Abstract
The most critical technology to implement ubiquitous health care is Ubiquitous Sensor Network (USN) technology which makes use of various sensor technologies, processor integration technology, and wireless network technology-Radio Frequency Identification (RFID) and Wireless Sensor Network (WSN)-to easily gather and monitor actual physical environment information from a remote site. With the feature, the USN technology can make the information technology of the existing virtual space expanded to actual environments. However, although the RFID and the WSN have technical similarities and mutual effects, they have been recognized to be studied separately, and sufficient studies have not been conducted on the technical integration of the RFID and the WSN. Therefore, EPCglobal which realized the issue proposed the EPC Sensor Network to efficiently integrate and interoperate the RFID and WSN technologies based on the international standard EPCglobal network. The proposed EPC Sensor Network technology uses the Complex Event Processing method in the middleware to integrate data occurring through the RFID and the WSN in a single environment and to interoperate the events based on the EPCglobal network. However, as the EPC Sensor Network technology continuously performs its operation even in the case that the minimum conditions are not to be met to find complex events in the middleware, its operation cost rises. Moreover, since the technology is based on the EPCglobal network, it can neither perform its operation only for the sake of sensor data, nor connect or interoperate with each information system in which the most important information in the ubiquitous computing environment is saved. Therefore, to address the problems of the existing system, we proposed the design and implementation of USN integration management system. For this, we first proposed an integration system that manages RFID and WSN data based on Session Initiation Protocol (SIP). Secondly, we defined the minimum conditions of the complex events to detect unnecessary complex events in the middleware, and proposed an algorithm that can extract complex events only when the minimum conditions are to be met. To evaluate the performance of the proposed methods we implemented SIP-based integration management system.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 구현하기 위해서 가장 핵심이 되는 기술은 USN(Ubiquitous Sensor Network)기술로써 RFID(Radio Frequency Identification)와 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network WSN)를 이용한 다양한 센서 기술과 프로세서 집적 기술 그리고 무선 네트워크 기술을 이용해서 실제 물리적 환경 정보를 원격에서 손쉽게 수집하고 모니터링 하는 것을 가능하게 함으로써 기존 가상 공간의 IT 기술을 다양한 실제 환경에서 확대할 수 있도록 한다. 그러나 RFID와 WSN은 이러한 기술적 유사성과 상호 영향에도 불구하고 별 개의 연구로 인식되었으며 RFID와 WSN의 기술적인 융합에 대한 연구는 미비한 수준이다. 이러한 문제점을 인식한 EPCglobal에서는 국제 표준인 EPCglobal Network를 기반으로 RFID와 WSN 기술을 효율적으로 통합/연동할 수 있는 EPC 센서 네트워크(EPC Sensor Network)를 제안하였다. 제안된 EPC 센서 네트워크는 미들웨어에서 복합 이벤트 처리(Complex Event Processing) 기법을 이용하여 RFID와 WSN을 통해 발생되는 데이터를 단일 환경에서 통합하고, 발생된 이벤트를 EPCglobal Network를 기반으로 연동하는 기술이다. 하지만 이러한 EPC 센서 네트워크는 미들웨어에서 복합 이벤트를 검출하기 위해 복합 이벤트를 구성하는 모든 기본 이벤트가 발생하지 못하는 경우에도 계속적인 검사를 수행하기 때문에 연산 비용이 증가되는 문제점이 있다. 또한 센서 데이터의 표현을 위해 RFID 태그의 EPC를 기반으로 센서 데이터를 하나의 결합된 쌍으로 표현한다. 이것은 센서 데이터를 처리하는데 있어 반드시 EPC가 있어야 함을 의미한다. 즉, 센서 데이터만을 위한 관리 기능은 제공하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 EPC 센서 네트워크의 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 RFID/WSN 통합 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 RFID/WSN 통합 관리 시스템은 첫 번째, RFID와 WSN 데이터를 인터넷 표준 프로토콜인 SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 통합 관리 시스템을 제안하였다. 두 번째, 미들웨어에서 불필요한 복합 이벤트 검출 연산을 위하여 복합 이벤트의 최소 조건을 정의하고 조건을 만족하는 경우에만 복합 이벤트를 검출하는 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 기법들의 성능을 평가하기 위하여 SIP 기반의 통합관리시스템을 구현하여 성능을 평가하였다.
