KR102505823B1 - 센서 정보의 신선도를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

센서 정보의 신선도를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 센서 정보의 신선도 제어 방법은 복수의 센서 정보를 수신하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보를 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성하는 단계와, 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계를 포함한다.

Description

센서 정보의 신선도를 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE FRESHNESS OF SENSOR INFORMATION}
본 개시는 센서 정보의 신선도를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
시스템은 센서, 슬레이브 장치, 마스터 장치, 및 데이터 서버로 구성된다. 센서의 센서 정보는 마스터-슬레이브 장치 관계를 통해 데이터 서버로 전송되는 것이다.
마스터 장치는 정보의 수집, 통합, 및 변환을 목적으로 설계된다. 마스터 장치는 센서와 연결된 슬레이브 장치로 센서 정보를 요청하고, 슬레이브 장치로부터 센서 정보를 수신하고, 통합된 센서 정보를 목적에 맞게 변환하여 데이터 서버로 전송하는 역할을 수행한다.
실시예들은 센서 정보의 신선도를 제어하여 불필요한 센서 정보를 제거하고 활용 가치가 있는 센서 정보만 시기 적절하게 전달하는 기술을 제공할 수 있다.
다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
일 실시예에 따른 센서 정보의 신선도 제어 방법은 복수의 센서 정보를 수신하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보를 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성하는 단계와, 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계를 포함한다.
상기 신선도의 결정 요소는 센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 생성하는 단계는 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보의 통합 신선도를 계산하는 단계와, 상기 통합 신선도에 기초하여 상기 센서 정보 메시지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 신선도를 계산하는 단계는 센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화에 기초하여 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 통합 신선도를 계산하는 단계는 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 이용하여 상기 복수의 센서 정보로부터 신선도가 낮은 센서 정보를 제거하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보에서 제거된 정보 이외의 나머지 센서 정보들의 신선도에 기초하여 상기 통합 신선도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 복수의 센서 정보의 신선도에 기초하여 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 조절하는 단계는 상기 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 장치로 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 요청 시각을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조절하는 단계는 상기 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 장치로 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 센서 정보 신선도 제어 장치는 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리와, 상기 인스트럭션을 실행시키기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 인스트럭션이 실행될 때, 상기 프로세서는 복수의 센서 정보를 수신하고, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보를 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성하고, 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송한다.
상기 신선도의 결정 요소는 센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하고, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보의 통합 신선도를 계산하고, 상기 통합 신선도에 기초하여 상기 센서 정보 메시지를 생성할 수 있다.
상기 프로세서는 센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화에 기초하여 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 이용하여 상기 복수의 센서 정보로부터 신선도가 낮은 센서 정보를 제거하고, 상기 복수의 센서 정보에서 제거된 정보 이외의 나머지 센서 정보들의 신선도에 기초하여 상기 통합 신선도를 계산할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 센서 정보의 신선도에 기초하여 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 장치로 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 요청 시각을 조절할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 장치로 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기를 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 센서 정보의 신선도 제어 방법은 복수의 센서 정보를 수신하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보를 제거하여 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보에서 제거된 정보 이외의 나머지 센서 정보들을 조합하여 센서 정보 메시지를 생성하는 단계와, 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 조절하는 단계는 상기 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 장치로 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 요청 시각을 조절하는 단계 또는 상기 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 장치로 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 센서 정보의 신선도 제어 방법은 복수의 센서 정보를 수신하는 단계와, 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보를 제거한 후 나머지 센서 정보들의 신선도를 이용하여 통합 신선도를 계산하는 단계와, 상기 통합 신선도에 기초하여 상기 나머지 센서 정보들을 조합하여 센서 정보 메시지를 생성하는 단계와, 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 센서 정보 전달 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마스터 장치와 슬레이브 장치 간 정보 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 센서 정보의 신선도 변화의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 센서 정보의 신선도 변화의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 센서 정보의 신선도를 개선하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 마스터 장치가 센서 정보의 신선도를 이용하여 정보 수요자에게 정보를 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 센서 정보 신선도 제어 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 센서 정보 신선도 제어 장치를 활용하여 전송하는 예들을 나타낸다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 센서 정보 전달 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 마스터 장치와 슬레이브 장치 간 정보 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
센서 정보 전달 시스템(10)은 하나 이상의 센서(100), 하나 이상의 슬레이브 장치(200), 마스터 장치(300), 및 데이터 서버(400)를 포함한다. 센서(100)의 센서 정보는 마스터 장치(300)와 슬레이브 장치(200) 관계를 통해 데이터 서버(400)로 전성되는 것이다. 이때, 데이터 서버(400)는 정보 수요자를 의미한다.
