KR101960688B1 - 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법，및 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버 - Google Patents

사물지능통신 기기의 전원 관리 방법，및 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버 Download PDF

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Abstract

M2M 장치인 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법은, (a) 네트워크 서버가, 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(data interval time)을 가지는 이종 센서를 선택하는 단계와, (b) 네트워크 서버가, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어하고 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록 제어하는 정보를 M2M 장치들 각각에 전달하는 단계를 포함한다.

Description

사물지능통신 기기의 전원 관리 방법，및 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버 {Method of managing power of Machine to Machine device, and network server for managing power of Machine to Machine device}
본 발명은 M2M(machine to machine communication, 사물 간 지능통신) 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사물지능통신 기기의 전원관리 방법(저전력 사물지능통신 기기의 지능형 전원 관리 방법), 및 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버에 관한 것이다.
사물지능통신은 사람이 통신 과정에 개입하지 않고 통신이 이루어지는 모든 방식의 통신방식을 지칭한다. 사물지능통신이 적용되는 분야는 주기적, 정기적, 혹은 특정 조건에서 통신이 필요하나 데이터의 양이 많지 않은 분야이다. 예를 들어, 스마트 팜(Smart Farm) 등에서 농작물의 생육 상태 관리를 위해 다양한 환경 수집 장치를 설치하고 수집된 정보를 서버를 통해 사용자 어플리케이션(application)까지 전송할 수 있다.
그러나 이러한 사물지능통신에 활용되는 센서들은 유지 보수가 필요한 때를 제외하고는 사람의 접근이 필요하지 않으며, 제한된 전력이라는 특성상의 한계 등으로 인하여 배터리(battery) 수명이 끝나면 방치되어 연결이 차단되는 문제점이 발생한다. 이로 인해 사물지능통신 디바이스(M2M 장치(M2M device))의 전력량을 예측하고 M2M 장치인 복수의 센서들의 전력 소모를 관리하는 방법이 각각 제시되었다.
일반적으로, 사물지능통신의 배터리 모니터링(monitoring) 방법은 사물지능통신 디바이스(M2M 장치), 네트워크 장치, 사물통신 서버, 및 관리자 단말기 등을 포함하는 통신 시스템으로 이루어진다. 사물지능통신 시스템이 활성화되면, 사물지능통신 디바이스는 데이터 등을 수집하는 정해진 임무를 수행하고, 수행결과를 네트워크 장치를 경유하여 사물통신 서버로 전송한다. 사물지능통신 디바이스가 정해진 임무를 수행하면 사물지능통신 디바이스의 배터리 전력이 소모되고, 배터리의 잔량이 감소한다.
네트워크 장치는 전력량 이벤트(event)를 발생시켜 사물지능통신 디바이스의 배터리 잔량을 모니터링(monitoring)한다. 네트워크 장치는 사물지능통신 디바이스의 배터리가 가질 수 있는 수명의 최소 임계치(Threshold)와 해당 배터리의 수명을 고려하여 모니터링 시간을 결정하고, 모니터링 시간은 배터리 잔량을 고려하여 다시 설정된다.
네트워크 장치는 사물지능통신 디바이스의 배터리에 대한 잔여 용량 모니터링 요청을 사물지능통신 디바이스로 요청한다. 사물지능통신 디바이스는 배터리의 잔여 용량을 모니터링하고, 모니터링(monitoring)된 배터리의 잔여 용량을 네트워크 장치로 전송한다. 네트워크 장치는 수신한 배터리의 잔여 용량과 임계치를 비교하여 배터리의 잔여 용량이 임계치보다 낮다면, 네트워크 장치는 모니터링 결과를 관리자 단말로 전송을 한다.
복수의 센서들의 전력 소모를 관리하는 방법에 있어서, 이기종 센서들(Heterogeneous Sensors)이 혼재된 무선 센서 네트워크상에서 네트워크 장치 아래 연결되어 있는 동종의 센서를 포함하는 시간 동기 마스터(Master)와 시간동기 마스터 아래 연결되어 있는 이기종 센서(Heterogeneous Sensor)를 포함하는 시간 동기 슬레이브(Slave)가 포함될 수 있다. 시간 동기 마스터 간에는 시간 동기 알고리즘을 이용하여 시간 동기화가 수행되고, 시간 동기 슬레이브들은 시간 동기 마스터에 의해 시간 동기 명령을 받는다. 시간 동기 슬레이브는 상기 시간 동기 명령에 포함된 액티브 타임(Active Time) 및 슬립 타임(Sleep Time) 제어를 받아 파워(power) 온(on)/오프(off)할 수 있다. 전술한 복수의 센서들의 전력 소모를 관리하는 방법은 이기종 센서의 전력소모 최소화를 위한 시간 동기화 방법으로 소개되었다. 상기 이기종 센서 노드(sensor node)의 전력소모 최소화를 위한 시간동기화방법의 일례가 한국특허등록번호 10-0726476에 개시(disclosure, 기재)되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술이 일반적인 단일 센서 네트워크라는 점에서 다수의 이종 센서를 탑재한 사물지능통신 디바이스에 적용하기에는 부적합할 수 있다. 특히, 다수의 이종 센서를 탑재한 사물지능통신 디바이스의 경우 환경적 요인으로 인해 각 디바이스의 전력 상황이 상이한 경우가 발생할 수 있어 일반적인 시간 동기 마스터 기술을 적용하기에는 적합하지 않을 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제(목적)는, 다수의 이종센서를 포함한 다수개의 사물지능통신 기기(M2M 장치)가 설치된 시스템에서 개별 디바이스(M2M 장치)의 전력량이 일정 수준 이하로(또는 일정 수준 미만으로) 떨어질 경우 시스템에서 정의한 임계치와 비교를 통한 선별적 센서 선택을 통해 예비 전력이 인가되기 이전까지 시스템을 안정적이고 강건하게(robustly) 유지할 수 있는, 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법, 및 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 M2M 장치인 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법은, (a) 네트워크 서버가, 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(data interval time)을 가지는 이종 센서를 선택하는 단계; 및 (b) 상기 네트워크 서버가, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록 제어하는 정보를 상기 M2M 장치들 각각에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계는, (a1) 상기 네트워크 서버가, 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 M2M 장치들 각각에 포함된 배터리의 모니터링을 수행하는 단계; 및 (a2) 상기 네트워크 서버가, 상기 M2M 장치들 각각의 전력 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 임계치와 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량을 비교하는 것에 의해 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (a1) 단계의 배터리 모니터링은 상기 네트워크 서버에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 배터리의 상태를 나타내는 배터리 리소스(battery resource)를 이용하는 것에 의해 수행될 수 있다.
