KR20090065308A - 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템 - Google Patents

무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 게이트웨이노드와 말단노드로 구분하여 계층적 구조의 무선 센서 네트워크를 형성하고, 게이트웨이노드에서 말단노드를 관리함으로서 네트워크의 안정성을 향상시키고 네트워크 운용의 효율성이 향상되는 효과가 있다.
센서노드, RPC, 무선네트워크, 동적 재구성, 게이트웨이노드, 말단노드

Description

무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템{Dynamic reconfiguration method and system for wireless sensor networks}
본 발명은 게이트웨이노드와 말단노드를 포함하여 계층적 구조의 무선 센서 네트워크 시스템을 형성하고, 게이트웨이노드에서 말단노드에 대한 효율적인 유지 보수를 지원하기 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-106-03, 과제명: RFID/USN용 센서 태그 및 센서 노드 기술개발].
기존의 무선 센서 네트워크는 네트워크를 구성하는 노드들이 모두 동일한 하드웨어 조건과 수행 환경을 가지고 있다는 전제 하에서, 단순하게 일대일 통신만을 고려하거나, 트리 구조를 사용하여 멀티홉(Multi-hop)환경을 적용하여 네트워크에 대한 동적 재구성이 수행되도록 하는 시도가 계속되어 왔다.
이러한, 종래의 무선 센서 네트워크에서는 무선 센서 네트워크의 기지국과, 복수의 센서노드가 일대일로 통신하는 경우, 네트워크를 새로운 목적으로 사용할 경우, 기지국이 전체 이미지를 새롭게 생성하여 복수의 센서노드에게 전체 이미지를 전송하며, 센서노드는 기지국으로부터 받은 패킷 데이터에서 이미지 부분을 분리하여 순서대로 저장한 후, 재부팅 후에 시스템을 새롭게 시작해야한다.
트리 구조를 사용하여 네트워크를 관리하는 경우에는, 중복 된 메시지의 재전송을 막고, 가장 짧은 라우팅 경로 확보를 통해 신속하게 동적 모듈을 업데이트 할 수 있다. 그러나 트리를 구성하는 중간 노드 들에 대한 부하가 크고, 네트워크가 파티션(partition)될 위험이 높다는 단점이 있다.
또한, 각 센서노드의 센서 운영체제를 설계하는 과정에서 동적 재구성에 대한 고려를 충분히 반영하여, 시스템을 컴포넌트 단위로 업그레이드 할 수 있는 방법과 전체 이미지를 전송하지 않고, 실제로 수정된 부분만을 재전송하여 시스템을 재구성하는 기법들이 제안되고 있으나, 대규모의 센서 네트워크에서 사용하기에는 한계가 있다.
무선 센서 네트워크의 가장 큰 특징은 대규모성이나, 상기와 같은 기존의 기법들을 대규모 네트워크에 활용할 경우, 네트워크 지연과 과부화로 인해 시스템을 갱신하는 시간과 에너지가 많이 소모되기 때문에 실용성이 떨어진다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 네트워크 지연과 과부화로 인한 시스템 갱신 시간 및 그에 다른 에너지 소모를 감소시켜 실용성을 강화하고, 각 노드를 계층구조로 형성하 여 유연한 네트워크 환경을 제공함으로써, 네트워크의 안정성을 향상시키고 효율적인 시스템 유지 보수가 가능한 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법은 기지국노드로부터 새로운 작업 또는 업데이트에 대한 라이브러리 및 스크립트 파일을 수신하는 단계, 상기 스크립트 파일의 실행에 필요한 함수 데이터를 포함하는 상기 라이브러리 파일을 저장하는 단계, 관리하는 복수의 말단노드로 스크립트 파일을 전송하는 단계 및, 상기 복수의 말단노드로부터 작업결과데이터가 수신되면, 상기 기지국노드로 결과데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
기지국노드로부터 새로운 작업 또는 업데이트에 대한 라이브러리 및 스크립트 파일을 수신하는 단계, 상기 수신된 라이브러리 파일을 저장하는 단계, 관리하는 복수의 말단노드로 스크립트 파일을 전송하는 단계 및, 상기 복수의 말단노드로부터 작업결과데이터가 수신되면, 상기 기지국노드로 결과데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법은 말단노드가 게이트웨이노드로부터 스크립트 파일을 수신하는 단계, 상기 스크립트 파일을 분석 및 해석하여 지정된 작업을 수행하는 단계, 상기 작업 수행 중, 상기 게이트웨이노드의 도움이 필요한 경우, 상기 게이트웨이 노드로 데이터를 요청하는 단계, 상기 게이트웨이노드로부터 응답 수신 시, 수신된 응답을 이용하여 작업을 계속 진행하는 단 계, 및 상기 스크립트 파일에 따른 작업이 완료되면, 작업결과데이터를 생성하여 상기 게이트웨이노드로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 시스템은 수신되는 스크립트 파일에 대응하여 소정의 작업을 수행하는 복수의 말단노드, 상기 복수의 말단노드를 관리하고, 기지국 노드로부터 라이브러리 및 스크립트 파일을 수신하여 상기 말단노드로 전송하며, 상기 말단노드의 작업수행에 따른 결과데이터를 상기 기지국 노드로 전송하는 게이트웨이노드를 포함한다.
