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[유비쿼터스 컴퓨팅 개론] 9강 - 유비쿼터스 센서 네트워크

Posted Apr 27, 2025
By mxxikr
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💡해당 게시글은 방송통신대학교 정광식 교수님의 '유비쿼터스 컴퓨팅 개론' 강의를 개인 공부 목적으로 메모하였습니다.



학습 개요

  • 여러 센서들이 수집한 데이터를 실시간으로 전송하기 위해 네트워크 형태로 발전시킨 것이 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network; USN)을 공부함
  • 유비쿼터스 센서 네트워크에는 주변 환경 데이터를 수집하고 처리하는 센서, 이 데이터를 전달하기 위한 유・무선 네트워크, 이 데이터를 받아서 저장・가공・통합하는 서버들로 구성된 유비쿼터스 센서 네트워크에 대해서 이해함
  • USN을 구성하는 주요 구성 요소들의 기능 및 관련 기술을 공부함



학습 목표

  • 주변 상황에 대한 데이터를 수집하고 처리한 후 전달하는 기능을 갖춘 센서의 개념 및 특징을 이해할 수 있음
  • 유비쿼터스 센서 네트워크의 구조 및 유비쿼터스 센서 네트워크의 미들웨어 기능을 이해하고 향후 기술 발전 방향을 논의함



강의록

센서의 기능 및 특징

센서의 개념

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  • 센서(Sensor) 또는 센서 노드(Sensor Node)
    • 유비쿼터스 센서 네트워크에서 외부의 변화를 감지하고 필요한 데이터를 수집
  • 일반적으로 측정 대상물을 감지 또는 측정하여 그 측정 량을 전기 신호로 변환하는 장치임
  • 물리 량과 화학 량의 절대치나 변화, 소리, 빛, 전파의 강도를 감지하여 유용한 신호로 변환하는 기능을 가진 장치

센서의 종류

  • 센서는 감지한 측정량을 전기적 신호로 변환하는 원리에 따라 분류
    1. 물리 센서 : 압력, 가속도 각속도, 자기장 등
    2. 광센서 : CMOS 이미지, 후면 조사형 CMOS 이미지, 적외선, 조도 등
    3. 화학 센서 : 이산화 탄소, 오존과 암모니아, 수소 이온 농도 지수 등
    4. 바이오 센서 : DNA 칩, 촉각, 암 진단 용, 지문, 심박 등

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센서의 발전

  • 센서 기술은 센서의 형태 및 적용 대상의 요구 사항에 따라 발전되어 왔으며, 최근에는 마이크로 제어 장치의 제어, 판단, 저장, 통신 인공 지능까지 구현되는 스마트 센서로 발전하였음
  • 센서는 스마트 공장 뿐만 아니라 사무실, 가정에 이르기까지 폭 넓게 사용되고 있으며 종류도 다양함
  • 센서가 고정밀, 고정확도 등 신뢰성을 생명으로 하는 고부가 가치형 첨단 기술 산업에서 중요한 역할을 할 수 있음을 의미함

센싱 기술

  • 대부분의 개인용 기기에서 이미 어떠한 형태로든 센서가 여럿이 정밀하게 조합되어 사용되고 있음
  • 산업 분야에서도 스마트 공장 및 사무 자동화가 진전 됨에 따라, 그 핵심 기술의 하나로서 센서의 역할이 점차 중요해지고 있음
  • 센서는 환경 보전, 재해 방지, 교통, 농업, 산업 현장, 서비스업, 자율 주행 자동차, 의료 분야 등 거의 모든 산업에 널리 활용되고 있음

