본 논문에서는 UPnP를 이용하여 RFID 서비스 발견 및 제어를 할 수 있는 상황인식 서비스 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 자원이 부족한 RFID 태그의 서비스를 위한 미들웨어 플랫폼으로 UPnP를 적용한다. UPnP를 적용하여 시스템을 구축하면 상황인식 서비스의 개발이 용이하며 별도의 설정 없이도 RFID 디바이스 서비스를 제공받을 수 있다. 또한, RFID의 상황인식 데이터의 신뢰도를 높이기 위하여 SQL 기반의 클리닝 (cleaning) 모듈을 설계하고 구현한다. 제안 개발된 클리닝 모듈을 적용하여 RFID 시스템의 태그에 대한 순수 인식률을 $60{\sim}80%$ 정도에서 98% 이상으로 향상 시켰다. 제안된 UPnP 기반 RFID 상황인식 서비스 검증을 위하여 물류서비스에 대한 상황인식 시나리오를 제시하고, RFID 서비스 아키텍처 와 UPnP 서비스 발견 플랫폼을 구현하였다. 또한, 구현된 시나리오상에서 UPnP 서비스 광고 메시지의 네트워크 혼잡 기여도와 RFID 시스템의 태그에 대한 순수 인식률을 실험하고 분석하여 제안된 방식의 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 UPnP를 이용하여 RFID 서비스 발견 및 제어를 할 수 있는 상황인식 서비스 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 자원이 부족한 RFID 태그의 서비스를 위한 미들웨어 플랫폼으로 UPnP를 적용한다. UPnP를 적용하여 시스템을 구축하면 상황인식 서비스의 개발이 용이하며 별도의 설정 없이도 RFID 디바이스 서비스를 제공받을 수 있다. 또한, RFID의 상황인식 데이터의 신뢰도를 높이기 위하여 SQL 기반의 클리닝 (cleaning) 모듈을 설계하고 구현한다. 제안 개발된 클리닝 모듈을 적용하여 RFID 시스템의 태그에 대한 순수 인식률을 $60{\sim}80%$ 정도에서 98% 이상으로 향상 시켰다. 제안된 UPnP 기반 RFID 상황인식 서비스 검증을 위하여 물류서비스에 대한 상황인식 시나리오를 제시하고, RFID 서비스 아키텍처 와 UPnP 서비스 발견 플랫폼을 구현하였다. 또한, 구현된 시나리오상에서 UPnP 서비스 광고 메시지의 네트워크 혼잡 기여도와 RFID 시스템의 태그에 대한 순수 인식률을 실험하고 분석하여 제안된 방식의 타당성을 검증한다.
In this paper, it is presented to utilize UPnP as RFID service discovery and control mechanism for context-aware services. Using UPnP, it is possible to achieve easy deployment of context-aware services and to provide zero-configuration for RFID services. In addition, SQL based cleaning module which...
In this paper, it is presented to utilize UPnP as RFID service discovery and control mechanism for context-aware services. Using UPnP, it is possible to achieve easy deployment of context-aware services and to provide zero-configuration for RFID services. In addition, SQL based cleaning module which raises detection rates is developed since context-aware applications heavily rely on streams of data gathered from RFID tags. Using the cleaning technique, detection rates are improved from 60-80% to 98% or more In order to verify RFID context aware service based on the UPnP, sample context-aware scenario for physical distribution services is implemented on UPnP over RFID system. The impacts of UPnP messages (or service advertisements on network congestion and SQL cleaning module are experimented and analyzed, and the result show the good correctness and validity of the proposed system.
In this paper, it is presented to utilize UPnP as RFID service discovery and control mechanism for context-aware services. Using UPnP, it is possible to achieve easy deployment of context-aware services and to provide zero-configuration for RFID services. In addition, SQL based cleaning module which raises detection rates is developed since context-aware applications heavily rely on streams of data gathered from RFID tags. Using the cleaning technique, detection rates are improved from 60-80% to 98% or more In order to verify RFID context aware service based on the UPnP, sample context-aware scenario for physical distribution services is implemented on UPnP over RFID system. The impacts of UPnP messages (or service advertisements on network congestion and SQL cleaning module are experimented and analyzed, and the result show the good correctness and validity of the proposed system.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이 경우에는 네트워크 혼잡이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 UPnP 서비스 자동발견 시 네트워크 혼잡정도를 실험을 통하여 테스트 하였다.
