KR20160113397A - 사물 인터넷에서 dds 기반의 rfid 연동 시스템 및 그 방법 - Google Patents

사물 인터넷에서 dds 기반의 rfid 연동 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 발간/구독 모델을 기반으로 분산된 데이터를 관리할 수 있도록 서로 다른 어플리케이션들이 토픽 연결을 통해 정보를 공유 또는 소통하도록 인터페이스를 제공하는 데이터 분산 서비스(Data Distributed Service, DDS) 시스템; 및 상기 DDS를 기반으로 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 상기 DDS 시스템에 DDS 토픽으로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터가 기 발간된 DDS 토픽을 구독할 수 있도록 하는 RFID 어댑터를 포함한다. 따라서, 본 발명은 DDS의 발간/구독 모델을 적용하여 RFID 태그로부터 태그 정보를 감지하여 처리하는 RFID 어댑터를 통해 태그 정보를 DDS에 정의된 토픽을 기반으로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터들이 RFID 어댑터가 발간한 토픽을 구독할 수 있도록 함으로써 사물 인터넷의 정보를 연동 및 통합하여 사물들간의 이질성을 해결할 수 있고, RFID 기술의 특성을 고려하여 RFID 태그의 태그 정보를 데이터 토픽과 이벤트 토픽을 발간할 수 있다.

Description

사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템 및 그 방법{System for Interworking RFID based DDS in Internet of Things and Method thereof}
본 발명은 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DDS의 발간/구독 모델을 적용하여 RFID 태그로부터 태그 정보를 감지하여 DDS 상에 토픽 형태로 발간하고, 이 발간한 토픽을 다른 어댑터가 구독할 수 있도록 함으로써 사물들간의 이질성을 해결하고자 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
요즘 사람들은 핸드폰, 태블릿 PC, 스마트 TV 등의 다양한 디바이스들을 사용하고 있고, 이러한 디바이스들은 데이터들을 웹상에서 송수신하고, 서로가 소유한 데이터들을 공유하고 소통할 수 있다. 정보를 공유하는 주체들은 우리 주변의 디바이스들로부터 우리 주위에 존재하는 사물들로 확장되어 가고 있다.
사람이 직접 정보를 구체화하고 요구하는 것이 아니라 사물들이 사람을 위해 그들 주위의 환경을 인식하며 정보를 감지하고 생산하는 새로운 시대로 접어들고 있고, 사물들은 서로 연결될 수 있으며, 언제 어디서든 정보를 공유할 수 있다.
한국등록특허 제10-1465522호는 근거리 통신용 태그를 이용한 사물 인터넷 서비스 실행 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 사물의 태그로부터 네트워크 정보를 읽어들여 AP에 접속하고, AP를 통해 사물에 연결하여 사물 인터넷 서비스를 제공받을 수 있다. 따라서, 사물이 제공하는 사물 인터넷 서비스를 제공받기 위한 사전 절차에 해당하는 AP 접속과 사물 기기 연결 절차를 위해 사용자에게 태그 리딩 만이 요구되므로 사용자의 편리성과 신속성을 증대시킬 수 있다.
이와 같이, 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)은 주변의 다양한 성질의 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그, 센서, 모바일 디바이스, 스마트 디바이스와 같은 사물들을 연결하여 서로 정보를 주고받고 소통함으로써 좀 더 편리한 환경을 제공할 수 있다.
사물 인터넷의 사물들은 주변 환경으로부터 정보를 감지할 수 있고, 정보를 수집하며, 물리적인 세계와 소통한다. 게다가 사물들은 수집된 정보를 가공하고, 이를 통해 더 가치있는 정보를 생산할 수 있다.
사물 인터넷은 사물들로부터 데이터를 측정하는 센서들과 디바이스를 제어하고 작동하는 엑츄에이터, RFID, 지그비(Zigbee), 블루투스, WSN(Wireless Sensor Network), WiFi와 같은 네트워크 기술들로 구성되어 있다. 또한, 사물들로부터 발생되는 정보의 종류는 데이터, 이벤트 및 서비스로 분류될 수 있다. 이때, 데이터는 디바이스 또는 센서들로부터 발생되고 수집되는 정보이며, 이벤트는 특정 상황에서 발생하는 정보이고, 서비스는 특정 요청이 있는 경우에 디바이스를 제어하는 것을 각각 의미한다.