센서(100)는 센서 정보를 생성하고, 센서 정보를 슬레이브 장치(200)로 전송할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 하나 이상의 센서(100)와 연결되어, 연결된 센서(100)로부터 센서 정보를 수신할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 센서(100)로부터 센서 정보를 주기적으로 수집해서 저장할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 센서 정보의 요청에 응답하여 수집된 하나 이상의 센서 정보를 마스터 장치(300)로 전송할 수 있다.
마스터 장치(300)는 각 슬레이브 장치(200)로 센서 정보를 요청하고, 각 슬레이브 장치(200)로부터 센서 정보를 수신할 수 있다. 즉, 마스터 장치(300)는 복수의 센서 정보를 수집할 수 있다.
마스터 장치(300)는 하나 이상의 슬레이브 장치(200)로부터 수신된 복수의 센서 정보를 통합하여 센서 정보 메시지를 생성하고, 센서 정보 메시지를 목적에 맞게 변환하여 데이터 서버(400)로 전송할 수 있다. 즉, 마스터 장치(300)는 센서 정보에 대해 수집, 통합, 및 변환을 수행할 수 있다. 마스터 장치(300)는 서로 다른 통신 프로토콜의 변환, 정보 수집에 따른 데이터 구조의 재결합, 정보의 공급자와 수요자 네트워크의 브로커, 다양한 응용서비스 제공자 등 적어도 하나 이상의 목적에 따라 사용될 수 있다.
센서(100)의 센서 정보가 슬레이브 장치(200)에서 마스터 장치(300)를 통해 데이터 서버(400)로 전송되는 절차는 1)요청(request)-응답(response) 절차, 2)구독(subscribe) 절차, 및 3)알람(alarm) 절차로 구성될 수 있다.
1)요청(request)-응답 절차
이는, 마스터 장치(300)가 슬레이브 장치(200)에 요청하면, 슬레이브 장치(200)가 마스터 장치(200)로 응답하는 것이다.
마스터 장치(300)는 슬레이브 장치(200)로 센서 정보를 요청할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 센서 정보의 요청에 응답하여 센서(100)로부터 수신하여 저장된 센서 정보를 마스터 장치(300)로 전송할 수 있다. 마스터 장치(300)는 하나 이상의 슬레이브 장치(200)로부터 수신된 센서 정보를 통합하고, 통합된 메시지를 변환하여 데이터 서버(400)로 전송할 수 있다.
2)구독(subscribe) 절차
이는, 마스터 장치(300)가 슬레이브 장치(200)로부터 주기적으로 업데이트된 센서 정보를 전달받는 것이다.
마스터 장치(300)는 슬레이브 장치(200)로 센서 정보의 구독(subscribe)을 요청할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 구독 요청에 응답하여 일정 주기에 따라 요청 시 일정 주기에 따라 업데이트된 센서 정보를 마스터 장치(300)로 전달(publish)할 수 있다. 이때, 슬레이브 장치(200)는 일정 주기에 따라 센서(100)로부터 센서 정보를 수신하여 저장된 센서 정보를 업데이트할 수 있다.
또한, 마스터 장치(300)는 슬레이브 장치(200)로 센서 정보의 비구독(unsubscribe)을 요청할 수 있다.
3)알람(alarm) 절차
이는, 센서(100)의 알람을 마스터 장치(300)로 알리기 위한 것이다.
센서(100)는 알람(alarm) 신호를 슬레이브 장치(200)로 전송할 수 있다. 슬레이브 장치(200)는 알람 신호에 응답하여 요청 없이 알람 정보를 마스터 장치(300)로 전송할 수 있다. 마스터 장치(300)는 알람 정보에 응답하여 응답(ack)을 생성하고, 응답(ack)을 슬레이브 장치(200)로 전송할 수 있다.
