KR20090022247A - 센서 네트워크를 자동으로 정의하는 방법과 시스템 - Google Patents

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KR20090022247A
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Abstract

센서 네트워크를 자동으로 구성하는 방법은 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서를 포함하는 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)에 관한 정보를 정의하는 기본 설계도를 입력받는 단계 및 상기 기본 설계도를 기초로 상기 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한 센서 배치도를 생성하여 상기 생성된 센서 배치도를 제공하는 단계를 포함한다. 따라서 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성할 수 있다.

Description

센서 네트워크를 자동으로 정의하는 방법과 시스템{METHOD AND SYSTEM OF AUTOMATICALLY DEFINING A SENSOR NETWORK}
본 발명의 실시예들은 센서 네트워크에 관한 것으로 특히, 센서 네트워크를 자동으로 정의하는 방법과 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN, Ubiquitous Sensor Network)란 적어도 하나 이상의 센서를 포함하고, 적어도 하나 이상의 센서에 의하여 수집된 센싱 데이터가 무선으로 전송될 수 있는 네트워크를 의미한다. 예를 들어, 센서는 온도 센서, 맥박 센서, 보안 센서, 지문 인식 센서 등을 포함할 수 있다.
사용자는 스스로 센서 네트워크를 관리할 수 있으나, 비용 절감 또는 관리의 효율성 등을 위하여 센서 네트워크를 관리하는 시스템(이하, 센서 네트워크 관리 시스템)을 통하여 센서 네트워크를 관리할 수 있다.
센서 네트워크 관리 시스템을 통하여 센서 네트워크를 관리하기 위하여 사용자는 센서 네트워크의 구성을 설계한 후 센서 네트워크의 구성에 관한 정보를 센서 네트워크 관리 시스템에 제공해야한다.
그러나 사용자가 스스로 센서 네트워크의 구성을 설계하는 경우에는 센서의 잘못된 위치 선정, 부적절한 센서의 설치, 및 라우터의 잘못된 배치로 인한 센서 네트워크의 기능이상 등으로 인하여 센서 네트워크가 적절하게 동작하지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 쉽게 생성할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 방법은 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서를 포함하는 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)에 관한 정보를 정의하는 기본 설계도를 입력받는 단계 및 상기 기본 설계도를 기초로 상기 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한 센서 배치도를 생성하여 상기 생성된 센서 배치도를 제공하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 상기 기본 설계도는 상기 센서 영역 네트워크의 구조를 정의하는 프레임워크와 상기 센서 영역 네트워크를 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분하는 적어도 하나 이상의 섹션을 포함할 수 있다.
상기 센서 배치도를 생성하는 단계는 섹션 단위로 상기 적어도 하나 이상의 섹션에 필요한 상기 센서를 결정하는 단계 및 상기 결정된 센서를 기초로 상기 라우터를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 섹션에 필요한 상기 센서를 결정하는 단계는 상기 섹션의 기능 및/또는 목적에 따라 상기 센서를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 라우터를 배치하는 단계는 상기 기본설계도를 그리드 포멧(grid format)으로 분할하여 그리드 설계도를 생성하는 단계와 상기 그리드 설계도 내의 각각의 그리드상의 교차점에서 도달 가능한 센서들의 개수를 기초로 상기 라우터를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 사용자에 의하여, 상기 제공된 센서 배치도를 커스터마이징하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 시스템은 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서와 같은 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)에 관한 정보를 정의하는 기본 설계도를 입력받기 위한 수단 및 상기 기본 설계도를 기초로 상기 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한 센서 배치도를 생성하여 상기 생성된 센서 배치도를 제공하기 위한 수단을 포함한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 생성하기 위한 장치는 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서를 포함하는 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)의 구조를 정의하는 프레임워크를 생성하기 위한 수단 및 상기 센서 영역 네트워크를 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분하는 적어도 하나 이상의 섹션을 생성하기 위한 수단을 포함한다.
상기 장치는 상기기 프레임워크와 상기 적어도 하나 이상의 섹션을 표시하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 프레임워크를 생성하기 위한 수단 및 상기 적어도 하나 이상의 섹션을 생성하기 위한 수단은 웹브라우저에서 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 쉽게 생성할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 설명은 본 발명의 구조적 내지 기능적 설명들을 위하여 예시된 것에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 발명의 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
“및/또는”의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시가능 한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 즉, “제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목”의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목을 포함할 뿐만 아니라 제1, 제2 및 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 발명에서 기재된 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것 이 존재함을 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.
본 발명에서 기술한 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 사용자 컴퓨터(110), 센서 네트워크(120) 및 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 시스템(이하, 센서 네트워크 관리 시스템)(130)을 포함한다.
도 1은 편의상 사용자 컴퓨터(110), 센서 네트워크(120) 및 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 인터넷(140)을 통하여 상호연결되어 있다고 가정하였다.
