KR20090044014A - 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에적용되는 센서 데이터 관리 서버 - Google Patents

센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에적용되는 센서 데이터 관리 서버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 센서 데이터 관리 서버를 개시한다. 즉, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 센서 데이터를 전송하는 센서 노드; 상기 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드에서 상기 센서 데이터를 수집하여 전송하는 싱크 노드; 상기 싱크 노드로부터 전송되는 센서 데이터를 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 배열하여 전송하는 게이트웨이; 및 상기 게이트웨이로부터 상기 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하고, 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 센서 데이터 관리 서버;를 포함함으로써, 다수의 센서로부터 수집되는 센서 데이터를 수집하여 소정의 설정 기준에 따라 처리 우선순위를 제공하여 실시간성을 보장할 수 있다.
센서 네트워크, 우선 순위, 버퍼 관리

Description

센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 센서 데이터 관리 서버{SYSTEM AND METHOD FOR BUFFER MANAGEMENT BASED SENSOR DATA, AND SENSOR DATA MANAGEMENT SERVER APPLIED TO THE SAME}
본 발명은 센서 네트워크 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수의 센서로부터 전달되는 센서 데이터를 수집하여 소정의 설정 기준에 따라 처리 우선순위를 제공하여 실시간성을 보장하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 센서 데이터 관리 서버에 관한 것이다.
최근에 유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)란, 사물에 대한 인식 정보 또는 주변의 환경 정보를 감지할 수 있는 센서가 탑재된 센서 노드를 통해 무선 센서 네트워크를 구성하고, 다양한 센서를 통해 입력되는 정보를 실시간으로 네트워크를 통해 외부의 네트워크에 연결하여 정보를 처리하고 관리하는 것을 말한다. 궁극적으로 유비쿼터스 센서 네트워크는 모든 사물에 컴퓨팅 및 통신 기능을 부여하여 언제, 어디서나, 네트워크, 디바이스, 서비스에 관계없이 통신이 가능한 환경을 구현하기 위한 것이다.
이와 관련하여, 종래의 일반적인 센서 네트워크는, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하는 센서와 통신 모듈로 구성되는 센서 노드;와 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드; 센서 필드에서 수집된 정보를 전송받는 싱크 노드; 싱크 노드로부터 전송된 정보를 라우팅하여 광대역 통신망을 통해 관리 서버로 전송하는 게이트웨이;를 포함하는 구성을 갖는다.
상기 싱크 노드는 위성통신, 무선랜, 블루투스, 유선 인터넷과 같은 기존의 인프라로 게이트웨이와 연결될 수 있다.
이러한 센서 네트워크 환경의 센서 필드에서 패킷은 비교적 단순하다. 즉 하나의 센서 필드에 설치되는 각 센서 노드에는 제한된 숫자의 몇 가지 센서만 설치가 가능하고, 이로 인해 발생되는 데이터 패킷의 길이 또한 몇 가지 종류로 제한된다.
센서 네트워크에서 사용되는 MAC 프로토콜인 IEEE 802.15.4의 경우 비콘 프레임(Beacon Frame), 데이터 프레임 (Data Frame), 수신확인 프레임(ACK Frame)과 MAC 명령어 프레임(MAC command frame)의 4가지 포맷을 가진다. 하지만 수신 확인 프레임의 경우는 고정 길이이고, 데이터 프레임은 사용되는 센서 종류의 한계로 인하여 비교적 고정 길이를 갖는다. 또한 비콘 프레임과 명령어 프레임의 경우에도 설치되는 센서 필드의 형태가 고정적인 경우가 많아 단순한 몇 가지 형태의 패킷 길이만을 갖는다.
종래에는 MAC 하드웨어에서 패킷이 수신되면 1 바이트의 헤더와 서비스 데이터 유닛인 PSDU(PLCP Service Data Unit)를 순서적으로 수신 버퍼에 버퍼링하였다. 그리고 헤더로부터 패킷의 길이를 읽어, 확인한 길이만큼 데이터(PSDU)를 수신 버퍼로부터 읽어 처리하였다.
하지만, 센서 네트워크에서 사용되는 패킷의 특징은 적은 종류의 길이를 갖는다는 것이다. 또한 센서 네트워크에서 사용되는 센서 노드들은 배터리를 기본 전원으로 사용하기 때문에 저전력을 소비하면서, 소형이고, 저가 구현이 가능할 것을 요구하고 있다.
