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KR102111696B1 - 시맨틱 정보 서비스 장치 및 서비스 방법 - Google Patents

시맨틱 정보 서비스 장치 및 서비스 방법 Download PDF

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KR102111696B1
KR102111696B1 KR1020130015838A KR20130015838A KR102111696B1 KR 102111696 B1 KR102111696 B1 KR 102111696B1 KR 1020130015838 A KR1020130015838 A KR 1020130015838A KR 20130015838 A KR20130015838 A KR 20130015838A KR 102111696 B1 KR102111696 B1 KR 102111696B1
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한국전자통신연구원
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Abstract

센서 네트워크 기술의 발전 및 보급으로 센서 네트워크 자원이 점점 많이 구축되고 이로부터 수집한 데이터가 많아졌으나 이를 활용하는 센서 네트워크 서비스가 활성화되지 못했다. 단순한 센싱 정보가 아닌 의미 있는 정보로 가공되기 위하여 시맨틱 정보 처리를 위한 높은 시스템 성능이 필요한 반면 그 활용도는 낮았기 때문이다. 본 발병의 구성에 따른 센서 네트워크 서비스 특성에 따라 다수의 센서 및 센서 네트워크로부터 수집된 센싱 정보와 이로부터 추론된 시맨틱 정보를 효과적으로 구성 및 관리하고, 요청에 따라 해당 시점에서 새로운 시맨틱 정보를 즉각적으로 생성하여 제공함으로써 시스템을 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 개인 또는 소규모 사업자 입장에서 비교적 부담 없이 해당 시스템을 활용하여 다양한 센서 네트워크 응용 서비스 개발에 적용될 것으로 보인다.

Description

시맨틱 정보 서비스 장치 및 서비스 방법{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING SEMANTIC INFORMATION SERVICE}
본 발명은 시맨틱(semantic) 정보 서비스에 관한 것으로, 특히 센서 네트워크 서비스 제공을 위해 다수의 센서 및 센서 네트워크로부터 센싱 정보를 수집하고, 요청에 따라 해당 시점에서 새로운 시맨틱 정보를 즉각적으로 생성하여 사용자에게 제공하기 위한 시맨틱 정보 서비스 장치 및 방법에 관한 것이다.
센서 네트워크 서비스는 다수의 센서 네트워크 자원(예를 들어, 서비스를 제공하기 위해 필요한 센서, 구동기, 센서 노드, 게이트웨이, 센서 네트워크를 구성하는 자원 등)으로부터 정보를 수집하고, 이를 서비스 제공에 필요한 유용한 정보로 가공하여 사용자에게 제공하는 서비스를 말한다.
이러한 센서 네트워크 서비스는 센서로부터 수집한 센싱값을 단순히 제공하기 보다는 수집된 센싱 정보를 특정 상황에 맞는(의미를 갖는) 시맨틱 정보로 가공하여 사용자에게 제공하는 시맨틱 처리 기술을 활용하고 있다.
시맨틱 처리 기술에서는 센싱 정보와 시맨틱 정보의 데이터 표현 방식이 다르기 때문에, 센싱 정보는 시맨틱 정보 표현 형식으로 변환하여 시맨틱 정보 저장소에 저장하고 추론을 통해 새로운 시맨틱 정보를 갱신하여 시맨틱 정보를 생성할 수 있다.
따라서, 시맨틱 정보 생성을 위해 다수의 센서 네트워크 자원으로부터 수집된 수많은 센싱 정보가 지속적으로 시맨틱 정보 저장소에 저장되어 추론됨으로써 불필요한 처리 과정이 필요하고 시스템 효율성이 떨어지는 문제점이 존재한다. 다시 말하면, 센싱 정보가 시맨틱 정보 저장소에 저장될 때 마다 추론을 통해 정보가 갱신되며, 추론을 위한 정보가 많을수록 추론 결과의 신뢰성이 높아지는 장점이 있는 반면, 불필요한 처리 과정이 많아짐으로써 센서 네트워크 자원이 점점 많이 구축되고 이로부터 수집한 데이터가 많아질수록 시스템 효율성이 급격히 떨어질 수 있다. 또한, 효율성을 높이기 위해 불가피하게 시맨틱 정보 저장소의 성능 및 용량을 늘려야 하기 때문에 불필요한 비용을 초래할 수 있다.