그러나, 모바일 디바이스, 스마트 디바이스, PC, 센서, 액츄에이터 등 다양한 유형의 디바이스들이 사물 인터넷의 분산 환경에 참여하고 있고, 이러한 디바이스들은 같은 목적을 위해 만들어졌다고 하더라도 서로 다른 방법으로 목적을 수행하게 되며, 사물 인터넷의 디바이스는 항상 인터넷에 연결되어 있다는 특징도 함께 가지고 있다. 이러한 요인들로 인해 사물 인터넷의 서로 이질적인 사물들 간의 정보를 관리하는 것이 어렵기 때문에 사물 인터넷의 이질적인 문제를 해결해야 할 필요성이 있다.
즉, 서로 다른 종류의 데이터 형식, 센서, 통신 방법으로 구성되어 있는 사물 인터넷에서 사물들이 연결되어 정보를 전달받기 위해서는 사물 인터넷을 구성하는 요소들에 대한 이질성을 해결하고, 데이터, 이벤트 및 서비스로 분류되는 정보들을 서로 연계할 수 있어야 한다.
한국등록특허 제10-1465522호 " 근거리 통신용 태그를 이용한 사물 인터넷 서비스 실행 방법 및 시스템 "
본 발명은 DDS의 발간/구독 모델을 적용하여 RFID 태그로부터 태그 정보를 감지하여 처리하는 RFID 어댑터를 통해 태그 정보를 DDS 상에 토픽 형태로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터들이 RFID 어댑터가 발간한 토픽을 구독할 수 있도록 함으로써 사물 인터넷의 정보를 연동 및 통합하여 사물들간의 이질성을 해결할 수 있는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템 및 그 방법을 제공한다.
실시예들 중에서, 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템은, 발간/구독 모델을 기반으로 분산된 데이터를 관리할 수 있도록 서로 다른 어플리케이션들이 토픽 연결을 통해 정보를 공유 또는 소통하도록 인터페이스를 제공하는 데이터 분산 서비스(Data Distributed Service, DDS) 시스템; 및 상기 DDS를 기반으로 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 상기 DDS 시스템에 DDS 토픽으로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터가 기 발간된 DDS 토픽을 구독할 수 있도록 하는 RFID 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 RFID 어댑터는, 상기 RFID 태그로부터 지속적으로 수집되는 정보를 데이터로 정의하고, 상기 RFID 태그의 센싱 정보 또는 상태 정보가 이전의 정보와 변경되어 발생되는 정보를 이벤트로 정의하며, 상기 데이터를 지속적으로 상기 DDS 시스템에 데이터 토픽으로 발간하고, 상기 이벤트 발생시 상기 이벤트를 상기 DDS 시스템에 이벤트 토픽으로 발간하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 토픽은 상기 DDS에 토픽 인스턴스를 발간하는 어댑터의 ID, 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름과 값(Value)으로 구성되고, 상기 이벤트 토픽은 상기 DDS에 토픽 인스턴스를 발간하는 어댑터의 ID, 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그의 이름과 값, 상태 정보로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 RFID 어댑터는, 상기 RFID 태그로부터 태그 정보가 인식되면 상기 RFID의 태그 ID와 값(Value)을 포함하는 상기 태그 정보를 전송하는 RFID 리더; 상기 RFID 리더로부터 태그 정보를 전송받아 메타데이터(Metadata)에 삽입, 수정 또는 삭제하는 메타데이터 매니저; 상기 메타데이터 매니저로부터 상기 태그 정보를 전송받아 상기 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 토픽 인스턴스 매니저; 및 상기 토픽 인스턴스 매니저에서 변환한 토픽 인스턴스를 상기 DDS 시스템에 발간하고, 상기 토픽과 관련된 DDS 엔티티들을 생성 또는 삭제하는 DDS 엔티티 매니저를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 DDS 엔티티 매니저는 적어도 하나 이상의 데이터라이터(DataWriter)와 데이터리더(DataReader)를 포함하고, 상기 토픽 인스턴스를 상기 데이터라이터(DataWriter)에 등록한 후에 상기 데이터라이터를 통해 상기 DDS 상의 도메인에 발간하고, 상기 데이터라이터로부터 상기 토픽 인스턴스의 등록을 해제하거나 기 발간된 토픽 인스턴스를 DDS 시스템으로부터 삭제하는 것을 특징으로 한다.
상기 메타데이터 매니저는 상기 메타데이터에 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름, 상태, 값(Value)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 토픽 인스턴스 매니저는, 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름, 상태, 값(Value)을 포함하는 태그 정보, 상기 어댑터의 ID 또는 상기 DDS 토픽의 타입을 포함한 데이터 연동에 관련된 연동 데이터를 상기 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 것을 특징으로 한다.
