KR20100073889A - Rfid system and sensor networks integrated middleware - Google Patents

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KR20100073889A
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주식회사 케이티
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Abstract

PURPOSE: An integration middleware apparatus of a sensor network and an RFID system for utilizing the collected data of the heterogeneous sensor networks are provided to share various resources in open environment by supplying common functions for ubiquitous sensor network application services. CONSTITUTION: A sensor network common interface unit(301) offers interface between a sensor network and an RFID(Radio Frequency Identification System) system. An open application interface unit(101) supports the interface between applications and a middleware. A query processing unit(105) processes sensor data request from application services. A context-aware processing unit(102) supports the decision making of applications. A directory service unit(104) searches the sensor network and services coping with specific application.

Description

무선인식 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치{RFID SYSTEM AND SENSOR NETWORKS INTEGRATED MIDDLEWARE}Integrated middleware device of wireless recognition system and sensor network {RFID SYSTEM AND SENSOR NETWORKS INTEGRATED MIDDLEWARE}

본 발명은 무선인식(RFID) 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 센서 네트워크와 RFID 시스템을 지원하기 위한 센서망 지원 플랫폼과 다양한 응용 서비스들을 지원하기 위한 응용 지원 플랫폼으로 구성하여 개방형 환경에서 다양한 RFID 리더 및 이종형 센서 네트워크에서 수집된 데이터를 응용 서비스에서 활용할 수 있도록 하는 무선인식(RFID) 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated middleware device of a radio recognition (RFID) system and a sensor network. More specifically, the present invention relates to a sensor network support platform for supporting a sensor network and an RFID system and an application support platform for supporting various application services. The present invention relates to an RFID system and an integrated middleware device of a sensor network that can utilize data collected from various RFID readers and heterogeneous sensor networks in an application environment in an open environment.

센서 네트워크는 센서 네트워크를 구성하는 다양한 센서 노드들로부터 온도, 습도, 압력, 움직임, 가속도 등의 센싱 데이터를 수집하여, 수집된 센싱 데이터를 분석 및 가공하여 응용 프로그램을 통해 사용자에게 정보 서비스를 제공하는 네트워크를 의미한다. 또한 무선인식(RFID) 시스템은 물건 등의 이동 객체에 부착된 태그를 리더기를 통해 인식하여 객체의 이동을 추적하거나, 이동 객체에 대한 정보를 수집하여 사용자에게 정보 서비스를 제공하는 시스템을 의미한다.The sensor network collects sensing data such as temperature, humidity, pressure, movement, and acceleration from various sensor nodes constituting the sensor network, analyzes and processes the collected sensing data, and provides information services to users through applications. Means network. In addition, the RFID system refers to a system that tracks the movement of an object by recognizing a tag attached to a moving object such as an object through a reader or collects information about the moving object to provide an information service to a user.

이와 같은 센서 네트워크 및 RFID 시스템 각각에 대한 미들웨어는 종래에 많이 제안되었으며 또한 개발되고 있다. 특히 RFID 시스템의 미들웨어는 관련 표준화 단체에서도 미들웨어 구조를 정의하고 있다. 또한 센서 네트워크 시스템을 위해 현재 실제 응용을 위해 특정 응용에 의존한 미들웨어를 개발하고 있다.Middleware for each of these sensor networks and RFID systems has been proposed and developed in the past. In particular, the middleware of the RFID system defines the structure of the middleware in related standardization organizations. In addition, for sensor network systems, we are currently developing middleware that relies on specific applications for actual applications.

