SenDB: 무선 센서 네트워크용 질의 처리 시스템 설계

Abstract

무선 센서 네트워크는 단거리 무선 통신으로 연결된 지능 센서가 사람과 실세계 객체간의 효과적인 매개자 역할을 하게 된다. 이에 따라 무선 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 가능하게 할 수 있는 핵심적인 기술 중 하나로 각광을 받고 있다. 하지만 무선 센서 네트워크에서는 기존의 컴퓨팅 시스템과는 달리 극도로 제한된 시스템 자원과 열악한 환경 속에서 동작하며 저 전력 마이크로프로세서와 무선통신 모듈, 센서 등을 통합한 시스템이 내장된 센서 노드를 이용하여 구성하게 된다. 이와 같은 무선 센서 네트워크의 자원 제한적 특징에 따라 센서노드들 사이의 전송효율을 높이기 위한 기술들이 개발되고 있으며, 아울러 자원 제약적인 무선 센서 네트워크상에서 전송비용을 최대한 줄이기 위해 데이터의 수집 및 처리를 분산된 형태로 처리하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 또한 센서 네트워크 시스템 응용의 문제점인 Pre-defined Programming 방법을 개선하고자 SQL과 같은 Declarative Query를 이용하여 다양한 질의를 표현하고 데이터 추출의 유연성을 사용자에게 제공해 줄 필요성이 있다. 센서 네트워크 상에서의 질의 처리 시스템은 이와 밀접한 관련이 있으며, 본 논문에서는 기존의 센서 네트워크 질의 처리 시스템의 문제점인 Query당 다중 패킷의 전송, 다양한 센싱장치를 탑재한 이기종 센서노드간의 연동에 대한 문제점을 분석해보고 해결책을 제안하고자 한다. 아울러 유한 상태 머신 기반의 실행모델을 이용함으로써 응용의 변화에 대처할 수 있게 설계된 SenOS상에서의 동적 재구성 기능을 지원하도록 설계된 센서 네트워크 질의 처리 시스템인 SenDB의 구조에 대하여 살펴본다.; In the past few years, the research of sensor networks is forced dramatically. Specially, the research for improving communication efficiency among sensor nodes is focused and we need to reduce the transmission data in order to minimize the power consumption. For this reason, the research on distributed management of data collection and processing is focused and we need to offer new interface to user with declarative language like SQL that pertain to where, when, and how often data is sampled and delivered to Host-PC in other to offer the flexibility of data extraction to user. In this paper, we analyze and propose to solve the problem of the existing sensor network query processing system that TinyDB transmits multiple packet per one query to each sensor nodes and is not compatible with heterogeneous sensor nodes. In addition, we show how to use dynamic reconfiguration in sensor network query processing system.