한편, 실시예들 중에서 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법은, 데이터 분산 서비스(Data Distributed Service, DDS)를 기반으로 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 미들웨어에 속한 다른 어댑터가 공유하도록 하는 RFID 어댑터에 의해 수행되는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법에 있어서, 상기 RFID 어댑터는 RFID 태그들의 정보를 읽어와 메타데이터에 상기 RFID 태그들의 정보를 저장하는 단계; 상기 RFID 어댑터의 RFID 리더 범위 내에 RFID 태그가 인식되는 경우에, 상기 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 데이터와 이벤트로 토픽 타입을 분류하여 토픽 을 생성하고, 상기 생성한 토픽과 관련된 DDS 엔티티를 생성하는 단계; 상기 토픽 타입이 데이터 토픽인 경우에 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름 또는 값(Value)을 메타데이터에 태그 정보로 저장하는 단계; 상기 토픽 타입이 이벤트 토픽인 경우에 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름, 이벤트가 발생한 값 또는 상태 정보를 상기 메타데이터에 태그 정보로 저장하는 단계; 및 상기 메타데이터에 저장된 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하고, 상기 변환한 토픽 인스턴스와 해당 DDS 엔티티를 이용하여 상기 DDS에 발간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메타데이터에 새로운 태그 정보를 추가하는 경우에, 상기 새로운 태그 정보의 태그 ID와 태그 이름을 입력하여 상기 메타데이터에 태그 정보를 추가하고, 상기 추가한 태그 정보가 토픽 인스턴스로 변환되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 새로운 태그 정보의 태그 ID를 기준으로 상기 메타데이터를 검색하여 상기 메타데이터에 중복되는 태그 ID가 있는 경우에 부정값(False)을 반환하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 메타데이터로부터 기 저장된 태그 정보를 삭제하는 경우에, 삭제하고자 하는 태그 ID를 입력하여 상기 메타데이터에서 상기 태그 ID에 해당하는 태그 정보를 확하고, 상기 태그 정보에 해당하는 토픽 인스턴스를 상기 DDS에서 삭제한 후 상기 태그 정보를 메타데이터로부터 삭제하는 것을 특징으로 한다. 상기 삭제하고자 하는 태그 ID가 상기 메타데이터에서 검색되지 않은 경우에 부정값(False)을 반환하는 것을 특징으로 한다.
상기 메타데이터에 저장된 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하고, 상기 변환한 토픽 인스턴스와 해당 DDS 엔티티를 이용하여 상기 DDS에 발간하는 단계는, 상기 태그 정보, 상기 RFID 어댑터의 ID와 토픽 타입을 포함한 데이터 연동에 관련된 연동 데이터를 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템 및 그 방법은, DDS의 발간/구독 모델을 적용하여 RFID 태그로부터 태그 정보를 감지하여 처리하는 RFID 어댑터를 통해 태그 정보를 DDS에 정의된 토픽을 기반으로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터들이 RFID 어댑터가 발간한 토픽을 구독할 수 있도록 함으로써 사물 인터넷의 정보를 연동 및 통합하여 사물들간의 이질성을 해결할 수 있고, RFID 기술의 특성을 고려하여 RFID 태그의 태그 정보를 데이터 토픽과 이벤트 토픽을 발간할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템에 적용되는 DDS를 설명하는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템을 설명하는 블록도
도 3은 도 2의 RFID 어댑터에서 처리하는 상태 정보를 설명하는 도면
도 4는 도 1의 RFID 어댑터의 구성을 설명하는 블록도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정을 설명하는 순서도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 메타데이터에 새로운 태그 정보를 추가하는 경우를 설명하는 순서도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 메타데이터에서 태그 정보를 삭제하는 경우를 설명하는 순서도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 데이터 토픽에 관련한 RFID 태그가 RFID 리더의 범위 내에서 인식되는 경우를 설명하는 순서도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 이벤트 토픽에 관련한 RFID 태그가 RFID 리더의 범위 내에서 인식되는 경우를 설명하는 순서도
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
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 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
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.
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 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 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 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템에 적용되는 DDS를 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 데이터 분산 서비스(Data Distributed Service, DDS)는 객체 관리 그룹(Object Managemen Group, OMG)에 의해 만들어진 실시간 시스템을 위한 표준 미들웨어로서, 애플리케이션으로 하여금 발간/구독 모델을 기반으로 분산된 시스템에서 분산된 데이터를 관리할 수 있도록 공통적인 애플리케이션 레벨의 인터페이스를 제공한다.