본 발명에 따르면 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템은, 노드를 계층적으로 구성하여 대규모 네트워크에 적용가능하고, 불필요한 패킷의 전송 및 반복적인 요청이 감소되므로 노드에 대한 부하가 감소되고, 그에 따른 전송 지연 시간과 에너지 소모가 크게 감소되어 유연한 네트워크 환경을 제공함으로 네트워크의 안정성이 향상되고, 네트워크 운용에 따른 실용성 및 효율성이 크게 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성에 대한 설명에 참조되는 도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 무선 센서 네트워크 시스템은 기지국노드(BS)(10), 기지국노드(BS)(10)에 연결되는 복수의 게이트웨이노드(20, 21 내지 24)와, 게이트웨이노드(20)에 연결되는 복수의 말단노드(30, 31 내지 39)를 포함하여, 각 노드 간에 무선 통신채널이 형성됨으로서 데이터가 상호 송수신된다.
기지국노드(BS)(10)는 무선 센서 네트워크에 대한 전반의 유지 및 관리를 전담하는 중추적 역할의 노드이다. 기지국노드(BS)(10)는 무선 센서 네트워크의 각 노드에 대한 동적 재구성에 필요한 즉, 소프트웨어 업그레이드 및 시스템 설정 변경을 위한 정책데이터와, 정책을 수행하기 위한 과정을 각 게이트웨이노드(20), 및 말단노드(30)에 지시한다.
게이트웨이노드(20)는 기지국노드(BS)(10)와 말단노드(30) 간의 중간 관리자 역할을 수행하는 노드로써, 다른 게이트웨이노드(21 내지 24)들과 연합하여 기지국 노드(BS)(10)와 직접 통신할 수 있는 기반망을형성하며, 주변에 통신 가능한 게이트웨이노드의 리스트를 통해 기지국노드(BS)(10)와 통신하기 위한 라우팅 경로를 확보한다.
또한, 게이트웨이노드(20)는 자신이 관리하고 있는 말단노드를 리스트로 관리한다. 이때, 게이트웨이노드(20)는 주변의 복수의 말단노드(31 내지 39)에 대하여, 그 위치와 각 말단노드의 기능에 따라 복수의 말단노드(31 내지 39)를 관리한다.
게이트웨이노드(20)는 복수의 말단노드(31 내지 39)에 대한 정보를 저장하고, 기지국노드(BS)(10)로부터 수신되는 데이터를 각 말단노드로 전달하여 말단노드(30)가 소정의 작업을 수행하도록 하며, 말단노드(30)의 작업수행결과를 수집하여 기지국노드(BS)(10)로 전송한다. 게이트웨이노드(20)는 새로운 작업 또는 업데 이트에 대한 라이브러리와 스크립트 파일을 수신하여 저장하고, 말단노드로 전송한다.
말단노드(30)는 각각의 말단노드를 관리하는 게이트웨이노드(20)와의 단거리 통신을 통해, 게이트웨이노드(20)로부터 수신되는 데이터에 따라, 소정의 작업을 수행하고, 그 수행결과는 게이트웨이노드(20)로 전송한다. 이때, 말단노드(30)는 작업수행 중 필요한 데이터가 있는 경우, 게이트웨이노드(20)로 필요한 작업의 수행을 요청하고, 그 결과를 받아 나머지 작업을 진행한다.
