KR20070083277A - Rfid 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템과 그방법 - Google Patents

Rfid 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템과 그방법 Download PDF

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KR20070083277A
KR20070083277A KR1020060012222A KR20060012222A KR20070083277A KR 20070083277 A KR20070083277 A KR 20070083277A KR 1020060012222 A KR1020060012222 A KR 1020060012222A KR 20060012222 A KR20060012222 A KR 20060012222A KR 20070083277 A KR20070083277 A KR 20070083277A
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박재관
석수욱
김기홍
안준환
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명에 따르면, RFID 코드 및 관련정보를 갖는 복수의 태그객체; 상기 태그객체로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수로 전송받아 태그데이터를 생성하고, 상기 태그데이터를 미들웨어로 전송하는 복수의 RFID 리더기; 질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec) 형식으로 미들웨어에 전송하고, 상기 질의가 요청하는 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)를 미들웨어로부터 전송받는 애플리케이션; 및 상기 애플리케이션으로부터 전송받은 질의를 처리하여 질의색인을 작성하고, 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받은 태그데이터에 대하여 해당 태그테이터를 필요로 하는 질의색인을 검색하여, 상기 이벤트 사이클 보고서를 해당 애플리케이션으로 전송하는 미들웨어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템 및 방법이 개시된다.
개시된 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템 및 방법에 의하면, 실시간으로 태그데이터의 여과 처리가 가능하기 때문에 실시간 처리속도가 요구되는 RFID 응용 애플리케이션에 보다 신속한 정보를 제공할 수 있다.
RFID, 태그데이터, 질의색인, 여과, 수집, 미들웨어, 애플리케이션

Description

RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템과 그 방법{System for real-Time filering and collecting of RFID tag data and method thereof}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 미들웨어의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 사이클 명세서가 연속질의형태로 변환된 모습을 예시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 색인 공간에서 표현된 연속 질의를 예시한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질의색인 구조를 예시한 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법에 대한 흐름도,
도 7은 미들웨어 내부에서 질의를 처리하는 상세 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100...RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템
110...태그객체 120...RFID 리더기
130...미들웨어 131...질의수신부
132...질의파서기 133...태그데이터 입력부
134...질의처리부 135...질의색인부
136...ALE 제어부 137...질의결과 송신부
140...애플리케이션 141...이벤트 사이클 명세서(ECSpec)
142...이벤트 사이클 보고서(ECReports)
본 발명은 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태그데이터의 검색 성능을 향상시킨 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, RFID(Radio Frequency Identification)란, 사물에 RFID 태그를 부착하고 RFID 리더기(Reader)를 통해서 태그의 정보를 읽음으로써 사물의 정보 및 주변 환경 정보를 자동으로 수집하여 활용하는 것을 말한다.
RFID 장치의 동작 과정을 간단하게 설명한다. RFID 리더기의 안테나에서 전파를 발산하는 동안 RFID 코드 및 관련정보가 저장된 RIFD 태그가 그 전자기장(electromagnetic Field) 내에 들어가게 되면, RIFD 태그는 활성화되어 자신이 가지고 있는 RFID 코드 및 관련정보를 RFID 리더기의 안테나로 전송한다.
RFID 리더기는 RFID 태그로부터 전송받은 정보를 데이터 신호로 변환하여 컴퓨터에 전송하고, 컴퓨터는 미리 저장된 데이터베이스와 전송받은 데이터 신호를 기초로 하여 필요한 서비스를 제공한다.
RFID 기술은 기존의 바코드와 마그네틱 카드 장치의 결함을 제거하고, 이들을 대체할 비접촉식(Contactless) 기술로, 사용의 편리성 및 기술의 진보에 따라 활용 범위가 점차적으로 증가되고 있다. 전형적인 캐리어 주파수(Reader's transmitting frequency)범위는 125KHz ~ 2.4GHz이며, 최근 13.56MHz의 주파수 대역이 RFID 분야의 표준이 되어가고 있다.
이러한 RFID 서비스는 급속히 인류의 생활 속에 자리잡고 있으며 생산, 유통, 물류, 국방, 보안, 교통, 환경 등의 다양한 분야에 적용 가능하여 인류의 생활을 한층 더 편리하게 해줄 유비쿼터스 세상의 주요 기술로 자리 잡고 있다.
RFID 시스템 구축에서 가장 큰 부분을 차지하는 것 중의 하나가 RFID 미들웨어 기술이다. 상기 RFID 미들웨어는 다수의 RFID 리더기로부터 수집되는 대용량의 태그데이터들을 여과 및 수집하기 위한 것으로 RFID 리더기와 애플리케이션 사이의 태그데이터 흐름을 관리한다.