상기 (b) 단계는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어되고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서가 오프(off)되도록 제어될 때, 상기 네트워크 서버가, 상기 네트워크 서버에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 상태를 나타내는 센서 리소스들(resources) 중 sensorStatus 리소스에, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서의 상태를 인에이블(enable) 상태로 저장하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서의 상태를 슬립(sleep) 상태로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계는, 상기 네트워크 서버가, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택하기 위한 인터그룹들(intergroups)을 포함하는 분류 테이블을 생성하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 인터그룹들 각각에 포함된 M2M 장치들의 이종 센서들의 개수는, 상기 M2M 장치들의 개수와 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값에서 상기 임계치에 도달한 M2M 장치의 도달 순서 값에 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값을 뺀 값을 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수로 나눈 값으로 결정될 수 있고, 상기 인터그룹들 각각은, 상기 인터그룹들 각각에 포함된 이종 센서들이 가지는 데이터 인터벌 타임들의 평균값인 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)될 수 있다.
상기 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법은, (c) 상기 네트워크 서버가, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택한 후 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄에 부합하는 센서인 지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 중 상기 임계치에 도달한 M2M 장치에서 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서가 선택된 경우, 상기 네트워크 서버는, 상기 분류 테이블을 업데이트할 때 상기 임계치에 도달한 M2M 장치를 제외할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 M2M 장치인 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버는, 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(data interval time)을 가지는 이종 센서를 선택하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 의해, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록 제어하는 정보를 상기 M2M 장치들 각각에 전달하는 통신부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 M2M 장치들 각각에 포함된 배터리의 모니터링을 수행하고, 상기 제어부는, 상기 M2M 장치들 각각의 전력 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 임계치와 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량을 비교하는 것에 의해 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인할 수 있다.
상기 배터리 모니터링은 상기 네트워크 서버에 포함된 저장부에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 배터리의 상태를 나타내는 배터리 리소스를 이용하는 것에 의해 수행될 수 있다.
상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어되고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서가 오프(off)되도록 제어될 때, 상기 제어부는, 상기 네트워크 서버의 저장부에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 상태를 나타내는 센서 리소스들(resources) 중 sensorStatus 리소스에, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서의 상태를 인에이블(enable) 상태로 저장하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서의 상태를 슬립(sleep) 상태로 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택하기 위한 인터그룹들(intergroups)을 포함하는 분류 테이블을 상기 네트워크 서버의 저장부에 생성하도록 제어하며, 상기 인터그룹들 각각에 포함된 M2M 장치들의 이종 센서들의 개수는, 상기 M2M 장치들의 개수와 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값에서 상기 임계치에 도달한 M2M 장치의 도달 순서 값에 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값을 뺀 값을 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수로 나눈 값으로 결정되고, 상기 인터그룹들 각각은, 상기 인터그룹들 각각에 포함된 이종 센서들이 가지는 데이터 인터벌 타임들의 평균값인 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택한 후 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄에 부합하는 센서인 지 여부를 확인할 수 있다.
상기 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 중 상기 임계치에 도달한 M2M 장치에서 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서가 선택된 경우, 상기 제어부는, 상기 분류 테이블을 업데이트할 때 상기 임계치에 도달한 M2M 장치를 제외할 수 있다.
본 발명에 따른 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법, 및 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버는, 같은 목적을 가진 이종 센서를 포함한 사물지능통신 디바이스(M2M 장치)를 관리하는 사물지능통신 시스템에서 네트워크 장치 혹은 네트워크 서버(server)를 이용하여 시스템 내에 존재하는 사물지능통신 디바이스들의 배터리 전력량을 모니터링하여, 예비 전력이 시스템에 인가될 때까지 사물지능통신 시스템을 안정적이고, 강건하게 유지시킬 수 있다.
특히, U-City(ubiquitous-city)와 같이 넓은 지역이나 특수 목적을 갖는 지역의 관제(管制)를 목적으로 이종 센서를 포함한 사물지능통신 디바이스를 이용한 시스템을 구축하거나, 스마트 팜 혹은 환경 감시 등을 위해 이종 센서가 포함된 디바이스를 사용해 사물지능통신 시스템을 구성하였을 경우, 사람의 접근이 용이하지 않은 경우가 발생할 수 있다. 본 발명은 상기의 경우에도 최대한 사물지능통신 시스템의 생존기간을 길게 가져갈 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 센서와 관련된 RESTful 기반의 다양한 리소스를 추가함으로써 향후 더욱 고도화되고 지능화된 사물지능통신 디바이스의 성능에 부합할 수 있는 리소스를 제공할 수 있다. 이를 통해 사물지능통신 디바이스는 센서 별 제어가 가능할 뿐만 아니라, 상황에 따른 개별 센서 제어를 통해 사물지능통신 디바이스의 전력 사용량을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사물지능통신 서비스(M2M 서비스)를 제공하는 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 사물지능통신 시스템의 동작을 단계별로 나타낸 절차도(flow chart, 흐름도)이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 2에서 설명한 절차도에 의해 실제 배터리 관리 시점에 도달한 사물지능통신 디바이스(M2M 장치) 내의 가장 우선순위가 높은 센서를 선택하는 방법을 설명하는 순서도(flow chart)이다.
