KR20060094226A - 알에프아이디 미들웨어에서 무손실 특성을 갖는 대용량 입력 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리더로부터의 입력 데이터를 받아 이를 처리하고, 그 결과 데이터를 응용 프로그램으로 출력하는 역할을 수행하는 RFID {Radio Frequency IDentification} 미들웨어에서, 대용량 RFID 입력 데이터를 손실 없이 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 RFID 데이터 처리 단계를 어댑터 처리 단계, 입력 처리 단계, 출력 처리 단계로 구분하고, 이 단계들을 수행하는 독립 프로세스들을 사용하며, 이 독립 프로세스들의 실행 우선 순위 조정 권한을 갖는 우선권 관리 프로세스가 각 독립 프로세스의 우선 순위 조정을 실시간으로 실시한다.

본 발명을 통하여, 용량의 변화가 심하며 시리얼 인터페이스 등의 손실 입력 방식을 사용하는 특성을 갖는 RFID 입력 데이터의 무손실 처리가 가능하고, 시스템 자원의 최적 사용을 통한 처리 효율성이 증대된다.

RFID, 미들웨어, USN, 입력 처리 시스템

Description

알에프아이디 미들웨어에서 무손실 특성을 갖는 대용량 입력 처리 시스템 및 방법 {RFID Middleware with Massive Input Data Handling System with No Loss Characteristic}

도 1은 전체적인 시스템 구성도이다.

도 2는 프로세스 정보 저장소의 구조도이다.

도 3은 우선 순위 설정 방법도이다.

본 발명은 리더로부터의 입력 데이터를 받아 이를 처리하고, 그 결과 데이터를 응용 프로그램으로 출력하는 역할을 수행하는 RFID (Radio Frequency IDentification) 미들웨어에서, 대용량 RFID 입력 데이터를 손실 없이 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

RFID는 기존 바코드를 대체하여 제품에 부착되는 기본적인 생산, 유통, 보관, 소비의 전 과정을 담고 리더로 하여금 이 정보를 읽고 미들웨어 및 통신망을 거쳐 정제된 정보를 해당 기업 또는 기관의 애플리케이션과 연계하여 언제 어디서나 원하는 정보를 실시간으로 처리할 수 있게 하는 장치이며 방법이다.

RFID 미들웨어는 태그, 리더 등 하드웨어에서 올라온 방대한 기초 데이터를 실제 의미 있는 데이터로 재구성하여 기존 ERP, SCM 등 기업용 애플리케이션과 통합 기능을 담당하는 시스템을 말한다.

RFID 미들웨어와 연동하는 리더 등의 입력 장치는 단순성, 연결성 등을 이유로 시리얼 인터페이스와 같은 손실이 가능한 접속 방식을 사용하고 있어, 대용량 데이터가 리더로부터 RFID 미들웨어로 입력될 경우, 손실의 가능성이 매우 크고 이에 대한 실제 사례로 많이 접수되고 있다. 전자통신동향분석 제 19권 제 5호 "유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 위한 RFID 기반 센서 데이터 처리 미들웨어 기술 동향"에 의하면, "최근에 RFID 기반 미들웨어 제품이 많이 개발되고 있으나 주로 EPC 코드 등과 같은 간단한 형식의 데이터를 처리하며, 대량의 데이터 처리에 대한 고려가 미진한 상태"라고 기술하고 있다.

이는 RFID 미들웨어가 일반적인 미들웨어와는 입력 방식에서 다른 특성이 있음에 기인한다. 즉, 일반적인 미들웨어들은 입력 손실에 대한 고려를 거의 하지 않는데, 그 이유는 TCP/IP 등의 자체 재전송 및 복구 능력을 갖는 신뢰성 있는 하위 통신 방식을 기본 전제로 하기 때문이다. 근래에는 신뢰성 있는 하위 통신 방식이 보편화하여 일반적인 미들웨어들이 동작하는데 문제가 없으나, RFID 미들웨어의 경우는 시리얼 인터페이스와 같은 손실 가능 방식이 10개 이상 다수 연결되는 등 그 입력 방식에 있어 확연한 차별성 있어, 기존 방식의 미들웨어에서 대용량 데이 터의 입력 손실이 발생하는 것이다.

이는 실제로 프로세서나 메모리와 같은 장비 성능상의 문제에서 기인하는 것이 아니라, 각각의 업무를 담당하는 프로세스 간의 우선권 할당에 관한 문제에서 기인한다. 예를 들면, RFID 미들웨어의 메인 프로세스가 수행하는 변환 과정이 장기화되면, 입력 측이 일정 기간 작업을 못하게 되는데, 이때 대용량 데이터가 입력되면, 손실 방식의 특성상 데이터를 잃어버리게 된다.

데이터 손실이 발생하면, 자동화 환경에서 물품이 하나 손실된 결과를 낳게 되며, 이는 물류 시스템과 같은 상용 환경에서는 치명적인 결함으로 도출된다.

