)를 생성할 수 있다. 또한, 통신 회사 서버(630)는 예측된 경로 세그먼트 주변의 음영 지역에 대한 정보를 전달할 수 있다.
도 6을 참고하면, 단계(614)에서, 센서 등록 서버(610)는 단말(620)이 이동할 경로의 무선 네트워크의 커버리지 정보(640)를 검사하여, 단말(620)이 이동할 경로가 음영 지역에 포함되는지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 센서 등록 서버(610)는 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지 판단할 수 있다. 커버리지 정보(640)는 경로 세그먼트 및 통신 회사 및 무선 네트워크의 타입에 따른 신호 강도를 포함할 수 있다. 예측된 경로 세그먼트에서 무선 네트워크의 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치보다 낮은 경우, 센서 등록 서버(610)는 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다.
예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는 경우, 센서 등록 서버(610)는 예측된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 신호 강도를 검사하여, 음영 지역을 구체적으로 식별할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 연결된 경로 세그먼트 중에서 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치 보다 낮은 경로 세그먼트를 그룹핑함으로써, 연속된 서비스 불능 지역을 그룹화할 수 있다.
도 6을 참고하면, 단계(615)에서, 센서 등록 서버(610)는 단말(620)로 센서 메타데이터(650)를 전달할 수 있다. 센서 등록 서버(610)는 단말(620)로, 예측된 경로 세그먼트에서 수신할 수 있는 센서에 대한 센서 메타데이터(650)를 전달할 수 있다. 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는 경우, 센서 등록 서버(610)는 음영 지역에 포함된 모든 경로 세그먼트에 대한 센서 메타데이터(650)를 전달할 수 있다. 음영 지역의 센서 메타데이터가 단말(620)에 미리 적재될 수 있으므로, 단말(620)은 음영 지역에서 센서 데이터를 처리할 수 있다. 결론적으로, 센서 데이터의 손실율이 감소할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 단말이 음영 지역을 식별하기 위하여 수행하는 동작을 설명하기 위한 의사 코드(700)를 도시한 도면이다. 단말은 예측된 경로 세그먼트의 무선 네트워크의 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치보다 낮은 경우, 예측된 경로 세그먼트를 포함하는 음영 지역을 식별할 수 있다.
도 7을 참고하면, 단말은 무선 네트워크의 타입(networktype), 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사(vendor) 및 미리 설정된 신호 강도 임계치(standard_strength)를 이용하여 음영 지역을 식별할 수 있다. 단말은 예측된 경로 세그먼트를 포함하는 복수의 경로 세그먼트의 커버리지 정보를 수신할 수 있다(get_all_segment). 복수의 경로 세그먼트는 탐색 알고리즘(DFS 또는 BFS)에 따라 예측된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트들 중에서 선택될 수 있다.
단말은 수신된 복수의 경로 세그먼트 각각의 신호 강도를 측정할 수 있다(get_signal_strength). 도 7을 참고하면, 복수의 경로 세그먼트 각각의 신호 강도는 경로 세그먼트의 중심 지점(get_center_point), 경로 세그먼트의 길이(get_distance), 무선 네트워크의 타입(networktype) 및 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사(vendor)에 기초하여 계산될 수 있다.
단말은 복수의 경로 세그먼트 각각의 신호 강도와 미리 설정된 신호 강도 임계치(standard_strength)를 비교하여, 미리 설정된 신호 강도 임계치보다 낮은 신호 강도를 가지는 경로 세그먼트를 음영 지역(DC[])에 추가할 수 있다. 단말은 센서 등록 서버로, 음영 지역(DC[])에 추가된 경로 세그먼트의 센서 메타데이터를 제공할 것을 요청할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 등록 서버가 단말이 이동할 경로를 예측하여, 단말로 센서 메타데이터를 전달할 수 있다. 이 경우, 센서 등록 서버는 의사 코드(700)의 알고리즘을 이용하여 음영 지역을 식별할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크가 사용하는 경로 세그먼트에 대한 정보, 커버리지 정보 및 단말의 정보에 대한 데이터 모델을 설명하기 위한 도면이다. 일실시예에 따른 단말, 센서 등록 서버 및 통신 회사 서버는 도 8에 도시된 데이터 모델을 이용하여 경로 세그먼트에 대한 정보, 커버리지 정보 및 단말의 정보를 관리할 수 있다.
도 8을 참고하면, 경로에 대한 정보를 포함하는 CrossroadPoint 테이블(810) 및 PathSegment 테이블(820)이 도시된다. CrossroadPoint 테이블(810)은 경로의 교차점에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 8을 참고하면, CrossroadPoint 테이블(810)은 교차점의 식별자 및 교차점의 경도(Longtitude) 및 위도(Latitude)를 포함할 수 있다. PathSegment 테이블(820)은 경로 세그먼트에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 8을 참고하면, PathSegment 테이블(820)은 경로 세그먼트의 식별자 및 경로 세그먼트와 연결된 교차점의 식별자를 포함할 수 있다. 경로 세그먼트를 구분하기 위하여, PathSegment 테이블(820)은 적어도 두 개의 교차점들의 식별자(cp1, cp2)를 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 무선 네트워크의 커버리지 정보를 저장하기 위하여 사용되는 PathSegmentCoverage 테이블(830)이 도시된다. PathSegmentCoverage 테이블(830)은 경로 세그먼트의 식별자(segmenteid)를 이용하여 PathSegment 테이블(820)과 연결될 수 있다. 즉, PathSegmentCoverage 테이블(830)은 대응하는 경로 세그먼트에서 무선 네트워크를 제공하는 통신 회사(vendorname), 무선 네트워크의 타입(vendortype) 및 신호 강도(signalstrength)를 포함할 수 있다.