도 4는 도 1에 도시된 사물지능통신 디바이스에 탑재된 이종의 센서의 상태를 나타내기 위한 RESTful 리소스의 일례를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이종 센서 3개를 각각 가진 사물지능통신 디바이스 6개가 설치된 사물지능통신 시스템에서 처음 3개의 단말(M2M 장치)의 전력량이 임계치에 도달하여 사물지능통신 시스템 내의 센서들이 순차적으로 InterGroup(IG)으로 나누어지는 것을 STEP1, STEP2, 및 STEP3으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버를 나타내는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 다수의 이종 센서를 탑재한 사물지능통신(M2M, “Machine to machine communication”, 또는 MTC, “Machine type communication”, 또는 스마트 디바이스 통신 “Smart device communication”, 또는 “Machine oriented communication”, 또는 IOT, “Internet of things”) 기기 복수 개를 이용하여 하나 이상의 서비스를 제공하는 시스템에 있어서, 각 서비스 및 센서(각 서비스에 따라 센서)가 센싱 데이터를 다르게 수집하는 특징에 따라 M2M 기기(M2M 장치) 내 다수의 센서들에 대해 슬리핑 인터벌(Sleeping interval)과 제안하는 식(Equation)을 적용하여 센서를 분류하고 센서의 종류별 개수 등을 이용한 우선순위 방식으로 개별 디바이스(M2M 장치)의 전원을 관리하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사물지능통신 서비스(M2M 서비스)를 제공하는 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, M2M 장치인 사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114) 각각은, 예를 들어, 스마트 팜(smart farm)의 농작물 생육에 필요한 데이터 정보를 수집하는 다수의 서로 종류가 다른 센서인 이종 센서(120, 121, 122)를 포함한(탑재한) 단말기(단말)를 나타낼 수 있다. M2M 장치는 같은 목적을 가진 이종 센서를 포함할 수 있다.
사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114) 각각은 정해진 임무를 수행하고, 상기 수행결과를 게이트웨이(gateway)를 포함할 수 있는 네트워크(network) 장치(100, 101)를 경유하여 사물지능통신 서버(또는 네트워크 서버)(미도시)에 제공하고, 상기 사물지능통신 서버가 데이터수집 및 분석 등을 통해 사용자 어플리케이션(application)에 서비스 정보(센서 서비스 정보)를 사용할 수 있도록 하는 사물지능통신의 종단에 위치한 장치일 수 있다. 네트워크 장치(101)는 사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114)와 같은 M2M 장치에 통신망을 통해 접속(연결)될 수 있다.
일반적인 사물지능통신 디바이스는 수도 계량기나 전기 검침기가 배치된 가정 또는 사회기반시설이 잘 되어 있는 곳에서 단일 목적을 위한 단일 데이터의 수집 등을 위해 설치되는 반면, 본 발명과 같은 다수의 이종(異種) 센서를 가진 사물지능형통신의 디바이스의 경우 스마트 팜, 비닐하우스, 또는 농경지뿐만 아니라 환경 오염 측정 등을 위해 넓은 들판이나 위험지역 등 사람의 접근이 용이하지 않은 곳에 설치되는 경우가 많을 수 있다. 이 경우, 도난 감지나 유지 보수가 필요한 경우를 제외하고 사람의 접근이 필요 없을 수 있다.
사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114) 각각은 디바이스에 장착된 배터리를 전력으로 이용하여 동작될 수 있다. 배터리에 저장된 전력이 모두 소모되면, 사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114)는 더 이상 동작되지 않는다. 특히, 본 발명과 같이 다수의 이종 센서(120, 121, 122)를 탑재한 사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114)를 포함하는 시스템에서는 다양한 센서로부터 올라오는 데이터를 이용해 서비스를 제공할 수 있다. 그러나 전력량이 일정 수준이하로(일정 수준미만으로) 떨어질 경우 센서 데이터에 대해 아무런 스케줄링(scheduling)을 하지 않는다면, 사물지능통신 시스템은 한 순간에 그 기능을 상실할 수밖에 없다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114)의 배터리 수명을 예측하고 배터리 수명이 다하기 전에 모든 사물지능통신 디바이스의 배터리를 교체하거나 태양광 등의 예비 전력을 이용할 수 있다. 그러나 환경적인 요인에 의해 각 사물지능통신 디바이스의 배터리 교체주기는 일정하지 않으며, 또한 날씨 또는 정전 등의 다양한 이유로 태양광을 이용한 예비 전력이 원활히 공급되지 않는 경우가 발생할 수 있다.
따라서 도 1에 도시된 바와 같이 단일 네트워크 장치(100, 101) 내의 이종 센서(120, 121, 122)를 각각 포함하는 사물지능통신 디바이스(110, 111, 112, 113, 114)가, 각기 다른 전력 사용량에 의해 배터리 잔량이, 사물지능통신 디바이스의 배터리가 가질 수 있는 수명의 최소 임계치 이하로(임계치 미만으로) 낮아질 경우, 사물지능통신 디바이스 내의 이종 센서(120, 121, 122) 중 데이터 인터벌 타임(data interval time, 데이터 미생성 시간 구간)이 가장 긴 센서를 남기고 모두 슬립(sleep) 상태로 전환함으로써, 개별 사물지능통신 디바이스의 수명을 연장시킬 수 있다. 상기 데이터 인터벌 타임은 이종 센서가 데이터를 생성(발생)하지 않는 시간 구간(sleeping interval)을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 사물지능통신 시스템의 동작을 단계별로 나타낸 절차도(flow chart)이다.