센서의 구비 조건

  • 센싱 기능의 고도화
    • 물리 센서의 경우 온도, 압력, 속도, 가속도 등에 대한 측정 정밀도는 현저히 높아지고 있으나 u-네트워크용 센서의 경우 기능을 고도화해야 함
    • 화학 센서인 가스, 이온, 습도, 바이오 센서의 경우 이들을 유비쿼터스 네트워크에 응용하기 위해서 안정도와 감도를 높이는 기능의 고도화, 첨단 신소재 개발, 소자 구조의 최적화 등의 연구가 이루어지고 있음
  • 초소형화
    • 유비쿼터스 네트워크에 이용될 센서는 여러 기능을 갖추어야 함
    • 아울러 SoC 개념의 소형화 칩으로 개발되어야 함
    • MEMS 기술의 발달로 소자의 소형화 기술 전망은 밝은 편임
    • 센서의 소형화는 물리 센서 분야에서 빠르게 실현되고 있으며 화학 센서의 경우에도 실온 또는 저온 동작용 첨단 감지 재료가 개발됨으로써 마이크로화가 급진전 되고 있음
    • SoC의 구현으로 기능 대비 가격도 크게 낮아지고 있음
  • 저전력화
    • 센서 노드가 설치되는 장소는 물리적인 접근이 불편하거나 쉽지 않은 곳도 많음
    • 이러한 곳의 센서들은 소형 배터리로 동작해야 함
    • 배터리를 사람이 매번 교체하거나 충전하는 것이 쉽지 않으므로, 최대한 전력 소모를 적게 설계하여 센서 노드의 수명을 최대화 하는 연구가 지속적으로 이루어지고 있음
  • 칩형화
    • 이식이 쉬운 센서 칩을 개발하기 위해 생체 또는 사물에 쉽게 부착할 수 있는 몰딩 재료의 개발과 아울러 칩 구조의 최적화가 이루어지고 있음
    • 손목 시계나 스마트폰, 의복이나 안경 등에 부착하는 형태가 가능하며, 이 역시 물리 센서 분야에 쉽게 적용될 수 있음

유비쿼터스 센서 네트워크의 구조

유비쿼터스 센서 네트워크의 개념

  • 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)는 여러 개의 센서 네트워크 영역이 게이트 웨이를 통해 외부 네트워크에 연결되는 구조임
  • 센서 노드는 수집 된 데이터를 가까운 싱크 노드를 거쳐 게이트 웨이로 전송함
  • 게이트웨이는 관리자에게 전달할 데이터를 위성 통신, 유무선 인터넷 등을 통해 전송하는데, 이러한 접속망은 기존의 통신 인프라를 이용함

  • 유비쿼터스 센서 네트워크의 구조

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  • 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 개념도

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  • 접속망은 IPv6 광 대역 통합 망(BcN)인 인터넷 통합 망을 가정하며, 이는 모든 센서 노드에 IPv6가 적용될 수 있음을 의미함
  • 센서 네트워크의 응용을 위한 미들웨어로서 서비스 플랫폼이 제공되어 사용자는 이를 통해 지능형 센서 네트워크를 자유롭게 이용하게 됨

센서 네트워크

  • 센서 네트워크는 네트워크를 구성하는 일정 지역에 아주 작은 크기의 센서가 수백 개에서 수천 개까지 설치되어 통신하는 구조로 되어 있음
  • 노드들이 주고 받는 데이터는 크기도 작고 데이터의 발생 빈도 또한 낮아 통신하는 양은 많지 않을 것으로 가정함
  • 하지만, 최근에는 보다 다양한 분야에서 활용되면서 이러한 가정이 성립되지 않기도 함

제약 조건 - 배터리

  • 센서 노드의 가장 큰 문제는 배터리의 크기임
    • 현재 기술력으로 센서 노드에 적용할 수 있는 크기의 배터리가 많지 않음
    • 센서를 활용한 연구는 우선적으로 에너지 효율성을 고려하여 진행함
    • 두 노드 간의 통신이 가장 많은 에너지를 소모하는 기능 중 하나이므로, 가능하면 적은 양의 데이터와 신호를 주고 받는 것이 중요한 고려 사항임