하지만 RFID 시스템과 센서 네트워크 양쪽 모두를 지원하는 통합 미들웨어에 대한 구조는 제안되지 않은 실정이다. 향후 이러한 RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 환경에서 RFID 태그 데이터와 대규모 센서 네트워크 데이터를 다양한 응용들에서 공동으로 활용할 수 있게 하기 위한 필요성이 증가함에 따라 RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어에 대한 요구가 증대될 것으로 예상된다.However, the structure of integrated middleware supporting both RFID system and sensor network has not been proposed. In the future, as the necessity of jointly utilizing RFID tag data and large-scale sensor network data in various applications in the integrated environment of the RFID system and sensor network increases, the demand for integrated middleware of the RFID system and sensor network will increase. It is expected.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 센서 네트워크와 RFID 시스템을 지원하기 위한 센서망 지원 플랫폼과 다양한 응용 서비스들을 지원하기 위한 응용 지원 플랫폼으로 구성하여 개방형 환경에서 다양한 RFID 리더 및 이종형 센서 네트워크에서 수집된 데이터를 응용 서비스에서 활용할 수 있도록 하기 위한 무선인식(RFID) 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and consists of a sensor network support platform for supporting a sensor network and an RFID system and an application support platform for supporting various application services in an open environment. The purpose of the present invention is to provide an integrated middleware device of a RFID network and a sensor network so that data collected from various RFID readers and heterogeneous sensor networks can be utilized in application services.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치는, 센서 네트워크와 RFID 시스템을 지원하는 센서망 지원 플랫폼과, 상기 센서망 지원 플랫폼과 전달망을 통해 연결되고 다양한 종류의 센서 네트워크의 응용 프로그램들을 지원하는 응용 지원 플랫폼을 포함하되, 상기 센서망 지원 플랫폼은, RFID 데이터 및 센서 데이터를 줄이기 위한 데이터 필터링이나 에러 처리를 수행하는 데이터 처리수단; 상기 센서 네트워크와 상기 RFID 시스템의 상태를 모니터링하고 망의 요소들을 관리하는 망 관리수단; 및 센서 네트워크 및 RFID 시스템과의 인터페이스를 제공하는 센서망 공통 인터페이스수단을 포함하고, 상기 응용 지원 플랫폼은, 상기 응용 프로그램들과 미들웨어간의 인터페이스를 지원하기 위한 개방형 응용 인터페이스 수단; 상기 응용 서비스들로부터의 센서 데이터 요청을 처리하기 위한 질의 처리수단; 엑츄에이터를 제어하여 환경 조건을 변경하기 위한 사용자 정의 이벤트 생성 및 처리를 위한 이벤트 처리수단; 응용들의 의사 결정을 지원하기 위한 상황 인지 처리수단; 및 특정 기능을 제공하는 센서 네트워크나 서비스를 검색하기 위한 디렉토리 서비스수단을 포함한다.In order to achieve the above object, an integrated middleware device of an RFID system and a sensor network includes a sensor network support platform supporting a sensor network and an RFID system, and the sensor network support platform and a transport network connected to each other through various types of sensors. An application support platform for supporting application programs of a network, the sensor network support platform comprising: data processing means for performing data filtering or error processing to reduce RFID data and sensor data; Network management means for monitoring the status of the sensor network and the RFID system and managing the elements of the network; And a sensor network common interface means for providing an interface with a sensor network and an RFID system, wherein the application support platform comprises: an open application interface means for supporting an interface between the application programs and middleware; Query processing means for processing sensor data requests from the application services; Event processing means for generating and processing a user-defined event for changing an environmental condition by controlling the actuator; Context aware processing means to support decision making of applications; And directory service means for searching for a sensor network or a service providing a specific function.

상기와 같은 본 발명은, 이종형의 센서 네트워크와 RFID 시스템을 공유해서 서비스를 제공하는 다양한 유비쿼터스 센서 네트워크 응용 서비스들에게 필요한 공통의 기능들을 제공하는 통합 미들웨어를 제공함으로써, 폐쇄된 환경에서의 기존 센서 네트워크 응용이나 RFID 시스템 응용들이 독립적으로 응용에 종속된 센서 네트워크나 RFID 시스템을 이용하는 경우의 비효율성을 제거하며, 개방된 환경에서 다양한 자원들을 공유할 수 있고, 다양한 유비쿼터스 응용 서비스들에서 공통적으로 필요한 기능들을 제공하여 개개의 응용 서비스들이 별도의 기능들을 구현할 필요성을 제거할 수 있다.As described above, the present invention provides an integrated middleware that provides common functions required for various ubiquitous sensor network application services that provide services by sharing a heterogeneous sensor network and an RFID system. Applications or RFID system applications can eliminate the inefficiency of using independent sensor networks or RFID systems, can share various resources in an open environment, and provide the functions commonly required by various ubiquitous application services. By eliminating the need for individual application services to implement separate functions.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치는 유무선 센서 네트워크와 RFID 시스템을 지원하는 센서망 지원 플랫폼과 여러 유비쿼터스 센서 네트워크의 응용 서비스들을 지원하는 응용 지원 플랫폼으로 분리 구성된다.The integrated middleware device of the RFID system and the sensor network according to the present invention is divided into a sensor network support platform supporting the wired / wireless sensor network and the RFID system and an application support platform supporting the application services of various ubiquitous sensor networks.

센서망 지원 플랫폼은 대량의 RFID 데이터 및 센서 데이터를 줄이기 위한 데이터 필터링이나 에러 처리를 수행하는 데이터 처리 기능 블록과, 유무선 센서 네트워크와 RFID 시스템의 상태를 모니터링하고 보고하며 망의 요소들을 관리하는 망 관리 기능 블록과, 이종형의 유무선 센서 네트워크 및 RFID 시스템과 미들웨어 사이의 안전하고 표준화된 통신을 지원하는 센서망 공통 인터페이스 기능 블록을 포함한다.The sensor network support platform is a data processing function block that performs data filtering or error processing to reduce a large amount of RFID data and sensor data, and network management that monitors and reports the status of wired / wireless sensor networks and RFID systems and manages network elements. Functional blocks, heterogeneous wired and wireless sensor networks, and sensor network common interface functional blocks that support secure and standardized communication between RFID systems and middleware.

