特許 5977818 センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置及びその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5977818

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置及びその方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 8/26 20090101AFI20160817BHJP

   H04W 4/04 20090101ALI20160817BHJP

   H04W 12/06 20090101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   H04W8/26 110

   H04W4/04 190

   H04W12/06

【請求項の数】24

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2014-508281(P2014-508281)

(86)(22)【出願日】2012年4月17日

(65)【公表番号】特表2014-516504(P2014-516504A)

(43)【公表日】2014年7月10日

(86)【国際出願番号】KR2012002914

(87)【国際公開番号】WO2012148115

(87)【国際公開日】20121101

【審査請求日】2013年10月24日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0038457

(32)【優先日】2011年4月25日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2011-0087961

(32)【優先日】2011年8月31日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】505176556

【氏名又は名称】コリア ユニバーシティ リサーチ アンド ビジネス ファウンデーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アン・スンシン

(72)【発明者】

【氏名】コ・ドゥヒュン

(72)【発明者】

【氏名】キム・ボムジン

【審査官】 青木 健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２３８３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８８０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６８０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９９０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 矢島健一ほか，センサーネットワークにおけるモビリティサポートの実装評価 Implementation and evaluation of mobility support in sensor networks，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人電子情報通信学会，２００８年 ３月，第107巻,第524号，P.199-204

【文献】 矢島健一ほか，センサーネットワークへのＩＰｖ６適用に関する考察 IPv6 deployment for sensor network，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人電子情報通信学会，２００７年 ３月，第106巻,第578号，P.429-434

【文献】 Malatras,A. et al，Web Enabled Wireless Sensor Networksfor Facilities Management，IEEE SYSTEMS JOURNAL，２００８年１２月，Vol.2,No.4，P.500-512

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置において、
ユーザから入力されたセンサーノードに対するサービス要請を当該サービス要請の類型別に解析し、該解析された要請についてのルーティング情報を含むセッションを生成するコンテキスト解析部と、
前記基幹ネットワークに登録されたセンサーノード情報及び前記登録されたセンサーノードについてのルーティング情報を保存し、前記サービス要請の受信に応じて、前記コンテキスト解析部に前記サービス要請に対応するルーティング情報を提供するセンサーノード登録部と、
前記ルーティング情報を用いて、前記サービス要請を前記登録されたセンサーノードに送信し、前記登録されたセンサーノードから前記サービス要請に対する応答メッセージを受信するゲートウェイと、
前記生成されたセッションを通じて前記コンテキスト解析部から受信したサービス要請を前記ゲートウェイに送信し、前記ゲートウェイから受信した前記応答メッセージを前記ユーザに提供するメッセージ処理部と、
前記基幹ネットワークにアクセス可能なセンサーノードについての情報をあらかじめ保存するセンサーノード認証部とを含み、
前記センサーノード登録部は、
前記センサーノードが登録のために前記基幹ネットワークにアクセスする場合、前記センサーノード認証部に前記センサーノードのアクセス権限を照会することによって、登録の要否を決定し、
基幹ネットワーク識別子を有さない前記センサーノードが登録のために前記基幹ネットワークにアクセスする場合、前記センサーノードの固有識別子を含む基幹ネットワークに対する認証要請を前記ゲートウェイを通じて受信し、前記センサーノードと前記ゲートウェイとの関係情報を保存した後、前記固有識別子を前記センサーノード認証部に照会することによって、前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在するか否かを判断し、
前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在する場合、前記センサーノードに基幹ネットワーク識別子を付与し、前記基幹ネットワーク識別子と前記関係情報とをマッピングさせて保存することによって、前記センサーノードを登録し、
前記付与された基幹ネットワーク識別子を前記ゲートウェイを通じて前記センサーノードに送信するように構成され、
前記基幹ネットワーク識別子は、センサノード認証部が前記センサーノードの前記固有識別子を用いて前記センサーノードを認証した場合に、前記センサーノードに付与される
装置。

【請求項2】

前記ユーザの登録情報及び権限情報を保存し、前記ユーザのサービス要請の受信に応じて、前記ユーザに対する認証結果を前記コンテキスト解析部に送信するユーザ認証部をさらに含む請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記権限情報は、前記ユーザの前記センサーノードに対するアクセス可否、及びサービス利用に対する課金ポリシーを含み、
前記要請されたサービスに対するセッションが終了する場合、
前記メッセージ処理部は、前記セッションの終了を前記ゲートウェイに通知することによって、前記ゲートウェイにデータ受信を中断させ、
前記メッセージ処理部は、前記セッションの終了を前記ユーザ認証部に通知することによって、前記ユーザ認証部に前記課金ポリシーに従ってサービス使用に対する料金を決定させ、
前記コンテキスト解析部は、前記決定された料金を前記ユーザに提供することを特徴とする請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記サービス要請の対象を表わす別称と、前記別称に対応する少なくとも１つ以上のゲートウェイの情報とをマッピングさせて保存する別称解析部をさらに含み、
前記サービス要請が、前記別称を含む場合、前記コンテキスト解析部は、前記別称解析部に前記別称を照会することによって、前記別称解析部から当該別称に対応するゲートウェイ情報を受信することを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記センサーノード登録部は、
センサーノードを初回認可する場合、前記認可しようとするセンサーノードのサービス類型及びサービス力量についての情報を保存し、
前記センサーノードに付与された基幹ネットワーク識別子と前記センサーノードが接続されるゲートウェイの情報とをマッピングさせて保存することによって、前記コンテキスト解析部に前記サービス要請に対応するルーティング情報を提供することを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記基幹ネットワーク内に含まれる構成要素間の接続を保持するようにネットワーク設定を管理する基幹ネットワーク設定部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記サービス要請は、即時要請、周期的要請、及びイベントドリブン要請のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項8】

複数のゲートウェイが前記基幹ネットワークに接続され、前記接続されたゲートウェイを通じてそれぞれ１つ以上のセンサーノードを含む固有のセンサーネットワークが形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項9】

センサーノードが１つのセンサーネットワークから他のセンサーネットワークに移動する場合、前記センサーノード登録部は、前記センサーノードの移動に伴って変更されたゲートウェイ情報を更新することを特徴とする請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記センサーノードの移動に伴って変更されたゲートウェイが、前記センサーノード登録部にセッション情報の伝達を要請し、
前記要請に応じて前記センサーノード登録部は、移動後のゲートウェイに前記セッション情報を送信することを特徴とする請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記ゲートウェイは、前記基幹ネットワークについての情報及びゲートウェイの識別情報をブロードキャストし、前記ブロードキャストされた情報を受信したセンサーノードから登録要請を受信することを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記ゲートウェイは、Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ規格によるＰＡＮコーディネーターとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項13】

センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する方法において、
基幹ネットワーク識別子を持たないセンサーノードの固有識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をゲートウェイから受信し、前記センサーノードと前記ゲートウェイとの関係情報を保存するステップと、
あらかじめ構築されたセンサーノード認証部に前記固有識別子を照会することによって、前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在するか否かを検査するステップと、
前記検査結果によって、前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在する場合、前記センサーノードに前記基幹ネットワーク識別子を付与するステップと、
前記基幹ネットワーク識別子を前記センサーノードと前記ゲートウェイとの関係情報にマッピングさせ、該マッピングされた前記基幹ネットワーク識別子と前記関係情報とを保存して、前記センサーノードを登録するステップと、
前記基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージを前記ゲートウェイに送信するステップとを含み、
前記基幹ネットワーク識別子は、センサノード認証部が、前記センサーノードの前記固有識別子を用いて前記センサーノードを認証した場合に、前記センサーノードに付与され、
前記センサーノードの前記固有識別子は、製造工程で割り当てられる識別子である
方法。

【請求項14】

前記基幹ネットワーク識別子を有する前記センサーノードの前記基幹ネットワークに対する登録要請を前記ゲートウェイを介して受信し、前記センサーノードと前記ゲートウェイとの関係情報を保存することにより、前記センサーノードを登録するステップと、
登録承認メッセージを前記ゲートウェイに送信するステップと、
を含む請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記センサーノードが移動して通信するゲートウェイが変更された場合、前記基幹ネットワーク識別子のある センサーノードの前記基幹ネットワーク識別子を含む基幹ネットワーク登録要請を移動後のゲートウェイから受信し、前記センサーノードと移動前のゲートウェイとの関係情報を確認し、前記移動前のゲートウェイに前記センサーノードの登録情報更新要請を送信するステップと、
前記センサーノードのセッション情報を前記移動前のゲートウェイから受信し、前記センサーノードと前記移動後のゲートウェイとの関係情報を保存することにより、前記センサーノードを登録するステップと、
登録承認メッセージと前記センサーノードのセッション情報を前記移動後に変更されたゲートウェイに送信するステップと、
を含む請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する方法において、
センサーノードの固有識別子及びセンサーノード識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請を、基幹ネットワーク識別子のない前記センサーノードから受信し、前記固有識別子を含む前記基幹ネットワークに対する初回認可要請をセンサーノード登録部に送信するステップと、
前記基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージを前記センサーノード登録部から受信し、前記センサーノードのセンサーネットワーク情報、前記センサーノード識別子、及び前記基幹ネットワーク識別子情報を保存し、前記基幹ネットワーク識別子を含む前記認可メッセージを前記センサーノードに送信するステップと、を含み、
前記基幹ネットワーク識別子は、センサーノード認証部が前記固有識別子を用いてアクセス権限を認証した前記センサーノードに対して付与され、
前記センサーノードの前記固有識別子は、製造工程で割り当てられる識別子であることを特徴とする方法。

【請求項17】

前記基幹ネットワーク識別子及び前記センサーノード識別子を含む前記基幹ネットワークに対する登録要請を、前記基幹ネットワーク識別子のある前記センサーノードから受信し、前記基幹ネットワーク識別子と前記センサーノード識別子とをマッピングさせて保存し、前記基幹ネットワーク登録要請を前記センサーノード登録部に送信するステップと、
登録承認メッセージを前記センサーノード登録部から受信し、前記センサーノードのセンサーネットワーク情報、前記センサーノード識別子、及び前記基幹ネットワーク識別子情報を保存し、前記登録承認メッセージを前記センサーノードに送信するステップと、
を含む請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記センサーノードが移動して、当該センサーノードと通信するゲートウェイが移動前のゲートウェイから移動後のゲートウェイに変更された場合、前記移動前のゲートウェイが、前記基幹ネットワーク識別子及び前記センサーノード識別子を含む前記基幹ネットワークに対する登録要請を、前記基幹ネットワーク識別子のある前記センサーノードから受信し、前記基幹ネットワーク識別子と前記センサーノード識別子とをマッピングさせて保存し、前記基幹ネットワーク登録要請を前記センサーノード登録部に送信するステップと、
前記移動前のゲートウェイが登録承認メッセージと前記センサーノードのセッション情報を前記センサーノード登録部から受信し、前記センサーノードのセンサーネットワーク情報、前記センサーノード識別子、及び前記基幹ネットワーク識別子情報を保存し、前記登録承認メッセージを前記センサーノードに送信するステップと、
を含む請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記センサーノードが移動して、当該センサーノードと通信するゲートウェイが変更された場合、前記移動後のゲートウェイが、前記センサーノード登録部から前記センサーノードの情報更新要請を受信し、前記センサーノードのセッション情報を前記センサーノード登録部に送信し、前記センサーノードの情報を削除するステップを含む請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する方法において、
センサーノードの基幹ネットワーク識別子有無を判断するステップと、
前記基幹ネットワーク識別子がない場合、前記センサーノードの固有識別子及びセンサーノード識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をゲートウェイに送信するステップと、
前記基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージを前記ゲートウェイから受信するステップと、を含み、
前記基幹ネットワーク識別子は、センサーノード認証部が前記固有識別子を用いてアクセス権限を認証した前記センサーノードに対して付与され、
前記センサーノードの前記固有識別子は、製造工程で割り当てられる識別子であることを特徴とする方法。

