KR102327947B1 - Method for Push-based Data Broadcast Control in Information-Centric Internet of Things - Google Patents
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Abstract
발명은 정보 중심 네트워킹(ICN)의 사물 인터넷(IoT) 환경에서 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 스톰(Broadcasting Storm)을 조절할 수 있도록 하는 정보 중심 사물인터넷 환경에서 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법은 ICN 기반 IoT 환경에서의 push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법으로서, 건물에 설치된 센서 노드에 의해 긴급 상황이 감지되면, 상기 센서 노드로부터 긴급 상황 정보를 전달받는 Producer 노드에서 긴급 상황에 따른 경고 유형이 포함된 데이터 패킷을 생성하고, 생성된 데이터 패킷을 브로드캐스팅 하는 단계와; 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 전달받는 다른 Producer 노드는 데이터 패킷을 전송한 Producer 노드와 자신이 위치한 건물이 동일한지 검사하여 동일 건물인 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하여, 경고 유형이 포함된 데이터 패킷이 해당 건물을 관리하는 Consumer 노드에 전달되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method of controlling the broadcasting of Push-based data in an information-oriented Internet of Things (IoT) environment, which enables control of a broadcasting storm of Push-based data in an Internet of Things (IoT) environment of information-centric networking (ICN).
The push-based data broadcasting control method according to the present invention is a push-based data broadcasting control method in an ICN-based IoT environment. When an emergency situation is detected by a sensor node installed in a building, emergency situation information is transmitted from the sensor node. generating a data packet including a warning type according to an emergency situation at the receiving producer node, and broadcasting the generated data packet; The other producer node receiving the broadcast data packet checks whether the building in which it is located is the same as the producer node that transmitted the data packet. It characterized in that it includes; the step of transmitting to the Consumer node that manages the corresponding building.
Description
본 발명은 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법에 관한 것으로, 특히 정보 중심 네트워킹(ICN)의 사물 인터넷(IoT) 환경에서 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 스톰(Broadcasting Storm)을 조절할 수 있도록 하는 정보 중심 사물인터넷 환경에서 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling broadcasting of Push-based data, and in particular, an information-oriented Internet of Things (IoT) that enables control of a broadcasting storm of Push-based data in an Internet of Things (IoT) environment of information-centric networking (ICN). It relates to a method of controlling the broadcasting of Push-based data in the environment.
ICN(Information Centric Networking, 정보 중심 네트워킹)은 통신 대상 호스트(host)의 주소에 기반한 통신이 아닌 정보 식별자를 기반으로 하는 통신으로, Consumer의 요청 시에만 컨텐츠를 검색하는 pull 기반의 통신 모델이다. ICN (Information Centric Networking) is a communication based on information identifiers rather than communication based on the address of the communication target host. It is a pull-based communication model that retrieves content only when a consumer requests it.
이러한 ICN은 pull 기반의 네트워크 트래픽을 지원하지만, 긴급 상황의 경우 중요 데이터는 네트워크 상의 Consumer에게 요청 없이 즉시 전달해야 하는 경우가 발생할 수 있다. ICN 기반의 사물인터넷(IoT)) 환경에서는 Push 기반의 트래픽을 일부 지원하기도 하는데, 종래 대부분 방법은 Beacon Message와 같은 신호 메시지나 Interest Packet을 통지하고 Interest Packet을 오래 살려서 ICN 환경에서 Push 기반의 데이터 전송을 가능하게 하는 방식을 취하고 있다. These ICNs support pull-based network traffic, but in case of emergency, important data may need to be delivered immediately to consumers on the network without a request. In the ICN-based Internet of Things (IoT)) environment, some push-based traffic is supported, but most conventional methods notify a signal message or interest packet such as a beacon message and save the interest packet for a long time to transmit push-based data in the ICN environment. We are taking a way to make it possible.