마스터 장치(300)는 1), 2), 및 3)의 절차를 제어하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 마스터 장치(300)는 슬레이브 장치(200)로 센서 정보의 요청 시각(request timestamp)을 조절할 수 있다. 마스터 장치(300)는 업데이트되는 센서 정보의 구독 주기(publish period)를 조절할 수도 있다. 또는, 마스터 장치(300)는 슬레이브 장치(200)로부터 알람(alarm) 정보 수신 시 데이터 서버(400)로의 전송 제어 등을 수행할 수 있다.
1), 2), 및 3)의 절차를 통해 마스터 장치(300)가 데이터 서버(400)로 통합된 센서 정보를 전송하기 위해, 마스터 장치(300)는 하나 이상의 슬레이브 장치(200)로부터 수집된 복수의 센서 정보의 신선도(freshness)를 제어하여 복수의 센서 정보로부터 신선한 센서 정보들만 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성할 수 있다. 이때, 마스터 장치(300)는 복수의 센서 정보 중 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절할 수 있다. 마스터 장치(300)는 신선도가 낮은 센서 정보를 전송한 슬레이브 장치(200)를 제어할 수 있는데, 예를 들어, 슬레이브 장치(200)로 센서 정보의 요청 시각(request timestamp)을 조절하거나, 또는 업데이트되는 센서 정보의 구독 주기(publish period)를 조절할 수 있다.
센서 정보의 신선도는 센서(100) 등의 정보 생산자로부터 정보(실시간성 정보)가 생성되어 슬레이브 장치(200), 마스터 장치(300), 또는 데이터 서버(400) 등의 정보 수요자까지 전달 및 소비되는 시간 변화에 따른 센서 정보의 가치의 척도(index)를 의미하는 것으로 정의할 수 있다. 즉, 신선한 센서 정보는 정보의 활용 가치가 있어, 부패하지 않은 정보를 의미하는 것이다.
즉, 마스터 장치(300)는 불필요한 센서 정보를 제거하고, 활용 가치가 높은 신선한 센서 정보들만 시기 적절하게 정보 수요자, 예를 들어, 데이터 서버(400)로 전송할 수 있다.
이하에서는, 센서 정보의 신선도에 대해서 더 상세히 설명하고, 마스터 장치(300)가 센서 정보의 신선도를 제어하여 센서 정보들을 조합한 센서 정보 메시지를 생성하고, 이를 정보 수요자에게 전송하는 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 센서 정보의 신선도 변화의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
센서 정보의 신선도는 시간 변화에 영향을 받는다. 시간이 경과함에 따라서 센서 정보의 부패 정도가 증가하여 센서 정보의 신선도는 점차 감소하는 것이다. 도 3에서는 이를 설명하기 위해 시간 변화에 따라 변화하는 과일의 신선도를 예로 들고 있는데, 상온에서 하루가 채 지나지 않은 바나나의 신선도는 4일이 지난 바나나보다 더 높다는 것을 알 수 있다. 마찬가지로,
시간 변화에 따라 지속적으로 업데이트되는 센서 정보의 경우에는, 센서 정보가 새롭게 생성될 때마다 기존에 생성된 센서 정보의 활용 가치는 감소하여 신선도(freshness)가 작아진다. 즉, 센서 정보의 신선도는 생산자(즉, 센서)로부터 정보가 생성되어 수요자(즉, 데이터 서버)가 정보를 소비하기까지의 경과 시간(센서 정보의 나이)에 반비례하는 것이다.
도 4는 센서 정보의 신선도 변화의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
센서 정보의 신선도는 센서 정보의 생성 주기에도 영향을 받을 수 있다. 도 4에서는 센서 정보의 생성 주기에 따른 센서 정보의 신선도 변화를 보여준다.
짧은 주기로 업데이트되는 센서 정보는 새로 생성된(또는 발생된) 센서 정보로 자주 교체가 되어 신선도 감소가 빠르다. 이는 주기적으로 발생하는 센서 정보의 경우에는 단위 시간 당 부패 정도가 크기 때문에 신선도 감소가 빠른 것이다.
반대로 간헐적으로 발생되는 장치 오류 등의 알람 정보와 같은 센서 정보는 시간이 지나더라도 신선도 유지가 반드시 필요하므로, 시간 경과에 따른 신선도 감소는 상대적으로 적다. 이는 간헐적으로 발생하는 센서 정보의 경우에는 단위 시간 당 부패 정도가 상대적으로 작기 때문이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 센서 정보는 시간 경과에 따라 부패 정도가 증가하여 정보의 가치가 사라지므로, 마스터 장치(300)는 신선도를 최대화할 수 있는 센서 정보의 신선도를 개선할 필요가 있다.
