WO2017111191A2 - Integrated sensor data management device and method therefor - Google Patents
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- WO2017111191A2 WO2017111191A2 PCT/KR2015/014287 KR2015014287W WO2017111191A2 WO 2017111191 A2 WO2017111191 A2 WO 2017111191A2 KR 2015014287 W KR2015014287 W KR 2015014287W WO 2017111191 A2 WO2017111191 A2 WO 2017111191A2
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- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/40—Network security protocols
Definitions
- the present invention is directed to a data model for sensors of various heterogeneous protocols and an architecture capable of processing them.
- the sensor network is partially distributed and automated, delivering data to a central system via wireless or wired sensors that can monitor physical or environmental conditions (eg, temperature, sound, pressure, etc.).
- unidirectional communication recently, controllable sensors have become possible to support bidirectional communication.
- 1 is a summary of the wireless sensor network architecture, originally intended for military purposes, to monitor / bound enemy movement on the battlefield. Today, however, it is used for industrial and personal users. For example, it is widely applied to factory process management, machine control, and security systems.
- Sensor networks that are currently commercialized have been standardized by several standards bodies. However, when a large number of sensor nodes (or sensor devices, sensor devices, etc.) are connected to each other, standardization of how to process the data measured from each sensor is also expected. As such, the sensor data structures / models for transmitting the data obtained by the sensor nodes to the gateway and the management system and processing the information are diverse and complicated and need to be standardized. Through standardization, sensor nodes, gateways and the size and period of data to be transmitted should be easily identified to construct sensor networks and to systematically organize data to enable information processing.
- the present invention proposes a generalized data structure capable of analyzing and managing characteristics of sensors, and makes these common data structures a standardized data type and maps them to values of various sensors. These data structures are complex and require data processing according to the characteristics of each sensor. Therefore, this paper proposes a standard interface between each module and an architecture that can have functions that match the sensor's data model and characteristics.
- the data-based machine-to-machine communication function can be implemented by using the collected information of the sensors.
- the method comprises the steps of collecting sensor data according to a plurality of protocols, the collected sensor data to the integrated sensor data model And converting the sensor data into the sensor data, and storing the converted sensor data, wherein the converted sensor data includes a sensor device data set, a sensor entity data set, and a sensor data set.
- the converted sensor data includes a sensor device data set, a sensor entity data set, and a sensor data set.
- the sensor device data set may include a list of physical indicators measured by the physical sensor device and location information where the physical sensor device is installed.
- the location information in which the physical sensor device is installed may include at least three types of hierarchical location information.
- the sensor entity data set may include information indicating one of multiple levels, binary or meter data types.
- the sensor entity data set may include information about an entity type indicating the physical indicator.
- the method may further comprise converting and storing the changed sensor data into sensor data according to the integrated sensor data model according to the change notification of the sensor data of the plurality of protocols.
- the modified sensor data may be received by request to each physical sensor device in accordance with the plurality of protocols.
- the modified sensor data can be received without a request to each physical sensor device according to the plurality of protocols.
- the method further comprises broadcasting a message corresponding to the event if a condition of a registered event is satisfied for at least some of the sensor data of the plurality of protocols, the condition further comprising: And at least one of hierarchical position information of a sensor device data set and an entity type indicating the physical indicator included in the sensor entity data set.
- An apparatus configured to process sensor data according to an integrated sensor data model according to another embodiment of the invention, the apparatus configured to control a radio frequency (RF) unit, a memory and the RF unit and the memory
- RF radio frequency
- the apparatus configured to control a radio frequency (RF) unit, a memory and the RF unit and the memory
- the processor collects sensor data according to a plurality of protocols, converts the collected sensor data into sensor data according to the integrated sensor data model, and stores the converted sensor data in the memory.
- the converted sensor data includes a sensor device data set, a sensor entity data set, and a sensor data set, the sensor device data set including information related to a physical sensor device, and the sensor entity data set includes the physical Water measured by sensor device Including information concerning enemy surface, wherein the sensor data set may include information about the measured values to the measured time and the measured value of said physical index.
- the sensor device data set may include a list of physical indicators measured by the physical sensor device and location information where the physical sensor device is installed.
- the location information in which the physical sensor device is installed may include at least three types of hierarchical location information.
- the sensor entity data set may include information indicating one of multiple levels, binary or meter data types.
- the sensor entity data set may include information about an entity type indicating the physical indicator.
- the processor may be configured to convert and store the changed sensor data into sensor data according to the integrated sensor data model according to a change notification of the sensor data of the plurality of protocols.
- the modified sensor data may be received by request to each physical sensor device in accordance with the plurality of protocols.
- the modified sensor data can be received without a request to each physical sensor device according to the plurality of protocols.
- the processor is configured to broadcast a message corresponding to the event if a condition of a registered event is satisfied for at least some of the sensor data of the plurality of protocols, wherein the condition is the sensor device data. And at least one of hierarchical position information of a set and an entity type indicating the physical indicator included in the sensor entity data set.
- the present invention provides an integrated sensor data model of various existing heterogeneous protocol sensors and has an effect that can be utilized for the purpose of integrating / processing various protocol sensors.
- the present invention has the effect of providing a method of providing sensor data in a consistent format to a user through the integrated sensor data model, and providing data grouped by a user's desired criteria.
- the present invention has an effect that can provide a method for creating / registering an event by combining various conditions desired by a user through an integrated sensor data model.
- 1 illustrates a wireless sensor network architecture
- FIG. 2 shows a sensor agent and a sensor device or home appliance deployed in a home.
- FIG. 3 illustrates a data processing operation according to an embodiment of the present invention.
- FIG 4 illustrates an event processing operation according to an embodiment of the present invention.
- FIG 5 shows an overview of an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
- FIG. 6 illustrates a data structure of an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
- FIG. 7 illustrates a data structure of Installation Id according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 illustrates an expression grammar for a factor for expressing an attribute of an integrated sensor data model according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 9 illustrates an expression grammar for a work instruction for expressing an attribute of an integrated sensor data model, according to an embodiment of the invention.
- FIG. 10 illustrates an expression grammar of a condition for expressing a condition of an attribute of the integrated sensor data model according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 11 illustrates a sensor agent structure of an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
- FIG. 12 illustrates an API call procedure between a sensor agent client and a sensor agent according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 13 illustrates a procedure for transmission of measurement data between a sensor device and a sensor air agent, according to an embodiment of the invention.
- FIG. 14 illustrates a procedure between a sensor agent client and a sensor agent at the time of sensor data update according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 15 illustrates a procedure between a rule engine and a sensor agent when updating sensor data according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 16 illustrates a database structure of a sensor agent according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 17 illustrates a structure of a sensor data receiver according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 18 illustrates an operation for processing device information of a sensor data receiver according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 19 illustrates an operation for processing data information of a sensor data receiver according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 20 illustrates a structure of a sensor agent device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 21 shows a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
- sensors in the home may be included in sensor networks such as Z-Wave, BLE, and ZigBee, as well as home appliances such as refrigerators and air conditioners, and may exist in a local network.
- the sensor agent is a system that collects data of all commercial sensors existing in the sensor network and the local network, and then converts the data into an integrated sensor data model defined in the present invention and stores it in a database / cloud.
- the processed sensor data can be provided not only to local network area devices such as AllJoyn and OIC, but also to external network area devices such as smartphones and tablet PCs through the cloud based on query / event. In addition to simply processed data, it can provide data grouped according to the user's desired criteria. 3 briefly shows an operation flow for such a series of data processing.
- the sensor agent may collect sensor data of various protocols (S310).
- the sensor agent may convert the collected sensor data into the integrated sensor data model defined in the present invention (S320). Then, the sensor agent may store the converted data in the database / cloud (S330).
- the sensor agent may provide the client with grouped data based on a query / event basis or a condition (S340).
- An event combining a sensor data model based condition through a sensor agent may be defined or registered (S410).
- the sensor agent may check whether the periodic condition is met through the database / cloud (S420). If you are in a condition, the sensor agent can provide an event.
- Sensor data may be collected through various devices including home appliances as well as sensor devices. You can get the information you want to know directly through the sensor devices, and home appliances with built-in sensors can automatically control the device using the sensor data.
- Sensor data can be divided into three types according to data type.
- the first is data indicating the measured values such as current temperature, humidity and illuminance.
- This type of data can be meaningful not only for the current value itself, but also for the previous values and the mean values for a particular time period. Therefore, it may be important to store historical data and process it for the desired purpose.
- the second is data indicating what state changes, such as whether the current door is open or if a movement has occurred.
- state changes such as whether the current door is open or if a movement has occurred.
- the third is data representing accumulated values such as power consumption and gas consumption during a specific period. It is not important to process this type of data in real time, and it may be important to provide data so that the cumulative value changes over time.
- data types of the integrated sensor data model are classified into multilevel, binary, and meter.
- FIG. 5 illustrates an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
- the sensor device is matched one-to-one with the physical sensor device on a basic instrument basis.
- Such a sensor device may be composed of one or more sensor entities.
- one sensor device may have two sensor entities whose entity types are "Temperature” and "Luminance”.
- the sensor entity is a unit in which a sensor agent collects data, and information such as "Temperature”, “Luminance”, “Humidity”, “UV”, “Motion”, and “Vibration” may be represented as a sensor entity.
- the sensor data consists of actual data collected by the sensor device and updated time stamps. Each sensor entity has a list of such sensor data.
- Sensor entities are classified into three data types, such as multilevel, binary, and meter, as shown in the table below, according to the aforementioned data types.
- Table 1 shows three data types and one unknown data type. According to this classification, the data structure and entity type of the sensor entity are defined differently.
- FIG. 6 shows an integrated sensor data model structure of a "MultiSensor” sensor device having a "Temperature” sensor entity with a multilevel data type, a “Motion” sensor entity with a data type binary and a “Electric” sensor entity with a data type meter. An example is shown.
- the sensor device has a structure as shown in the table below.
- the sensor device has a list of sensor entity IDs and information related to the physical sensor device. "Nickname” and “Installation Id" are values entered by the user.
- a "protocol” value of type Enum is defined in the table below. Currently it includes Z-Wave, ZigBee, BLE, Alljoyn, OIC, and so on.
- “Installation Id” contains the ID of Location, Boundary, and Material, which contains information about the location where the sensor device is installed as shown in the table below.
- Location represents the top level information about the location, and the sub information in the order of Boundary and Material. For example, if the location where the sensor device is installed is '1st floor living room window', the location will include 'My home', the Boundary is '1st floor living room', and the material 'Window'.
- Tables 4 to 7 below show "Installation Id" and information included therein. 7 shows the information shown in Tables 4 to 7 graphically.
- Boundary Id Int The ID of the Boundary 46 Name String Boundary's name Livingroom Floor String Boundary layer First floor Location id Int ID of Location See Table 5
- the sensor agent can provide the desired data using the "Boundary" and "Material" information.
- a group as shown in the following table can be created to bundle and manage only desired sensor devices.
- data of desired sensor devices may be imported at once.
- the data structure of the sensor entity whose data type is multilevel is shown in the following table.
- This sensor entity contains a list of sensor data and sensor data related information such as data type, category, entity type, current value, minimum value and maximum value.
- the data type is multilevel in the above table, the data type is 0x01 according to Table 1, and the category and entity type values of the sensor entity are defined as in the following table.
- the categories are classified into four categories, Environmental, Biometric, Electrical, and Mechanical, as shown in the table below.
- entity types are classified and defined as shown in the table below.
- Table 11 category type value Scale Unknown Unknown 0x000 Unknown Environmental Air temperature 0x001 Celsius Water temperature 0x002 Celsius Soil temperature 0x003 Celsius Humidity 0x004 Percentage Soil humidity 0x005 Percentage Illunce 0x006 Lux Atmospheric Pressure 0x007 kPa Barometric pressure 0x008 kPa Solar radiation 0x009 W / m 2 Dew point 0x00A Celsius Rain rate 0x00B mm / h Tide Level 0x00C m CO2 Level 0x00D ppm Air flow 0x00E m3 / h Seismic intensity 0x00F Meralli Seismic magnitude 0x010 ML Ultraviolet 0x011 UV index Loudness 0x012 dB Moisture 0x013 Percentage Formaldehyde Level 0x014 mol / m3 Radon concentration 0x0
- the Sensor Data List consists of a list of sensor data, and the data structure of the sensor data is defined as shown in the table below.
- the data structure of the sensor entity whose data type is binary is shown in the table below.
- This entity has a list of sensor data and sensor data related information such as data type, entity type, and current value.
- the data type is binary, the data type is 0x02 according to Table 1, and the entity type of the sensor entity is defined as shown in the table below.
- the sensor data list consists of a list of sensor data, and the data structure of the sensor data is defined as shown in the table below.
- the data structure of the sensor entity whose data type is meter is shown in the table below.
- the data type is a meter
- the data type is 0x03 according to Table 1
- the entity type of the sensor entity is defined as shown in the table below.
- Table 17 type value Scale Unknown 0x200 Unknown Electric 0x201 kWh Gas 0x202 Cubic meter Water 0x203 Cubic meter Heating 0x204 m 3 Cooling 0x205 m 3 Used Time 0x206 Minute
- the Sensor Data List consists of a list of sensor data, and the data structure of the sensor data is defined as shown in the table below.
- Argument is the minimum expression to express the property of the integrated sensor data model. Factors can be used to express conditions for property values of the sensor data model. 8 shows the syntax for arguments.
- TimeRange is an argument required for the historical data aggregate function of the condition described later, where the first time value is the beginning of the range and the second time value is the end of the range.
- the first value of the range of TimeRange may be omitted, in which case the first value means the first measurement time.
- the end value represents the current time.
- An operation command is an expression for expressing a condition for selecting a SensorDevice or a SensorEntity by combining various factors described above using AND and OR.
- the syntax for the operation command is shown in FIG. 9.
- thermometers EntityType: 2 in the living room (LocationId: 1, BoundaryId: 1) or all the thermometers in the room (LocationId: 1, BoundaryId: 2) as follows.
- the condition is an expression for expressing the condition of the SensorData, and the syntax for the condition is shown in FIG. 10.
- the strings that can precede the ⁇ SubCondition ⁇ such as LVAL, AVG, CNT, etc. represent aggregate functions, and are classified into functions that perform aggregation on the latest values and operations on historical data. All functions except CNT have two parameters.