또한 응용 지원 플랫폼은 다양한 여러 유비쿼터스 센서 네트워크 응용 서비스들과 미들웨어간의 안전하고 표준화된 통신을 지원하기 위한 개방형 응용 인터페이스(API: Application Interface) 기능 블록과, 응용 서비스들로부터의 불규칙적 인 센서 데이터 요청과 규칙적인 센서 데이터 요청을 처리하기 위한 질의 처리 기능 블록과, 엑츄에이터를 제어하여 환경 조건을 변경하기 위한 사용자 정의 이벤트 생성 및 처리를 위한 이벤트 처리 기능 블록과, 응용들의 의사 결정을 지원하기 위한 상황 인지 처리 기능 블록과, 특정 기능을 제공하는 센서 네트워크나 서비스를 검색하기 위한 디렉토리 서비스 기능 블록을 포함한다.The application support platform also provides an open application interface (API) function block to support secure and standardized communication between a variety of ubiquitous sensor network application services and middleware, and irregular sensor data requests and rules from application services. Query processing function block for processing typical sensor data request, event processing function block for creating and processing user-defined event to change the environmental condition by controlling the actuator, and context-aware processing function to support application decision making Block, and a directory service function block for searching for a sensor network or a service providing a specific function.

이와 같은 본 발명은 RFID 시스템과 센서 네트워크를 동시에 지원할 수 있을뿐만 아니라 RFID 시스템과 센서 네트워크 중 어느 하나만을 지원할 수 있다. 또한 본 발명은 특정한 센서 네트워크를 필요로 하는 하나의 응용을 지원할 수도 있지만, 기본적으로는 개방된 환경에 설치된 이종형의 센서 네트워크들과 RFID 시스템들을 위한 여러 응용들을 지원할 수 있다.The present invention may not only support the RFID system and the sensor network at the same time, but may support only one of the RFID system and the sensor network. In addition, the present invention may support one application requiring a specific sensor network, but may basically support multiple applications for heterogeneous sensor networks and RFID systems installed in an open environment.

도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템 및 이기종 센서 네트워크 기반의 정보 서비스 제공 시스템의 예를 나타낸 망 구성도이다.1 is a network diagram illustrating an example of an RFID system and a heterogeneous sensor network based information service providing system to which the present invention is applied.

도 1에 도시된 바와 같이, 정보 서비스 제공 시스템은 물건 등에 부착된 태그로부터 정보를 수집하여 RFID/USN 통합 미들웨어를 통해 응용(50)들로 전달하는 기능을 수행하는 RFID 리더(30)와, 주변 환경 정보를 센싱하기 위한 센서 노드(10)와, 센서 노드(10)에서 실시간으로 센싱된 데이터를 센서 노드들 간에 무선으로 전달할 수 있도록 센서 노드들을 연결하기 위한 센서 네트워크와, 하나의 센서 네트워크에서 센싱된 데이터를 취합하여 RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)로 전달하는 게이트웨이(20)와, 다수의 각 게이트웨이(20) 및 RFID 리더(30)를 통해 전달된 다수의 이기종 센서 네트워크의 센싱 데이터 및 RFID 태그 데이터를 저장, 정제, 분 류 및 통합하여 객체 및 환경 정보를 추출하고, 상기 추출한 객체 및 환경 정보로부터 상황 인식 정보(환경 상황 정보) 및 지식 콘텐츠 생성을 통하여 정보 서비스를 제공하기 위한 RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)와, RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)의 정보를 이용하여 RFID 태그 정보 및 센서 네트워크의 정보를 사용자에게 제공하기 위한 응용(50)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the information service providing system collects information from a tag attached to an object and the like, and transmits the RFID reader 30 to the applications 50 through the RFID / USN integrated middleware. A sensor node 10 for sensing environmental information, a sensor network for connecting sensor nodes to wirelessly transfer data sensed in real time by the sensor node 10 between the sensor nodes, and sensing in one sensor network Collected data and delivered to the RFID / USN integrated middleware device 40, and sensing data and RFID of a plurality of heterogeneous sensor networks delivered through each of the plurality of gateways 20 and the RFID reader 30. The object and environment information is extracted by storing, refining, classifying and integrating tag data, and the situation recognition information (environmental situation information) Application for providing RFID tag information and sensor network information to a user using information of the RFID / USN integrated middleware device 40 and the RFID / USN integrated middleware device 40 for providing information services through content generation. And 50.