【請求項21】

前記基幹ネットワーク識別子の有無を判断する以前に、前記ゲートウェイから無線標識信号を受信するステップと、
前記センサーノードの固有識別子を含む関係形成要請メッセージを前記ゲートウェイに送信するステップと、
前記センサーノード識別子を含む関係形成承認メッセージを前記ゲートウェイから受信するステップと、をさらに含み、
前記センサーノード識別子は、前記ゲートウェイが前記センサーノードを他のセンサーノードと識別するために付与することを特徴とする請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記基幹ネットワーク識別子がある場合、 前記基幹ネットワーク識別子及び前記センサーノード識別子を含む前記基幹ネットワークに対する登録要請を前記ゲートウェイに送信するステップと、
登録承認メッセージを前記ゲートウェイから受信するステップと、
を含む請求項２０に記載の方法。

【請求項23】

前記センサーノードが移動して、当該センサーノードと通信するゲートウェイが変更された場合、前記基幹ネットワーク識別子及び前記センサーノード識別子を含む前記基幹ネットワークに対する登録要請を、前記移動後のゲートウェイに送信するステップと、
登録承認メッセージを前記移動後のゲートウェイから受信するステップと、
を含む請求項２０に記載の方法。

【請求項24】

請求項１３ないし請求項２３のうち何れか一項の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置に係り、特に、広域移動性を支援するセンサーネットワークのためのインフラ構造と、そのインフラ構造を構成する制御装置とに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無線通信が急速に発展するにつれて、より少ない電力を消耗し、より少ないコストで生産が可能であり、かつそのサイズも小さなスマートセンサーノード（ｓｍａｒｔ ｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅ）が実現されている。このようなセンサーノードは、周囲の多様な環境要素の測定に活用されている。複数のセンサーノードにより、人間の支援なしに自己構成能力（ｓｅｌｆ−ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ）を有する無線センサーネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＳＮ）が構築されうる。したがって、多数のセンサーノードは、任意に（ｒａｎｄｏｍｌｙ）飛行機またはヘリコプターから投擲されて配置されても、それぞれが保有した無線通信手段により無線センサーネットワークを構築しうる。

【0003】

無線センサーネットワークを成すそれぞれのセンサーノードは、装着されたセンサーを通じてセンシング情報を獲得し、シンク（ｓｉｎｋ）ノードまたはゲートウェイ（ｇａｔｅｗａｙ）を通じてコアネットワーク（ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）に伝達する。これによって、当該センサノードは、防災システム、位置基盤サービスなど多様なアプリケーションに応用されうる。ここで、コアネットワークは、基幹ネットワーク（ｂａｃｋｂｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）またはインターネットネットワークだけではなく、センサーネットワークサービスに特化したインフラ及びネットワークを含む。

【0004】

一般的に、センサーノードは、予め入力された固定的な識別子またはＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）コーディネーター（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）から割り当てられた識別子によって識別される。このような単純かつ静的な識別方法は、ユーザ端末またはアプリケーションサーバと多様なセンサーノードとの間のインターフェースを有したコアネットワーク上で、それぞれのユーザ端末が要請したサービスと、多様なセンサーノードから受信したセンシング情報との識別を困難にする。また、センサーノードの数が急増する場合には、重複した識別子によって誤った情報を提供する恐れがある。さらに、センサーノード端末機の提供者の多様化を考慮した場合、サービスアクセス権限が制限されうる。このため、権限による適したサービスの提供に問題が生じ得る。

【0005】

このようなセンサーノード、及びセンサーノードが形成するセンサーネットワークの管理及びサービス制御の観点で、以下で提示される非特許文献には、従来のセンサーネットワーク技術は、局部環境でのデータセンシングを通じて環境モニタリングを提供するだけである。すなわち、一般的なセンサーネットワーク制御技術は、センサーノードの移動性支援や多様な形態のセンサーノードとゲートウェイとの間の登録と解除、ハンドオーバー（ｈａｎｄｏｖｅｒ）、移動履歴管理、トラッキング（ｔｒａｃｋｉｎｇ）技術などのサービスの支援をする構造を有しない。この結果、一般的なセンサーネットワークでは、屋内及び屋外で位置情報を利用した位置基盤サービス及び移動性支援がなされていない。 また、センサーネットワークのソフトウェアフレームワークは、センサーネットワークを含むリアルタイム統合フレームワークを有しない。

【0006】

したがって、効率的なセンサーノード管理と、正確かつ柔軟なセンサーネットワークサービス提供のための基幹ネットワーク制御方法が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする第１の技術的課題は、センサーネットワークを制御する技術が局部環境のネットワーク形成に集中することに鑑みて、基幹ネットワークの観点で、センサーノードとゲートウェイとの間の識別と登録、及び機能制御が統合的に管理されていない制限を克服し、これにより、センサーノードの広域移動性が局部的な範囲に制限される問題点を解決することである。

【0008】

本発明が解決しようとする第２の技術的課題は、認証されていないセンサーノードのアクセスから基幹ネットワークを保護するためのセンサーネットワークの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記第１の技術的課題を解決するために、本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置は、ユーザから入力されたセンサーノード（ｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅ）に対するサービス要請を当該サービス要請の類型別に解析し、該解析された要請についてのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）情報を含むセッション（ｓｅｓｓｉｏｎ）を生成するコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）解析部と、前記基幹ネットワークに登録されたセンサーノード情報及び前記登録されたセンサーノードについてのルーティング情報を保存し、前記サービス要請の受信に応じて、前記コンテキスト解析部に前記サービス要請に対応するルーティング情報を提供するセンサーノード登録部と、前記ルーティング情報を用いて、前記サービス要請を前記登録されたセンサーノードに伝達し、前記登録されたセンサーノードから前記サービス要請に対する応答メッセージを受信するゲートウェイと、前記生成されたセッションを通じて前記コンテキスト解析部から受信したサービス要請を前記ゲートウェイに伝達し、前記ゲートウェイから受信した前記応答メッセージを前記ユーザに提供するメッセージ処理部と、 前記基幹ネットワークにアクセス可能なセンサーノードについての情報をあらかじめ保存するセンサーノード認証部とを含み、前記センサーノード登録部は、前記センサーノードが登録のために前記基幹ネットワークにアクセスする場合、前記センサーノード認証部に前記センサーノードのアクセス権限を照会することによって、登録の要否を決定し、基幹ネットワーク識別子を有さない前記センサーノードが登録のために前記基幹ネットワークにアクセスする場合、前記センサーノードの固有識別子を含む基幹ネットワークに対する認証要請を前記ゲートウェイを通じて受信し、前記センサーノードと前記ゲートウェイとの関係情報を保存した後、前記固有識別子を前記センサーノード認証部に照会することによって、前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在するか否かを判断し、前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在する場合、前記センサーノードに基幹ネットワーク識別子を付与し、前記基幹ネットワーク識別子と前記関係情報とをマッピングさせて保存することによって、前記センサーノードを登録し、前記付与された基幹ネットワーク識別子を前記ゲートウェイを通じて前記センサーノードに送信するように構成され、前記基幹ネットワーク識別子は、センサノード認証部が前記センサーノードの前記固有識別子を用いて前記センサーノードを認証した場合に、前記センサーノードに付与される。

【0010】

前記したセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置は、前記ユーザについての登録情報及び権限情報を保存し、前記ユーザからのサービス要請の受信に応じて、前記ユーザに対する認証結果を前記コンテキスト解析部に伝達するユーザ認証部をさらに含む。

【0011】

また、前記したセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置は、前記サービス要請の対象を表わす別称（ａｌｉａｓ）と、前記別称に対応する少なくとも１つ以上のゲートウェイの情報とをマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）させて保存する別称解析部をさらに含み、前記サービス要請が、前記別称を含む場合、前記コンテキスト解析部は、前記別称解析部に前記別称を照会することによって、前記別称解析部から前記別称に対応するゲートウェイ情報を受信する。

【0013】

また、前記したセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置は、前記基幹ネットワーク内に含まれる構成要素間の接続を保持するようにネットワーク設定を管理する基幹ネットワーク設定部をさらに含む。

【0014】

前記第２の技術的課題を解決するために、センサーネットワークのための基幹ネットワ
ークを制御する方法において、基幹ネットワーク識別子を持たないセンサーノードの固有
識別子を含む基幹ネットワークに対する認証要請をゲートウェイから受信し、前記センサ
ーノードと前記ゲートウェイとの関係情報を保存するステップと、あらかじめ構築された
センサーノード認証部に前記固有識別子を照会することによって、前記固有識別子が、前
記センサーノード認証部に存在するか否かを検査するステップと、前記検査結果によって
、前記固有識別子が、前記センサーノード認証部に存在する場合、前記センサーノードに
前記基幹ネットワーク識別子を付与するステップと、前記基幹ネットワーク識別子を前記
センサーノードと前記ゲートウェイとの関係情報にマッピングさせ、該マッピングされた
前記期間ネットワーク識別子と前記関係情報とを保存して、前記センサーノードを登録す
るステップと、認証許可メッセージと前記基幹ネットワーク識別子とを前記ゲートウェイ
に送信するステップと、を含み、前記基幹ネットワーク識別子は、センサノード認証部が
、前記センサーノードの前記固有識別子を用いて前記センサーノードを認証した場合に、
前記センサーノードに付与され、前記センサーノードの前記固有識別子は、製造工程で割り当てられる識別子である方法を提供する。

【0015】

前記センサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置のそれぞれの構成要素を制御する方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の実施形態によれば、センサーネットワークのための基幹ネットワークが、センサーノードとゲートウェイとの間の識別と登録とを統合的に管理しうる。これによって多数のセンサーノードが、それぞれ異種のセンサーネットワークに属しているか、あるいはセンサーノードの広域移動がなされる状況下でも、センサーノードの広域移動性が制限なしに基幹ネットワークにおいて制御／管理されうる。また、センサーノードの認証手続きを通じて認証されていないセンサーノードのアクセスから基幹ネットワークが保護されうる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態が具現される環境内で本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御するインフラ構造を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置を示すブロック図である。

【図3】図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でセンサーノードを最初に認可（ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）する過程を例示した図である。

【図3A】本発明の実施形態によるセンサーノードの初回認可及び登録手続きを例示した図である。

【図3B】センサーノード登録部を中心に図３Ａの初回認可及び登録手続きを具体的に示すフローチャートである。

【図3C】ゲートウェイを中心に図３Ａの初回認可及び登録手続きを具体的に示すフローチャートである。

【図3D】センサーノードを中心に図３Ａの初回認可及び登録手続きを具体的に示すフローチャートである。

【図4】図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でセンサーノードを登録（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）する過程を例示した図である。

【図4A】本発明の他の実施形態によるセンサーノードの登録手続きを例示した図である。

【図5】図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でサービス提供中のセンサーノードの移動によって新たなゲートウェイＩ−ＧＷにセッション情報が伝達される過程を例示した図である。

【図5A】図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でサービス中であるセンサーノードの移動によって新たなゲートウェイＩ−ＧＷとの関係でセンサーノードの登録がなされ、新たなゲートウェイにセッション情報が伝達される過程を例示した図である。

【図6】図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でユーザのサービス要請が行われる一連の過程を例示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置は、ユーザから入力されたセンサーノードに対するサービス要請を当該サービス要請の類型別に解析し、該解析された要請についてのルーティング情報を含むセッションを生成するコンテキスト解析部と、前記基幹ネットワークに登録されたセンサーノード情報及び前記登録されたセンサーノードについてのルーティング情報を保存し、前記サービス要請の受信に応じて、前記コンテキスト解析部に前記サービス要請に対応するルーティング情報を提供するセンサーノード登録部と、前記ルーティング情報を用いて、前記サービス要請を前記登録されたセンサーノードに伝達し、前記登録されたセンサーノードから前記サービス要請に対する応答メッセージを受信するゲートウェイと、前記生成されたセッションを通じて前記コンテキスト解析部から受信したサービス要請を前記ゲートウェイに伝達し、前記ゲートウェイから受信した前記応答メッセージを前記ユーザに提供するメッセージ処理部と、を含む。