제약 조건 - 메모리 크기

  • 노드의 크기가 작으면 메모리 크기도 제약 받을 수 있음
  • 메모리 기술은 상당히 발전하였지만, 센서에 부착된 메모리 용량이 너무 작기 때문에 많은 데이터를 저장할 수 없음
  • 네트워크나 라우팅 정보 중 필수적인 것만 저장하여 이용하도록 간단한 프로토콜이 요구 됨

제약 조건 - 통신

  • 노드 간의 통신 거리와 방법에 한계가 잇음
  • 센서 노드는 서로 가까이 위치한 노드끼리 통신한다고 가정하므로, 원격지에 있는 사용자와 관리자는 센서 노드와 직접 통신할 수 없게 됨
    • 센서 네트워크는 항상 네트워크 필드 안에 다른 노드들과 통신할 수 있는 다른 형태의 노드가 필요함
      • 싱크 노드
  • 싱크 노드는 크기도 크고 처리 능력도 우수하며, 배터리의 제약 조건도 없다고 가정함
  • 센서 네트워크 내에서 발생 된 데이터는 모두 싱크 노드로 집적 되어 외부 네트워크에 전송 됨
  • 싱크 노드의 특성에 따라 위성 통신, 무선 LAN, 블루투스, 유선 인터넷 등의 방식을 가질 수 있음

센서 네트워크의 구성 요소

  • 센서 네트워크는 기본적으로 센서 노드(Sensor Node)와 싱크 노드(Sink Node)로 구성 됨

  • 센서 네트워크 기본 구성도

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  • 센서 네트워크의 기본적인 구성
    • 센서 노드
      • 저가의 초소형 저전력 장치로 센싱을 위한 장치
        • ADC(Analog to Digital Converter)
          • 센싱 된 아날로그 정보를 디지털 신호로 변환
        • 배터리
          • 데이터 처리를 위한 프로세서와 메모리 전원 공급
        • 무선 송수신기
          • 데이터 송수신
      • 센서 노드는 정해진 위치에 설치 될 수도 있음
      • 자동차, 비행기 등을 통해 무작위로 뿌려 임의의 위치에 배치될 수도 있음
      • 기본적으로는 한번 설치 된 위치에 고정됨
      • 자동차나 사람처럼 이동 가능한 사물에 설치되어 이동하는 상태로 동작할 수도 있음
    • 싱크 노드
      • 센서 네트워크 내의 각각의 센서 노드에서 센싱 된 데이터는 싱크 노드에 수집 되어 인터넷 등의 외부 네트워크를 통하여 사용자에게 제공 됨
      • 센서 네트워크 내의 센서 노드를 관리하고 제어 함
      • 센서 노드들이 센싱한 데이터를 수집하는 등 외부 네트워크로의 게이트 웨이 역할을 수행 함

센서 네트워크의 요소 기술

  • 센서 네트워크의 대표적인 요소 기술로는 프로토콜 아키텍처와 애드 혹 네트워킹 기술이 있음
  • 센서 네트워크 프로토콜 아키텍쳐
    • 전력 관리 측면, 이동성 관리 측면, 업무 관리 측면으로 이루어짐
    • 각 측면은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 응용 계층의 4계층으로 구성 됨