이와 같은 정보 서비스 제공 시스템에서는 주위 온도, 주위 습도, 진동 여부, 빛 여부, 압력, 움직임 등 하나 이상의 센싱 능력을 보유한 센서 노드(10)를 다수 설치한다. 센서 노드들(10)은 단거리 무선통신을 통해 센서 네트워크를 형성하고 각 센서 노드(10)가 센싱을 통해 수집한 데이터를 게이트웨이(20)에서 취합할 수 있게 한다.In such an information service providing system, a plurality of sensor nodes 10 having one or more sensing capabilities such as ambient temperature, ambient humidity, vibration, light, pressure, and movement are installed. The sensor nodes 10 form a sensor network through short-range wireless communication, and enable the gateway 20 to collect data collected by each sensor node 10 through sensing.

게이트웨이(20)는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)와 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 기반의 데이터 통신으로 센싱 데이터를 RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)로 전송한다. 또한 RFID 리더(30)는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)와 TCP/IP 기반의 데이터 통신으로 RFID 태그 데이터를 RFID/USN 통합 미들웨어 장치(40)로 전송한다. 그러면, RFID/USN 미들웨어 장치(40)는 센싱 데이터를 이용하여 센서 네트워크가 구축된 환경을 모니터링하고, 센서 네트워크를 제어할 수 있다. 또한, 센싱 데이터 및 RFID 태그 데이터를 가공하여 응용(50)이 원하는 이벤트 및 환경 상황 정보를 생성하여 응용으로 정보 서비스를 제공한다.The gateway 20 transmits the sensing data to the RFID / USN integrated middleware device 40 through data communication based on the RFID / USN integrated middleware device 40 and TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). In addition, the RFID reader 30 transmits the RFID tag data to the RFID / USN integrated middleware device 40 by using the RFID / USN integrated middleware device 40 and TCP / IP-based data communication. Then, the RFID / USN middleware device 40 may monitor the environment in which the sensor network is constructed and control the sensor network using the sensing data. In addition, the sensing data and RFID tag data is processed to generate event and environmental situation information desired by the application 50 to provide an information service as an application.

도 2는 본 발명에 따른 RFID/USN 통합 미들웨어의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an RFID / USN integrated middleware according to the present invention.

유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network) 서비스를 제공하기 위해서는 도 2에서 도시된 바와 같이 USN 응용, RFID/USN 통합 미들웨어, 전달망(200), 센서 네트워크들이 서로 협력하여 그들의 역할을 수행해야 한다. USN 응용은 센서 데이터나 RFID 태그 데이터를 이용하고 특정 엑츄에이터를 제어함으로써 환경 정보를 제공하거나 환경 조건을 변경하는 기능을 수행한다.In order to provide a ubiquitous sensor network (USN) service, as shown in FIG. 2, the USN application, the RFID / USN integrated middleware, the delivery network 200, and the sensor networks must cooperate with each other to perform their roles. USN applications use sensor data or RFID tag data and control specific actuators to provide environmental information or change environmental conditions.

RFID/USN 통합 미들웨어는 이종형의 센서 네트워크와 상호 작동하여 다양한 USN 응용들을 대신해 공통되는 기능들을 수행한다. RFID/USN 통합 미들웨어는 도 2에 도시된 바와 같이 응용 지원 플랫폼(100)과 센서망 지원 플랫폼(300)으로 크게 구분된다. 전달망(200)은 액세스망과 백본망을 포함하며 응용과 센서 네트워크 사이에 미들웨어를 통해 메시지나 데이터를 전달하는 역할을 한다. 센서 네트워크는 다양한 이종형의 유선 센서 네트워크, 무선 센서 네트워크 그리고 RFID 네트워크를 포함하며, 센서 데이터나 RFID 태그 데이터를 수집하거나 엑츄에이터를 제어한다.RFID / USN integrated middleware works with heterogeneous sensor networks to perform common functions on behalf of various USN applications. As illustrated in FIG. 2, the RFID / USN integrated middleware is roughly divided into an application support platform 100 and a sensor network support platform 300. The delivery network 200 includes an access network and a backbone network, and serves to deliver a message or data through middleware between an application and a sensor network. The sensor network includes various heterogeneous wired sensor networks, wireless sensor networks, and RFID networks, and collects sensor data or RFID tag data or controls actuators.

