[논문]센서 노드 데이터 표현을 위한 표현 언어 설계

김창수; 유상근; 김용운; 김형준; 정회경

doi:10.6109/jkiice.2012.16.2.378

센서 노드 데이터 표현을 위한 표현 언어 설계
Design of Presentation Language for Sensor Node Data Representation 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.16 no.2, 2012년, pp.378 - 383

김창수 (대전테크노파크) , 유상근 (한국전자통신연구원) , 김용운 (한국전자통신연구원) , 김형준 (한국전자통신연구원) , 정회경 (배재대학교)

초록
AI-Helper

인터넷의 보급과 컴퓨터 네트워크 기술의 발전과 함께 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 실현하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. USN의 센서 노드는 다양한 종류의 센서를 탑재하여 개별적인 센서 정보 서비스를 제공한다. 이를 위해 XML 기반의 웹 서비스 환경에서 활용되고, 불특정 사용자가 서비스를 이용할 수 있도록 표준화된 데이터 표현 언어가 필요하다. 이에, 본 논문에서는 USN 응용 서비스에 필요한 센서 정보를 표준화된 형태로 표현하기 위한 센서 데이터 표현 언어를 설계하였다. 이는 USN 분야의 기반 기술에 활용되며, 서비스 활성화를 위해 활용 될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Nowadays, the study is going on develop USN(Ubiquitous Sensor Network) with diffusion of the internet and development of computer network technology. USN sensor nodes equipped with various types of sensors provide sensor information to each individual sensors. To do this there needs standardized data description language for allowing many people to use based on XML in web services environment. In this paper, USN sensor information required for application services in a standardized form to describe the sensor data representation language was designed. USN-based technology utilized in the field, and will be utilized for service activation.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

기존 SWE의 인코딩 언어 및 웹 서비스들이 최종적으로 센서 데이터를 소비하는 최종 사용자를 염두에 두고 연구된 것이 아니라 센서를 제어하고, 센서 데이터를 처리하고, 생산하는 제공자 측의 환경에서 효율적인 통신과 상호 운용성을 보장하기 위해 연구되었다. 또한, 이는 센서 데이터의 서비스보다 센서 데이터를 처리 및 공유, 생산 할 수 있는 인프라의 통합 및 구축을 위해 연구되었고, 그 인프라를 사용하는사용자들 간의서비스 및 데이터의 공유를 위해 개발되었다.
SensorML이나 센서 서비스 기술 언어 등은 센서 자체 데이터만을 표현하고 서비스하기 위해서는 복잡하고 불필요한 데이터를 포함하고 있어 어려움이 많다. 따라서, 본 논문에서는 센서 데이터를 표현하기 위한 메타 데이터를 제공하는 메시지 구조를 가지는 스키마 설계 내용을 보인다. 여기에는 센서 네트워크 데이터 기술 정보, 즉, 서비스 식별 정보, 센서 contact 정보 등을 포함하고, 센서 메시지 정보 부분에는 센서 특징, 센싱 시간, 센싱 위치, 센서 값 등의 표현이 가능한 스키마를 설계하였다.
기존 SWE의 인코딩 언어 및 웹 서비스들이 최종적으로 센서 데이터를 소비하는 최종 사용자를 염두에 두고 연구된 것이 아니라 센서를 제어하고, 센서 데이터를 처리하고, 생산하는 제공자 측의 환경에서 효율적인 통신과 상호 운용성을 보장하기 위해 연구되었다. 또한, 이는 센서 데이터의 서비스보다 센서 데이터를 처리 및 공유, 생산 할 수 있는 인프라의 통합 및 구축을 위해 연구되었고, 그 인프라를 사용하는사용자들 간의서비스 및 데이터의 공유를 위해 개발되었다. 따라서, 센서 데이터만을 표현하기 위한 센서 데이터 기술 언어에 대한 연구와는 연구 목적부터 다르며, 사용되는 범위 또한 다르다.
본 논문에서는 센서 네트워크 응용 서비스에서 필요한 센서 정보를 표준화된 형태로 표현하기 위한 센서 데이터 표현 규격에 대해 연구하였다. 이를 위해, XML 기반의 센서 정보 서비스 기술 언어에 대한 표준화 연구를 하였으며, 데이터의 표준화된 표현 규격 기술 분석 및 관련 연구를 하였다.
SWE의 표준들은 최종사용자에게 센서 데이터 정보를 서비스하기에는 불필요한 정보 및 불필요한 서비스가 포함되어 있다. 이는 SWE의 인코딩 언어 및 웹 서비스들이 최종적으로 센서 데이터를 소비하는 최종 사용자를 염두에 두고 연구된 것이 아니라, 센서를 제어하고, 센서 데이터를 처리하고, 생산하는 제공자 측의 환경에서 효율적인 통신과 상호 운용성을 보장하기 위해 연구되었다.
이는 센서 데이터의 서비스보다 센서 데이터를 처리 및 공유, 생산할 수 있는 인프라의 통합 및 구축을 위해 연구되었고, 그 인프라를 사용하는 사용자들 간의 서비스 및 데이터의 공유를 위해 개발되었다. 또한, SSDL도 서비스 관련 정보 및 이벤트 처리에 관련 정보를 포함하고 있어, 센서 데이터 정보만을 표현하기 위해서는 복잡하고 불필요한 데이터를 표현하고 있다.
이에, 본논문에서는 센서 데이터를 표현하기 위한 메타 데이터를 제공하고, 센서 데이터 표현을 위한 메시지구조를 제공하는 센서 데이터 정보 표현이 가능한 스키마를 설계한다.