센서 네트워크 서비스의 특성에 따라 어떤 경우에는 실시간 센싱 정보가 필요하지 않은 경우도 있으며, 특정 센서 네트워크 자원으로부터 일정 기간 동안의 센싱 정보만 필요한 경우도 있다.
그러나, 현재의 기술로는 센서 네트워크 서비스의 특성에 따른 시맨틱 정보의 효과적인 관리가 용이하지 않으며, 필요한 정보를 즉시 제공하지 못하는 한계가 있다.
한국공개특허 2010-0088432호, 시멘틱 서비스 검색 시스템 및 방법, 2010.08.09 공개 한국공개특허 2012-0052266호, 사용자 데이터로부터 사용자 특정 위치 시맨틱을 추론하는 방법, 2012.05.23 공개
본 발명은 센서 네트워크 서비스 특성에 따라 다수의 센서 및 센서 네트워크로부터 수집된 센싱 정보와 이로부터 추론된 시맨틱 정보를 효과적으로 구성 및 관리하고, 요청에 따라 해당 시점에서 즉각적인 시맨틱 정보를 생성 및 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시맨틱 정보 서비스 장치에 등록을 요청하는 센서 네트워크 자원으로부터 특성을 기술하고 있는 메타 정보와 자원이 존재하는 위치 정보를 수집하는 자원 등록부와, 상기 센서 네트워크 자원의 메타 정보 및 위치 정보와, 상기 센서 네트워크 자원으로부터 수집된 센싱 정보, 클라이언트 단말 장치로부터 입력된 사용자 프로파일을 시맨틱 처리하기 위해 시맨틱 정보 형식으로 변환하는 시맨틱 정보 변환부와, 시맨틱 정보 변환을 위한 수집 규칙 및 매핑 규칙, 시맨틱 추론을 위한 추론 규칙을 정의하고 관리하는 규칙 관리부와, 센서 네트워크 서비스를 제공하기 위한 센싱 정보 및 시맨틱 정보를 수집 및 생성하기 위해 센서 네트워크 자원과 시공간 및 관련 서비스 간의 관계를 정의한 온톨로지 스키마를 관리하는 모델 관리부와, 상기 모델 관리부로부터 시맨틱 정보 데이터베이스에 적재된 온톨로지 스키마와, 상기 규칙 관리부의 추론 규칙 및 시맨틱 정보 데이터베이스에 저장된 시맨틱 정보로부터 의미를 가진 상황 정보를 추론하는 시맨틱 추론부와, 요청에 따라 상기 센서 네트워크 자원에 대한 센싱 정보로부터 즉각적인 새로운 시맨틱 정보 생성이 필요하다고 판단될 경우에 상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보 데이터베이스로 센싱 정보를 요청하고 상기 센싱 정보에 대한 요청 결과를 수신하는 질의 처리부를 포함하되, 상기 질의 처리부는 상기 요청 결과와 수집 시간 정보를 상기 시맨틱 정보 변환부로 전달하여 상기 요청 결과가 상기 시맨틱 정보 데이터베이스에 저장되고 상기 시맨틱 추론부를 통해 추론되도록 하는 것을 특징으로 하는 시맨틱 정보 서비스 장치를 제공할 수 있다.
센서 네트워크 기술의 발전 및 보급으로 인해, 많은 수의 센서 네트워크 자원이 구축되고 이로부터 수집한 데이터가 많아졌으나 이를 활용하는 센서 네트워크 서비스는 활성화되지 못했다. 단순한 센싱 정보가 아닌 의미 있는 정보로 가공되기 위하여 시맨틱 정보 처리를 위한 높은 시스템 성능이 필요한 반면 그 활용도는 낮았기 때문이다.