- the first parameter is the entity type of sensor data to be aggregated, and the second parameter is ⁇ Statement ⁇ representing a condition to classify a SensorDevice or SensorEntity. That is, the first parameter of all functions except the CNT is an EntityType of the result value of the function, and thus can be called an EntityType of (TargetValue), which means a target setting value.
- the aggregation function for the latest value used in the present specification is as follows.
- Table 19 Function name etymology Explanation LVAL (device Id, entity type) Latest Value The latest value of the measured value of the sensor that satisfies the entity type and device Id AVG (entity type, statement) Average Average value of sensors that satisfy entity type and ⁇ statement ⁇ SUM (entity type, statement) Sum The sum of the values of the sensors that satisfy the entity type and ⁇ statement ⁇ MIN (entity type, statement) Minimum Minimum value of sensor that meets entity type and ⁇ statement ⁇ MAX (entity type, statement) Maximum Maximum value of sensors satisfying entity type and ⁇ statement ⁇ CNT (statement) Count the number of results satisfying ⁇ statement ⁇
- the historical data aggregation function represents the aggregation function for the measurement cumulative value and the time interval can be determined by the factor of ⁇ Statement ⁇ .
- the contents of the historical data aggregation function are as follows.
- Table 20 Item Explanation HAVG (entity type, statement) Average value of TimeRange of sensors satisfying entity type and additional ⁇ statement ⁇ HSUM (entity type, statement) Total of TimeRange of sensors that satisfy entity type and additional ⁇ statement ⁇ HMIN (entity type, statement) Minimum value among TimeRange values of sensors satisfying entity type and additional ⁇ statement ⁇ MAX (entity type, statement) Maximum value of TimeRange of sensors satisfying entity type and additional ⁇ statement ⁇
- TimeRange means the argument included in ⁇ statement ⁇ . If there is no TimeRange argument in the ⁇ statement ⁇ , it means that the entire historical data is aggregated.
- User-defined events and conditions can be registered using the condition grammar using the integrated sensor data model and expressions described above, and the event agent of the sensor agent can generate an event when the condition is satisfied. to provide.
- conditional grammar is used because the conditional expression should be registered when the value of the sensor reaches the desired value.
- An event means a message that is broadcasted to the local network when the condition written in the above-described grammar is satisfied, and is triggered when the condition set in the corresponding event is satisfied.
- the structure of the event is as follows:
- the above table shows a data table for registering an event.
- the condition is satisfied, only the event name is broadcasted to the local network.
- the event is also sent to them.
- a user registers an event to turn on the air conditioner in the dehumidification mode when the temperature of the living room is 30 degrees or more and the humidity is 50% or more.
- an event may be defined as follows.
- thermometers in the living room (BoundaryId: 3) of the VacationId: 1 is more than 30 degrees and the average value of all the hygrometers is more than 60%.
- the sensor agent 11 shows the structure of a sensor agent.
- the sensor agent is designed independently of the connectivity framework.
- the application of the sensor agent client does not need to know how the lower layer is implemented, and only needs to know the interface of the sensor agent, so the application is not affected by the change of the lower layer.
- the sensor agent manager completely separates the network connection part based on the sensor agent interface, the part is not affected even if it is changed to another communication framework.
- the sensor agent client application 121 shows the operation of requesting the sensor agent proxy 122 for the sensor device list and forwarding the request to the sensor agent side sequentially so that the sensor agent client application receives the response.
- FIG. 13 is a sequence of when a sensor agent requests sensor data directly from a sensor or when the sensor transmits sensor data to the sensor agent, and illustrates a procedure of storing sensor data received from a commercial sensor in a database of the sensor agent. .
- FIG. 14 illustrates a sequence in which a sensor agent informs a sensor agent client of its contents when data update of a sensor occurs.
- the sensor data core 145 receives the sensor data of the sensor through AddEntity ()
- the database manager 144 stores the sensor data in the DB and informs the sensor agent client about the changed sensor data.
- the 15 shows a sequence for generating an event.
- the sensor data core 156 receives the sensor data of the sensor through AddEntity ()
- the database manager 155 informs the event manager 154 of the changed sensor data information, and the event manager determines whether the related condition is satisfied.
- the test is satisfied, the information is broadcast to the local network.
- the sensor agent proxy forwards the request to the sensor agent stub, which in turn receives it from the sensor agent stub and forwards it to the sensor agent client application.
- the sensor agent proxy forwards the request to the remote sensor agent stub.
- the sensor agent stub serves to directly call the sensor agent's API corresponding to the request received from the sensor agent proxy to the sensor agent and deliver the result to the sensor agent proxy. That is, it can be viewed as an agent for a sensor agent client application.
- Interface provided for inquiry / management of sensor device in sensor agent.
- Table 24 Method name Remarks GetSensorDeviceList ( Statement ) Return the list of registered sensor device information.Search condition can be set by using Statement expression. GetSensorDeviceInformationList ( Statement ) Return detailed information of sensor device. Search condition can be set using Statement expression. ScanSensorDevice () Search for new sensor devices RegisterSensorDevice () Register a new sensor device UnregisterSensorDevice () Delete registered sensor device
- the latest measurement value and the cumulative measurement value can be inquired through the corresponding method.
- the interface provided to inquire / manage events set by users in the sensor agent is as follows.
- the sensor agent manager inherits the sensor agent interface to provide the function of the sensor agent.
- the sensor agent manager inherits the sensor agent interface to provide the function of the sensor agent.
- the event is triggered by checking whether the condition of the user defined event is satisfied.
- the sensor agent manager provides these functions to higher layers through the sensor agent interface described later.
- the sensor agent manager consists of three modules. One is a database manager, which manages the flow of sensor data. Second, as an event manager, it manages registration of events, condition checking, and occurrence. Finally, the database serves to physically store the measurement data.
- the database manager is a module that handles requests for sensor data and handles sensor device interface, sensor data interface, and sensor data signal among sensor agent interfaces, which are APIs provided to upper layers.
- the database manager is responsible for processing sensor data asynchronously received from the sensor agent receiver. That is, the database manager manages the flow of sensor data. In addition, the database manager also transmits an update signal to the sensor agent client when the sensor data is changed.
- the event manager plays a role of registering / managing an event through the sensor agent interface and triggering a corresponding event by checking whether an event condition is satisfied when updating sensor data.
- the event manager is responsible for processing the sensor event interface among the sensor agent interfaces, which are APIs provided to the upper layer.
- the sensor data data is a database designed based on the integrated sensor data model described above.
- the sensor data data includes a table for storing information of the sensor device, a table for storing sensor data, and an installation location and a custom group, which are additional information about the sensor. It is divided into tables. 16 is a table design diagram of a sensor database.
- the sensor device table is a table defined for storing information that can be brought from the sensor device. That is, the sensor device table stores the information of the sensor device of the integrated sensor data model described above.
- the sensor data table is a table for storing data measured by the sensor.
- the sensor entity information of the sensor measurement data can be known through the SensorValuePropertyId.
- the value of the measured data is divided into an exponent part and an exponent part, respectively, and time information means a time at which the corresponding value is measured. That is, the sensor data table stores information of sensor data of the integrated sensor data model described above.
- the sensor entity table is a table that stores information of sensor entities of the integrated sensor data model described above.
- the sensor data has a SensorValuePropertyId, so it can be known what value the corresponding sensor data represents.
- the sensor data receiver collects the device information of the physical device and the sensor data information of the device through various protocol stacks and processes them into an integrated sensor data model. It updates and sends a signal to inform it.
- the sensor data receiver may be classified into a data receiver core module, a protocol adapter module, and an adapter interface as shown in FIG. 17.
- the data receiver core module provides an interface to the outside of the sensor data receiver so that the protocol adapter modules can be normally operated, and requests data through the protocol adapter module.
- the data receiver core module also receives and processes the device / data information from the protocol adapter module when the device state / data is changed.
- the adapter interface is an interface commonly used by protocol adapter modules, and provides an interface through which the data receiver core module operates the protocol stacks normally and requests data from the protocol stack.
- the protocol adapter module When the protocol adapter module receives notification of device status / data change from the protocol stack, the protocol adapter module transmits the relevant information and device / data information to the data receiver core module, and the device ID manager, device id, entity type, etc. Only store / manage information.
- the protocol stack provides an interface for communicating with each physical device and manages device / data information of the physical device.
- the protocol stack is responsible for requesting data from the physical device through an interface provided by the protocol stack, receiving the information, and providing information to the protocol adapter module.
- a listener is registered in the protocol stack that can receive notification of device status / data change of the protocol, information can be received when the notification occurs.
- the sensor data receiver initializes the protocol adapter module and the protocol stack and starts the operation through the adapter manager (S1801).
- the stack manager registers a listener for receiving notification of device state change in the protocol stack through the stack notification manager (S1801-a).
- the adapter manager may start the device search by the request of the sensor agent client (S1802), and the protocol stack may add a newly discovered device (S1803).
- S1804 a notification that the device has been added through the registered listener comes up.
- the stack notification manager When the device addition notification comes up, the stack notification manager requests an event transmission for notifying the sensor agent client that the device has been added through the signal transmitter (S1804-a).
- the stack notification manager transmits the device information to the device / data updater to convert the device information into the integrated sensor data model (S1805), and requests the device / data updater to add the converted device information (S1806).
- the stack notification manager stores later necessary information such as Device Id and Entity Id, which are issued upon conversion to the integrated sensor data model (S1804-b).
- the sensor data receiver initializes and starts operation of the protocol adapter module and the protocol stack through the adapter manager (S1901).
- the stack manager registers a listener for receiving a change notification of data in the protocol stack through the stack notification manager (S1901-a).
- the adapter manager may start a data requester scheduler to periodically request data from the device through the data requestor (S1902). By this request or even if there is no request, if the device transmits the changed data by itself (S1903-b), a notification that the data has been changed through a listener registered in the protocol stack comes up (S1903).
- the device / data updater converts the data into the integrated sensor data model (S1904), and the device / data updater requests the sensor agent manager to add the data (S1905).
- the data receiver core module consists of adapter manager, data requestor scheduler, device / data updater and signal transmitter class as shown in the table below.
- Adapter Manager Create, initialize, start, shut down, and destroy protocol adapters. Request protocol discovery / disablement via protocol adapters, and enable / disable operation of the desired protocol adapter. Data Requester Scheduler Ask the protocol adapter to get data periodically. Device / Data Updater Request to update information from sensor adapter / data change from protocol adapter. Signal Sender Requests to send information about sensor device / data change from the protocol adapter and send a signal to the sensor agent client.
- the adapter manager class provides an API to request creation, initialization, start, and termination of a protocol adapter module, and destroys all protocol adapter classes when destroyed.
- the adapter manager class provides APIs for requesting device execution and interruption through the stack manager in the protocol adapter module and for enabling / disabling operation of a desired protocol adapter module.
- the API provided by the adapter manager class is shown in the table below.
- the data requestor scheduler class is created, started, and terminated by the adapter manager, and provides an API that allows the data requestor in the protocol adapter module to request data periodically.
- the APIs provided by the data requestor scheduler class are shown in the table below.
- the device / data updater class provides APIs that can receive information on device status / data change from the stack notification manager in the protocol adapter module, convert them to the integrated sensor data model described above, and request updates to DB, cloud, etc.
- the APIs provided in the device / data updater classes are shown in the table below.
- the signal transmitter class provides an API that can receive information about device state / data change from a stack notification manager in a protocol adapter module and request to transmit a signal to a sensor agent client.
- the APIs provided by the signal transmitter class are shown in the table below.
- Adapter interface is used to provide the same interface regardless of protocol type. It consists of stack manager and data requestor class as shown in the table below.
- Table 34 Class detailed description Stack Manager Initialize, start, and exit the stack to communicate with the physical device through the protocol stack. Ask the protocol stack to discover / stop devices. Data Requester Data Requestor Requests data from a physical device through the protocol stack at periodic requests from the scheduler.
- the stack manager class allows protocol adapter modules to communicate with physical devices through the protocol stack.
- an API is provided for the adapter manager in the data receiver core module to request initialization, start, and termination of the protocol stack. It also provides APIs to perform and stop device discovery through the protocol stack and to enable / disable operation of the protocol adapter module.
- a listener may be registered that may receive information on device state / data change from the protocol stack through the stack notification manager.
- the APIs provided in the stack manager class are shown in the table below.
- the data requestor class provides an API that can request data from physical devices through a protocol stack according to a periodic request of a data requestor scheduler in a data receiver core module. As such, for the data request, the data requestor class can retrieve information about the physical device from the device information manager.
- the APIs provided in the data requestor class are shown in the table below.
- the protocol adapter module consists of device information manager and stack notification manager classes as shown in the table below and has different interfaces depending on the protocol type. Therefore, the specification briefly defines only APIs and listeners that can be used with the same name.
- Table 37 Class detailed description Stack Notification Manager It receives information on device status / data change from the protocol stack and processes it and sends it to the device manager and data receiver core.
- Device Information Manager Manages the device status of the physical device based on the contents received from the stack notification manager.
- the stack notification manager class provides an API for registering listeners that can receive information about device state / data change from the protocol stack.
- the stack notification manager class receives and processes this information through registered listeners.
- the device information manager can transmit device status related information to manage device information, and request device / data updater in the data receiver core module to process and deliver device status / data related information to update DB, cloud, etc. do.
- the device status / data change information is also transmitted to the signal transmitter in the data receiver core module to transmit the corresponding signal to the sensor agent client.
- the APIs and listeners provided in the stack notification manager class are shown in the table below.
- Table 38 name detailed description RegisterStackNotificaionListener () Register listeners to receive stack notifications DeviceStatusNotificationListener Listener for notification of device state change DataChangedNotificationListener Listener for receiving notification of data changes
- the device information manager class receives and stores information that needs to be managed, such as Device Id, Entity Id, and Entity Type, from the stack notification manager, and provides an API that can be provided when information is requested from the data requestor and the stack notification manager. It also provides an API that converts the sensor data type of the protocol to the entity type of the sensor agent.
- the APIs provided in the device information manager class are shown in the table below.
- 20 is a structural diagram of a gateway, which illustrates how software modules of a sensor agent are connected to and operate with hardware of the gateway.
- the sensor agent separates hardware dependent parts through the sensor agent data adapter (that is, the protocol adapter) and implements and adds a data adapter for the hardware to be connected, so that the sensor agent and the corresponding hardware can be connected.
- the Z-Wave Adapter, the ZigBee Adapter, and the BLE Adapters are connected to a corresponding controller, receive data, and transmit data to a sensor agent.
- Wi-Fi is indirectly connected through a communication framework (AllJoyn).