제안 방법

본 절에서는 본 논문에서 제안한 SDDL과 기존 모델들과 비교하였다. SWE의 표준들은 최종사용자에게 센서 데이터 정보를 서비스하기에는 불필요한 정보 및 불필요한 서비스가 포함되어 있다.
이를 위해, XML 기반의 센서 정보 서비스 기술 언어에 대한 표준화 연구를 하였으며, 데이터의 표준화된 표현 규격 기술 분석 및 관련 연구를 하였다. 센서 네트워크에 적용가능한 센서 데이터 표현 규격 기술을 분석하고, 웹 서비스 환경에서 센서 데이터 표현을 위한 스키마를 설계하였다. 이로 인해 USN 분야의 기반 기술을 확보하고 서비스 활성화를 위해 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.
따라서, 본 논문에서는 센서 데이터를 표현하기 위한 메타 데이터를 제공하는 메시지 구조를 가지는 스키마 설계 내용을 보인다. 여기에는 센서 네트워크 데이터 기술 정보, 즉, 서비스 식별 정보, 센서 contact 정보 등을 포함하고, 센서 메시지 정보 부분에는 센서 특징, 센싱 시간, 센싱 위치, 센서 값 등의 표현이 가능한 스키마를 설계하였다.
본 논문에서는 센서 네트워크 응용 서비스에서 필요한 센서 정보를 표준화된 형태로 표현하기 위한 센서 데이터 표현 규격에 대해 연구하였다. 이를 위해, XML 기반의 센서 정보 서비스 기술 언어에 대한 표준화 연구를 하였으며, 데이터의 표준화된 표현 규격 기술 분석 및 관련 연구를 하였다. 센서 네트워크에 적용가능한 센서 데이터 표현 규격 기술을 분석하고, 웹 서비스 환경에서 센서 데이터 표현을 위한 스키마를 설계하였다.

