웹 기반 GIS 응용을 위한 변경 프로토콜

안성우(SungWoo Ahn),서영덕(Young Duk Seo),김진덕(Jin Deog Kim),홍봉희(Bong Hee Hong) 한국정보과학회 2002 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.29 No.4

기반 서비스의 급속한 성장으로 다양한 서비스를 이용할 수 있도록 웹 환경에서 공간 데이타의 동시 변경이 가능해야 한다. 웹 기반 GIS 응용은 다양한 사용자 층에 대한 요구를 만족시키기 위하여 다양한 서비스 데이타를 필요로 하고, 이 데이타들은 지속적으로 변경되어야 한다. 또한 웹 환경에서 사용하는 HTTP 프로토콜은 연결 해제(Connectionless)와 상태 비유지(Stateless)를 가정한다. 그러나 웹환경에서 웹 클라이언트에 의한 데이타 변경 시, 긴 트랜잭션이 특징인 공간 데이타베이스 등의 응용은 클라이언트 간의 동시성과 서버 데이타의 일관성 유지에 문제점을 발생시킨다. 이 논문에서는 웹 환경에서 웹 클라이언트가 서버 측의 공간 데이타를 변경할 때 서버 데이타의 일관성 유지를 위한 해결책을 제시한다. 웹 환경에서 공간 데이타를 변경할 때 HTTP 프로토콜의 연결 해제와 상태 비유지에 의해서 발생하는 휴면 영역 잠금(Dormancy Region Lock) 문제를 영역 잠금 기법인 RX(Region-eXclusive) 잠금과 주기적인 메시지(ALIVE_CLIENTi) 전송에 의해서 해결한다. 그리고 이 방법을 기반으로 한 프로토콜을 제시하고, 메인 메모리 공간 데이타베이스 시스템인 사이버맵을 이용한 시스템 설계 및 구현을 통하여 검증하고 있다. As web-based services are becoming more and more popular, concurrent updates of spatial data should be possible in the web-based environments in order to use the various services. Web-based GIS applications are characterized by large quantity of data providing and these data should be continuously updated according to various user’s requirements. Faced with such an enormous data providing system, it is inefficient for a server to do all of the works of updating spatial data requested by clients. Besides, the HTTP protocol used in the web environment is established under the assumption of ‘Connectionless’ and ‘Stateless’. Lots of problems may occur if the scheme of transaction processing based on the LAN environment is directly applied to the web environment. Especially for long transactions of updating spatial data, it is very difficult to control the concurrency among clients and to keep the consistency of the server data. This paper proposes a solution of keeping consistency during updating directly spatial data in the client-side by resolving the Dormancy Region Lock problem caused by the ‘Connectionless’ and ‘Stateless’ feature of the HTTP protocol. The RX(Region-eXclusive) lock and the periodically sending of ALIVE_CLIENTi messages can solve this problem. The protocol designed here is verified as effective enough through implementing in the main memory spatial database system, called CyberMap.

RFID 데이터 스트림에 대한 분산 연속질의 처리 기법

안성우(Sungwoo Ahn),홍봉희(Bonghee Hong),정동규(Donggyu Jung) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.46 No.4

RFID를 적용한 기업의 활동이 점차 글로벌화 됨에 따라 RFID 네트워크에 흩어져 있는 제품의 정보를 효율적으로 수집하는 것이 필요하다. 특히, 공급망의 제품 현황을 파악하기 위해서는 해당 제품의 통계정보를 추출할 수 있는 질의를 제공해야 한다. 그러나 기존의 RFID 네트워크에서는 이러한 질의를 제공하지 않기 때문에 RFID 응용이 RFID 미들웨어에 직접 질의를 등록하고 수집된 결과를 분석해야 한다. 이러한 과정은 RFID 응용에게 높은 질의 처리 비용을 요구하는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 RFID 네트워크에 분산되어 있는 제품의 정보를 찾아내어 통계정보를 추출할 수 있는 분산 연속질의를 정의하고, 이를 효과적으로 처리하기 위한 분산 연속질의 시스템을 제안한다. 제안된 분산 연속질의 시스템은 여러 RFID 시스템 간의 제품의 이동을 실시간으로 탐지하기 위해서 Pedigree를 사용한다. 또한, Pedigree를 이용하여 동일 제품에 대한 중복 데이터가 수집되었을 때 이를 손쉽게 걸러냄으로써 질의 결과 생성에 대한 비용을 줄여주고 있다. An RFID application needs to collect product’s information scattered over the RFID network efficiently according to the globalization of RFID applied enterprises. To be informed of the stock status of products promptly in the supply chain network, especially, it is necessary to support queries that retrieve statistical information of tagged products. Since existing RFID network does not provide these kinds of queries, however, an application should request a query to several RFID middleware systems and analyze collected data directly. This process makes an application do a heavy computation for retrieving statistical information. To solve this problem, we define a new Distributed Continuous Query that finds information of tagged products from the global RFID network and provides statistical information to RFID applications. We also propose a Distributed Continuous Query System to process the distributed continuous query efficiently. To find out the movement of products via multiple RFID systems in real time, our proposed system uses Pedigree which represents trade information of items. Our system can also reduce the cost of query processing for removing duplicated data from multiple middleware systems by using Pedigree.

