KR20180104919A - 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치 및 그 방법 - Google Patents

스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20180104919A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동 규약 문서인 XML 문서를 저장하고 관리하는 서비스 레파지토리; 상기 XML 문서를 기반으로 상기 스마트 팩토리 디바이스들 간에 연동될 수 있는 실행 코드를 생성하고, 상기 실행 코드에 상응하는 스마트 팩토리 디바이스에 상기 실행 코드를 전달하는 코드 생성부; 및 상기 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 프로바이더가 제공하는 제어 서비스 정보를 등록 받고, 상기 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 클라이언트의 요청에 상응하는 제어 서비스 정보를 제공하는 서비스 디렉토리; 를 포함하는, 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치를 제공한다.

Description

스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR SUPPORTING AUTOMATIC INTERWORKING BETWEEN SMART FACTORY DEVICES AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 스마트 팩토리에 사용되는 정보 시스템(MES, ERP)과 필드 시스템(Sensor, Actuator, Field Device)의 글로벌 연동 및 자동 연동을 지원하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 사물인터넷, CPS 등 IT 기술 발전에 따라 개별 사용자 요구를 반영할 수 있는 맞춤제조, 소프트웨어를 활용한 가상제조, 전 제품 가치사슬 연동을 통한 협업 제조가 가능한 스마트 팩토리로 제조 패러다임의 변화가 요구되고 있다.
기존 산업 현장의 정보 시스템과 필드 시스템은 사용되는 장비의 형태, 프로토콜, 데이터, 각 장비의 특성으로 인한 연동 절차 및 단계가 복잡해 졌다.
스마트 팩토리 환경에서는 정보 시스템 및 필드 시스템 연동을 위한 스마트팩토리 연동 미들웨어를 요구하는데, 스마트 팩토리 연동 미들웨어는 기존 물리적 생산 설비와 정보 통신 기술을 융합하여 소프트웨어 중심으로 생산 공정을 통합, 제어할 수 있게 한다. 따라서 스마트 팩토리 연동 미들웨어는 스마트 팩토리 생산 시스템의 생산설비 연동 기반을 제공하여, 생산 공정의 전 가치사슬의 이익 및 경쟁력을 극대화할 수 있게 해준다.
현재 스마트 팩토리 연동 미들웨어는 DDS를 기반으로 하는 대용량 실시간 데이터 분배 서비스를 제공하고 있으며, 사용자의 제어 서비스를 위하여 XML-RPC 기반의 제어 서비스를 제공하고 있다. 이러한 스마트 팩토리 연동 미들웨어는 산업 자동화와 및 공장 자동화를 위하여 로봇, 센서, 엑츄에이터, PLC의 산업 필드의 제품 간 연동 기능을 플랫폼 독립적, 서비스 독립적으로 제어할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 목적은 스마트 팩토리 분야에서 사용되는 정보 시스템 및 필드 시스템을 연동할 수 있는 스마트 팩토리 연동 미들웨어를 기반으로, 스마트 팩토리 디바이스들을 자동 연동할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 로컬 도메인 영역뿐만 아니라 글로벌 연동을 위한 기능들을 지원하여, 스마트 팩토리 디바이스들의 위치나 장소에 상관없이 사용자 원하는 디바이스들을 쉽게 연동하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 미리 정의한 스마트 팩토리 디바이스들 간의 스마트 팩토리 연동 규약을 이용하여 사용자 개입 없이 스마트 디바이스들 간의 자동 연동 기능을 지원하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동 규약 문서인 XML 문서를 저장하고 관리하는 서비스 레파지토리; 상기 XML 문서를 기반으로 상기 스마트 팩토리 디바이스들 간에 연동될 수 있는 실행 코드를 생성하고, 상기 실행 코드에 상응하는 스마트 팩토리 디바이스에 상기 실행 코드를 전달하는 코드 생성부; 및 상기 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 프로바이더가 제공하는 제어 서비스 정보를 등록 받고, 상기 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 클라이언트의 요청에 상응하는 제어 서비스 정보를 제공하는 서비스 디렉토리; 를 포함하는, 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 스마트 팩토리 분야에서 사용되는 정보 시스템 및 필드 시스템을 연동할 수 있는 스마트 팩토리 연동 미들웨어를 기반으로, 스마트 팩토리 디바이스들을 자동 연동할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 로컬 도메인 영역뿐만 아니라 글로벌 연동을 위한 기능들을 지원하여, 스마트 팩토리 디바이스들의 위치나 장소에 상관없이 사용자 원하는 디바이스들을 쉽게 연동하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 미리 정의한 스마트 팩토리 디바이스들 간의 스마트 팩토리 연동 규약을 이용하여 사용자 개입 없이 스마트 디바이스들 간의 자동 연동 기능을 