KR20100070899A - 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 무선통신을 통하여 원격의 센서 노드들의 상태를 모니터링하여 갱신이 필요한 경우, 갱신 절차의 수행을 위한 갱신요청 신호를 전송하고, 응답신호 수신시 실행 이미지 정보를 해당 센서 노드로 전송하여 갱신하도록 제어하되, 센서 노드의 실행 이미지를 새로운 이미지 정보를 통해 갱신시 기존 센서 노드상의 실행 이미지 중 재사용이 가능한 부분을 제외한 부분만을 갱신하게 함으로써, 불필요한 부분의 갱신으로 인한 시간적인 낭비가 방지되어 갱신효율이 증대한다는 효과를 발휘한다.
센서 노드, 관리서버, 가상 파티션, 실행 이미지, 갱신

Description

가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 및 그 제어방법{Node update system using virtual partition technique and control method thereof}
본 발명은 노드 갱신 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들의 실행 이미지 갱신에 있어서, 가상 파티션을 이용하여 실행 이미지 전체를 갱신하지 않고 필요한 부분만을 갱신하는 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT특화연구소설립사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 07-기반-10, 과제명 : 대구 임베디드 SW기술지원센터 설립 운영].
일반적으로 무선 센서 네트워크 기술은 수 십개에서 수 만개에 이르는 센서 노드를 필요에 따라 배치하고, 센서노드는 정해진 조건에 따라 생성된 센싱 정보를 싱크노드 혹은 라우터 등을 통하여 관리 서버 또는 상위 응용 서버로 전송하는 기술을 의미한다.
이러한 무선 센서 네트워크 기술은 실제로 네트워크를 구성하는 센서 노드의 수가 적게는 수백 개에서 수만 개에 이르게 되고, 센서 노드의 동작 특성상 유지보수 및 관리가 용이하지 않은 위치에 설치되는 경우가 많게 된다.
특히, 무선 센서 네트워크 상의 센서 노드의 일부 또는 전체에 대한 동작을 갱신하기 위하여 실행 이미지를 갱신할 경우, 직렬 포트(serial port) 및 병렬 포트(parallel port) 등의 유선 인터페이스를 통한 방법은, 상기 센서 노드의 특성 때문에 적절한 방법이 되지 못한다.
따라서 센서 노드의 유선 인터페이스를 통하지 않고 무선 통신을 이용하여 실행 이미지를 갱신하는 방법이 필요하게 된다.
그러나 종래 무선 통신을 이용한 센서 노드의 실행 이미지를 갱신하는 방법은, 새로운 실행 이미지 전체를 전송하여 갱신하는 방법을 사용하고 있기 때문에 기존 센서 노드상의 실행 이미지 중 재사용이 가능한 부분까지 갱신하게 됨으로써, 갱신이 불필요한 부분까지 갱신으로 인한 시간적인 낭비가 발생하고, 갱신효율이 저하한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가상 파티션을 이용하여 실행 이미지 생성시 갱신이 필요한 영역과 갱신이 필요하지 않는 영역으로 구분하여 전체 실행 이미지 중 필요한 부분만을 갱신하는 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템은, 갱신 절차의 수행을 위한 갱신요청 신호를 전송하고, 응답신호 수신시 상기 센서 노드의 가변영역에 저장될 실행 이미지 정보를 해당 센서 노드로 전송하여 갱신하도록 제어하는 갱신관리서버를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템의 제어방법은, 센서 노드의 실행 동작에 따라 센서 노드의 저장영역을 갱신이 가능한 가변영역과 갱신이 되지 않는 고정영역으로 나누어 가상으로 생성하는 단계, 상기 센서 노드들의 상태를 모니터링하여 갱신이 필요한 경우, 해당 센서 노드로 갱신요청 신호를 전송하는 단계 및 상기 갱신요청 신호에 대한 응답신호에 따라 전송되는 실행 이미지 정보를 수신하여 상기 가변영역에 저장하여 실행 이미지를 갱신하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 센서 노드의 실행 이미지를 새로운 이미지 정보를 통해 갱신시 기존 센서 노드상의 실행 이미지 중 재사용이 가능한 부분을 제외한 부분만을 갱신하게 됨으로써, 불필요한 부분의 갱신으로 인한 시간적인 낭비가 방지되어 갱신효율이 증대한다는 효과를 발휘한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템의 구성을 간략하게 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실행 이미지 정보의 포맷 형태를 보인 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드에서의 가상 파티션 기법을 적용한 저장영역을 보인 도면이다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노드 갱신 시스템은 갱신관리서버(100), 싱크 노드(200) 및 센서 노드(300)를 포함한다.