RFID/USN 통합 미들웨어는 USN 응용과 미들웨어, 그리고 미들웨어와 이종형의 센서 네트워크 사이의 공통 인터페이스를 제공하며 다양한 응용에서 공통적으로 필요한 기능을 제공하는 공통 응용 플랫폼의 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스를 통해 USN 응용들은 센서 데이터 및 RFID 태그 데이터를 획득하거나 엑츄에이터를 제어하는 것과 같이 센서 네트워크를 액세스한다. 또한 RFID/USN 통합 미들웨어는 이종형의 다양한 센서 네트워크로부터 센서 데이터를 수집하여 통합하며, 상황 인지 규칙 처리, 이벤트 발생 및 다양한 관리 기능을 수행한다.RFID / USN integrated middleware provides a common interface between USN applications, middleware, and middleware and heterogeneous sensor networks, and acts as a common application platform that provides the functionality needed in a variety of applications. Through this interface, USN applications access the sensor network such as to obtain sensor data and RFID tag data or to control actuators. In addition, RFID / USN integrated middleware collects and integrates sensor data from heterogeneous sensor networks, performs situation-aware rule processing, event generation, and various management functions.

도 2를 참조하여 RFID/USN 통합 미들웨어 장치의 상세한 구성을 설명하면, RFID/USN 통합 미들웨어는 응용 지원 플랫폼(100)과 센서망 지원 플랫폼(300)으로 크게 구분되는데, 응용 지원 플랫폼과 센서망 지원 플랫폼은 일반적으로 전달망에 의해 분리되나 실제 구현에 있어서는 다양하게 구성될 수 있다.The detailed configuration of the RFID / USN integrated middleware device will be described with reference to FIG. 2. The RFID / USN integrated middleware is roughly divided into an application support platform 100 and a sensor network support platform 300. Platforms are generally separated by transport networks, but can be configured in various ways in actual implementation.

응용 지원 플랫폼은 개방형 응용 인터페이스(API) 기능 블록(101)과, 상황 인지 처리 기능 블록(102)과, 이벤트 처리 기능 블록(103)과, 디렉토리 서비스 기능 블록(104)과, 질의 처리 기능 블록(105)을 포함한다.The application support platform includes an open application interface (API) function block 101, a context aware processing function block 102, an event processing function block 103, a directory service function block 104, and a query processing function block ( 105).

개방형 응용 인터페이스 기능 블록(101)은 응용이 RFID/USN 통합 미들웨어를 액세스하기 위한 표준 인터페이스를 제공하며, AAA 서비스를 활용한 응용에 대한 인증과 보안 및 응용 세션 관리 등의 기능을 제공한다.The open application interface function block 101 provides a standard interface for applications to access RFID / USN integrated middleware, and provides functions such as authentication, security, and application session management for applications utilizing AAA services.

상황 인지 처리 기능 블록(102)은 상황 인지 규칙 처리, 응용 레벨의 RFID 태그 데이터 필터링, 고수준의 센서 데이터 집합(aggregation), 융합(fusion) 및 통합 등을 수행한다.The context aware processing function block 102 performs context aware rule processing, application level RFID tag data filtering, high level sensor data aggregation, fusion and integration, and the like.

질의 처리 기능 블록(105)은 다양한 응용들과 이종형의 센서 네트워크를 위한 질의 스케쥴링과 지정된 센서 네트워크 및 센서 노드로의 질의 라우팅을 수행한다.The query processing function block 105 performs query scheduling for various applications and heterogeneous sensor networks and query routing to designated sensor networks and sensor nodes.

이벤트 처리 기능 블록(103)은 상황 인지 규칙 처리로부터의 결과 등을 이용한 이벤트 생성, 응용이나 또는 필요한 이해 관계자들에게 경고들을 발생하는 등의 이벤트 처리 등을 수행한다.The event processing function block 103 performs event generation, such as generating an event using a result from situational awareness rule processing or the like, or generating an alert to an application or necessary stakeholders.

디렉토리 서비스 기능 블록(104)은 USN 메타 데이터의 등록과 필요한 센서 네트워크 및 센서 네트워크 상태 조회, 미들웨어 서비스나 응용 서비스의 등록 및 발견 등의 기능을 수행한다.The directory service function block 104 performs functions such as registration of USN metadata, inquiry of necessary sensor networks and sensor network states, registration and discovery of middleware services or application services, and the like.

센서망 지원 플랫폼(300)은 데이터 처리 기능 블록(302)과, 망 관리 기능 블록(303)과, 센서망 공통 인터페이스 기능 블록(301)을 포함한다.The sensor network support platform 300 includes a data processing function block 302, a network management function block 303, and a sensor network common interface function block 301.