RFID 태그의 색인을 위한 위치 식별자 재순서 기법

안성우(Sungwoo Ahn),홍봉희(Bonghee Hong) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.36 No.3

RFID 태그의 시공간 이력정보는 리더에 의해 수집된 선분인 태그간격으로 모델링될 수 있으며, 태그 식별자(TID), 위치 식별자(LID), 시간(TIME)을 축으로 하는 3차원 도메인에서 색인될 수 있다. 도메인 공간에서 태그간격의 분포는 태그 위치추적 질의의 성능을 결정짓는 주요 요소이며 이는 각 도메인 좌표의 정렬에 따라 달라진다. 특히, 시간에 따라 변경되는 태그의 위치 이력을 검색하는 태그 위치추적 질의는 위치정보를 제공하는 LID가 도메인에서 정렬되는 순서에 따라 성능이 달라진다. 따라서, 색인에 저장된 태그간격의 검색 성능 향상을 위해서는 최적의 LID 순서를 결정하는 것이 필요하다. 이를 위하여 이 논문에서는 LID 간의 새로운 순서화 기준으로써 적용하기 위한 LID 근접성을 정의하고, 질의 시 함께 접근되는 태그간격을 색인에서 근접 저장하기 위한 LID 근접성 함수를 제안한다. 또한, 이를 기반으로 이미 부여된 LID의 재순서 기법을 제안한다. 성능 평가 결과 이 논문에서 제안한 LID 재순서 기법을 색인에 적용했을 때 기존의 LID 부여방식보다 월등한 질의 성능 향상을 보여주고 있다. Trajectories of RFID tags can be modeled as a line, denoted by tag interval, captured by an RFID reader and indexed in a three-dimensional domain, with the axes being the tag identifier (TID), the location identifier (LID), and the time (TIME). Distribution of tag intervals in the domain space is an important factor for efficient processing of a query for tracing tags and is changed according to arranging coordinates of each domain. Particularly, the arrangement of LIDs in the domain has an effect on the performance of queries retrieving the traces of tags as times goes by because it provides the location information of tags. Therefore, it is necessary to determine the optimal ordering of LIDs in order to perform queries efficiently for retrieving tag intervals from the index. To do this, we propose LID proximity for reordering previously assigned LIDs to new LIDs and define the LID proximity function for storing tag intervals accessed together closely in index nodes when a query is processed. To determine the sequence of LIDs in the domain, we also propose a reordering scheme of LIDs based on LID proximity. Our experiments show that the proposed reordering scheme considerably improves the performance of queries for tracing tag locations comparing with the previous method of assigning LIDs.

이동체 데이타베이스에서 도로 네트워크를 이용한 불확실 위치데이타의 질의처리

안성우(Sungwoo Ahn),안경환(Kyunghwan An),배태욱(Taewook Bae),홍봉희(Bonghee Hong) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.33 No.3