- the transmitter 10 and the receiver 20 are radio frequency (RF) units 13 and 23 capable of transmitting or receiving radio signals carrying information and / or data, signals, messages, and the like, and in a wireless communication system.
- the device is operatively connected to components such as the memory 12 and 22 storing the communication related information, the RF units 13 and 23 and the memory 12 and 22, and controls the components.
- a processor 11, 21 configured to control the memory 12, 22 and / or the RF units 13, 23, respectively, to perform at least one of the embodiments of the invention described above.
- the memories 12 and 22 may store a program for processing and controlling the processors 11 and 21, and may temporarily store input / output information.
- the memories 12 and 22 may be utilized as buffers.
- the processors 11 and 21 typically control the overall operation of the various modules in the transmitter or receiver. In particular, the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
- the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
- the processors 11 and 21 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
- firmware or software When implementing the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays) may be provided in the processors 11 and 21.
- ASICs application specific integrated circuits
- DSPs digital signal processors
- DSPDs digital signal processing devices
- PLDs programmable logic devices
- FPGAs field programmable gate arrays
- firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and configured to perform the present invention.
- the firmware or software may be provided in the processors 11 and 21 or stored in the memory 12 and 22 to be driven by the processors 11 and 21.
- the processor 11 of the transmission apparatus 10 is predetermined from the processor 11 or a scheduler connected to the processor 11 and has a predetermined encoding and modulation on a signal and / or data to be transmitted to the outside. After performing the transmission to the RF unit 13. For example, the processor 11 converts the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
- the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
- One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
- the RF unit 13 may include an oscillator for frequency upconversion.
- the RF unit 13 may include Nt transmit antennas (Nt is a positive integer greater than or equal to 1).
- the signal processing of the receiver 20 is the reverse of the signal processing of the transmitter 10.
- the RF unit 23 of the receiving device 20 receives a radio signal transmitted by the transmitting device 10.
- the RF unit 23 may include Nr receive antennas, and the RF unit 23 frequency down-converts each of the signals received through the receive antennas to restore the baseband signal.
- the RF unit 23 may include an oscillator for frequency downconversion.
- the processor 21 may decode and demodulate a radio signal received through a reception antenna to restore data originally transmitted by the transmission apparatus 10.
- the RF units 13, 23 have one or more antennas.
- the antenna transmits a signal processed by the RF units 13 and 23 to the outside under the control of the processors 11 and 21, or receives a radio signal from the outside to receive the RF unit 13. , 23).
- Antennas are also called antenna ports.
- Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of more than one physical antenna elements.
- the signal transmitted from each antenna can no longer be decomposed by the receiver 20.
- a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the perspective of the receiver 20, and whether the channel is a single radio channel from one physical antenna or includes the antenna.
- RS reference signal
- the receiver 20 enables channel estimation for the antenna. That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered.
- the antenna In the case of an RF unit supporting a multi-input multi-output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas, two or more antennas may be connected.
- MIMO multi-input multi-output
- the transmitting device 10 and the receiving device 20 shown in FIG. 21 may be modules, devices or subjects of specific operations described in the above-described embodiments of the present invention.
- the receiving device 20 may be a sensor agent; If the transmitting device 10 is a sensor agent, the receiving device 20 may be a sensor agent client or a sensor device.
- a sensor agent, a sensor agent client (or application), a sensor device, or a specific configuration included therein eg, a sensor agent manager of a sensor agent, a sensor agent receiver, and each of them, according to one embodiment of the present invention
- a specific configuration included therein eg, a sensor agent manager of a sensor agent, a sensor agent receiver, and each of them, according to one embodiment of the present invention
- the transmitter and / or the receiver may perform at least one or a combination of two or more embodiments of the present invention described above.
- the present invention can be used in a terminal, base station, server or other equipment of a wireless mobile communication system.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 다양한 이종 프로토콜의 센서들을 위한 데이터 모델과 이를 처리할 수 있는 아키텍처에 대한 것이다. The present invention is directed to a data model for sensors of various heterogeneous protocols and an architecture capable of processing them.
센서 네트워크는 부분적으로 분산 자동화되어 물리적 혹은 환경 조건(예컨대, 온도, 소리, 압력 등)을 모니터링 할 수 있는 센서들을 무선 혹은 유선을 연결하여 데이터를 중앙의 시스템으로 전달한다. 단방향의 통신에서 최근에는 제어가 가능한 센서들이 가능해짐에 따라서 양방향 통신을 지원한다. The sensor network is partially distributed and automated, delivering data to a central system via wireless or wired sensors that can monitor physical or environmental conditions (eg, temperature, sound, pressure, etc.). In unidirectional communication, recently, controllable sensors have become possible to support bidirectional communication.
도 1은 무선 센서 네트워크 아키텍처를 요약한 것으로 원래 군사용으로 전장에서 적의 움직임을 감시/경계 하기 위한 목적으로 만들어 졌다. 그러나 오늘날에는 산업 및 개인 사용자를 위해서 사용되고 있다. 예를 들어, 공장 프로세스 관리 및 기계 제어 그리고, 보안 시스템 등에 널리 적용되고 있다.1 is a summary of the wireless sensor network architecture, originally intended for military purposes, to monitor / bound enemy movement on the battlefield. Today, however, it is used for industrial and personal users. For example, it is widely applied to factory process management, machine control, and security systems.
현재 상용화되어 있는 센서 네트워크는 여러 표준화 단체에서 기술 표준화를 해놓은 상태이다. 하지만, 수많은 센서 노드(또는 센서 장치, 센서 디바이스 등)가 서로 연결되는 경우, 각 센서로부터 측정된 데이터를 어떻게 처리할 것인지에 대한 표준화 역시 필요할 것으로 예상된다. 이처럼, 센서 노드들이 얻는 데이터를 게이트웨이 및 관리 시스템에 전송하고 정보 처리를 하기 위한 센서 데이터 구조/모델들은 다양하고, 복잡하게 되어 있어 표준화가 필요하다. 표준화를 통해 센서 노드, 게이트웨이 및 전송하는 데이터의 크기 및 주기를 쉽게 파악하여 센서 네트워크를 구성하고, 데이터를 체계적으로 구성하여 정보 처리가 이루어질 수 있도록 해야 한다. Sensor networks that are currently commercialized have been standardized by several standards bodies. However, when a large number of sensor nodes (or sensor devices, sensor devices, etc.) are connected to each other, standardization of how to process the data measured from each sensor is also expected. As such, the sensor data structures / models for transmitting the data obtained by the sensor nodes to the gateway and the management system and processing the information are diverse and complicated and need to be standardized. Through standardization, sensor nodes, gateways and the size and period of data to be transmitted should be easily identified to construct sensor networks and to systematically organize data to enable information processing.
본 발명에서는 센서들에 대한 특성을 분석하여 이를 관리할 수 있는 일반화된 데이터 구조를 제안하며, 이러한 공통된 데이터 구조들을 표준화된 데이터 타입으로 만들어 각종 센서들이 가지는 값들과 맵핑된다. 이러한 데이터 구조들은 복잡하며, 각 센서들의 특성에 따른 데이터 처리가 필요하다. 따라서 센서의 데이터 모델 및 특성에 맞는 기능을 가질 수 있는 아키텍처와 각 모듈간의 표준 인터페이스를 제안한다. The present invention proposes a generalized data structure capable of analyzing and managing characteristics of sensors, and makes these common data structures a standardized data type and maps them to values of various sensors. These data structures are complex and require data processing according to the characteristics of each sensor. Therefore, this paper proposes a standard interface between each module and an architecture that can have functions that match the sensor's data model and characteristics.
이러한 센서 데이터 기반의 아키텍처와 표준 인터페이스를 정의하게 되면, 수집된 센서들의 정보를 활용하여 데이터 기반의 기계간의 통신 기능을 구현할 수 있다. If the sensor data-based architecture and standard interface are defined, the data-based machine-to-machine communication function can be implemented by using the collected information of the sensors.
본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델에 따른 센서 데이터를 처리하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 복수의 프로토콜에 따른 센서 데이터를 수집하는 단계, 상기 수집된 센서 데이터를 상기 통합 센서 데이터 모델에 따른 센서 데이터로 변환하는 단계 및 상기 변환된 센서 데이터를 저장하는 단계를 포함하고, 상기 변환된 센서 데이터는 센서 디바이스 데이터 집합, 센서 엔티티 데이터 집합 및 센서 데이터 집합을 포함하고, 상기 센서 디바이스 데이터 집합은 물리 센서 디바이스와 관련된 정보를 포함하고, 상기 센서 엔티티 데이터 집합은 상기 물리 센서 디바이스에 의해 측정되는 물리적 지표와 관련된 정보를 포함하고, 상기 센서 데이터 집합은 상기 물리적 지표의 측정 값들과 상기 측정 값들이 측정된 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. In the method for processing sensor data according to the integrated sensor data model according to an embodiment of the present invention, the method comprises the steps of collecting sensor data according to a plurality of protocols, the collected sensor data to the integrated sensor data model And converting the sensor data into the sensor data, and storing the converted sensor data, wherein the converted sensor data includes a sensor device data set, a sensor entity data set, and a sensor data set. Includes information related to a physical sensor device, wherein the sensor entity data set includes information related to a physical indicator measured by the physical sensor device, wherein the sensor data set includes the measured values and the measured values of the physical indicator. Contains information about the measured time Can.
추가로 또는 대안으로, 상기 센서 디바이스 데이터 집합은 상기 물리 센서 디바이스에 의해 측정되는 물리적 지표의 리스트 및 상기 물리 센서 디바이스가 설치된 위치 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the sensor device data set may include a list of physical indicators measured by the physical sensor device and location information where the physical sensor device is installed.
추가로 또는 대안으로, 상기 물리 센서 디바이스가 설치된 위치 정보는 적어도 세가지 타입의 계층적인 위치 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the location information in which the physical sensor device is installed may include at least three types of hierarchical location information.
추가로 또는 대안으로, 상기 센서 엔티티 데이터 집합은 다중 레벨, 이진 또는 계량(meter) 데이터 타입 중 하나를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the sensor entity data set may include information indicating one of multiple levels, binary or meter data types.
추가로 또는 대안으로, 상기 센서 엔티티 데이터 집합은 상기 물리적 지표를 지시하는 엔티티 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the sensor entity data set may include information about an entity type indicating the physical indicator.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 복수의 프로토콜의 센서 데이터의 변경 알림에 따라 변경된 센서 데이터를 상기 통합 센서 데이터 모델에 따른 센서 데이터로 변환하여 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the method may further comprise converting and storing the changed sensor data into sensor data according to the integrated sensor data model according to the change notification of the sensor data of the plurality of protocols.
추가로 또는 대안으로, 상기 변경된 센서 데이터는 상기 복수의 프로토콜에 따른 각 물리 센서 디바이스로의 요청에 의해 수신될 수 있다. Additionally or alternatively, the modified sensor data may be received by request to each physical sensor device in accordance with the plurality of protocols.
추가로 또는 대안으로, 상기 변경된 센서 데이터는 상기 복수의 프로토콜에 따른 각 물리 센서 디바이스로의 요청 없이 수신될 수 있다. Additionally or alternatively, the modified sensor data can be received without a request to each physical sensor device according to the plurality of protocols.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 복수의 프로토콜의 센서 데이터 중 적어도 일부에 대해 등록된 이벤트의 조건이 만족되면, 해당 이벤트에 대응하는 메시지를 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함하고, 상기 조건은 상기 센서 디바이스 데이터 집합의 계층적인 위치 정보 및 상기 센서 엔티티 데이터 집합에 포함된 상기 물리적 지표를 지시하는 엔티티 타입 중 적어도 하나에 관한 것일 수 있다. Additionally or alternatively, the method further comprises broadcasting a message corresponding to the event if a condition of a registered event is satisfied for at least some of the sensor data of the plurality of protocols, the condition further comprising: And at least one of hierarchical position information of a sensor device data set and an entity type indicating the physical indicator included in the sensor entity data set.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델에 따른 센서 데이터를 처리하도록 구성된 장치로서, 상기 장치는 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 메모리 및 상기 RF 유닛 및 상기 메모리를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 복수의 프로토콜에 따른 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 상기 통합 센서 데이터 모델에 따른 센서 데이터로 변환하고, 그리고 상기 변환된 센서 데이터를 상기 메모리에 저장하도록 구성되고, 상기 변환된 센서 데이터는 센서 디바이스 데이터 집합, 센서 엔티티 데이터 집합 및 센서 데이터 집합을 포함하고, 상기 센서 디바이스 데이터 집합은 물리 센서 디바이스와 관련된 정보를 포함하고, 상기 센서 엔티티 데이터 집합은 상기 물리 센서 디바이스에 의해 측정되는 물리적 지표와 관련된 정보를 포함하고, 상기 센서 데이터 집합은 상기 물리적 지표의 측정 값들과 상기 측정 값들이 측정된 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. An apparatus configured to process sensor data according to an integrated sensor data model according to another embodiment of the invention, the apparatus configured to control a radio frequency (RF) unit, a memory and the RF unit and the memory A processor, wherein the processor collects sensor data according to a plurality of protocols, converts the collected sensor data into sensor data according to the integrated sensor data model, and stores the converted sensor data in the memory. And the converted sensor data includes a sensor device data set, a sensor entity data set, and a sensor data set, the sensor device data set including information related to a physical sensor device, and the sensor entity data set includes the physical Water measured by sensor device Including information concerning enemy surface, wherein the sensor data set may include information about the measured values to the measured time and the measured value of said physical index.
추가로 또는 대안으로, 상기 센서 디바이스 데이터 집합은 상기 물리 센서 디바이스에 의해 측정되는 물리적 지표의 리스트 및 상기 물리 센서 디바이스가 설치된 위치 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the sensor device data set may include a list of physical indicators measured by the physical sensor device and location information where the physical sensor device is installed.
추가로 또는 대안으로, 상기 물리 센서 디바이스가 설치된 위치 정보는 적어도 세가지 타입의 계층적인 위치 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the location information in which the physical sensor device is installed may include at least three types of hierarchical location information.
추가로 또는 대안으로, 상기 센서 엔티티 데이터 집합은 다중 레벨, 이진 또는 계량(meter) 데이터 타입 중 하나를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the sensor entity data set may include information indicating one of multiple levels, binary or meter data types.