하지만, 이러한 경우들에서 종래의 ICN 모델들은 전송 가능한 모든 범위 내에서 데이터 브로드캐스팅이 이루어지기 때문에, 데이터 Flooding에 따른 네트워크 혼잡과 오버헤드 등의 브로드캐스트 스톰(Broadcasting Storm) 현상을 발생시키게 된다. 이는 네트워크의 지연속도(Delay), 처리량 및 다른 자원들에게 직접적인 영향을 미치게 되어, 결과적으로 긴급상황 데이터가 목표한 Consumer에게 적절한 시간 내에 도달하지 않게 되어, 사물인터넷 네트워크가 긴급 상황에서 원활하게 동작하지 않게 되는 문제점이 있었다. However, in these cases, since the conventional ICN models broadcast data within the entire transmittable range, a broadcast storm phenomenon such as network congestion and overhead due to data flooding occurs. This has a direct impact on the network's delay, throughput and other resources. As a result, emergency data does not reach the target consumer in an appropriate time, and the Internet of Things network does not operate smoothly in emergency situations. There was a problem that didn't happen.
본 발명은 상기 종래 ICN 기반의 IoT 환경에서 발생하는 브로드캐스트 스톰 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 ICN 기반 IoT 환경에서 Naming Scheme을 통하여 Consumer에게 전달되는 push 기반의 데이터 Flooding을 제한하는 push 기반 데이터 브로드캐스트 제어 방법을 제공하는데 있다. The present invention has been proposed to solve the broadcast storm problem occurring in the conventional ICN-based IoT environment, and an object of the present invention is to limit push-based data flooding delivered to the consumer through the Naming Scheme in the ICN-based IoT environment. It is to provide a push-based data broadcast control method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법은 ICN 기반 IoT 환경에서의 push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법으로서, 건물에 설치된 센서 노드에 의해 긴급 상황이 감지되면, 상기 센서 노드로부터 긴급 상황 정보를 전달받는 Producer 노드에서 긴급 상황에 따른 경고 유형이 포함된 데이터 패킷을 생성하고, 생성된 데이터 패킷을 브로드캐스팅 하는 단계와; 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 전달받는 다른 Producer 노드는 데이터 패킷을 전송한 Producer 노드와 자신이 위치한 건물이 동일한지 검사하여 동일 건물인 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하여, 경고 유형이 포함된 데이터 패킷이 해당 건물을 관리하는 Consumer 노드에 전달되도록 하는 단계;를 포함한다. The push-based data broadcasting control method according to the present invention for achieving the above object is a push-based data broadcasting control method in an ICN-based IoT environment. When an emergency is detected by a sensor node installed in a building, the sensor generating a data packet including a warning type according to an emergency situation at a producer node receiving emergency situation information from the node, and broadcasting the generated data packet; The other producer node receiving the broadcast data packet checks whether the building in which it is located is the same as the producer node that transmitted the data packet. and sending it to the Consumer node that manages the building.
여기서, 상기 센서 노드로부터 긴급 상황 정보를 전달받는 Producer 노드는 경고 유형이 포함된 데이터 패킷을 생성하되, 데이터 패킷의 이름은 ICN의 계층적 명명 구조를 따른 컨텐츠 네임스페이스 디자인을 통해, "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Campus)/건물의 이름(BuildingName)/건물의 층 수(FloorNumber)/건물 내의 방 번호(RoomNumber)/센서 노드의 ID(SendorID)/내용(payload(Alert))" 형식으로 네이밍되어, 브로드캐스팅 되는 것이 바람직하다. Here, the producer node receiving the emergency information from the sensor node generates a data packet including a warning type, but the name of the data packet is " Campus name or location (Campus)/Name of building (BuildingName)/Number of floors of building (FloorNumber)/Number of rooms in building (RoomNumber)/ID of sensor node (SendorID)/Content (payload(Alert))" It is desirable to be broadcast.
또한, 상기 건물에 설치되는 Producer를 포함하는 각 장치의 이름은 ICN의 계층적 명명 구조를 따른 장치 네임스페이스 디자인을 통해, "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Campus)/건물의 이름(BuildingName)/건물의 층 수(FloorNumber)/건물 내의 방 번호(RoomNumber)/장치 번호(DeviceNumber" 형식으로 네이밍되는 것이 바람직하다. In addition, the name of each device including the Producer installed in the building is "Campus name or location (Campus) / Name of the building (BuildingName) / It is desirable to name in the form of the number of floors of the building (FloorNumber)/the number of the room in the building (RoomNumber)/the number of the device (DeviceNumber).