RFID 미들웨어 기술로는 국외에 SUN의 SUN Java System RFID Software와 Oracle의 Sensor Edge Server, ObjectStore의 RFID Accelerator, OATSystem의 SenseWare 그리고 ConnectTerra의 RFTagAware 등이 있으며, 국내에는 앨릭슨의 URIS, 한도 하이테크의 다모웨어, ETRI의 자동 식별미들웨어 등이 있다.
상기 종래의 RFID 미들웨어 기술은 EPCglobal에서 제시한 미들웨어의 표준 인터페이스를 통하여 삽입되는 질의를 처리하기 위한 여과 처리 기술을 제공하고 있지만 기존의 Savant 구조를 기반으로 하여 대량의 질의가 등록될 때 각각의 질의 처리를 위한 쓰레드 개수의 증가로 인해 시스템 리소스 부하가 커지고, 이로 인해 태그데이터의 여과 및 수집의 한계를 가지는 문제점이 있다.
또한 RFID 미들웨어에서 처리하는 질의는 여과 패턴에 의해 긴 간격의 선분 형태를 가지므로, 상기 질의를 처리하기 위하여 종래의 질의색인 구조를 이용할 경우 긴 간격의 선분 형태를 갖는 질의를 효율적으로 처리할 수 없는 문제점이 있다.
상기 종래의 질의를 처리하기 위한 색인구조는 가상 분할 구조 방식 또는 그리드 기반 셀 분할 방식의 단일 구조를 사용한다.
셀 분할 구조는 셀 크기가 커지더라도 검색 시 질의 점을 포함하는 셀은 단 하나이므로, 셀 크기의 증가가 검색 과정에서 여과 단계의 성능에 영향을 미치지 않는다는 장점을 가지나, 상기 셀 분할 구조는 셀 크기가 작을 경우 저장공간 소모가 커지고 삽입 비용이 증가되는 문제점이 있다.
한편, 가상 분할 구조는 검색 과정에서 정제단계가 존재하지 않는 장점을 가지나, 상기 가상 분할 구조는 분할의 크기가 커질 경우 검색 성능이 급격히 저하되고, 분할의 크기가 작을 경우 저장공간 소모가 커지고 삽입 비용이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 상기 종래의 질의색인 구조는 긴 간격의 선분의 질의가 삽입될 때 다수의 분할이 야기되어 메인 메모리 환경에서 저장 공간의 소모가 커지고 삽입 비용이 급격히 증가하게 된다.
또한, 질의색인 구조의 다수의 분할을 피하기 위해 질의색인의 분할 크기를 증가시킬 경우에는, 가상 분할 구조 방식을 채택하게 되면, 가상 분할 구조의 크기 가 커짐으로써 검색에 포함되는 분할 구조의 개수가 늘어나 검색 성능이 저하되며, 셀 분할 구조를 채택하게 되면, 셀 구조의 크기가 커짐으로써 셀에 부분적으로 겹쳐지는 질의의 수가 증가하여 정제 단계 비용이 급격히 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 질의색인은 검색 성능의 한계로 인해 RFID 태그데이터의 여과 처리를 위한 질의색인에 적용하기 힘든 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 긴 간격 선분 처리에 적합한 질의색인 구조를 제공하여 RFID 태그데이터의 검색 성능을 향상시킨 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템으로서, RFID 코드 및 관련정보를 갖는 복수의 태그객체; 상기 태그객체로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수로 전송받아 태그데이터를 생성하고, 상기 태그데이터를 미들웨어로 전송하는 복수의 RFID 리더기; 질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec) 형식으로 미들웨어에 전송 하고, 상기 질의가 요청하는 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)를 미들웨어로부터 전송받는 애플리케이션; 및 상기 애플리케이션으로부터 전송받은 질의를 처리하여 질의색인을 작성하고, 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받은 태그데이터에 대하여 해당 태그테이터를 필요로 하는 질의색인을 검색하여, 상기 이벤트 사이클 보고서를 해당 애플리케이션으로 전송하는 미들웨어;를 포함한다.