    • 센서 네트워크 프로토콜 스택

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  • 센서 네트워크는 중앙 집중 식 기지 국이나 접근 점의 도움 없이 이동 센서 간의 통신을 수행하는 애드 혹 네트워크 특성도 가짐
  • 각 센서 노드의 전력 관리, 이동성 관리, 각각의 작업 분배 관리 측면이 있음
    • 센서의 센싱 작업 시 전력 소모를 줄이는 데 도움을 줌
  • 전력 관리 측면
    • 센서 노드에서의 전력을 어떻게 사용할 지를 관리함
    • 이웃하는 다른 노드에서 데이터 메시지를 수신한 후에는 자신의 전원을 절전 상태로 변환하는 방식임
      • 중복 된 메시지 수신을 피하기 위함
    • 센서의 수신 전력 레벨이 낮을 때는 이웃하는 노드에 정보를 보내어 라우팅에 참여하지 않을 수 있음
    • 남은 전력은 센싱 작업 등을 위하여 비축해 둠
  • 이동성 관리 측면
    • 센서 노드의 움직임을 감지하고 등록하여 사용자가 꾸준히 사용할 수 있도록 라우팅하는 것을 말함
    • 센서 노드는 이웃하는 센서 노드가 어떤 노드인지를 추적함으로써 전력의 효율적 사용과 작업과의 조화를 유지함
  • 업무 관리 측면
    • 특정 지역에 주어진 센싱 작업에 공평한 분배와 스케줄링 작업을 수행함
    • 일반적으로 어느 한 지역에서 모든 센서 노드가 동시에 센싱 작업을 수행하도록 요구되지는 않기 때문에 어떤 센서는 전력 잔량에 따라 더 많은 작업을 수행하기도 함
    • 작업 관리의 기준은 전력의 효율적 사용과 이동형 센서 네트워크의 데이터 라우터, 센서 노드 간의 자원 공유임

유비쿼터스 센서 네트워크의 미들웨어

개요

  • 센서 노드로부터 수집 되는 센싱 정보를 효율적으로 관리함
  • USN 응용 서비스로부터 주어지는 질의에 신속하게 응답함
  • USN 미들웨어는 센싱 정보를 관리할 때, 다수의 센서 노드로부터 지속적으로 발생하는 대용량 센싱 정보를 효율적으로 관리하는 방법, 연속적인 센싱 정보 요청을 센서 네트워크 및 센서 노드의 컴퓨팅, 통신, 저장 능력 등을 고려하여 처리하는 방법도 제공해야 함
  • 응용 서비스 클라이언트의 질의에 실시간으로 응답할 수 있어야 함
  • 유비쿼터스 환경에서 발생 가능한 단발성, 연속, 이벤트 질의와 같이 다양한 형태의 질의도 처리할 수 있어야 함
  • 센서 네트워크 구성에 대한 추상화 기능을 지원함으로써 이 기종의 센서들이 네트워크 구성에 참여함
  • 서로 다른 기종의 센서 노드와 센서 네트워크, 그리고 다양한 유형의 USN 응용 서비스들이 독립성을 유지하면서도 상호 유연하게 통합될 수 있게 함

유비쿼터스 센서 네트워크 미들웨어의 개념

  • USN 미들웨어는 물리적으로 USN 응용 서비스 시스템과 센서 네트워크 중간에 위치하여 그 둘 간의 통합이 유연하게 이루어지도록 하는 역할을 수행함

  • 유비쿼터스 센서 네트워크의 구조

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  • USN 미들웨어는 응용 서비스 지원을 위하여 서버 시스템에 설치하지만, 노드들의 원활한 동작과 성능 향상을 위하여 싱크 노드에 설치하기도 함
  • USN 미들웨어가 설치되는 위치에 따라서 서버 시스템에 설치되는 경우는 서버 측 미들웨어, 그리고 싱크 노드에 설치되는 경우는 네트워크 내부 미들웨어로 구분함
  • 서버 측 미들 웨어
    • 기본 기능
      • 다수의 USN 응용 서비스 관리
      • 응용 서비스의 다중 질의 처리
      • 센싱 정보/메타 정보의 효율적 관리
    • 고급 기능
      • 센싱 정보와 기존의 비즈니스 정보를 통합하여 새로운 상황 정보의 생성
      • 응용 서비스가 요구하는 지능형 이벤트 처리를 수행하는 컴포넌트의 역할
  • 네트워크 내부 미들웨어
    • 대부분 센서 노드와 싱크 노드 수준에서의 질의 처리, 센서 노드 간 위상 정보 관리, 센서 노드의 상태 정보 관리, 그리고 센서와 구동기를 제어할 수 있는 작은 모듈로 구성될 수 있음