도 8을 참고하면, 사용자를 식별하기 위한 User 테이블(840)이 도시된다. UserPoint 테이블(850)은 User 테이블(840)과 연결되어, 대응하는 사용자의 위치를 경도 및 위도로 저장할 수 있다. 즉, UserPoint 테이블(850)은 대응하는 사용자의 위치를 추적하기 위하여 사용될 수 있다.
이하에서는, 센서 등록 서버가 단말에 센서 메타데이터를 제공하는 경우를 가정하여, 도 8의 데이터 모델이 사용되는 일실시예를 설명한다. 단말은 UserPoint 테이블(850)의 포맷을 이용하여, 센서 등록 서버로 단말의 위치를 전달할 수 있다. 즉, 센서 등록 서버로 단말의 경도, 위도 및 사용자의 식별자(userid)가 전달될 수 있다. 센서 등록 서버는 수신된 사용자의 식별자를 이용하여, User 테이블(840)의 포맷으로 저장된 사용자 데이터를 검색하여, 단말의 사용자를 식별할 수 있다.
센서 등록 서버는 수신된 단말의 경도 및 위도를 이용하여, CrossroadPoint 테이블(810)의 포맷으로 저장된 교차점 데이터를 검색할 수 있다. 센서 등록 서버는 단말과 인접한 교차점을 이용하여, PathSegment 테이블(820)의 포맷으로 저장된 경로 세그먼트 데이터를 검색할 수 있다. 최종적으로, 센서 등록 서버는 단말이 현재 위치한 경로 세그먼트를 식별할 수 있다.
센서 등록 서버는 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측한 다음, 예측된 경로 세그먼트의 식별자(segmented)를 이용하여 PathSegmentCoverage 테이블(830)의 포맷으로 저장된 커버지리 데이터를 검색할 수 있다. 센서 등록 서버는 PathSegmentCoverage 테이블(830)의 포맷을 따르는 예측된 경로 세그먼트의 커버리지 정보를 획득할 수 있다. 센서 등록 서버는 예측된 경로 세그먼트의 신호 강도(signalstrength)를 이용하여, 예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지 알 수 있다.
예측된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는 경우, 센서 등록 서버는 PathSegment 테이블(820)의 포맷으로 저장된 경로 세그먼트 데이터를 검색하여 음영 지역을 식별할 수 있다. 보다 구체적으로, 센서 등록 서버는 예측된 경로 세그먼트의 교차점(cp1, cp2)을 이용하여, 예측된 경로 세그먼트와 인접한 경로 세그먼트를 탐색할 수 있다. 특정 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트는, 특정 경로 세그먼트와 어느 하나의 교차점을 공유한다. 즉, 센서 등록 서버는 예측된 경로 세그먼트의 교차점 cp1 또는 cp2와 연결된 경로 세그먼트를 검색함으로써, 예측된 경로 세그먼트에 연결된 경로 세그먼트를 식별할 수 있다.
센서 등록 서버는 인접한 경로 세그먼트에 대응하는 커버리지 정보를 이용하여, 인접한 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지 알 수 있다. 또한, 센서 등록 서버는 음영 지역에 포함되는 인접한 경로 세그먼트에 대하여, 인접한 경로 세그먼트의 교차점을 이용하여, 인접한 경로 세그먼트에 연결된 경로 세그먼트를 계속 검색할 수 있다. 센서 등록 서버는 검색된 경로 세그먼트에 대응하는 커버리지 정보를 이용하여, 검색된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지 알 수 있다.
센서 등록 서버는 음영 지역에 포함되는 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연쇄적으로 탐색하여, 탐색된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지를 검사할 수 있다. 상술한 바와 같이, 센서 등록 서버는 (i) 음영 지역에 포함되는 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트가 음영 지역에 포함되는지를 검사하고, (ii) 검사 결과에 따라 연결된 경로 세그먼트를 음영 지역에 포함시키고, (iii) 상술한 (i) 내지 (ii) 동작을 반복적으로 수행함으로써, 음영 지역에 포함된 모든 경로 세그먼트를 식별할 수 있다. 즉, (i) 내지 (ii) 동작은 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트 전부의 무선 네트워크의 신호 강도가 미리 설정된 신호 강도 임계치 이상이 될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 이로써, 음영 지역은 예측된 경로 세그먼트와 연속적으로 연결된 복수의 경로 세그먼트들을 포함할 수 있다.