상기 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 수신하는 Producer는 데이터 패킷의 이름을 통하여 데이터 패킷이 생성된 "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Capmus)/건물의 이름(BuildingName)"을 확인하고, 자신의 "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Capmus)/건물의 이름(BuildingName)"을 비교하여, 동일한 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하고, 동일하지 않은 경우 해당 데이터 패킷을 폐기하게 된다. The producer receiving the broadcast data packet checks the "campus name or location (Capmus)/name of the building (BuildingName) to which the building belongs" through the name of the data packet, and confirms that the "building is By comparing "Campus name or location (Capmus)/Name of building (BuildingName)" to which they belong, the corresponding data packet is re-broadcasted if they are the same, and the corresponding data packet is discarded if they are not the same.
또한, 상기 데이터 패킷에는 컨텐츠 이름이 등록되는 Content Name 필드와, 컨텐츠 관련 선택적 부가 정보가 등록되는 MetaInfo 필드와, 컨텐츠 내용이 등록되는 Content 필드와, 데이터 인증을 위한 Signature 필드가 포함되되, 상기 MetaInfo 필드에는 긴급 상황에 따른 경고 유형(AlterType)이 표시되는 것이 바람직하다. In addition, the data packet includes a Content Name field for registering a content name, a MetaInfo field for registering optional additional information related to content, a Content field for registering content content, and a Signature field for data authentication, wherein the MetaInfo field It is desirable to display the warning type (AlterType) according to the emergency situation.
한편, 본 발명에 따른 ush 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법은 ICN 기반 VANET 환경에서의 push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법으로서, 도로를 주행하는 차량에서 긴급 상황이 발생하면, 긴급 상황이 발생한 차량 노드에서 자신이 위치한 도로의 RSU(Road Side Unit) 정보가 포함된 데이터 패킷을 생성하여 브로드캐스팅 하는 단계와; 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 전달받는 다른 차량 노드는 데이터 패킷을 전송한 차량 노드의 위치에 따른 RSU 정보와 자신의 위치에 따른 RSU 정보를 비교하여, RSU 정보가 동일한 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하여 데이터 패킷이 해당 RSU에 전달되도록 하는 단계;를 포함한다. On the other hand, the ush-based data broadcasting control method according to the present invention is a push-based data broadcasting control method in an ICN-based VANET environment. generating and broadcasting a data packet including RSU (Road Side Unit) information of the road on which the user is located; The other vehicle node receiving the broadcast data packet compares the RSU information according to the location of the vehicle node that transmitted the data packet with the RSU information according to its own location. and allowing the data packet to be delivered to the corresponding RSU.
상기 긴급 상황이 발생한 차량 노드는 RSU 정보가 포함된 데이터 패킷을 생성하되, 데이터 패킷의 이름은 ICN의 계층적 명명 구조를 따른 네임스페이스 디자인을 통해, "차량을 구분할 수 있는 ID(VehicleID)/차량 GPS에 따라 변화하는 RSU ID(RSUID)/차량의 방향(Direction)/차량의 속도(Speed)/내용(payload(accident))" 형식으로 네이밍되어, 브로드캐스팅 되는 것이 바람직하다. The vehicle node in which the emergency situation occurs generates a data packet including RSU information, but the name of the data packet is "ID (VehicleID)/vehicle that can distinguish a vehicle" through a namespace design according to the hierarchical naming structure of ICN. RSU ID (RSUID)/vehicle direction/vehicle speed (Speed)/content (payload (accident))" that changes according to GPS is named in the format and is preferably broadcast.
또한, 상기 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 수신하는 차량 노드는 데이터 패킷의 이름을 통하여 데이터 패킷을 브로드캐스팅 한 차량의 GPS 위치에 따른 "RSU ID(RSUID)"를 확인하고, 자신의 GPS 위치에 따른 "RSU ID(RSUID)"를 비교하여, 동일한 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하고, 동일하지 않은 경우 해당 데이터 패킷을 폐기하게 된다. In addition, the vehicle node receiving the broadcast data packet checks the "RSU ID (RSUID)" according to the GPS location of the vehicle broadcasting the data packet through the name of the data packet, and " RSU ID (RSUID)" is compared, and if they are identical, the corresponding data packet is re-broadcast, and if it is not the same, the corresponding data packet is discarded.