본 발명의 목적은 기존의 RFID 미들웨어에서 손실 가능 방식의 입력 장치를 통한 대용량 데이터의 입력 시 발생할 수 있는 입력 데이터의 손실을 방지하고, 시스템 자원의 최적 활용을 통한 처리 효율성을 증대한다. 기존 RFID 미들웨어가 운영체계에 의존하던 프로세스 우선권 할당 기능을 RFID 미들웨어 시스템 기능에 포함하고, RFID 데이터 처리 단계들의 실행 우선 순위를 실시간으로 조정함으로써, 시스템 자원이 허용하는 최대 입력을 가능케 하고, 손실을 방지한다. 또한, 이 과정에서 각 단계의 상태가 실시간 보고, 관리됨으로 시스템 자원의 최적 활용을 도출 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 데이터 처리 단계를 어 댑터 처리 단계, 입력 처리 단계, 출력 처리 단계로 구분하고, 각 각을 담당하는 AMP{Adapter Management Process: 어댑터 관리 프로세스}(105), IMP{Input Management Process: 입력 관리 프로세스}(133), OMP{Output Management Process: 출력 관리 프로세스}(130) 등의 프로세스들이 각 단계를 처리하고, PCP{Priority Control Process: 우선 순위 제어 프로세스}(124)로 하여금 이들의 우선 순위를 제어하게 함으로서 상술한 발명의 목적을 달성한다.

본 발명의 전체적인 시스템의 구성도는 도 1과 같다.

리더(101)로부터 입력(102)은 매우 다양할 수 있지만, 현재 상용 환경에서 범용적으로 사용되는 방식은 시리얼 인터페이스(103)와 이더넷 인터페이스(108)이다. 이더넷 인터페이스(108)는 해당 버퍼가 크고, 오류나 분실 시 재전송 기능이 있는 무손실 전송 방식인데 비하여, 시리얼 인터페이스(103)는 해당 버퍼가 작고 이 버퍼에서 데이터를 조속히 이동시키지 않는 경우, 버퍼의 공간이 없어 지면, 그 이후에 오는 데이터는 손실되며, 이 손실 사실을 보내는 쪽에서는 알 수가 없는 특성이 있다.

이러한 특성을 고려하여, 인터페이스로부터의 입력 절차를 담당하는 AMP(105)를 두었으며, 시리얼 인터페이스(103)에서 입력(104)을 받아 어댑터 버퍼(107)에 저장(106)하는 역할을 담당한다. AMP(105)는 인터페이스마다 하나씩 존재하며, 인터페이스 연결 시 새로운 AMP(105)가 생성되고, 연결 해제 시 삭제된다. AMP(105)가 어댑터 버퍼(107)에 데이터를 넣으면서 현재 쓰고 있는 버퍼의 상태, 즉, 현재 버퍼에 들어 있는 데이터의 양을 프로세스 정보 저장소(126)에 기록한다.

IMP(133)는 다수의 어댑터 버퍼(107)들에서 데이터를 읽어 입력 버퍼(119)로 이동(118)시키고, 입력 버퍼의 상태를 프로세스 정보 저장소(126)에 기록한다.

MCP(Middleware Control Process: 미들웨어 제어 프로세스)(121)는 미들웨어 본래의 처리 동작을 수행하는 프로세스로서, 입력 버퍼(119)에서 입력된(120) 데이터를 처리하고 출력 버퍼(127)에 저장하며(122), 출력 버퍼(127)의 상태를 프로세스 정보 저장소(126)에 기록한다.

OMP(130)은 출력 버퍼(127)에 저장된 데이터를 읽어(129) 해당 응용 프로그램(132)에 맞는 데이터 포맷으로 변환, 전송(131)하는 역할을 담당한다.

전술한 과정에 의하여, 데이터가 리더(101)에서 응용 프로그램(132)까지 전송되는 과정에서 프로세스 정보 저장소(126)에는 어댑터 버퍼 상태, 입력 버퍼 상태, 출력 버퍼 상태의 세 가지 시스템 상태가 실시간으로 저장된다.

이 저장된 상태 정보는 프로세스 정보 저장소(126)에 저장되며, 이 저장 구조는 도 2에 도시되어 있다.

AB{ Adapter Buffer: 어댑터 버퍼}(201)에는 해당 ABS{Adapter Buffer Status: 어댑터 버퍼 상태)(202)가 기록되어 있으며, 관리자가 설정한 상위 기준점{C1}(203)과 하위 기준점{C2}(204) 또한 함께 기록되어 있다. IB{Input Buffer: 입력 버퍼}(205)에는 IBS{Input Buffer Status: 입력 버퍼 상태}(206)이 기록되어 있다. OB{Output Buffer: 출력 버퍼)(207)에는 OBS(Output Buffer Status: 출력 버퍼 상태}(208)이 기록되어 있다.