TPR-tree는 시간 함수 기반의 색인으로 위치 좌표와 속도 벡터 정보를 이용하여 이동체의 위치를 표현함으로써 현재 및 미래 위치 예측을 위한 질의에 사용된다. 그러나 이동체의 이동방향 및 속도가 특정 임계값을 벗어날 경우 매번 서버에 새로운 위치를 보고하기 때문에 차량과 같이 이동방향과 속도가 빈번하게 변하는 환경에 적용할 경우 서버로의 잦은 보고를 필요로 하게 되어 통신비용을 크게 증가시키는 문제가 있다. 통신비용을 일정하게 유지하기 위해서 이동체의 위치 보고를 일정한 시간 간격으로 수행하게 하는 방법이 있다. 그러나 일정한 시간 간격으로 보고되는 이동체의 위치를 저장하는 경우 보고 간격 사이에 속도와 방향이 변하게 되면 시간에 대한 선형적인 위치 예측 시에 오차가 발생하는 문제가 있다. 이 논문에서는 일정한 시간 간격으로 이동체의 위치보고가 이루어질 때 속도와 방향의 불확실성을 반영하여 이동체의 위치 예측을 위해 도로네트워크 정보를 적용한 질의 처리 기냅 및 데이타 저장 구조를 제시한다. 제시된 기법은 도로 네트워크 정보를 이용하여 이동체의 이동 방향을 도로 네트워크 세그먼트의 방향으로 제한함으로써 불확실 영역을 감소시키고 있으며 도로 네트워크 세그먼트의 종류벼리로 최대 속도를 설정하여 이동 속도의 변화에 대한 불확실성을 제거한다. 실험결과를 통하여 제안된 질의 처리 기법이 미래 위치에 대한 영역 질의 시에 False miss를 발생시키지 않으면서 False hit를 최소화 시키는 것을 확인함으로써 TPR-tree를 이용한 기존의 질의 처리 기법보다 질의 영역의 크기에 따라 최대 60% 이상 위치 예측 정확도가 향상됨을 알 수 있다. The TPR-tree is the time-parameterized indexing scheme that supports the querying of the current and projected future positions of such moving objects by representing the locations of the objects with their coordinates and velocity vectors. If this index is, however, used in environments that directions and velocities of moving objects, such as vehicles, are very often changed, it increases the communication cost between the server and moving objects because moving objects report their position to the server frequently when the direction and the velocity exceed a threshold value. To preserve the communication cost regularly, there can be used a manner that moving objects report their position to the server periodically. However, the periodical position report also has a problem that linear time functions of the TPR-tree do not guarantee the accuracy of the object's positions if moving objects change their direction and velocity between position reports. To solve this problem, we propose the query processing scheme and the data structure using road networks for predicting uncertainty positions of moving objects, which is reported to the server periodically. To reduce an uncertainty of the query region, the proposed scheme restricts moving directions of the object to directions of road network's segments. To remove an uncertainty of changing the velocity of objects, it puts a maximum speed of road network segments. Experimental results show that the proposed scheme improves the accuracy for predicting positions of moving objects than other schemes based on the TPR-tree.

RFID 미들웨어를 위한 EMS 컴포넌트의 분석 및 설계

안성우(Sungwoo Ahn),박재관(Jaekwan Park),석수욱(Suwook Seok),홍봉희(Bonghee Hong) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1

많은 글로벌 기업들이 비용절감 및 효율성 증대를 위하여 RFID 시스템을 도입하거나 도입을 적극 검토중에 있다. RFID 시스템으로부터 획득된 수많은 정보들이 기업의 업무효율을 증대시킬 수 있도록 하기 위해서는 상위 응용 서비스에서 RFID 데이터를 효율적으로 사용할 수 있도록 리더와 응용 서비스 간의 중계 역할을 할 수 있는 RFID 미들웨어의 역할이 매우 중요하다. 이러한 요구사항에 맞춰 최근 EPCglobal 에서는 RFID 미들웨어인 ALE(Application Level Event)를 제시하고 있다. ALE는 RFID 리더에 의해 읽혀진 EPC 이벤트 데이터를 실시간으로 수집하여 원본 데이터의 오류를 보정한 후에 사용자와 응용 서비스의 요구에 따라 특정 이벤트 데이터를 필터링하여 보고하는 역할을 한다. 본 논문에서는 ALE의 실시간 EPC 이벤트 데이터 처리를 위한 EMS(Event Management System) 컴포넌트를 제시하며 EMS에 대한 요구사항을 분석하고 설계하였다. EMS 컴포넌트는 RFID 리더를 통해서 끊임없이 들어오는 스트림 형태의 EPC 이벤트 데이터를 블록킹 없이 수집하는 역할을 한다. 또한, RFID 리더에서 수집한 데이터의 보정 및 필요 데이터 추출을 위한 다양한 필터링 기능을 제공함으로써 수집된 데이터의 정확성을 높이며 신속한 데이터 제공을 가능하게 한다.