본 발병의 구성에 따른 센서 네트워크 서비스 특성에 따라 다수의 센서 및 센서 네트워크로부터 수집된 센싱 정보와 이로부터 추론된 시맨틱 정보를 효과적으로 구성 및 관리하고, 요청에 따라 해당 시점에서 즉각적인 새로운 시맨틱 정보를 생성하여 제공함으로써 시스템을 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 개인 또는 소규모 사업자 입장에서 비교적 부담 없이 해당 시스템을 활용하여 다양한 센서 네트워크 응용 서비스 개발에 적용될 것으로 보인다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 장치에 대한 구성 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도,
도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법을 구체적으로 예시하는 도면들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 장치에 대한 블록도를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 시맨틱 정보 서비스 장치(10)는 클라이언트 단말 장치(20)와 연결될 수 있으며, 클라이언트 단말 장치(20)는 사용자 인터페이스를 통해 시맨틱 정보 서비스 장치로 사용자 정보 입력 및 사용자 질의를 송신하고, 요청한 질의 결과를 클라이언트 단말 장치(20)의 표시 형식에 맞게 사용자 인터페이스를 통해 수신하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 장치(10)는 다수의 센서 네트워크 자원으로부터 정보를 획득하여 시맥틱 정보를 생성 및 저장하고, 클라이언트 단말 장치로부터의 요청에 응답하는 결과를 제공할 수 있다.
이러한 시맨틱 정보 서비스 장치(10)는 자원 등록부(102), 시맨틱 정보 변환부(104), 규칙 관리부(106), 모델 관리부(108), 시맨틱 추론부(110), 시맨틱 정보 데이터베이스(112), 시맨틱 정보 검색부(114), 센싱 정보 수집부(116), 센싱 정보 데이터베이스(118), 질의 처리부(120) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 자원 등록부(102)는 시맨틱 정보 서비스 장치(10)에 등록을 요청하는 센서 네트워크 자원, 예를 들어 서비스를 제공하기 위해 필요한 센서, 구동기, 센서 노드, 게이트웨이, 센서 네트워크 등을 구성하는 자원으로부터 자원의 식별자, 자원이 지원 가능한 연산 방식, 속성 등 센서 네트워크 자원의 특성을 기술하고 있는 메타 정보와 자원이 존재하는 위치 정보를 수집하는 역할을 할 수 있다. 또한, 자원 등록부(102)는 해당 정보(메타 정보 및 위치 정보)와 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 변환부(114)로 전달하여 메타 정보, 위치 정보, 수집 시간 정보 등이 시맨틱 처리를 위해 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장될 수 있도록 한다.
시맨틱 정보 변환부(104)는 해당 정보의 수집 시간 정보를 포함하여 센서 네트워크 자원의 메타 정보 및 위치 정보, 센서 네트워크 자원으로부터 수집된 센싱 정보, 클라이언트 단말 장치(20)로부터 입력된 각종 정보(사용자 프로파일 등)를 시맨틱 처리하기 위해 시맨틱 정보 형식으로 변환하고, 변환된 정보를 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 시맨틱 정보 변환부(104)는 RDB(Relational Database), XML(eXtensible Markup Language), EXCEL, HTML(Hyper Text Markup Language) 등과 같은 레가시 데이터를 시맨틱 데이터, 예컨대 RDF(Resource Description Framework) 형식으로 변환할 수 있다. 또한, 시맨틱 정보 변환부(104)는 통일적이고 구조화된 처리를 위해 규칙 관리부(106)로부터 수집 규칙 및 매핑 규칙을 활용할 수 있다.
규칙 관리부(106)는 시맨틱 정보 변환을 위한 수집 규칙(수집하고자 하는 레가시 데이터로부터 데이터를 수집하는 규칙) 및 매핑 규칙(수집규칙을 통해 수집된 데이터를 모델 관리부에서 모델링한 온톨로지 스키마(ontology schema)에 매핑하는 방법을 정의하는 규칙), 시맨틱 추론을 위한 추론 규칙(추론을 위한 사용자 정의 규칙) 등을 정의하고 관리하는 역할을 할 수 있다.
모델 관리부(108)는 센서 네트워크 서비스를 제공하기 위한 센싱 정보 및 시맨틱 정보를 수집 및 생성하기 위해 센서 네트워크 자원, 공간, 시간, 사용자, 서비스 정책, 해당 서비스 등 이들 간의 관계를 정의한 온톨로지 스키마를 관리할 수 있다. 이러한 온톨로지 스키마는 미리 정의되어 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 적재될 수 있다. 예를 들어, 공간 온톨로지는 GPS 좌표로부터 행정 구역을 도출할 수 있는 스키마, 시간 온톨로지는 입력 시간 정보로부터 계절, 절기, 새벽, 오후 등을 도출할 수 있는 스키마, 헬스케어(healthcare) 서비스 온톨로지는 개인 병력, 혈압, 혈당 측정 결과로부터 건강 상태를 파악할 수 있는 스키마 등으로 정의될 수 있다. 따라서, 정의된 온톨로지 스키마에 따라 다양한 상황 정보가 추론될 수 있다.