발간/구독 모델은 참여자(Participant)로 불리는 서로 다른 프로세스로 구성되어있다. 참여자는 다른 참여자에 대한 정보를 가지고 있지 않아도 발간/구독 모델을 통해 서로가 가진 정보를 공유할 수 있다.
DDS에서 애플리케이션들은 토픽을 일치시킴으로써 서로가 가지고 있는 데이터를 공유할 수 있다. 토픽은 발간/구독되는 데이터의 가장 기본적인 기술 개념으로, 도메인 내에서 데이터를 구별하기 위한 고유한 데이터의 이름, 키(Key)를 포함한 데이터 타입, 데이터와 관련된 서비스품질(QoS)로 구성되어있다. DDS는 데이터 타입에 토픽을 연결한다는 측면에서 다른 발간/구독 모델과는 다른 양상을 보인다.
서로 다른 어댑터들은 발간자(Publisher)를 통해 그들의 데이터를 토픽으로 발간하고, 구독자(Subscriber)를 통해 다른 어댑터의 데이터를 구독한다. 미들웨어에 속한 레스트(REST), 지그비(Zigbee), RFID의 어댑터1, 어댑터2 및 어댑터3은 DDS의 토픽을 통한 발간/구독 모델을 기반으로 어댑터들이 가지고 있는 데이터를 공유할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템을 설명하는 블록도이고, 도 3은 도 2의 RFID 어댑터에서 처리하는 상태 정보를 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템은, DDS 시스템(100) 및 RFID 어댑터(200)를 포함한다.
DDS 시스템(100)은 서로 다른 어플리케이션들이 DDS 토픽을 일치시켜 어플리케이션이 보유한 데이터를 공유할 수 있도록 한다.
RFID 어댑터(200)는 DDS를 기반으로 RFID 태그(300)에 저장된 태그 정보를 DDS 시스템(100)에 DDS 토픽으로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터가 DDS 시스템(100)에 정의된 DDS 토픽을 기반으로 발간된 데이터를 구독할 수 있으며, 사물 인터넷에서 데이터를 연동할 수 있다.
RFID 시스템은 사물에 RFID 태그를 부착하여 라디오주파수를 통해 사물을 인식할 수 있는 것으로서, RFID 태그가 부착된 사물로부터 데이터를 인식하고, 리더에게 해당 데이터를 전송함으로써 데이터를 수집한다.
RFID 시스템에서 RFID 리더는 RFID 태그로부터 수집된 데이터를 서버에 전송하고, RFID 태그는 디바이스 등을 작동하거나 제어하는 것이 아니라 데이터를 저장하는 기능을 갖는다.
RFID 어댑터(200)는 RFID 태그(300)에 저장된 데이터를 감지하고 처리하는데, 이때 RFID 어댑터(200)에서 처리하는 데이터는 RFID 시스템의 특성을 고려하여 일반적인 RFID 시스템에서 사용되는 데이터를 데이터 및 이벤트로 분류하여 정의한다.
즉, RFID 어댑터(200)에서 데이터는 온도, 습도, 압력과 같이 RFID 태그(300)로부터 중단없이 수집되어야 하는 정보이고, 이벤트는 RFID 태그(300)가 전송하는 센싱 값이나 상태가 이전의 값과 변경된 경우에 발생되는 정보이다.
따라서, RFID 어댑터는 데이터 토픽, 이벤트 토픽 및 서비스 토픽 중에서 데이터 토픽과 이벤트 토픽을 발간하고, 데이터 토픽은 RFID 태그(300)가 보유한 정보를 중단없이 DDS에 발간하는 토픽이다.
RFID 태그(300)가 내장된 센서를 가지고 센싱 값을 보유하고 있는 경우에, RFID 어댑터(200)는 RFID 태그(300)의 태그 정보에 센싱된 값을 포함하는 센서 태그이면 중단없이 DDS에 발간하며, RFID 태그(300)가 센싱값을 가지고 있지 않은 일반 태그이면 센싱값 없이 태그 정보를 DDS에 발간한다.
이벤트 토픽은 RFID 태그(300)의 센싱 값 또는 상태 정보가 메타데이터에 저장된 이전의 값과 다를 경우에 RFID 어댑터(200)에서 DDS에 발간하는 토픽이다. RFID 태그가 일반 태그이면 RFID 태그의 상태 정보를 변경하는데, 상태 정보는 RFID 태그가 내장된 출입 카드를 가진 사람의 출입을 나타내는 플래그일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상태 정보는 매 클락을 기준으로 RFID 태그(300)가 RFID 리더의 범위 내에 인식될 때 변하는 정보이다. RFID 태그(300)가 1클락마다 RFID 리더의 범위 내에 인식되는 경우에 메타데이터에 저장된 RFID 태그(300)의 상태 정보가 '0'이라면 RFID 어댑터(200)는 RFID 리더(210)의 범위에 존재하지 않는 것으로 판단하고 상태 정보를 1로 변경한 후 DDS에 이벤트 토픽을 발간한다.