【0019】

以下、望ましい実施形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

【0020】

本発明の実施形態を説明するのに先立って、まず、本発明の実施形態が具現されるセンサーネットワーク環境の特徴から導出される本発明の基本的なアイディアを提示する。

【0021】

前述したように、従来のセンサーネットワークは、センサーノードの広域移動性を支援しながら、ユーザ応用と連動するセンサーネットワークに対するインフラ構造（ｉｎｆｒａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を提供することができなかった。したがって、後述する本発明の実施形態が提示するセンサーネットワークのインフラ構造では、センサーノードの移動性支援のために、多様なセンサーノードとゲートウェイとの間の登録と解除、ハンドオーバー、移動履歴管理、トラッキング技術及び安全性、そして、移動性支援インフラとゲートウェイとの間、ゲートウェイとセンサーネットワークとの間の通信プロトコルを提供しなければならない。また、位置支援サービスのための精巧な位置支援コード及び位置基盤サービス（Ｌｏｃａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＬＢＳ）を支援するインフラ構造が必要である。

【0022】

したがって、センサーノードの移動性が高まる時点で、本発明のセンサーネットワークのためのインフラ構造の開発、実行及び運用を容易にすることによって、多様な形式のセンサーノード及びリレー、センサーネットワークの接続を可能にするゲートウェイの開発及びセンサーノードの位置情報取得及びノードの移動性を支援するインフラ、及びユーザサービスを提供することができる統合インフラ構造を提示する。

【0023】

このために、以下で提示される本発明の実施形態は、センサーネットワークのための基幹ネットワーク制御システムの構成要素及びインフラ構造を定義する。特に、基幹ネットワーク制御システムは、センサーネットワークの広域移動性を保証するための統合されたインフラ構造を採択しており、基幹ネットワークの位置基盤サービス技術、センサーノードの広域移動性支援技術、センシング情報の保存及び管理技術、センシング情報の収集及び伝達技術が含まれる。

【0024】

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の多様な実施形態をより具体的に説明する。図面の構成要素に参照番号を付与するに当って、同じ構成要素に対しては、同じ参照番号を付与し、一の図面についての説明時に、必要に応じて、他の図面の構成要素を引用する。

【0025】

図１は、本発明の実施形態が具現される環境内で本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御するインフラ構造を示す図である。全体統合システムは、ユーザ１０、インフラ構造の基幹ネットワーク２０及び個別センサーネットワーク３０で構成される。

【0026】

ユーザ１０は、インフラ構造の基幹ネットワーク２０を通じてセンサーネットワーク３０内のセンサーノードにサービス要請を送信し、当該サービス要請に対する処理結果ないしセンシング結果を受信し得る。前述した解決しようとする課題を果たすための前提及び細部機能は、次の通りである。

【0027】

ユーザ１０は、基幹ネットワーク２０と通信することができるプロトコルないしインターフェースを有する。ユーザ１０は、このようなプロトコルないしインターフェースを通じて、センサーノードへサービス要請を生成して送信することができる。この際、ユーザのサービス要請は、多様な類型に分類される。例えば、ユーザのサービス要請は、即時（ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）要請、周期的（ｐｅｒｉｏｄｉｃ）要請、及びイベント基盤（ｅｖｅｎｔ−ｄｒｉｖｅｎ）要請のうち少なくとも１つであり得る。当業者であれば、以上で例示された類型のサービス要請以外に多様な類型のサービス要請が活用されうることを理解できるだろう。

【0028】

それだけではなく、センサーネットワークの広域移動性を効果的に支援するために、本発明の実施形態では、センサーネットワークに任意の別称を名付けることができる。このような別称は、地域ないし所属したグループを表わしうる。少なくとも１つ以上のセンサーネットワークまたはセンサーノードが1つの別称で命名され得る。ユーザは、このような別称を用いて、センサーノード集合（例えば、‘センサーグループ ＃１７’）又は特定名称（例えば、‘高麗大学’または‘安岩洞’）を用いてサービスを要請することができる。

【0029】

さらに、ユーザは、サービス要請時に、サービス結果の履歴（ｈｉｓｔｏｒｙ）の保存をするように要請するか、サービス要請についての課金情報を確認することができる。

【0030】

センサーネットワーク３０は、固有の識別子を有するセンサーノードの集合を意味する。図１では、ＵＳＮ（Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を例示としたが、本発明の実施形態では、このようなセンサーネットワーク３０を構成して具現するに当って、ＵＳＮ規格だけではなく、多様な有／無線センサーに基づいたネットワークが活用されうる。

【0031】

センサーネットワーク３０を構成するセンサーノードは、それぞれ固有のネットワーク形成規則によって一群（ｇｒｏｕｐ）のネットワークを形成し、インフラ構造の基幹ネットワーク２０に備えられた通信手段（図１では、Ｉ−ＧＷという名称が付与された装置である。）と通信できるように、適切なプロトコルと通信インターフェースとを有する。例えば、センサーネットワーク３０が、ＵＳＮ規格に従うと仮定する時、基幹ネットワーク２０に備えられた通信手段は、ＰＡＮコーディネーターとして機能する装置になり、両者は、ＵＳＮ規格で定められている通信プロトコルによって相互通信が可能である。このようなプロトコルを通じて、センサーノードは、基幹ネットワーク２０が生成した基幹ネットワーク識別子を付与され、当該基幹ネットワーク識別子によって、基幹ネットワーク２０に登録されうる。

【0032】

また、センサーノードは、インフラ構造の基幹ネットワーク２０の要請（より正確には、ユーザ１０によるサービス要請を意味する。）を行う前に、基幹ネットワーク２０のＩ−ＧＷを通じて初回認可（ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）を受けなければならない。ここで、認可とは、基幹ネットワークがセンサーネットワーク内のセンサーノードを認識する前に最初に当該センサーノードを当該基幹ネットワークに登録する過程を意味する。このような初回認可時に、センサーノードの一般的な情報（例えば、サービス類型やサービス容量（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）等）が、インフラ構造の基幹ネットワーク２０に登録され、センサーノードは、基幹ネットワーク２０内での基幹ネットワーク識別子並びに基幹ネットワーク及びＩ−ＧＷ情報を受信する。

【0033】

一方、センサーノードは、広域移動性を確保するために、移動中（すなわち、独立した個々のセンサーネットワーク３０間の移動）、Ｉ−ＧＷが変わる度に、新たに基幹ネットワーク２０に登録（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）手続きを経なければならない。このために、センサーノードのセンシング情報には、多様な測位方法によって測定された物理的な位置を示す値が含まれうる。図１を通じて確認できるように、本実施形態で、複数の通信手段Ｉ−ＧWが基幹ネットワーク２０に接続されている。このようなセンサーネットワーク及び通信手段Ｉ−ＧＷを介してそれぞれ１つ以上のセンサーノードを含む固有の（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ）センサーネットワークが形成される。このような構造下で１つのセンサーネットワークに属するセンサーノードが、他のセンサーネットワークに移動する場合を仮定する。この場合、初回認可の完了以後なので、登録手続きでは、当該センサーノードの一般的な情報全体に代えてルーティング情報（当該センサーノードの移動によって変更されたＩ−ＧＷ情報を意味する）のみが基幹ネットワーク２０に登録及び更新される。

【0034】

インフラ構造の基幹ネットワーク２０の構成要素の機能及び構成要素との間のインターフェースを説明する。基幹ネットワーク２０は、ユーザ１０とセンサーネットワーク３０とを接続し、センサーノードの広域移動性を支援するための多様な機能を提供する。以下、図２を参照して基幹ネットワーク２０に含まれるそれぞれの構成要素及び当該構成要素の提供機能についてより具体的に説明する。

【0035】

図２は、本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワーク２０を制御する装置を示すブロック図である。説明の便宜上、以下で説明される基幹ネットワーク２０内の個々の構成要素について、次のような用語とそれに対応する機能の技術的表現に対する英文略語とを併記する。括弧内に表記された数字は、図２〜図６を通じて一貫して使われる部材番号を意味する。
−コンテキスト解析部（ｓｍａｒｔ ｃｏｎｔｅｘｔ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｒ、ＳＣＩ）／２１
−センサーノード登録部（ｓｅｎｓｏｒ ｎｏｄｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｓｔｅｒ、ＳＬＲ）／２２
−ゲートウェイ（ｉｎｆｒａ−ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｇａｔｅｗａｙ、Ｉ−ＧＷ）／２３
−メッセージ処理部（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｈａｎｄｌｅｒ、ＡＴＨ）／２４
−ユーザ認証部（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ、ＡＡＡ）／２５
−別称解析部（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｎａｍｅ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｒ、ＬＮＩ）／２６
−センサーノード認証部（ｍａｓｔｅｒ ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ、ＭＤ）／２７
−基幹ネットワーク設定部（ｉｎｆｒａ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ、Ｉ−ＣＭ）／２８
また、図２で、それぞれの構成要素間のリンクに付記されたアルファベット小文字は、両者間の通信のための通信インターフェースを表わす。

【0036】

コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１は、ユーザ１０から入力された（ユーザ１０から受信した）センサーノードに対するサービス要請を類型別に解析し、該解析された要請についてのルーティング情報を含むセッションを生成させる。このために、コンテキスト解析部２１は、ユーザ１０のセンサーノードに対するサービス要請がインターフェースｂｕを通じて入力され、サービス要請に対する遂行結果をユーザ１０に応答する。コンテキスト解析部２１は、ユーザ１０のサービス要請の生成に応じて、インターフェースｓａを通じてユーザ認証部（ＡＡＡ）２５にセンサーノードに対するアクセス権限の有無を照会しうる。センサーノードに対するアクセス権限が認証されたならば、コンテキスト解析部２１は、サービス要請類型に応じて、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２からインターフェースｓｒを経由してまたは別称解析部（ＬＮＩ）２６からインターフェースｓｌを経由して、センサーノードのルーティング情報を取得しうる。

【0037】

コンテキスト解析部２１は、認証されたユーザの要請に対して、当該要請と関連したセンサーノードのルーティング情報を含む、インフラ構造の基幹ネットワーク２０で唯一のセッションを生成する。該生成されたセッション情報には、ユーザ１０のアドレス、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４及びセンサーネットワーク３０を接続するための各構成要素のアドレス情報が含まれる。当該セッション情報は、さらにサービス要請情報を含んでもよい。コンテキスト解析部２１は、生成されたセッション情報を保持している間に、これをインターフェースｓｔを通じてメッセージ処理部（ＡＴＨ）２４に送信する。

【0038】

一方、コンテキスト解析部２１は、サービスが終了する場合、ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５を通じてサービス要請に関する課金結果をユーザ１０に知らせなければならない。ユーザ通知のより具体的な処理過程は、ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５の説明の際に併せて説明する。

【0039】

センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、基幹ネットワーク２０に登録されたセンサーノード情報及び登録されたセンサーノードについてのルーティング情報を保存する。ユーザ１０からサービス要請が入力された場合、センサーノード登録部は、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１にサービス要請に対応するルーティング情報を提供する。本発明の実施形態では、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、センサーノードについての一般的な情報（例えば、センサーノードのサービス類型及びセンサーの種類の情報等）を保存／管理しなければならない。コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１から、センサーノードについてのルーティング情報を受信した場合、センサノード登録部２２は、当該要請に応答してゲートウェイＩ−ＧＷ２３の情報を提供しなければならない。したがって、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、センサーノードのルーティング情報を保存し、管理し、及び修正することができる。

【0040】

また、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、センサーノードの初回認可をする場合、認可しようとするセンサーノードのサービス類型及びサービス容量についての情報を保存する。続いて、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、センサーノードに付与された基幹ネットワーク識別子とセンサーノードが接続されるゲートウェイとをマッピングさせて保存することによって、コンテキスト解析器（ＳＣＩ）２１のサービス要請に対応するルーティング情報を提供することができる。すなわち、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３からセンサーノードに対する初回認可要請を受信した場合、インターフェースｒｍを通じてセンサーノード認証部（ＭＤ）２７との相互作用によって、センサーノードの基幹ネットワーク２０アクセス権限を確認し、その結果をインターフェースｒｇを通じてゲートウェイＩ−ＧＷ２３に通知する。

