Region Query Reconstruction Method Using Trie-Structured Quad Tree in USN Middleware

USN 미들웨어에서 트라이 구조 쿼드 트리를 이용한 영역 질의 재구성 기법

In ubiquitous sensor networks(USN) environment, it is essential to process region query for user-demand services. Using R-tree is a preferred technique to process region query for in-network query environment. In USN environment, USN middleware must select sensors that transfers region query with accuracy because the lifetime of sensors is that of whole sensor networks. When R-tree is used, however, it blindly passes the region query including non-existent sensors where MBR(Minimum Boundary Rectangle) of R-tree is Intersected by region of query. To solve in this problem, we propose a reconstruction of region query method which is a trie-structured Quad tree in the base station that includes sensors in region of query select with accuracy. We observed that the proposed method delays response time than R-tree, but is useful for reducing communication cost and energy consumption.

유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 환경에서 사용자 중심의 서비스를 하기 위해서는 영역 질의 처리가 필수적이다. In-network 질의에서 영역 질의를 처리하는 방법으로 R-tree를 이용하는 방법이 선호되었다. 유비쿼터스 센서 네트워크 환경하에서는 센서의 수명이 전체 네트워크의 수멍을 좌우하기 때문에 질의가 전달될 센서를 정확하게 선별할 수 있어야 한다. 그러나, R-tree를 이용한 방법은 질의 영역과 MBR(Minimum Boundary Rectangle) 간의 교집합 연산에 의해 센서를 선별하기 때문에 실제 센서가 없는 영역임에도 불구하고 센서 값 측정을 요청하는 메시지를 전달하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 기지국의 미들웨어에 트라이 구조 쿼드 트리를 구축하여 이를 이용하여 정확하게 질의 영역에 포함되는 센서 노드들에게만 질의를 전달한다. 이 기법은 질의 수행시 R-tree를 이용한 방법보다 응답 시간이 늦어지지만, 필요한 센서 노드에만 정확히 질의를 전달하기 때문에 USN의 전력 소모를 감소시키는 장점이 있다.