무선 네트워크 환경에서의 브로드캐스팅 특성상 데이터 패킷이 효율적인 메커니즘을 통해 제어되지 않는다면 네트워크 대역폭의 소비가 높을 수 있고, 네트워크에서 많은 자원을 활용할 수 있다는 문제점이 있다. 특히 push 기반의 시나리오 경우 중요한 데이터는 적절한 시간에 대상 Consumer에게 도달하지 못할 수 있다. 이러한 문제 해결을 위해 본 발명에서는 데이터 패킷을 네트워크의 모든 장치에 전송하는 대신, 데이터 패킷이 특정 영역에서 Naming 되어 데이터 패킷을 제어하는 Naming scheme를 제안하였다. 본 발명에서 제안된 Naming scheme를 통해 네트워크의 자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 중요한 데이터는 적절한 시기에 적절한 Consumer에게 도달할 수 있도록 하는 효과가 있다. Due to the nature of broadcasting in a wireless network environment, if data packets are not controlled through an efficient mechanism, network bandwidth consumption may be high, and many resources may be utilized in the network. In particular, in the case of a push-based scenario, important data may not reach the target consumer in a timely manner. To solve this problem, the present invention proposes a naming scheme in which data packets are named in a specific area to control the data packets, instead of transmitting the data packets to all devices in the network. The naming scheme proposed in the present invention not only saves network resources but also has the effect of allowing important data to reach an appropriate consumer at an appropriate time.
도 1은 종래 스마트 빌딩에서 데이터 Flooding이 발생하는 일례,1 is an example in which data flooding occurs in a conventional smart building;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 ICN 기반의 사물인터넷(ICN-IoT) 환경에서 push 기반의 트래픽을 활성화하기 위한 어떠한 신호 메시지를 이용하지 않고도, push 기반의 데이터 Flooding을 제한하는 push 기반의 데이터 브로드캐스팅 제어 방법을 제공한다. 본 발명에서는 이러한 push 기반의 데이터 브로드캐스팅 제어 방법으로 효율적인 컨텐츠 네임스페이스 디자인, 장치 네임스페이스 디자인, 데이터 패킷 형식의 일부를 수정한 Naming Scheme를 제안한다. The present invention provides a push-based data broadcasting control method that limits push-based data flooding without using any signal message to activate push-based traffic in an ICN-based Internet of Things (ICN-IoT) environment. . In the present invention, as such a push-based data broadcasting control method, an efficient content namespace design, a device namespace design, and a naming scheme in which a part of the data packet format is modified are proposed.
본 발명에 따른 Naming Scheme에서 컨텐츠 네임스페이스 디자인과 장치 네임스페이스 디자인은 데이터 패킷의 Flooding을 제어하여 네트워크의 혼잡도를 줄일 수 있다. 또한, 다양한 긴급 상황에 대비하여 경보(alert) 유형을 표시하기 위해 ICN의 기존 데이터 패킷 형식을 일부 수정하여 강화할 수 있도록 하였다. In the Naming Scheme according to the present invention, the content namespace design and the device namespace design control data packet flooding to reduce network congestion. In addition, in order to display an alert type in preparation for various emergency situations, the existing data packet format of ICN was partially modified and strengthened.
본 발명에서 제안하는 Naming Scheme은 컨텐츠 네임스페이스와 장치 네임스페이스 디자인을 통하여 네트워크에서 불필요한 데이터 패킷의 수를 효율적으로 제어한다. 이하에서는 위와 같은 Naming Scheme을 2가지 상황인 스마트 빌딩 상황과 차량용 네트워크 상황에서 가정하여 설명하기로 한다.The Naming Scheme proposed in the present invention efficiently controls the number of unnecessary data packets in the network through the design of the content namespace and the device namespace. Hereinafter, the Naming Scheme as above will be described assuming two situations, a smart building situation and a vehicle network situation.
[ 스마트 빌딩 상황 (Smart Building Scenario) ][ Smart Building Scenario ]
먼저, 본 발명에 따른 Naming Scheme을 스마트 빌딩 상황에 적용하여 설명하기로 한다. 스마트 빌딩 상황의 경우, 종래 스마트 빌딩 상황에서 발생하는 문제점을 먼저 설명한 후, 이후 본 발명에 따른 스마트 빌딩 상황에 대해 설명하기로 한다. First, the Naming Scheme according to the present invention will be described by applying it to a smart building situation. In the case of the smart building situation, problems occurring in the conventional smart building situation will be described first, and then the smart building situation according to the present invention will be described.