본 논문에서는 UPnP를 이용하여 RHD 서비스 발견 및 제어를 할 수 있는 상황인식 서비스 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 자원이 부족한RFID 태그의 서비스를 위한 미들웨어 플랫폼으로 UPnP를 적용한다.
본 논문에서는 상황인식 서비스를 제공하기 위하여 객체의 인식 기술로RFID 시스템을 사용하고 인식된 상황에 맞는 서 비스의 제공을 사용자의 개 입 없이 자동 설정 및 자동 발견하기 위하여 UPnP를 적 용한다.
본 논문에서는 이와 같은 문제들을 해결하고 상황인식 서비스를 제공할 수 있도록 RFID와 UPnP 기반 상황인식 서비스 시스템을 설계 제안하고 구현하였다. 제안된 시스템은 상황인식 을 위해 RFID 기 술을 사용하여 객체를 인식하였다.
지능적인 상황인식 서비스를 제공하기 위하여 본 논문에서는 RFID 상황인식 시스템을 지원하는 UPnP 서비스 아키텍처를 설계 제안한다. 제안된 시스템에서는 상황인식 을 위하여 RFID를 이 용하고 서 비 스의 제 공 및 자동 발견을 위해 UPnP 미 들웨 어 를 사용한다.
가설 설정
것이다. 공장 내의 직원들은* RFED 태그가 내장된 사원증을 모두 착용하고 있는 것으로 가정하고 공장 내부의 주요위치(출입구, 지게차 등)에는RIml 리더 및 안테나가 배치되어 있어 태그(제품, 직원)의 움직임을 실시 간으로 모니 터 링 하고 있다고 가정 한다. 또한, 공장 내부는 유무선 네트워크가 갖추어 져 있으며 RFHD를 위 한 UPnP 디 바이 스가 구축되어 있다고 가정 한다.
공장 내의 직원들은* RFED 태그가 내장된 사원증을 모두 착용하고 있는 것으로 가정하고 공장 내부의 주요위치(출입구, 지게차 등)에는RIml 리더 및 안테나가 배치되어 있어 태그(제품, 직원)의 움직임을 실시 간으로 모니 터 링 하고 있다고 가정 한다. 또한, 공장 내부는 유무선 네트워크가 갖추어 져 있으며 RFHD를 위 한 UPnP 디 바이 스가 구축되어 있다고 가정 한다.
제안 방법
이 노트북 컴퓨터 에 는 RFID UPnP 디 바이스를 자동으로 찾고 서비스를 받을 수 있는 컨트롤포인트를 내장했다. 16대의 PC를 이용하여 UPnP 디바이스 서비스를 구현했고 802.11机대역폭 10Mbps)가 내장된 노트북컴 퓨터 를 이용하여 UM 컨트롤포인트를 구현하였다. RFID 서비스 환경에서 UM* 디바이스가 주위에 많을 때 에 는 UPnP 광고(advertisement) 메시지가 다량으로 발생 한다.
[10] WMS 서 버 는 리 눅스 운영 체제 에 MySQL을 이용하여 RFID 데 이 터 DB를 구축하고 gcc 개발 툴을 이용하여 클리닝 모듈을 개발하였다. RHD 관리 서버의 RFID 데이 터 디 바이스는 컨트롤포인트와 마찬가지로 Intel사의 UPrWTool을 이용하여 구축하였다.
UPnP 디바이스 수는 16대의 PC 를가지고 2대 16대두 가지를 측정하였고 하나의 UPnP 디 바이 스에는 2, 5, 10, 20개의 서비스들이 존재하여 서비스 수의 변화에 따른 메시지 처리량 변화를 측정하였다.
설계 구현된 UPnP 서비스 디바이스는 RJFID 상황인식 및 클리닝과 이에 맞는 서비스를 사용자의 개입 없이 자동으로 제공한다. UPtf 디바이스의 광고에 대하여 실험을 통해 성능을 확인하였다. 실험은 현재의 네트워크 대역폭 내에서 원활히 통신할 수 있는 수준으로 평 가되었다.