센서 등록 서버는 식별된 음영 지역에 포함된 센서의 센서 메타데이터를 단말로 전달할 수 있다. 단말이 예측된 경로 세그먼트로 진입하는 경우, 단말은 무선 네트워크의 음영 지역으로 진입하였음에도 불구하고, 센서 데이터를 처리할 수 있다. 따라서, 단말은 수신되는 센서 데이터를 최대한 활용할 수 있으며, 센서 메타데이터가 없음을 이유로 센서 데이터를 처리할 수 없는 상황을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110 : 단말
120 : 센서 등록 서버
131, 132, 133, 134 : 센서
140 : 경로
150 : 음영 지역

Claims (20)

  1. 경로 상에 위치한 단말에 있어서,
    센서가 생성한 센서 데이터를 수신하는 수신부;
    센서 등록 서버로, 상기 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 요청하는 메시지를 전달하는 통신부; 및
    상기 메시지에 대응하여 수신된 센서 메타데이터를 이용하여, 상기 센서 데이터를 처리하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 경로의 교차점을 따라 상기 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하고,
    상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 센서 등록 서버에 대한 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연속적으로 탐색하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단함으로써, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트를 식별하고, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트 내의 상기 센서에 대한 상기 센서 메타데이터를 요청하는 상기 메시지를 생성하는 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고,
    상기 프로세서는,
    상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 예측된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 단말.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고,
    상기 프로세서는,
    상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 단말.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 메타데이터를 수신하지 못한 경우, 상기 메시지에 상기 센서의 식별자를 결합하는 단말.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 등록 서버로부터 수신한 제2 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 단말.
  8. 경로의 교차점을 따라 상기 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 단말이 위치한 경로 세그먼트를 식별하는 단계;
    상기 식별된 경로 세그먼트에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 단계;
    상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 단말이 접속된 무선 네트워크의 음영 지역에 포함되는지 판단하는 단계; 및
    상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는 경우, 센서가 생성한 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 관리하는 센서 등록 서버로, 상기 음영 지역에 포함된 상기 센서에 대한 상기 센서 메타데이터를 요청하는 단계
    를 포함하고,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연속적으로 탐색하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단함으로써, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트를 식별하는 센서 메타데이터 요청 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 이용하여, 상기 예측된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단하는 센서 메타데이터 요청 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 요청하는 단계는,
    상기 단말이 연결된 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 이용하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 센서 메타데이터 요청 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 예측하는 단계는,
    상기 단말이 이동한 경로 이력에서, 상기 식별된 경로 세그먼트와 관련된 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 센서 메타데이터 요청 방법.
  13. 단말로부터 상기 단말의 위치를 수신하는 통신부; 및
    제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 단말이 위치한 경로의 교차점을 따라 상기 경로를 분할하여 생성된 경로 세그먼트를 이용하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하고,
    상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 단말에 대한 음영 지역에 포함되는 경우, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트와 연결된 경로 세그먼트를 연속적으로 탐색하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 판단함으로써, 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트를 식별하고, 상기 통신부를 통하여, 상기 단말로 상기 음영 지역에 포함된 경로 세그먼트 내의 센서가 생성한 센서 데이터를 식별하는 정보가 포함된 센서 메타데이터를 전달하는 센서 등록 서버.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말 및 상기 센서 등록 서버가 접속된 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사 서버로부터, 상기 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 예측된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 예측된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 센서 등록 서버.
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말 및 상기 센서 등록 서버가 접속된 무선 네트워크를 관리하는 통신 회사 서버로부터, 상기 무선 네트워크의 신호 강도의 지리적 분포를 포함하는 커버리지 정보를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 커버리지 정보를 이용하여, 상기 탐색된 경로 세그먼트에서 상기 무선 네트워크의 신호 강도를 식별하고, 상기 식별된 무선 네트워크의 신호 강도를 미리 설정된 신호 강도 임계치와 비교함으로써, 상기 탐색된 경로 세그먼트가 상기 음영 지역에 포함되는지를 결정하는 센서 등록 서버.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경로 세그먼트를 이용하여 식별된 상기 단말의 위치에서, 상기 단말 또는 다른 단말이 이동한 경로 이력에 기초하여, 상기 단말이 이동할 경로 세그먼트를 예측하는 센서 등록 서버.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말이 전달한 상기 센서의 식별자를 이용하여, 상기 단말로 상기 센서에 대응하는 센서 메타데이터를 전달하는 센서 등록 서버.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 센서 등록 서버는,
    상기 센서 메타데이터가 저장된 센서 메타데이터 데이터베이스
    를 더 포함하는 센서 등록 서버.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말이 상기 센서 데이터를 수신할 수 없는 거리를 고려하여, 상기 단말로 상기 센서 메타데이터를 전달하는 센서 등록 서버.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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정동원, 두미경, "센서 정보의 안정적인 이용을 위한 경로 예측 기반 센서 레지스트리 시스템", 한국정보과학회, 정보과학회논문지, 제42권 제2호, pp.255-263, 2015.02*

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