  • 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 미들웨어 개념 모델

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유비쿼터스 센서 네트워크 미들웨어의 발전 동향

  • 국방 및 환경 분야를 위한 USN 응용 서비스 시스템 구축과 더불어 개발되기 시작한 초기의 USN 미들웨어는 기능이 각 응용 분야의 서비스에만 적용될 수 있는 수준으로 단순하였으며 중요성 또한 크지 않았음
  • 최근 들어 USN 응용 서비스에서 센서 노드의 수가 급격히 증가하였고, 응용 서비스에도 QoS를 보장해야 하며, 다중 센서 네트워크 간의 연계와 같은 고수준 기능을 필요로 하게 되었음
  • 복잡도가 높은 USN 응용 서비스 모델들이 새롭게 제시되고, USN 응용 서비스 시스템 간의 통합이 일반화 됨에 따라 USN 미들웨어에 대한 요구 조건도 다양화되고 중요성도 증가하였음
  • 스마트 시티 구축 사업과 같이 행정, 의료, 교통, 환경, 재난 방재 등의 다양한 USN 응용 서비스 분야가 통합 된 경우에는 USN 미들웨어에 대한 요구가 더욱 커지게 됨

USN 미들웨어의 주요 기능 - 다양한 질의 유형 지원

  • USN 응용 서비스의 다양한 요구 사항을 효율적으로 만족 시키기 위해서 USN 미들웨어는 다양한 형태의 질의를 지원할 수 있어야 함
  • 예를 들면, 현재 센싱 된 정보를 실시간으로 요청하는 단발성 질의, 센싱 정보를 일정한 주기로 연속적으로 요청하기 위한 연속 질의, 특별한 상황 또는 이벤트가 발생했을 때에만 센싱 정보를 요청하는 이벤트 질의가 기본적으로 지원되어야 함
  • 이동 센서 노드를 지원하는 USN 미들웨어의 경우에는 시간 변화에 따른 위치 정보의 획득이 가능한 시공간 질의도 지원할 수 있어야 함

  • USN미들 웨어가 지원해야 할 질의 유형 및 SQL 표현

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USN 미들웨어의 주요 기능 - 센싱 정보 관리

  • USN 미들웨어는 응용 서비스가 요청한 질의에 응답하기 위하여 센서 노드로부터 계속하여 센싱 정보들을 획득함
  • 획득 된 센싱 정보를 관리하는 가장 간단한 방법은 센서 노드로부터 주어진 정보들을 저장하지 않고, 이를 필요로 하는 USN 응용 시스템에 전달하는 것임
  • 상황에 따라서 USN 미들웨어는 과거 센싱 정보에 대한 요청을 처리하기 위하여, 또는 센싱 정보에 대한 데이터 마이닝 등을 수행해야 할 필요가 있음
    • 모든 수집한 데이터들을 시간 흐름에 따라 효율적으로 저장 및 관리할 수 있는 기능을 제공해야 함
    • 이를 위하여 USN 미들웨어는 센싱 정보를 효율적으로 저장하기 위하여 저장(Local Storage), 외부 저장(External Storage), 클러스터 저장(Clustered Storage) 방식을 이용함

USN 미들웨어의 주요 기능 - 메타 정보 관리

  • USN 미들웨어는 센서 네트워크 및 센서 노드에 관한 메타 정보를 효율적으로 유지하고, USN 응용 서비스 시스템에 제공할 수 있어야 함
  • USN 응용 서비스 시스템은 이러한 메타 정보를 이용함으로써 다수의 센서가 복잡하게 연결된 USN 미들웨어로부터 자신이 원하는 정보만을 손쉽게 추출하여 획득할 수 있음
  • 메타 정보 종류
    • 정적 메타 정보
      • 시간 흐름에 따라 변화가 없음
    • 동적 메타 정보
      • 시간 흐름에 따라 변화가 발생함