갱신관리서버(100)는 무선통신을 통하여 원격의 센서 노드(300)의 상태를 모니터링하여 갱신이 필요한 경우 또는 자체 판단으로 센서 노드(300)의 갱신이 필요한 경우라고 판단하면, 갱신 절차의 수행을 위한 갱신요청 신호를 상기 싱크 노드(200)를 경유하여 전송하고, 응답신호(수락) 수신시 실행 이미지 정보를 상기 싱크 노드(200)를 경유하여 해당 센서 노드(300)로 전송하여 갱신하도록 제어한다.
이때, 상기 실행 이미지 정보는 도 2에 도시한 바와 같이 1 바이트(byte)의 시작 코드 필드, 2 바이트의 바이트 카운트 필드, 4 바이트의 주소 필드, 0~64 바이트의 데이터 필드 및 2 바이트의 체크섬 필드로 이루어진 다수개의 레코드로 구성하며, 상기 주소 필드에는 수신한 실행 이미지 정보가 저장될 센서노드(300) 내의 메모리 주소가 포함되어 있다.
싱크 노드(200)는 상기 갱신관리서버(100)와 직렬 인터페이스로 연결되어 전송되는 갱신요청 신호 또는 실행 이미지 정보를 해당 센서 노드(300)로 무선 전송한다.
센서 노드(300)는 상기 갱신요청 신호에 따라 갱신여부를 판단하여 응답신호(수락 또는 거절)를 전송하고, 상기 실행 이미지 정보 수신시 이를 기반으로 실행 이미지의 갱신 절차를 수행한다.
즉, 현재 센서 노드에서 실행되고 있는 실행 이미지의 버전보다 최신인 경우에는 응답신호(수락)를 갱신관리서버(100)로 전송하고, 최신 버전이 아닌 이전 버전(또는 최신 버전)인 경우에는 응답신호(거절)을 상기 갱신관리서버(100)로 전송한다.
또한, 센서 노드(300)는 도 2에 도시한 바와 같이 갱신이 가능한 가변영역(400)과 갱신되지 않는 고정영역(500)의 가상 파티션 영역을 생성하는 프로그램 저장부(미도시)를 포함하는데, 상기 프로그램 저장부는 적어도 하나 이상의 비휘발성 메모리인 플래시 롬(Flash ROM) 또는 이이피롬(EEPROM)으로 구성된다.
또한, 센서 노드(300)의 가변영역(500)에는 다양하게 작성되는 사용자 프로그램을 저장하고, 상기 고정영역(400)에는 사용자 프로그램에 의하여 사용되는 시스템 라이브러리를 저장하며, 상기 고정영역(400)의 시스템 라이브러리는 상기 사용자 프로그램의 변경을 반영하여 전송된 실행 이미지 정보에 의해서 수정되지 않는다.
이와 같이 구성한 본 발명의 실시예에 따른 동작 과정을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드에서의 노드 갱신 과정을 보인 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템에서의 신호 흐름을 보인 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저 센서 노드(300)는 실행 동작에 따라 프로그램 저장부의 저장영역을 갱신이 가능한 가변영역(500)과 갱신이 되지 않는 고정영역(400)으로 나누어 가상으로 생성한다(S400).
이때, 상기 가변영역(500)에는 다양하게 작성되는 사용자 프로그램을 저장하고, 상기 고정영역(400)에는 사용자 프로그램에 의하여 사용되는 시스템 라이브러 리를 저장하며, 상기 고정영역(400)의 시스템 라이브러리는 상기 사용자 프로그램의 변경에 의해서 수정되지 않는다.
한편, 갱신관리서버(100)는 갱신이 필요한 경우, 상기 싱크 노드(200)를 경유하여 해당 센서 노드(300)로 갱신요청 신호를 전송한다.
이에 따라, 상기 센서 노드(300)는 일반 모드 동작 수행 중(S410), 상기 갱신요청 신호가 수신되면(S420) 상기 수신되는 갱신요청 신호에 포함되어 있는 실행 이미지 정보의 버전에 따라 갱신이 필요한가를 판단한다(S430).
단계(S430)의 판단결과 현재 센서 노드에서 실행되고 있는 실행 이미지의 버전보다 최신인 경우에는 갱신 수행모드로 전환함과 동시에 응답신호(수락)를 갱신관리서버(100)로 전송한다(S440).
만약, 최신 버전이 아닌 이전 버전(또는 동일 버전)인 경우에는 일반모드를 계속 유지하고 응답신호(거절)을 상기 갱신관리서버(100)로 전송한다(S450).
이후, 상기 갱신관리서버(100)로부터 실행 이미지 정보를 수신하면(S460), 상기 가변영역(500) 또는 고정영역(400) 중 어느 한 곳에 저장하여 실행 이미지를 갱신한다(S470).