지원하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치의 내부 구성의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 레파지토리의 내부 구성의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 서비스 레파지토리에서 XML 문서를 저장하는 과정과 저장된 XML 문서를 활용하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리의 내부 구성의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리가 제어 서비스 객체를 생성하기 위해 전달 받는 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리가 서비스 프로바이더로부터 전달 받는 갱신 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리가 제어 서비스 객체를 해제하기 위해 전달 받는 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리가 제어 서비스 객체를 검색하기 위해 전달 받는 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리가 제공하는 제어 서비스 객체 정보 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 12는 도 11에 도시된 연동 규약 문서를 작성하는 단계의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 13은 도 11에 도시된 코드 생성 단계의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성되어 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 시스템(1)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 시스템(1)에서 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)는 서비스 클라이언트(200) 및 서비스 프로바이더(300)와 상호 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)는 사용자가 정의한 스마트 팩토리 디바이스들 사이의 연동 규약을 XML 문서 형태로 저장하고 관리한다.
그리고, 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)는 연동 규약 XML 문서로부터 실행 코드를 생성하여 각 스마트 팩토리 디바이스에 전달할 수 있다. 여기서, 실행 코드는 스터브(Stub) 코드와 스켈레톤(Skeleton) 코드를 포함할 수 있다.
선택적 실시예에서, 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)는 정보 시스템과 필드 시스템 연동을 위하여 DDS 및 XML-RPC 기반의 연동 미들웨어 사용을 전제로 할 수 있다.
서비스 클라이언트(200)는 스마트 팩토리 디바이스로서, 다른 스마트 팩토리 디바이스의 서비스를 이용하는 장치를 의미한다. 여기서, 서비스 클라이언트(200)는 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)로부터 전달 받은 실행 코드를 통하여 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)에게 다른 스마트 팩토리 디바이스들의 제어 서비스 객체 정보를 요청할 수 있다.
서비스 프로바이더(300)는 스마트 팩토리 디바이스로서, 다른 스마트 팩토리 디바이스에 서비스를 제공하는 장치를 의미한다. 여기서, 서비스 프로바이더(300)는 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)로부터 전달 받은 실행 코드를 통하여 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)에 제어 서비스 객체 정보를 제공할 수 있다.
즉, 서비스 클라이언트(200)과 서비스 프로바이더(300)는 서비스를 제공하고 이용하는 입장에서 구분한 개념으로, 하나의 스마트 팩토리 디바이스가 다른 스마트 팩토리 디바이스들과의 관계에서 동시에 서비스 클라이언트(200)이자 서비스 프로바이더(300)가 될 수 있다.
여기서, 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)가 제공하는 프레임워크를 통해, 산업 장비간 연동이 필요한 사용자는 누구나 규약 문서를 사용하여 자신이 원하는 연동 응용을 자동으로 생산할 수 있다. 또한, 연동 규약을 관리할 수 있는 서비스, 연동 규약을 통한 연동 서비스의 자동 생성, 생성된 서비스를 글로벌 연동해 주는 서비스 등을 제공할 수 있다.
이에 따라, 장비의 형태, 프로토콜, 데이터 및 각 장비의 특성으로 인하여 연동 절차 및 단계가 복잡해진 기존의 산업 현장의 정보 시스템과 필드 시스템과는 달리, 사용자가 설정한 특정 산업 장비 시스템의 특성에 관계 없는 연동 규약만으로 연동하고자 하는 산업용 장비 및 스마트 팩토리 디바이스를 자동으로 연동할 수 있는 장치 및 방법을 제공받을 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)의 내부 구성의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)는 서비스 리포지토리(130), 코드 생성부(150) 및 서비스 디렉토리(170) 등을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(100)는 서비스 편집부(110)를 더 포함할 수 있다.