USN 미들웨어의 주요 기능 - 서로 다른 기종의 센서 네트워크 통합 지원

  • 스마트 시티 구축 사업과 같은 USN 응용 시스템에서는 많은 센서 네트워크를 통합하여 시스템을 구성함
  • 만약 USN 미들웨어에 연결 된 모든 센서 네트워크 인프라가 동일한 종류의 센서 노드와 동일한 무선 통신 방법을 이용하고, 동일한 기능을 제공하는 경우에는 USN 미들웨어와 센서 네트워크와의 통합에 큰 어려움이 없음
  • ZigBee, 블루투스, 무선 LAN, CDMA 등과 같이 다양한 종류의 무선 통신 방법이 이용되고, 모트(Mote) 계열, 나노(Nano) 계열, 뉴러폰(NeurFon) 계열 등 다양한 종류의 센서 노드가 이용되는 현실에서 USN 미들웨어는 이들을 추상화 시킴으로써 센서 노드 및 무선 통신 방법에 독립적으로 USN 응용 서비스의 모든 요구를 처리할 수 있는 기능을 반드시 지원해야 함

USN 미들웨어의 주요 기능 - 상황 정보 생성 및 관리

  • 최근에 소개되는 USN 응용 서비스 모델은 센싱 정보를 획득하고 검증하여 단순히 사용자에게 제공하는 수준이 아니라, 수집 된 센싱 정보를 이용하여 과거에 저장된 정보와 비교 · 분석하고, 예측하고, 추론하여 새로운 상황 정보를 생성할 수 있는 기능을 필요로 함
  • USN 미들웨어는 상황 정보 생성을 위하여 과거 수집 된 정보 데이터베이스와 외부 비즈니스 데이터베이스 등을 연계하기 위한 기능과 상황 정보 생성을 위한 규칙을 정의하고, 이러한 규칙을 처리하는 방법 등을 지원해야 함
  • 상황 정보 생성 기능은 센서 노드 성능의 효율성과 다양한 USN 응용 서비스 모델을 지원하기 위하여 서버 측 미들웨어에서 뿐만 아니라, 네트워크 내부 미들웨어에서도 지원하도록 구현하는 것이 바람직함

USN 미들웨어의 주요 기능 - QoS 보장

  • 스마트 병원, 스마트 의료, 스마트 교통 시스템 서비스처럼 안전과 관계 되는 USN 응용 서비스 들은 수집 되는 센싱 정보에 대하여 높은 신뢰도를 요구함
  • 신뢰도
    • 수집 된 센싱 정보의 정확성
    • 수집 된 센싱 정보의 실시간성
  • 사람의 안전과 관계 되는 USN 응용 서비스는 수집 된 센싱 정보의 오차가 작아야하고, 센싱 정보가 요구하는 시간 내에 수집되어야 한다는 의미임
    • USN 미들웨어는 응용 서비스의 우선 순위가 높은 질의를 효율적으로 수행하기 위하여 서버 측 미들웨어에서의 우선 순위 질의 큐를 이용하는 방법과 네트워크 내부 미들웨어에서의 무선 통신 및 센서 노드의 자원을 우선적으로 할당 받는 방법 등을 제공해야 함

USN 미들웨어의 주요 기능 - 센싱 정보의 보안

  • 센서 네트워크는 기본적으로 센서 노드 간의 무선 통신으로 구성되어 있기 때문에 센싱 정보가 타인에 의하여 도청 당하거나, 비정상적인 값으로 조작 될 가능성이 큼
  • USN 미들웨어는 미들웨어에서 센서 노드 및 게이트웨이 간의 협력을 통하여 센싱 정보를 보호하는 방법을 반드시 제공해야 함
  • 센싱 정보 보안에서 주의할 점은 정보 보호 기능을 구현할 때, 효율성을 위하여 센서 노드 자원의 점유를 최소화해야 한다는 것임