이러한, 말단노드(30)는 게이트웨이노드(20)에 비교하여, 비교적 저사양의 하드웨어로 구성되며, 제한된 자원을 가지고 있어, 독립된 기능을 수행하기가 어렵다.
상기와 같이 구성되는 무선 센서 네트워크 시스템에서, 말단노드(30)는 게이트웨이노드(20)에 대하여 원격절차호출(RPC, Remote Procedure Call)을 통해 소정 작업에 필요한 데이터 또는 소정의 서비스를 요청한다.
이때, 원격절차호출(RPC)은 한 노드의 프로그램이 네트워크 상의 다른 노드에 위치되는 프로그램에 소정의 서비스를 요청하거나 함수를 호출하는데 사용되는 일종의 프로토콜로서, 서비스를 요청하는 노드가 클라이언트이고, 서비스를 제공하는 노드가 서버가 된다.
즉, 말단노드(30)는 클라이언트로서 서버인 게이트웨이노드(20)로 작업 수행을 위한 데이터를 요청하고, 서버인 게이트웨이노드(20)는 말단노드(30)의 요청에 대응하여 필요한 데이터를 말단노드(30)로 제공하며, 계층적 구조를 형성한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이노드의 구성에 대한 설명에 참조되는 블록도이다.
게이트웨이노드(20)는 구비되는 라이브러리 저장부와, 그에 따른 관리 수단을 통해 원격절차호출(RPC)의 서버역할을 수행한다.
이러한 게이트웨이노드(20)는 도2를 참조하면, 노드 제어부(210), RPC서버통신부(220), 라이브러리관리부(230), 라이브러리저장부(250), 게이트웨이노드관리부(240), 말단노드관리부(270), 노드정보저장부(260)를 포함한다.
노드제어부(210)는 게이트웨이노드(20)의 전반의 동작을 제어하고, RPC서버통신부(220)를 통해 송수신되는 데이터를 제어하여 게이트웨이노드(20)가 동작되도록 한다.
노드제어부(210)는 기지국노드(BS)(10)로부터 새로운 작업 또는 업데이트를 위해 수신된 데이터 중 라이브러리는 라이브러리관리부(230)로 전달하고, 스크립트파일은 RPC서버통신부(220)를 통해 말단노드(30)로 전송되도록 제어한다. 이때, 스크립트파일은 오버 히어링 기법을 통해 브로드캐스팅하여 말단노드(30)로 전송되도록 한다.
노드제어부(21)는 기지국노드(BS)(10) 로부터 수신된 라이브러리와 스크립트파일을 주변의 다른 게이트웨이노드로 전송한다. 이때, 노드정보저장부(260) 및 게이트웨이노드관리부(240)의 리스트를 참조하여 주변의 다른 게이트웨이로 데이터가 전송되도록 한다.
RPC서버통신부(22)는 클라이언트인 말단노드(30)와 데이터를 송수신하고, 말 단노드(30)로부터의 요청을 수신하여 그에 대응되는 데이터를 말단노드(30)로 전송한다. 이때, 말단노드(30)로부터 라이브러리에 대한 요청이 수신되는 경우에는 이를 라이브러리관리부(230)로 전달하고, 라이브러리관리부(230)의 처리결과를 말단노드(30)로 전송한다.
RPC서버통신부(22)는 원격절차호출(RPC)에서 게이트웨이노드(20)가 서버로서 동작되도록 한다.
라이브러리관리부(230)는 RPC서버통신부(22)로부터 수신되는 말단노드(30)의 데이터를 처리하여 그에 대한 결과를 생성한다. 이때, 라이브러리관리부(230)는 말단노드(30)의 라이브러리 요청에 따라 라이브러리저장부(250)에 저장된 라이브러리를 이용하여, 요청된 함수의 콜을 처리하고, 말단노드(30)로 전송하거나, 경우에 따라 기지국노드(BS)(10)로 전송되도록 한다. 이때, 라이브러리는 상기 스크립트 파일의 실행에 필요한 함수 데이터를 포함한다.
라이브러리관리부(230)는 기지국노드(BS)(10)로부터 수신되는 라이브러리를 전달받아, 새로운 라이브러리인지 기 저장된 라이브러리인지 판단하여, 새로운 라이브러리인 경우에는 라이브러리저장부(250)에 저장되도록 한다. 기 저장된 라이브러리라도, 갱신된 라이브러리인 경우 라이브러리저장부(250)가 갱신되어 저장되도록 한다.