도 1은 종래 스마트 빌딩에서 데이터 Flooding이 발생하는 일례를 나타낸 것이다. 1 shows an example in which data flooding occurs in a conventional smart building.
도 1에 도시된 스마트 빌딩 상황은 스마트 캠퍼스의 사용 사례 시나리오를 나타낸 것으로, 스마트 빌딩은 A, B, C 세 개의 건물로 이루어져 있다. 각 건물은 3층(Floor1, Floor2, Floor3)으로 이루어져 있고, 각 층에는 여러 개의 방이 있다. 또한, 이러한 Use-case 시나리오에서 모든 층의 각 방에 온도, 카메라, 화재, 연기 센서 등과 같은 다양한 유형의 센서 노드(Sensor devices)가 있다고 가정한다. 각 방의 모든 센서 노드는 한 개의 producer 노드와 연결되는데, 이 producer 노드는 각 방의 모든 센서 노드에서 데이터를 수집한 다음 수집한 데이터를 Consumer에게 전달하게 된다. The smart building situation shown in FIG. 1 shows a use case scenario of a smart campus, and the smart building consists of three buildings A, B, and C. Each building consists of three floors (Floor1, Floor2, Floor3), and each floor has several rooms. Also, in this use-case scenario, it is assumed that there are various types of sensor devices such as temperature, camera, fire, and smoke sensors in each room on every floor. All sensor nodes in each room are connected to one producer node, which collects data from all sensor nodes in each room and then delivers the collected data to consumers.
각 층은 Producer 노드와 wi-fi AP(Access Point)로 구성되어 있다. 각 건물에는 관련 건물을 제어하고 모니터링하는 Consumer 노드가 있다. 즉, 건물에 화재나 침입자 등과 같이 비정상적인 상황이 발생할 경우 Consumer 노드는 지연(delay)을 낮춰 긴급상황의 기본 절차를 공지한다. Each layer consists of a producer node and a wi-fi access point (AP). Each building has a Consumer node that controls and monitors the building involved. That is, when an abnormal situation such as a fire or an intruder occurs in a building, the Consumer node notifies the basic procedure of an emergency by lowering the delay.
만약, A 건물 3층에서 긴급상황이 일어난다고 가정한다. 이 경우 Producer 노드는 Consumer의 요청을 기다리지 않고, 전송할 수 있는 범위 내에서 데이터를 브로드캐스팅 한다. 데이터가 브로드캐스팅 되면 전송 범위 내에 있는 모든 장치들도 데이터를 브로드캐스팅 한다. 도 1에서는 A건물 3층 Producer가 긴급상황 경고 메시지를 브로드캐스팅 하는 과정을 나타내고 있다. 이 긴급상황 경보는 건물 B를 포함한 전송 범위 내의 모든 장치에 의해 수신되었다. 건물 B의 장치가 해당 데이터를 수신하면 전송 범위 내에서 재 브로드캐스팅 되고, 결국 캠퍼스의 모든 건물에 데이터가 Flooding 하게 된다. Suppose an emergency occurs on the 3rd floor of building A. In this case, the producer node does not wait for the consumer's request and broadcasts data within the transmittable range. When data is broadcast, all devices within the transmission range also broadcast the data. 1 shows a process in which a producer on the third floor of building A broadcasts an emergency warning message. This emergency alert was received by all devices within transmission range, including Building B. When the device in Building B receives the data, it is rebroadcast within the transmission range, and eventually the data floods all the buildings in the campus.
비록 데이터는 가장 처음 A 빌딩에서의 Consumer에게 주어지지만 캠퍼스의 모든 건물에 데이터가 도달하게 된다. 이러한 데이터 Flooding 과정은 네트워크에서 혼잡과 오버헤드를 발생시키며, 이는 네트워크의 지연속도(Delay), 처리량 및 다른 자원들에게 직접적인 영향을 미친다. 결과적으로, 긴급상황 데이터가 목표한 Consumer에게 적절한 시간 내에 도달하지 않을 수 있게 된다. Although the data is first given to the Consumer in Building A, the data arrives at every building on the campus. This data flooding process causes congestion and overhead in the network, which directly affects the network latency, throughput and other resources. As a result, emergency data may not reach the target consumer within an appropriate time.