RFID 태그 데이터의 색인을 위한 불균형 확장 정책

김기홍 ( Gihong Kim ),안성우 ( Sungwoo Ahn ),홍봉희 ( Bonghee Hong ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.2

RFID 시스템에서 태그를 부착한 객체의 위치를 추적하는 응용이 중요하며 태그 위치를 추적하기 위한 질의를 효율적으로 처리하기 위해서는 태그 궤적의 저장 및 검색을 빠르게 처리 할 수 있는 색인이 필요하다. 기존의 시공간 기반 이동체 색인과는 달리 태그 위치 색인은 태그 식별자(tid), 리더 식별자(rid), 시간(time)을 도메인으로 가진다. RFID 환경에서는 태그 위치 색인의 rid 와 tid 도 메인의 크기가 크고 한쪽 도메인으로 불균등한 영역 질의의 발생이 빈번하다. 따라서, 최소 면적 확장 정책에 따른 기존의 이동체 색인의 삽입 기법을 태그 위치 색인에 그대로 적용했을 경우 질의 영역과 생성된 노드 간의 겹침이 심하게 되어 색인 검색 비용이 증가하는 문제가 발생한다. 논문에서는 R*-tree 의 삽입 정책을 따르는 태그 위치 색인의 삽입 방법으로 불균형 확장 정책을 제안한다. 제안한 삽입 정책은 둘레길이에 가중치를 부여하는 방법이며 이러한 정책을 사용함으로써 불균등한 질의 영역으로 인해 발생하는 질의 영역과 노드간의 중첩을 최소화하여 검색 시 노드 접근 횟수를 줄인다. 또한 실험을 통하여 기존 삽입 방법인 최소 면적 확장 정책의 삽입 비용과 검색 비용을 비교하였으며 그 결과 불균등한 질의 영역을 가지는 RFID 환경에서 삽입 및 검색 비용을 줄여 성능을 향상시켰다.

벌크 지오센싱 데이터의 연속 질의 처리 기법

김일근(Ilgeun Kim),안성우(Sungwoo Ahn),홍봉희(Bonghee Hong) 대한공간정보학회 2009 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2009 No.9

대기 오염 모니터링 시스템은 고정 형 GeoSensor와 이동 형 GeoSensor를 함께 사용한다. 이러한 환경에서 질의 처리를 위하여 기존 DSMS의 연속질의를 적용할 경우 위치 데이터와 벌크 삽입되는 데이터에 대하여 처리가 불가능 하다. 본 논문에서는 위치데이터 처리를 위하여 기능들을 추가하고 벌크 삽입되는 데이터를 처리하기 위하여 기존의 DSMS에서 처리하는 기법들을 변형하여 해결하였다. 기존의 연속질의에서 추가된 부분을 위하여 연속질의로 GeoSpec으로 정의하고 결과 데이터 셋으로 GeoReport를 정의하였다. 마지막으로 정의한 질의를 실제 환경의 데이터에 적용해 봄으로써 질의 처리가 가능함을 입증하였다.

RFID 태그 객체를 위한 색인의 동적 분할 정책

김기홍(Kihong Kim),안성우(Sungwoo Ahn),홍봉희(Bonghee Hong) 대한공간정보학회 2006 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2006 No.5

RFID 환경에서 위치 추적을 위한 색인의 도메인은 리더 식별자(rid), 태그 식별자(tid)와 시간(time)으로 구성되며 기존의 이동체 색인과는 달리 도메인의 밀도의 차이가 존재한다. 또한 이동체 환경의 질의가 영역 질의인데 비해 RFID 환경의 질의는 한 축에 평행하고 그 축의 전체 도메인에 걸치는 질의가 된다. 기존 방법에서는 도메인간의 밀도의 차이와 질의의 특성을 고려하지 않은 분할 정책으로 인해 특정 질의 시 MER과 질의 영역의 겹침이 심하게 되어 방문해야 할 경로가 많아지는 문제가 있다. 본 논문에서는 RFID 도메인의 밀도차를 분할 축 선정의 주요 인수로 하여 동적인 분할 정책을 제안한다. 밀도가 높은 축에 평행하고 전체 도메인에 걸치는 질의는 도메인의 밀도차가 커질수록 전체 색인 성능의 대부분을 차지하게 되는데 제안된 분할 정책을 이용하여 밀도가 높은 축에 대해 평행하고 전체 도메인에 걸치는 질의의 영역과 MBR의 겹침을 최소화 하여 질의 수행 시 검색해야 할 노드의 수를 줄이고 있다.