라이브러리저장부(250)는 라이브러리가 저장되는 저장수단으로서, 기지국노드(BS)(10)로부터 새로운 라이브러리가 수신되는 경우 저장된다.
노드정보저장부(260)는 게이트웨이노드(20) 주변에 위치되는 모든 노드에 대 한 정보가 저장된다. 이때, 노드정보저장부(260)는 게이트웨이노드(20) 주변의 다른 게이트웨이노드, 말단노드에 대한 정보를 각 노드의 위치와 기능에 따라 구분하여 저장한다.
게이트웨이노드관리부(240)는 노드정보저장부(260)에 저장된 노드정보 중 게이트웨이노드(20)에 대한 정보를 추출하여 주변의 게이트웨이노드에 대한 정보를 리스트로 생성하여 관리한다. 말단노드관리부(270)는 노드정보저장부(260)로부터 게이트웨이노드(20)에서 관리하는 말단노드(30)에 대한 정보를 추출하여 리스트를 생성하여 관리한다.
게이트웨이노드(20) 주변의 노드가 변경되는 경우에는 노드정보저장부(260)에 변경된 노드 정보, 즉 게이트웨이노드 또는 말단노드에 대한 정보를 갱신하여 저장한다. 이때, 게이트웨이노드관리부(240) 및 말단노드관리부(270)는 변경된 노드 정보에 따라, 각각의 게이트웨이노드 리스트와, 말단노드 리스트를 신규 생성한다.
게이트웨이노드관리부(240) 및 말단노드관리부(270)는 RPC서버통신부(220)에 의해 다른 게이트웨이노드 또는 말단노드로 데이터가 전송되는 경우, RPC서버통신부(220)에 각 노드에 대한 정보를 제공한다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 말단노드의 구성에 대한 설명에 참조되는 블록도이다.
말단노드(30)는 RPC 클라이언트 역할을 수행하고, 동적 재구성을 위해 게이트웨이노드로부터 전송받은 스크립트 파일을 저장하고 해석해서 차례대로 수행한 다.
도 3을 참조하면, 말단노드(30)는 말단노드제어부(310), 스크립트번역부(330), 스크립트저장부(340), 클라이언트통신부(320), 게이트웨이정보저장부(350)를 포함한다.
말단노드제어부(310)는 말단노드(30)의 동작 전반을 제어하고, 말단노드(30)가 RPC클라이언트로서 동작되도록 제어한다. 클라이언트통신부(320)는 게이트웨이노드(20)와 통신을 수행한다.
스크립트번역부(330)는 클라이언트통신부(320)를 통해 게이트웨이노드(20)로부터 수신되는 스크립트 파일을 분석하여 번역하고, 그에 대응되는 작업을 수행한다. 스크립트번역부(330)는 스크립트 파일에 대한 작업을 수행하는 중, 게이트웨이노드(20)의 도움이 필요한 경우, 클라이언트통신부(320)를 통해 말단노드를 관리하는 게이트웨이노드(20)로 작업처리를 요청한다.
스크립트저장부(340)는 클라이언트통신부(320)를 통해 수신된 스크립트파일이 저장되고, 스크립트번역부(330)에 의해 수행되는 작업의 결과데이터가 저장된다. 이때, 스크립트는 말단노드(30)에서 수행해야 할 일련의 작업에 대한 상세한 내용이 포함되는 데이터이다.
게이트웨이노드정보저장부(350)는 말단노드(30)를 관리하는 게이트웨이노드(20)에 대한 정보를 저장한다. 이때, 게이트웨이노드정보저장부(350)는 클라이언트통신부(320)를 통해 게이트웨이노드로 라이브러리가 요청되거나 또는 스크립트 파일에 대한 수행결과가 전송되는 경우, 클라이언트통신부(320)로 게이트웨이노드 에 대한 정보를 제공한다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 노트워크 내에서의 데이터 흐름에 대한 설명에 참조되는 도이다.
도 4를 참조하면, 상기와 같이 구성되는 무선 센서 네트워크 시스템은 기지국노드(BS)(10)에 제1 게이트웨이노드(21)가 연결되고, 제1 게이트웨이 노드(21)에는 제1 내지 제3 말단노드(31 내지 33)가 연결된다.