따라서, 적절한 시간 내에 적합한 정보 전달이 우선인 IoT 네트워크에서 데이터 Flooding 현상은 심각한 문제를 초래한다. 종래에는 이러한 문제를 ICN 네임스페이스 설계를 통해 다룬 사례는 없었기에, 본 발명에서는 직접적인 ICN 네임스페이스 설계를 통해 데이터 Flooding 현상을 해결하도록 하였다. 따라서 본 발명은 컨텐츠와 장치에 대한 네임스페이스를 디자인할 뿐만 아니라, 데이터 Flooding을 제어할 것을 목표로 제안하고 있다. Therefore, the data flooding phenomenon causes a serious problem in the IoT network, which prioritizes the delivery of appropriate information within an appropriate time. In the past, there was no case of dealing with such a problem through ICN namespace design, so in the present invention, the data flooding phenomenon was solved through direct ICN namespace design. Therefore, the present invention proposes to control data flooding as well as design a namespace for contents and devices.
이를 위해 본 발명에서는 IoT 환경에서 push 기반의 데이터를 제어하기 위한 네임 스페이스 디자인, 장치 네임스페이스 디자인과 기존 데이터 패킷의 일부를 수정한 향상된 데이터 패킷 형식으로 구성된 Naming Scheme을 제안한다.To this end, the present invention proposes a naming scheme composed of a namespace design and device namespace design for controlling push-based data in an IoT environment, and an improved data packet format in which a part of an existing data packet is modified.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 데이터 패킷 형식(Enhanced Data Packer Format)을 나타낸 것으로, 본 발명에서는 기존 데이터 패킷의 형식을 수정한 향상된 데이터 패킷 형식을 제안하고 있다. 2 shows an enhanced data packet format according to an embodiment of the present invention, and the present invention proposes an improved data packet format in which the existing data packet format is modified.
도 2에 도시된 바와 같이, ICN 데이터 패킷에는 컨텐츠 이름이 등록되는 Content Name 필드와, 컨텐츠 관련 선택적 부가 정보가 등록되는 MetaInfo 필드와, 컨텐츠 내용이 등록되는 Content 필드와, 데이터 인증을 위한 Signature 필드가 구비되는데, 본 발명에서는 데이터 패킷의 MetaInfo 필드에 알림(Alert) 유형을 표시하기 위한 "AlertType"을 추가하였다. As shown in Fig. 2, the ICN data packet includes a Content Name field for registering a content name, a MetaInfo field for registering optional additional information related to content, a Content field for registering content content, and a Signature field for data authentication. However, in the present invention, "AlertType" is added to indicate the alert type in the MetaInfo field of the data packet.
이는 스마트 캠퍼스 상황에선 연기 경보, 열 경보, 화재 경보, 침입자 경보 등 여러 가지 유형의 경보가 있을 수 있기 때문이다. 가령, 건물이나 방에 침입하려는 시도나 무단으로 침입하는 것을 감지하고, 이와 같은 알람은 보안 감시 카메라, 조명 시스템 및 보안 회사의 원격 모니터링 시스템과 연결될 수 있다. 또한 일례로, 방의 온도가 특정 임계값 보다 증가하면 해당 건물의 관리자나 관계자에게 경고 알람을 보내야 한다. This is because in a smart campus situation there can be several types of alarms, such as smoke alarms, heat alarms, fire alarms, and intruder alarms. For example, an attempt or unauthorized entry into a building or room is detected, and such an alarm can be linked to a security surveillance camera, a lighting system, and a remote monitoring system of a security company. Also, as an example, when the temperature of a room rises above a certain threshold, a warning alarm should be sent to the building manager or person concerned.
이와 같이, 본 발명에서는 데이터 패킷의 MetaInfo 필드에 "AlertType" 항목을 추가하여 알람 유형을 표시함으로써 Cunsumer가 이를 확인할 수 있도록 하였다. As described above, in the present invention, an "AlertType" item is added to the MetaInfo field of the data packet to indicate the alarm type so that the Cunsumer can check it.