상세히, 서비스 편집부(110)는 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동에 필요한 규약을 정의한 문서를 작성한다. 특히, 서비스 편집부(110)는 스마트 팩토리 연동 미들웨어에서 사용되는 연동 서비스에 대한 정보를 기술한 XML 기반의 마크업 언어를 이용할 수 있다.
여기서, 서비스 편집부(110)에서 생성된 정보는 특정 스마트 팩토리 디바이스에 대한 설명 및 그 디바이스가 제공하는 서비스들에 대한 설명을 포함하고, 각 서비스들에 대한 이름 및 접근 방식을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 스마트 팩토리 디바이스 정보를 나타내는 토픽 및 프로토콜 정보를 포함할 수 있다.
특히, XML 문서는 또 다른 XML 문서를 Sub-Package 형식으로 포함할 수 있으며, 여러 개의 XML 문서를 Sub-Package로 포함하는 하나의 XML 문서를 생산하여 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동 규약으로 사용할 수 있다.
예컨대, 서비스 편집부(110)는 XML 태그 정보와 버전 정보를 기반으로 XML 문서를 만들고, 본 문서를 통해서 생성될 서비스를 구분하기 위하여 서비스 이름을 결정할 수 있다. 또한 서비스 설명을 위한 description 정보를 제공하며, 기 생성된 XML 형식을 참조하기 위하여 문서 참조를 위한 sub-package 정보를 포함할 수 있다.
또한, 생성할 서비스에서 사용되는 데이터 타입을 정의할 수 있다. 이때, 데이터 타입을 토픽이라는 태그로 정보를 나타내고, 토픽은 이름, 토픽을 구성하는 각 필드의 정보, 각 필드의 크기 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 하기 표 1은 서비스 편집부(110)에서 사용하는 토픽 관련 명세 정의이다.
태그 속성 설명
Topic Name 토픽의 이름
Field Name 필드의 이름
Type 필드의 자료형
Cardinality 배열형의 종류
Dynamic과 Fixed가 있다.
그리고 토픽의 정의가 이루어 지면 서비스를 정의할 수 있다. 서비스의 종류는 Pub/sub 서비스와 Control 서비스를 포함한다. Pub/sub 서비스는 DDS를 이용한 데이터 연동을 위하여 사용되며, Control 서비스는 XML-RPC 기반의 제어 서비스 제공을 위하여 사용된다. 각 서비스는 서비스 타입에 따라서 Pub/sub 또는 Control 서비스 타입을 가질 수 있으며, 각 서비스 타입의 이름을 지정할 수 있다. 그리고, 토픽 데이터 타입을 통해서 서비스가 사용할 데이터를 지정할 수 있다. 여기서, 하기 표 2는 서비스 편집부(110)에서 사용하는 서비스 관련 명세 정의이다.
태그 속성 설명
Service Type 서비스의 종류.
Pub/sub과 Control이 있다.
Name 서비스의 이름
Topictype 사용되는 토픽의 이름
Binding Control 서비스에서 사용하고자 하는 바인딩의 이름
Parameter Name Control 서비스에서 사용되며, 전달되는 인자의 이름
TopicType 사용되는 토픽의 이름
Return Topictype Control 서비스에서 사용되는 리턴값
또한, 실제 서비스가 구동되었을 때 서비스의 정보를 획득할 수 있는 디렉토리 서비스의 주소를 생성할 수 있다. 주소는 바인딩의 형태로 디렉토리 서비스 주소를 제공할 수 있다. 여기서, 하기 표 3은 서비스 편집부(110)에서 사용하는 바인딩 관련 명세 정의이다.
태그 속성 설명
Subpackage Name 바인딩의 이름
Operation Action Http 프로토콜을 사용할 경우, 접근 URL
Protocol Type 프로토콜의 종류
Method Http 프로토콜 사용시 사용되는 메소드.
Get, Head, Post, Put, Delete, Connect, Options, Trace가 있다.
서비스 레파지토리(130)는 서비스 편집부(110)에서 생성된 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동 규약 문서인 XML 문서를 저장하고 관리한다. 즉, 서비스 편집부(110)에서 서비스를 정의한 XML 문서를 저장하고 관리한다.