데이터 처리 기능 블록(302)은 센서 데이터와 RFID 태그 데이터의 필터링, 데이터 에러 처리 등의 기능을 수행한다. 망 관리 기능 블록(303)은 센서 네트워크의 게이트웨이나 RFID 리더를 포함한 센서 네트워크 구성 요소 관리, 센서 노드 원격 관리, 센서 네트워크 토폴로지(연결) 관리 등을 수행한다. 센서망 공통 인터페이스 기능 블록(301)은 안전하고 표준화된 센서 네트워크와 미들웨어 간의 인터페이스 제공, 중복된 RFID 태그 데이터를 필터링하기 위한 이벤트 생성, 센서 네트워크에 대한 인증이나 채널 보호 기능 등을 수행한다.The data processing function block 302 performs functions such as filtering of sensor data and RFID tag data, data error processing, and the like. The network management function block 303 performs sensor network component management, sensor node remote management, sensor network topology (connection) management, etc., including a sensor network gateway or RFID reader. The sensor network common interface function block 301 provides an interface between a safe and standardized sensor network and middleware, generates an event for filtering redundant RFID tag data, and authenticates or protects a channel of the sensor network.

이와 같은 본 발명에 따른 RFID/USN 통합 미들웨어의 동작을 설명하기 위해, 통합 환경에서의 냉장식품 유통관리 응용을 위한 미들웨어 서비스 시나리오를 예를 들어 설명한다.In order to explain the operation of the RFID / USN integrated middleware according to the present invention, a middleware service scenario for the refrigerated food distribution management application in the integrated environment will be described as an example.

냉장식품 유통관리 시스템은 온도가 일정하게 유지되어야 하는 식품의 유통을 위해 온도 센서와 RFID 시스템을 이용하여 다음에 제시하는 서비스 시나리오의 단계로 작동한다.The refrigerated food distribution management system uses the temperature sensor and RFID system for the distribution of foods where the temperature must be kept constant and operates in the following service scenario steps.

1. 비정상적인 상태를 파악하기 위해 냉장유통 응용프로그램은 식품관리에 관한 지식에 기반하여 적절한 상황 인지 규칙을 생성해야 한다.1. To identify abnormal conditions, refrigerated distribution applications should create appropriate situational awareness rules based on their knowledge of food control.

2. 온도와 운반되는 제품을 인식하기 위해 센서가 장착된 센서 노드(센서 네트워크)와 RFID 리더는 운반 차량과 보관 창고에 장착되어야 한다. RFID 태그는 각 제품의 포장지에 부착된다.2. Sensor nodes (sensor networks) equipped with sensors and RFID readers should be mounted in transport vehicles and storage warehouses in order to recognize temperature and the products carried. RFID tags are attached to the packaging of each product.

3. 감지된 센서 데이터 및 RFID 태그 데이터를 제공하기 위해 센서 네트워크와 RFID 리더는 센서 네트워크 공통 인터페이스를 통해 통합 미들웨어에 연결되어야 한다. 연결시, 통합 미들웨어는 센서 네트워크와 RFID 리더에 대한 인증 절차를 수행하여야 한다.3. To provide sensed sensor data and RFID tag data, the sensor network and RFID reader must be connected to the integrated middleware through the sensor network common interface. At the time of connection, the integrated middleware must perform authentication procedures for the sensor network and the RFID reader.

4. 감지된 센서 데이터 및 RFID 태그 데이터를 제공받기 위해 냉장유통 응용프로그램은 개방형 응용 인터페이스를 통해 통합 미들웨어에 연결되어야 한다. 연결시, 통합 미들웨어는 응용 프로그램에 대한 인증 절차를 수행하여야 한다.4. In order to receive the sensed sensor data and RFID tag data, the refrigerated distribution application must be connected to the integrated middleware through an open application interface. At the time of connection, the integrated middleware must perform the authentication procedure for the application.

5. 필요로 하는 센서 네트워크를 찾기 위해, 또한 그러한 센서 네트워크의 현재 상태를 파악하기 위해 냉장유통 응용프로그램은 일치하는 센서 네트워크 메타데이터를 찾기 위해 디렉토리 서비스를 이용한다.5. To find the required sensor networks, and to determine the current state of such sensor networks, refrigeration applications use directory services to find matching sensor network metadata.

6. 냉장유통 응용프로그램이 통합 미들웨어로부터 센서 데이터 및 RFID 태그 데이터를 요구하면 통합 미들웨어는 관련 센서 네트워크와 RFID 리더에게 데이터 수집 요구를 전달한다. 한편, 냉장유통 응용프로그램은 필요한 데이터를 요구 없이 정기적으로 얻을 수도 있다. 이를 위해서는 센서 네트워크와 RFID 리더가 주기적으로 통합 미들웨어로 수집된 데이터를 전달해야 한다.6. When the refrigerated distribution application requests sensor data and RFID tag data from the integrated middleware, the integrated middleware delivers the data collection request to the relevant sensor network and RFID reader. On the other hand, refrigerated distribution applications can also obtain the necessary data on a regular basis. This requires sensor networks and RFID readers to periodically deliver the collected data to integrated middleware.