이렇게 저장된 정보를 기반으로 각 프로세스들의 우선 순위를 설정하는 방법 은 도 3의 우선 순위 설정 방법도에 도시되어 있다.

PIR{Process Information Repository: 프로세스 정보 저장소}부터 상태 정보를 읽고(303), ABS(202)가 C1(203)보다 큰가를 검사하여(305), 크다면 C2(204) 보다도 큰가를 검사한다. 이 경우는 해당 AB(201)의 버퍼의 여유분이 부족한 것이므로, 어댑터를 담당하는 AMP(105)의 우선 순위{AMP_P}를 높이고, MCP(121)와 OMP(130)의 우선 순위{MCP_P, OMP_P}를 낮추어 해당 AMP(105)가 데이터 손실을 유발하지 않도록 시스템의 수행 능력을 해당 AMP(105)에 집중한다. 이 과정을 통하여, 급격한 대규모 입력을 받은 AMP(105)는 충분한 우선 순위를 갖고 기동하게 된다. 또한, 이 경우는 입력이 과다한 위급 상황에 해당 되므로(318), 도 3의 하위 단의 작업을 수행하지 않고 이 작업을 반복함으로써(327), AMP(105)의 우선 순위 안정성을 보장하게 된다.

ABS(202)가 C1(203)보다 작은 경우는 해당 AB(201)로 데이터의 유입이 상대적으로 적다고 판단할 수 있으므로, AMP_P를 감소 시키며(306), 이를 통하여 타 프로세스의 실행 능력을 가중시킨다.

ABS(201)이 C1(203)과 C2(204)의 중간 상태일 때(309), 이 경우는 어댑터의 입력이 점차 증가하고 있다고 판단할 수 있으며, AMP(105)의 우선 순위{AMP_P}와 IMP(133)의 우선 순위{IMP_P}를 증가시키고, OMP(130)의 우선 순위{OMP_P}를 감소시킴으로써, 출력 단계보다 입력 단계에 시스템 자원을 많이 할당하게 되므로 원활한 데이터 흐름을 얻을 수 있다.

이 과정은 AMP(105)의 개수만큼 수행하게 되며, 모든 AMP(105)의 검사 절차 가 끝난 후에(315) 도 3의 하위 절차를 수행한다.

IBS(206)과 OBS(208)를 비교하여(320), MCP(121)의 우선 순위{MCP_P}와 OMP(130)의 우선 순위{OMP_P}를 증가(322) 또는 감소(324) 시킴으로써, 입력 단계와 출력 단계의 원활한 조절을 수행한다.

상기 과정을 통하여, 각 단계별 상태가 실시간으로 집계되고, 그에 따라 각 단계별 프로세스의 우선 순위가 실시간으로 변동되며, 이 변동의 결과로서 무손실 특성을 갖는 입력 처리가 가능하게 된다. 본 발명에서의 무손실은 시스템 자원의 한계에 도달할 때까지의 무손실을 의미하며, 무한정한 자원의 수용을 의미하지는 않는다.

기존 미들웨어에서 볼 수 있었던 손실 상황, 즉, 대용량 데이터 입력 시 시스템 자원이 여유있는데도 손실이 불가피 했던 상황이 방지되며, 단계별 효율적인 우선권 할당을 통하여 전체적인 시스템 성능이 향상된다.

Claims (3)

1. 입력 데이터를 어댑터 버퍼 처리 단계, 입력 버퍼 처리 단계, 출력 버퍼 처리 단계로 나누어 처리하는 방법; 및

   어댑터 버퍼의 상태, 입력 버퍼의 상태, 출력 버퍼의 상태를 프로세스 정보 저장소에 저장하는 단계; 및

   저장된 상태 정보를 이용하여 어댑터 버퍼 프로세스, 입력 버퍼 프로세스, 출력 버퍼 프로세스의 우선 순위를 조정하는 방법을 포함하는 알에프아이디 미들웨어에서 무손실 특성을 갖는 대용량 입력 처리 시스템 및 방법
2. 제 1항에 있어서,

   어댑터 버퍼 상태와 관리자 상위 기준을 비교하는 단계; 및

   어댑터 버퍼 상태와 관리자 하위 기준을 비교하는 단계; 및

   이 결과를 바탕으로 어댑터 관리 프로세스, 입력 관리 프로세스, 미들웨어 제어 프로세스의 우선 순위를 변경하는 단계; 및

   어댑터 버퍼의 상태에 따라 상기 동작을 반복 수행하는 단계를 포함하는 우선 순위 변경 시스템 및 방법
3. 제 1항에서 있어서,

   입력 버퍼 상태와 출력 버퍼 상태를 비교하는 단계; 및

   이 결과를 바탕으로 미들웨어 제어 프로세스와 출력 관리 프로세스의 우선 순위를 변경하는 단계를 포함하는 우선 순위 변경 시스템 및 방법

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