특히, 기존의 센서네트워크 환경에서는 스트림(Stream) 형 데이터가 센서 노드로부터 지속적으로 전송되기 때문에, 이를 처리함에 있어서 시간 순서에 따른 데이터 처리가 불가피하며, 이는 특정 측정 값 즉, 사람에게 영향을 미치는 정도를 즉시 알려 주어야하는 서비스 모델인 예컨대, 화재, 대기 오염 등에 대해서 적절한 응답을 제공할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 선행 기술에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 본 발명의 목적은, 다수의 센서로부터 전달되는 센서 데이터를 수집하여 소정의 설정 기준에 따라 처리 우선순위를 제공하기 위한 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 센서 데이터 관리 서버를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따라, 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템이 제공되며: 이 시스템은, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 센서 데이터를 전송하는 센서 노드; 상기 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드에서 상기 센서 데이터를 수집하여 전송하는 싱크 노드; 상기 싱크 노드로부터 전송되는 센서 데이터를 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 배열하여 전송하는 게이트웨이; 및 상기 게이트웨이로부터 상기 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하고, 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 센서 데이터 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로 상기 센서 데이터를 전송한 센서 노드의 종류를 구분하여 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보에 대한 실시간 감지에 따른 측정값을 포함하는 센서 데이터를 수집하여 처리하기 위 한 센서 데이터 관리 서버가 제공되며: 이 서버는, 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하고, 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로 상기 센서 데이터를 전송한 센서 노드의 종류를 구분하여 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서 데이터 관리 서버는, 상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일 산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법이 제공되며: 이 방법은, a) 센서 노드가 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 센서 데이터를 전송하는 단계; b) 싱크 노드가 상기 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드에서 상기 센서 데이터를 수집하여 전송하는 단계; c) 게이트웨이가 상기 싱크 노드로부터 전송되는 센서 데이터를 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 배열하여 전송하는 단계; 및 d) 센서 데이터 관리 서버가 상기 게이트웨이로부터 상기 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방법은, e) 상기 센서 데이터 관리 서버가 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 d) 단계는, 상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로 상기 센서 데이터를 전송한 센서 노드의 종류를 구분하여 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 d) 단계는, 상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 d) 단계는, 상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 d) 단계는, 상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 d) 단계는, 상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 센서 데이터 관리 서버는, 다수의 센서로부터 수집되는 센서 데이터를 수집하여 소정의 설정 기준에 따라 처리 우선순위를 제공하여 실시간성을 보장함에 따라, 센서 네트워크 및 주변 객체들과 통신을 수행함에 있어 인간의 판단과 같은 효율적인 기술 방법을 제공할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 시스템은, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하는 센서 노드(100); 센서 노드(100)의 집합으로 이루어진 센서 필드(200); 센서 필드에서 수집된 정보를 전송받는 싱크 노드(300); 싱크 노드로부터 전송된 정보를 라우팅하여 센서 데이터 관리 서버(500)로 전송하는 게이트웨이(400); 및 상기 게이트웨이(300)로부터 전송되는 센서 데이터를 수집하여 처리하는 센서 데이터 관리 서버(500);를 포함하는 구성을 갖는다.
상기 센서 노드(100)는 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하는 센서(도시안됨) 및 상기 센서의 감지동작에 따른 센서 데이터를 전송하는 통신 모듈(도시안됨)을 포함하는 구성을 가지며, 이러한 구성을 통해, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 상기 센세 데이터를 싱크 노드(300)로 전달한다. 참고로, 상기 센서 필드(200)에 설치되는 각 센서 노드(100)에는 제한된 수자의 몇가지 센서만이 설치가 가능하며, 이로 인해 발생되는 데이터 패킷의 길이 또한 몇 가지 종류로 제한된다.
상기 싱크 노드(300)는 상기 센서 노드(100)의 집합으로 이루어진 센서 필드(200)에서 상기 센서 데이터를 수집하여 상기 게이트웨이(400)로 전송한다. 이때, 싱크 노드(300)는 위성통신, 무선랜, 블루투스, 유선 인터넷과 같은 기존의 통신 인프라를 통대로 수집된 센서 데이터를 상기 게이트웨이(400)로 전송한다.
상기 게이트웨이(400)는 상기 싱크 노드(300)로부터 전송되는 센서 데이터를 실시간으로 배열하여 센서 데이터 관리 서버(500)에 전송한다. 바람직하게는 게이트웨이(400)는 센서 데이터를 시간 순서인 스트림(Stream) 형태로 배열하여 이를 센서 데이터 관리 서버(500)에 전송한다.