시맨틱 추론부(110)는 모델 관리부(108)로부터 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 적재된 온톨로지 스키마, 규칙 관리부(106)의 추론 규칙 및 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장된 시맨틱 정보로부터 의미를 갖는 상황 정보(시맨틱 정보에 포함될 수 있음)를 추론하는 역할을 할 수 있다. 추론된 시맨틱 정보는 다시 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 갱신 저장되어 다른 상황 정보 추론에 활용될 수 있다.
시맨틱 정보 데이터베이스(112)에는 시맨틱 정보 변환부(104)로부터 제공되는 시맨틱 정보가 저장될 수 있다. 시맨틱 정보가 저장될 때마다 시맨틱 추론부(110)로부터 추론이 수행될 수 있으며, 추론된 시맨틱 정보가 갱신 저장될 수 있다. 또한, 시맨틱 정보 데이터베이스(112)를 통해 시맨틱 정보 검색부(114) 및 질의 처리부(120)의 요청에 대응하는 정보 검색을 가능하게 하고, 정보 검색 결과를 시맨틱 정보 검색부(114) 및 질의 처리부(120)로 제공할 수 있다.
시맨틱 정보 검색부(114)는 질의 처리부(120)의 요청 정보에 대응하는 시맨틱 정보를 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 요청하고, 제공받은 검색 결과를 질의 처리부(120)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 단말 장치(20)가 위치한 반경 5km 내의 결빙 지역을 요청할 경우, 질의 처리부(120)는 결빙 지역을 판별하기 위해 필요한 센서와 클라이언트 단말 장치(20)의 위치로부터 반경 5km 내에 설치된 해당 센서(노드)의 식별자 정보를 시맨틱 정보 검색부(114)로 요청할 수 있으며, 이를 수신한 시맨틱 정보 검색부(114)는 온도 센서, 습도 센서, 풍속 센서 등이 결빙 지역을 판별하기 위해 필요한 센서들이라고 판단하고, 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 사용자 위치로부터 반경 5km 내에 설치된 해당 센서(노드)의 식별자 정보를 요청한 후 그 결과를 질의 처리부(120)에 제공할 수 있다.
센싱 정보 수집부(116)는 질의 처리부(120)의 요청에 의해 해당 센서 네트워크 자원으로 센싱 정보를 요청하여 수집하고, 이를 센싱 정보 데이터베이스(118)에 저장할 수 있다. 이때, 질의를 요청할 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보는 시맨틱 정보 검색부(114)를 통해 획득될 수 있다.
센싱 정보 데이터베이스(118)에는 센싱 정보 수집부(116)로부터 수집된 센싱 정보(예를 들어, 자원의 식별자, 센싱값, 수집 위치, 수집 시간 등)가 저장될 수 있다. 또한, 센싱 정보 데이터베이스(118)를 통해 질의 처리부(120)의 요청 정보에 대한 검색 결과가 제공될 수 있다.
질의 처리부(120)는 클라이언트 단말 장치(20)로부터 요청 받은 사용자 질의 및 정보 입력에 대한 질의를 분석하고, 분석 결과에 대한 요청 정보를 해당 기능 블록, 예를 들어 시맨틱 정보 변환부(104) 또는 시맨틱 정보 데이터베이스(112) 또는 시맨틱 정보 검색부(114) 또는 센싱 정보 수집부(116) 또는 센싱 정보 데이터베이스(118) 중 어느 하나의 기능 블록으로 전달할 수 있으며, 해당 기능 블록으로부터 작업 결과를 수신한 후 클라이언트 단말 장치(20)에서 해석 가능한 형태로 수신 결과를 변환하여 클라이언트 단말 장치(20)로 제공할 수 있다.
예컨대, 질의 처리부(120)는 사용자 식별자, 센서 네트워크 서비스 제공을 위한 선호 정보 등 사용자 프로파일에 대한 정보 입력을 요청 받을 경우, 요청 정보가 시맨틱 처리를 위한 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장되기 위해 해당 정보와 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 변환부(104)로 전달할 수 있다.