특히, 특정 생산 설비인 스마트 팩토리 디바이스를 사용하고자 할 경우, 상응하는 XML 문서를 서비스 레파지토리의 XML 저장소에서 검색하여 해석하면, 특정 스마트 팩토리 디바이스에 대한 정보 및 그 정보를 수집하는 방법과 그 설비를 제어 할 수 있는 방식을 알 수가 있다.
여기서, 스마트 팩토리에서 디바이스에서 사용되는 XML 문서의 이름은 등록 시 이름이 중복되어서는 안 되며, XML 문서의 서브 문서인 XML 문서도 모두 같이 등록되어 있어야 한다.
코드 생성부(150)는 서비스 레파지토리(130)에 저장된 XML 문서의 연동 규약을 기반으로 스마트 팩토리 디바이스들 간에 연동될 수 있는 실행 코드를 생성한다. 그리고 생성된 실행 코드를 상기 생성된 실행 코드에 상응하는 스마트 팩토리 디바이스들에 전송한다.
특히, XML 문서의 정보를 파싱하여 데이터 및 서비스 연동에 필요한 소스 코드를 생성하며, 생성된 소스 코드에서 필요한 데이터 타입을 포함하는 헤더 파일을 생성한다. 또한, 생성된 코드를 실제 실행 시킬 수 있는 Main문 등을 생성한다.
예컨대, XML 문서에 정의된 인터페이스 정의를 분석하여 데이터 타입을 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 데이터 타입을 바탕으로 스트럭쳐 구조체인 서비스 구조체를 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 서비스 구조체를 바탕으로 실제 연동에 필요한 인터페이스 코드를 생성하는데, 프로바이더 서비스 인터페이스 코드 및 클라이언트 서비스 인터페이스 코드를 생성할 수 있다. 최종적으로 Main 문을 생성하여 프로바이더 서비스 인터페이스 코드와 클라이언트 서비스 인터페이스 코드가 실행될 수 있도록 할 수 있다.
서비스 디렉토리(170)는 XML 문서에 정의된 제어 서비스 객체를 관리한다.
특히, 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)가 제공하는 제어 서비스 객체 정보를 등록 받고, 각 서비스의 유일한 ID인 SID(Service Identifier)를 할당한다. 그리고, 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)에게 요청받은 제어 서비스 객체 정보를 제공한다.
즉, 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)는 스마트 디렉토리(170)에 원하는 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)의 제어 서비스 객체 정보를 요청할 수 있고, 스마트 디렉토리(170)로부터 획득한 정보를 바탕으로 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)의 제어 서비스를 사용할 수 있다.
여기서, 제어 서비스들의 정의는 XML 문서에서 정의를 한다. 각각의 서비스는 XML 문서의 이름, 제어 서비스 등록 시에 제어 서비스가 사용되는 주소 및 포트 번호 그리고 제어할 서비스의 이름으로 구분할 수 있다. 서비스 디렉토리(170)를 이용하면, 현재 사용되고 있는 서비스의 종류 및 각 서비스 별로 현재 제어 가능한 장치들의 정보를 획득할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 스마트 팩토리 디바이스들 간에 미리 정의된 스마트 팩토리 연동 규약을 이용하여 스마트 디바이스들 간의 자동 연동 기능을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 레파지토리(130)의 내부 구성의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 레파지토리(130)는 서비스 관리 모듈(131), 중복성 검사 모듈(133), 종속성 검사 모듈(135) 및 XML 저장소(137) 등을 포함한다.
여기서, 서비스 관리 모듈(131)은 중복성 검사 모듈(133), 종속성 검사 모듈(135) 및 XML 저장소(137)과 상호 연결된다.
상세히, 서비스 관리 모듈(131)은 외부로부터 XML 문서를 수신하거나 송신하는 역할을 수행한다. 또한, XML 문서를 등록, 삭제, 검색한다.
중복성 검사 모듈(133)은 등록하고자 하는 XML 문서의 이름이 다른 XML 문서들의 이름과 중복되는지 검사한다.
종속성 검사 모듈(135)은 XML 문서의 종속성을 검사한다. 이는 다른 XML 문서의 서브 문서인지 여부나, 다른 XML 문서들과의 연결 관계를 해석하는 것이다.