추가로 또는 대안으로, 상기 센서 엔티티 데이터 집합은 상기 물리적 지표를 지시하는 엔티티 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다. Additionally or alternatively, the sensor entity data set may include information about an entity type indicating the physical indicator.
추가로 또는 대안으로, 상기 프로세서는 상기 복수의 프로토콜의 센서 데이터의 변경 알림에 따라 변경된 센서 데이터를 상기 통합 센서 데이터 모델에 따른 센서 데이터로 변환하여 저장하도록 구성될 수 있다. Additionally or alternatively, the processor may be configured to convert and store the changed sensor data into sensor data according to the integrated sensor data model according to a change notification of the sensor data of the plurality of protocols.
추가로 또는 대안으로, 상기 변경된 센서 데이터는 상기 복수의 프로토콜에 따른 각 물리 센서 디바이스로의 요청에 의해 수신될 수 있다. Additionally or alternatively, the modified sensor data may be received by request to each physical sensor device in accordance with the plurality of protocols.
추가로 또는 대안으로, 상기 변경된 센서 데이터는 상기 복수의 프로토콜에 따른 각 물리 센서 디바이스로의 요청 없이 수신될 수 있다. Additionally or alternatively, the modified sensor data can be received without a request to each physical sensor device according to the plurality of protocols.
추가로 또는 대안으로, 상기 프로세서는 상기 복수의 프로토콜의 센서 데이터 중 적어도 일부에 대해 등록된 이벤트의 조건이 만족되면, 해당 이벤트에 대응하는 메시지를 브로드캐스팅하도록 구성되고, 상기 조건은 상기 센서 디바이스 데이터 집합의 계층적인 위치 정보 및 상기 센서 엔티티 데이터 집합에 포함된 상기 물리적 지표를 지시하는 엔티티 타입 중 적어도 하나에 관한 것일 수 있다. Additionally or alternatively, the processor is configured to broadcast a message corresponding to the event if a condition of a registered event is satisfied for at least some of the sensor data of the plurality of protocols, wherein the condition is the sensor device data. And at least one of hierarchical position information of a set and an entity type indicating the physical indicator included in the sensor entity data set.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The problem solving methods are only a part of embodiments of the present invention, and various embodiments reflecting the technical features of the present invention are based on the detailed description of the present invention described below by those skilled in the art. Can be derived and understood.
본 발명은 기존의 다양한 이종 프로토콜 센서들의 통합 센서 데이터 모델을 제공하여 다양한 프로토콜 센서들을 통합/처리하는 목적으로 활용될 수 있는 효과를 갖는다.The present invention provides an integrated sensor data model of various existing heterogeneous protocol sensors and has an effect that can be utilized for the purpose of integrating / processing various protocol sensors.
본 발명은 통합 센서 데이터 모델을 통해 사용자에게 일관된 포맷의 센서 데이터를 제공하고, 사용자가 원하는 기준으로 그룹핑된 데이터를 제공하는 방법을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of providing a method of providing sensor data in a consistent format to a user through the integrated sensor data model, and providing data grouped by a user's desired criteria.
본 발명은 통합 센서 데이터 모델을 통해 사용자가 원하는 다양한 컨디션들을 조합하여 이벤트를 생성/등록하는 방법을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has an effect that can provide a method for creating / registering an event by combining various conditions desired by a user through an integrated sensor data model.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtained in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description in order to provide a thorough understanding of the present invention, provide an embodiment of the present invention and together with the description, illustrate the technical idea of the present invention.
도 1은 무선 센서 네트워크 아케텍쳐를 도시한다. 1 illustrates a wireless sensor network architecture.
도 2는 한 가정 내에 배치된 센서 에이전트와 센서 기기 또는 가전 기기를 도시한다. 2 shows a sensor agent and a sensor device or home appliance deployed in a home.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 동작을 도시한다. 3 illustrates a data processing operation according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이벤트 처리 동작을 도시한다. 4 illustrates an event processing operation according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델의 개요를 도시한다. 5 shows an overview of an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델의 데이터 구조를 도시한다. 6 illustrates a data structure of an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 Installation Id의 데이터 구조를 도시한다. 7 illustrates a data structure of Installation Id according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델의 속성을 표현하기 위한 인자를 위한 표현식 문법을 도시한다. 8 illustrates an expression grammar for a factor for expressing an attribute of an integrated sensor data model according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델의 속성을 표현하기 위한 작업 명령어를 위한 표현식 문법을 도시한다. 9 illustrates an expression grammar for a work instruction for expressing an attribute of an integrated sensor data model, according to an embodiment of the invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델의 속성의 조건을 표현하기 위한 조건의 표현식 문법을 도시한다. 10 illustrates an expression grammar of a condition for expressing a condition of an attribute of the integrated sensor data model according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델의 센서 에이전트 구조를 도시한다. 11 illustrates a sensor agent structure of an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 에이전트 클라이언트와 센서 에이전트 간의 API 호출 절차를 도시한다. 12 illustrates an API call procedure between a sensor agent client and a sensor agent according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 디바이스와 센서 에어전트 간의 측정 데이터 전송을 위한 절차를 도시한다. FIG. 13 illustrates a procedure for transmission of measurement data between a sensor device and a sensor air agent, according to an embodiment of the invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 갱신 시에 센서 에이전트 클라이언트와 센서 에이전트 간의 절차를 도시한다. 14 illustrates a procedure between a sensor agent client and a sensor agent at the time of sensor data update according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 갱신 시에 룰 엔진과 센서 에이전트 간의 절차를 도시한다. FIG. 15 illustrates a procedure between a rule engine and a sensor agent when updating sensor data according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 에이전트의 데이터 베이스 구조를 도시한다. 16 illustrates a database structure of a sensor agent according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 수신기의 구조를 도시한다. 17 illustrates a structure of a sensor data receiver according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 수신기의 기기 정보 처리를 위한 동작을 도시한다. 18 illustrates an operation for processing device information of a sensor data receiver according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 수신기의 데이터 정보 처리를 위한 동작을 도시한다. 19 illustrates an operation for processing data information of a sensor data receiver according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 에이전트 장치의 구조를 도시한다. 20 illustrates a structure of a sensor agent device according to an embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 블록도를 도시한다. 21 shows a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description, which will be given below with reference to the accompanying drawings, is intended to explain exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention. In addition, the same components will be described with the same reference numerals throughout the present specification.
도 2는 가정 내 설치된 센서 네트워크를 예시한다. 도시된 것과 같이 댁내의 센서들은 Z-Wave, BLE 및 ZigBee 등의 센서 네트워크뿐 아니라 냉장고, 에어컨 등의 가전기기에 포함되어 로컬 네트워크에도 존재할 수 있다. 센서 에이전트는 센서 네트워크와 로컬 네트워크에 존재하는 모든 상용 센서의 데이터를 수집한 후 본 발명에서 정의한 통합 센서 데이터 모델로 변환하여 이를 데이터 베이스/클라우드(DB/Cloud)에 저장하는 시스템이다. 2 illustrates a sensor network installed in a home. As shown in the drawing, sensors in the home may be included in sensor networks such as Z-Wave, BLE, and ZigBee, as well as home appliances such as refrigerators and air conditioners, and may exist in a local network. The sensor agent is a system that collects data of all commercial sensors existing in the sensor network and the local network, and then converts the data into an integrated sensor data model defined in the present invention and stores it in a database / cloud.
그리고 이렇게 가공한 센서 데이터를 쿼리/이벤트 기반으로 AllJoyn, OIC 등의 로컬 네트워크 영역 기기뿐 아니라, 클라우드를 통해 스마트폰, 태블릿 PC 등의 외부 네트워크 영역 기기에게도 제공할 수 있다. 추가로 단순하게 가공한 데이터뿐 아니라, 사용자가 원하는 기준에 따라 그룹핑된 데이터도 제공할 수 있다. 도 3은 이러한 일련의 데이터 처리를 위한 동작 흐름을 간략하게 정리하여 보여준다.The processed sensor data can be provided not only to local network area devices such as AllJoyn and OIC, but also to external network area devices such as smartphones and tablet PCs through the cloud based on query / event. In addition to simply processed data, it can provide data grouped according to the user's desired criteria. 3 briefly shows an operation flow for such a series of data processing.
센서 에이전트는 다양한 프로토콜의 센서 데이터를 수집할 수 있다(S310). 센서 에이전트는 상기 수집된 센서 데이터를 본 발명에서 정의한 통합 센서 데이터 모델로 변환할 수 있다(S320). 그리고나서, 센서 에이전트는 상기 변환된 데이터를 데이터 베이스/클라우드에 저장할 수 있다(S330). 센서 에이전트는 쿼리/이벤트 기반 또는 조건에 따라 그룹핑된 데이터를 클라이언트에게 제공할 수 있다(S340). The sensor agent may collect sensor data of various protocols (S310). The sensor agent may convert the collected sensor data into the integrated sensor data model defined in the present invention (S320). Then, the sensor agent may store the converted data in the database / cloud (S330). The sensor agent may provide the client with grouped data based on a query / event basis or a condition (S340).
또한, 통합 센서 데이터 모델을 통해서 원하는 컨디션들을 조합하여 센서 에이전트에 새로운 이벤트를 정의/등록하면, 컨디션에 부합될 때 이벤트를 발생시켜준다. 이러한 이벤트를 기반으로 로컬/외부 네트워크 영역 기기들을 자동으로 제어할 수 있는 IFTTT(if this, then that)와 같은 서비스를 동작 시킬 수도 있다. 도 4는 이러한 일련의 이벤트 처리를 위한 동작 흐름을 간략하게 정리하여 보여준다.In addition, by defining / registering a new event in the sensor agent by combining desired conditions through the integrated sensor data model, an event is generated when the condition is met. Based on these events, a service such as IFTTT (if this, then that) can automatically control local / external network area devices. 4 briefly illustrates an operation flow for processing a series of events.
센서 에이전트에 통한 센서 데이터 모델 기반의 컨디션을 조합한 이벤트가 정의 또는 등록될 수 있다(S410). 센서 에이전트는 데이터 베이스/클라우드를 통한 주기적인 컨디션 부합 여부를 체크할 수 있다(S420). 만약 컨디션에 부팝하면, 센서 에이전트는 이벤트를 제공할 수 있다. An event combining a sensor data model based condition through a sensor agent may be defined or registered (S410). The sensor agent may check whether the periodic condition is met through the database / cloud (S420). If you are in a condition, the sensor agent can provide an event.
통합 센서 데이터 모델Integrated Sensor Data Model
기존의 다양한 프로토콜들은 각각의 센서 데이터 모델을 가지고 있지만 이들을 한꺼번에 수집하여 유용한 정보를 제공하기 위해서는 통합 센서 데이터 모델이 필요하다. 이러한 통합 센서 데이터 모델이 없다면 각각의 데이터 모델을 처리하기 위한 개별 시스템이 프로토콜마다 필요하여 비효율적이고, 서로 다른 프로토콜들의 데이터가 개별적으로 관리되어 사용자에게 보다 유용한 정보를 제공하는데 있어 제약이 있을 수밖에 없다. Various existing protocols have their own sensor data models, but to collect them all at once and provide useful information, an integrated sensor data model is required. Without this integrated sensor data model, a separate system for processing each data model is required for each protocol, which is inefficient, and data of different protocols are managed separately to provide limitations in providing more useful information to a user.
또한, 기존의 센서 데이터 모델들을 사용하면 사용자가 원하는 기준에 따라 그룹핑된 데이터를 제공할 수 없다. 그리고 최근 사용자가 원하는 컨디션들을 조합하여 새로운 컨디션을 만들고 이 컨디션이 부합될 때 이벤트를 발생시키는 시스템들이 많은데, 기존의 데이터 모델들을 사용하면 이러한 컨디션으로 특정 데이터 값 외에 위치, 데이터 타입 등의 다른 정보들을 사용할 수 없다. In addition, using existing sensor data models may not provide data grouped according to a user's desired criteria. Recently, there are many systems that create new conditions by combining the conditions that the user wants and generate an event when the conditions are met. Existing data models allow other conditions such as location and data type to be used in addition to specific data values. Can not use it.
따라서 이러한 문제점들을 해결하고 보완하기 위한 새로운 통합 센서 데이터 모델을 정의한다.Therefore, we define a new integrated sensor data model to solve and solve these problems.
센서 데이터의 특징 및 처리 방식Sensor Data Features and Processing Methods
센서 데이터는 센서 기기뿐 아니라 가전기기를 포함한 다양한 기기를 통해 수집될 수 있다. 센서 기기들을 통해서는 알고 싶은 정보를 직접 얻을 수 있고, 센서를 내장한 가전기기들은 센서 데이터를 활용해 자동으로 기기를 제어할 수 있다.Sensor data may be collected through various devices including home appliances as well as sensor devices. You can get the information you want to know directly through the sensor devices, and home appliances with built-in sensors can automatically control the device using the sensor data.
센서 데이터는 데이터 타입에 따라 크게 3가지 종류로 나누어 볼 수 있다.Sensor data can be divided into three types according to data type.
첫 번째는 현재의 온도, 습도, 조도 등 측정한 값을 나타내는 데이터이다. 이러한 타입의 데이터는 현재 값 자체뿐 아니라 이전의 값들, 특정 기간 동안의 평균값들 모두 의미가 있을 수 있다. 따라서, 과거의 데이터를 저장하고 원하는 목적에 맞게 가공하는 일이 중요할 수 있다. The first is data indicating the measured values such as current temperature, humidity and illuminance. This type of data can be meaningful not only for the current value itself, but also for the previous values and the mean values for a particular time period. Therefore, it may be important to store historical data and process it for the desired purpose.
두 번째는 현재 문이 열렸는지, 움직임이 발생했는지 등의 어떤 상태 변화를 나타내는 데이터이다. 이러한 타입의 데이터는 현재나 과거의 상태 자체보다는 상태가 바뀌는 순간을 바로 알 수 있도록 실시간으로 데이터를 처리하는 일이 더 중요할 수 있다.The second is data indicating what state changes, such as whether the current door is open or if a movement has occurred. For this type of data, it may be more important to process the data in real time so that you know immediately when the state changes rather than the current or past state itself.
마지막으로 세 번째는 특정 기간 동안의 전력사용량, 가스사용량 등 누적된 값을 나타내는 데이터이다. 이러한 타입의 데이터는 실시간으로 처리하는 일은 중요하지 않으며, 특정 기간 단위로 누적된 값이 변하는 추이를 파악할 수 있도록 데이터를 제공하는 일이 중요할 수 있다.Finally, the third is data representing accumulated values such as power consumption and gas consumption during a specific period. It is not important to process this type of data in real time, and it may be important to provide data so that the cumulative value changes over time.