또한, 질의 처리부(120)는 질의 분석 결과에 따라 센싱 정보 또는 시맨틱 정보 수집이 필요하다고 판단될 경우, 해당 질의를 요청할 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 획득하기 위해 시맨틱 정보 검색부(114)로 요청 정보를 전달하고 그 결과를 수신할 수 있다.
또한, 질의 처리부(120)는 해당 센서 네트워크 자원으로부터 직접 센싱 정보 수집이 필요하다고 판단될 경우, 센싱 정보 수집부(116)로 해당 센서 네트워크 자원을 이용(획득한 식별자 정보 활용)하여 센싱 정보를 수집하도록 요청할 수 있다.
또한, 질의 처리부(120)는 해당 센서 네트워크 자원에 대하여 수집된 센싱 정보가 필요하다고 판단될 경우, 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보 데이터베이스(118)로 센싱 정보를 요청하고 그 결과를 수신할 수 있다.
또한, 질의 처리부(120)는 해당 센서 네트워크 자원에 대한 시맨틱 정보가 필요하다고 판단될 경우, 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 시맨틱 정보를 요청하고 그 결과를 수신할 수 있다.
또한, 질의 처리부(120)는 해당 센서 네트워크 자원에 대한 수집된 센싱 정보로부터 즉각적인 새로운 시맨틱 정보 생성이 필요하다고 판단될 경우, 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보 데이터베이스(118)로 센싱 정보를 요청하고 그 결과를 수신할 수 있다. 수신된 정보는 시맨틱 처리를 위한 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장되기 위해 해당 정보와 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 변환부(104)로 전달할 수 있다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법을 첨부한 도 2 내지 도 7의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 과정의 전체 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 시맨틱 정보 서비스 방법은, 센서 네트워크 자원 정보와 사용자 정보를 각각 등록하는 과정(S100)과, 질의 처리부(120)를 통해 질의 요청시(S102) 센서 네트워크 자원 식별자 정보를 획득하는 과정(S104)과, 식별자 정보로부터 시맨틱 정보를 생성하는 과정(S106)과, 생성된 시맨틱 정보를 제공하는 과정(S108) 등을 포함할 수 있다.
이러한 도 2의 흐름도를 토대로, 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법을 도 3 내지 도 7에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법으로서, 센서 네트워크 자원 및 사용자 정보를 시맨틱 정보 서비스 장치에 등록하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
먼저, 센서 네트워크 자원 등록인 경우를 설명하면 다음과 같다.
자원 등록부(102)는 시맨틱 정보 서비스 장치에 등록을 요청하는 센서 네트워크 자원에 대한 메타 정보 및 위치 정보를 수집하고, 해당 정보와 해당 정보의 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 변환부(104)로 전달할 수 있다(S200).
시맨틱 정보 변환부(104)는 센서 네트워크 자원의 메타 정보, 위치 정보 및 수집 시간 정보 등을 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 송신할 수 있다(S202).
이에 따라, 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에는 해당 시맨틱 정보가 저장될 수 있다(S204).
한편, 사용자 정보 등록인 경우를 설명하면 다음과 같다.
클라이언트 단말 장치(20)는 사용자 식별자, 센서 네트워크 서비스 제공을 위한 선호 정보 등 사용자 프로파일에 대한 정보 입력을 질의 처리부(120)로 요청할 수 있다(S300).
질의 처리부(120)는 클라이언트 단말 장치(20)로부터 등록 요청 받은 사용자 정보 및 해당 정보의 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 변환부(104)로 전달할 수 있다(S302).
시맨틱 정보 변환부(104)는 사용자 정보 및 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 송신할 수 있다(S304).
이에 따라 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에는 해당 시맨틱 정보가 저장될 수 있다(S306).
이러한 시맨틱 정보가 저장될 때마다 시맨틱 추론부(110)로부터 추론이 시행될 수 있으며, 추론된 시맨틱 정보가 시맨틱 정보 데이터베이스(112) 내에 갱신 저장될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법으로서, 질의를 요청할 센서 네트워크 자원 식별자 정보를 획득하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
질의 처리부(120)는 요청된 질의의 분석 결과에 따라 해당 질의를 요청할 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 시맨틱 정보 검색부(114)로 요청할 수 있다(S400).