여기서, 상기 미들웨어는, 상기 애플리케이션에서 이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 수신하는 질의수신부; 상기 질의수신부로부터 수신한 질의를 분석하여 질의처리기로 전송하는 질의파서기; 상기 태그데이터를 상기 RFID 리더기로부터 전송받는 태그데이터 입력부; 상기 질의파서기에서 전송받은 분석된 질의를 연속질의형태로 변환하고, 상기 변환된 연속질의형태의 질의를 시간 속성에 맞게 질의색인에 삽입하고, 상기 태그데이터 입력부로부터 전송받은 상기 태그데이터를 필요로 하는 질의를 질의색인을 이용하여 검색하는 질의처리부; 상기 질의색인을 저장하는 질의색인부; 상기 질의처리부에서 질의색인을 검색하여 해당 질의의 아이디를 전송받고, 해당 아이디를 갖는 질의를 수행하여 이벤트 사이클 보고서를 상기 애플리케이션에 전송하도록 제어하는 ALE 제어부; 및 상기 ALE 제어부의 제어에 따라 상기 이벤트 사이클 보고서를 상기 애플리케이션에 전송하는 질의결과 송신부;를 포함하는 것이 바람직하다.
게다가, 상기 이벤트 사이클 명세서는, 논리적 리더명(Logical Reader Name), 여과 패턴, 이벤트 사이클 바운더리 명세서(Event Cycle Boundary Spec : ECBoundary Spec), 및 군집화(aggregation) 정보를 포함하고, 이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 연속질의로 변환할 때, 논리적 리더명은 리더 아이디(ReadID)로 변환되고, 여과 패턴은 태그 EPC(TagEPC)로 변환되며, 상기 질의색인부는, 상기 리더 아이디와 상기 태그 EPC로 이루어지는 2차원적 색인 공간을 가지며, 상기 연속질의형태의 질의는, 상기 2차원적 색인 공간에서 긴 간격(long interval)을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 긴 간격을 갖는 질의는 상기 색인 공간에 복수의 크기 레벨을 갖는 셀 분할 구조로 분할 삽입하고, 짧은 간격을 갖는 질의는 상기 색인 공간에서 부분적으로 겹치지 않도록 가상 분할 구조로 분할 삽입하는 것이 바람직하다.
한편, RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법으로서, a) RFID 코드 및 관련정보를 갖는 복수의 태그객체를 RFID 리더기로 전송하는 단계; b) 복수의 RFID 리더기에서 상기 태그객체로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수로 전송받아 태그데이터를 생성하고, 상기 태그데이터를 미들웨어로 전송하는 단계; c) 애플리케이션으로부터 질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec) 형식으로 미들웨어로 전송하는 단계; d) 상기 미들웨어에서 상기 애플리케이션으로부터 전송받은 질의를 처리하여 질의색인을 작성하고, 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받은 태그데이터에 대하여 해당 태그테이터를 필요로 하는 질의색인을 검색하고 상기 검색된 질의색인을 수행하여 단계; 및 e) 상기 애플리케이션에서 상기 질의가 요청하는 해당 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)를 상기 미들웨어로부터 수신하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 d)단계는, f) 질의수신부에서 상기 애플리케이션으로부터 이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 수신하는 단계; g) 질의파서기에서 상기 질의수신부로부터 수신한 질의를 분석하여 질의처리기로 전송하는 단계; h) 태그데이터 입력부에서 상기 태그데이터를 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받는 단계; i) 질의처리부에서 상기 질의파서기로부터 전송받은 분석된 질의를 연속질의형태로 변환하고, 상기 변환된 연속질의형태의 질의를 시간 속성에 맞게 질의색인에 삽입하고, 상기 태그데이터 입력부로부터 전송받은 상기 태그데이터를 필요로 하는 질의를 질의색인을 이용하여 검색하는 단계; j) 상기 질의처리부에서 질의색인을 검색하여 해당 질의의 아이디를 전송받고, 해당 아이디를 갖는 질의를 수행하여 이벤트 사이클 보고서를 상기 애플리케이션에 전송하도록 ALE 제어부에서 제어하는 단계; 및 k) 상기 ALE 제어부의 제어에 따라 상기 이벤트 사이클 보고서를 질의결과 송신부를 통하여 상기 애플리케이션에 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들 이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템(100)은 복수의 태그객체(110), 복수의 RFID 리더기(120), 미들웨어(130), 애플리케이션(140)을 포함한다. 여기에서는 하나의 애플리케이션(140)을 가정하여 설명하지만, 경우에 따라서 복수의 애플리케이션(140)에 대해서도 아래에서 설명하는 동일한 작동 원리로 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템을 구성할 수 있음은 물론이다.
상기 복수의 태그객체(110)는 무선주파수를 이용하여 객체를 식별하기 위한 초소형 IC칩과 안테나가 내장되어 RFID 코드 및 관련 정보가 저장된다.
상기 코드 및 관련 정보에는 제조사, 제품 종류, 제품 일련 번호, 메모리 용량, 옵션 및 기타 정보가 포함될 수 있다.