도 2를 참조하면, Issuer(요청자)(200)가 앞서 도 1에서 설명한 사물지능통신의 한 디바이스(110, 111, 112, 113, 또는 114)라고 한다면, Hosting SCL(Service Capabilities Layer)(201)은 도 1에서 설명한 네트워크 장치(100, 101) 혹은 사물지능통신 서버(네트워크 기능(capability) 서버, M2M 서버, 또는 네트워크 서버)에 대응될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, Hosting SCL(201)은 사물지능통신 디바이스(200)인 디바이스 어플리케이션(DA, M2M Device Application)으로부터 다양한 데이터를 수신 받아 이를 처리하는 게이트웨이 서비스 케이퍼빌리티 레이어(GSCL, Gateway Service Capabilities Layer) 혹은 네트워크 서비스 케이퍼빌리티 레이어(NSCL, Network Service Capabilities Layer)를 통칭하는 xSCL(201)로 나타낼 수 있다.
사물지능통신 시스템이 구동되면, Issuer(200)는 Hosting SCL(201)에 배터리 모니터링 채널(channel) 생성을 요구한다(210 단계). 모니터링 채널 생성을 요구받은 Hosting SCL(201)은 로컬 프로세싱(local processing)을 통해 배터리 모니터링을 실시(수행)한다(220 단계). Hosting SCL(201)에 의해 채널이 생성되면, Hosting SCL(201)은 Issuer(200)에게 채널 생성(배터리 모니터링 요구 정보)에 대한 응답을 전달한다(211 단계).
Hosting SCL(201)로부터 채널 생성 요구에 대한 응답을 받은 Issuer(200)는 다시 디바이스 배터리의 전력량의 모니터링을 요구한다(212 단계). 본 발명의 실시예에 의하면, 배터리 모니터링은 사물지능통신 표준(예를 들어, ETSI(European Telecommunications Standards Institute) M2M 규격)이 지원하는 배터리 리소스(resource)를 이용하여 사물지능통신 디바이스의 배터리 상태를 체크(check)할 수 있다. 배터리 리소스(resource)는 상기 네트워크 서버(또는 M2M 장치)에 할당될 수 있다. Hosting SCL(201)은 사물지능통신 디바이스(M2M 장치)로부터 올라온 배터리 리소스(배터리 잔량(용량) 데이터)를 확인하고 사물지능통신 디바이스가 구동될 수 있도록 설정된 배터리 용량 임계치(threshold)와 비교한다(221 단계). 이때, 설정된 임계치와 비교하여 사물지능통신 디바이스의 전력량이 충분하다고 판단되면, 다시 Issuer(200)에게 전력 모니터링(전력 모니터링 요구 정보)에 대한 응답을 송신한다(213 단계).
상기와 같이 단말 전력 모니터링 요구(212 단계)와 단말 전력 모니터링 응답(213 단계)을 수행하면서, 단말(M2M 장치)이 정해진 임계치에 도달하게 되면 Hosting SCL(201)은 본 발명에서 제안하는 알고리즘에 따라 해당 사물지능통신 디바이스 내의 이종 센서들 중 가장 우선순위가 큰 이종 센서(데이터 인터벌 타임(data interval time)이 가장 긴 센서)를 선택하라는 정책(policy)을 수행하게 되고(222 단계), 이를 다시 Issuer(200)에게 통보함으로써 사물지능통신 디바이스(M2M device)의 배터리 전략(배터리 구동 전략)을 변경하도록 요구하게 된다(214 단계).
Issuer(200)는 Hosting SCL(201)로 부터 온 정책을 적용하고 다시 Hosting SCL(201)로 배터리 정책 변경에 대한 결과(응답)를 송신한다(215 단계).
도 1 또는 도 2를 참조하여 설명된 M2M 장치(110, 111, 112, 113, 및 114), 네트워크 장치(100 및 101), 및 네트워크 서버는 ETSI M2M 규격에 따른 M2M 시스템에 포함될 수 있다. M2M 장치(110, 111, 112, 113, 및 114), 네트워크 장치(100 및 101), 및 네트워크 서버는 서로 M2M 통신망을 통해 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 2에서 설명한 절차도에 의해 실제 배터리 관리 시점에 도달한 사물지능통신 디바이스 내의 가장 우선순위가 높은 센서를 선택하는 방법을 설명하는 순서도(flow chart)이다.
도 3에 도시된 전체 내용을 설명하기에 앞서, 도 4에 도시된 개별 센서 관리를 위한 센서 리소스(sensor resource)와, 센서 리소스를 통해 센서를 선별할 수 있는 아래의 Equation 1인 [수학식 1]을 설명한다.
[수학식 1]
((m*k)―(i*k))/k
[수학식 1]에서 m은 도 1의 M2M 시스템에 포함된 단말(M2M 장치)의 개수이고, k는 M2M 장치에 포함된 센서(이종센서) 종류의 개수이고, m*k는 M2M 시스템에 포함된 총 센서의 개수이고, i는 상기 임계점(임계치)에 도달한 단말 순서(M2M 장치의 도달 순서 값)일 수 있다. 상기 i는 0을 포함하는 자연수일 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 사물지능통신 디바이스에 탑재된 이종의 센서의 상태를 나타내기 위한 RESTful 리소스의 일례를 설명하는 도면이다. 상기 RESTful 리소스는 도 1 또는 도 2를 참조하여 설명된 네트워크 서버(또는 M2M 장치)에 할당될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, REST(Representational State Transfer)는 월드 와이드 웹(WorldWideWeb)과 같은 분산 하이퍼미디어(Hypermedia) 시스템을 위한 소프트웨어 아키텍처의 한 형식이다. 다시 말해, REST는 네트워크 아키텍처 원리의 모음이라 할 수 있으며, REST 원리를 따르는 시스템은 종종 RESTful이란 용어로 지칭된다.