또한, 제2 게이트웨이노드(22)는 제1 게이트웨이노드(21)와 연결되고, 제4 내지 제6 말단노드(34 내지 36)가 연결된다. 제3 게이트웨이노드(23)는 제2 게이트웨이노드(22)에 연결되고, 제7내지 제9 말단노드(37 내지 39)에 연결되며, 제 4게이트웨이노드(24)는 제3게이트웨이노드(23)에 연결되고, 제10내지 제12말단노드(40 내지 42)에 연결된다.
이때, 하나의 게이트웨이노드(20)에 연결되어 관리되는 말단노드의 수는 가변될 수 있으며, 도면에 한정되지 않는다. 또한, 기지국노드(BS)(10)에는 복수의 게이트웨이노드가 연결될 수 있다.
기지국노드(BS)(10)는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성을 위해, 라이브러리와 스크립트파일을 생성하여 제1 게이트웨이노드(21)로 전송한다.
제1 게이트웨이노드(21)는 기지국노드(BS)(10)로부터 수신된 라이브러리는 저장하고, 스크립트 파일은 관리하는 말단노드, 즉 제1 내지 제3 말단노드(31 내지 33)로 브로드캐스팅하여 전송한다. 또한, 제1 게이트웨이노드(21)은 기지국노드(BS)(10)로부터 수신된 라이브러리와 스크립트 파일을 주변의 게이트웨이노드인 제2 게이트웨이노드(22)로 전송한다.
이때, 제1 게이트웨이노드(21)는 새로운 라이브러리 및 스크립트 파일이 수신되면, 기존에 수행하던 작업을 중지 하고, 새로운 라이브러리 및 스크립트에 따라 동작되게 된다.
제1 게이트웨이노드(21)에 연결되어 관리되는 제1 내지 제3말단노드(31 내지 33)는 제1게이트웨이노드(21)로부터 수신된 스크립트 파일을 분석 및 번역하여, 대응되는 작업을 수행한다. 작업 수행 중 제1 게이트웨이노드(21)로 소정 데이터를 요청할 수 있으며, 작업 수행결과를 제1 게이트웨이노드(21)로 전송한다.
제1 게이트웨이노드(21)는 제1 내지 제3 관리노드(31 내지 33)로부터 수신되는 데이터 요청에 대응하여, 해당 되는 작업을 수행하여 데이터를 전송하고, 제1 내지 제3 관리노드(31 내지 33)로부터 작업결과데이터를 수집하여 집약한 후, 필요에 따라 기지국노드(BS)(10)로 작업결과데이터를 전송한다.
제2 게이트웨이노드(22)는 제1 게이트웨이노드(21)로부터 라이브러리와 스크립트 파일을 수신하고, 제1 게이트웨이노드(21)와 같이, 스크립트 파일은 연결된 말단노드, 제4내지 제6말단노드(34 내지 36)로 브로드캐스팅하여 전송한다.
또한, 주변 게이트웨이노드인 제 3 게이트웨이노드(23)로 라이브러리와 스크립트 파일을 전송한다.
그에 따라, 기지국노드(BS)(10)로부터의 라이브러리와 스크립트 파일이 제 4 게이트웨이노드(24)까지 전송되고, 각각의 게이트웨이노드 및 말단노드는 기존의 작업을 정지하고, 새로운 작업을 수행하게 된다.
각 게이트웨이노드는 관리하는 말단노드로 스크립트 파일을 브로드캐스팅 하고, 주변 게이트웨이노드와 데이터를 전송하여 통신하므로 불필요한 제어 패킷의 전송 및 반복적인 패킷 요청이 감소된다. 그에 따른 부하 발생이 감소되고 무선 센서 네트워크의 동적 재구성에 따른 소요시간이 단축되어 빠르고 효율적인 처리가 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 5 는, 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이노드의 동작설명에 참조되는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 게이트웨이노드(20)는 기지국노드(BS)(10)로부터 데이터가 수신되면(S310), 수신된 데이터 중 라이브러리가 새로운 라이브러리인지 기 저장된 라이브러리인지 판단한다(S320).
새로운 라이브러리인 경우 라이브러리관리부(230)은 수신된 라이브러리를 라이브러리저장부(250)에 저장한다(S330).
한편, 수신된 스크립트 파일은 RPC서버통신부(220)를 통해, 게이트웨이노드(20)에서 관리하는 적어도 하나의 말단노드로 브로드캐스팅되어 전송된다(S340, S350). 이때, 스크립트 파일은 오버 히어링 기법을 통해 브로드캐스팅된다.