UPnP 를 적용하여 시스템을 구축하면 상황인식 서비스의 개발이 용이하며 별도의 설정 없이도RFID 디바이스서비스를 제공받을 수 있다. 또한, RHEE 상황인식 데이터의 신뢰도를 높이기 위하여 SQL 기반의 클리닝(cleaning) 모듈을 설계하고 구현한다. 제안 개발된 클리닝 모듈을 적용하여 RFm 시스템의 태그에 대한순수 인식률을 60~80% 정도에서 98% 이상으로 향상 시켰다.
구현 하였다. 또한, 구현된 시나리오 상에서 UPnP 서비스 광고 메시지의 네트워크 혼잡 기여도와RFID 시스템의 태그에 대한 순수 인식률을 실험하고 분석하여 제안된 방식의 타당성을 검 증한다.
설정되어 있다. 본 논문에서는 가혹 실험을 위하여 cache-control 값을 권고 값의 반인 15분(900 초)으로 설정하여 테스트하였다.
본 논문에서는 자재 관리 시스템을 RFID와 UPnP 기반으로 구현하였다. 기자재의 이동 상황을 실시간으로 확인할 수 있으며, 기자재 등록, 검색, 대여, 이벤트 알림(도난) 등의 서비스 등을 지원한다.
본 장에서는 서비스 시나리오와RFID 상황인식 시스템을 위한 UPnP 서 비 스 아키 텍 처 를 설계 하고 제안한다. 제안된 아키텍처에는 WMS (Warehouse Management System) 서 버, RHD 리더 및 안테나, 유무선 AP, PDA 및 PC 등으로 구성 된다.
설계 제안하는 물류관리 시스템은 물류의 총괄 처리를 담당하는 WMS 서 버 와 데 이 터 베 이 스, 제품의 물류를 실시간으로 확인할 수 있는 실시간 모니터링 PC 및 PDA, 제품을 인식 하기 위한 RFHD 리 더/안테나 및 제품에 부착된 태그와 유무선 네트워크를 지원하는 무선 AP(Access Point)들로 구성 된다.
실험 결과의 인식 률을 측정한 방법은 인식 된 구긴-(단위: 초)을 전체 인식 구간으로 나눈 후 백분율로 나타내었다. 이 때, 두 개의 안테나 중 하나의 안테나에 만 인식된 경우라도 인식이 된 것으로 간주한다.
실험에 사용하는 리더의 인식범위는 일반적으로 반지름이 6m인 부채꼴 형태이다. 안테나 배치 시안테나 간의 거리를 3.5m로 설정하여 실제 상황보다 데이터 중복인식이 많이 발생하도록 배치하였다. 논리적영 역 A, B에 는 각각 태그를 지 닌 사용자가 존재 하며, 사용자 A는 1분 간격으로 반대편 논리 영 역으로 이동한다.
진행하였다. 안테나의 전파 발산 시기를 겹치지 않게하기 위해 순차적으로 신호를 발생하도록 설정하였다. 리더의 read rate 는 10Hz로 설 정 하고, 수신 된 데 이 터 를 TCP/IP로 전송할 수 있도록notify 모드를 설정하였다.
자원이 부족한RFID 태그의 데이터 서비스와 상황인식 서비스의 자동 발견 및 제어 동작에 대한 정의 지원을 위해 본 논문에서는UR* 미들웨어를 적용하여 시스템을 제 안한다. UPnP를 적용하여 시스템을 구축하면 상황인식 서비스의 개발이 용이하며 설정 없이도RFID 디바이스 서비스를 제공받을 수 있다.
제안된 UPnP 기반 RFID 상황인식 서비스 검증을 위하여 물류서비스에 대한 상황인식 시나리오를 제시하고, RFID 서비스 아키 텍처와 UPnP 서비스 발견 플랫폼을 구현 하였다. 또한, 구현된 시나리오 상에서 UPnP 서비스 광고 메시지의 네트워크 혼잡 기여도와RFID 시스템의 태그에 대한 순수 인식률을 실험하고 분석하여 제안된 방식의 타당성을 검 증한다.
아키텍처를 설계 제안한다. 제안된 시스템에서는 상황인식 을 위하여 RFID를 이 용하고 서 비 스의 제 공 및 자동 발견을 위해 UPnP 미 들웨 어 를 사용한다.