도 4에서 etsiSensors(etsiSensors 리소스)(400)는 하위에 attribute(401), sensorType(402), <sensorInstances>(403), 및 subscriptions(404) 등의 리소스를 갖는다. attribute(401)는 etsiSensors(400)의 다양한 속성값(예를 들어, 센서의 standbyTime 속성값)을 정의하는데 사용하며, 특히, sensorType(402)는 이기종의 센서(이종 센서)가 포함된 사물지능통신 디바이스가 속한 사물지능통신 시스템 내에 존재하는 센서들(센서들의 종류(type))을 나타내는데 사용될 수 있다.
sensorInstance(403, 410)는 해당 센서의 속성을 포함하는 하위 리소스를 갖는다. sensorInstance(403, 410) 하위의 attribute(411)는 sensorInstace가 가질 수 있는 속성 값을 나타낼 수 있고, sensorGroup(412)과 sensorID(413)는 도 5에서 설명할 InterGroup(인터그룹)의 식별을 위해 사용되는 리소스이다. sensorStatus(414)는 실제 센서의 상태(enable 상태 또는 sleep 상태)를 저장할 수 있는 리소스로서, 도 3의 순서도의 실시에 따라 사물지능통신 기기의 이종 센서의 상태를 변경/저장(변경 또는 저장)할 수 있으며, subscriptions(404, 415)는 RESTful에서 지원하는 구독 리소스이다.
상기 [수학식 1]은 사물지능통신 시스템의 전체 센서 개수를 소팅(Sorting, 분류)하는 소팅(Sorting) 테이블 업데이트 시 생성되는 InterGroup(IG)에 할당(포함)되는 센서의 개수를 식으로 나타난 도식(圖式)이다. 상기 소팅(Sorting) 테이블은 도 1 또는 도 2를 참조하여 설명된 네트워크 서버에 포함된 저장부에 저장될 수 있다.
[수학식 1]은 사물지능통신 디바이스가, 정의된 임계치에 도달했을 때 네트워크 장치 내에서 임계치에 도달된 디바이스의 순서에 의해 도 5의 InterGroup(IG)들 각각 내에 묶어지는 이종 센서의 개수를 나타낸다. 즉, m이 사물지능통신 네트워크 장치에 접속될 수 있는(사물지능통신 네트워크 장치의 영역 내에 배치될 수 있는) 디바이스의 개수라고 한다면, k는 그 디바이스가 가지고 있는 센서 종류의 수를 나타낸다. 따라서 m*k는 사물지능통신 디바이스들이 가지고 있는 총 센서의 개수로 나타낼 수 있으며, 이 때, i는 배터리 임계치에 도달한 사물지능통신 디바이스의 순서를 나타낸다.
이상에서 설명한 내용을 도 5를 통해 도시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이종 센서 3개를 각각 가진 사물지능통신 디바이스 6개가 설치된 사물지능통신 시스템에서 처음 3개의 단말(M2M 장치)의 전력량이 임계치에 도달하여 사물지능통신 시스템 내의 센서들이 순차적으로 InterGroup(IG)으로 나누어지는 것을 STEP1, STEP2, 및 STEP3으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 처음으로(첫 번째로) 배터리 임계치에 도달한 단말(M2M 장치)은 도 5의 STEP 1에서 도시한 바와 같이 [수학식 1]에 의해 m=6, k=3, 및 i=0으로 각각 대응되며, [수학식 1]의 결과는 6으로 6개의 센서가 InterGroup(IG)에 할당(포함)된다. 이 때, InterGroup(IG)의 순서는 알파벳 순서에 따라 A부터 데이터 인터벌 타임이 가장 긴 센서부터 배정된다. 따라서 STEP1에 의해 하나의 센서가 Enable(인에이블 또는 활성화 상태)로 선택이 되면, 자동적으로 사물지능통신 디바이스 내의 나머지 센서들은 모두 슬립(Sleep) 상태로 전환하게 된다. 우선순위가 높은 InterGroup(IG)내의 센서 선별 방법의 실시예는 도 3을 통해 하기에 설명한다.
두 번째 임계치에 도달한 디바이스(M2M 장치)는 도 5의 STEP 2에서 도시한 바와 같이 m=6, k=3, 및 i=1로 각각 대응되며, [수학식 1]의 결과는 5로 5개의 센서가 InterGroup(IG)에 할당된다. 마찬가지로, STEP 3도 전술한 STEP 1 또는 STEP 2와 유사한 방식으로 센서 테이블(소팅(Sorting, 분류) 테이블)이 업데이트(update)되며 각각의 InterGrop(IG) 내의 센서의 개수가 4로 정해지게 된다.
단, 여기서 STEP이 진행될 때마다 센서들의 데이터 인터벌 타임은 미세하게 수시로 변경될 수 있다. 따라서 InterGroup(IG)의 중심값은 k-means Clustering(k-평균 군집화 기법)으로 정해지게 된다. 각 STEP에 따라 InterGroup의 중심값은 아래의 equation 2인 [수학식 2]를 통해 구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112013024120490-pat00001
[수학식 2]에서 St는 t번째 센서(이종 센서)의 data interval time이고, n은 InterGroup(인터그룹)에 포함된 센서의 개수일 수 있다.
[수학식 2]는 InterGroup(IG)의 중심 데이터 인터벌 타임(데이터 인터벌 타임의 중심값)을 구하는 식이다.