【0041】

さらに、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、既に初回認可されたセンサーノードが登録を要請する場合、該当するルーティング情報を登録ないし更新することができる。簡略的に紹介したように、この際の登録ないし更新の対象は、センサーノードに関する全体情報に代えて、ただルーティング情報に限定されることが望ましい。

【0042】

ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、このようなルーティング情報を用いてユーザ１０から受信したサービス要請を基幹ネットワーク１０（より正確には、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２を意味する）に登録されたセンサーノードに送信し、登録されたセンサーノードからサービス要請に対する応答メッセージを受信する。すなわち、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、基幹ネットワーク２０とセンサーネットワーク３０とを接続する接続手段であり、窓口となる。したがって、センサーネットワーク３０が、通常のＵＳＮ規格に従ったネットワークと仮定するならば、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、ＰＡＮコーディネーターの機能を含みうる。このような構造を通じてセンサーノードは、基幹ネットワーク２０とは無関係にゲートウェイＩ−ＧＷ２３との相互作用を通じて固有のセンサーネットワークを形成しうる。

【0043】

その機能の類似性によって、このようなゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、ＵＳＮ規格によるＰＡＮコーディネーターとして実装され得る。しかし、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、通常のＰＡＮコーディネーターの機能だけではなく、基幹ネットワーク２０から受信した要請メッセージをセンサーネットワーク３０に送信し、それに対する応答を再び基幹ネットワーク２０（より正確には、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４を意味する）に送信する役割を行う。ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、多様な形態のセンサーネットワーク３０を支援するために複数の通信チャネルを有しうる。

【0044】

ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、インターフェースｂｎを通じてセンサーノードの初回認可を支援することができる。センサーノードの初回認可要請の受信に応じて、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、このような認可要請をセンサーノード登録部（ＳＬＲ）２２に送信する。センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２を通じて初回認可が成功すれば、センサーノードは、基幹ネットワーク２０とゲートウェイＩ−ＧＷ２３の識別子及び基幹ネットワーク２０から付与されたセンサーノードの基幹ネットワーク識別子とを取得し得る。

【0045】

また、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、初回認可が完了したセンサーノードに対する登録を支援することができる。ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、センサーノードから登録要請を受信した場合、このような登録要請をセンサーノード登録部（ＳＬＲ）２２に伝達する。このようなセンサーノードの登録を支援するために、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、基幹ネットワーク２０及びゲートウェイＩ−ＧＷ２３の識別情報を周期的にブロードキャスティング（ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）することが望ましい。一旦、初回認可が完了したセンサーノードは、このようなブロードキャスティング信号を通じて移動を感知し、必要に応じて基幹ネットワーク２０に登録要請を伝送しうる。

【0046】

前述したように、複数のゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、基幹ネットワーク２０に接続され、個別ゲートウェイを通じてそれぞれ１つ以上のセンサーノードを含む固有のセンサーネットワークが形成されうる。このような構造を通じて、本発明の実施形態は、センサーノードに対する広域移動性を保証することができる。

【0047】

メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４は、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１を通じて生成されたセッションを通じてコンテキスト解析器（ＳＣＩ）２１から受信されたサービス要請をゲートウェイＩ−ＧＷ２３に伝達し、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３から受信した応答メッセージをユーザ１０に提供する。この際、受信した応答メッセージは、センサーノードが収集したセンシング情報及びそれに付加された結果情報を含みうる。メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４は、必要に応じてこれら情報を収集して保存した後、ユーザ１０に提供してもよい。

【0048】

このために、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４は、インターフェースｔｇを通じてコンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１から受信したサービス要請をゲートウェイＩ−ＧＷ２３に送信し、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３から受信したセンシング情報を既に生成されて保持されているセッションとインターフェースｂｕとを通じてユーザ１０に伝達する。

【0049】

一方、要請されたサービスに対するセッションが終了する場合、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４がセッションの終了をゲートウェイＩ−ＧＷ２３に通知すると、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３はデータセンシング及び受信を停止する。すなわち、不要な電力及び資源消費が防止されうる。また、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４が、セッションの終了をユーザ認証部（ＡＡＡ）２５に通知すると、ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５は、あらかじめ設けられた課金ポリシーに従って、サービス使用に対する料金を決定（ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）する。その後、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１は、決定された料金をユーザ１０に提供する。サービス使用料金の決定過程については、以下でより詳しく説明する。

【0050】

ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５は、ユーザ１０についての登録情報及び権限情報を保存する。ユーザ１０によるサービス要請が入力された場合、ユーザ認証部２５は、当該ユーザ１０に対する認証結果をコンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１に送信する。ここで、権限情報は、前記センサーノードに対するアクセス可否情報、及びサービス利用に関する課金ポリシーを含みうる。したがって、前述したように、ユーザ１０によって要請されたサービスに対する遂行が完了して関連するセッションが終了する場合、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４がセッションの終了をユーザ認証部（ＡＡＡ）２５に通知することにより、ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５は、保存された権限情報に含まれた課金ポリシーに従って、サービス使用に対する料金を決定することができる。

【0051】

要約すると、ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５は、ユーザの登録情報、認証情報、センサーノードに対するアクセス可否情報、サービス利用に関する課金ポリシー情報を保存及び管理するように機能する。したがって、ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５は、ユーザ情報を登録、管理及び解除するために、ユーザの権限についての認証情報を活用し、課金テーブル（ｔａｂｌｅ）を通じてサービス終了時のサービス使用に対する料金策定の基礎とする。

【0052】

センサーノード認証部（ＭＤ）２７は、基幹ネットワーク２０にアクセス可能なセンサーノードについての情報をあらかじめ保存する。このような情報は、センサーノードの提供者によって予め設定されて保存されることが望ましい。したがって、インフラシステム管理者は、センサーノード提供者との協約を通じて、インフラ構造の基幹ネットワーク２０にアクセスすることができるセンサーノードの情報をセンサーノード認証部（ＭＤ）２７にあらかじめ記録して置く。

【0053】

もし、センサーノードが、認可ないし登録のために基幹ネットワーク２０にアクセスする場合、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、センサーノード認証部（ＭＤ）２７に当該センサーノードの基幹ネットワーク２０に対するアクセス権限を照会する。次いで、センサーノード認証部（ＭＤ）２７は、あらかじめ保存されたアクセス権限付与可能なセンサーノードのリストによって当該センサーノードのアクセス可否を検査し、その結果をセンサーノード登録部（ＳＬＲ）２２に応答する。この結果、センサーノード登録部２２は、センサノードの基幹ネットワーク２０に対するアクセス可否を決定することができる。

【0054】

別称解析部（ＬＮＩ）２６は、ユーザ１０のサービス要請に対する対象を表わす別称と、このような別称に対応する少なくとも１つ以上のゲートウェイ情報とをマッピングさせて保存する。別称解析部（ＬＮＩ）２６は、特定領域（例えば、‘高麗大学’）や対象（例えば、‘７０００番バス’または‘イエスコールタクシー’など）に付与された特定別称を保存及び管理する。別称解析部（ＬＮＩ）２６は、当該別称に対する座標値を保存することができる。この場合、別称は、少なくとも１つ以上の対象に付与され、特定領域に別称が付与されている場合、別称は、複数個の座標値のグループで構成され得る。

【0055】

以上、簡単に紹介したように、サービス要請が別称を含む場合、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１は、インターフェースｓｉを通じて別称解析部（ＬＮＩ）２６に当該別称を照会する。別称解析部（ＬＮＩ）２６は、別称に対応するゲートウェイ情報について別称解析部２６自身のマッピングテーブル（ｍａｐｐｉｎｇ ｔａｂｌｅ）を検索することによって、それに対応するゲートウェイ情報をコンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１に返還しうる。ここで、返還されるゲートウェイ情報は、少なくとも１つ以上のゲートウェイアドレスに対するリストでありうる。

【0056】

以上で、インフラ構造の基幹ネットワーク２０を構成する構成要素についてそれぞれの役割と機能とを中心に説明した。このような基幹ネットワーク２０を形成ないし保持するためには、基幹ネットワーク２０自体を管理することができる別途の装置が活用されうる。このような装置は、基幹ネットワーク設定部Ｉ−ＣＭ２８である。

【0057】

基幹ネットワーク設定部Ｉ−ＣＭ２８は、基幹ネットワーク２０内に含まれる構成要素間の接続を保持するようにネットワーク設定を管理する。より具体的に、基幹ネットワーク設定部Ｉ−ＣＭ２８は、それぞれの構成要素及び内部設定のためのネットワークアドレスを管理し、インターフェースを介して、それぞれの構成要素間の接続を保持する。さらに、基幹ネットワーク設定部Ｉ−ＣＭ２８は、基幹ネットワーク２０の構成要素及び基幹ネットワーク２０内部の異常ないし障害を感知することによって、このような非正常な状態及び構成から自己復旧及び自己設定（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）が可能でなければならない。例えば、ネットワークの障害によって、各構成要素に対するネットワークアドレスの再割り当てがなされた場合、適切なプロトコルないし規則によって、アドレスを再び付与することもでき、障害ないし異常症侯によって、正常なサービス要請及び提供が難しいと判断される場合、当該アドレス領域を孤立させる必要がある。

【0058】

以上で、本発明の実施形態が採択しているセンサーネットワークのためのインフラ構造及び基幹ネットワーク制御装置の個々の構成要素について説明した。以下、このような基幹ネットワーク制御装置を用いたセンサーネットワークの広域移動性を保証するための多様な実施形態を提示する。

【0059】

図３は、図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でセンサーノードを最初に認可する過程を例示した図である。

【0060】

まず、センサーノード３５は、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３に初回認可要請を送信する。そうすると、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、このような初回認可要請をセンサーノード登録部（ＳＬＲ）２２に転送する。センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、センサーノードの基幹ネットワークに対するアクセス権限の有無を、センサーノード認証部（ＭＤ）２７に照会する。センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、照会の結果、センサーノード認証部（ＭＤ）２７から許可応答メッセージを受信すると、その許可をゲートウェイＩ−ＧＷ２３を介してセンサーノード３５に送信する。

【0061】

当該過程をより具体的に、図３Ａないし図３Ｄを用いて説明する。

【0062】

図３Ａは、本発明の実施形態によるセンサーノードの初回認可及び登録手続きを例示した図である。

【0063】

本発明の一実施形態によるセンサーノードの初回認可手続きは、センサーノード３５、ゲートウェイ２３、センサーノード登録部（ＳＬＲ、ネットワーク登録サーバ）２２、及びセンサーノード認証部（センサーノード認証情報データベース、Ｍａｓｔｅｒ Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ（以下、ＭＤ）２７を介して実行され得る。

【0064】

センサーノード３５は、基幹ネットワークと通信するためにゲートウェイ２３と関係を形成し、ゲートウェイ２３からセンサーノード識別子を割り当てられうる。本発明では、前記手続きを関係成立手続きと言う。

【0065】

センサーノードが電源がオンになった時、または移動して新たなセンサーネットワークに参与したとき、センサーノードはゲートウェイと関係を形成する。ゲートウェイは、センサーネットワーク上のセンサーノードに自身の存在を知らせるために、周期的に無線標識信号（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｒｏｂｅ ｓｉｇｎａｌ）をゲートウェイの周辺に送信する。前記無線標識信号は、ビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）メッセージであり得る。ビーコンメッセージは、標準で定義されたビーコンだけではなく、センサーノードの初回認可、登録、ローミングのための基幹ネットワークとの関係成立を行う場合、ゲートウェイの存在を知らせるための信号を含む。センサーノードは、センサーネットワークに参与するために、ゲートウェイからビーコンメッセージを受信し、前記ゲートウェイとの関係形成のために、前記センサーノードの固有識別子を含む関係形成要請メッセージをゲートウェイに送信しうる。前記センサーノードの固有識別子は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）ＩＤでもよい。前記センサーノードから関係形成要請メッセージを受信したゲートウェイは、センサーノードにＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ＩＤとセンサーノード識別子とを割り当て、センサーノードに前記ＰＡＮ ＩＤとセンサーノード識別子とを含む関係形成承認メッセージを送信しうる。前記センサーノードが、関係形成承認メッセージを受信し、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）メッセージをゲートウェイに送信することによって、ゲートウェイとセンサーノードとの間に関係が成立する。