상기 복수의 RFID 리더기(120)는 상기 복수의 태그객체(110)로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수를 전송받아 태그데이터를 생성하고, 미들웨어(130)에 전송한다.
상기 미들웨어(130, Middleware System)는 RFID 환경에서 발생하는 대량의 태그데이터, 즉 복수의 태그객체들로부터 상기 복수의 RFID 리더기(120)를 통해 수집된 태그데이터를 전달받아, 태그데이터 처리, 태그데이터 표현, 태그데이터 교환 및 정보 네이밍서비스 등을 위해 여과 처리하여 애플리케이션(140)으로 전송한 다.
여기서, 상기 태그데이터는 상기 복수의 RFID 리더기(120)로부터 연속적으로 시간의 순서를 가지고 끊임없이 상기 미들웨어(130)로 전송된다.
상기 애플리케이션(140)은 상기 미들웨어(130)에 질의를 전송하고, 질의에 해당하는 원하는 태그데이터 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서를 직접 받아 해당 애플리케이션에서 사용하게 된다.
현재, EPCglobal은 RFID 기술을 사용하여 전 세계의 물류환경을 통합하기 위한 표준화를 진행하고 있으며, RFID 미들웨어 시스템의 인터페이스 표준화에 중점을 둔 ALE(Application Level Event)를 제시하였다.
상기 인터페이스는 ALE 기반의 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec)(141) 와 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)(142)를 정의하고 있다.
본 발명의 상기 애플리케이션(140)은 EPCgolbal이 제시한 미들웨어 인터페이스 표준 ALE 인터페이스를 완벽히 지원할 수 있도록, 질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec)(141) 형식으로 상기 미들웨어(130)에 전송하고, 상기 질의가 요청하는 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)(142)를 상기 미들웨어(130)로부터 전송받는다.
즉, 상기 이벤트 사이클 명세서(141) 형식으로 상기 미들웨어(130)에 질의가 전송되면, 복수의 RFID 리더기(120)에서 전송받은 대량의 태그데이터들 중에서 해당 태그데이터만을 여과 처리하여 해당 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이 클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)(142)를 상기 애플리케이션(140)으로 전달한다.
도 2는 도 1에 도시된 미들웨어의 상세 구성도로서, 미들웨어의 동작과정을 아래에서 좀 더 상세히 설명한다.
도시된 바와 같이, 상기 미들웨어(130)는 질의수신부(131), 질의파서기(132), 태그데이터 입력부(133), 질의처리부(134), 질의색인부(135), ALE 제어부(136), 질의결과 송신부(137)를 포함한다.
상기 질의수신부(131)는 상기 애플리케이션(140)에서 이벤트 사이클 명세서(141) 형식으로 보내는 질의를 수신한다.
상기 질의파서기(132)는 상기 질의수신부(131)로부터 XML 형태의 이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 분석하여 질의처리기로 전송한다.
상기 태그데이터 입력부(133)는 상기 복수의 RFID 리더기(120)로부터 태그데이터를 전송받는다.
상기 질의처리부(134)는 상기 질의파서기(132)에서 전송받은 분석된 질의를 연속질의형태로 변환하고, 상기 변환된 연속질의형태의 질의를 시간 속성에 맞게 질의색인부에 삽입 및 삭제한다. 또한, 태그데이터를 필요로 하는 질의를 질의색인부에 저장된 질의색인을 이용하여 검색한다.
여기서, 복수의 RFID 리더기(120)로부터 태그데이터 입력부(133)를 통하여 들어오는 복수의 태그데이터는 연속적으로 시간의 순서를 가지고 끊임없이 상기 질의색인부에 삽입되어, 질의색인부에 저장된 질의색인을 통하여 해당 태그데이터를 필요로 하는 질의를 실시간으로 검색한다. 또는 도시되어 있지는 않지만, 복수의 태그데이터는 질의 처리부에 연속적으로 삽입되어, 질의 처리부가 해당하는 태그데이터를 필요로 하는 질의를 질의색인부에 저장된 질의색인을 통하여 실시간으로 검색할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 사이클 명세서가 연속질의형태로 변환된 모습을 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 색인 공간에서 표현된 연속 질의를 예시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이벤트 사이클 명세서(141)는, 논리적 리더명(Logical Reader Name; LRN), 여과 패턴, 이벤트 사이클 바운더리 명세서(Event Cycle Boundary Spec; ECBoundary Spec) 및 군집화(aggregation) 정보를 포함한다.