[수학식 2]에 의해, 각 테이블(소팅(sorting) 테이블)에 포함된 각 InterGroup(IG)의 순서마다 중심 데이터 인터벌 타임이 정해지게 되며, [수학식 2]는 InterGroup(IG)내 속한 모든 센서의 데이터 인터벌 타임을 InterGroup(IG) 내에 속한 센서의 개수로 나누어 주는 것임을 알 수 있다. 따라서 소팅(Sorting) 테이블 생성 시 InterGroup A, InterGroup B, 및 InterGroup C 등은 각각 그 InterGroup의 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)된다. 상기 태깅 동작은 도 1 또는 도 2를 참조하여 설명된 네트워크 서버에 포함된 제어부(또는 애플리케이션)에 의해 수행될 수 있다.
상기 설명한 내용을 바탕으로 사물지능통신 시스템에서 이종의 센서를 포함(탑재)한 디바이스의 배터리 전력량이 임계치에 도달했을 경우 그 순서에 따라 디바이스 내의 가장 우선순위가 높은 센서를 선별(선택)할 수 있도록 도시한 실시예가 순서도인 도 3이다.
도 3을 참조하면, 도 2에서 배터리 모니터링 채널이 생성된 이후 Hosting SCL(201)은 사물지능통신 시스템내의 사물지능통신 디바이스들(M2M 장치들)에서 올라오는 디바이스의 전력량(BT)을 모니터링하기 시작한다(301 단계). 이때, 각각의 디바이스는 시스템에서 정한 디바이스 배터리의 임계치(Th)와 비교(302 단계)하여 임계치보다 배터리의 전력량(배터리 잔량)이 낮을 경우 사물지능통신 시스템 내의 모든 디바이스들의 센서에 대한 소팅(Sorting, 분류) 테이블을 갱신한다(303 단계). 소팅(Sorting) 테이블은 앞서 설명한 데이터 인터벌 타임과 [수학식 1]을 이용해 생성하며, 테이블 내 각각의 InterGroup(IG) 값은 앞서 설명한 [수학식 2]에 의해 구해진 값으로 대체되며, 그룹핑(grouping)된다.
소팅(Sorting) 테이블(table)이 업데이트되고 나면(303 단계), 임계치에 도달한 M2M 장치의 이종센서가 포함되고 데이터 인터벌 타임이 가장 긴 InterGroup(IG) 내의 센서군을 선택한다(304 단계). 이때, 센서의 개수는 InterGroup(IG) 내 다른 센서의 개수보다 적은 것을 우선적으로 선택하되 만약 후보로 선택된 센서의 개수가 해당 InterGroup 내에 속한 다른 센서와 개수가 같을 경우 랜덤 초이스(random choice)를 통해 센서 후보군을 선택한다(310 단계). 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 304 단계에서 센서의 개수가 적은 것을 우선적으로 선택하는 동작 및 310 단계는 생략(제거)될 수 있다.
상기의 순서에 따라 해당 InterGroup 내 센서군이 선택되면, 선택되어진 센서군 내에서 가장 데이터 인터벌 타임이 긴 센서를 후보로 선택한다(305 단계). 후보로 선택한 센서는 다시 라운드 로빈 스케줄링(Round Robin Scheduling, 순차 실행 계획)에 부합되는 센서인지 확인(306 단계)한 후, 부합되는 센서인 경우 후보로 선택된 센서를 최종 선택 센서(최종 활성화되는 센서)로 선정하고(307 단계), 센서가 속한 임계치에 도달한 디바이스 내의 다른 센서는 모두 슬리핑(Sleeping) 상태로 도 4에 도시된 sensorStatus 리소스(414)를 변경시킨다. 또한 배터리 임계치에 도달한 사물지능통신 디바이스는 업데이트(330 단계)를 통해 디바이스 배터리 모니터링(301 단계)에서 제외되고, 사물지능통신 디바이스 내에서 선정된 센서 및 제외된 센서도 다음 배터리 전력 임계치에 도달한 디바이스가 발생되어 소팅(Sorting) 테이블을 생성할 때 제외하게 된다.
만약 후보로 선택된 센서가 라운드 로빈 스케줄링에 부합되지 않는다면(306 단계), 후보로 선정된 센서군은 다음 선택 시 제외가 되고(320 단계), 후 순위 센서군이 후보로 오르게 된다. 이후 상기에서 설명한 과정을 반복하게 되는데, 만약 InterGroup(IG) 내에 만족하는 센서가 있지 않다면, 순서도 내의 절차의 반복을 통해 다음 InterGroup(IG)으로 후보 센서군이 넘어가게 된다.
따라서 상술한 바와 같이 도 3에 따라 명시한 [수학식 1]과 센서의 데이터 인터벌 타임, 그리고 센서의 종류별 개수를 이용해 가장 우선순위가 높은 센서를 선정하되, 라운드 로빈 스케줄링(Round Robin Scheduling)을 이용하여, 각각의 이종 센서가 사물지능통신 시스템 내에서 중복되지 않고, 골고루 선택되어 시스템 전체를 안정적이고, 강건하게 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법이 다음과 같이 설명된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, M2M 장치인 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법은, 네트워크 서버(도 1의 100 또는 도 2의 201)가, 이종 센서들(Heterogeneous Sensors)(120, 121, 122)을 포함하는 M2M 장치들(110, 111, 112, 113, 114) 각각의 배터리 잔량(배터리의 잔여 용량)이 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량(배터리 전력량)의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 순차적으로 확인할 수 있고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(데이터를 생성하지 않는 시간 구간)을 가지는 이종 센서를 선택하는 단계와, 네트워크 서버(100 또는 201)가, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록(활성화 상태가 되도록) 제어하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록(슬립(sleep) 상태가 되도록) 제어하는 정보(제어 정보 또는 제어 신호)를 M2M 장치들 각각에 전달(전송)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이종 센서를 선택하는 단계는, 네트워크 서버(100 또는 201)가, 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 모니터링 요구 정보에 응답하여 M2M 장치들(110, 111, 112, 113, 114) 각각에 포함된 배터리의 모니터링을 수행하는 단계와, 네트워크 서버(100 또는 201)가, M2M 장치들 각각의 전력 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 임계치와 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량을 비교하는 것에 의해 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모니터링은 네트워크 서버(100 또는 201)에 할당되고 M2M 장치들 각각의 배터리의 상태를 나타내는 배터리 리소스를 이용하는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 배터리 리소스는 ETSI M2M 규격인 ETSI TS 102 690에 기술되어 있는 배터리 관련 정보인 etsiBattery 리소스일 수 있다.