【0066】

２種の環境下での関係成立に関する本発明の実施形態を説明する。一実施形態は、‘Ｓｔａｒ Ｔｏｐｏｌｏｇｙ’のセンサーネットワーク環境での関係を成立する実施形態である。Ｓｔａｒ Ｔｏｐｏｌｏｇｙは、１つのコーディネーターを中心として多数のデバイスが１ホップ（Ｈｏｐ）でネットワークを形成する環境を意味する。センサーノードは、当該ネットワークにアクセスするために、チャネルスキャニングモードで動作する。

【0067】

センサーノードは、コーディネーターからビーコンメッセージを受信する場合、スキャンを行う。スキャンが成功すれば、センサーノードは、センサーノードの固有識別子を含む関係形成要請メッセージをゲートウェイに送信しうる。関係形成要請メッセージを送信したコーディネーターは、センサーノード識別子を生成し、前記センサーノード識別子を含む関係形成承認メッセージをセンサーノードに送信しうる。前記関係形成承認メッセージを受信したセンサーノードは、センサーノード識別子を記録媒体に保存し、ＡＣＫをゲートウェイに送信することによって、関係成立手続きを完了させる。前記コーディネーターは、ゲートウェイまたはゲートウェイとインターフェースとを有したシンクノードであり得る。コーディネーターは、重複したセンサーノード識別子の割り当てを避けるために、センサーノードの固有識別子とセンサーノード識別子とをマッピングさせたマッピングテーブルを参照することにより、既に割り当てられたセンサーノード識別子の存否を確認することができる。既に割り当てされたセンサーノード識別子が存在しなければ、新たなセンサーノード識別子を生成して、マッピングテーブルに保存し、前記センサーノード識別子をセンサーノードに送信することにより、センサーノード識別子の重複割り当てが回避され得る。センサーノードが、センサーネットワークを移動し、新たなコーディネーターからビーコンメッセージを受信すると、インタラプトが発生する。前記受信したビーコンメッセージ内のコーディネーターアドレスが以前のセンサーノードのコーディネーターのアドレスとを比較して、異なれば、他のネットワークに接続したと判断し、イベントフラグを設定して保存しうる。そして、前記センサーノードは、新たなセンサーネットワークと関係を形成しうる。

【0068】

関係成立に関する他の実施形態は、‘Ｓｉｍｐｌｅ Ｔｒｅｅ（単純ツリー）’または‘Ｃｌｕｓｔｅｒ Ｔｒｅｅ（クラスターツリー）’のセンサーネットワーク環境で関係を成立する形態である。単純ツリーまたはクラスターツリーは、ルーティングが支援され、１ホップ以上のマルチホップ（Ｍｕｌｔｉ−Ｈｏｐ）アドホック（Ａｄ−Ｈｏｃ）でネットワークを形成する環境を意味する。コーディネーターを中心にネットワークを構成する場合、標準のビーコンメッセージは、２ホップまたは３ホップ先にあるセンサーノードには伝達されない。本発明では、コーディネーターがルーティングメッセージを周期的にコーディネーター周辺に送信することができる。前記ルーティングメッセージは、本発明の広い意味でのビーコンメッセージに含まれる。前記ルーティングメッセージを既に関係が成立した１ホップのセンサーノードが受信すれば、前記ルーティングメッセージのフィールドのうち、ホップに１を加え、自体のセンサーノード識別子を保存し、２ホップのセンサーノードにフォワーディング（転送）することができる。前記センサーノード識別子が保存され、その後受信したメッセージ内のセンサーノード識別子が前記保存されたセンサーノード識別子と同じである場合、センサーノードは、受信メッセージを削除することによって、ブロードキャストストーム現象を抑制することができる。２ホップのセンサーノードが、前記フォワーディングされたルーティングメッセージを受信すれば、前記ルーティングメッセージのコーディネーターアドレスが、自身のコーディネーターアドレスと異なるか、センサーネットワークの信号品質が既存のネットワークの信号品質よりも良いか、最大ホップ数よりもセンサーノードのホップ数が少ないかを判断して、前記条件を満足すれば、センサーノードが他のネットワークに移動したと判断することができる。センサーノードは、移動したと判断した場合、前記ルーティングメッセージがフォワーディングされた１ホップのセンサーノードを経て（ルーティング経路を通じて）、コーディネーターにセンサーノードの固有識別子を含む関係形成要請メッセージを送信することができる。コーディネーターは、センサーノード識別子を付与し、前記センサーノード識別子を含む関係形成承認メッセージをルーティング経路を通じて２ホップのセンサーノードに送信することができる。前記関係形成承認メッセージを受信した２ホップのセンサーノードは、センサーノード識別子を保存し、ＡＣＫをルーティング経路を通じてコーディネーターに送信しうる。前記ＡＣＫを受信したコーディネーターがノードリストに前記センサーノードを追加することによって、関係成立手続きが完了する。

【0069】

本発明の一実施形態によるセンサーネットワークの下では、基幹ネットワーク識別子を有するセンサーノードのみが基幹ネットワークとの通信が可能である。基幹ネットワーク識別子のないセンサーノード３５は、基幹ネットワーク識別子の付与を受けるために、ゲートウェイ２３を通じて基幹ネットワークに初回認可要請することができる。基幹ネットワークは、センサーノード３５の固有識別子を用いて、センサーノード３５の認可の可否を判断する。固有識別子としてＭＡＣ ＩＤを利用できる。センサーノード３５は、ＭＡＣＩＤを含む初回認可要請をゲートウェイ２３に送信することができる。ゲートウェイ２３は、受信したセンサーノードの初回認可要請をセンサーノード登録部２２へ送信することができる。

【0070】

センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、ホームロケーションレジスタであり得る。センサーノード登録部２２は、前記初回認可要請を受信したゲートウェイ２３とセンサーノード３５との関係情報を保存し、センサーノードの基幹ネットワークアクセス可否の判断のために、センサーノードのＭＡＣ ＩＤをあらかじめ構築されたＭＤ２７に照会することができる。ＭＤ２７は、センサーノード登録部２２に内蔵されていてもよく、センサーノード登録部２２から分離された別個の装置として構成されてもよい。センサーノード登録部２２とは別個の装置としてに構成された場合、センサーノード登録部２２は、ＭＤ２７にセンサーノードのＭＡＣ ＩＤを含む初回認可要請を送信することができる。ＭＤ２７は、センサーノードのＭＡＣ ＩＤに対してセンサーノード提供者がＭＤ２７にあらかじめ登録したＭＡＣ ＩＤと比較することにより、センサーノード３５のＭＡＣ ＩＤの適合性検査することができる。ＭＤ２７は、適合性検査を通過したセンサーノード３５に対して基幹ネットワーク識別子を付与し、基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをセンサーノード登録部２２に送信することができる。センサーノード登録部２２は、前記受信した基幹ネットワーク識別子をあらかじめ保存されたゲートウェイ２３とセンサーノード３５との関係情報にマッピングさせる。該マッピングさせた関係情報を保存することによって、センサーノード３５を登録することができる。 センサーノード登録部２２は、基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをゲートウェイ２３に送信することができる。

【0071】

前記認可メッセージを受信したゲートウェイ２３は、センサーノードのセンサーネットワーク情報、センサーノード識別子、及び基幹ネットワーク識別子を保存し、当該基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをセンサーノードに送信することができる。認可メッセージを受信したセンサーノード３５は、認可メッセージに対する応答としてＡＣＫをゲートウェイ２３に送信することができる。前記のような手続きを通じて基幹ネットワーク識別子を付与されたセンサーノード３５は、基幹ネットワークと通信することができる。

【0072】

前記図３Ａで、センサーネットワークのためのセンサーノードの初回認可手続きを概略的に説明した。以下、図３Ｂないし図３Ｄでは、センサーノード、ゲートウェイ、及びセンサーノード登録部でなされる初回認可及び登録手続きの各ステップについて詳しく説明する。

【0073】

図３Ｂは、センサーノード登録部を中心に図３Ａの初回認可及び登録手続きを具体的に示すフローチャートである。

【0074】

３１１ステップは、センサーノード登録部が初回認可要請をゲートウェイから受信し、センサーノードとゲートウェイとの関係情報を保存するステップである。

【0075】

より詳細には、センサーノード登録部は、基幹ネットワークと通信するセンサーノードについての情報を登録するサーバである。センサノード登録部は、センサーノードについての情報を保存することによりセンサーノードを登録する。センサーノードがセンサーノード登録部に登録されるためには、適合性検査を通じてセンサーノードの基幹ネットワークアクセス権限の存在が確認されなければならない。

【0076】

センサーノード登録部は、基幹ネットワーク識別子のないセンサーノードの固有識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をゲートウェイから受信する。センサーノードの固有識別子を用いて適合性検査を行うために、センサーノードの固有識別子が必要である。また、適合性検査の前に、センサーノード登録部は、センサーノードとゲートウェイとの関係情報を保存する。

【0077】

３１２ステップは、固有識別子がセンサーノード認証部に存在するか否かを検査するステップである。

【0078】

より詳細には、センサーノード認証部は、センサーノード提供者が基幹ネットワークにアクセスできるようにあらかじめ登録させたそれぞれのセンサーノードの固有識別子についての情報を保存する。センサーノード認証部は、センサーノード登録部と別個装置として基幹ネットワークに存在するか、センサーノード登録部に内蔵されている。センサーノード登録部は、あらかじめ構築されたセンサーノード認証部に固有識別子を照会することによって、固有識別子がセンサーノード認証部に存在するか否かを検査する。

【0079】

３１３ステップは、３１２ステップの検査結果に応じて、センサーノードに基幹ネットワーク識別子を付与するステップである。

【0080】

より詳細には、３１２ステップの検査結果に応じて、センサーノードの固有識別子がセンサーノード認証部に存在する場合、センサーノードに基幹ネットワーク識別子が付与される。センサーノードの固有識別子がセンサーノード認証部に存在する場合、基幹ネットワークは、センサーノードに対し基幹ネットワークへのアクセスを認可し、存在しない場合には、アクセスを拒否し得る。基幹ネットワークのセンサーノード認証部にセンサーノードの固有識別子がある場合にのみ、センサーノードの基幹ネットワークアクセスを許容する。これによって、認証されていないセンサーノードの悪意的アクセスを阻み、基幹ネットワークでセンサーネットワークサービス品質を高めうる。また、前記手続きを通じてセンサーノードの効率的な管理が可能である。さらに、センサーノード提供者が基幹ネットワークを利用するためには、センサーノード認証部にあらかじめセンサーノードの固有識別子を登録しなければならないので、基幹ネットワークは、センサーノード提供者と当該センサーノードの情報とを用いて、センサーノード提供者の基幹ネットワーク利用に対して効果的な料金徴収ができる。

【0081】

３１４ステップは、付与された基幹ネットワーク識別子をセンサーノードとゲートウェイとの関係情報にマッピングさせ、該マッピングさせたセンサーノードとゲートウェイとの関係情報を保存することにより、センサーノードを登録するステップである。