만일, RFID 어댑터(200)는 상태 정보가 1이라면 RFID 태그(300)가 RFID 리더의 범위 내에 존재한다고 판단하고 상태 정보를 0으로 변경한 후 이벤트 토픽을 DDS에 발간한다.
도 4는 도 1의 RFID 어댑터의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4를 참고하면, RFID 어댑터(200)는 RFID 리더(210), 메타데이터 매니저(220), 토픽 인스턴스 매니저(230) 및 DDS 엔티티 매니저(240)를 포함한다.
RFID 리더(210)는 범위 내에 있는 RFID 태그(300)로부터 태그 정보를 읽어들여 관리한다. 이러한 RFID 리더(210)는 리더 쉴드 하드웨어와 연결되며, 리더 쉴드가 RFID 태그(300)로부터 태그 정보를 인식하면, 이 태그 정보의 태그 ID와 센싱 값을 RFID 리더(210)로 전달하며, RFID 리더(210)는 해당 태그 정보를 메타데이터 매니저(220)에게 전달한다.
메타데이터 매니저(220)는 RFID 어댑터(200)에 저장된 모든 RFID 태그(300)의 정보를 관리하고, 일시적인 저장소인 메타데이터를 가지고 있다. 메타데이터 매니저(220)는 새로운 태그 정보를 메타데이터에 삽입하거나 수정하고, 메타데이터로부터 태그 정보를 삭제할 수 있다.
메타데이터 매니저(220)의 메타데이터 항목들은 표 1에 나열되어 있다.
Figure pat00001
토픽 인스턴스 매니저(230)는 메타데이터와 토픽 인스턴스 간의 다리 역할을 담당하는 것으로서, 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 기능을 수행한다. 토픽 인스턴스 매니저(230)는 메타데이터 매니저(220)로부터 태그 ID, 태그 이름, 상태 정보 및 값을 포함하는 태그 정보를 전달받고, RFID 어댑터(200)의 ID, 토픽 타입을 포함한 연동 데이터를 토픽 인스턴스 형태로 변환한다.
토픽 인스턴스 매니저(230)는 변환한 토픽 인스턴스를 DDS 엔티티 매니저(240)에게 전달하며, DDS 엔티티 매니저(240)는 DDS 시스템(100)에 토픽 인스턴스를 발간한다.
DDS 엔티티 매니저(240)는 DDS 엔티티와 DDS에 관련된 토픽의 생성 및 발간 기능을 수행한다. RFID 어댑터(200)의 관리자에 의해 데이터 토픽과 이벤트 토픽 중 어느 하나의 토픽이 선택되면, DDS 엔티티 매니저(240)는 선택된 토픽 및 이와 관련된 DDS 엔티티들을 생성하고 삭제한다. DDS 엔티티는 참가자, 토픽, 발간자, 구독자, 데이터라이터, 데이터리더로 구성된다.
DDS 엔티티 매니저(240)는 복수 개의 데이터라이터와 데이터리더를 포함하고 있어 발간자에 연결된 데이터라이터에 토픽 인스턴스를 등록시킨다. DDS 엔티티 매니저(240)는 데이터라이터에 토픽 인스턴스를 등록한 후에 데이터라이터를 통해 토픽 인스턴스를 DDS 시스템(100)에 발간할 수 있다. DDS 엔티티 매니저(240)는 데이터라이터로부터 토픽 인스턴스의 등록을 해제하거나 발간된 토픽 인스턴스를 DDS 시스템(100)으로부터 삭제할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.
RFID 어댑터(200)는 크게 설계 과정과 실행 과정으로 구분할 수 있으며, 설계 과정은 RFID 어댑터(200)가 최초 시작 또는 중단되었다가 재시작할 경우에 새로 구성되는 과정이다. 그리고, 실행 과정은 관리자에 의해 메타데이터에 새로운 태그 정보를 추가하는 경우, 메타데이터에 태그 정보를 삭제하는 경우 또는 RFID 태그(300)가 RFID 리더(210)의 범위 내에 인식되는 경우에 실행되는 과정이다.
먼저, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참고하면, RFID 어댑터(200)의 구성이 시작될 경우에 RFID 어댑터(200)는 파일에 저장되어 있는 태그들의 정보를 읽고, 메타데이터 매니저(220)를 호출하여 메타데이터에 태그들의 정보를 저장한다.
