유비쿼터스 센서 네트워크(USN)

 

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 네트워크

 

유비쿼터스 네트워크

여러 센서들이 수집한 데이터를 실시간으로 전송하기 위한 목적의 네트워크

실제 소비자들은 USN 계층은 추상화되어 서비스 업체들을 통해 서비스를 접한다.

센서

일반적으로 측정 대상물을 감지 또는 측정하여 전파의 강도를 감지/측정하여 유용한 신호로 변환하고,
그 측정량을 전기신호로 변환하는 장치 ⇨ 즉, 물리량이 나 화학량의절대치, 변화, 소리, 빛

즉 외부의 변화를 감지하고 필요한 데이터를 수집하는 것이다.

다기능 센서의 구비 조건
1. 센싱 기능의 고도화 ( 첨단 신소재 개발, 소자 구조의 최적화 연구 )
2. 초소형화 ( 여러 기능을 갖춘 SoC 개념의 소형화 칩 형태의 개발)
3. 센서 노드 수명 최대화를 위한 저전력 
4. 이식이 쉬운 칩형의 구현

유비쿼터스 센서 네트워크의 구조

- 여러 개의 센서 네트워크 영역이 게이트웨이를 통해 외부 네트워크에 연결되는 구조
- 센서 노드는 집적된 데이터를 가까운 싱크 노드를 거쳐 게이트웨이로 전송

 

싱크 노드는 센서 노드이기도 하면서 센서 노드들의 데이터를 수신 받는 역할을 한다. 혹은 수집된 정보를 축적하는 저장소 역할도 한다. 

쉽게 말해 싱크 노드는 게이트웨이 역할을 한다.

 

 

센서 네트워크

- 센서 네트워크는 기본적으로 센서 노드(Sensor node)와 싱크 노드(Sink node)로 구성됨

 

싱크 노드
- 싱크 노드는 센서 네트워크 내의 센서 노드들을 관리하고 제어함
- 센서 노드들이 수집한 데이터를 모아서 외부 네트워크로 전송하는 게이트웨이 역할을 수행함

 

USN 미들웨어

- USN 미들웨어는 물리적으로 USN 응용 서비스 시스템과 센서 네트워크의 중간에 위치함
- USN 응용 서비스 시스템과 센서 네트워크의 통합이 유연하게 이루어지도록 하는 역할을 수행함
- 대부분의 USN 미들웨어는 응용 서비스 지원을 위하여 서버 시스템에 설치되거나 노드들의 원활한 동작과 성능 향상을 위하여 센서 노드와 싱크 노드에도 설치됨

 

USN미들웨어 기능

- 다양한 질의 유형 지원
- 센싱 정보 관리
- 메타 정보 관리
- 서로 다른 기종의 센서 네트워크 통합 지원

ZigBee, 블루투스, 무선 LAN, CDMA 등과 같이 다양한 종류의 무선 통신 방법들이 이용되고, 모트, 나노, 뉴러폰 계열 등의 다양한 종류의 센서 노드들이 이용됨.

- 상황정보 생성 및 관리
- QoS 보장
Quality Of Service라고해서 USN 응용 서비스들은 수집되는 센싱 정보에 대해 높은 신뢰도를 요구하기 때문에 이를 보장해야 한다. (정확성, 실시간성)

- 센싱 정보의 보안센서 노드의 위치 인식