【0082】

より詳細には、３１１ステップで保存したセンサーノードとゲートウェイとの関係情報に３１３ステップで付与された基幹ネットワーク識別子がマッピングされ、該マッピングさせたセンサーノードとゲートウェイとの関係情報が保存されることにより、センサーノードがセンサーノード登録部に登録される。センサーノード登録部は、認証されたセンサーノードについての情報を当該センサーノードとゲートウェイとの関係情報を通じて保存することにより、サーバに前記センサーノードを登録する。ネットワーク登録センサーが、センサーノードに付与された基幹ネットワーク識別子をマッピングさせて保存するので、登録されたセンサーノードは、新たな初回認可手続きなしに基幹ネットワークと通信することができる。センサーノード登録部は、前記センサーノードの再登録、又はローミングが必要な場合、センサーノードの前記登録された情報を用いてセンサーノードの登録とセンサーノードに対するローミングサービスとを提供することができる。

【0083】

３１５ステップは、センサーノード登録部が基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをゲートウェイに送信するステップである。

【0084】

より詳細には、センサーノード登録部での初回認可手続きが完了し、センサーノードが認証された場合、センサーノード登録部は、付与された基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをセンサーノードに送信する。前記認可メッセージをセンサーノードに送信するために、センサーノード登録部は、前記認可メッセージをセンサーノードと接続されたゲートウェイに送信する。この結果、センサーノード登録部の初回認可手続きが終了する。

【0085】

センサーノード登録部は、通信のための通信手段とセンサーノード固有識別子などを保存、登録することができる登録手段などを備える。通信手段は、無線通信手段、有線通信手段または通信インターフェースなどで構成され得る。登録手段は、センサーノード登録部の内部または外部にＲＡＭ、ＲＯＭまたはハードディスクなどを含む多様な記録媒体により構成され得る。センサーノード認証部は、センサーノード登録部に内蔵されるか、センサーノード登録部とは分離した装置として構成され得る。また、センサーノードに対する適合性検査のための処理手段が、センサーノード登録部に含まれる。前記処理手段は、処理器（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）及び保存空間（Ｍｅｍｏｒｙ）で構成され得る。

【0086】

図３Ｃは、ゲートウェイを中心に図３Ａの初回認可及び登録手続きを具体的に示すフローチャートである。

【0087】

３２１ステップは、ゲートウェイがセンサーノードから基幹ネットワークに対する初回認可要請を受信し、これをセンサーノード登録部に送信するステップである。

【0088】

より詳細には、ゲートウェイは、１つのネットワークから他のネットワークに導く入口（gateway）の役割を担う装置である。ゲートウェイは、ローカルエリアネットワークのように、１つのネットワークを他のネットワークと接続する時に使用され得る。各ネットワークごとに通信プロトコルが異なり、通信プロトコルが異なるネットワーク間での直接通信は困難である。ゲートウェイは、通信プロトコルが異なるネットワーク間での通信を可能にするコーディネーター（仲介者）の役割を果たす。ゲートウェイは、通信しようとする他のゲートウェイでデータを利用できるように、受信したデータを再構成して修正する役割を果たす。

【0089】

ゲートウェイは、センサーノードの固有識別子及びセンサーノード識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をセンサーノードから受信する。センサーノードの固有識別子は、センサーノード認証部で認証のために使用され、センサーノード識別子は、センサーノードとゲートウェイとの間の通信のために使用される。ゲートウェイは、センサーノードの固有識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をセンサーノード登録部に送信する。ゲートウェイは、センサーノードとセンサーノード登録部との間の初回認可手続きのコーディネーターの役割を果たしうる。

【0090】

３２２ステップは、ゲートウェイがセンサーノード登録部から認可メッセージを受信し、センサーノードの情報、センサーノード識別子、及び基幹ネットワーク識別子を保存し、認可メッセージをセンサーノードに送信するステップである。

【0091】

より詳細には、ゲートウェイは、基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをセンサーノード登録部から受信する。前記基幹ネットワーク識別子は、あらかじめ構築されたセンサーノード認証部がセンサーノードの固有識別子を用いて認証したセンサーノードに対して付与される。センサーノード登録部は、前記付与された基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをゲートウェイに送信する。ゲートウェイは、センサーノードのセンサーネットワーク情報、センサーノード識別子、及び基幹ネットワーク識別子情報を保存する。これにより、該保存された前記情報を用いてセンサーノードを識別し、基幹ネットワークとの通信を仲介することができる。また、ゲートウェイは、基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをセンサーノードに送信する。ゲートウェイは、センサーノードから、認可メッセージの受信が成功したことを示すＡＣＫを受信することによって、センサーノードと通信することができる。

【0092】

ゲートウェイは、通信のための通信手段とセンサーノード情報などを保存することができる保存手段などを備える。通信手段は、無線通信手段、有線通信手段または通信インターフェースなどで構成され得る。保存手段は、ゲートウェイの内部または外部でＲＡＭ、ＲＯＭまたはハードディスクなど多様な記録媒体として構成され得る。

【0093】

図３Ｄは、センサーノードを中心に図３Ａの初回認可及び登録手続きを具体的に示すフローチャートである。

【0094】

３３１ステップは、センサーノードの基幹ネットワーク識別子有無を判断するステップである。

【0095】

より詳細には、基幹ネットワーク識別子は、センサーノード認証部の適合性検査を通過したセンサーノードに付与される識別子である。センサーノード認証部は、センサーノードが通信しようとする基幹ネットワークに適合するか否かを検査した後、適合すると判断されたセンサーノードに基幹ネットワーク識別子を付与する。基幹ネットワーク識別子は、認証されていないセンサーノードに対して基幹ネットワークへのアクセスを遮断するためのものである。 認証されていないセンサーノードのアクセスを遮断することによって、センサーネットワークの品質を高めうる。センサーノードは、内部または外部に記録媒体を有している。センサーノードは、基幹ネットワーク識別子を前記記録媒体に保存することができる。また、基幹ネットワーク識別子は、前記効率を高めるために改ざんを不可能ならしめる。暗号化により基幹ネットワーク識別子が生成され、またはセンサーノードの固有識別子を用いて基幹ネットワーク識別子が生成されてもよい。

【0096】

センサーノードは、前記基幹ネットワーク識別子を記録媒体に保存し、通信しようとする基幹ネットワークの識別子の存否を判断することができる。基幹ネットワーク識別子が存在する場合、センサーノードは、基幹ネットワークのセンサーノード登録部に登録手続きを進行させうる。既にセンサーノードがセンサーノード登録部に登録されて通信中であれば、前記のような手続きがなされない。

【0097】

３３２ステップは、センサーノードがセンサーノードの固有識別子及びセンサーノード識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をゲートウェイに送信するステップである。

【0098】

より詳細には、センサーノードに基幹ネットワーク識別子が存在しない場合、センサーノードは、基幹ネットワークとの通信を行うための基幹ネットワーク識別子を付与されなければならない。センサーノードは、基幹ネットワーク識別子を付与されるために、センサーノードの固有識別子及びセンサーノード識別子を含む基幹ネットワークに対する初回認可要請を当該センサーノードと関係が成立したゲートウェイに送信する。センサーノードは、製作時に提供者から付与された固有識別子を有している。センサーノードの固有識別子は、当該センサーノードの固有の識別子であるので、基幹ネットワークは、センサーノードの固有識別子を用いて前記センサーノードが基幹ネットワークに適合するか否かを検査することができる。センサーノードの固有識別子としてＭＡＣ ＩＤを利用できる。または、シリアル番号のように、各センサーノードを識別することができる他の識別子を利用することもできる。さらに、センサーノードのみの識別子を生成して固有識別子として利用することもできる。 センサーノード識別子は、センサーノードとゲートウェイとの間の通信のための識別子である。センサーノード識別子を用いてセンサーノードとゲートウェイとの間に通信がなされる。基幹ネットワーク識別子のないセンサーノードは、前記固有識別子と前記センサーノード識別子とを含む基幹ネットワークに対する初回認可要請をゲートウェイに送信する。ゲートウェイは、センサーノードと基幹ネットワークとの通信のコーディネーターの役割を果たす。ゲートウェイの代わりにシンクノードが採用され得る。

【0099】

３３３ステップは、センサーノードが基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをゲートウェイから受信するステップである。

【0100】

より詳細には、センサーノード認証部が基幹ネットワーク識別子のないセンサーノードに対して固有識別子を利用した適合性検査を実行する。適合すると判断された前記センサーノードに対してＭＤにより割り振られた基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージが付与される。センサーノードは、基幹ネットワーク識別子を含む認可メッセージをゲートウェイから受信する。３３２ステップで、ゲートウェイに送信したセンサーノードの固有識別子を使用してセンサーノード認証部が認証したセンサーノードにセンサーノード認証部が基幹ネットワーク識別子を付与する。センサーノードが、基幹ネットワーク識別子を含んだ認可メッセージをゲートウェイから受信すれば、センサーノードの基幹ネットワークに対する初回認可手続きが終了する。センサーノードは、認可メッセージを受信したのち、ＡＣＫをゲートウェイに送ることができる。初回認可手続き終了後、センサーノードは、ゲートウェイを通じて基幹ネットワークと通信することができる。

【0101】

センサーノードは、初回認可要請及び通信を行うための通信手段と保存手段などを備える。通信手段は、無線通信手段で構成され、通信プロトコルは、センサーノード間のアドホック通信ないし汎用ネットワークとの接続に活用される通信プロトコルいずれもが活用されうる。保存手段は、センサーノードの内部または外部にＲＡＭ、ＲＯＭまたはハードディスクなど多様な記録媒体を備え得る。

【0102】

以上のように、一連の演算を通じて本実施形態が採択しているインフラ構造下で、センサーノードは、基幹ネットワークに対する初回認可の予備手続きを行える。

【0103】

図４は、図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でセンサーノードを登録する過程を例示した図である。移動前のゲートウェイＩ−ＧＷと移動後のゲートウェイＩ−ＧＷとにそれぞれ２３Ａ及び２３Ｂの部材番号を付与した。

【0104】

移動前のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ａと移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂは、それぞれ自体の基幹ネットワーク情報及びゲートウェイの識別情報をブロードキャスティングする。この際、センサーノード３５は、移動前のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ａと接続されたセンサーネットワークから外れて、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂと接続されたセンサーネットワークに移動した以後であると仮定する。この場合、両ゲートウェイ２３Ａ、２３Ｂが、いずれも自身の情報をブロードキャスティングしたにも拘らず、当該センサーノード３５には、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂからブロードキャスティングされた情報のみが到逹する。すなわち、センサーノード３５は、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂの基幹ネットワーク識別子情報及びゲートウェイ識別子情報のみを伝達される。

【0105】

さて、センサーノード３５は、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂを認識し、受信された情報に基づいて登録を進行させうる。センサーノード３５は、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂに登録要請を送信し、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂは、再び受信された登録要請をセンサーノード登録部（ＳＬＲ）２２に送信する。そうすると、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、当該センサーノード３５に対してルーティングデータベースを修正することによって、移動履歴を記録／更新する。前述したように、センサーノード３５は、既に初回認可を完了しているので、登録過程では、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂについての情報のみを記録すれば十分である。

【0106】

以上のような一連の過程が行われた後、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、移動前のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ａに対しては移動結果を通報し、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂに対しては登録結果を応答する。最後に、センサーノード３５は、移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂから登録結果を受信することによって、センサーノード３５の移動過程が完了する。

【0107】

要約すると、センサーノードが１つのセンサーネットワークから、他のセンサーネットワークに移動する場合、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、当該センサーノードの移動に伴って変更されたゲートウェイ情報を更新することによって、センサーノードの広域移動を記録及び追跡する。

【0108】

図４Ａは、本発明の一実施形態によるセンサーノードの登録手続きを例示した図である。

【0109】

本発明の一実施形態によるセンサーノードの登録手続きは、センサーノード３５、ゲートウェイ２３、及びホームロケーションレジスタ ２２を通じてなされうる。基幹ネットワークは、認証されたセンサーノードのネットワークまたは位置を管理するために、センサーノードの登録を支援することができる。センサーノード電源のＯＮ／ＯＦＦに応じて、ゲートウェイの周期的ビーコンメッセージに応じて、または他のセンサーネットワークの移動に応じて、センサーノードは、登録手続きを行いうる。