이때, 상기 수신한 실행 이미지 정보는 도 2에 도시한 바와 같이 시작 코드 필드, 바이트 카운트 필드, 주소 필드, 데이터 필드, 체크섬 필드로 이루어진 다수개의 레코드로 구성되고, 상기 주소 필드의 정보를 통하여 수신한 실행 이미지 정보가 저장될 영역을 지정한다.
이어서, 단계(S470)의 갱신 절차가 완료되면(S480), 상기 갱신 수행모드에서 일반모드 동작으로 전환함과 동시에 갱신동작이 종료되었음을 알리는 갱신종료신호를 상기 갱신관리서버(100)로 전송한다(S490).
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템의 구성을 간략하게 보인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실행 이미지 정보의 포맷 형태를 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드에서의 가상 파티션 기법을 적용한 저장영역을 보인 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드에서의 노드 갱신 과정을 보인 흐름도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템에서의 신호 흐름을 보인 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 갱신관리서버 200 : 싱크 노드
300 : 센서 노드 400 : 고정영역
500 : 가변영역

Claims (15)

  1. 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들의 실행 이미지 갱신을 위한 시스템에 있어서,
    갱신 절차의 수행을 위한 갱신요청 신호를 전송하고, 응답신호 수신시 상기 센서 노드의 가변영역에 저장될 실행 이미지 정보를 해당 센서 노드로 전송하여 갱신하도록 제어하는 갱신관리서버를 포함하는 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 갱신관리서버와 연결되어 전송되는 갱신요청 신호 또는 실행 이미지 정보를 해당 센서 노드로 무선 전송하는 싱크 노드 및
    상기 갱신요청 신호에 따라 갱신여부를 판단하여 응답신호를 전송하고, 상기 실행 이미지 정보 수신시 이를 기반으로 실행 이미지의 갱신 절차를 수행하는 다수개의 센서 노드를 더 포함하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센서 노드는
    갱신이 가능한 가변영역과 갱신되지 않는 고정영역의 가상 파티션 영역을 생성하는 프로그램 저장수단을 포함하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로그램 저장수단은 적어도 하나 이상의 비휘발성 메모리인 플래시 롬(Flash ROM) 또는 이이피롬(EEPROM)인 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가변영역에는 다양하게 작성되는 사용자 프로그램을 저장하고, 상기 고정영역에는 사용자 프로그램에 의하여 사용되는 시스템 라이브러리를 저장하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고정영역의 시스템 라이브러리는
    상기 사용자 프로그램의 변경에 의해서 수정되지 않는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기 센서 노드의 실행 이미지 정보는
    시작 코드 필드, 바이트 카운트 필드, 주소 필드, 데이터 필드, 체크섬 필드로 이루어진 다수개의 레코드로 구성하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 센서 노드는
    상기 주소 필드의 정보가 지정하는 메모리 영역에 수신한 실행 이미지 정보를 저장하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  9. 제2항에 있어서, 상기 센서 노드는
    상기 수신한 갱신요청 신호에 포함되어 있는 실행 이미지 정보의 버전을 이용하여 갱신절차의 수행여부를 판단하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템.
  10. 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들의 실행 이미지 갱신을 위한 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 센서 노드의 실행 동작에 따라 센서 노드의 저장영역을 갱신이 가능한 가변영역과 갱신이 되지 않는 고정영역으로 나누어 가상으로 생성하는 단계,
    상기 센서 노드들의 상태를 모니터링하여 갱신이 필요한 경우, 해당 센서 노드로 갱신요청 신호를 전송하는 단계 및
    상기 갱신요청 신호에 대한 응답신호에 따라 전송되는 실행 이미지 정보를 수신하여 상기 가변영역에 저장하여 실행 이미지를 갱신하는 단계를 포함하는 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 갱신요청 신호에 포함된 실행 이미지 정보의 버전을 이용하여 갱신절차의 수행여부를 판단하여 응답신호를 전송함과 동시에 갱신 수행모드로 전환하는 단계 및
    상기 갱신 절차가 완료되면 일반모드 동작으로 전환함과 동시에 갱신동작이 종료되었음을 알리는 갱신종료신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가변영역에는 다양하게 작성되는 사용자 프로그램을 저장하고, 상기 고정영역에는 사용자 프로그램에 의하여 사용되는 시스템 라이브러리를 저장하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 제어방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고정영역의 시스템 라이브러리는
    상기 사용자 프로그램의 변경에 의해서 수정되지 않는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 제어방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 갱신하는 단계의 실행 이미지 정보는
    시작 코드 필드, 바이트 카운트 필드, 주소 필드, 데이터 필드, 체크섬 필드로 이루어진 다수개의 레코드로 구성하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 제어방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 갱신하는 단계는
    상기 주소 필드의 정보를 통하여 수신한 실행 이미지 정보가 저장될 영역을 지정하는 단계를 더 포함하는 것인 가상 파티션 기법을 이용한 노드 갱신 시스템 제어방법.
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