즉, 관리자는 모든 태그 ID와 태그 이름을 메타데이터 매니저(220)에 전달하고, 메타데이터 매니저(220)는 모든 태그 ID와 태그 이름을 메타데이터에 삽입한 후 관리자에게 리턴한다.(1, 2, 3)
관리자(User)는 데이터 토픽과 이벤트 토픽 중 토픽 타입을 선택하며, DDS 엔티티 매니저(240)를 통해 관리자가 선택한 토픽을 생성한 후 메타데이터 매니저(220)에토픽 생성 결과를 알려준다.(4, 5, 6) 이때, DDS 엔티티 매니저(240)는 설계 과정에서 토픽에 관련한 DDS 엔티티를 생성하고, 이후 실행 과정에서 DDS 엔티티를 이용하도록 한다.
메타데이터 매니저(220)는 생성된 토픽의 태그 ID와 태그 이름을 추출하여 토픽 인스턴스 매니저(230)에 전달하고, 토픽 인스턴스 매니저(230)는 태그 ID, 태그 이름의 정보를 토픽 인스턴스로 변환한 후 메타데이터 매니저(220)에 결과를 알려주고, DDS 엔티티 매니저(240)에 토픽 인스턴스를 전달한다.(7~11)
DDS 엔티티 매니저(240)는 데이터라이터에 토픽 인스턴스를 등록한 후 데이터라이터를 통해 DDS 시스템에 토픽 인스턴스를 발간한다.(12~16)
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 메타데이터에 새로운 태그 정보를 추가하는 경우를 설명하는 순서도이다.
도 6을 참고하면, RFID 어댑터(200)의 관리자는 새로운 태그 정보를 추가하기 위해 태그의 ID와 이름을 메타데이터 매니저(220)에 전달하고, 메타데이터 매니저(220)는 관리자에 의해 입력된 태그 ID와 태그 이름을 새로운 태그 정보로 메타데이터에 추가한다.(1, 2)
이때, 메타데이터 매니저(220)는 추가하고자 하는 태그 ID를 기준으로 메타데이터를 검색하고, 만일 메타데이터에 중복되는 태그 ID가 있는 경우에 부정값(False)을 반환한다.
메타데이터 매니저(220)는 추가된 태그 ID와 태그 이름을 읽어와 토픽 인스턴스 매니저(230)에 전달하고, 토픽 인스턴스 매니저(230)는 추가된 태그 ID와 태그 이름에 해당하는 태그 정보를 데이터 토픽 또는 이벤트 토픽의 토픽 인스턴스로 변환하여 DDS 엔티티 매니저(240)에 전달한다.(3~7)
DDS 엔티티 매니저(240)는 변환된 토픽 인스턴스를 데이터라이터에 등록하고, 데이터라이터를 통해 DDS 시스템(100) 상에 발간한다.(8~12)
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 메타데이터에서 태그 정보를 삭제하는 경우를 설명하는 순서도이다.
도 7을 참고하면, RFID 어댑터(200)의 관리자가 메타데이터에서 태그 정보를 삭제하는 경우에, 메타데이터 매니저(220)는 관리자에 의해 입력된 태그 ID를 메타데이터에서 검색한 후 중복되는 태그 ID가 존재하지 않으면 부정값(False)를 반환한다.
그러나, 메타데이터 매니저(220)는 메타데이터에 중복되는 태그 ID가 존재하는 경우에 토픽 인스턴스 매니저(230)에 삭제하고자 하는 태그 ID를 전달하고, 토픽 인스턴스 매니저(230)는 태그 ID와 태그 이름을 데이터/이벤트 토픽 인스턴스로 변환한다.(1, 2)
토픽 인스턴스 매니저(230)는 DDS 엔티티 매니저(240)로 토픽 인스턴스의 등록해제를 전달하고, DDS 엔티티 매니저(240)는 데이터라이터로부터 토픽 인스턴스의 등록을 해제한 후 DDS 시스템(100)에서 해당 토픽 인스턴스를 삭제한다.(3~7)
메타데이터 매니저(220)는 토픽 인스턴스 매니저(230)로부터 삭제된 태그 ID를 전달받은 후에 해당 태그 정보를 메타데이터로부터 삭제한다.(8, 9)
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 데이터 토픽에 관련한 RFID 태그가 RFID 리더의 범위 내에서 인식되는 경우를 설명하는 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법 중 설계 과정에서 이벤트 토픽에 관련한 RFID 태그가 RFID 리더의 범위 내에서 인식되는 경우를 설명하는 순서도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, RFID 태그가 RFID 리더(210)의 범위 내에 인식되는 경우에, RFID 리더(210)는 가공되지 않은 태그 정보를 일시적으로 큐에 저장한다.