한편, 그 방에서 생성된 데이터 패킷은 위험이 발생한 방의 이름으로 명명된다. 즉, 본 발명에서 제안된 Naming Scheme에서의 데이터 패킷은 스마트 캠퍼스의 특정 건물로 제한되며, 컨텐츠 네임스페이스의 설계 방식은 ICN의 계층적 명명 구조를 따른다. 일반적인 컨텐츠 네임스페이스 디자인은 계층 구조의 다양한 구성요소, 예를 들어 "/Campus/BuildingName/FloorNumber/RoomNumber/SensorId/payload" 등과 같이 표시된다. On the other hand, the data packet generated in that room is named with the name of the room where the risk occurred. That is, the data packet in the Naming Scheme proposed in the present invention is limited to a specific building of the smart campus, and the design method of the content namespace follows the hierarchical naming structure of ICN. A typical content namespace design is represented by the various components of a hierarchy, for example "/Campus/BuildingName/FloorNumber/RoomNumber/SensorId/payload".
여기에서, "Campus"는 건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치, "BuildingName"은 건물의 이름, "FloorNumber"는 층수, "RoomNumber"는 건물 내의 특정 방 번호, "sensorId"는 센서의 ID, "payload"는 실제 내용이 실려 있다. where "Campus" is the name or location of the campus the building belongs to, "BuildingName" is the name of the building, "FloorNumber" is the number of floors, "RoomNumber" is the specific room number within the building, "sensorId" is the ID of the sensor, and "payload" contains the actual content.
좀 더 세부적으로, Hongik University의 스마트 캠퍼스 시나리오를 고려해보기로 하자. 가령 예를 들어, 홍익대학교 A빌딩의 네임스페이스는 "Hong/BuildingA/Floor3/Room301/Id001/Alert" 와 같다. 이 네임스페이스에선 홍익대학교 A건물의 3층, 301호실에서 경보가 발령되었음을 의미한다. 실제로 데이터를 의미하는 이 경고 메시지는 빌딩 A에 있는 관련된 Consumer 노드(건물 관리를 담당하는 관리자)에게 조치를 취할 것을 알리기 위해 전달해야 한다. Consumer는 이름과 다른 선택적 필드(optional Field)가 포함된 데이터 패킷을 수신한다. 데이터 패킷의 "MetaInfo" 필드는 경보 유형을 표시하여 활용한다. 그러므로 Consumer는 수신된 경고의 유형에 대한 정보를 쉽게 얻을 수 있다.In more detail, let us consider the smart campus scenario of Hongik University. For example, the namespace of Hongik University Building A is "Hong/BuildingA/Floor3/Room301/Id001/Alert". In this namespace, it means that an alarm was issued in Room 301, 3rd floor, Building A, Hongik University. This warning message, which actually means data, needs to be delivered to the relevant Consumer node in Building A (the manager responsible for building management) to take action. The Consumer receives a data packet that contains a name and other optional fields. The "MetaInfo" field of the data packet is utilized to indicate the alert type. Therefore, the consumer can easily get information about the type of alert received.
한편, 기존의 ICN은 기본적으로 pull 기반의 모델이기 때문에 ICN 기반의 IoT 환경에서 push 기반의 데이터 전송을 가능케 위해서는 몇 가지 수정이 필요하다. 먼저, 건물 안에 모든 장치가 사전에 승인되어 있다고 가정할 때, push 기반의 ICN 통신에서는 모든 데이터 패킷이 브로드캐스팅 된다. 예를 들어, 빌딩 A가 데이터 패킷을 브로드캐스팅 할 때, 빌딩 A의 전송가능 범위(빌딩 B, C 포함) 내의 모든 장치도 데이터 패킷을 수신한다. 따라서, 범위 내의 모든 근처 건물들은 네트워크에서 추가 오버헤드를 발생시키는 데이터 패킷을 브로드캐스팅 하기 때문에 데이터 패킷이 적절한 시간 내에 적절한 Consumer에게 도달하지 못할 수 있다. 이와 같은 데이터 패킷 브로드캐스트 스톰을 제어하기 위해서는 장치에 대한 네임스페이스 설계(장치 네임스페이스 디자인)도 필요하다. On the other hand, since the existing ICN is basically a pull-based model, some modifications are required to enable push-based data transmission in the ICN-based IoT environment. First, assuming that all devices in the building are approved in advance, all data packets are broadcast in push-based ICN communication. For example, when building A broadcasts a data packet, all devices within the transmittable range of building A (including buildings B and C) also receive the data packet. Therefore, all nearby buildings within range are broadcasting data packets which incur additional overhead on the network, so data packets may not reach the right consumer in a reasonable time. In order to control such a data packet broadcast storm, a namespace design for a device (device namespace design) is also required.