이에 따라 통합 센서 데이터 모델의 데이터 타입(type)는 멀티레벨(Multilevel), 바이너리(Binary), 미터(Meter)로 분류된다.Accordingly, data types of the integrated sensor data model are classified into multilevel, binary, and meter.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 센서 데이터 모델을 도시한다. 도 5에서, 센서 디바이스는 기본적인 기기 단위로 물리 센서 디바이스와 1대1로 매칭된다. 이러한 센서 디바이스는 1개 이상의 센서 엔티티들로 구성될 수 있다. 5 illustrates an integrated sensor data model according to one embodiment of the invention. In FIG. 5, the sensor device is matched one-to-one with the physical sensor device on a basic instrument basis. Such a sensor device may be composed of one or more sensor entities.
예를 들면, 1개의 센서 디바이스가 엔티티 타입이 "Temperature"와 "Luminance"인 2개의 센서 엔티티들을 가질 수 있다. 센서 엔티티는 센서 에이전트가 데이터를 수집하는 단위로서 "Temperature", "Luminance", "Humidity", "UV", "Motion", "Vibration" 등의 정보들이 센서 엔티티로 표현될 수 있다. 센서 데이터는 센서 디바이스에 의해 수집된 실제 데이터와 업데이트된 시간정보(Time Stamp)로 구성된다. 각각의 센서 엔티티는 이러한 센서 데이터들의 리스트를 가지고 있다.For example, one sensor device may have two sensor entities whose entity types are "Temperature" and "Luminance". The sensor entity is a unit in which a sensor agent collects data, and information such as "Temperature", "Luminance", "Humidity", "UV", "Motion", and "Vibration" may be represented as a sensor entity. The sensor data consists of actual data collected by the sensor device and updated time stamps. Each sensor entity has a list of such sensor data.
센서 엔티티는 앞서 언급한 데이터 타입에 따라 아래 표와 같이 멀티레벨, 바이너리, 미터 등의 3가지 데이터 타입으로 분류된다. 표 1은 3가지 데이터 타입과 하나의 미지의 데이터 타입을 나타낸다. 이러한 분류에 따라서 센서 엔티티의 데이터 구조 및 엔티티 타입이 다르게 정의된다.Sensor entities are classified into three data types, such as multilevel, binary, and meter, as shown in the table below, according to the aforementioned data types. Table 1 shows three data types and one unknown data type. According to this classification, the data structure and entity type of the sensor entity are defined differently.
표 1
도 6은 데이터 타입이 멀티레벨인 "Temperature" 센서 엔티티, 데이터 타입이 바이너리인 "Motion" 센서 엔티티, 데이터 타입이 미터인 "Electric" 센서 엔티티를 가지는 "MultiSensor" 센서 디바이스의 통합 센서 데이터 모델 구조의 예를 보여준다. 6 shows an integrated sensor data model structure of a "MultiSensor" sensor device having a "Temperature" sensor entity with a multilevel data type, a "Motion" sensor entity with a data type binary and a "Electric" sensor entity with a data type meter. An example is shown.
센서 sensor 디바이스의Device 데이터 구조 Data structure
센서 디바이스는 아래 표와 같은 구조로 되어 있다. 센서 디바이스는 물리 센서 디바이스와 관련된 정보와 센서 엔티티 ID들의 리스트를 가지고 있다. "Nickname"과 "Installation Id"는 사용자에 의해 입력되는 값이다. The sensor device has a structure as shown in the table below. The sensor device has a list of sensor entity IDs and information related to the physical sensor device. "Nickname" and "Installation Id" are values entered by the user.
표 2
타입이 Enum인 "protocol" 값은 아래 표와 같이 정의된다. 현재는 Z-Wave, ZigBee, BLE, Alljoyn, OIC 등을 포함한다.A "protocol" value of type Enum is defined in the table below. Currently it includes Z-Wave, ZigBee, BLE, Alljoyn, OIC, and so on.
표 3
"Installation Id"은 아래 표와 같이 센서 디바이스가 설치된 위치에 대한 정보를 담고 있는 Location, Boundary, Material의 ID를 포함하고 있다. Location은 위치에 대한 최상위 정보를 나타내고, Boundary, Material 순으로 하위 정보를 나타낸다. 예를 들면, 센서 디바이스가 설치된 위치가 '우리집 1층 거실 창문'이라고 하면 Location은 '우리집', Boundary는 '1층 거실', Material은 '창문'이라는 정보를 포함하게 된다. 아래 표 4 내지 7은 "Installation Id"와 그에 포함되는 정보를 나타낸다. 도 7은 표 4 내지 7에 나타낸 정보를 그림으로 도시한다. "Installation Id" contains the ID of Location, Boundary, and Material, which contains information about the location where the sensor device is installed as shown in the table below. Location represents the top level information about the location, and the sub information in the order of Boundary and Material. For example, if the location where the sensor device is installed is '1st floor living room window', the location will include 'My home', the Boundary is '1st floor living room', and the material 'Window'. Tables 4 to 7 below show "Installation Id" and information included therein. 7 shows the information shown in Tables 4 to 7 graphically.
표 4
표 5
표 6
표 7
이러한 센서 디바이스가 설치된 위치에 대한 정보를 통해서 다량의 센서 데이터들 중에서 원하는 위치의 데이터들만 묶어서 한꺼번에 제공할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 고층 빌딩에서 '5 층의 창문'에 있는 센서 데이터들만 수집하고 싶다면, 센서 에이전트는 "Boundary"와 "Material" 정보를 이용하여 원하는 데이터들을 제공할 수 있다. Through the information on the location where the sensor device is installed, it is possible to bundle only the data of the desired location among a large amount of sensor data and provide them at once. For example, if a user wants to collect only the sensor data in the '5th floor window' in a tall building, the sensor agent can provide the desired data using the "Boundary" and "Material" information.
또한, 사용자가 원하는 센서 디바이스들만 묶어서 관리할 수 있도록 아래 표와 같은 그룹을 생성할 수 있다. 그룹을 생성하고 센서 디바이스들을 추가함으로써 원하는 센서 디바이스들의 데이터를 한꺼번에 가져올 수도 있다. In addition, a group as shown in the following table can be created to bundle and manage only desired sensor devices. By creating a group and adding sensor devices, data of desired sensor devices may be imported at once.
표 8
데이터 타입이 멀티레벨인 센서 엔티티의 구조Structure of sensor entity with data level multilevel
데이터 타입이 멀티레벨인 센서 엔티티의 데이터 구조는 아래 표와 같다. 이 센서 엔티티는 데이터 타입, 카테고리, 엔티티 타입, 현재 값, 최소 값, 최대 값 등의 센서 데이터 관련된 정보와 센서 데이터들의 리스트를 포함하고 있다. The data structure of the sensor entity whose data type is multilevel is shown in the following table. This sensor entity contains a list of sensor data and sensor data related information such as data type, category, entity type, current value, minimum value and maximum value.
표 9
위 표에서 데이터 타입이 멀티레벨이므로 Data type은 표 1에 따라 값이 0x01이 되고, 센서 엔티티의 Category, Entity Type 값은 아래 표들과 같이 정의된다. Category는 아래 표와 같이 Environmental, Biometric, Electrical, Mechanical 4개로 분류된다.Since the data type is multilevel in the above table, the data type is 0x01 according to Table 1, and the category and entity type values of the sensor entity are defined as in the following table. The categories are classified into four categories, Environmental, Biometric, Electrical, and Mechanical, as shown in the table below.
표 10
이러한 Category의 분류를 통해서 다량의 센서 데이터들 중에서 원하는 범주의 데이터들만 묶어서 한꺼번에 제공할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 '환경 관련 범주'의 센서 데이터들만 수집하고 싶다면 센서 에이전트는 이 Category 정보를 이용하여 원하는 데이터들을 제공할 수 있다.Through this category classification, it is possible to bundle only the data of the desired category among a large amount of sensor data and provide them at once. For example, if a user wants to collect only sensor data of 'environment related category', the sensor agent can provide the desired data using this category information.
Category에 따라 엔티티 타입은 아래 표와 같이 분류되어 정의된다.By type, entity types are classified and defined as shown in the table below.
표 11
Sensor Data List는 센서 데이터들의 리스트로 구성되며, 센서 데이터의 데이터 구조는 아래 표와 같이 정의된다. 실제 센서 데이터의 값은 Value * 10Exponent가 된다. 예를 들면, Value가 2457이고 Exponent가 -2이면 실제 데이터의 값은 2457 * 10-2 = 24.57이 된다.The Sensor Data List consists of a list of sensor data, and the data structure of the sensor data is defined as shown in the table below. The actual sensor data will be Value * 10 Exponent . For example, if Value is 2457 and Exponent is -2, then the actual data is 2457 * 10 -2 = 24.57.
표 12
데이터 타입이 이진(binary)인 센서 엔티티의 데이터 구조Data structure of sensor entity whose data type is binary
데이터 타입이 이진인 센서 엔티티의 데이터 구조는 아래 표와 같다. 이 엔티티는 Data Type, Entity Type, Current Value의 센서 데이터 관련된 정보와 센서 데이터들의 리스트를 가지고 있다.The data structure of the sensor entity whose data type is binary is shown in the table below. This entity has a list of sensor data and sensor data related information such as data type, entity type, and current value.
표 13
데이터 타입이 이진이므로 데이터 타입은 표 1에 따라 0x02가 되고, 센서 엔티티의 엔티티 타입은 아래 표와 같이 정의된다. Since the data type is binary, the data type is 0x02 according to Table 1, and the entity type of the sensor entity is defined as shown in the table below.
표 14
센서 데이터 리스트는 센서 데이터들의 리스트로 구성되며, 센서 데이터의 데이터 구조는 아래 표와 같이 정의된다.The sensor data list consists of a list of sensor data, and the data structure of the sensor data is defined as shown in the table below.
표 15
데이터 타입이 미터(meter)인 센서 엔티티의 데이터 구조Data structure of sensor entity with data type meter
데이터 타입이 미터인 센서 엔티티의 데이터 구조는 아래 표와 같다.The data structure of the sensor entity whose data type is meter is shown in the table below.
표 16
데이터 타입이 미터이므로 데이터 타입은 표 1에 따라 0x03이 되고, 센서 엔티티의 엔티티 타입은 아래 표와 같이 정의된다. Since the data type is a meter, the data type is 0x03 according to Table 1, and the entity type of the sensor entity is defined as shown in the table below.
표 17
Sensor Data List는 센서 데이터들의 리스트로 구성되며, 센서 데이터의 데이터 구조는 아래 표와 같이 정의된다. 멀티레벨과 마찬가지로 실제 센서 데이터의 값은 Value * 10Exponent가 된다. 예를 들면, Value가 3798이고 Exponent가 -3이면 실제 데이터의 값은 3798 * 10-3 = 3.798이 된다.The Sensor Data List consists of a list of sensor data, and the data structure of the sensor data is defined as shown in the table below. As with multilevel, the actual sensor data has a value of 10 Exponent . For example, if Value is 3798 and Exponent is -3, the actual data value is 3798 * 10 -3 = 3.798.
표 18
통합 센서 데이터 모델을 활용하기 위한 표현 식Expressions to leverage the integrated sensor data model
센서의 특성상 빌딩이나 집에 많은 수의 센서를 설치하는 경우가 많고 이러한 많은 양의 센서의 정보를 관리하기 위해서는 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델의 속성 값을 이용하여 효과적으로 표현할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 표현하기 위한 문법은 다음과 같다. Due to the nature of the sensor, a large number of sensors are often installed in a building or a house, and in order to manage information of such a large amount of sensors, a method that can be effectively expressed using the attribute values of the integrated sensor data model described above is required. The syntax to express this is as follows:
인자(Argument)Argument
인자(Argument)는 통합 센서 데이터 모델의 속성을 표현하기 위한 최소한의 표현 식이다. 인자를 통하여 센서 데이터 모델의 속성 값에 대한 조건을 표현할 수 있다. 도 8은 인자를 위한 문법을 도시한다. Argument is the minimum expression to express the property of the integrated sensor data model. Factors can be used to express conditions for property values of the sensor data model. 8 shows the syntax for arguments.
위의 표에서 사용할 수 있는 인자들은 각각 통합 센서 데이터 모델에서 정의한 Sensor Device, SensorEntity 등의 속성들과 일치한다. TimeRange는 뒤에서 설명할 조건(Condition)의 역사적 데이터 집성 함수(Historical data aggregate function)를 위해 필요한 Argument로 첫번째 Time 값은 범위의 처음, 두번째 Time값은 범위의 끝을 의미한다. 도 8을 보면 TimeRange의 범위의 처음 값을 생략할 수 있는데 이 경우 처음 값은 최초의 측정 시간을 의미한다. 마찬가지로 범위의 끝 값을 생략할 경우 끝 값은 현재 시간을 의미한다.The factors that can be used in the above table correspond to the properties of Sensor Device, SensorEntity, etc. defined in the integrated sensor data model. TimeRange is an argument required for the historical data aggregate function of the condition described later, where the first time value is the beginning of the range and the second time value is the end of the range. Referring to FIG. 8, the first value of the range of TimeRange may be omitted, in which case the first value means the first measurement time. Likewise, if you omit the end value of the range, the end value represents the current time.
인자의 예로, "SensorEntity의 DataType 속성 값이 Meter"를 표현식으로 표현하면 다음과 같다.For example, the expression "SensorEntity's DataType property value is Meter" is expressed as the following expression.
DataType="Meter"DataType = "Meter"
작업 명령어(Statement)Job Statement
작업 명령어(Statement)는 AND와 OR를 이용하여 앞서 설명한 여러 인자들을 조합하여 SensorDevice나 SensorEntity를 선택하기 위한 조건을 표현하기 위한 표현 식으로 작업 명령어를 위한 문법은 도 9에 도시된다. An operation command is an expression for expressing a condition for selecting a SensorDevice or a SensorEntity by combining various factors described above using AND and OR. The syntax for the operation command is shown in FIG. 9.
위의 표현 식을 사용하면 인자에서 제공하는 속성 조건을 조합하여 원하는 조건을 작성할 수 있다. "(", ")"는 AND와 OR 연산의 우선순위를 사용자가 정할 수 있도록 하기 위함이다. Using the expression above, you can combine the attribute conditions provided by the arguments to create the condition you want. "(", ")" Is to allow the user to set the priority of AND and OR operations.