7. 센서 네트워크는 온도를 감지하여 온도 데이터를 통합 미들웨어로 전달하고 RFID 리더는 RFID 태그 데이터를 수집해 역시 통합 미들웨어로 전달한다.7. The sensor network senses the temperature and passes the temperature data to the integrated middleware, and the RFID reader collects the RFID tag data and passes it to the integrated middleware.

8. 통합 미들웨어는 센서 데이터와 RFID 태그 데이터를 수집하고 통합하여 "RFID 태그 데이터, 센서 데이터" 형태의 데이터 쌍을 생성한 후, 냉장유통 응용프 로그램에게 제공한다. RFID 태그 데이터의 양을 줄이기 위해 통합 미들웨어는 중복되는 태그 데이터를 필터링할 수 있다. 또한 통합 미들웨어는 센서 데이터의 집합(aggregation)이나 융합(fusion)을 수행할 수 있다.8. The integrated middleware collects and integrates sensor data and RFID tag data to generate data pairs in the form of "RFID tag data, sensor data" and provide them to the refrigerated distribution application. To reduce the amount of RFID tag data, the integrated middleware can filter out duplicate tag data. In addition, the integration middleware may perform aggregation or fusion of sensor data.

9. 냉장유통 응용 프로그램은 화면상에 현재의 주변 환경 상태를 표시한다. RFID 태그 데이터는 제품 식별자로 변환되어 관련 온도 데이터와 연계되어 표시된다. 만약 냉장유통 응용 프로그램이 생성한 상황 인지 규칙에 기반하여 비정상 상태, 예를 들어 기대한 것보다 높은 온도가 감지되면 냉장유통 응용 프로그램은 통합 미들웨어를 통해 관련 센서 네트워크에 온도를 낮추기 위한 명령을 전송한다. 그러면 관련 센서 네트워크에 소속된 냉각기 또는 냉방장치가 온도를 낮추기 위해 작동된다.9. The refrigerated distribution application displays the current ambient conditions on the screen. The RFID tag data is converted into product identifiers and displayed in association with the relevant temperature data. If an abnormal condition is detected based on a situational awareness rule generated by the refrigeration application, for example, a higher temperature than expected, the refrigeration application sends a command to lower the temperature to the relevant sensor network via the integrated middleware. . The cooler or air conditioner in the relevant sensor network is then activated to lower the temperature.

10. 냉장유통 응용프로그램이 종료되기 전, 냉장유통 응용프로그램은 통합 미들웨어에게 센서 네트워크로부터 더 이상 데이터를 수집하지 말라는 요구를 보낼 수 있다.10. Before the refrigeration application terminates, the refrigeration application may send a request to the integrated middleware to no longer collect data from the sensor network.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily inferred by a computer programmer in the art. In addition, the written program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and read and executed by a computer to implement the method of the present invention. The recording medium may include any type of computer readable recording medium.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 망의 구성 예시도이고,1 is an exemplary configuration of an integrated network of an RFID system and a sensor network to which the present invention is applied.

도 2는 본 발명에 따른 RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an integrated middleware device of an RFID system and a sensor network according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 응용 지원 플랫폼 101: 개방형 응용 인터페이스 기능블록100: application support platform 101: open application interface function block

102: 상황 인지 처리 기능블록 103: 이벤트 처리 기능 블록102: context aware processing function block 103: event processing function block

104: 디렉토리 서비스 기능블록 105: 질의 처리 기능 블록104: directory service function block 105: query processing function block

300: 센서망 지원 플랫폼 301: 센서망 공통 인터페이스 기능 블록300: sensor network support platform 301: sensor network common interface function block

302: 데이터 처리 기능 블록 303: 망관리 기능 블록302: data processing function block 303: network management function block

Claims (7)