도 2는 도 1의 센서 네트워크 관리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있고, 웹 서버부(210), USN(Ubiquitous Sensor Network) 어댑터(220), 데이터 저장부(230) 및 서비스 제공부(240)를 포함한다.
웹 서버부(210)는 사용자 컴퓨터(110)와 웹 통신을 수행한다. 예를 들어, 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 웹 서비스의 유형으로 센서 네트워크(120)를 자동으로 구성할 수 있고, 구성이 완료된 센서 네트워크로부터 전송된 센싱 데이터를 사용자 컴퓨터(110)에 제공할 수 있다.
USN 어댑터(220)는 구성이 완료된 센서 네트워크로부터 센싱 데이터를 입력받는다. 필요에 따라, USN 어댑터(220)는 센서 네트워크(120)의 동작 상태를 체크하기 위하여 센서 네트워크(120)에 주기적으로 센싱 데이터를 요구할 수 있다.
데이터 저장부(230)는 USN 어댑터(220)로부터 입력받은 센싱 데이터를 저장하고, 서비스 제공부(240)의 요청에 따라 저장된 센싱 데이터를 제공할 수 있다.
서비스 제공부(240)는 사용자로부터 입력된 센서 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크(120)를 자동으로 구성한다.
이하의 실시예들에서 사용하는 용어의 의미는 다음과 같다.
센서 영역 네트워크(SAN, Sensor Area Network)는 센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서를 포함하는 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타낸다.
기본 설계도는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 정의하고, 센서 배치도는 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한다. 센서 영역 네트워크에 관한 정보는 센서 영역 네트워크의 구조를 정의하는 프레임워크와 센서 영역 네트워크를 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분하는 적어도 하나 이상의 섹션을 포함할 수 있다.
예를 들어, 프레임워크는 특정 영역(예를 들어, 건물)의 평면도를 이용하여 정의될 수 있고 섹션은 평면도 내의 영역을 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분되는 영역을 이용하여 정의될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 과정은 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 생성하기 위한 사용자 인터페이스를 나타낸다.
도 3 및 도4를 참조하면, 사용자 인터페이스(300)는 웹 브라우저에서 구현될 수 있고, 프레임워크를 생성하기 위한 그림 도구(310), 적어도 하나 이상의 섹션을 생성하기 위한 센션 정의 도구(320), 프레임워크와 적어도 하나 이상의 섹션을 표시하기 위한 캔버스(330) 및 제출 버튼(340)을 포함한다.
그림 도구(310)는 일반적인 그림 그리기 프로그램(예를 들어, 윈도즈 그림 그리기 프로그램)에서 제공하는 인터페이스를 제공할 수 있고, 선 그리기 버튼, 다각 선 그리기 버튼, 사각 영역 그리기 버튼, 타원 영역 그리기 버튼, 지우기 버튼, 특정 영역 선택 버튼, 글자 버튼 및 영역 칠하기 버튼 등을 포함할 수 있다. 즉, 그림 도구(310)는 주로 프레임워크를 정의하기 위하여 사용될 수 있다.
섹션 정의 도구(320)는 미리 정의된 기능 버튼 및 사용자에 의하여 정의되는 기능 버튼을 포함하고 센서 영역 네트워크를 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분할 수 있도록 도와준다. 예를 들어, 미리 정의된 기능 버튼은 사용자가 프레임워크의 특정 영역을 미리 정의된 도어, 화장실, 식당, 거실, 침실, 발코니 등의 기능으로 지정할 수 있도록 할 수 있고, 사용자에 의하여 정의되는 기능 버튼은 사용자가 미리 정의된 기능 버튼에 없는 다른 기능을 정의할 수 있도록 할 수 있다.
사용자는 그림 도구(310)를 이용하여 도 3의 캔버스(330)에 도시된 센서 영역 네트워크에 관한 정보 중 프레임워크(350)를 정의하고, 섹션 정의 도구(320)를 이용하여 도 4의 캔버스(330)에 센서 영역 네트워크에 관한 정보 중 섹션(450)을 정의한다. 즉, 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 프레임워크와 섹션을 포함하는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 정의하는 기본 설계도를 입력받는다.
도 5는 도 1의 센서 네트워크 관리 시스템이 자동으로 센서를 배치하는 과정을 나타내는 도면이다.
센서 네트워크 관리 시스템(130)은 섹션 단위로 섹션에 필요한 센서(예를 들어, 센서의 종류와 위치)를 결정한다. 예를 들어, 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 섹션의 기능 및/또는 목적에 따라 센서를 결정할 수 있다.
예를 들어, 섹션1, 섹션3, 및 섹션7과 같이 섹션이 침실에 상응하는 경우에는 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 침실의 온도를 감지하는 온도 센서(510)와 침실의 습도를 감지하는 습도 센서(520)를 배치할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 섹션2와 같이 섹션이 화장실에 상응하는 경우에는 수도물 사용 여부를 감지하는 센서(530)을 배치할 수 있고, 섹션5와 같이 섹션이 식당에 상응하는 경우에는 가스 누출을 감지하는 센서(540)를 배치할 수 있으며, 섹션6과 같이 섹션이 거실에 상응하는 경우에는 출입자를 감지할 수 있는 카메라 센서(550)를 배치할 수 있다.
도 6은 도 1의 센서 네트워크 관리 시스템이 자동으로 라우터를 배치하는 과정을 나타내는 도면이다.
센서 네트워크 관리 시스템(130)은 기본설계도를 그리드 포멧(grid format)으로 분할하여 그리드 설계도를 생성하고, 그리드 설계도 내의 그리드상의 교차점들 각각에서 도달 가능한 센서들의 개수를 기초로 라우터를 배치한다.
도 6에서, 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 센서가 라우터(610)에 직접적으로 도달할 수 있도록 3개의 라우터(610)를 배치시켰다. 실시예에 따라, 라우터(610)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 센서 네트워크 관리 시스템(130)은 기본 설계도를 기초로 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한 센서 배치도를 생성하여 상기 생성된 센서 배치도를 제공한다. 필요에 따라, 사용자는 센서 배치도를 커스터마이징할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기에서 제시한 본 발명의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 모든 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 쉽게 생성할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 이용하여 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 센서 네트워크 관리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3 및 도 4는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 생성하기 위한 사용자 인터페이스를 나타낸다.
도 5는 도 1의 센서 네트워크 관리 시스템이 자동으로 센서를 배치하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 센서 네트워크 관리 시스템이 자동으로 라우터를 배치하는 과정을 나타내는 도면이다.