예를 들어, 거실(LocationId: 1, BoundaryId: 1)에 있는 모든 온도계(EntityType: 2) 혹은 안방(LocationId:1, BoundaryId:2)에 있는 모든 온도계를 표현하려 하면 다음과 같다.For example, to represent all the thermometers (EntityType: 2) in the living room (LocationId: 1, BoundaryId: 1) or all the thermometers in the room (LocationId: 1, BoundaryId: 2) as follows.
(Location=1 AND Boundary=1 AND EntityType=2) OR (Location=1 AND Boundary=2 AND EntityType=2)(Location = 1 AND Boundary = 1 AND EntityType = 2) OR (Location = 1 AND Boundary = 2 AND EntityType = 2)
조건(Condition)Condition
조건은 SensorData의 조건을 표현하기 위한 표현 식으로 조건을 위한 문법은 도 10과 같다. The condition is an expression for expressing the condition of the SensorData, and the syntax for the condition is shown in FIG. 10.
도 10을 보면, [Comparator]는 비교 연산자로서 ==, !=, >, <, >=, <= 를 사용할 수 있다. LVAL, AVG, CNT등 {SubCondition}의 가장 앞에 올 수 있는 문자열들은 집성 함수를 나타내며, 최신 값에 대한 집성을 수행하는 함수와 역사적 데이터(historical data)에 대한 연산을 수행하는 함수로 분류된다. CNT를 제외한 모든 함수는 두 개의 파라미터를 가지는데, 첫번째 파라미터는 집성할 센서 데이터의 엔티티 타입이고, 두번째 파라미터는 SensorDevice나 SensorEntity를 분류할 조건을 표현한 {Statement}이다. 즉, CNT를 제외한 모든 함수의 첫번째 파라미터는 함수의 결과 값에 대한 EntityType이므로, 목표 설정 값을 의미하는 (TargetValue)의 EntityType이라고 할 수 있다.Referring to FIG. 10, [Comparator] may use ==,! =,>, <,> =, And <= as comparison operators. The strings that can precede the {SubCondition} such as LVAL, AVG, CNT, etc. represent aggregate functions, and are classified into functions that perform aggregation on the latest values and operations on historical data. All functions except CNT have two parameters. The first parameter is the entity type of sensor data to be aggregated, and the second parameter is {Statement} representing a condition to classify a SensorDevice or SensorEntity. That is, the first parameter of all functions except the CNT is an EntityType of the result value of the function, and thus can be called an EntityType of (TargetValue), which means a target setting value.
본 명세서에서 사용되는 최신 값에 대한 집성 함수는 다음과 같다.The aggregation function for the latest value used in the present specification is as follows.
표 19
예를 들어 집(Location.Id=3)에 설치된 특정 온도센서(SensorDevice.Id=1, SensorEntity.EntityType=2)의 값이 30도보다 크고 안방(Boundary.Id=4)에 설치된 모든 온도 센서가 20보다 큰 경우에 대한 조건을 작성하면 다음과 같다.For example, if a particular temperature sensor (SensorDevice.Id = 1, SensorEntity.EntityType = 2) installed in the house (Location.Id = 3) has a value greater than 30 degrees and all temperature sensors installed in the main room (Boundary.Id = 4) If the condition for the case larger than 20 is written,
(LVAL(1, 2) > =30) AND (MIN(2, (Location=3 AND Boundary=4)) >= 20)(LVAL (1, 2)> = 30) AND (MIN (2, (Location = 3 AND Boundary = 4))> = 20)
역사적 데이터 집성 함수는 측정 누적 값에 대한 집성 함수를 나타내며 {Statement}의 인자를 통해 시간 구간을 정할 수 있다. 역사적 데이터 집성 함수의 내용은 다음과 같다.The historical data aggregation function represents the aggregation function for the measurement cumulative value and the time interval can be determined by the factor of {Statement}. The contents of the historical data aggregation function are as follows.
표 20
위 표에서 TimeRange는 {statement}에 포함된 인수를 의미하며, 해당 {statement}에 TimeRange 인수가 없을 경우는 전체 역사적 데이터에 대한 집성을 수행함을 의미한다.In the above table, TimeRange means the argument included in {statement}. If there is no TimeRange argument in the {statement}, it means that the entire historical data is aggregated.
예를 들어, 집안(Location.Id=1)의 2015년 9월 1일부터 2015년 10월 1일까지의 평균 온도(EntityType=2)가 30도가 넘을 경우에 대한 조건은 다음과 같다.For example, the condition for the case where the average temperature (EntityType = 2) from September 1, 2015 to October 1, 2015 of the house (Location.Id = 1) exceeds 30 degrees is as follows.
HAVG (2, (Location=1 AND TimeRange=(2015-09-01:2015-10-01)) )HAVG (2, (Location = 1 AND TimeRange = (2015-09-01: 2015-10-01)))
사용자 정의 이벤트와 조건Custom events and conditions
사용자 정의 이벤트와 조건은 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델과 표현식을 이용하여 사용자가 원하는 조건을 Condition 문법을 이용하여 등록할 수 있고, 조건이 만족될 때 이벤트를 발생하도록 하는 서비스로서 센서 에이전트의 이벤트 관리자가 제공한다. User-defined events and conditions can be registered using the condition grammar using the integrated sensor data model and expressions described above, and the event agent of the sensor agent can generate an event when the condition is satisfied. to provide.
센서의 값이 사용자가 원하는 값에 도달하였을 때에 대한 조건식을 등록하여야 하기 때문에 조건 문법을 사용한다. The conditional grammar is used because the conditional expression should be registered when the value of the sensor reaches the desired value.
이벤트는 앞서 설명한 문법으로 작성된 조건을 만족할 때 로컬 네트워크에 브로드캐스트(broadcast)되는 메시지를 의미하며, 해당 이벤트에 설정된 조건을 만족할 때 트리거된다. 이벤트의 구조는 다음과 같다.An event means a message that is broadcasted to the local network when the condition written in the above-described grammar is satisfied, and is triggered when the condition set in the corresponding event is satisfied. The structure of the event is as follows:
표 21
위 표는 이벤트를 등록하기 위한 데이터 테이블을 나타내고 조건이 만족되었을 때는 Event Name만 로컬 네트워크에 브로드캐스트된다. 추가적으로, 센서 에이전트가 원격 디바이스나 클라우드에 연결될 경우 이들에게도 해당 이벤트가 전달된다.The above table shows a data table for registering an event. When the condition is satisfied, only the event name is broadcasted to the local network. In addition, when a sensor agent connects to a remote device or cloud, the event is also sent to them.
예를 들어, 거실의 온도가 30도 이상이고 습도가 50% 이상일 때 에어컨을 제습 모드로 켜기 위해 사용자가 이벤트를 등록하기 위한 예는 다음과 같다. 여기서, 거실의 온도 센서의 Device Id는 12, 습도 센서의 Device Id는 11이라고 하면 다음과 같이 이벤트를 정의할 수 있다.For example, a user registers an event to turn on the air conditioner in the dehumidification mode when the temperature of the living room is 30 degrees or more and the humidity is 50% or more. Here, if the device Id of the temperature sensor of the living room is 12 and the device Id of the humidity sensor is 11, an event may be defined as follows.
표 22
좀더 복잡한 예로 별장(LocationId: 1)의 거실(BoundaryId: 3)에 있는 모든 온도계의 평균값이 30도 이상이고 모든 습도계의 평균값이 60% 이상일 때의 이벤트를 설정하기 위한 예는 다음과 같다.As a more complex example, the following is an example of setting an event when the average value of all the thermometers in the living room (BoundaryId: 3) of the VacationId: 1 is more than 30 degrees and the average value of all the hygrometers is more than 60%.
표 23
센서 에이전트 Sensor agent 아키텍쳐Architecture
도 11은 센서 에이전트의 구조를 나타낸다. 센서 에이전트는 접속 프레임워크(connectivity framework)와 독립적으로 설계하였다. 센서 에이전트 클라이언트의 애플리케이션은 하위 계층의 구현이 어떻게 되어 있는지는 알 필요가 없으며 단지 센서 에이전트의 인터페이스만 알고 있으면 되기 때문에 애플리케이션이 하위 계층의 변경에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 마찬가지로, 센서 에이전트 관리자는 센서 에이전트 인터페이스를 기준으로 네트워크 접속 부분을 완전히 분리하였기 때문에 다른 통신 프레임워크로 변경되더라도 해당 부분은 영향을 받지 않는다. 11 shows the structure of a sensor agent. The sensor agent is designed independently of the connectivity framework. The application of the sensor agent client does not need to know how the lower layer is implemented, and only needs to know the interface of the sensor agent, so the application is not affected by the change of the lower layer. Similarly, since the sensor agent manager completely separates the network connection part based on the sensor agent interface, the part is not affected even if it is changed to another communication framework.
도 12는 센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션의 센서 에이전트 인터페이스에서 제공하는 API(application program interface) 호출에 대한 시퀀스이다. 센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션(121)은 센서 에이전트 프록시(122)에게 센서 디바이스 리스트에 대해 요청하고, 그 요청을 순차적으로 센서 에이전트 측으로 전달되어 상기 센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션이 그에 대한 응답을 수신하는 동작을 도시한다. 12 is a sequence of API (application program interface) calls provided by a sensor agent interface of a sensor agent client application. The sensor agent client application 121 shows the operation of requesting the sensor agent proxy 122 for the sensor device list and forwarding the request to the sensor agent side sequentially so that the sensor agent client application receives the response.
도 13은 센서 에이전트가 센서에 직접 센서 데이터를 요청하거나, 혹은 센서가 센서 데이터를 센서 에이전트로 전송할 때에 대한 시퀀스로서, 상용 센서로부터 수신한 센서 데이터를 센서 에이전트의 데이터 베이스에 저장하는 절차를 도시한다. FIG. 13 is a sequence of when a sensor agent requests sensor data directly from a sensor or when the sensor transmits sensor data to the sensor agent, and illustrates a procedure of storing sensor data received from a commercial sensor in a database of the sensor agent. .
도 14는 센서의 데이터 갱신이 발생했을 때 센서 에이전트가 센서 에이전트 클라이언트에게 해당 내용을 알려주는 시퀀스를 도시한다. 센서 데이터 코어(145)가 센서의 센서 데이터를 AddEntity()를 통하여 수신하게 되면 데이터 베이스 관리자(144)는 해당 센서 데이터를 DB에 저장함과 동시에 센서 에이전트 클라이언트에게 변경된 센서 데이터에 관한 정보를 알려준다.14 illustrates a sequence in which a sensor agent informs a sensor agent client of its contents when data update of a sensor occurs. When the sensor data core 145 receives the sensor data of the sensor through AddEntity (), the database manager 144 stores the sensor data in the DB and informs the sensor agent client about the changed sensor data.
도 15는 이벤트를 발생시키는 시퀀스를 도시한다. 센서 데이터 코어(156)가 센서의 센서 데이터를 AddEntity()를 통하여 수신하게 되면 데이터 베이스 관리자(155)는 이벤트 관리자(154)에게 변경된 센서 데이터 정보를 알려주고, 이벤트 관리자는 관련된 조건에 대한 만족 여부를 검사하여 만족할 시에 해당 정보를 로컬 네트워크에 브로드캐스트한다. 15 shows a sequence for generating an event. When the sensor data core 156 receives the sensor data of the sensor through AddEntity (), the database manager 155 informs the event manager 154 of the changed sensor data information, and the event manager determines whether the related condition is satisfied. When the test is satisfied, the information is broadcast to the local network.
이하, 센서 에이전트 클라이언트와 센서 에이전트의 구성에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration of the sensor agent client and the sensor agent will be described.
센서 에이전트 프록시(Sensor Agent Proxy)Sensor Agent Proxy
센서 에이전트 인터페이스를 상속받아 구현된 모듈로, 원격에 있는 센서 에이전트의 로컬 대변자 역할을 하는 모듈이다. 즉, 센서 에이전트 프록시는 센서 에이전트와 같은 API를 가지도록 구현되었으며, 원격 호출에 대한 구현은 프록시가 내부에서 처리하기 때문에 센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션은 센서 에이전트 프록시를 통하여 센서 에이전트를 직접 호출하는 것처럼 사용할 수 있다. 센서 에이전트 프록시는 해당 요청을 센서 에이전트 스텁(stub)에게 전달하고 그 결과 센서 에이전트 스텁으로부터 수신하여 센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션에게 전달한다.A module that inherits the sensor agent interface and is a module that acts as a local representative of a remote sensor agent. That is, the sensor agent proxy is implemented to have the same API as the sensor agent, and since the implementation for the remote call is handled internally by the proxy, the sensor agent client application can be used as if the sensor agent is directly called through the sensor agent proxy. . The sensor agent proxy forwards the request to the sensor agent stub, which in turn receives it from the sensor agent stub and forwards it to the sensor agent client application.
센서 에이전트 Sensor agent 스텁Stub (( SensorAgentSensorAgent Stub) Stub)
센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션이 센서 에이전트 프록시의 API를 호출하면 센서 에이전트 프록시는 원격의 센서 에이전트 스텁으로 해당 요청을 전달한다. 센서 에이전트 스텁은 센서 에이전트 프록시로부터 수신한 요청에 대응되는 센서 에이전트의 API를 센서 에이전트에 직접 호출하여 그 결과를 센서 에이전트 프록시에게 전달하는 역할을 수행한다. 즉, 센서 에이전트 클라이언트 애플리케이션의 대행자로 볼 수 있다.When the sensor agent client application calls the sensor agent proxy's API, the sensor agent proxy forwards the request to the remote sensor agent stub. The sensor agent stub serves to directly call the sensor agent's API corresponding to the request received from the sensor agent proxy to the sensor agent and deliver the result to the sensor agent proxy. That is, it can be viewed as an agent for a sensor agent client application.
센서 에이전트 인터페이스(Sensor agent interface ( SensorAgentSensorAgent Interface) Interface)
센서 에이전트의 기능부와 연결부를 분리하기 위한 기준이 되는 인터페이스이자 센서 에이전트의 API이다. It is an interface that separates the functional unit and the connection unit of the sensor agent and the API of the sensor agent.
센서 sensor 디바이스device 인터페이스(Sensor Device Interface) Sensor Device Interface
센서 에이전트에서 센서 디바이스의 조회/관리를 위해 제공하는 인터페이스로 내용은 다음과 같다.Interface provided for inquiry / management of sensor device in sensor agent.