상기 제어 정보를 M2M 장치들 각각에 전달하는 단계는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어되고 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서가 오프(off)되도록 제어될 때, 네트워크 서버(100 또는 201)가, 네트워크 서버(100 또는 201)에 할당되고 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 상태를 나타내는 센서 리소스들(resources) 중 sensorStatus 리소스에, 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서의 상태를 인에이블(enable) 상태(또는 활성화 상태)로 저장하고 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서의 상태를 슬립(sleep) 상태(또는 sleeping 상태)로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이종 센서를 선택하는 단계는, 네트워크 서버(100 또는 201)가, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택하기 위한 인터그룹들(intergroups)을 포함하는 분류 테이블(sorting table)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 인터그룹들 각각에 포함(할당)된 M2M 장치들의 이종 센서들의 개수는, M2M 장치들의 개수와 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값에서, 상기 임계치에 도달한 M2M 장치의 도달 순서 값에 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값을 뺀 값을 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수로 나눈 값으로 결정될 수 있다. 상기 인터그룹들 각각은, 인터그룹들 각각에 포함된 이종 센서들이 가지는 데이터 인터벌 타임들의 평균값인 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)될 수 있다.
상기 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 중 상기 임계치에 도달한 M2M 장치에서 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서가 선택된 경우, 네트워크 서버(100 또는 201)는, 상기 분류 테이블을 업데이트할 때 임계치에 도달한 M2M 장치(또는 M2M 장치의 이종 센서들)를 상기 업데이트된 분류 테이블에서 제외할 수 있다.
상기 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법은, 네트워크 서버(100 또는 201)가, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택한 후 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄(Round Robin Scheduling)에 부합하는 센서인 지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄에 부합(해당)하는 센서인 경우, 상기 제어 정보를 M2M 장치들 각각에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버(500)를 나타내는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 6, 및 도 1 내지 도 5를 참조하면, 네트워크 서버(500)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 네트워크 서버(100 또는 201)의 실시예로서, 통신부(505), 저장부(510), 및 제어부(515)를 포함한다. 네트워크 서버(500)는 네트워크 애플리케이션 서버(network application server)로도 언급될 수 있다.
제어부(515)는, 이종 센서들(120, 121, 122)을 포함하는 M2M 장치들(110, 111, 112, 113, 114) 각각의 배터리 잔량이 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 순차적으로 확인할 수 있고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(data interval time)을 가지는 이종 센서를 선택한다.
통신부(505)는, 제어부(515)의 제어에 의해, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록 제어하는 정보(제어 정보 또는 제어 신호)를 M2M 장치들 각각에 전달(전송)한다.
제어부(515)는, 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 모니터링 요구 정보에 응답하여 M2M 장치들(110, 111, 112, 113, 114) 각각에 포함된 배터리의 모니터링을 수행하고, 제어부(515)는, 상기 M2M 장치들 각각의 전력 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 임계치와 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량을 비교하는 것에 의해 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인할 수 있다.
상기 배터리 모니터링은 네트워크 서버(500)에 포함된 저장부(510)에 할당되고(저장되고) M2M 장치들 각각의 배터리의 상태를 나타내는 배터리 리소스를 이용하는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 배터리 리소스는 ETSI M2M 규격인 ETSI TS 102 690에 기술되어 있는 배터리 관련 정보인 etsiBattery 리소스일 수 있다.
제어부(515)에 의해 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어되고 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서가 오프(off)되도록 제어될 때, 제어부(515)는, 네트워크 서버(500)의 저장부(510)에 할당되고 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 상태를 나타내는 센서 리소스들(resources) 중 sensorStatus 리소스에, 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서의 상태를 인에이블(enable) 상태로 저장하고 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 M2M 장치들 각각의 이종 센서의 상태를 슬립(sleep) 상태로 저장할 수 있다.
제어부(515)는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택하기 위한 인터그룹들(intergroups)을 포함하는 분류 테이블(sorting table)을 네트워크 서버(500)의 저장부(510)에 생성하도록 제어할 수 있다. 상기 인터그룹들 각각에 포함(할당)된 M2M 장치들의 이종 센서들의 개수는, M2M 장치들의 개수와 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값에서, 상기 임계치에 도달한 M2M 장치의 도달 순서 값에 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값을 뺀 값을 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수로 나눈 값으로 결정될 수 있다. 상기 인터그룹들 각각은, 인터그룹들 각각에 포함된 이종 센서들이 가지는 데이터 인터벌 타임들의 평균값인 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)될 수 있다.
상기 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 중 상기 임계치에 도달한 M2M 장치에서 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서가 선택된 경우, 제어부(515)는, 상기 분류 테이블을 업데이트할 때 임계치에 도달한 M2M 장치(또는 M2M 장치의 이종 센서들)를 상기 업데이트된 분류 테이블에서 제외할 수 있다.