시맨틱 정보 검색부(114)는 질의 처리부(120)의 요청을 분석하여 해당 시맨틱 정보(즉, 해당 센서 네트워크 자원의 식별자 정보)를 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 요청할 수 있다(S402).
시맨틱 정보 데이터베이스(112)에서는 요청 받은 정보를 검색하고 그 결과를 시맨틱 정보 검색부(114)로 제공할 수 있다(S404).
시맨틱 정보 검색부(114)는 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로부터 수신한 검색 결과를 질의 처리부(120)로 제공할 수 있다(S406).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법으로서, 센싱 정보를 수집하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
질의 처리부(120)는 도 4의 과정을 통해 획득한 질의를 요청할 센서 네트워크 자원 식별자 정보를 활용하여 센싱 정보 수집부(116)로 해당 센서 네트워크 자원으로 센싱 정보를 수집하도록 요청할 수 있다(S500).
센싱 정보 수집부(116)는 해당 센서 네트워크 자원으로 센싱 정보를 요청하여 수집하고 이를 센싱 정보 데이터베이스(118)에 저장할 수 있다(S502).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법으로서, 요청에 따라 새로운 시맨틱 정보를 즉각적으로 생성하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
질의 처리부(120)는 도 4의 과정을 통해 획득한 질의를 요청할 센서 네트워크 자원 식별자 정보를 활용하여 센싱 정보 데이터베이스(118)로 해당 센서 네트워크 자원의 센싱 정보를 요청할 수 있다(S600).
센싱 정보 데이터베이스(118)는 요청 받은 정보를 검색하고 그 결과를 질의 처리부(120)로 제공할 수 있다(S602).
질의 처리부(120)는 수신된 센싱 정보를 시맨틱 정보 변환부(104)로 전달할 수 있다(S604).
시맨틱 정보 변환부(104)는 센싱 정보를 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 송신할 수 있다(S606).
이에 따라, 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에는 해당 시맨틱 정보가 저장될 수 있다(S608).
이때, 시맨틱 추론부(110)로부터 추론이 시행될 수 있으며, 추론된 시맨틱 정보가 시맨틱 정보 데이터베이스(112) 갱신 저장될 수 있다(S610).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시맨틱 정보 서비스 방법으로서, 센싱 및 시맨틱 정보를 제공하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
질의 처리부(120)는 도 4의 과정을 통해 획득한 질의를 요청할 센서 네트워크 자원 식별자 정보를 활용하여 센싱 정보 데이터베이스(118)로 해당 센서 네트워크 자원의 센싱 정보를 요청할 수 있다(S700).
센싱 정보 데이터베이스(118)는 요청 받은 정보를 검색하고 그 결과를 질의 처리부(120)로 제공할 수 있다(S702).
마찬가지로, 질의 처리부(120)는 도 4의 과정을 통해 획득한 질의를 요청할 센서 네트워크 자원 식별자 정보를 활용하여 시맨틱 정보 데이터베이스(112)로 해당 센서 네트워크 자원의 시맨틱 정보를 요청할 수 있다(S704).
시맨틱 정보 데이터베이스(112)는 요청 받은 정보를 검색하고 그 결과를 질의 처리부(120)로 제공할 수 있다(S706).
이에 따라, 질의 처리부(120)는 수신한 결과를 클라이언트 단말 장치(20)가 해석 가능한 형태로 변환하여 클라이언트 단말 장치(20)로 제공할 수 있다.
본 발명에 따라 보통 때에는 센서 네트워크 서비스 제공을 위한 온톨로지 스키마, 온톨로지 인스턴스, 센서 네트워크 자원의 메타 정보, 사용자 정보는 시맨틱 정보로 변환되어 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장되고(도 3 관련), 센서 네트워크 자원으로부터 지속적으로 수집된 센싱 정보는 센싱 정보 데이터베이스(118)에 저장될 수 있다(도 5 관련).
요청에 따라 특정 시점에서 즉각적인 새로운 시맨틱 정보가 필요한 경우, 추론을 위해 필요한 센싱 정보를 획득하기 위해 시맨틱 정보 검색부(114)를 통해 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 검색하고(도 4 관련), 그 결과에 따라 센싱 정보 데이터베이스(118)로부터 해당 센싱 정보를 획득할 수 있다. 해당 센싱 정보는 시맨틱 정보로 변환되어 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장되고, 시맨틱 추론부(110)를 통해 새로운 시맨틱 정보가 생성되어 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장될 수 있다(도 6 관련).