상기 논리적 리더명은 어떤 리더기로부터 읽혀진 태그데이터를 원하는지에 대한 정보를 포함하고, 상기 여과 패턴은 어떤 패턴을 가지는 태그데이터들만을 여과할 것인지에 대한 정보를 포함하고, 상기 이벤트 사이클 바운더리 명세서는 어느 시간 간격 동안 데이터를 수집할 것인지에 대한 정보를 포함한다. 또한, 상기 군집화 정보는 태그데이터를 그룹으로 처리하기 위한 그룹핑 패턴 정보를 포함한다.
상기 질의처리부(134)에서, 상기 이벤트 사이클 명세서(141) 형식의 질의는 연속질의어 즉, CQL(Continuous Query Language)의 형태로 변환되는데, 이 때, 상기 논리적 리더명은 리더 아이디(ReadID)로 변환되고, 상기 여과 패턴은 태그 EPC(TagEPC)로 변환된다.
여기서 여과 패턴들은 태그 EPC에서 상수, 영역 또는 전체(*)로 구성되기 때 문에 점 또는 간격으로 표현될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 태그 EPC가 20.*.* 와 같이 태그데이터 형식인 EPC(Electronic Product Code)의 특정 필드 전체를 포함하는 경우가 많기 때문에 질의는 긴 간격 선분의 형태의 연속질의형태로 표현된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연속질의형태는, 2차원적 색인 공간에서 긴 간격(long interval)을 갖는 것이 일반적이다.
여기서, 긴 간격이란, 2차원적 색인 공간에서 하나 또는 그 이상의 셀 크기를 포함하는 질의이다. 부가적으로 설명하면, 짧은 간격은 2차원적 색인 공간에서 셀의 크기보다 길이가 짧은 질의이다.
상기 질의색인부(135)는, 상기 리더 아이디와 상기 태그 EPC로 이루어지는 2차원적 색인 공간을 가지며, 상기 색인 공간에 상기 질의색인이 저장되는 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질의색인 구조를 예시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 질의색인은 긴 간격의 질의를 효율적으로 처리할 수 있고, 삽입 및 검색 성능이 동시에 좋아질 수 있도록, 그리드 기반의 셀 분할 구조와 가상 분할 구조를 병행하는 구조를 가진다.
긴 간격을 갖는 질의는 상기 질의색인에 셀 분할 구조로 분할 삽입하고, 상기 셀 분할 구조에 부분적으로 겹쳐지는 짧은 간격을 갖는 질의는 색인 공간 상에서 부분적으로 겹치지 않도록 가상 분할 구조로 분할 삽입하여, 가상 분할구조와 셀 분할 구조를 병행한 새로운 질의색인을 이용하여 서로의 단점을 보완한다.
상기 리더 아이디와 태그 EPC로 이루어지는 색인 공간의 전체 영역은 먼저 크기에 따라 여러 레벨을 가지는 그리드 형태의 셀로 분할된다. 가상 분할 구조는 그리드 셀의 최소 가로 크기보다 작은 크기의 분할 구조로서, 2차원 형태이다.
긴 간격의 분할을 위한 셀 분할 구조는, 색인 공간을 일정한 크기의 그리드로 분할한 구조이다. 태그 EPC를 위한 셀의 가로 크기는 2n의 크기를 가지며, 이 때, n의 범위는 가상 분할 구조의 최대 크기가 2a-1 이고 b = log2Rx 일 때, a < n < b가 된다. 여기서, 서로 다른 n 에 의해 하나 이상의 셀 분할 구조 크기를 가질 수 있으며 여과 패턴의 특징에 따라 분할구조 크기의 개수를 가변적으로 최적화할 수 있다.
짧은 간격의 분할을 위한 가상 분할 구조는, 태그 EPC, 리더 아이디, 간격의 길이를 포함하여 표현된다. 태그 EPC를 x, 리더 아이디를 y, 간격의 길이를 width 라고 할 때, 가상 분할 구조는 (x, y, width)로 표현된다.
이 때, x, y의 범위는 각 축의 최대값은 각각 Rx, Ry 라고 할 때, 0 ≤ x ≤ Rx, 0 ≤ y ≤ Ry 가 된다. 길이는 2의 지수 승 크기를 가진다. 즉, 가상 분할 구조는 (x, y, width) 대신 (x, y, 2n-1)의 구조로 바꾸어 표현할 수 있다. 만약, n 이 0 일 때 길이는 0이 되고, 가상 분할 구조는 점으로 표현된다.
상기 셀 분할 구조와 가상 분할 구조는 해당 분할구조와 연관되는 노드와 아이디 리스트를 가지고 있어, 태그데이터는 상기 구조에 해당하는 노드를 탐색하여 해당 질의색인을 검색한다.