상기 센서 데이터 관리 서버(500)는 게이트웨이(400)로부터 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 수신하여, 소정의 기준을 토대로 재배열하고, 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리한다.
보다 구체적으로, 센서 데이터 관리 서버(500)는 도 2에 도시한 바와 같이, 싱크노드 ID 등록(REG_SINK_ID), 센싱 데이터 보고(REP_SENSOR_DATA), 싱크노드 장애(REP_SINK_TRAP), 및 센싱 데이터 조회(REQ_SENSOR_DATA)를 포함하는 상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로, 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열한다. 예컨대, 장애 메시지 또는 상기 센서 데이터를 전송한 센서의 종류(화재 센서:FIRE_SENSOR, 대기 센서:AIR_SENSOR)를 구분하여 화재, 대기 오염 등과 같이 사람에게 영향을 미치는 정도를 즉시 알려 주어야하는 센서 데이터를 우선 처리 대상으로 한다.
이때, 상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터인 경우가 발생할 수 있다. 이를 위해 센서 데이터 관리 서버(500)는 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정한다. 바람직하게는, 센서 데이터 관리 서버(500)는 상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하고 산출 값이 큰 경우를 우선 처리 대상으로 센서 데이터를 재배열한다. 예컨대, 센서 데이터 관리 서버는(500)은 상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출한다. 아울러, 상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드(hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하여 산출 값이 큰 경우를 우선 처리 대상으로 센서 데이터를 재배열한다.
참고로, 상술한 센서 데이터 관리 서버(500)의 재배열 동작을 의사 코드(Pseudo Code)로 표현하면 아래의 [수식 1], 및 [수식 2]과 같다.
『 여기서, [수식 1] 및 [수식 2]에 사용되는 용어는 다음과 같이 정의된다.
Mi: 게이트웨이와 센서 데이터 관리 서버간에 교환하는 메시지들 집합
Mnew: 게이트웨이에서 센서 데이터 관리 서버)로 전송되는 하나의 메시지
센싱데이터보고 메시지 -> REP_SENSOR_DATA
싱크노드 ID 등록 메시지 -> REG_SINK_ID
싱크노드 장애 메시지 -> REP_SINK_TRAP
센싱데이터조회 메시지 -> REQ_SENSOR_DATA
화재 센서 -> FIRE_SENSOR, 대기센서 -> AIR_SENSOR
온도 : temp, 연기 : smoke, 일산화탄소 : co, 미세먼지(PM-10) : dust, 이산화탄소 : co2, 포름알데히드 : hcho, 아황산가스 : so2, 이산화질소 : no2 』
[수식1]
Figure 112007078092917-PAT00001
[수식 2]
Figure 112007078092917-PAT00002
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법을 설명하기로 한다. 여기서, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 센서 노드(100)가 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 센서 데이터를 전송한다(S100). 바람직하게는, 센서 노드(100)는 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하는 센서(도시안됨) 및 상기 센서의 감지동작에 따른 센서 데이터를 전송하는 통신 모듈(도시안됨)을 포함하는 구성을 가지며, 이러한 구성을 통해, 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 상기 센세 데이터를 싱크 노드(300)로 전달한다.
그리고 나서, 싱크 노드(300)가 상기 센서 노드(100)의 집합으로 이루어진 센서 필드(200)에서 상기 센서 데이터를 수집하여 전송한다(S200). 바람직하게는, 싱크 노드(300)는 상기 센서 노드(100)의 집합으로 이루어진 센서 필드(200)에서 상기 센서 데이터를 수집하여 상기 게이트웨이(400)로 전송한다. 이때, 싱크 노드(300)는 위성통신, 무선랜, 블루투스, 유선 인터넷과 같은 기존의 통신 인프라를 통대로 수집된 센서 데이터를 상기 게이트웨이(400)로 전송한다.
그런 다음, 게이트웨이(400)가 상기 싱크 노드로부터 전송되는 센서 데이터를 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 배열하여 전송한다(S300).