큐에 태그 정보가 있는 경우에, RFID 어댑터(200)는 큐로부터 태그 정보를 읽어와 태그 ID와 태그 이름을 분리하고, 데이터 토픽 및 이벤트 토픽에 따라 태그 정보를 판단한다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이 데이터 토픽인 경우에, RFID 리더(210)는 RFID 태그(300)가 센싱 값을 가지고 있다면 센싱 값을 포함한 태그 ID와 태그 이름을 메타데이터 매니저(220)에 전달하며, RFID 태그(300)가 센싱 값을 가지고 있지 않다면 센싱 값을 제외한 태그 ID와 태그 이름을 메타데이터 매니저(220)에 전달한다.(1, 2)
메타데이터 매니저(220)는 메타데이터에 변경된 태그 정보를 업데이트한 후에 토픽 인스턴스 매니저(230)로 태그 ID , 태그 이름, 센싱 값를 포함한 태그 정보를 전달한다.(3, 4, 5)
그러면, 토픽 인스턴스 매니저(230)는 태그 정보를 데이터 토픽 인스턴스로 변환하며, DDS 엔티티 매니저(240)는 변환된 데이터 토픽 인스턴스를 데이터라이터에 등록한 후 DDS 시스템(100)에 발간한다.(6~11)
다음, 도 9에 도시된 바와 같이 이벤트 토픽의 경우에, RFID 리더(210)는 RFID 태그(300)가 센싱 값을 가지고 있다면 메타데이터에 저장된 해당 RFID 태그(300)의 이전 센싱 값을 읽어와 RFID 태그(300)의 센싱 값이 이전 센싱 값과 다른지를 체크하고, 메타데이터 매니저(220)에 센싱 값을 포함한 태그 ID와 태그 이름을 전달한다.(1, 2, 3)
RFID 리더(210)는 RFID 태그(300)가 센싱 값을 가지고 있지 않다면, 메타데이터에 저장된 태그의 이전 상태 정보가 1이라면 0으로 변경하고, 상태 정보가 0이라면 1로 변경하여 태그 ID 및 태그 이름과 함께 메타데이터 매니저(220)에 전달한다.(1, 2, 3)
메타데이터 매니저(220)는 메타데이터에 변경된 태그 정보를 업데이트한 후에 토픽 인스턴스 매니저(230)로 태그 ID , 태그 이름, 센싱 값 또는 상태 정보를 포함한 태그 정보를 전달한다.(4, 5, 6)
그러면, 토픽 인스턴스 매니저(230)는 태그 정보를 이벤트 토픽 인스턴스로 변환하며, DDS 엔티티 매니저(240)는 변환된 이벤트 토픽 인스턴스를 데이터라이터에 등록한 후 DDS 시스템(100)에 발간한다.(7~12)
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.
100 : DDS 시스템 200 : RFID 어댑터
300 : RFID 태그 210 : RFID 리더
220 : 메타데이터 매니저 230 : 토픽 인스턴스 매니저
240 : DDS 엔티티 매니저

Claims (13)

  1. 발간/구독 모델을 기반으로 분산된 데이터를 관리할 수 있도록 서로 다른 어플리케이션들이 토픽 연결을 통해 정보를 공유 또는 소통하도록 인터페이스를 제공하는 데이터 분산 서비스(Data Distributed Service, DDS) 시스템; 및
    상기 DDS를 기반으로 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 상기 DDS 시스템에 DDS 토픽으로 발간하고, 미들웨어에 속한 다른 어댑터가 기 발간된 DDS 토픽을 구독할 수 있도록 하는 RFID 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 어댑터는,
    상기 RFID 태그로부터 지속적으로 수집되는 정보를 데이터로 정의하고, 상기 RFID 태그의 센싱 정보 또는 상태 정보가 이전의 정보와 변경되어 발생되는 정보를 이벤트로 정의하며,
    상기 데이터를 지속적으로 상기 DDS 시스템에 데이터 토픽으로 발간하고, 상기 이벤트 발생시 상기 이벤트를 상기 DDS 시스템에 이벤트 토픽으로 발간하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 토픽은 상기 DDS에 토픽 인스턴스를 발간하는 어댑터의 ID, 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름과 값(Value)으로 구성되고,
    상기 이벤트 토픽은 상기 DDS에 토픽 인스턴스를 발간하는 어댑터의 ID, 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그의 이름과 값, 상태 정보로 구성되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 어댑터는,
    상기 RFID 태그로부터 태그 정보가 인식되면 상기 RFID의 태그 ID와 값(Value)을 포함하는 상기 태그 정보를 전송하는 RFID 리더;
    상기 RFID 리더로부터 태그 정보를 전송받아 메타데이터(Metadata)에 삽입, 수정 또는 삭제하는 메타데이터 매니저;
    상기 메타데이터 매니저로부터 상기 태그 정보를 전송받아 상기 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 토픽 인스턴스 매니저; 및