85%는 잘 못된 객체 인식 결과를 보였다. 제안된 시스템에서는 잘 못된 객체 인식값(RFID 원본 데이터)을 클리닝 기법을 이용하여 알고리즘을 세우고 값을 보정하였다. smooth, merge, arbitrate, arbitrate+smooth 순으로 클리닝한 최종 결과는 평균 98.
제안된 시스템은 상황인식 을 위해 RFID 기 술을 사용하여 객체를 인식하였다. 그러나, RND 태그의 값을 수집한 원본 데이터는 실험을 통하여 확인해 본 결과 약 80.
제안된 시스템은 자원이 부족한RFID 태그의 서비스를 위한 미들웨어 플랫폼으로 UPnP를 적용한다. UPnP 를 적용하여 시스템을 구축하면 상황인식 서비스의 개발이 용이하며 별도의 설정 없이도RFID 디바이스서비스를 제공받을 수 있다.
아키텍처를 보여주고 있다. 제안된 시스템은 크게 WMS 서 버 와 RFID 리 더/안테 나, 웹 클라이 언트(TC), 유무선 AP, 무선단말 (PDA) 로 구성 된다. WMS 서버에는 RFID UPnP 디 바이 스와 RFID 데 이 터 베 이 스(별도의 서버로 구성될 수 있음), 웹 프로그램 및 웹 서버로 구성된다.
대상 데이터
RFID 리더는4개의 ALR9611BC 서큘러 안테나를 포함하는 ALIEN사의 ALR-9800이다[11、리더는 900Mhz 대 의 주파수를 사용하며 태그는 EPC Class 1, Gen2 규약을 따르는 ALIEN사의 ALL-9460 “C蛔-Squiggle”을 사용하였다. 복수의 안테 나가 중첩 되는 논리 공간에 대한 태그 인식을 할 때 전파 발산 시기가 겹 쳐(신호 중첩) 신호 감쇄 로 인한 성 능 저 하를 막기 위하여 안테 나는 순차적 으로 신 호를 발생 하도록 설 정 한디.
안테나는 정확한 실험을 위하여 높이 및 각도를 동일하게 고정한다. 실험에 사용하는 리더의 인식범위는 일반적으로 반지름이 6m인 부채꼴 형태이다. 안테나 배치 시안테나 간의 거리를 3.
실험에는하나의 리더에 4개의 안테나로 진행하였다. 안테나의 전파 발산 시기를 겹치지 않게하기 위해 순차적으로 신호를 발생하도록 설정하였다.
실험을 위하여 WiFi가 내장된 노트북 컴퓨터를 사용했다. 이 노트북 컴퓨터 에 는 RFID UPnP 디 바이스를 자동으로 찾고 서비스를 받을 수 있는 컨트롤포인트를 내장했다.
실시간으로 리더에서 전송되어 데이터베이스에 저장된 데이터는 태그에서 읽혀진 원본 데이터이다. 이 원본 데이터는 각 안테나에서 제품을 각각 인식한 것에 대한 데이터이다. 이것을 그대로 분석해 보면 출입구를 통과하는 제품(태그)의 20% 정도가 인식되지 않는다.
안한다. 제안된 아키텍처에는 WMS (Warehouse Management System) 서 버, RHD 리더 및 안테나, 유무선 AP, PDA 및 PC 등으로 구성 된다. WMS 서 버 에는 RFID 데이터를 저장하는 데 이 터 베 이 스와 RFID UPnP 디 바이 스, 웹 프로그램 및 웹 서버로 구성된다.
이론/모형
사용자의 개입 없이 자동으로 상황을 인식하고 인식된 상황에 맞는 서비스를 자동으로 발견하며 이를 서비스할 수 있는 시스템이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 서비스를 자동으로 발견하고 이 서비스를 제공하기 위하여 URP를 적용한다. 그러나, UTW는 TCP/IP 상에서 운용될 수 있으므로 매우 제 한적 인 자원의 한계를 가지고 있는R科D 태그들에서는 운용이 불가능하다.
성능/효과
향상된 것을 알 수 있다. 3단계의 클리닝을 거친 인식률은 상당히 향상되었으나, 논리적으로 불가능한 중복인식이 아직도 남아있음을 확인할 있었다. 이러한 문제를 해결하기위해서 arbittate+smooth 단계를 한번 더 수행한다.