셀 분할 구조는 셀의 크기가 커져도 점 질의 시 단 하나의 셀 노드만 탐색하면 되는 장점이 있고, 가상 분할 구조는 모든 질의의 태그 EPC를 부분적 겹침 없이 분할 가능하여 검색과정에서 정제단계가 불필요한 장점이 있다.
따라서, 셀 분할 구조에 완전히 겹쳐지는 긴 간격을 갖는 질의는 큰 크기의 셀 분할 구조로 분할 삽입하고, 부분적 겹침이 발생하는 짧은 간격을 갖는 질의는 가상 분할 구조로 분할 삽입함으로써 셀 분할 구조의 정제단계 비용을 없애고 가상 분할 구조의 크기 증가에 의한 검색 성능 저하 문제를 해결한다.
또한, 긴 간격의 질의를 셀 분할 구조에 삽입하여 저장공간 소모와 삽입시간을 줄이면서, 짧은 간격의 질의를 가상 분할 구조에 삽입하여 분할하기 때문에 검색성능에 최적화되어, 질의의 삽입 및 검색에 효과적인 성능을 보인다.
상기 ALE 제어부(136)는, 상기 질의처리부(134)를 통하여 질의색인을 검색하여 해당 질의의 아이디를 전송받고, 해당 아이디를 갖는 질의를 수행하여 해당 태그데이터 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(142)를 상기 애플리케이션(140)으로 전송하도록 제어한다.
따라서, 상기 ALE 제어부(136)의 제어에 따라 질의결과 송신부(137)에서 상기 이벤트 사이클 보고서(142)를 상기 애플리케이션(140)으로 전송한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법에 대한 흐름도이다.
이하의 설명에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다.
먼저, 복수의 태그객체(110)가 갖고 있는 RFID 코드 및 관련정보를 포함하는 정보는 복수의 RFID 리더기(120)로 전송되고(S200), 상기 복수의 RFID 리더기(120)에서 상기 복수의 태그객체(110)로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수로 전송받아 태그데이터를 생성하고, 상기 태그데이터를 미들웨어(130)로 전송한다(S300).
다음으로, 애플리케이션(140)에서 질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec)(141) 형식으로 미들웨어(130)에 전송한다(S400).
여기서, 상기 S400단계는 상기 S200 단계 및 S300 단계 이후에 동작하는 것으로 설명하였지만, 상기 S200 단계 및 S300 단계와 병렬적으로 동작할 수 있으며, 반대로 상기 S200 단계 및 S300 단계보다 먼저 질의를 미들웨어(130)가 전송받을 수도 있는 것이다.
그 다음으로, 상기 미들웨어(130)에서 상기 애플리케이션(140)으로부터 전송받은 질의를 처리하여 질의색인을 작성하고, 상기 복수의 RFID 리더기(120)로부터 전송받은 태그데이터에 대하여 해당 태그테이터를 필요로 하는 질의색인을 검색하고, 상기 검색된 질의색인을 수행한다(S500).
마지막으로, 상기 애플리케이션(140)에서 상기 질의가 요청하는 해당 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)(142)를 상기 미들웨어(130)로부터 전송받는다(S600).
도 7은 미들웨어 내부에서 질의를 처리하는 상세 흐름도이다.
먼저, 상기 질의수신부(131)에서 상기 애플리케이션(140)으로부터 이벤트 사이클 명세서(141) 형식의 질의를 수신하고(S510), 상기 질의파서기(132)에서 상기 질의수신부(131)로부터 수신한 질의를 분석하여 상기 질의처리기(134)로 전송한다(S520).
그리고, 상기 태그데이터 입력부(133)에서 상기 태그데이터를 상기 복수의 RFID 리더기(120)로부터 전송받는다(S530).
여기서, 상기 S530단계는 상기 S510 단계 및 S520 단계 이후에 동작하는 것으로 설명하였지만, 상기 S510 단계 및 S520 단계와 병렬적으로 동작할 수 있으며, 반대로 상기 S510 단계 및 S520 단계보다 먼저 태그데이터 입력부에서 태그데이터를 수신할 수도 있는 것이다.
다음으로, 상기 질의처리부(134)에서 상기 질의파서기(132)로부터 전송받은 분석된 질의를 연속질의형태로 변환하고, 상기 변환된 연속질의형태의 질의를 시간 속성에 맞게 질의색인에 삽입하고, 질의를 질의색인을 이용하여 검색한다(S540).