표 24
센서 데이터 인터페이스(Sensor Data Interface)Sensor Data Interface
센서 에이전트에서 센서의 측정 값들의 조회를 위해 제공하는 인터페이스로 해당 Method를 통하여 최신 측정 값 및 누적 측정 값을 조회할 수 있다.This is an interface provided by the sensor agent to inquire the measurement values of the sensor. The latest measurement value and the cumulative measurement value can be inquired through the corresponding method.
표 25
센서 이벤트 인터페이스(Sensor Event Interface)Sensor Event Interface
센서 에이전트에서 사용자가 설정한 이벤트를 조회/ 관리 하기 위해 제공하는 인터페이스로 다음과 같다.The interface provided to inquire / manage events set by users in the sensor agent is as follows.
표 26
센서 sensor 디바이스device 시그널(Sensor Device Signal) Sensor Device Signal
센서 에이전트에서 센서 디바이스의 상태가 변경되었을 때 센서 에이전트 클라이언트에게 보내는 신호로서 다음과 같다.Signal sent to the sensor agent client when the state of the sensor device changes in the sensor agent.
표 27
센서 데이터 시그널(Sensor Data Signal)Sensor Data Signal
센서 에이전트에 등록된 센서 엔티티의 값이 변경되었을 때 센서 에이전트 클라이언트에게 전송하는 신호로 다음과 같다.This is a signal sent to the sensor agent client when the value of the sensor entity registered in the sensor agent is changed.
표 28
센서 에이전트 매니저(Sensor Agent Manager ( SensorAgentSensorAgent Manager) Manager)
센서 에이전트 매니저는 센서 에이전트 인터페이스를 상속받아 센서 에이전트의 기능을 제공하는 주체이다. 주요 기능으로는,The sensor agent manager inherits the sensor agent interface to provide the function of the sensor agent. As a main feature,
- 센서 에이전트 수신기로부터 받은 측정 정보를 DB에 저장/ 관리-Save / manage measurement information received from sensor agent receiver in DB
- 사용자의 이벤트와 해당 이벤트의 발생 조건을 등록/관리-Register / manage user's events and conditions
- 센서 측정 정보가 변경될 때마다 사용자가 정의한 이벤트의 조건을 만족하는지 검사하여 이벤트를 트리거-Whenever the sensor measurement information changes, the event is triggered by checking whether the condition of the user defined event is satisfied.
센서 에이전트 매니저는 이러한 기능들을 이후 설명할 센서 에이전트 인터페이스를 통하여 상위 계층에게 제공한다. The sensor agent manager provides these functions to higher layers through the sensor agent interface described later.
센서 에이전트 매니저는 크게 3가지 모듈로 구성되어 있다. 하나는, 데이터 베이스 관리자로서, 센서 데이터의 흐름을 관리하는 역할을 수행한다. 두 번째는, 이벤트 관리자로서, 이벤트의 등록, 조건 확인 및 발생을 관리하는 역할을 수행한다. 마지막으로, 데이터 베이스는 측정 데이터를 물리적으로 저장하는 역할을 수행한다.The sensor agent manager consists of three modules. One is a database manager, which manages the flow of sensor data. Second, as an event manager, it manages registration of events, condition checking, and occurrence. Finally, the database serves to physically store the measurement data.
데이터 베이스 관리자(Database Manager)Database Manager
데이터 베이스 관리자는 센서 데이터에 대한 요청 처리를 담당하는 모듈로 상위 레이어에 제공하는 API인 센서 에이전트 인터페이스 중에서 센서 장치 인터페이스와 센서 데이터 인터페이스, 그리고 센서 데이터 시그널에 대한 처리를 담당한다. 그리고, 데이터 베이스 관리자는 센서 에이전트 리시버로부터 비동기로 수신된 센서 데이터에 대한 처리를 담당한다. 즉, 데이터 베이스 관리자는 센서 데이터의 흐름을 관리하는 역할을 수행한다. 추가적으로, 데이터 베이스 관리자는 센서 데이터가 변경되었을 때 센서 에이전트 클라이언트에게 갱신 신호를 전송하는 역할도 수행한다. The database manager is a module that handles requests for sensor data and handles sensor device interface, sensor data interface, and sensor data signal among sensor agent interfaces, which are APIs provided to upper layers. The database manager is responsible for processing sensor data asynchronously received from the sensor agent receiver. That is, the database manager manages the flow of sensor data. In addition, the database manager also transmits an update signal to the sensor agent client when the sensor data is changed.
이벤트 관리자(Event Manger)Event Manager
이벤트 관리자는 센서 에이전트 인터페이스를 통한 이벤트 등록/ 관리하는 역할과, 센서 데이터 갱신시 이벤트의 조건이 만족하는지를 검사하여 해당 이벤트를 트리거하는 역할을 수행한다. 그리고, 이벤트 관리자는 상위 레이어에 제공하는 API인 센서 에이전트 인터페이스 중에서 센서 이벤트 인터페이스에 대한 처리를 담당한다.The event manager plays a role of registering / managing an event through the sensor agent interface and triggering a corresponding event by checking whether an event condition is satisfied when updating sensor data. The event manager is responsible for processing the sensor event interface among the sensor agent interfaces, which are APIs provided to the upper layer.
센서 데이터 베이스(Sensor Database)Sensor Database
센서 데이터 데이스는 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델을 기초로 하여 설계된 데이터 베이스로서 센서 디바이스의 정보를 저장하는 테이블과 센서 데이터를 저장하는 테이블, 그리고 센서에 대한 부가 정보인 설치 위치와 사용자 지정 그룹을 저장하는 테이블로 구분된다. 도 16은 센서 데이터 베이스의 테이블 설계 다이어그램이다. The sensor data data is a database designed based on the integrated sensor data model described above. The sensor data data includes a table for storing information of the sensor device, a table for storing sensor data, and an installation location and a custom group, which are additional information about the sensor. It is divided into tables. 16 is a table design diagram of a sensor database.
- 센서 디바이스 테이블Sensor device table
센서 디바이스 테이블은 센서 디바이스에서 가지고 올 수 있는 정보를 저장하기 위해 정의된 테이블이다. 즉, 센서 디바이스 테이블은 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델의 센서 디바이스의 정보를 저장한다.The sensor device table is a table defined for storing information that can be brought from the sensor device. That is, the sensor device table stores the information of the sensor device of the integrated sensor data model described above.
- 센서 데이터 테이블Sensor data table
센서 데이터 테이블은 센서가 측정한 데이터를 저장하기 위한 테이블로 센서 측정 데이터의 센서 엔티티 정보는 SensorValuePropertyId를 통하여 알 수 있다. 측정 데이터의 값은 지수부(Significand)와 정수부(exponent)로 나뉘어 각각 저장되며, 시간 정보는 해당 값이 측정된 시간을 의미한다. 즉, 센서 데이터 테이블은 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델의 센서 데이터의 정보를 저장한다.The sensor data table is a table for storing data measured by the sensor. The sensor entity information of the sensor measurement data can be known through the SensorValuePropertyId. The value of the measured data is divided into an exponent part and an exponent part, respectively, and time information means a time at which the corresponding value is measured. That is, the sensor data table stores information of sensor data of the integrated sensor data model described above.
- 센서 엔티티 테이블Sensor entity table
센서 엔티티 테이블은 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델의 센서 엔티티의 정보를 저장하는 테이블이다. 센서 데이터는 SensorValuePropertyId를 가짐으로서 해당 센서 데이터가 어떠한 값을 나타내는지 알 수 있다.The sensor entity table is a table that stores information of sensor entities of the integrated sensor data model described above. The sensor data has a SensorValuePropertyId, so it can be known what value the corresponding sensor data represents.
센서 데이터 수신기(Sensor Data Receiver)Sensor Data Receiver
센서 데이터 수신기는 다양한 프로토콜 스택(Protocol Stack)을 통해 물리 디바이스의 기기 정보와 기기가 가지고 있는 센서 데이터 정보를 수집하여 통합 센서 데이터 모델로 가공하는 역할을 수행하며, 이러한 정보의 변화가 발생하면 정보를 업데이트하고 신호를 전송해 이를 알리는 역할을 수행한다.The sensor data receiver collects the device information of the physical device and the sensor data information of the device through various protocol stacks and processes them into an integrated sensor data model. It updates and sends a signal to inform it.
센서 데이터 수신기 아키텍처(Sensor Data Receiver Architecture)Sensor Data Receiver Architecture
센서 데이터 수신기는 도 17과 같이 크게 데이터 수신기 코어(core) 모듈, 프로토콜 어댑터(adapter) 모듈, 어댑터 인터페이스로 나눌 수 있다.The sensor data receiver may be classified into a data receiver core module, a protocol adapter module, and an adapter interface as shown in FIG. 17.
데이터 수신기 코어 모듈은 프로토콜 어댑터 모듈들을 정상적으로 동작시킬 수 있도록 센서 데이터 수신기 외부로 인터페이스를 제공하고, 프로토콜 어댑터 모듈을 통해 데이터를 요청하는 역할을 수행한다. 또한, 데이터 수신기 코어 모듈은 기기상태/데이터의 변경 시 프로토콜 어댑터 모듈로부터 기기/데이터 정보를 받아 처리하는 역할도 수행한다. The data receiver core module provides an interface to the outside of the sensor data receiver so that the protocol adapter modules can be normally operated, and requests data through the protocol adapter module. In addition, the data receiver core module also receives and processes the device / data information from the protocol adapter module when the device state / data is changed.
어댑터 인터페이스는 프로토콜 어댑터 모듈들이 공통으로 사용하는 인터페이스로서 데이터 수신기 코어 모듈이 프로토콜 스택들을 정상적으로 동작시키고, 프로토콜 스택에 데이터를 요청할 수 있는 인터페이스를 제공한다.The adapter interface is an interface commonly used by protocol adapter modules, and provides an interface through which the data receiver core module operates the protocol stacks normally and requests data from the protocol stack.
프로토콜 어댑터 모듈은 프로토콜 스택으로부터 기기상태/데이터의 변경에 대한 알림을 받으면 관련 정보와 기기/데이터 정보를 데이터 수신기 코어 모듈로 전달해주고, 디바이스 정보 관리자를 통해서 Device Id, Entity Id, Entity Type 등의 필요한 정보만 저장/관리한다.When the protocol adapter module receives notification of device status / data change from the protocol stack, the protocol adapter module transmits the relevant information and device / data information to the data receiver core module, and the device ID manager, device id, entity type, etc. Only store / manage information.
그리고, 프로토콜 스택은 각각의 물리 디바이스들과 통신할 수 있는 인터페이스를 제공해주며, 물리 디바이스의 기기/데이터 정보를 관리한다. 프로토콜 스택은 상기 프로토콜 스택에 의해 제공되는 인터페이스를 통해 물리 디바이스에게 데이터를 요청하고, 이를 수신하여 프로토콜 어댑터 모듈에게 정보를 제공하는 역할을 수행한다. 또한, 프로토콜 스택에 해당 프로토콜의 기기상태/데이터의 변경에 대한 알림을 받을 수 있는 리스너(Listener)를 등록하면 알림 발생 시 정보를 받을 수 있다. The protocol stack provides an interface for communicating with each physical device and manages device / data information of the physical device. The protocol stack is responsible for requesting data from the physical device through an interface provided by the protocol stack, receiving the information, and providing information to the protocol adapter module. In addition, if a listener is registered in the protocol stack that can receive notification of device status / data change of the protocol, information can be received when the notification occurs.
도 18은 센서 데이터 수신기의 기기정보 처리를 위한 동작 흐름을 간략하게 정리하여 보여준다. 먼저, 센서 데이터 수신기는 어댑터 매니저를 통해 프로토콜 어댑터 모듈과 프로토콜 스택을 초기화시키고 작동을 시작하게 한다(S1801). 프로토콜 어댑터 모듈이 초기화될 때, 스택 매니저가 스택 통지 매니저를 통해 프로토콜 스택에 기기상태의 변경 알림을 받기 위한 리스너를 등록한다(S1801-a). 어댑터 매니저는 센서 에이전트 클라이언트의 요청에 의해 기기 검색을 시작하고(S1802), 프로토콜 스택은 새로이 검색된 기기를 추가할 수 있다(S1803). 기기가 추가되면, 등록했던 리스너를 통해 기기가 추가되었다는 알림이 올라온다(S1804). 기기 추가 알림이 올라오면, 스택 통지 매니저는 신호 전송기를 통해서 기기가 추가되었다는 것을 센서 에이전트 클라이언트로 알리기 위한 이벤트 전송을 요청한다(S1804-a). 그리고, 스택 통지 매니저는 기기정보를 디바이스/데이터 업데이터로 전달해 통합 센서 데이터 모델로 변환하고(S1805), 변환한 기기정보의 추가를 디바이스/데이터 업데이터에게 요청한다(S1806). 또한, 스택 통지 매니저는 통합 센서 데이터 모델로 변환 시 발급받은 Device Id, Entity Id 등의 추후 필요한 정보들을 디바이스 정보 매니저를 통해 저장한다(S1804-b).18 briefly illustrates an operation flow for processing device information of a sensor data receiver. First, the sensor data receiver initializes the protocol adapter module and the protocol stack and starts the operation through the adapter manager (S1801). When the protocol adapter module is initialized, the stack manager registers a listener for receiving notification of device state change in the protocol stack through the stack notification manager (S1801-a). The adapter manager may start the device search by the request of the sensor agent client (S1802), and the protocol stack may add a newly discovered device (S1803). When the device is added, a notification that the device has been added through the registered listener comes up (S1804). When the device addition notification comes up, the stack notification manager requests an event transmission for notifying the sensor agent client that the device has been added through the signal transmitter (S1804-a). The stack notification manager transmits the device information to the device / data updater to convert the device information into the integrated sensor data model (S1805), and requests the device / data updater to add the converted device information (S1806). In addition, the stack notification manager stores later necessary information such as Device Id and Entity Id, which are issued upon conversion to the integrated sensor data model (S1804-b).