【0110】

センサーノード３５は、基幹ネットワークとの通信を行うために、ゲートウェイ２３と通信を通じて関係を成立させ、センサーノード識別子を割り当てられうる。関係成立手続は、図３Ａでの説明に類似するので、図３Ａを用いて説明する。センサーノードは、関係が形成されたゲートウェイ２３にセンサーノードの基幹ネットワーク識別子とセンサーノード識別子とを含む登録要請を送信する。前記登録要請を受信したゲートウェイは、センサーノード３５の基幹ネットワーク識別子とセンサーノード識別子とのマッピング情報を保存し、登録要請をセンサーノード登録部に送信することができる。

【0111】

前記登録要請を受信したセンサーノード登録部は、ゲートウェイとセンサーノードとの関係情報を保存することにより、サーバにセンサーノードを登録することができる。センサーノードを登録したセンサーノード登録部は、登録承認メッセージをゲートウェイに送信することができる。ゲートウェイは、前記登録承認メッセージを受信して、センサーノードのセンサーネットワーク情報、センサーノード識別子、及び基幹ネットワーク識別子を保存し、登録承認メッセージをセンサーノードに送信することができる。登録承認メッセージを受信したセンサーノードは、応答としてＡＣＫをゲートウェイに送信することができる。前記のような手続きを通じて登録されたセンサーノードは、基幹ネットワークと通信することができる。

【0112】

図５は、図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でサービス中であるセンサーノードの移動に伴って新たなゲートウェイＩ−ＧＷにセッション情報が伝達される過程を例示した図であって、図４を通じてセンサーノードの登録が完了した直後の状況を仮定している。

【0113】

移動前のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ａは、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２にセッション情報の送信を要請する。センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、自身のルーティングデータベースを検索して、当該センサーノード３５のアドレスを確認する。もし、ルーティングデータベースが、単に最新のデータのみで更新されるものではなく、センサーノード３５の移動による変更履歴をいずれもトラッキングする場合には、センサーノード登録部２２は、ルーティングデータベースのもっとも最近の地点を確認することによって、現在のセンサーノード３５のアドレスを確実に入手することができる。そうすると、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、検索の結果によって、セッション情報を移動後のゲートウェイＩ−ＧＷ２３Ｂに伝達する。

【0114】

要約すると、センサーノードの移動に伴って移動前のゲートウェイ２３Ａは、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２にセッション情報の伝達を要請し、このような要請に応じてセンサーノード登録部（ＳＬＲ）２２は、移動後に変更されたゲートウェイ２３Ｂに当該セッション情報を送信することによって、セッション情報の移動を管理する。

【0115】

図５Ａは、図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でサービス中であるセンサーノードの移動によって新たなゲートウェイＩ−ＧＷとの関係でセンサーノードの登録がなされ、新たなゲートウェイにセッション情報が伝達する過程を例示した図である。

【0116】

本発明の一実施形態によるセンサーノードのローミング手続きには、センサーノード３５、移動前のゲートウェイ（ローミング以前にセンサーノードと接続されていたゲートウェイ）２３Ａ、移動後に変更されたゲートウェイ（ローミングによってセンサーノードと新たに接続されたゲートウェイ）２３Ｂ、及びセンサーノード登録部２２を通じてなされうる。基幹ネットワークは、センサーノードの移動性とユーザのサービス品質とを考慮してセッションが持続的に保持されるように、ローミングを支援することができる。センサーノード３５は固定されているが、センサーノード３５が移動することにより基幹ネットワークと通信するゲートウェイが変更されることもある。ゲートウェイを通じた基幹ネットワークとのデータ通信中にセンサーノードが移動する場合、通信が途切れないようにローミングが必要とされる。

【0117】

センサーノードが移動し、通信するゲートウェイが移動前のゲートウェイ２３Ａから移動後のゲートウェイ２３Ｂに変更されることにより、センサーノードと移動前のゲートウェイ２３Ａとの接続が切断された場合、直ちに移動後のゲートウェイを通じてセッション情報が保持され、かつ、登録されたときに限り、移動前のゲートウェイを通じて通信した情報が保持されうる。センサーノードの移動に伴いセンサーノードの通信が切断されると、センサーノードは、移動後のゲートウェイに登録要請することができる。センサーノード登録部が登録要請を受信するステップまでは、図４Ａの登録手続きと同様である。

【0118】

センサーノード登録部は、前記登録要請を受信し、センサーノードと移動前のゲートウェイとの関係情報を検出して、センサーノードの移動を判断することができる。センサーノード登録部には、センサーノードごとにゲートウェイとの情報が保存登録されているので、前記ゲートウェイ情報を比較して、センサーノードの移動によってゲートウェイが変更されたか否かを判断することができる。ゲートウェイが変更されたと判断されれば、センサーノード登録部は、センサーノードのセッション情報を保持するために、移動前のゲートウェイからセッション情報を受信して、移動後のゲートウェイに当該情報を送信することができる。センサーノード登録部は、移動前のゲートウェイにローミング対象センサーノードの登録情報更新要請を送信することができる。移動前のゲートウェイは、ローミング対象センサーノードのセッション情報をセンサーノード登録部に送信し、当該センサーノードの情報を削除することにより、前記センサーノードとの通信を切断し得る。センサーノード登録部は、移動前のゲートウェイから受信したセンサーノードのセッション情報を含む登録承認メッセージを、移動後のゲートウェイに送信することができる。移動後のゲートウェイは、前記セッション情報とセンサーノード識別子、及び基幹ネットワーク識別子を保存し、登録承認メッセージをセンサーノードに送信することができる。登録承認メッセージを受信したセンサーノードは、応答としてＡＣＫをゲートウェイに送信することができる。前記のような手続きを通じて登録されたセンサーノードは、データ通信を途切れることなく保持して基幹ネットワークと通信することができる。

【0119】

図６は、図２における基幹ネットワークを制御するインフラ構造下でユーザのサービス要請を処理する一連の過程を例示した図である。

【0120】

最初に、ユーザ１０がコンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１にサービス要請を入力する。このようなサービス要請は、即時要請、周期的要請、及びイベントドリブン要請のうち少なくとも１つであり得る。ユーザ認証部（ＡＡＡ）２５によってユーザ１０の権限認証が確認されたならば、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１は、センサーノード登録部（ＳＬＲ）２２にセンサーノードについてのルーティング情報を要請し、センサーノード登録部２２から当該要請に対する応答を受信する。以上の過程が完了すれば、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１は、セッションを生成させる。

【0121】

さて、コンテキスト解析部（ＳＣＩ）２１は、生成されたセッションについての情報をメッセージ処理部（ＡＴＨ）２４に送信し、メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４は、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３を通じて、サービス要請に付随するセンサーノードのセンシングを要請する。ゲートウェイＩ−ＧＷ２３のセンシング要請に応じて行われたセンサーネットワーク３０内の活動によって、センシング結果が生成されれば、当該センサーノードは、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３にセンシング情報を応答し、ゲートウェイＩ−ＧＷ２３は、受信したセンシング情報をメッセージ処理部（ＡＴＨ）２４に伝達する。メッセージ処理部（ＡＴＨ）２４は、当該センシング情報を収集または保存することにより適切に加工した後、サービス要請の処理結果をユーザ１０に伝達する。

【0122】

前記した本発明の多様な実施形態によれば、センサーネットワークのための基幹ネットワークを通じて、センサーノードの認証と登録、センサーノードとゲートウェイとの間の接続関係追跡及び更新が行われることによって、センサーノードとゲートウェイとの間の識別と登録とが基幹ネットワークで統合的に管理される。これによって多数のセンサーノードが、それぞれ異種のセンサーネットワークに属しているか、あるいはセンサーノードの広域移動がなされる状況下でも、それぞれのセンサーノードに対する登録、位置確認及び移動トラッキングが可能となる。この結果、センサーノードの広域移動性が制限なしに基幹ネットワークを通じて制御／管理される。

【0123】

また、本発明の実施形態において現在散発的に開発されているセンサーネットワークが、開放型インフラ構造に吸収されうる。この結果、これを通じて、ネットワークの広域化が確実に支援され、同時に標準化された接続規格によるアクセスネットワークの開発が容易になる。一方、従来の位置基盤サービスは、精密度及びカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の限界（例えば、建物内の位置と外部位置との連携を考慮したサービスが提供されていない）を有する。これに対し、以上で提案されたインフラシステムを活用する場合、センサーネットワークを通じる建物内の位置だけではなく、ＧＰＳなどを利用した屋外の位置情報を結合することによって、新たな形態のサービスを提供することが可能である。それだけではなく、本発明の実施形態が、広域次元での移動性及び位置情報提供による物流サービスに活用されることによって、車両の移動をモニタリングし、物流の位置を確認し、移動体をトラッキングするサービスの提供が実現化される。

【0124】

本発明の一実施形態によるセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置のセンサーノード登録部（ＳＬＲ）は、センサーノードのノード情報を登録及び管理することができる。

【0125】

より詳細には、ゲートウェイは、センサーノードのノード情報登録のために、ノード情報要請を前記ゲートウェイのローカルセンサーノードにブロードキャストする。前記センサーノードは、前記ノード情報要請を受信し、それに対応して、前記センサーノードの識別子及び前記センサーノードが、最初に所属したホームゲートウェイ（ｈｏｍｅ ｇａｔｅｗａｙ）の識別子を含むノード情報を前記ゲートウェイに送信することによって、登録要請を行う。前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイのローカルセンサーノードのノード情報を登録及び管理する前記センサーノード登録部に前記センサーノードのノード情報を登録する。

【0126】

前記センサーノード登録部は、前記ゲートウェイをホームゲートウェイとするセンサーノードのノード情報を登録及び管理するホーム位置情報サーバ、及び前記ゲートウェイの地域に移動した訪問センサーノードのノード情報を登録及び管理する訪問位置情報サーバを含みうる。

【0127】

前記センサーノードが、前記ゲートウェイに属したノードである場合、すなわち、前記ゲートウェイが、前記センサーノードのホームゲートウェイである場合、前記ゲートウェイは、前記ホーム位置情報サーバに前記ノード情報を登録する。前記センサーノードが、前記ゲートウェイに属したノードではない場合、すなわち、前記ゲートウェイが、前記センサーノードのホームゲートウェイではない場合、前記ゲートウェイは、前記訪問位置情報サーバに前記ノード情報を登録する。

【0128】

センサーノードが、最初に所属しなければならないゲートウェイをあらかじめ定めてＨ−ＧＷ（Ｈｏｍｅ Ｇａｔｅｗａｙ＿ＩＤ）フィールドに入れることもでき、Ｈ−ＧＷフィールドを０にセッティングすることもできる。ｈｏｐフィールドは、前記ゲートウェイからのホップ数（ＨＯＰ ｃｏｕｎｔ）であり、ルーティングのためのフィールドである。また、前記ゲートウェイから前記ノード情報要請メッセージを受信したセンサーノードは、自身のＨ−ＧＷフィールドが０であれば、前記ノード情報要請メッセージを送った前記ゲートウェイをホームゲートウェイと定め、Ｈ−ＧＷフィールドを設定した後、登録パケットを送信することで応答する。システム変更などによって、ゲートウェイからホームゲートウェイ変更要請を受信するまでは、初期ゲートウェイを自体のホームゲートウェイと認識する。センサーノードが再動作する時にも、Ｈ−ＧＷフィールド値を保持する。加えて、センサーノードは、ノードＩＤ、ノード種類（例えば、ＲＦＩＤ ｎｏｄｅ、Ｓｅｎｓｏｒ ｎｏｄｅ、Ｒｅｌａｙ ｎｏｄｅ、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏｄｅなど）、センシング種類（例えば、温度、照度、湿度、圧力など）、現在位置、現在ゲートウェイまでのｈｏｐ数などの情報を登録する。Ｅｖｅｎｔフィールドは、登録要請が発行された状況、例えば、初期、再動作、位置移動などを知らせるフィールドである。