이를 통해 단순히 센싱 정보가 필요할 경우는 센싱 정보 데이터베이스(118)로부터 검색하고, 기 추론된 시맨틱 정보가 필요한 경우는 시맨틱 정보 데이터베이스(112)를 검색하여 결과를 가져갈 수 있다(도 7 관련).
요청에 따라 즉각적인 새로운 시맨틱 정보가 필요한 경우에는 센싱 정보 데이터베이스(118)로부터 센싱 정보를 획득하여 시맨틱 정보로 변환하고, 시맨틱 추론부(110)를 통해 새롭게 추론된 시맨틱 정보를 생성할 수 있게 된다(도 6 관련).
예를 들어, 클라이언트 단말 장치(20)로부터 사용자가 위치한 반경 5km내의 결빙 지역을 요청 받은 경우, 시맨틱 정보 검색부(114)를 통해 사용자 위치로부터 반경 5km내에 설치된 온도, 습도, 풍속 센서(노드)의 식별자 정보를 검색하고, 센싱 정보 데이터베이스(118)로부터 추론에 필요한 일정 시간 동안 해당 센서 네트워크 자원의 센싱 정보를 획득 및 시맨틱 정보로 변환하여 시맨틱 정보 데이터베이스(112)에 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 시맨틱 추론부(110)를 통해 사용자가 위치한 일정 반경 이내, 예를 들어 5km 이내의 결빙 지역을 제공받을 수 있다. 간단한 예로, 일정 시간 이내의 온도가 x이하, 습도 y이상, 풍속 z 이상이면 결빙이라 간주하고 해당 센서가 위치한 지역을 반환할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 센서 네트워크 서비스 특성에 따라 다수의 센서 및 센서 네트워크로부터 수집된 센싱 정보와 이로부터 추론된 시맨틱 정보를 효과적으로 구성 및 관리하고, 요청에 따라 해당 시점에서 새로운 시맨틱 정보를 즉각적으로 생성 및 제공할 수 있도록 구현한 것이다.
102: 자원 등록부
104: 시맨틱 정보 변환부
106: 규칙 관리부
108: 모델 관리부
110: 시맨틱 추론부
112: 시맨틱 정보 데이터베이스
114: 시맨틱 정보 검색부
116: 센싱 정보 수집부
118: 센싱 정보 데이터베이스
120: 질의 처리부

Claims (10)

  1. 사용자의 정의에 따라 시맨틱(semantic) 정보를 추론하는 추론 규칙을 포함하는 규칙 관리부;
    클라이언트 단말 장치로부터 수신한 사용자 프로파일, 센서 네트워크 자원의 메타 정보 및 위치 정보를 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 시맨틱 정보 데이터베이스에 저장하는 시맨틱 정보 변환부;
    상기 센서 네트워크 자원 및 관련 서비스 간의 관계를 정의하는 온톨로지 스키마를 관리하는 모델 관리부;
    상기 추론 규칙, 상기 온톨로지 스키마 및 상기 시맨틱 정보 데이터베이스를 기초로 시맨틱 정보를 추론하는 시맨틱 추론부;
    상기 클라이언트 단말 장치로부터 수신한 요청에 따라 상기 센서 네트워크 자원에 대한 새로운 시맨틱 정보 생성이 필요하다고 판단된 경우, 상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보를 요청하고, 요청 결과를 수신하는 질의 처리부; 및
    상기 식별자 정보에 대응하는 상기 센서 네트워크 자원의 센싱 정보를 수집하는 센싱 정보 수집부를 포함하고,
    상기 규칙 관리부는,
    사용자 프로파일, 센서 네트워크 자원의 메타 정보 및 위치 정보를 수집하기 위한 수집규칙; 및
    수집된 상기 정보를 상기 온톨로지 스키마에 매핑하는 매핑 규칙을 더 포함하며,
    상기 질의 처리부는,
    상기 센싱 정보 수집부에 상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 요청하고, 상기 센싱 정보 수집부를 통해 수집된 상기 식별자 정보에 대응하는 상기 센싱 정보를 수신하되,
    상기 센서 네트워크 자원에 대한 시맨틱 정보 생성이 즉각적으로 필요하다고 판단된 경우에는 상기 식별자 정보를 바탕으로 센싱 정보 데이터베이스에 센싱 정보를 직접 요청하여 수신하는, 시맨틱 정보 서비스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 네트워크 자원으로부터 상기 메타 정보 및 상기 위치 정보를 수신하는 자원 등록부를 더 포함하는, 시맨틱 정보 서비스 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 네트워크 자원에 대한 시맨틱 정보 생성이 즉각적으로 필요하다고 판단된 경우,
    상기 질의 처리부는 수신된 상기 센싱 정보 및 수집 시간 정보를 상기 시맨틱 정보 변환부로 송신하고,