후속연구

따라서, 센서 데이터만을 표현하기 위한 센서 데이터 기술 언어에 대한 연구와는 연구 목적부터 다르며, 사용되는 범위 또한 다르다. 그러므로, 시스템과 플랫폼, 응용프로그램 환경에서 센서 데이터를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 위해 센서 데이터만을 표현할 수 있는 센서 데이터 기술 언어에 대한 연구는 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구 내용을 바탕으로 아직 개발 초기 단계에 있는 USN 응용에 대한 표준 확립 및 USN 응용 서비스의 확산에 기여할 수 있는 기본 인프라의 조기 확립을 위한 참조자료로써 많은 역할을 할 것이라 사료된다.
이는 USN 분야의 기반 기술에 활용되며, 서비스 활성화를 위해 널리 활용될 것이다.
향후 연구 과제로는 본 연구 내용을 바탕으로 SWE와 같은 USN 환경에서 활용 가능한 통합 아키텍처에 대한 서비스 개발에 관련된 아키텍처 모델의 연구와 함께 관련 표준 기술 연구가 진행되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	SensorML이란?	플랫폼의 속성을 명세할 수있는 XML 인코딩 체계로 센서 네트워크에서 사용되는 센서나 이를 관리하는 센서 네트워크 플랫폼은 다양한 하드웨어나 소프트웨어를 이용해구성할수있다. 이는, 측정한데이터뿐만아니라 센서와 관련된 높은 수준의 정보를 얻을수 있는 명령을 포함하는 표준 모델과 XML 인코딩을 제공한다.
	USN 응용 서비스의 기능은?	본 장에서는 센서에 의해 관측된 순수 데이터를 기술하기 위한 스키마 모델을 정의한 센서 데이터 기술 언어(SDDL, Sensor Data Description Language)에 대해기술한다. USN 응용 서비스는 응용 서비스가 활용할 데이터를 수집하고 센서 데이터를 요구하는 이용자들에게 서비스, 현상, 센서들에 대한 기술과 서비스 되는 측정 데이터를 제공한다. 이들 기술정보와 특정데이터의 표현을 위한 데이터 모델을 제시함으로서 USN 서비스를 구현하는데 있어 필요한 사항을 제시 할 수 있다.
	SensorML와 O&M과 같은 센 서 정보 표현 규격의 단점은?	이에 관련된 연구가 OGC(Open Geospatial Consortium)에서 SWE(Sensor Web Enablement Framework)가 웹상에서 모든 센서를 검색하고 센서를 통해 데이터 획득, 교환, 정보처리, 임무 부여 등을 수행할 수 있도록 하기 위해 다양한 연구를 진행하여 SensorML(Sensor Markup Language), O&M(Observation & Measurements) 등의 센 서 정보 표현 규격을 만들었다[1-5]. 그러나 이들은 최종 사용자를 염두에 두고 연구된 것보다는 센서를 제어하고, 센서 데이터를 처리하며, 제공자측의 환경에서 효율적인 통신과 상호 운용성을 보장하기 위해 연구되어 센서 데이터만을 표현하기에 어려운 점이 있다. 또한, 국내에서도 센서 서비스의 메타데이터와 센서가 특정한 데이터를 표준화된 구조로 정의하는 언어인 SSDL(Sensor Service Description Language)이라는 USN 서비스 표현 언어에 대한 연구가 있었지만 서비스를 위한 이벤트 정보 등이 포함되고 있어 알맞지 않다[6].

참고문헌 (7)

Mike Botts, "OGC Sensor Web Enablement:Overvies and High Level Architecture," OGC, 2007.
Mike Botts, "OGC Sensor Model Language (SensorML)," OGC, 2007.
Simon Cox, "OGC Observation and Measurements (O&:M)," OGC, 2007.
Steve Havens, "OGC Transducer Markup Language (TML)," OGC, 2007.
Ingo Simonis, "OGC Sensor Alert Service(SAS)," OGC, 2006.
유상근, "USN 서비스 표현 언어," TTA, 2008.
이상조외 3인, "USN 응용 서비스를 위한 센서 데이터 처리 시스템," 연구보고서, 2007.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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