XML 저장소(137)는 서비스 관리 모듈(131)이 중복성 검사와 종속성 검사를 거쳐 저장하기에 적합하다고 판단한 XML 문서들을 저장한다.
즉, XML 문서들은 XML 저장소(137)에 저장되어 있으며, 서비스 관리 모듈(131)은 XML 저장소(137)에 XML 문서를 등록하거나, XML 저장소(137)에 저장된 XML 문서를 삭제 또는 검색할 수 있다. 그리고, 종속성 검사에 따른 다른 문서와의 연결 관계에 따라서 XML 저장소(137)에 저장된 문서를 추출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)에서 XML 문서를 저장하는 과정과 저장된 XML 문서를 활용하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 XML 제공자는 서비스 편집부(도 2의 110)를 통해 생성된 XML 문서를 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)에 저장할 수 있다. XML 제공자는 XML Register를 이용하여 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)에 문서 저장을 의뢰한다. 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)는 서비스 이름의 중복성(XML Compare) 및 종속성(XML Dependency)을 체크하여 XML Register OK 메시지를 XML 제공자에 전송한다.
그리고, XML 사용자는 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)에 저장된 XML 문서를 검색하고 추출할 수 있다. XML 사용자는 XML Find를 이용하여 저장된 XML 문서를 검색한다. 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)는 검색된 XML 문서를 XML 사용자에 전송하고, 검색에 성공한 경우 XML Find OK 메시지를 XML 사용자에 전송한다.
또한, XML 제공자는 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)에 저장된 XML 문서를 삭제할 수 있다. XML 제공자는 XML Delete를 이용하여 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)에 저장된 XML 문서에 대해서 삭제를 의뢰한다. 서비스 레파지토리(도 2의 130 참조)는 삭제 요청을 받은 XML 문서에 대해서 삭제하고, 삭제에 성공한 경우 XML Deleted OK 메시지를 XML 제공자에 전송한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(170)의 내부 구성의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(170)는 통신 모듈(171), 서비스 객체 관리 모듈(173), 서비스 ID 생성 모듈(175) 및 서비스 객체 저장소(177) 등을 포함한다.
여기서, 서비스 객체 관리 모듈(173)은 통신 모듈(171), 서비스 ID 생성 모듈(175) 및 서비스 객체 저장소(177)과 상호 연결된다.
상세히, 통신 모듈(171)은 외부로부터 제어 서비스 객체와 관련된 요청을 수신하고, 생성된 제어 서비스 객체에 대한 정보를 제공한다. 통신 모듈(171)이 수신하는 요청은 제어 서비스 객체 등록 요청, 제어 서비스 객체 검색 요청 및 제어 서비스 객체 삭제 요청 등을 포함한다.
서비스 객체 관리 모듈(173)는 통신 모듈(171)이 수신한 제어 서비스 객체와 관련된 요청에 따라 제어 서비스 객체를 관리한다.
또한, 생성된 제어 서비스 객체의 생명 주기를 주기적으로 검사한다. 특히, 생성된 제어 서비스 객체가 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)의 문제에 의해서 제대로 동작하지 않는 경우, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)로부터 주기적으로 등록 갱신 메시지를 수신하여 제어 서비스 객체가 정상적으로 동작하는지 체크 관리하게 된다.
서비스 ID 생성 모듈(175)은 생성된 제어 서비스 객체의 이름과 속성 정보를 통해서 제어 서비스 객체에 유일한 ID를 할당하고 등록한다. 서비스 ID는 제어 서비스 객체에 대한 식별자로, 서비스 제공자의 제어 서비스 객체 등록시 생성되고 서비스 디렉토리(170)에 의해서 관리된다.
서비스 객체 저장소(177)는 제어 서비스 객체의 정보를 저장하는 데이터베이스이다. 여기서 저장되는 정보에는 서비스 ID가 포함될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)가 제어 서비스 객체를 생성하기 위해 전달 받는 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)는 register 태그를 이용하여 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 제어 서비스 객체를 생성하도록 요청할 수 있다.