    상기 시맨틱 정보 변환부는 수신된 상기 센싱 정보 및 수집 시간 정보를 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 상기 시맨틱 정보 데이터베이스에 저장하는, 시맨틱 정보 서비스 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 시맨틱 정보 데이터베이스에서 상기 클라이언트 단말 장치의 요청에 따른 상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 검색하여 획득하는 시맨틱 정보 검색부를 더 포함하되,
    상기 질의 처리부는 상기 시맨틱 정보 검색부로부터 상기 식별자 정보를 수신하는, 시맨틱 정보 서비스 장치.
  6. 메모리(memory) 및 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 단계를 실행하는 프로세서(processor)를 포함하는 장치가 시맨틱 정보 서비스를 제공하는 방법으로서,
    사용자 프로파일 및 센서 네트워크 자원의 메타 정보 및 위치 정보를 수집규칙에 따라 수집하는 단계;
    수집된 상기 정보를 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 시맨틱 정보 데이터베이스에 저장하는 단계;
    상기 시맨틱 정보 데이터베이스, 사용자의 정의에 따라 시맨틱 정보를 추론하는 추론 규칙, 상기 센서 네트워크 자원과 관련 서비스 간의 관계를 정의하는 온톨로지 스키마 및 수집된 상기 정보를 상기 온톨로지 스키마에 매핑하기 위한 매핑 규칙을 기초로 시맨틱 정보를 추론하는 단계; 및
    클라이언트 단말 장치의 요청에 따라 상기 센서 네트워크 자원에 대한 새로운 시맨틱 정보 생성이 필요하다고 판단된 경우, 상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보를 요청하는 단계를 포함하고,
    상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보를 요청하는 단계 이후에,
    상기 센서 네트워크 자원으로부터 상기 센싱 정보를 수신하여 수집하는 단계; 및
    수집된 상기 센싱 정보를 센싱 정보 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하되,
    상기 센서 네트워크 자원에 대한 시맨틱 정보 생성이 즉각적으로 필요하다고 판단될 경우에는 상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 상기 센싱 정보 데이터베이스에 직접 요청하여 센싱 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 시맨틱 정보 서비스 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 센서 네트워크 자원으로부터 상기 메타 정보 및 상기 위치 정보를 수신하는 단계; 및
    클라이언트 단말 장치로부터 상기 사용자 프로파일을 수신하는 단계를 더 포함하는, 시맨틱 정보 서비스 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 식별자 정보는 시맨틱 정보 검색부를 통해 상기 시맨틱 정보 데이터베이스로부터 제공되는, 시맨틱 정보 서비스 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 센싱 정보를 요청하는 단계는,
    상기 시맨틱 정보 데이터베이스에서 상기 클라이언트 단말 장치의 요청에 따른 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 검색하는 단계를 포함하는, 시맨틱 정보 서비스 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서 네트워크 자원의 식별자 정보를 통해 상기 센싱 정보 데이터베이스에 직접 요청하여 센싱 정보를 수신하는 단계 이후에,
    상기 식별자 정보를 활용하여 상기 센싱 정보 데이터베이스에 상기 센싱 정보를 요청하여 획득하는 단계;
    상기 획득한 센싱 정보를 수집하여 센싱 정보 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
    상기 수집한 센싱 정보 및 수집 시간 정보를 상기 추론한 시맨틱 정보를 시맨틱 정보 형식으로 변환하여 상기 시맨틱 정보 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는, 시맨틱 정보 서비스 방법.
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