【0129】

まず、前記センサーネットワークの参照ノード（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏｄｅ）は、隣りのセンサーノード（ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒ）に位置情報を周期的に提供する（ステップＳ６００ ）。移動した地域のゲートウェイを通じてノード情報を登録する場合、ルーティングのために当該地域のゲートウェイからのホップ数を判断しなければならない。位置移動時に、以前のゲートウェイへのホップ数も変わるために、参照ノードは、周辺の隣りのノードからのホップ数を判断しなければならない。したがって、前記登録パケットの位置フィールド値が変更されたならば、センサーノード（参照ノード）は、周辺の隣りのノードに、その隣りのノード自体のホップ数を問い合わせた後、ホップ数の応答を待つ。ホップ数の照会対象となる隣りのノードには、ゲートウェイ（シンクノード）自体も含まれうる。周辺の複数の隣りのノードからホップ情報を受信すれば、該受信されたホップ情報のうち、もっとも小さくて迅速に来た隣りのノードを選択して、自身の親ノード（上位ノード）と認識し、自身のホップ数を前記親ノードのホップ数に＋１をした値にする。次いで、参照ノードは、前記親ノードを通じて自身の情報を現在ゲートウェイに登録する。このために、各センサーノードは、周辺ノードからホップ情報の照会を受ける場合、照会元ノードに自体のホップ数を知らせなければならない。登録パケットを受ければ、自身の親ノードに当該登録パケットを転送しなければならない。センサーノードが再動作または位置移動した時に、自身が属したゲートウェイ地域に位置した場合、すなわち、ホームゲートウェイ地域に位置したならば、当該センサーノードは、前記ゲートウェイのホーム位置情報サーバに自体のノード情報を登録する。ゲートウェイがホームゲートウェイでなければ、センサーノードは、訪問位置情報サーバに自身の情報を登録する。一方、前記訪問位置情報サーバは、登録された訪問センサーノードのノード情報を前記訪問センサーノードのホームゲートウェイのホーム位置情報サーバに送信して、前記ホーム位置情報サーバで前記訪問センサーノードのノード情報をアップデートさせる。

【0130】

もし、自身の周辺ノードが、まだ初期化前であれば、ルーティング自体が不可能なので、ゲートウェイへの登録も不可能である。したがって、センサーノードは、特定時間（例えば、隣りのノードの初期化時間）の間に、ゲートウェイからのノード情報要請を待った後、もう一度登録要請を試みる。

【0131】

前記センサーノードのノード情報が、前記ホーム位置情報サーバに登録されれば、前記ホーム位置情報サーバは、前記センサーノードのノード情報に含まれたセンサーノード識別子及び前記ホームゲートウェイ識別子を用いてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク側で前記センサーノードのアドレスと認識する基幹ネットワーク識別子（グローバルＩＤ、Ｇｌｏｂａｌ ＩＤ）を生成する。一実施形態において、前記ホーム位置情報サーバは、前記センサーノード識別子と基幹ネットワーク識別子とをマッピングさせたアドレス変換テーブル（ａｄｄｒｅｓｓ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ）を生成することができる。前記基幹ネットワーク識別子は、前記センサーノードのポート番号（ｐｏｒｔ ｃｏｕｎｔ）及びホームゲートウェイの識別子に関する情報を含みうる。

【0132】

つまり、本発明では、センサーノードの識別子を大きくセンサーノード識別子及び基幹ネットワーク識別子に分けることができる。前記センサーノード識別子は、例えば、ＲＦＩＤ／ＵＳＮネットワーク内でのみのＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒノード識別子である。前記ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒノードの製作者やネットワーク管理者が、センサーノードのアドレスとして、１６／６４ｂｉｔのアドレスを付与すると、前記基幹ネットワーク識別子は、ＲＦＩＤ／ＵＳＮ ｉｎｆｒａ−ｎｅｔｗｏｒｋ上でまたはその外の他のあらゆるネットワークの観点での前記ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｏｄｅの識別子（ＩＤ）である。基幹ネットワーク識別子は、前記ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒノードの１６／６４ｂｉｔセンサーノード識別子（ローカルアドレス）及びホームゲートウェイ識別子を、前記ホームゲートウェイのＩＰアドレス＋ポート番号形態に変換することにより、生成されうる。

【0133】

例えば、１６３．１５２．２７．１１２のＩＰアドレスを有するゲートウェイ（ＩＤ：０ｘ０００１）をホームゲートウェイとするＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒノード（ＩＤ：０ｘ０００３）は、前記ホーム位置情報サーバが生成した前記アドレス変換テーブルに１６３．１５２．２７．１１２／３として保存される。しかし、前記ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒノードは、前記ゲートウェイのアドレスをＩＰアドレス（１６３．１５２．２７．１１２）ではなく、ＩＤ（０ｘ０００１）として通信する。

【0134】

このような基幹ネットワーク識別子を生成及び利用することによって、本発明は、ネットワークの相互連動及びノード情報管理の効率性を改善する。センサーノードが移動する場合、前記ホーム位置情報サーバ及び前記訪問位置情報サーバの機能の結合により、ＭｏｂｉｌｅＩＰのような効果が得られる。また、前記のように、ホームゲートウェイのＩＰアドレス＋ポート番号形態で前記基幹ネットワーク識別子が生成及び利用されることによって、１つのホームゲートウェイに属するセンサーノードに使われたセンサーノード識別子を他のホームゲートウェイに属するセンサーノードに使えるようになって、センサーノード識別子の再使用率を高めうる。もちろん、同じであるホームゲートウェイに属するセンサーノード間には、互いに異なるセンサーノード識別子を割り当てなければならない。また、基幹ネットワーク識別子が割り当てられたセンサーノードは、まるでＩＰを有する端末と認識されうる効果を提供する。

【0135】

前記ゲートウェイは、前記基幹ネットワークアイディーを利用することによって、前記ＩＰネットワーク側ユーザホストから受信したデータ要請パケットを前記センサーノードに送信し、前記センサーノードから受信したセンシングデータパケットを前記ユーザホストに送信させうる。この場合、前記ホーム位置情報サーバは、前記センサーノード及び前記ＩＰネットワーク側間のデータ伝送時に、前記データパケットのセンサーノード識別子または基幹ネットワーク識別子に対してそれぞれ基幹ネットワーク識別子またはセンサーノード識別子へアドレス変換（ａｄｄｒｅｓｓ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を行う。この際、アドレス変換に際して、前記アドレス変換テーブルが利用されうる。

【0136】

さらに具体的に説明すれば、前記ホーム位置情報サーバは、当該ゲートウェイに属するノードのアドレス及び位置を管理する。

【0137】

まず、アドレス管理において、ＲＦＩＤ／ＵＳＮ ｉｎｆｒａ−ｎｅｔｗｏｒｋ及びその外部では、センサーノードのアドレスをまるでＴＣＰ／ＩＰのアドレスのように、ｉｐ＋ｐｏｒｔ形態と認識されるので、当該ｉｐを有するゲートウェイのホーム位置情報サーバは、前記グローバルＩＤに含まれるポート番号をＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ内でのアドレスと認識し、当該アドレスのセンサーノードに応答を要請する。このために、前記ホーム位置情報サーバは、アドレス変換機能を実行しなければならず、このために、アドレス変換テーブルを有しうる。

【0138】

前記ホーム位置情報サーバは、アドレス変換テーブル管理部、アドレス変換部及びプロトコル処理部を含みうる。

【0139】

前記アドレス変換テーブル管理部は、前記アドレス変換テーブルへのアドレスの追加、前記アドレス変換テーブルからのアドレスの削除、並びに、前記アドレス変換テーブルの保持、補修及び管理するモジュールである。前記アドレス変換テーブル管理部は、前記ゲートウェイから受信した前記登録パケット情報を用いてセンサーノード識別子をＴＣＰ／ＩＰアドレス形態の基幹ネットワーク識別子に変換して、当該基幹ネットワーク識別子を前記アドレス変換テーブルに保存する。すなわち、ゲートウェイＩＤ＋センサーノード識別子形態がゲートウェイｉｐ＋ポート番号形態に変形されうる。

【0140】

前記アドレス変換部は、前記アドレス変換テーブルを用いて、前記ユーザホストから受信したデータ要請パケットまたは前記センサーノードから受信したセンシングデータパケットに対して前記アドレス変換を行う。すなわち、アドレス変換部は、前記アドレス変換テーブル管理部によりアップデートされたアドレス変換テーブルを用いて、ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒネットワーク及びＲＦＩＤ／ＵＳＮインフラネットワーク間のアドレス変換を行う。例えば、アドレス変換部は、データパケットを受信すると、まず、センサーネットワークのパケットであるか、インターネットパケットであるかを判断する。前記データパケットが、センサーネットワークパケットである場合、アドレス変換部は、センサーノード識別子をＴＣＰ／ＩＰアドレス形態の基幹ネットワーク識別子に変換する。一方、データパケットがＴＣＰ／ＩＰパケットである場合、アドレス変換部は、基幹ネットワーク識別子をセンサーノード識別子に変換する。

【0141】

前記プロトコル処理部は、前記センサーネットワークまたは前記ＩＰネットワークのプロトコルに従って、それぞれ前記データ要請パケットまたは前記センシングデータパケットを処理して、前記センサーネットワークまたは前記ＩＰネットワークにフォワーディングする。前記プロトコル処理部は、ＲＦＩＤ／Ｓｅｎｓｏｒネットワークプロトコル処理部及びＲＦＩＤ／ＵＳＮ ｉｎｆｒａ−ｎｅｔｗｏｒｋプロトコル処理部を含みうる。

【0142】

前記訪問位置情報サーバは、構成と機能の観点から、前記ホーム位置情報サーバと同様に構成することができる。

【0143】

但し、前記訪問位置情報サーバは、訪問センサーノードのノード情報を登録した場合、前記訪問センサーノードのホームゲートウェイのホーム位置情報サーバに前記ノード情報を送信して、前記ホーム位置情報サーバがセンサーノードのノード情報をアップデートさせる。すなわち、各ゲートウェイの訪問位置情報サーバは、自身が属するゲートウェイをホームゲートウェイとしないセンサーノードのノード情報を登録した場合、当該ノード情報登録パケットのＨ−ＧＷフィールド値から、前記センサーノードのホームゲートウェイとそのＩＰを判別し得る。次いで、訪問位置情報サーバは、前記センサーノードのホームゲートウェイにノードが移動したことを知らせる。

【0144】

さらに、以下、前記記載のセンサーネットワークのための基幹ネットワークを制御する装置のそれぞれの構成要素を制御する方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。すなわち、本発明の実施形態は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータで読み取り可能なコードとして実装され得る。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取れるデータを保存するあらゆる種類の記録装置を含む。

【0145】

コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク（登録商標）、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じる伝送）の形態で具現するものを含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで接続された複数のコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードとして保存されて実行可能である。そして、本発明を実現するための機能的な（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）プログラム、コード及びコードセグメントは、本発明の記載から本発明が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論されうる。

【0146】

以上で、本発明についてその多様な実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にいるあらゆる差異点は、本発明に含まれたものと解析しなければならない。

【産業上の利用可能性】

【0147】

本発明の実施形態は、センサーネットワークのための基幹ネットワークを通じて、センサーノードの認証と登録、センサーノードとゲートウェイとの接続関係追跡及び更新を行うことによって、センサーノードとゲートウェイとの間の識別と登録とが基幹ネットワークで統合的に管理される。これによって多数のセンサーノードが、それぞれ異種のセンサーネットワークに属しているか、あるいはセンサーノードの広域移動がなされる状況下でも、それぞれのセンサーノードに対する登録、位置確認及び移動トラッキングがなされうる。これによって、センサーノードの広域移動性が制限なしに基幹ネットワークを通じて制御／管理される。また、センサーノードの認証手続きを通じて認証されていないセンサーノードのアクセスから基幹ネットワークを保護することができる。

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図5A】

【図6】

【図1】

【図2】

【図3】