도 5는 센서 정보의 신선도를 개선하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서는 서로 다른 시각에 도착한 두 가지 센서 정보 1, 2의 센서 정보 나이 변화와 센서 정보의 획득을 제어하는 방법에 따른 신선도 개선을 나타낸 것이다.
마스터 장치(300)에 먼저 도착한 센서 정보 1은 마스터 장치(300)로부터 통합된 정보를 데이터 서버(400)로 전송하는 시점에서 센서 정보 2와 비교하여 상대적으로 센서 정보의 나이가 더 높다. 마스터 장치(300)가 센서 정보 1의 도착 시점을 늦추고, 센서 정보 2의 도착 시점을 앞당기기 위해 슬레이브 장치(200)에 대해 센서 정보의 생성 시기에 대한 조정을 수행하면, 두 센서 정보 모두 신선도 유지가 가능하다. 마스터 장치(300)와 슬레이브 장치(200) 간에 센서 정보의 획득을 제어하는 방법을 통해 센서 정보가 소비(데이터 서버(400)로 전송)되는 시점에서 센서 정보 1과 2의 나이를 비슷한 시점으로 맞춘다면, 마스터 장치(300)에서 통합된 센서 정보의 신선도를 개선할 수 있다.
도 6은 마스터 장치가 센서 정보의 신선도를 이용하여 정보 수요자에게 정보를 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
센서 정보의 신선도는 변화 결정 요소에 기초하여 결정될 수 있으며, 표 1은 센서 정보의 신선도를 변화시키는 변화 결정 요소를 나타낸다. 센서 정보의 신선도를 변화시키는 변화 결정 요소는 도 3 및 도 4에서 설명한 센서 정보의 시간 변화 및 센서 정보의 생성 주기 이외에 센서 정보의 값(value) 또는 상태(state)의 변화를 포함할 수 있다. 센서 정보의 값(value) 또는 상태(state)의 변화의 크기는 센서 정보의 가치를 반영하기 때문에 센서 정보의 신선도에 영향을 끼치는 것이다.
(1) 시간 변화
센서 정보의 시간 변화는 센서 정보의 생성 후 경과 시간을 의미하는 것이다. 신선도는 시간 경과에 따라 센서 정보의 부패 정도가 증가하기 때문에 점차 감소한다.
(2) 값(value) 또는 상태(state) 변화
센서 정보의 값(value) 또는 상태(state)의 변화가 작다면, 마스터 장치(300)는 센서 정보의 시간 변화에 따른 가치가 크지 않다고 판단, 센서 정보의 신선도 감소 변화는 클 것이다. 반대로, 값 또는 상태 변화가 크다면, 마스터 장치(300)는 시간이 경과되더라도 중요한 센서 정보로 판단, 센서 정보 신선도 감소 변화는 상대적으로 작아 신선도가 높을 것이다.
(3) 생성 빈도
센서 정보 생성 빈도가 큰 주기적인 센서 정보는 새롭게 업데이트 되는 정보의 영향으로 신선도가 크지 않다. 반대로, 간헐적으로 발생되는 장치 오류 등 생성 빈도가 낮은 센서 정보는 시간 변화에 따른 센서 정보 신선도 유지가 필요하다.
Figure 112020091053150-pat00001
표 1에 정의된 기호는 아래와 같다.
Figure 112020091053150-pat00002
: 센서 정보 생성 후 시간 변화
Figure 112020091053150-pat00003
: 센서 정보 값(value) 또는 상태(state)의 변화를 나타내며, 일 예로,
Figure 112020091053150-pat00004
와 같이 표현할 수 있음.
Figure 112020091053150-pat00005
는 t 시각에 센서 정보 i의 상태 또는 값,
Figure 112020091053150-pat00006
는 평균 또는 최근 일반적 상태일 때 센서 정보 i의 상태 또는 값
Figure 112020091053150-pat00007
: 센서 정보의 생성 빈도(frequency). 주기적으로 발생되는 센서 정보는 생성 빈도가 크나, 비주기적으로 발생되는 알람 정보는 생성 빈도가 작음.