도 19는 센서 데이터 수신기의 데이터 정보 처리를 위한 동작 흐름을 간략하게 정리하여 보여준다. 센서 데이터 수신기는 어댑터 매니저를 통해 프로토콜 어댑터 모듈과 프로토콜 스택을 초기화시키고 작동을 시작하게 한다(S1901). 프로토콜 어댑터 모듈이 초기화될 때 스택 매니저가 스택 통지 매니저를 통해 프로토콜 스택에 데이터의 변경 알림을 받기 위한 리스너를 등록한다(S1901-a). 어댑터 매니저는 프로토콜 어댑터 모듈이 시작되면, 데이터 요청자 스케줄러(requester scheduler)를 가동시켜 주기적으로 데이터 요청자를 통해 기기에게 데이터를 요청할 수 있다(S1902). 이러한 요청에 의해서나, 요청이 없더라도 기기가 스스로 변경된 데이터를 전송해 주면(S1903-b), 프로토콜 스택에 등록했던 리스너를 통해서 데이터가 변경되었다는 알림이 올라온다(S1903). 데이터 변경 알림이 올라오면, 신호 전송기를 통해 데이터가 변경되었다는 것을 센서 에이전트 클라이언트로 알리기 위한 이벤트 전송을 요청한다(S1903-a). 그리고, 디바이스/데이터 업데이터가 데이터를 통합 센서 데이터 모델로 변환하고(S1904), 디바이스/데이터 업데이터가 센서 에이전트 매니저에게 데이터를 추가할 것을 요청한다(S1905).19 briefly illustrates an operation flow for processing data information of a sensor data receiver. The sensor data receiver initializes and starts operation of the protocol adapter module and the protocol stack through the adapter manager (S1901). When the protocol adapter module is initialized, the stack manager registers a listener for receiving a change notification of data in the protocol stack through the stack notification manager (S1901-a). When the protocol adapter module is started, the adapter manager may start a data requester scheduler to periodically request data from the device through the data requestor (S1902). By this request or even if there is no request, if the device transmits the changed data by itself (S1903-b), a notification that the data has been changed through a listener registered in the protocol stack comes up (S1903). When the data change notification comes up, it requests the event transmission to inform the sensor agent client that the data has been changed through the signal transmitter (S1903-a). The device / data updater converts the data into the integrated sensor data model (S1904), and the device / data updater requests the sensor agent manager to add the data (S1905).
데이터 수신기 코어 모듈(Data Receiver Core Module)Data Receiver Core Module
데이터 수신기 코어 모듈은 아래 표와 같이 어댑터 매니저, 데이터 요청자 스케줄러, 디바이스/데이터 업데이터, 신호 전송기 클래스(class)로 구성된다.The data receiver core module consists of adapter manager, data requestor scheduler, device / data updater and signal transmitter class as shown in the table below.
표 29
어댑터 매니저 클래스는 프로토콜 어댑터 모듈의 생성, 초기화, 시작, 종료를 요청할 수 있도록 API를 제공하고, 소멸 시 모든 프로토콜 어댑터 클래스들을 소멸시킨다. 또한, 어댑터 매니저 클래스는 프로토콜 어댑터 모듈 내 스택 매니저를 통해서 기기 검색 수행 및 중단을 요청하고, 원하는 프로토콜 어댑터 모듈의 작동을 인에이블/디스에이블할 수 있는 API도 제공한다.The adapter manager class provides an API to request creation, initialization, start, and termination of a protocol adapter module, and destroys all protocol adapter classes when destroyed. In addition, the adapter manager class provides APIs for requesting device execution and interruption through the stack manager in the protocol adapter module and for enabling / disabling operation of a desired protocol adapter module.
어댑터 매니저 클래스에서 제공하는 API는 아래 표와 같다. 아래 표에서 볼 수 있는 전달 인자 "Protocol"은 표 3의 프로토콜 값들을 비트와이즈 연산하여 생성한 값이다. 예를 들어, Z-Wave와 ZigBee를 사용하고 싶을 때 프로토콜 값은 0x01(Z-Wave) & 0x02(ZigBee) = 0x03이 된다.The API provided by the adapter manager class is shown in the table below. The transfer parameter "Protocol" shown in the table below is a value generated by bitwise operation of the protocol values in Table 3. For example, if you want to use Z-Wave and ZigBee, the protocol values are 0x01 (Z-Wave) & 0x02 (ZigBee) = 0x03.
표 30
데이터 요청자 스케줄러 클래스는 어댑터 매니저에 의해서 생성, 시작, 종료되며 프로토콜 어댑터 모듈 내 데이터 요청자에게 주기적으로 데이터를 가져오도록 요청할 수 있는 API를 제공한다. 데이터 요청자 스케줄러 클래스에서 제공하는 API는 아래 표와 같다.The data requestor scheduler class is created, started, and terminated by the adapter manager, and provides an API that allows the data requestor in the protocol adapter module to request data periodically. The APIs provided by the data requestor scheduler class are shown in the table below.
표 31
디바이스/데이터 업데이터 클래스는 프로토콜 어댑터 모듈 내 스택 통지 매니저로부터 기기상태/데이터의 변경에 대한 정보를 넘겨 받아 앞서 설명한 통합 센서 데이터 모델로 변환하여 DB, 클라우드 등에 업데이트하도록 요청할 수 있는 API를 제공한다. 디바이스/데이터 업데이터 클래스에서 제공되는 API는 아래 표와 같다.The device / data updater class provides APIs that can receive information on device status / data change from the stack notification manager in the protocol adapter module, convert them to the integrated sensor data model described above, and request updates to DB, cloud, etc. The APIs provided in the device / data updater classes are shown in the table below.
표 32
신호 전송기 클래스는 프로토콜 어댑터 모듈 내 스택 통지 매니저로부터 기기상태/데이터의 변경에 대한 정보를 넘겨받아 센서 에이전트 클라이언트에게 신호를 전송하도록 요청할 수 있는 API를 제공한다. 신호 전송기 클래스에서 제공하는 API는 아래 표와 같다.The signal transmitter class provides an API that can receive information about device state / data change from a stack notification manager in a protocol adapter module and request to transmit a signal to a sensor agent client. The APIs provided by the signal transmitter class are shown in the table below.
표 33
어댑터 인터페이스(Adapter Interface)Adapter Interface
어댑터 인터페이스는 프로토콜의 종류에 상관없이 동일한 인터페이스를 제공하기 위해 사용되며, 아래 표와 같이 스택 매니저, 데이터 요청자 클래스로 구성된다. Adapter interface is used to provide the same interface regardless of protocol type. It consists of stack manager and data requestor class as shown in the table below.
표 34
스택 매니저 클래스는 프로토콜 어댑터 모듈이 프로토콜 스택을 통해서 물리 디바이스와 통신할 수 있도록 한다. 이를 위해, 데이터 수신기 코어 모듈 내 어댑터 매니저가 프로토콜 스택의 초기화, 시작, 종료를 요청할 수 있도록 API를 제공한다. 또한, 프로토콜 스택을 통해서 기기 검색을 수행 및 중단하고, 해당 프로토콜 어댑터 모듈의 작동을 인에이블/디스에이블시킬 수 있는 API도 제공한다. 상기 프로토콜 스택의 초기화시, 스택 통지 매니저를 통해 프로토콜 스택으로부터 기기 상태/데이터 변경에 대한 정보를 수신할 수 있는 리스너를 등록할 수 있다. 스택 매니저 클래스에서 제공되는 API는 아래 표와 같다.The stack manager class allows protocol adapter modules to communicate with physical devices through the protocol stack. To do this, an API is provided for the adapter manager in the data receiver core module to request initialization, start, and termination of the protocol stack. It also provides APIs to perform and stop device discovery through the protocol stack and to enable / disable operation of the protocol adapter module. Upon initialization of the protocol stack, a listener may be registered that may receive information on device state / data change from the protocol stack through the stack notification manager. The APIs provided in the stack manager class are shown in the table below.
표 35
데이터 요청자 클래스는 데이터 수신기 코어 모듈 내 데이터 요청자 스케줄러의 주기적인 요청에 따라, 프로토콜 스택을 통해 물리 디바이스들에게 데이터를 요청할 수 있는 API를 제공한다. 이렇게 데이터 요청을 위해, 데이터 요청자 클래스는 디바이스 정보 매니저로부터 물리 디바이스에 대한 정보를 가져올 수 있다. 데이터 요청자 클래스에서 제공되는 API는 아래 표와 같다. The data requestor class provides an API that can request data from physical devices through a protocol stack according to a periodic request of a data requestor scheduler in a data receiver core module. As such, for the data request, the data requestor class can retrieve information about the physical device from the device information manager. The APIs provided in the data requestor class are shown in the table below.
표 36
프로토콜 어댑터 모듈Protocol adapter module
프로토콜 어댑터 모듈은 아래 표와 같이 디바이스 정보 매니저, 스택 통지 매니저 클래스들로 구성되며 프로토콜의 종류에 따라 다른 인터페이스를 가지게 된다. 따라서 본 명세서에서는 동일한 이름으로 사용될 수 있는 API 및 리스너들에 대해서만 간략하게 정의한다.The protocol adapter module consists of device information manager and stack notification manager classes as shown in the table below and has different interfaces depending on the protocol type. Therefore, the specification briefly defines only APIs and listeners that can be used with the same name.
표 37
스택 통지 매니저 클래스는 프로토콜 스택으로부터 기기상태/데이터의 변경에 대한 정보를 받을 수 있는 리스너를 등록할 수 있는 API를 제공하며, 등록된 리스너들을 통해 이러한 정보를 전달받아 처리하는 역할을 수행한다. 먼저, 디바이스 정보 관리자에게 기기상태 관련 정보를 전달하여 기기 정보를 관리할 수 있도록 하고, 데이터 수신기 코어 모듈 내 디바이스/데이터 업데이터에게도 기기상태/데이터 관련 정보를 가공 후 전달하여 DB, 클라우드 등에 업데이트하도록 요청한다. 또한, 데이터 수신기 코어 모듈 내 신호 전송기에게도 기기상태/데이터 변경 정보를 전달하여 센서 에이전트 클라이언트에게 해당 신호를 전송할 수 있도록 한다. 스택 통지 매니저 클래스에서 제공되는 API 및 리스너는 아래 표와 같다.The stack notification manager class provides an API for registering listeners that can receive information about device state / data change from the protocol stack. The stack notification manager class receives and processes this information through registered listeners. First, the device information manager can transmit device status related information to manage device information, and request device / data updater in the data receiver core module to process and deliver device status / data related information to update DB, cloud, etc. do. In addition, the device status / data change information is also transmitted to the signal transmitter in the data receiver core module to transmit the corresponding signal to the sensor agent client. The APIs and listeners provided in the stack notification manager class are shown in the table below.
표 38
디바이스 정보 매니저 클래스는 스택 통지 매니저로부터 Device Id, Entity Id, Entity Type 등 관리가 필요한 정보를 전달받아 저장하고, 데이터 요청자와 스택 통지 매니저에서 정보를 요청하면 제공할 수 있는 API를 제공한다. 또한, 해당 프로토콜의 센서 데이터 타입을 센서 에이전트의 엔티티 타입으로 변환해 주는 API도 제공한다. 디바이스 정보 매니저 클래스에서 제공되는 API는 아래 표와 같다. The device information manager class receives and stores information that needs to be managed, such as Device Id, Entity Id, and Entity Type, from the stack notification manager, and provides an API that can be provided when information is requested from the data requestor and the stack notification manager. It also provides an API that converts the sensor data type of the protocol to the entity type of the sensor agent. The APIs provided in the device information manager class are shown in the table below.
표 39
센서 에이전트 장치 구조도Sensor Agent Device Structure Diagram
이하, 앞서 설명한 센서 에이전트 아키텍쳐의 각 모듈이 하드웨어와 어떻게 연결되어 동작하는지를 설명한다. 도 20은 게이트웨이에 대한 구조도로서, 센서 에이전트의 소프트웨어 모듈들이 게이트웨이의 하드웨어들과 어떻게 연결되어 동작하는지를 나타내는 구조도이다.Hereinafter, a description will be given of how each module of the aforementioned sensor agent architecture is connected and operated with hardware. 20 is a structural diagram of a gateway, which illustrates how software modules of a sensor agent are connected to and operate with hardware of the gateway.
센서 에이전트는 센서 에이전트 데이터 어댑터(즉, 프로토콜 어댑터)를 통하여 하드웨어 종속적인 부분을 분리하였고, 연결할 하드웨어에 대한 데이터 어댑터를 구현하여 추가함으로써, 센서 에이전트와 해당 하드웨어를 연결할 수 있도록 하였다. 도 20을 보면 Z-Wave Adapter, ZigBee Adapter, BLE Adapter들은 각각 해당 컨트롤러와 연결되어 데이터를 받아 센서 에이전트에게 전달하고, 센서 에이전트로부터 명령을 받아 각 하드웨어 컨트롤러에게 명령을 전달한다. Wi-Fi는 통신 프레임워크(AllJoyn)를 통하여 간접적으로 연결된다. The sensor agent separates hardware dependent parts through the sensor agent data adapter (that is, the protocol adapter) and implements and adds a data adapter for the hardware to be connected, so that the sensor agent and the corresponding hardware can be connected. Referring to FIG. 20, the Z-Wave Adapter, the ZigBee Adapter, and the BLE Adapters are connected to a corresponding controller, receive data, and transmit data to a sensor agent. Wi-Fi is indirectly connected through a communication framework (AllJoyn).
도 21은 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다. 21 is a block diagram illustrating components of a
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다. The
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 Nt개(Nt는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다. The
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 Nr개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다. The signal processing of the
RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.The
도 21에 도시된 전송 장치(10)와 수신 장치(20)는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들에서 설명된 모듈, 장치 또는 특정 동작의 주체 등일 수 있다. 예를 들어, 전송 장치(10)가 센서 에이전트 클라이언트에 해당한다면, 수신 장치(20)는 센서 에이전트일 수 있고; 전송 장치(10)가 센서 에이전트이면 수신 장치(20)는 센서 에이전트 클라이언트 또는 센서 디바이스일 수 있다. 이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 에이전트, 센서 에이전트 클라이언트(또는 애플리케이션), 센서 디바이스, 또는 이들에 포함된 특정 구성(예컨대, 센서 에이전트의 센서 에이전트 매니저, 센서 에이전트 수신기, 그리고 이들 각각에 포함된 구성들도 포함)은 하나의 장치로 이해될 수 있고, 청구범위에서도 특정 장치로 표현될 수 있음은 물론이다. 따라서, 상기 전송장치 및/또는 상기 수신장치는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 수 있다. The transmitting
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the invention disclosed as described above is provided to enable those skilled in the art to implement and practice the invention. While the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention as set forth in the claims below. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 서버 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다. The present invention can be used in a terminal, base station, server or other equipment of a wireless mobile communication system.
Claims (18)
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