USN 미들웨어의 주요 기능 - 센서 노드의 위치 인식

  • 이동 센서 노드를 이용할 때는 센싱 정보 이외에 실시간으로 센서 노드의 위치를 파악하는 기능이 중요함
  • 실제로 사람 또는 이동체에 센서 노드를 부착하여 실시간으로 센서 노드의 위치를 기반으로 센싱 정보를 획득할 수 있는 기능은 다양한 USN 응용 서비스 모델을 생성할 수 있게 해줌
  • 스마트 병원에서 환자, 의료 장비, 의사, 간호사들에 대한 실시간 위치 추적과 이러한 위치 정보를 기반으로 환자들의 상태 정보를 수집하여 서비스 할 수 있음
  • USN 미들웨어는 센서 노드 간의 무선 통신을 이용하여 센서 노드들의 상대적인 위치를 파악하고, 기준 위치가 되는 고정 싱크 노드들을 이용하여 실제 위치를 파악할 수 있는 기능을 제공해야 함

정리 하기

  • 유비쿼터스 센서 네트워크는 여러 센서가 수집한 데이터를 전송하기 위한 네트워크임
  • 유비쿼터스 센서 네트워크는 일반 센서와 싱크 노드로 구성 됨



연습 문제

  1. 일반적으로 측정 대상물을 감지 또는 측정하거나 전파의 강도를 감지/측정하여 유용한 신호로 변환하고, 그 측정량을 전기신호로 변환하는 장치는 무엇인가?

    a. 센서

  2. 센서 네트워크의 센서 네트워크 프로토콜 아키텍처의 기능 측면에 해당되지 않는 것은 무엇인가?

    a. 자원 분배 측면

    • 센서 네트워크 프로토콜 아키텍쳐 기능 측면에 해당 되는 것
      • 전력 관리 측면
      • 이동성 관리 측면
      • 업무 관리 측면

  3. USN 미들웨어의 기능이 아닌 것은 무엇인가?

    a. 센서들의 센싱을 모아서 외부 네트워크로 전송

    • USN 미들웨어의 기능
      • 다양한 질의 유형 지원
      • 센싱 정보 관리
      • 서로 다른 기종의 센서 네트워크 통합 지원



정리 하기

  • 유비쿼터스 네트워크는 여러 센서들이 수집한 데이터를 실시간으로 전송하기 위한 목적의 네트워크임
  • 센서는 일반적으로 측정 대상물을 감지 또는 측정하거나 전파의 강도를 감지/측정하여 유용한 신호로 변환하고, 그 측정 량을 전 기신호로 변환하는 장치임
    • 물리량이나 화학량의 절대치와 변화, 혹은 소리, 빛 등을 감지함
  • 유비쿼터스 센서 네트워크는 여러 개의 센서 네트워크 영역이 게이트웨이를 통해 외부 네트워크에 연결되는 구조이며, 센서 노드는 집적 된 데이터를 가까운 싱크 노드를 거쳐 게이트웨이로전송함
  • 센서 네트워크는 기본적으로 센서 노드(Sensor node)와 싱크 노드(Sink node)로 구성 됨
  • 싱크 노드는 센서 네트워크 내의 센서 노드들을 관리하고 제어하며, 센서 노드들이 수집한 데이터를 모아서 외부 네트워크로 전송하는 게이트웨이 역할을 수행 함
  • USN 미들웨어는 물리적으로 USN 응용 서비스 시스템과 센서 네트워크의 중간에 위치하며, USN 응용 서비스 시스템과 센서 네트워크의 통합이 유연하게 이루어지도록 하는 역할을 수행 함
  • 대부분의 USN 미들웨어는 응용 서비스 지원을 위하여 서버 시스템에 설치되거나 노드들의 원활한 동작과 성능 향상을 위하여 센서 노드와 싱크 노드에도 설치 됨
  • USN 미들웨어는 다양한 질의 유형 지원, 센싱 정보 관리, 메타 정보 관리, 서로 다른 기종의 센서 네트워크 통합 지원, 상황 정보 생성 및 관리, QoS 보장, 센싱 정보의 보안센서 노드의 위치 인식 등의 기능을 수행 함
Knou, 유비쿼터스 컴퓨팅 개론
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