RFID 시스템과 센서 네트워크의 통합 미들웨어 장치에 있어서,In the integrated middleware device of the RFID system and the sensor network, 센서 네트워크와 RFID 시스템을 지원하는 센서망 지원 플랫폼과, 상기 센서망 지원 플랫폼과 전달망을 통해 연결되고 다양한 종류의 센서 네트워크의 응용 프로그램들을 지원하는 응용 지원 플랫폼을 포함하되,A sensor network support platform supporting a sensor network and an RFID system, and an application support platform connected to the sensor network support platform and a delivery network and supporting applications of various types of sensor networks; 상기 센서망 지원 플랫폼은, RFID 데이터 및 센서 데이터를 줄이기 위한 데이터 필터링이나 에러 처리를 수행하는 데이터 처리수단; 상기 센서 네트워크와 상기 RFID 시스템의 상태를 모니터링하고 망의 요소들을 관리하는 망 관리수단; 및 센서 네트워크 및 RFID 시스템과의 인터페이스를 제공하는 센서망 공통 인터페이스수단을 포함하고,The sensor network support platform includes: data processing means for performing data filtering or error processing to reduce RFID data and sensor data; Network management means for monitoring the status of the sensor network and the RFID system and managing the elements of the network; And a sensor network common interface means for providing an interface with the sensor network and the RFID system. 상기 응용 지원 플랫폼은, 상기 응용 프로그램들과 미들웨어간의 인터페이스를 지원하기 위한 개방형 응용 인터페이스 수단; 상기 응용 서비스들로부터의 센서 데이터 요청을 처리하기 위한 질의 처리수단; 엑츄에이터를 제어하여 환경 조건을 변경하기 위한 사용자 정의 이벤트 생성 및 처리를 위한 이벤트 처리수단; 응용들의 의사 결정을 지원하기 위한 상황 인지 처리수단; 및 특정 기능을 제공하는 센서 네트워크나 서비스를 검색하기 위한 디렉토리 서비스수단을 포함하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.The application support platform may include: an open application interface means for supporting an interface between the application programs and middleware; Query processing means for processing sensor data requests from the application services; Event processing means for generating and processing a user-defined event for changing an environmental condition by controlling the actuator; Context aware processing means to support decision making of applications; And directory service means for searching for a sensor network or a service providing a specific function. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 개방형 응용 인터페이스 수단은,The open application interface means, 다양한 응용 프로그램과 미들웨어 간 인터페이스를 제공하고, 상기 응용 프로그램에 대한 인증 및 보안과 응용 세션 관리 기능을 수행하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.An RFID / USN integrated middleware device that provides an interface between various applications and middleware, and performs authentication, security, and application session management functions for the applications. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질의 처리수단은,The query processing means, 상기 응용 프로그램들과 이종형의 센서 네트워크를 위한 질의 스케줄링과 센서 노드로의 질의 라우팅을 상기 센서망 지원 플랫폼과 연동하여 수행하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.RFID / USN integrated middleware device that performs query scheduling for the application programs and heterogeneous sensor networks and query routing to sensor nodes in conjunction with the sensor network support platform. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이벤트 처리수단은,The event processing means, 미리 생성된 상황 인지 규칙 처리로부터의 결과를 이용해 이벤트를 생성하고, 상기 응용 프로그램에 의해 발생되어 전달된 이벤트에 대해 상기 센서망 지원 플랫폼과 연동하여 상기 이벤트에 대한 처리를 수행하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.RFID / USN integrated middleware that generates an event using the result of the pre-generated situation awareness rule processing and processes the event by interworking with the sensor network supporting platform for the event generated and transmitted by the application program Device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디렉토리 서비스수단은,The directory service means, 상기 센서망 지원 플랫폼과 연동하여 센서 네트워크의 메타 데이터 등록 및 센서 네트워크의 상태 조회를 수행하고, 상기 개방형 응용 인터페이스수단과 연동하여 미들웨어 서비스나 응용 서비스의 발견 및 등록을 수행하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.RFID / USN integrated middleware device that performs metadata registration of sensor network and inquiry of sensor network status by interworking with the sensor network supporting platform and discovery and registration of middleware service or application service by interworking with the open application interface means . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 망관리 수단은,The network management means, 상기 센서망 공통 인터페이스 수단과 연동하여 센서 네트워크의 게이트웨이 또는 RFID 리더를 포함하는 네트워크의 구성 요소를 관리하고, 센서 노드를 원격 관리하며, 센서 네트워크의 연결 관리를 수행하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.RFID / USN integrated middleware device for managing components of a network including a gateway or an RFID reader of a sensor network, remotely managing sensor nodes, and managing connection of a sensor network in association with the sensor network common interface means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서망 공통 인터페이스수단은,The sensor network common interface means, 미들웨어와 상기 센서 네트워크 및 RFID 리더와의 공통 인터페이스를 제공하고, 중복된 RFID 태그 데이터를 필터링하기 위한 이벤트를 생성하며, 센서 네트워 크에 대한 인증 및 채널 보호 기능을 수행하는 RFID/USN 통합 미들웨어 장치.An RFID / USN integrated middleware device that provides a common interface between the middleware and the sensor network and the RFID reader, generates an event for filtering duplicate RFID tag data, and performs authentication and channel protection for the sensor network.
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