여기서, 각 XML 태그의 정보는 다음과 같다. register는 디렉토리 서비스의 등록 요청 태그이다. service name은 제어 서비스 객체의 이름을 나타내는 태그로, 각 서비스별로 유일하다. sid는 서비스 ID를 나타낸다. device는 제어 서비스 객체에 의해서 수행될 실행 모듈을 나타낸다. ip는 제어 서비스 객체의 주소를 나타낸다. port는 제어 서비스 객체의 포트 번호를 나타낸다. expire는 제어 서비스 객체의 서비스 동작 시간을 초 단위로 나타내는 태그이다.
즉, 도 6의 예시에서 생성될 제어 서비스는 2개이다.
첫 번째로 생성될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service1이고, 실행 모듈이 device1이고, 서비스의 ip주소가 192.168.0.2이고, 서비스 포트 번호는 8080이며, 서비스의 동작시간은 3600초이다.
그리고 두 번째로 생성될 제어 서비스객체는, 서비스 이름이 control.service2이고, 실행 모듈이 device2이고, 서비스의 ip주소가 192.168.0.3이고, 서비스 포트 번호는 8090이며, 서비스의 동작 시간은 3600초이다.
생성된 제어 서비스 객체들은 서비스 ID 생성 모듈(도 5의 175 참조)에서 id가 할당된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)가 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)로부터 전달 받는 갱신 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)는 register 태그를 이용하여 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 제어 서비스 객체의 생명 주기 안에 제어 서비스가 계속 제공되고 있음을 알려줄 수 있다.
여기서 sid 값은 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 의해서 제공된 값으로, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)는 주기적으로 제어 서비스 갱신 메시지를 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 보내서 제어 서비스 객체가 정상적으로 구동되고 있음을 알려준다.
즉, 도 7의 예시에서 갱신될 제어 서비스 객체는 2개이다.
첫 번째로 갱신될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service1이고, 실행 모듈이 device1이고, 서비스의 ip주소가 192.168.0.2이고, 서비스 포트 번호는 8080이며, 서비스의 동작시간은 3600초이다. 그리고, 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에서 제공된 sid가 1234567이다.
그리고 두 번째로 갱신될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service2이고, 실행 모듈이 device2이고, 서비스의 ip주소가 192.168.0.3이고, 서비스 포트 번호는 8090이며, 서비스의 동작 시간은 3600초이다. 그리고, 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에서 제공된 sid가 1234568이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)가 제어 서비스 객체를 해제하기 위해 전달 받는 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)는 deregister 태그를 이용하여 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 제어 서비스 객체를 해제하도록 요청할 수 있다.
즉, 도 8의 예시에서 해제될 제어 서비스 객체는 2개이다.
첫 번째로 해제될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service1이고, sid가 1234567이다.
그리고 두 번째로 해제될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service2이고, sid가 1234568이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)가 제어 서비스 객체를 검색하기 위해 전달 받는 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)는 directory 태그를 이용하여 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 제어 서비스 객체를 검색하도록 요청할 수 있다.
즉, 도 9의 예시에서 검색될 제어 서비스 객체는 2개이다.
첫 번째로 검색될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service1이다.
그리고 두 번째로 검색될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service2이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)가 제공하는 제어 서비스 객체 정보 XML 메시지의 예를 나타낸 도면이다.
도 9와 10을 참조하면, 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)는 directory 태그를 이용하여 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에 제어 서비스 객체의 검색을 요청할 수 있으며, 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)는 directory 태그를 이용하여 검색된 제어 서비스 객체의 정보를 제공할 수 있다.
즉, 도 10의 예시에서 정보가 제공될 제어 서비스 객체는 2개이다.
첫 번째로 정보가 제공될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service1이고, 실행 모듈이 device1이고, 서비스의 ip주소가 192.168.0.2이고, 서비스 포트 번호는 8080이며, 서비스의 동작시간은 3600초이다. 그리고, 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에서 제공된 sid가 1234567이다.
그리고 두 번째로 정보가 제공될 제어 서비스 객체는, 서비스 이름이 control.service2이고, 실행 모듈이 device2이고, 서비스의 ip주소가 192.168.0.3이고, 서비스 포트 번호는 8090이며, 서비스의 동작 시간은 3600초이다. 그리고, 서비스 디렉토리(도 2의 170 참조)에서 제공된 sid가 1234568이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동에 필요한 규약을 정의한 연동 규약 문서를 작성한다(S1101). 이때, 연동 규약 문서는 XML 기반의 마크업 언어를 이용할 수 있다.