제어부(515)는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택한 후 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄(Round Robin Scheduling)에 부합하는 센서인 지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄에 부합(해당)하는 센서인 경우, 상기 제어 정보를 M2M 장치들 각각에 통신부(505)를 통해 전달할 수 있다.
제어부(515)는 CPU(central processing unit)의 기능을 수행하고, 네트워크 서버(500)에 포함된 구성요소들(통신부(505) 및 저장부(510))의 전체적인 동작을 제어한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 저장부(510)는 제어부(515) 내에 배치될 수도 있다.
본 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(fieldprogrammable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 네트워크 서버
101: 네트워크 서버
110: M2M 장치
111: M2M 장치
112: M2M 장치
113: M2M 장치
114: M2M 장치
120: 이종 센서
121: 이종 센서
122: 이종 센서
500: 네트워크 서버
505: 통신부
510: 저장부
515: 제어부

Claims (14)

  1. M2M 장치인 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법에 있어서,
    (a) 네트워크 서버가, 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(data interval time)을 가지는 이종 센서를 선택하는 단계; 및
    (b) 상기 네트워크 서버가, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록 제어하는 정보를 상기 M2M 장치들 각각에 전달하는 단계
    를 포함하는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 네트워크 서버가, 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 M2M 장치들 각각에 포함된 배터리의 모니터링을 수행하는 단계; 및
    (a2) 상기 네트워크 서버가, 상기 M2M 장치들 각각의 전력 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 임계치와 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량을 비교하는 것에 의해 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하는 단계를 포함하는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (a1) 단계의 배터리 모니터링은 상기 네트워크 서버에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 배터리의 상태를 나타내는 배터리 리소스를 이용하는 것에 의해 수행되는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어되고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서가 오프(off)되도록 제어될 때, 상기 네트워크 서버가, 상기 네트워크 서버에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 상태를 나타내는 센서 리소스들(resources) 중 sensorStatus 리소스에, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서의 상태를 인에이블(enable) 상태로 저장하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서의 상태를 슬립(sleep) 상태로 저장하는 단계를 포함하는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    상기 네트워크 서버가, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택하기 위한 인터그룹들(intergroups)을 포함하는 분류 테이블을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 인터그룹들 각각에 포함된 M2M 장치들의 이종 센서들의 개수는, 상기 M2M 장치들의 개수와 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값에서 상기 임계치에 도달한 M2M 장치의 도달 순서 값에 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값을 뺀 값을 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수로 나눈 값으로 결정되고,
    상기 인터그룹들 각각은, 상기 인터그룹들 각각에 포함된 이종 센서들이 가지는 데이터 인터벌 타임들의 평균값인 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)되는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법은,
    (c) 상기 네트워크 서버가, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택한 후 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄에 부합하는 센서인 지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 중 상기 임계치에 도달한 M2M 장치에서 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서가 선택된 경우, 상기 네트워크 서버는, 상기 분류 테이블을 업데이트할 때 상기 임계치에 도달한 M2M 장치를 제외하는 사물지능통신 기기의 전원 관리 방법.
  8. 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 M2M 장치들 각각을 구동시키는 배터리 용량의 최소값인 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하고, 상기 임계치 미만으로 낮아진 배터리 잔량을 가진 M2M 장치들 각각에 포함된 이종 센서들 중 최대의 데이터 인터벌 타임(data interval time)을 가지는 이종 센서를 선택하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 의해, 상기 선택된 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서는 오프(off)되도록 제어하는 정보를 상기 M2M 장치들 각각에 전달하는 통신부
    를 포함하는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 M2M 장치들 각각에 포함된 배터리의 모니터링을 수행하고,
    상기 제어부는, 상기 M2M 장치들 각각의 전력 모니터링 요구 정보에 응답하여 상기 임계치와 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량을 비교하는 것에 의해 상기 M2M 장치들 각각의 배터리 잔량이 상기 임계치 미만으로 낮아지는 지 여부를 확인하는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배터리 모니터링은 상기 네트워크 서버에 포함된 저장부에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 배터리의 상태를 나타내는 배터리 리소스를 이용하는 것에 의해 수행되는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서만 온(on)되도록 제어되고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서가 오프(off)되도록 제어될 때, 상기 제어부는, 상기 네트워크 서버의 저장부에 할당되고 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 상태를 나타내는 센서 리소스들(resources) 중 sensorStatus 리소스에, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서의 상태를 인에이블(enable) 상태로 저장하고 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 제외한 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서의 상태를 슬립(sleep) 상태로 저장하는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택하기 위한 인터그룹들(intergroups)을 포함하는 분류 테이블을 상기 네트워크 서버의 저장부에 생성하도록 제어하며,
    상기 인터그룹들 각각에 포함된 M2M 장치들의 이종 센서들의 개수는, 상기 M2M 장치들의 개수와 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값에서 상기 임계치에 도달한 M2M 장치의 도달 순서 값에 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수를 곱한 값을 뺀 값을 상기 M2M 장치들 각각의 이종 센서들의 개수로 나눈 값으로 결정되고,
    상기 인터그룹들 각각은, 상기 인터그룹들 각각에 포함된 이종 센서들이 가지는 데이터 인터벌 타임들의 평균값인 데이터 인터벌 타임의 중심값으로 태깅(tagging)되는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서를 선택한 후 상기 선택된 이종 센서가 라운드 로빈 스케줄에 부합하는 센서인 지 여부를 확인하는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 이종 센서들을 포함하는 M2M 장치들 중 상기 임계치에 도달한 M2M 장치에서 최대의 데이터 인터벌 타임을 가지는 이종 센서가 선택된 경우, 상기 제어부는, 상기 분류 테이블을 업데이트할 때 상기 임계치에 도달한 M2M 장치를 제외하는 사물지능통신 기기의 전원 관리를 위한 네트워크 서버.
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