그 다음으로, 상기 질의처리부(134)에서 해당 태그데이터를 필요로 하는 질의를 검색하기 위하여, 질의색인을 검색하여 해당 질의의 아이디를 전송받고, 해당 아이디를 갖는 질의를 수행하여 태그데이터 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(142)를 상기 애플리케이션(140)으로 전송하도록 상기 ALE 제어부(136)에서 제어한다(S550).
마지막으로, 상기 ALE 제어부(136)의 제어에 따라 상기 이벤트 사이클 보고 서(142)를 질의결과 송신부(137)를 통하여 상기 애플리케이션(140)으로 전송한다(S560).
여기서, 상기 미들웨어(130) 내부에서 반복 주기를 가지고 주기적으로 질의 처리가 가능하다. 즉, 상기 질의의 활성화 여부를 검사하여, 질의가 활성화인 경우 상기에서 설명한 것과 같이 해당 질의와 대응되는 태그데이터 정보 등을 상기 애플리케이션(140)으로 전송하고, 상기 질의를 질의 색인에 그대로 둔 상태로 주기적으로 질의 처리를 수행하는 반면, 질의가 비활성인 경우 질의를 질의색인으로부터 삭제하고, 태그데이터의 실시간 여과 및 수집은 끝나게 된다. 상기 질의의 활성화는 이벤트 사이클 명세서에 설정되어 있는 질의의 시간 속성과 연관지어 설정될 수 있다.
즉, 미들웨어 내부에서 질의가 활성화이면 상기 태그데이터를 다시 수신받아, 상기 질의에 대한 검색을 반복 수행하고, 비활성화이면 질의를 상기 질의색인에서 삭제한다.
상기에서 설명한 주기적 질의 처리와는 다르게 비주기적인 질의 처리도 가능함은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따르면, 실시간 태그데이터의 여과 처리가 가능하기 때문에 실시간 처리속도가 요구되는 애플리케이션에 보다 신속한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 기존의 질의색인 방법이 가지는 긴 간격 태그데이터 처리의 한계를 극복하고 색인의 검색 성능을 개선할 수 있기 때문에 RFID 미들웨어 환경 및 기타 유사 응용 환경의 질의색인으로도 사용이 가능하다.
또한, 질의색인을 통해 필요한 질의만을 선택적으로 수행 가능하여 전체 시스템의 리소스를 절약하는 효과를 얻을 수 있고, 질의의 응답 시간을 개선할 수 있다.
또한, EPCgolbal이 제시한 미들웨어 인터페이스 표준 ALE 인터페이스를 완벽히 지원하여 통합 물류 환경 및 항만 물류 등의 다양한 애플리케이션의 미들웨어에 적용이 가능하며 확장성 있는 서비스의 구현이 가능하다는 장점을 갖는다.

Claims (8)

  1. RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템에 있어서,
    RFID 코드 및 관련정보를 갖는 복수의 태그객체;
    상기 태그객체로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수로 전송받아 태그데이터를 생성하고, 상기 태그데이터를 미들웨어로 전송하는 복수의 RFID 리더기;
    질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec) 형식으로 미들웨어에 전송하고, 상기 질의가 요청하는 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)를 미들웨어로부터 전송받는 애플리케이션; 및
    상기 애플리케이션으로부터 전송받은 질의를 처리하여 질의색인을 작성하고, 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받은 태그데이터에 대하여 해당 태그테이터를 필요로 하는 질의색인을 검색하여, 상기 이벤트 사이클 보고서를 해당 애플리케이션으로 전송하는 미들웨어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미들웨어는,
    상기 애플리케이션에서 이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 수신하는 질의수신부;
    상기 질의수신부로부터 수신한 질의를 분석하여 질의처리기로 전송하는 질의파서기;
    상기 태그데이터를 상기 RFID 리더기로부터 전송받는 태그데이터 입력부;
    상기 질의파서기에서 전송받은 분석된 질의를 연속질의형태로 변환하고, 상기 변환된 연속질의형태의 질의를 시간 속성에 맞게 질의색인에 삽입하고, 상기 태그데이터 입력부로부터 전송받은 상기 태그데이터를 필요로 하는 질의를 질의색인을 이용하여 검색하는 질의처리부;
    상기 질의색인을 저장하는 질의색인부;
    상기 질의처리부에서 질의색인을 검색하여 해당 질의의 아이디를 전송받고, 해당 아이디를 갖는 질의를 수행하여 이벤트 사이클 보고서를 상기 애플리케이션에 전송하도록 제어하는 ALE 제어부; 및
    상기 ALE 제어부의 제어에 따라 상기 이벤트 사이클 보고서를 상기 애플리케이션에 전송하는 질의결과 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 이벤트 사이클 명세서는, 논리적 리더명(Logical Reader Name), 여과 패턴, 이벤트 사이클 바운더리 명세서(Event Cycle Boundary Spec : ECBoundary Spec), 및 군집화(aggregation) 정보를 포함하고,
    이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 연속질의로 변환할 때, 논리적 리더명 은 리더 아이디(ReadID)로 변환되고, 여과 패턴은 태그 EPC(TagEPC)로 변환되며,
    상기 질의색인부는, 상기 리더 아이디와 상기 태그 EPC로 이루어지는 2차원적 색인 공간을 가지며,
    상기 연속질의형태의 질의는, 상기 2차원적 색인 공간에서 긴 간격(long interval)을 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    긴 간격을 갖는 질의는 상기 색인 공간에 복수의 크기 레벨을 갖는 셀 분할 구조로 분할 삽입하고, 짧은 간격을 갖는 질의는 상기 색인 공간에서 부분적으로 겹치지 않도록 가상 분할 구조로 분할 삽입하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 시스템.