Claims (10)

  1. 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서를 포함하는 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)에 관한 정보를 정의하는 기본 설계도를 입력받는 단계; 및
    상기 기본 설계도를 기초로 상기 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한 센서 배치도를 생성하여 상기 생성된 센서 배치도를 제공하는 단계를 포함하는 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기본 설계도는
    상기 센서 영역 네트워크의 구조를 정의하는 프레임워크와 상기 센서 영역 네트워크를 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분하는 적어도 하나 이상의 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센서 배치도를 생성하는 단계는
    섹션 단위로 상기 적어도 하나 이상의 섹션에 필요한 상기 센서를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 센서를 기초로 상기 라우터를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 섹션에 필요한 상기 센서를 결정하는 단계는
    상기 섹션의 기능 및/또는 목적에 따라 상기 센서를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 라우터를 배치하는 단계는
    상기 기본설계도를 그리드 포멧(grid format)으로 분할하여 그리드 설계도를 생성하는 단계;
    상기 그리드 설계도 내의 그리드상의 교차점들 각각에서 도달 가능한 센서들의 개수를 기초로 상기 라우터를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    사용자에 의하여, 상기 제공된 센서 배치도를 커스터마이징하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서와 같은 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)에 관한 정보를 정의하는 기본 설계도를 입력받기 위한 수단; 및
    상기 기본 설계도를 기초로 상기 기본 설계도상에 센서와 라우터의 배치를 정의한 센서 배치도를 생성하여 상기 생성된 센서 배치도를 제공하기 위한 수단을 포함하는 센서 네트워크를 자동으로 구성하는 시스템.
  8. 센서 영역 네트워크(센서가 직접적으로 도달할 수 있는 영역뿐만 아니라 라우터 또는 다른 센서를 포함하는 중계기를 통하여 도달할 수 있는 영역을 나타냄)의 구조를 정의하는 프레임워크를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 센서 영역 네트워크를 기능, 목적 및/또는 물리적 경계를 기초로 구분하는 적어도 하나 이상의 섹션을 생성하기 위한 수단을 포함하는 센서 영역 네트워크에 관한 정보를 생성하기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프레임워크와 상기 적어도 하나 이상의 섹션을 표시하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 프레임워크를 생성하기 위한 수단 및 상기 적어도 하나 이상의 섹션을 생성하기 위한 수단은 웹 브라우저에서 구현되는 것을 특징으로 하는 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101274771B1 (ko) * 2010-06-29 2013-06-17 한국건설기술연구원 지리정보시스템 기반의 도시 시설물 관리를 위한 최적 센서노드 배치방법과 최적 센서노드 시스템 및 최적 센서노드 배치 프로그램이 저장된 매체
US10051481B2 (en) 2016-02-11 2018-08-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus and sensor arrangement method thereof

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