또한, 게이트웨이노드(20)는 게이트웨이노드관리부(240)에 따른 주변 게이트웨이노드에 대한 정보에 근거하여 수신된 라이브러리와 스크립트 파일을 다른 게이트웨이노드로 전송한다.
예를들어 전술한 도 4에서 제1 게이트웨이노드(21)는 라이브러리는 저장하고, 스크립트파일은 제1 내지 제3말단노드(31 내지 33)로 브로드캐스팅하여 전송한다. 또한, 제1 게이트웨이노드(21)는 주변의 게이트웨이노드인 제 2 게이트웨이노드(22)로 라이브러리와 스크립트 파일을 전송한다.
한편, 관리하는 말단노드(30) 중 적어도 어느 하나로부터 요청이 수신되면(S360), 라이브러리관리부(230)은 저장된 라이브러리를 이용하여 요청된 함수에 대한 연산처리 후, 해당 말단노드로 처리 결과를 전송한다(S370). 경우에 따라 기지국노드(BS)(10)로 결과를 전송한다.
말단노드(30)로부터 스크립트 파일에 대한 작업결과데이터가 수신되면(S380), 적어도 하나의 말단노드(30)의 작업결과데이터를 수집 및 집약하여(S390) 기지국노드(BS)(10)로 결과데이터를 전송한다(S400).
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 말단노드의 동작설명에 참조되는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 말단노드(30)는 게이트웨이노드(20)부터 브로드캐스팅된 스크립트 파일을 수신한다(S410).
스크립트번역부(330)는 수신된 스크립트파일을 분석 및 번역하여(S420), 수행 방법이 열거된 스크립트 파일에 따른 지정된 작업을 수행한다(S430). 이때, 말단노드(30)는 스크립트 파일 수신 시, 기존의 작업은 중단하고, 수신된 스크립트 파일에 대한 새로운 작업을 수행한다.
작업 수행 중, 라이브러리가 필요한 경우(S440), 클라이언트통신부(320)를 통해 말단노드를 관리하는 게이트웨이노드(20)로 라이브러리를 요청한다(S450). 이때, 게이트웨이정보저장부(350)에 저장된 게이트웨이노드(20)에 대한 정보에 근거하여 라이브러리를 요청한다.
상기와 같은 요청에 따라, 게이트웨이노드(20)로부터 데이터가 수신되면, 스크립트번역부(330)는 수신된 데이터를 이용하여 작업을 계속 진행한다(S470).
작업이 완료되면, 수행된 작업에 대한 작업결과데이터를 산출하고(S480), 게이트웨이노드(20)로 작업결과데이터를 전송한다(S490).
따라서, 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템은 게이트웨이노드와 말단노드가 계층적으로 구성되어 대규모 네트워크에 적용가능하고 적용범위는 일대일 통신 및 일대다수의 통신에도 적용될 수 있으며 각 노드가 상이한 기종의 하드웨어로 구성되더라도 무선 센서 네트워크 형성이 가능하여 그 활용도가 높다. 또한, 불필요한 패킷이 감소되므로 네트워크의 부하가 감소되고, 그에 에너지 소모 및 동적 재구성에 소요되는 시간이 감소되므로 효율적인 네트워크 운용이 가능해 진다.