  5. RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법에 있어서,
    a) RFID 코드 및 관련정보를 갖는 복수의 태그객체를 RFID 리더기로 전송하는 단계;
    b) 복수의 RFID 리더기에서 상기 태그객체로부터 RFID 코드 및 관련정보를 무선주파수로 전송받아 태그데이터를 생성하고, 상기 태그데이터를 미들웨어로 전송하는 단계;
    c) 애플리케이션으로부터 질의를 이벤트 사이클 명세서(Event Cycle Specification; ECSPec) 형식으로 미들웨어로 전송하는 단계;
    d) 상기 미들웨어에서 상기 애플리케이션으로부터 전송받은 질의를 처리하여 질의색인을 작성하고, 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받은 태그데이터에 대하여 해당 태그테이터를 필요로 하는 질의색인을 검색하고 상기 검색된 질의색인을 수행하는 단계; 및
    e) 상기 애플리케이션에서 상기 질의가 요청하는 해당 태그데이터의 정보를 포함하는 이벤트 사이클 보고서(Event Cycle Reports; ECReports)를 상기 미들웨어로부터 수신하는 단계를 포함하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 d)단계는,
    f) 질의수신부에서 상기 애플리케이션으로부터 이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 수신하는 단계;
    g) 질의파서기에서 상기 질의수신부로부터 수신한 질의를 분석하여 질의처리기로 전송하는 단계;
    h) 태그데이터 입력부에서 상기 태그데이터를 상기 복수의 RFID 리더기로부터 전송받는 단계;
    i) 질의처리부에서 상기 질의파서기로부터 전송받은 분석된 질의를 연속질의형태로 변환하고, 상기 변환된 연속질의형태의 질의를 시간 속성에 맞게 질의색인에 삽입하고, 상기 태그데이터 입력부로부터 전송받은 상기 태그데이터를 필요로 하는 질의를 질의색인을 이용하여 검색하는 단계;
    j) 상기 질의처리부에서 질의색인을 검색하여 해당 질의의 아이디를 전송받고, 해당 아이디를 갖는 질의를 수행하여 이벤트 사이클 보고서를 상기 애플리케이션에 전송하도록 ALE 제어부에서 제어하는 단계; 및
    k) 상기 ALE 제어부의 제어에 따라 상기 이벤트 사이클 보고서를 질의결과 송신부를 통하여 상기 애플리케이션에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 이벤트 사이클 명세서는, 논리적 리더명(Logical Reader Name), 여과 패턴, 이벤트 사이클 바운더리 명세서(Event Cycle Boundary Spec : ECBoundary Spec), 및 군집화(aggregation) 정보를 포함하고,
    이벤트 사이클 명세서 형식의 질의를 연속질의로 변환할 때, 논리적 리더명은 리더 아이디(ReadID)로 변환되고, 여과 패턴은 태그 EPC(TagEPC)로 변환되며,
    상기 질의색인부는, 상기 리더 아이디와 상기 태그 EPC로 이루어지는 2차원적 색인 공간을 가지며,
    상기 연속질의형태의 질의는, 상기 2차원적 색인 공간에서 긴 간격(long interval)을 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    긴 간격을 갖는 질의는 상기 색인 공간에 복수의 크기 레벨을 갖는 셀 분할 구조로 분할 삽입하고, 짧은 간격을 갖는 질의는 상기 색인 공간에서 부분적으로 겹치지 않도록 가상 분할 구조로 분할 삽입하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그데이터의 실시간 여과 및 수집 방법.
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