Figure 112020091053150-pat00008
: 시간에 따른 센서 정보의 신선도의 변화 정도. 일반적으로 시간 경과에 따라 신선도는 감소하나, 감소 변화의 정도(기울기)에 따라 시간에 따른 신선도는 감소량의 정도는 다를 수 있음.
Figure 112020091053150-pat00009
,
Figure 112020091053150-pat00010
,
Figure 112020091053150-pat00011
: 각 센서 정보 변화 요소에 따른 경계 값(threshold)
표 1에 따르면, 신선도는 시간에 따라 점차 감소하는 값이며, 센서 정보 값(state) 변화가 클수록 시간에 따른 신선도가 감소되는 기울기는 작고, 생성 빈도가 클수록 시간에 따른 신선도 감소 비율은 점차 증가를 나타낸다.
마스터 장치(300)는 정보의 가치를 판단하는 하나의 척도(index)로 센서 정보의 신선도를 이용할 수 있는 것이다. 예를 들어, 마스터 장치(300)는 도 6에 도시된 순서도와 같이 센서 정보의 신선도를 제어하여 신선한 센서 정보들만 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성하고, 이를 정보 수요자에게 전송할 수 있다. 이하에서, 도 6을 참조하여 이를 상세히 설명한다.
610 단계에서, 마스터 장치(200)는 각 슬레이브 장치(200)로부터 센서 정보를 수신할 수 있다. 즉, 마스터 장치(200)는 복수의 센서 정보를 수신할 수 있다.
620 단계에서, 마스터 장치(200)는 센서 정보의 신선도 함수를 도출할 수 있다.
마스터 장치(200)는 센서 정보 i의 상태 변화
Figure 112020091053150-pat00012
, 센서 정보 생성 주기
Figure 112020091053150-pat00013
를 기반으로 시간에 따른 신선도 함수
Figure 112020091053150-pat00014
를 도출할 수 있다.
Figure 112020091053150-pat00015
는 센서 정보 i의 부패 정도를 나타내는 센서 정보 나이 함수로 신선도 함수
Figure 112020091053150-pat00016
에 반비례한다. 일 예로,
Figure 112020091053150-pat00017
를 나타내면 아래와 같이 모델링할 수 있다.
Figure 112020091053150-pat00018
Figure 112020091053150-pat00019
는 센서 정보가 생성된 시각
Figure 112020091053150-pat00020
부터 시간 경과에 따라 점차 증가한다. 여기서,
Figure 112020091053150-pat00021
는 시간 경과에 따른 부패 변화의 정도를 나타내는 값으로,
Figure 112020091053150-pat00022
값은 각 센서 정보마다 정보의 상태 변화
Figure 112020091053150-pat00023
에 반비례하고, 생성 주기
Figure 112020091053150-pat00024
에 비례한다. 센서 정보 나이 변화율
Figure 112020091053150-pat00025
값을 아래와 같이 모델링할 수 있다.
Figure 112020091053150-pat00026
여기서,
Figure 112020091053150-pat00027
는 센서 정보 i의 생성 빈도,
Figure 112020091053150-pat00028
는 마스터와 슬레이브 간 데이터 전송율(data rate),
Figure 112020091053150-pat00029
는 t 시각에 센서 정보 i의 상태(state) 또는 값,
Figure 112020091053150-pat00030
는 평균 또는 최근 일반적 상태일 때 센서 정보 i의 상태(state) 또는 값(value)을 나타낸다.
센서 정보 나이 변화율
Figure 112020091053150-pat00031
는 단일한 센서 정보 값 또는 상태가 변하는 동안 발생된 정보의 개수 비율을 나타내는 것이다. 예를 들어, 센서가 On/Off로 단일 센서 정보를 가질 때, 상태가 On에서 Off로 변하는 동안 생성된 정보의 개수가 많다면 센서 정보 i의
Figure 112020091053150-pat00032
는 빠른 시간 내에 부패될 것이나, 알람 메시지와 같이 단 하나의 메시지만 생성되었다면, 정보가 부패되지 않도록 시간에 따른 센서 정보 i의
Figure 112020091053150-pat00033
의 변화는 작을 것이다.
위의 계산을 통해서 센서 정보 i의 신선도는 아래와 같이 도출할 수 있다.
