객체 감지 및 환경 센서 기반의 센서네트워크 환경에서 자원 활용 효율화를 위한 제어 시스템은 센서데이터 획득 및 송수신 기능과 서버에서의 분석을 기반으로 하는 능동적 제어 기능을 필요로 한다. 본 논문은 능동규칙 기반 이동에이전트 미들웨어를 이용하여 원격 데이터 센싱과 서버와의 Zigbee 기반 통신 및 서버의 데이터 분석 방법을 구현함으로써, 센서네트워크 환경에서 중앙 센서데이터 서버의 부하를 감소시키는 새로운 분산제어 프레임워크를 제안한다. 또한, 수요자의 요구 및 환경 변수들을 적용한 능동규칙 기반의 분산제어 방법을 이용한 절전 시스템 프로토타입을 구현하고, 이동에이전트 미들웨어 환경에서 실험과 평가를 통하여 유효성을 검증하였다. 제안 시스템은 센서네트워크 환경에서 분산된 객체들을 효율적으로 자율제어할 수 있는 시스템 프레임워크이며, 향후 스마트 전력 시스템을 위한 최적 전력제어 기반의 수요 반응 서비스 개발에 효과적 적용이 가능하다.
최근 무선 통신 및 전자 기술의 발달로 저가, 저전력, 소형이면서 라디오 신호를 이용한 근거리 무선 통신이 가능한 스마트 센서가 일반적으로 배치될 것으로 기대된다. 센서 네트워크에서 각 노드는 음파, 지진, 적외선, 정지/이동 등 다양한 센서들로 이뤄지며 이러한 노드들은 특정 지역에 집단적으로 네트워크를 구성하게 되는데, 이를 센서 네트워크라고 한다. 본 논문에서는 간단히 한국통신학회의 논문작성법에 대하여 설명하고자 합니다. 기존에 연구되고 있는 무선 네트워크가 높은 데이터 전송률 및 처리성능을 기본으로 하는 컴퓨팅에 초점을 둔 반면에, 센서 네트워크는 기존 무선 네트워크와는 매우 상이한 응용 요구사항을 갖는다. 즉 센서들은 CPU와 통신기능, 센싱 기능을 같춘 자율적인 컴퓨팅 단말 기능을 수행한다고 할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 USN기반 다중접속이 가능한 기반 기술로 무선 센서 네트워크에서 다중접속 프로토콜을 이용하여 무선 통신상에서 원활한 통신이 이루어 질수 있도록 미들웨어 및 알고리즘을 분석하여 성능 평가를 하였다.
센서네트워크의 능동성과 자율성을 위한 이동에이전트의 효율적 이주 방법과 일관된 네이밍 서비스는 센서네트워크 미들웨어의 주요 요소이다. 따라서 본 논문에서는 센서네트워크 구성 성분들에 대한 다양한 정보를 새로운 메타테이블에 저장하여 RMI 기반의 네이밍 기법을 통하여 능동규칙 이동에이전트의 역 방향 이주와 탑재한 능동규칙 실행을 실험한다. 본 연구는 기존 정 방향 이주[12]의 확장을 기반으로 이루어지며, 실험 결과는 센서네트워크 환경에서의 이동에이전트 미들웨어의 유효성과 효율적인 센서네트워크 응용환경 구축 가능성을 제시하며, 이는 센서네트워크 응용 개발에 있어서 동적인 환경 변화에 대한 적응성을 향상시킬 수 있다.
With the proliferation of advanced wireless network and sensor technologies, smart devices under USN(ubiquitous sensor network) environment are capable of collecting context information such as temperature, humidity, weight, and location about objects at real time. Therefore, applications must be able to analyze collected information and notify useful information to wanted users timely. This service can be realized by implementing an event-based middleware. In the middleware, event messages collected from physical environment will be filtered according to profiles that users define in advance and the result will be sent to the interested users. In this paper, we present XML-based event model, ECA-based profile model, and the architecture of an event-based middleware suitable to USN environment. We will also model and describe them using the examples of logistics area. By implementing the system based on the design above, the middleware enable applications or users to easily access to physical sources. The proposed middleware can also apply to not only logistics area but also other various areas under USN environment such as intelligent traffic control system, national disaster management system and u-medical system.
유비쿼터스 컴퓨팅 시대가 도래하면서 USN(Ubiqutious Sensor Network) 관련 핵심기술 개발에 대한 관심이 급증하고 있다. 특히, ZigBee, Bluetooth, WLAN, CDMA 등과 같이 다양한 종류의 무선통신 기술과, Nano 계열, Mote계열, NeurFon계열 등과 같은 여러 종류의 센서노드들에 대한 연구가 세계 각 대학과 연구소를 중심으로 진행되고 있다. 이러한 연구 중 본 논문에서는 USN 응용 시스템과 센서노드 하드웨어의 중간 부분에 위치하여, 수많은 센서 데이터들을 수집 및 처리하고 USN 응용서비스의 실시간 상황인식 QoS를 보장할 수 있게 조력하는 USN 미들웨어를 설계하고 그 성능을 시뮬레이션을 통해 증명 한다.