제안된 시스템에서는 잘 못된 객체 인식값(RFID 원본 데이터)을 클리닝 기법을 이용하여 알고리즘을 세우고 값을 보정하였다. smooth, merge, arbitrate, arbitrate+smooth 순으로 클리닝한 최종 결과는 평균 98.8%의 인식률을 보였다. 18.
제안된 시스템은 상황인식 을 위해 RFID 기 술을 사용하여 객체를 인식하였다. 그러나, RND 태그의 값을 수집한 원본 데이터는 실험을 통하여 확인해 본 결과 약 80.15%만 인식하고 약 19.85%는 잘 못된 객체 인식 결과를 보였다. 제안된 시스템에서는 잘 못된 객체 인식값(RFID 원본 데이터)을 클리닝 기법을 이용하여 알고리즘을 세우고 값을 보정하였다.
그리고상황인식 서비스에 대한 전반적인 신뢰도를 확보할 수 없으며 사용자에 게는 서비스 제공에 따른 혼란만 가중될 수 있다. 본 논문에서 인식 기술로사용하는RFID 시스템의 인식 성공률은 60~80%이다. 이와 같은 수준의 인식률로는 상황인식 서비스의 신뢰도를 보장할 수 없다.
이러한 문제를 해결하기위해서 arbittate+smooth 단계를 한번 더 수행한다. 이 처리 단계를 수행한 후 데이터를 살펴보면 arbitrate 단계 이후에도 나타나던 중복인식 이 대부분 사라진 것을 확인할 수 있었다.
또한, RHEE 상황인식 데이터의 신뢰도를 높이기 위하여 SQL 기반의 클리닝(cleaning) 모듈을 설계하고 구현한다. 제안 개발된 클리닝 모듈을 적용하여 RFm 시스템의 태그에 대한순수 인식률을 60~80% 정도에서 98% 이상으로 향상 시켰다.
메시지 처리량을 측정하였다. 최소 5Kbps(디바이스 수 D=2, 서 비 스 수 S=5)와 최대 29Kbps(디바이스 수 D=16, 서비스 수S=20) 사이의 결과 값이 측정되었다. 최소값이 D=2, S=2가 아니고 D=2, S=5인 것은 cachecontrol 값 안에서 랜덤하게 서비스에 대한 광고 메시지가 발생하는데에 기인한다.
참고문헌 (14)
RFID Journal, http://www.rfidjournal.com/
H. Song, D. Kim, K. Lee, J. Sung, 'UPnP-based sensor network management architecture,' Second International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking (ICMU 2005) , Osaka, JAPAN, April 13 - 15, 2005
김동균,윤희성,이상정,'UPnP 기반 RFID 서비스 발견', 제28회 한국정보처리학회 추계학술발표대회 논문집 하권 p.1092-1095, 2007년 11월
Ahmad Rahmati, Lin Zhong Dep. of ECE, Rice University. Reliability Techniques for RFID-Based Object Tracking Applications
E. Rahm et al.. Data cleaning: Problems and current approaches. IEEE Data Eng. Bull., 23(4):3-13,2000
Anish Das Sarma, Shawn R. Jeffery, Michael J. Franklin, Jennifer Widom. Estimating Data Stream Quality for Object-Detection Applications. Technical Report No. UCB/EECS-2005-23
S. R. Jeffery, M. Garofalakis, and M. J. Franklin. Adaptive Cleaning for RFID Data Streams. Under submission to SIGMOD, 2006
Intel Software for UPnP Technology,http://www.intel.com/technology/upnp
Alien ALR-9800 915MHZ RFID Reader.http://www.alientechnology.com/readers/alr9800.php
Y.Liong, Y.Ye, 'Effect of UPnP advertisements on User Experience and Power Consumption', Consumer Communications and Networking Conference, 2005. CCNC. 2005 Second IEEE 3-6 Jan. 2005 Page(s):91-97
Dong-Kyun Kim and Sang-Jeong Lee, 'UPnP-Based Telematics Service Discovery for Local Hot-Spots', Proceedings of 2007 International Conference on Multimedia and Ubiquitous Engineering, April 2007
윤희성,김동균,이상정,'SQL 기반 RFID 클리닝 모듈 설계', 제28회 한국정보처리학회 추계학술발표대회 논문집 하권 p.1088- 1091, 2007년 11월
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