Figure 112020091053150-pat00034
630 단계에서, 마스터 장치(300)는 t시각 마다 각 센서 정보의 신선도
Figure 112020091053150-pat00035
를 계산할 수 있다.
640 및 650 단계에서, 마스터 장치(300)는 복수의 센서 정보의 신선도를 임계값과 비교하고, (
Figure 112020091053150-pat00036
) 복수의 센서 정보 중 신선도가 낮은 센서 정보 j 제거할 수 있다. 마스터 장치(300)는 신선도 개선을 위해 센서 정보 j의 생성 주기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 마스터 장치(300)는 센서 정보 j를 전송한 슬레이브 장치(200)로 센서 정보 j의 요청 시각(request timestamp)을 조절하거나, 또는 센서 정보 j의 구독 주기(publish period)를 조절할 수 있다.
660 단계에서, 마스터 장치(300)는 각 센서 정보의 신선도
Figure 112020091053150-pat00037
에 기초하여 통합 신선도
Figure 112020091053150-pat00038
를 계산할 수 있다. 통합 신선도는
Figure 112020091053150-pat00039
와 같이 계산될 수 있다.
670 단계에서, 마스터 장치(300)는 신선도가 높은 정보의 전송 지연을 최소로 하고자 통합 신선도
Figure 112020091053150-pat00040
를 임계값
Figure 112020091053150-pat00041
과 비교할 수 있다(
Figure 112020091053150-pat00042
). 마스터 장치(300)는 신선도가 높은 정보의 전송 지연을 최소로 하고, 정보 수요자 측면에서 불필요한 신선도가 낮은 정보 전달을 최소로 하고자 통합 신선도
Figure 112020091053150-pat00043
를 임계값
Figure 112020091053150-pat00044
과 비교하는 것이다. 마스터 장치(300)는 t+1시각에 신선도가 높은 센서 정보가 수신 예상될 경우, 또는 t+1시각에 통합 신선도의 증가가 예상되는 경우 630 단계부터 다시 수행할 수 있다.
680 및 690 단계에서, 통합 신선도
Figure 112020091053150-pat00045
의 신선도 개선이 더 이상 없을 것으로 판단되면, 마스터 장치(300)는 복수의 센서 정보로부터 신선한 센서 정보들만 조합하여 센서 정보 메시지를 생성하고, 이를 정보 수요자인 데이터 서버(400)로 전송할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 센서 정보 신선도 제어 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
센서 정보 신선도 제어 장치(700)는 도 1 내지 도 6에서 설명된 마스터 장치(300)로 구현되거나 마스터 장치(300) 내에 구현될 수 있다. 센서 정보 신선도 제어 장치(700)는 수집된 센서 정보를 기반으로 시간 변화에 따른 센서 정보의 신선도 변화를 도출하고, 센서 정보의 통합 신선도를 기반으로 센서 정보를 조합하고, 조합된 센서 정보를 정보 수요자(또는 정보 소비자)로 전송할 수 있다.
센서 정보 신선도 제어 장치(700)는 메모리(710) 및 프로세서(730)를 포함할 수 있다.
메모리(710)는 프로세서(730)에 의해 실행가능한 인스트럭션들(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 인스트럭션들은 프로세서(730)의 동작 및/또는 프로세서(730)의 각 구성의 동작을 실행하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다.
프로세서(730)는 메모리(710)에 저장된 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서(730)는 메모리(710)에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(730)에 의해 유발된 인스트럭션(instruction)들을 실행할 수 있다.
프로세서(730)는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
프로세서(730)는 센서 정보의 신선도를 제어하여 정보 수요자에게 정보를 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 센서 정보의 신선도를 제어하여 정보 수요자에게 정보를 전송하는 동작은 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 마스터 장치(300)의 동작과 실질적으로 동일하다. 이에, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 센서 정보 신선도 제어 장치를 활용하여 전송하는 예들을 나타낸다.
도 8은 시리얼 통신 기반 시스템이고, 도 9는 Subscribe-Publish기반 사물인터넷 시스템일 수 있다. 도 7의 센서 정보 신선도 제어 장치(700)는 도 8의 시리얼 통신 기반 센서 정보의 전송을 이더넷으로 변환하는 장치인 어댑터(Adapter) 및 도 9의 Subscribe-Publish기반 브로커(Broker)로 구현되거나, 또는 이들에 구현될 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.