이후, 센서 데이터 관리 서버가 상기 게이트웨이로부터 상기 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열한다(S400-S500). 바람직하게는, 센서 데이터 관리 서버(500)는 도 2에 도시한 바와 같이, 싱크노드 ID 등록(REG_SINK_ID), 센싱 데이터 보고(REP_SENSOR_DATA), 싱크 노드 장애(REP_SINK_TRAP), 및 센싱 데이터 조회(REQ_SENSOR_DATA)를 포함하는 상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로, 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열한다. 예컨대, 장애 메시지 또는 상기 센서 데이터를 전송한 센서의 종류(화재 센서:FIRE_SENSOR, 대기 센서:AIR_SENSOR)를 구분하여 화재, 대기 오염 등과 같이 사람에게 영향을 미치는 정도를 즉시 알려 주어야하는 센서 데이터를 우선 처리 대상으로 한다. 이때, 상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터인 경우가 발생할 수 있다. 이를 위해 센서 데이터 관리 서버(500)는 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정한다. 바람직하게는, 센서 데이터 관리 서버(500)는 상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하고 산출 값이 큰 경우를 우선 처리 대상으로 센서 데이터를 재배열한다. 예컨대, 센서 데이터 관리 서버는(500)는 상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출한다. 아울러, 상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드(hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하여 산출 값이 큰 경우를 우선 처리 대상으로 센서 데이터를 재배열한다.
이후, 센서 데이터 관리 서버(500)가 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리한다(S600).
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
다수의 센서로부터 수집되는 센서 데이터를 수집하여 소정의 설정 기준에 따라 처리 우선순위를 제공하여 실시간성을 보장함에 따라 본 발명에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템 및 방법, 그리고 이에 센서 데이터 관리 서버를 적용할 경우, 센서 네트워크의 설치, 엔지니어링 및 운용에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 관리 서버의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 센서 노드
200: 센서 필드
300: 싱크 노드
400: 게이트웨이
500: 센서 데이터 관리 서버

Claims (19)

  1. 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템에 있어서,
    사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 센서 데이터를 전송하는 센서 노드;
    상기 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드에서 상기 센서 데이터를 수집하여 전송하는 싱크 노드;
    상기 싱크 노드로부터 전송되는 센서 데이터를 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 배열하여 전송하는 게이트웨이; 및
    상기 게이트웨이로부터 상기 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하고, 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 센서 데이터 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로 상기 센서 데이터를 전송한 센서 노드의 종류를 구분하여 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드 hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  7. 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보에 대한 실시간 감지에 따른 측정값을 포함하는 센서 데이터를 수집하여 처리하기 위한 센서 데이터 관리 서버에 있어서,
    시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하고, 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 관리 서버.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로 상기 센서 데이터를 전송한 센서 노드의 종류를 구분하여 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 관리 서버.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡 터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 관리 서버.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 관리 서버.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 관리 서버.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 센서 데이터 관리 서버는,
    상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 관리 서버.
  13. 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법에 있어서,
    a) 센서 노드가 사물에 대한 인식정보 또는 주변의 환경정보를 실시간으로 감지하여 소정의 측정값을 포함하는 센서 데이터를 전송하는 단계;
    b) 싱크 노드가 상기 센서 노드의 집합으로 이루어진 센서 필드에서 상기 센서 데이터를 수집하여 전송하는 단계;
    c) 게이트웨이가 상기 싱크 노드로부터 전송되는 센서 데이터를 시간 순서에 따른 스트림(Stream) 형태로 배열하여 전송하는 단계; 및
    d) 센서 데이터 관리 서버가 상기 게이트웨이로부터 상기 시간 순서에 따른 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 소정의 기준을 토대로 재배열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 방법은,
    e) 상기 센서 데이터 관리 서버가 상기 재배열 순서에 따라 해당 센서 데이터를 처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 d) 단계는,
    상기 센서 데이터에 포함된 메시지 타입(Message Type) 정보를 토대로 상기 센서 데이터를 전송한 센서 노드의 종류를 구분하여 기설정된 우선순위에 따라 스트림 형태로 수신되는 상기 센서 데이터를 재배열하는 것을 특징으로 하는 센서 데 이터 기반 버퍼 관리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 d) 단계는,
    상기 센서 데이터의 재배열시 동일한 종류의 센서 노드로부터 전송된 센서 데이터일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 측정값에 대한 가중치 및 거리 벡터(Distance Vector)를 기반으로 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 d) 단계는,
    상기 센서 데이터에 포함된 각각의 측정값에 대응하는 상수 값을 승산(Multiplication)하여 상기 가중치 및 거리벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 d) 단계는,
    상기 센서 데이터가 화재 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 온도(temp), 연기(smoke), 이산화탄소(co2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 d) 단계는,
    상기 센서 데이터가 대기 센서로부터 전송된 측정값일 경우, 상기 센서 데이터에 포함된 미세먼지(PM-10), 일산화탄소(co), 이산화탄소(co2), 포름알데히드hcho), 아황산가스(so2), 및 이산화질소(no2)를 포함하는 측정값을 토대로 상기 가중치 및 거리 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 데이터 기반 버퍼 관리 시스템.
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