여기서, 연동 규약 문서는 특정 스마트 팩토리 디바이스에 대한 설명 및 그 디바이스가 제공하는 서비스들에 대한 설명을 포함하고, 각 서비스들에 대한 이름 및 접근 방식을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 스마트 팩토리 디바이스 정보를 나타내는 토픽 및 프로토콜 정보를 포함할 수 있다.
특히, XML 문서의 이름은 서로 중복되어서는 안되며, XML 문서가 다른 XML 문서를 Sub-Package 형식으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 작성된 연동 규약 문서에 대해서 이름의 중복성 및 다른 연동 규약 문서들과의 종속성을 검사한다(S1103).
여기서, XML 문서가 다른 XML 문서를 Sub-Package 형식으로 포함할 수 있고 그 경우 서브 문서인 XML 문서도 모두 같이 등록되어야 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 중복성과 종속성 검사를 마쳐서 저장하기에 적합한 연동 규약 문서를 저장한다(S1105). 저장된 XML 문서들은 요청에 따라서 검색되어 제공될 수 있으며, 삭제될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 저장된 연동 규약 문서에 상응하는 클라이언트 코드 및 프로바이더 코드를 생성한다(S1107). 클라이언트 코드 및 프로바이더 코드는 스마트 팩토리 디바이스들 간에 연동을 위한 실행 코드이다.
그리고, 클라이언트 코드는 클라이언트 서비스 인터페이스를 제공하는 코드이고, 프로바이더 코드는 프로바이더 서비스 인터페이스를 제공하는 코드이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 생성된 실행 코드를 상기 생성된 실행 코드에 상응하는 스마트 팩토리 디바이스들에 전송한다(S1109).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)로부터 제어 서비스 정보를 수신한다(S1111).
여기서, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)는 단계(S1109)에서 생성된 실행 코드를 통하여 제어 서비스 정보를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 수신한 제어 서비스 정보에 대해서 유일한 ID를 할당하고 제어 서비스 객체를 등록할 수 있다(S1113).
여기서, 등록된 제어 서비스 객체는 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)로부터 수신한 갱신 XML 메시지를 통하여 제어 서비스의 계속 제공 여부의 관리를 받는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 방법은 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치(도 1의 100 참조)가, 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)의 요청에 따른 제어 서비스 객체를 요청한 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)에 제공한다(S1115).
이에 따라, 본 발명의 실시예들은 스마트 팩토리 분야에서 사용되는 정보 시스템 및 필드 시스템을 연동하는 스마트 팩토리 연동 미들웨어를 기반으로, 스마트 팩토리 디바이스들의 자동 연동을 지원할 수 있다. 특히, 특정 산업 장비 시스템의 특성에 관계없이 연동 규약의 설정만으로 연동하고자 하는 산업용 장비 및 스마트 팩토리 디바이스를 사용자의 개입 없이 자동으로 연동할 수 있다. 그리하여 전 제품 가치사슬 연동 및 통합을 수행하여 스마트 팩토리 제조 패러다임을 변화시킬 수 있다.
선택적 실시예에서, 상기 단계들(S1101, S1103, S1105, S1107, S1109, S1111, S1113 및 S1115)에 있어서, 제어 서비스 정보를 수신하는 단계(S1111) 및 ID를 할당하여 제어 서비스 객체를 등록하는 단계(S1113)는 병렬적으로 수행될 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 연동 규약 문서를 작성하는 단계(S1101)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 도 11에 도시된 연동 규약 문서를 작성하는 단계(S1101)는 서비스 편집부(도 2의 110 참조)가, XML 형식 문서를 만든다(S1201). XML 태그 정보와 버전 정보를 기반으로 XML 문서를 만들고, XML 문서를 통해서 생성될 서비스를 구분하기 위하여 서비스 이름을 결정할 수 있다.
