센서 데이터 수집을 위한 대용량 NAND 플래시 파일 시스템의 설계

Design of High-capacity NAND Flash File System supporting Sensor Data Collection

  • 한경훈 (한국외국어대학교 컴퓨터 및 정보통신공학부) ;
  • 이기혁 (한국외국어대학교 컴퓨터 및 정보통신공학부) ;
  • 한형진 (한국외국어대학교 컴퓨터 및 정보통신공학부) ;
  • 한지연 (한국외국어대학교 컴퓨터 및 정보통신공학부) ;
  • 손기락 (한국외국어대학교 컴퓨터 및 정보통신공학부)
  • 발행 : 2009.07.15

초록

센서 노드의 활용 분야가 점차 다양화되는 추세이므로 활용 분야에 적합한 다양한 데이터 수집 방법이 요구된다. 데이터의 실시간 감시가 불필요한 경우 수집과 동시에 전송을 수행하는 현재의 데이터 수집 방법은 불필요한 전력 소모 및 데이터 손실을 발생시킬 수 있다. 데이터를 수집한 노드가 데이터를 저장하고 질의에 의해 필요한 데이터를 획득하는 새로운 방법이 요구된다. NAND 플래시는 에너지 효율성이 좋고 대용량화가 쉬워 앞으로의 센서 노드용 저장소로 적합하다. 센서 노드는 4${\sim}$10 KByte의 적은 메모리를 지원하고 NAND 플래시는 덮어쓰기가 불가하고 쓰기 제한이 있어 효율성이 뛰어난 파일 시스템의 구축은 어렵다. 본 논문은 센서 노드 환경에서 대용량 NAND 플래시 파일 시스템의 설계에 대해 논한다. 파일 시스템은 전송 비용을 줄여 보다 장시간 동안의 데이터 수집을 가능하게 한다. 앞으로 다양한 분야에 적용되어 센서 네트워크 환경에서 핵심 구실을 할 것으로 예상한다.

As the application fields of sensor nodes are getting diverse these days, it is required to have a way of collecting various data that is suitable for these application fields. In the case that the real-time surveillance over the data is unnecessary, present data collecting methods, which collect and transfer the data directly, can cause a waste of energy and data loss, A new method that store the collected data in a local storage and acquire them by query later on is required for nonreal-time applications. NAND flash has energy efficiency and large capacity so it is suitable for sensor nodes, Sensor nodes support 4-10 KBytes small sized memory and it is hard to build an effective file system since NAND Flash doesn't support overwriting NAND flash. This paper discusses an implementation of NAND Flash file system in sensor node environments. The file system makes long-term data collecting possible by reducing transmission cost. It is expected that this file system will play a central role in sensor network environments as it can be applied to various fields which call for long term data collecting.

키워드

참고문헌

  1. Gaurav Mathur, Peter Desnoyers, Deepak Ganesan and Prashant Shenoy. “Capsule: An Energy-Optimized Object Storage System for Memory-Constrained Sensor Devices,” Proceedings of the Fourth ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys), Boulder CO, November 1-3, 2006 https://doi.org/10.1145/1182807.1182827
  2. Aleph One. Yet Another Flash File System. http://www.aleph1.co.uk/yaffs
  3. D. Woodhouse, Red Hat, Inc. "JFFS : The Journaling Flash File System,” Journaling Flash File System (JFFS). http://sources.redhat.com/jffs2/jffs2-html/
  4. Eran Gal and Sivan Toledo “Algorithms and Data Structures for Flash Memories,” ACM Computing Surveys, vol.37, Issue.2, pp.138-163, 2005 https://doi.org/10.1145/1089733.1089735
  5. D. Gay. Design of Matchbox : The simple Filing system for Motes. In TinyOS 1.x distribution, http://www.tinyos.net, Aug. 2003
  6. H. Dai, M. Neufeld, and R Han. ELF: An efficient Log-structured Flash file system for micro sensor nodes. In SenSys, pp.176-187, New York NY, 2004