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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 센서 정보 신선도 제어 장치가 센서 정보의 신선도를 제어하는 방법에 있어서,
    센서 정보 신선도 제어 장치가 복수의 센서 정보를 수신하는 단계;
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보를 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성하는 단계; 및
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 신선도의 결정 요소는,
    센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화 중에서 하나 이상을 포함하고,
    상기 생성하는 단계는, 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기 또는 요청 시각을 조절함으로써 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절하는 단계
    를 포함하는, 센서 정보의 신선도 제어 방법.

  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하는 단계:
    상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보의 통합 신선도를 계산하는 단계; 및
    상기 통합 신선도에 기초하여 상기 센서 정보 메시지를 생성하는 단계
    를 더 포함하는, 센서 정보의 신선도 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신선도를 계산하는 단계는,
    센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화에 기초하여 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하는 단계
    를 포함하는, 센서 정보의 신선도 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 통합 신선도를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 센서 정보의 신선도를 이용하여 상기 복수의 센서 정보로부터 신선도가 낮은 센서 정보를 제거하는 단계; 및
    상기 복수의 센서 정보에서 제거된 정보 이외의 나머지 센서 정보들의 신선도에 기초하여 상기 통합 신선도를 계산하는 단계
    를 포함하는, 센서 정보의 신선도 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
    상기 인스트럭션을 실행시키기 위한 프로세서
    를 포함하고,
    상기 인스트럭션이 실행될 때, 상기 프로세서는,
    복수의 센서 정보를 수신하고, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보를 조합함으로써 센서 정보 메시지를 생성하고, 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하고,
    상기 신선도의 결정 요소는,
    센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화 중에서 하나 이상을 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기 또는 요청 시각을 조절함으로써 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절하는, 센서 정보 신선도 제어 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하고, 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하여 상기 복수의 센서 정보의 통합 신선도를 계산하고, 상기 통합 신선도에 기초하여 상기 센서 정보 메시지를 생성하는, 센서 정보 신선도 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화에 기초하여 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 계산하는, 센서 정보 신선도 제어 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 센서 정보의 신선도를 이용하여 상기 복수의 센서 정보로부터 신선도가 낮은 센서 정보를 제거하고, 상기 복수의 센서 정보에서 제거된 정보 이외의 나머지 센서 정보들의 신선도에 기초하여 상기 통합 신선도를 계산하는, 센서 정보 신선도 제어 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 센서 정보 신선도 제어 장치가 센서 정보의 신선도를 제어하는 방법에 있어서,
    센서 정보 신선도 제어 장치가 복수의 센서 정보를 수신하는 단계;
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보를 제거하여 상기 복수의 센서 정보의 신선도를 제어하는 단계;
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 복수의 센서 정보에서 제거된 정보 이외의 나머지 센서 정보들을 조합하여 센서 정보 메시지를 생성하는 단계; 및
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 신선도의 결정 요소는,
    센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화 중에서 하나 이상을 포함하고,
    상기 제어하는 단계는, 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기 또는 요청 시각을 조절함으로써 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절하는 단계
    를 포함하는, 센서 정보의 신선도 제어 방법.

  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 센서 정보 신선도 제어 장치가 센서 정보의 신선도를 제어하는 방법에 있어서,
    센서 정보 신선도 제어 장치가 복수의 센서 정보를 수신하는 단계;
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 복수의 센서 정보 중에서 신선도가 낮은 센서 정보를 제거한 후 나머지 센서 정보들의 신선도를 이용하여 통합 신선도를 계산하는 단계;
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 통합 신선도에 기초하여 상기 나머지 센서 정보들을 조합하여 센서 정보 메시지를 생성하는 단계; 및
    센서 정보 신선도 제어 장치가 상기 센서 정보 메시지를 정보 수요자에게 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 신선도의 결정 요소는,
    센서 정보의 시간 변화, 생성 빈도, 및 값(value) 또는 상태(state)의 변화 중에서 하나 이상을 포함하고,
    상기 신선도가 낮은 센서 정보의 구독 주기 또는 요청 시각을 조절함으로써 상기 신선도가 낮은 센서 정보의 생성 주기를 조절하는 단계
    를 더 포함하는, 센서 정보의 신선도 제어 방법.
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