그리고, 서비스 설명을 위한 decription 정보와 XML 문서 참조를 위한 sub-package 정보를 제공할 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 연동 규약 문서를 작성하는 단계(S1101)는 서비스 편집부(도 2의 110 참조)가, 생성될 서비스에서 사용되는 데이터 타입을 정의한다(S1203). 본 XML 문서를 통해서 생성될 서비스의 데이터 타입을 토픽이라는 태그 정보로 나타낼 수 있다.
여기서, 토픽은 이름, 토픽을 구성하는 각 필드의 정보, 각 필드의 크기 등으로 구성될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 연동 규약 문서를 작성하는 단계(S1101)는 서비스 편집부(도 2의 110 참조)가, 사용할 서비스를 정의한다(S1205). 사용할 수 있는 서비스는 pub/sub 서비스와 control 서비스를 포함한다.
Pub/sub 서비스는 DDS를 이용한 데이터 연동을 위하여 사용되며, control은 XML-RPC 기반의 제어 서비스 제공을 위하여 사용된다. 각 서비스는 이름과 토픽 데이터 타입을 통해서 사용할 데이터를 지정할 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 연동 규약 문서를 작성하는 단계(S1101)는 서비스 편집부(도 2의 110 참조)가, 실제 서비스가 구동되었을 때, 서비스의 정보를 획득할 수 있는 디렉토리 서비스의 주소를 생성한다(S1207). 여기서, 디렉토리 서비스의 주소는 바인딩의 형태로 제공될 수 있다.
도 13은 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)는 코드 생성부(도 2의 150 참조)가, 스마트 팩토리 코드 생성기는 XML 문서의 정보를 파싱하여 XML 문서에 정의된 인터페이스를 분석한다(S1301).
또한, 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)는 코드 생성부(도 2의 150 참조)가, 단계(S1301)에서 분석된 정보를 토대로 데이터 타입을 생성한다(S1303).
또한, 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)는 코드 생성부(도 2의 150 참조)가, 생성된 데이터 타입을 바탕으로 서비스 구조체를 생성한다(S1305).
또한, 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)는 코드 생성부(도 2의 150 참조)가, 서비스 구조체를 바탕으로 연동에 필요한 프로바이더 서비스 인터페이스 코드를 생성한다(S1307).
또한, 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)는 코드 생성부(도 2의 150 참조)가, 서비스 구조체를 바탕으로 연동에 필요한 클라이언트 서비스 인터페이스 코드를 생성한다(S1309).
또한, 도 11에 도시된 코드 생성 단계(S1107)는 코드 생성부(도 2의 150 참조)가, 생성된 소스 코드에 필요한 데이터 타입을 포함하는 헤더 파일 및 생성된 소스 코드를 실제 실행 시킬 수 있는 Main문을 생성한다(S1311).
이에 따라, 서비스 클라이언트(도 1의 200 참조)에서 클라이언트 서비스 인터페이스 코드가 실행될 수 있고, 서비스 프로바이더(도 1의 300 참조)에서 프로바이더 서비스 인터페이스 코드가 실행될 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치
110: 서비스 편집부 130: 서비스 레파지토리
131: 서비스 관리 모듈 133: 중복성 검사 모듈
135: 종속성 검사 모듈 137: XML 저장소
150: 코드 생성부 170: 서비스 디렉토리
171: 통신 모듈 173: 서비스 객체 관리 모듈
175: 서비스 ID 생성 모듈 177: 서비스 객체 저장소
200: 서비스 클라이언트 300: 서비스 프로바이더

Claims (1)

  1. 스마트 팩토리 디바이스들 간의 연동 규약 문서인 XML 문서를 저장하고 관리하는 서비스 레파지토리;
    상기 XML 문서를 기반으로 상기 스마트 팩토리 디바이스들 간에 연동될 수 있는 실행 코드를 생성하고, 상기 실행 코드에 상응하는 스마트 팩토리 디바이스에 상기 실행 코드를 전달하는 코드 생성부; 및
    상기 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 프로바이더가 제공하는 제어 서비스 정보를 등록 받고, 상기 스마트 팩토리 디바이스들 중에서 서비스 클라이언트의 요청에 상응하는 제어 서비스 정보를 제공하는 서비스 디렉토리;
    를 포함하는, 스마트 팩토리 디바이스 간 자동 연동 지원 장치 장치.
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