RFID 태그의 이력 추적을 위한 시간 간격 색인 : SLR-트리

류우석(Wooseok Ryu),안성우(Sungwoo Ahn),홍봉희(Bonghee Hong),반재훈(Chaehoon Ban),이세호(Seho Lee) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.34 No.1

The trajectory of a tag in RFID system is represented as a interval that connects two spatiotemporal locations captured when the tag enters and leaves the vicinity of a reader. Whole trajectories of a tag are represented as a set of unconnected interval because the location of the tag which left the vicinity of a reader is unknown until it enters the vicinity of another reader. The problems are that trajectories of a tag are not connected. It takes a long time to find trajectories of a tag because it leads to searching the whole index. To solve this problem, we propose a technique that links two intervals of the tag and an index scheme called SLR-tree. We also propose a sharing technique of link information between two intervals which enhances space utilization of nodes, and propose a split policy that preserves shared-link information. And finally, we evaluate the performance of the proposed index and prove that the index processes history queries efficiently. RFID 시스템에서의 태그의 궤적은 태그가 리더의 인식영역에 들어왔을 때와 벗어날 때의 시공간 위치를 선분으로 연결하여 표현한다. 그러나 태그가 리더의 인식영역을 벗어난 후 다음 리더의 인식 영역에 들어올 때까지는 태그의 위치를 파악할 수 없으므로 태그의 궤적은 연결되어 있지 않고 단절된 간격의 집합으로 표현된다. 그러므로 태그의 이력을 검색하기 위해서는 전체 색인을 검색해야 하는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 높은 궤적 검색 비용문제를 해결하기 위해 전자태그의 간격을 연결하기 위한 기법을 제시하고 이 기법을 적용한 색인인 SLR-tree를 제안한다. 또한, 연결 정보의 추가로 인한 노드의 공간 활용도의 저하를 최소화하기 위하여 두 간격간의 연결정보를 공유하기 위한 기법을 제안하고 노드의 분할 시 공유정보를 유지하기 위한 분할 정책을 제안한다. 마지막으로 제안된 색인에 대한 성능을 비교평가 함으로써 이력검색 성능의 우수성을 입증한다.

전자태그 객체의 추적을 위한 간격 R - 트리의 분할 정책

이세호(Seho Lee),안성우(Sungwoo Ahn),홍봉희(Bonghee Hong),반재훈(Chaehoon Ban),임덕성(Duksung Lim) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1

RFID(Radio Frequency Identification)는 자동 인식 데이터 수집 장치의 한 분야로써 GPS장치를 장착한 차량과 같이 , RFID 태그(전자태그)를 상품에 부착하여 인식, 추적할 수 있다. 이러한 전자태그 객체는 시간에 따라 경로 정보가 누적되는 이동체와 유사한 특성을 가진다. 그러나 기존의 이동체 색인과 달리 태그 객체의 위치는 판독기의 위치로 인식되며 위치보고가 판독기의 인식영역 안에서만 이루어지므로 보고 주기를 예측할 수 없다. 기존의 이동체 색인에서 전자태그의 특성을 표현하기 힘들기 때문에 전자태그의 특성을 고려한 색인이 필요하게 되었다. 최근 전자태그의 특성을 고려한 색인인 TPIR-Tree(Time parameterized Interval R-Tree)가 발표되었다 그러나 이 색인은 기존 공간 색인에서의 균등분할 기법을 사용하여 위치보고가 시간의 순서를 가지는 전자태그의 특성을 고려하지 못하여 과거노드의 저장효율이 좋지 못하다. 이 논문에서는 TPIR-Tree의 저장효율 및 검색 성능 향상을 위해서 시간의 순서에 따라 위치를 보고하는 전자태그 객체의 특성을 고려하여 분할축 선정 기법 및 시간축 분할시 비균등 분할정책을 제안한다.