    상기 토픽 인스턴스 매니저에서 변환한 토픽 인스턴스가 상기 DDS 시스템에 발간되도록 하고, 상기 토픽과 관련된 DDS 엔티티들을 생성 또는 삭제하는 DDS 엔티티 매니저를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 DDS 엔티티 매니저는 적어도 하나 이상의 데이터라이터(DataWriter)와 데이터리더(DataReader)를 포함하고,
    상기 토픽 인스턴스를 상기 데이터라이터(DataWriter)에 등록한 후에 상기 데이터라이터를 통해 상기 DDS 상의 도메인에 발간하고, 상기 데이터라이터로부터 상기 토픽 인스턴스의 등록을 해제하거나 기 발간된 토픽 인스턴스를 DDS 시스템으로부터 삭제하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 메타데이터 매니저는 상기 메타데이터에 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름, 상태, 값(Value)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 토픽 인스턴스 매니저는,
    상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름, 상태, 값(Value)을 포함하는 태그 정보, 상기 어댑터의 ID 또는 상기 DDS 토픽의 타입을 포함한 데이터 연동에 관련된 연동 데이터를 상기 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 시스템.
  8. 데이터 분산 서비스(Data Distributed Service, DDS)를 기반으로 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 미들웨어에 속한 다른 어댑터가 공유하도록 하는 RFID 어댑터에 의해 수행되는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법에 있어서,
    상기 RFID 어댑터는 RFID 태그들의 정보를 읽어와 메타데이터에 상기 RFID 태그들의 정보를 저장하는 단계;
    상기 RFID 어댑터의 RFID 리더 범위 내에 RFID 태그가 인식되는 경우에, 상기 RFID 태그에 저장된 태그 정보를 데이터와 이벤트로 토픽 타입을 분류하여 토픽 을 생성하고, 상기 생성한 토픽과 관련된 DDS 엔티티를 생성하는 단계;
    상기 토픽 타입이 데이터 토픽인 경우에 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름 또는 값(Value)을 메타데이터에 태그 정보로 저장하는 단계;
    상기 토픽 타입이 이벤트 토픽인 경우에 상기 RFID 태그의 태그 ID, 태그 이름, 이벤트가 발생한 값 또는 상태 정보를 상기 메타데이터에 태그 정보로 저장하는 단계; 및
    상기 메타데이터에 저장된 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하고, 상기 변환한 토픽 인스턴스와 해당 DDS 엔티티를 이용하여 상기 DDS에 발간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메타데이터에 새로운 태그 정보를 추가하는 경우에,
    상기 새로운 태그 정보의 태그 ID와 태그 이름을 입력하여 상기 메타데이터에 태그 정보를 추가하고, 상기 추가한 태그 정보가 토픽 인스턴스로 변환되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 새로운 태그 정보의 태그 ID를 기준으로 상기 메타데이터를 검색하여 상기 메타데이터에 중복되는 태그 ID가 있는 경우에 부정값(False)을 반환하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 메타데이터로부터 기 저장된 태그 정보를 삭제하는 경우에, 삭제하고자 하는 태그 ID를 입력하여 상기 메타데이터에서 상기 태그 ID에 해당하는 태그 정보를 확하고, 상기 태그 정보에 해당하는 토픽 인스턴스를 상기 DDS에서 삭제한 후 상기 태그 정보를 메타데이터로부터 삭제하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 삭제하고자 하는 태그 ID가 상기 메타데이터에서 검색되지 않은 경우에부정값(False)을 반환하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 메타데이터에 저장된 태그 정보를 토픽 인스턴스 형태로 변환하고, 상기 변환한 토픽 인스턴스와 해당 DDS 엔티티를 이용하여 상기 DDS에 발간하는 단계는,
    상기 태그 정보, 상기 RFID 어댑터의 ID와 토픽 타입을 포함한 데이터 연동에 관련된 연동 데이터를 토픽 인스턴스 형태로 변환하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷에서 DDS 기반의 RFID 연동 방법.
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