이상과 같이 본 발명에 의한 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법 및 그 시스템은 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 응용될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성에 대한 설명에 참조되는 도,
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이노드의 구성에 대한 설명에 참조되는 블록도,
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 말단노드의 구성에 대한 설명에 참조되는 블록도,
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 노트워크 내에서의 데이터 흐름에 대한 설명에 참조되는 도,
도 5 는, 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이노드의 동작설명에 참조되는 순서도,
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 말단노드의 동작설명에 참조되는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 기지국 20: 게이트웨이노드
30: 말단노드 210: 노드제어부
220: RPC서버통신부 230: 라이브러리 관리부
240: 게이트웨이관리부 250: 라이브러리 저장부
310: 말단노드제어부 320: 클라이언트통신부
330: 스트립트번역부 340: 스크립트저장부

Claims (13)

  1. 기지국노드로부터 새로운 작업 또는 업데이트에 대한 라이브러리 및 스크립트 파일을 수신하는 단계;
    상기 스크립트 파일의 실행에 필요한 함수 데이터를 포함하는 상기 라이브러리 파일을 저장하는 단계;
    관리하는 복수의 말단노드로 스크립트 파일을 전송하는 단계; 및,
    상기 복수의 말단노드로부터 작업결과데이터가 수신되면, 상기 기지국노드로 결과데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장단계는 수신된 라이브러리 파일이 새로운 라이브러리인 경우 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크립트 파일 전송단계는 게이트웨이노드에서 관리하는 말단노드의 리스트를 참조하여, 오버히어링 기법에 따라 상기 스크립트 파일을 브로드캐스팅하여 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 말단노드로부터 라이브러리를 이용한 데이터 요청이 수신되면, 상기 저장된 라이브러리를 이용하여, 요청된 작업을 수행하고 그 결과값을 상기 말단노드로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 라이브러리 및 스크립트 파일을 주변의 다른 게이트웨이노드로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  6. 말단노드가 게이트웨이노드로부터 스크립트 파일을 수신하는 단계;
    상기 스크립트 파일을 분석 및 번역하여 지정된 작업을 수행하는 단계;
    상기 작업 수행 중, 상기 게이트웨이노드의 도움이 필요한 경우, 상기 게이트웨이 노드로 데이터를 요청하는 단계;
    상기 게이트웨이노드로부터 응답 수신 시, 수신된 응답을 이용하여 작업을 계속 진행하는 단계; 및,
    상기 스크립트 파일에 따른 작업이 완료되면, 작업결과데이터를 생성하여 상기 게이트웨이노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터를 요청하는 단계는 상기 말단노드를 관리하는 상기 게이트웨이노드에 대한 정보에 근거하여 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 동적 재구성방법.
  8. 수신되는 스크립트 파일에 대응하여 소정의 작업을 수행하는 복수의 말단노드;
    상기 복수의 말단노드를 관리하고, 기지국 노드로부터 라이브러리 및 스크립트 파일을 수신하여 상기 말단노드로 전송하며, 상기 말단노드의 작업수행에 따른 결과데이터를 상기 기지국 노드로 전송하는 게이트웨이노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 게이트웨이노드는 상기 말단노드에 대하여 RPC서버이고, 상기 말단노드는 상기 게이트웨이노드에 대하여 RPC클라이언트이며,
    상기 게이트웨이노드와 상기 말단노드는 계층적 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 게이트웨이노드는 상기 스크립트 파일의 실행에 필요한 함수 데이터가 포함된 라이브러리를 저장하는 라이브러리저장부;
    상기 라이브러리를 관리하고, 상기 말단노드의 요청에 대응하여 상기 라이브러리를 이용한 연산을 수행하는 라이브러리관리부;
    상기 기지국노드 및 상기 말단노드와 통신하는 RPC서버통신부; 및,
    수신된 라이브러리를 상기 라이브러리관리부로 전달하고, 상기 RPC서버통신부를 통해 송수신되는 데이터를 제어하는 노드제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 라이브러리관리부는 상기 수신된 라이브러리 파일이 새로운 라이브러리인 경우 상기 라이브러리저장부에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 게이트웨이노드는 주변의 게이트웨이노드 및 상기 게이트웨이노드에서 관리하는 말단노드의 정보가 저장되는 노드정보저장부;
    상기 노드정보저장부로부터 주변의 게이트웨이노드에 대한 정보를 추출하여 리스트를 생성하고 관리하는 게이트웨이노드관리부; 및,
    상기 노드정보저장부로부터 관리하는 말단노드에 대한 정보를 추출하여 리스 트를 생성하고 관리하는 말단노드관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 말단노드는 상기 게이트웨이노드와 통신하는 클라이언트 통신부;
    상기 스크립트 파일을 번역하여 지정된 작업을 수행하는 스크립트 번역부;
    상기 스크립트 파일이 저장되는 스크립트 저장부;
    상기 게이트웨이노드의 정보가 저장되는 게이트웨이정보저장부; 및
    상기 클라이언트 통신부를 통해 수신되는 상기 스크립트 파일을 상기 스크립트 번역부로 전달하고, 상기 게이트웨이정보저장부의 정보에 근거하여 상기 스크립트 번역부의 작업수행에 따른 작업결과데이터가 상기 게이트웨이노드로 전송되도록 제어하는 말단노드제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템.
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