센서 네트워크는 무선통신기술의 발전에 힘입어 다양한 응용분야에서 센서들을 이용함으로써 무인화와 자동화를 가능하게 하고 있다. 센서 네트워크를 가능하게 하는 기술 중의 하나는 센서로부터 얻어지는 정보들을 효율적으로 수집하고 분석해서 자동적으로 제어하는 역할을 담당하는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 미들웨어 기술을 꼽을 수 있다. 논문에서는 버섯재배 시스템의 구현을 사례로 하여, 버섯재배 응용을 위한 USN 미들웨어 설계를 수행하는 과정에서 요구되는 효율적인 소프트웨어 아키텍처 개발방법론을 다루고 있다. 특히, 아키텍처 설계방법 중 아키텍처 패턴을 효율적으로 이용하는 방법을 제안하고, 사례 시스템의 설계에 개선된 방법을 적용해 봄으로써 타당성을 검증하고자 하고 있다. 아울러, 기존의 소프트웨어 아키텍처 연구에서 간과되고 있는 소프트웨어 아키텍처를 위한 품질속성들을 검토하고, 정리하여 함께 제시하고 있다.
최근에 응용 개발의 복잡성을 숨겨주고, 상위 응용계층에서 필요로 하는 기능을 추상화하여 제공하는 센서 미들웨어에 대하여 많은 연구진들이 주목하고 있다. 미들웨어를 설계하기 위한 요건들은 다수이지만, 그 중에서도 속성 기반 네이밍의 지원은 매우 중요하게 여겨진다. 하지만 현재 연구된 대부분의 미들웨어는 센서 네트워크의 특성을 제대로 고려하지 않고 설계했을 뿐만 아니라 속성 기반 쿼리에 대한 확장성을 제공하는데 한계가 있었다. 본 연구에서는 가상 대응체(Virtual Counterpart) 개념을 적용하여 속성 기반 네이밍을 싱크 노드의 미들웨어에서 가상의 센서 노드가 지원해주는 구조를 제안한다. 개별 센서 노드에서 속성 기반 쿼리를 처리하는 기존의 데이터 중심 미들웨어와는 달리, 제안된 구조에서는 센서 노드에 대응되는 가상의 센서 노드를 싱크 노드의 미들웨어에서 운용하고, 속성 기반 쿼리를 가상의 센서 노드가 물리적 센서 노드를 대행하여 처리한다. 이러한 접근방안을 취함으로써, 하부 네트워크에 비 종속적인 속성 기반 네이밍이 가능해졌으며, 확장이 용이해졌다.
Home network is a technology that provides possibilities of monitoring/controling/mutilating-recognition between optional home network machines in residences. Currently, home network or other networks like entertainment, residential electronic networks are jumbled together with heterogeneous networks in a rampaging condition. In a reality of high expectation for home networks system like the mutual application for various machines, we are required to have the unification technology for conveniences to satisfy expectations. This thesis reflects how to develop Java applications or mutual products based on convenient interfaces actually that process various sensors which create real time data stream in Java platform through Java based sensor data-stream processing embedded middleware design and realization in real time.
Kim, Joonyong;Lee, Chungu;Kwon, Tae-Hyung;Park, Geonhwan;Rhee, Joong-Yong
Journal of Biosystems Engineering
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제38권1호
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pp.25-32
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2013
Purpose: The objective of this study is to develop a data middleware for u-IT convergence in agricultural environment monitoring, which can support non-standard data interfaces and solve the compatibility problems of heterogenous sensor networks. Methods: Six factors with three different interfaces were chosen as target data among the environmental monitoring factors for crop cultivation. PostgresSQL and PostGIS were used for database and the data middleware was implemented by Python programming language. Based on hierarchical model design and key-value type table design, the data middleware was developed. For evaluation, 2,000 records of each data access interface were prepared. Results: Their execution times of File I/O interface, SQL interface and HTTP interface were 0.00951 s/record, 0.01967 s/record and 0.0401 s/record respectively. And there was no data loss. Conclusions: The data middleware integrated three heterogenous sensor networks with different data access interfaces.
USN 미들웨어에 대한 몇몇 연구가 이미 존재하지만 아직까지 미들웨어 표준이 정의되지는 않은 상태이므로 어떠한 미들웨어가 가장 효과적일지는 알 수 없다. 특별히 본 논문에서는 미들웨어의 많은 기능들 가운데 센서 네트워크 환경에서 지능형 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 센서를 기반으로 하는 많은 응용들은 단순히 센서의 값을 취하거나 모니터링 하기 위해서센서를 사용하기보다는이를기반으로 상황을인지하고 지능형서비스를 제공하기를 원한다. 그러나 현재 센서 네트워크 미들웨어 수준에서 지능형 서비스를 지원하기 위한 필요성은 인식하고 있으나, 구체적으로 어떻게 지능형 서비스를 제공할 것 인지에 대한 연구는 찾아보기 힘들다. 그러므로 본 논문에서는 범용의 USN 미들웨어에서 지능형 서비스를 지원하기 위한 컴포넌트를 설계하고 구체적인 서비스지원 방법을 제안한다. 이러한 목적을 위하여 본 논문에서는USN 미들웨어 응용에서 제공하는 서비스와 센서 네트워크를 정의하고 두 개념들을 연계하기 위해서 센서-서비스 온톨로지를 제안한다. 센서-서비스 온톨로지는 저수준의 정보로부터 고수준의 정보를 추론하기 위하여 사용된다. 또한 응용의 상황 정보를 추론에 반영하기 위하여 규칙을 이용한 추론방법을 제안한다. 논문은 제안한 지능형 서비스 미들웨어는 프로토타입을 구현하고 성능평가를 통하여 다양한 응용을 위해서 사용될 수 있음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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