Implementation of Failure-Diagnostic Context-awareness Middleware for Support Highly Reliable USN Application Service

고신뢰성 USN 응용 서비스 지원을 위한 오작동 진단 상황인지 미들웨어 구현

  • 이용웅 (순천대학교 정보통신공학과) ;
  • 김세한 (한국전자통신연구원) ;
  • 손교훈 (한국전자통신연구원) ;
  • 이인환 (한국전자통신연구원 USN기반기술연구팀) ;
  • 신창선 (순천대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2010.12.27
  • Accepted : 2011.03.21
  • Published : 2011.06.30

Abstract

In this paper, we proposed the Failure-Diagnostic Context-awareness Middleware (FDCM) for improving the reliability in the USN application service. The middleware diagnoses the failure occurred in sensors or facilities in the indoor USN application system. The new middleware suggested in this paper consists of DataManagement module, ContextProvider module, Contextlnterpreter module, ServiceProvider module and DataStorage module. By analysing the data obtained by the interaction between modules through the diagnostic algorithm, the FDCM determines the malfunction of sensors and equipment devices. Then we verified the performance of middleware by using simulation. As a result, the FDCM showed the high performance in the large systems that many of the sensors and devices are installed.

본 논문에서는 실내에 센서 네트워크가 적용된 USN 응용 시스템에서 발생하는 센서나 설비 장치의 오작동을 진단하여, 해당 시스템이 제공하는 서비스의 신뢰성을 높여주는 오작동 진단 상황인지 미들웨어를 제안한다. 본 논문에서 새롭게 제안하는 미들웨어는 데이터관리 모듈, 상황정보제공 모듈, 상황분석 모듈, 서비스제공 모듈, 정보저장소 모듈로 구성되며, 모듈간의 상호작용으로 얻은 데이터는 오작동 진단 알고리즘을 통해 비교 분석함으로써, 센서나 설비 장치의 오작동 여부를 판단한다. 구현된 미들웨어는 시뮬레이션을 통해 수행성을 검증하였다. 그 결과 다수의 센서가 설치된 대형 시스템에서 본 미들웨어가 높은 성능을 발휘한다는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 강정훈, "유비쿼터스 센서네트워크 기술", 방송공학회지, 2005.
  2. 김석우, "센서 네트워크 연구개발 및 사용화 사례", 주간기술동향 통권 2007.12.5
  3. 김민수, 이용준, 박종현, "USN 미들웨어 기술개발 동향", 한국전자통신연구원, 전자통신동향분석 제22권 제3호, 2007. 6
  4. 김민수, 이은규, "유비쿼터스 환경에서의 센서 데이터베이스 기술," IITA, 주간기술동향, 제1187호, 2005. 3.
  5. Salem Hadim and Nader Mohamed, "Middleware Challenges and Approaches for Wireless Sensor Networks," IEEE Distributed Systems Online, Vol.7, No.3, 2006.
  6. Marie Kim, Jun Wook Lee, Yong Joon Lee, Jae-Cheol Ryou,"COSMOS: A Middleware for Integrated Data Processing over Heterogeneous Sensor Networks," ETRI Journal, Vol.30, No.5, pp.696-706, 2008. https://doi.org/10.4218/etrij.08.1308.0039
  7. Karl Aberer, Manfred Hauswirth, Ali Salehi, "The Global Sensor Networks middleware for effcient and flexible deployment and interconnection of sensor networks".
  8. Anand Ranganathan, RoyH. Campbell, "A Middleware for Context-Aware Agents in Ubiquitous Computing Environments," In ACM/IFIP/USENIX International Middleware Conference, RiodeJaneiro, Brazil, 2003.
  9. Hyung-Min Yoon, Woo-Shik KangG, Oh-Young Kwon, Seong-Hun Jeong, Bum-Seok Kang, Tack-Don Han, "Design of a Mobile Application Framework with Context Sensitivities", IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems, Vol. E89-D No.2 pp.508-515, 2006. https://doi.org/10.1093/ietisy/e89-d.2.508
  10. J.Chen, "Distributed Fault Detection of Wireless Sensor Networks", Iowa, 2007
  11. 육의수, 윤성웅, 김성호, "센서 네트워크 시스템에 적용 가능한 오작동 검출 알고리즘 개발", 한국퍼지 및 지능시스템학회지 제17권 제6호, pp.760-765, 2007
  12. S.ranganathan, A.D. George, R.W. Todd, Matthew C. Chidester, "Gossip-Style Failure Detection and Distributed Consensus for Scalable Heterogeneous Clusters", HCS Research Laboratory, 2000.
  13. M. Young, The Technical Writer's Handbook, Mill Valley, Seoul, 1989.
  14. 이문노, 문정호, 정명진, "광 디스크 드라이버의 트랙킹 서보 시스템을 위한 다목적 강인제어기의 설계", 제어, 자동화, 시스템공학 논문지, vol.4 No.5 pp.592-599, 1998
  15. W. Heinzelman, A. Murphy, H. Carvalho, and M.Perillo, "Middleware to Support Sensor NetworkApplications," IEEE Network Magazine Special Issue, Jan. 2004.
  16. 이정은, 박현정, 박두경, 윤태복, 박교현, 이지형, "유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 위한 상황 모델 정의 및 상황 인식 프레임워크 구현", 퍼지 및 지능 시스템학회 논문지 제16권 제4호, pp.389-527, 2006.8.
  17. 임재현, "지능형 서비스를 위한 상황인식 해석 구조 설계 및 구현",인터넷정보학회논문지, 제7권 제5호, pp.123-134, 2006.10
  18. Chang-Sun Shin, Myoung-Suk Kang, Chang- Won Jeong and Su-Chong Joo, "TMO-based Object Group Framework for Supporting Distributed Object Management and Real-Time Services", Lecture Notes in Computer Science, Vol.2834, pp.525-535. 2003.9.
  19. 신창선, 서종성, "분산객체그룹프레임워크 기반의 프로액티브 응용서비스엔진 개발", 한국인터넷정보학회논문지, 제11권 제1호, pp.153-165, 2010.2.