이러한 스마트 캠퍼스의 장치에 대한 계층적인 네임스페이스 설계는 다음과 같다. 가령 예를 들어, 건물 A 3층 기기의 이름은 "/Hongik/BuildingA/Floor3/Room301/Device005"로 되어 있다. 위와 같은 예의 장치 네임스페이스에 따르면 "장치 005"는 홍익대학교 A 빌딩 3층의 301호실에 속한다. 따라서, 데이터 패킷이 건물 A로부터 브로드캐스팅될 때, 건물 A의 전송 범위 내에 있는 모든 장치에 의해 수신될 것이다. The hierarchical namespace design for these smart campus devices is as follows. For example, the name of the device on the 3rd floor of Building A is "/Hongik/BuildingA/Floor3/Room301/Device005". According to the device namespace in the example above, "Device 005" belongs to Room 301 on the 3rd floor of Hongik University Building A. Thus, when a data packet is broadcast from building A, it will be received by all devices within transmission range of building A.
각 장치들이 데이터 패킷을 수신할 때, 각 장치들은 수신된 데이터 패킷의 네임스페이스를 확인하고, 자신의 네임스페이스와 비교한다. "/Hongik/BuildingA/"와 같은 데이터 패킷의 네임스페이스 첫 번째와 두 번째 구성요소가 장치의 네임스페이스 두 번째 구성요소(/Hongik/BuildingA)까지 일치하면 데이터 패킷이 처리되어 다른 노드들에게 전달된다. 이러한 과정을 통해 데이터 패킷은 3층에서 2층까지 건물 A의 모든 중간 노드들을 통해 전달되어, 최종적으로 Consumer 노드에게 도달하면 이에 따라 적절한 조치가 취해질 수 있다. 도 3은 이러한 스마트 빌딩에서 데이터 패킷이 Consumer에게 전달되는 과정을 나타낸 것이다. When each device receives a data packet, each device checks the namespace of the received data packet and compares it with its own namespace. If the first and second namespace components of a data packet such as "/Hongik/BuildingA/" match up to the second component of the device's namespace (/Hongik/BuildingA), the data packet is processed and delivered to other nodes. . Through this process, the data packet is delivered through all intermediate nodes of building A from the 3rd to the 2nd floor, and when it finally reaches the Consumer node, appropriate actions can be taken accordingly. 3 shows a process in which a data packet is delivered to a consumer in such a smart building.
반면, 데이터 패킷의 네임스페이스 첫 번째와 두 번째 구성요소가 장치의 네임스페이스 두 번째 구성요소(/Hongik/BuildingA)까지 일치하지 않으면, 해당 데이터 패킷은 더 이상 전송되지 않게 된다. 예를 들면, 건물 B에 위치한 장치가 데이터 패킷을 수신하는 경우, 자신의 두 번째 구성요소(/Hongink/BulildingB)가 일치하지 않기 때문에. 해당 데이터 패킷은 더 이상 전달되지 못하고 무시된다. On the other hand, if the first and second components of the namespace of a data packet do not match up to the second component of the device's namespace (/Hongik/BuildingA), the data packet is not transmitted any more. For example, if a device located in building B receives a data packet, because its second component (/Hongink/BuildingB) does not match. The data packet is no longer delivered and is ignored.
이와 같이, 본 발명에 따른 Naming Scheme의 컨텐츠 네임스페이스 디자인과, 장치 네임스페이스 디자인, 향상된 데이터 패킷 형식을 통해 데이터 Flooding 현상을 줄여, 알람 정보를 포함하는 데이터 패킷이 적절한 시점에 Consumer에게 도달할 수 있게 된다. In this way, the data flooding phenomenon is reduced through the content namespace design of the Naming Scheme according to the present invention, the device namespace design, and the improved data packet format so that the data packet including the alarm information can reach the consumer at an appropriate time. do.
[차량용 네트워크 상황][Vehicle Network Status]
이하에서는, 본 발명에 따른 Naming Scheme이 차량용 네트워크 상황에 적용된 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example in which the Naming Scheme according to the present invention is applied to a vehicle network situation will be described.
최근에는 VANET(Vehicular ad hoc network)의 Host 지향 모델을 IP 네트워킹에서 Name 기반 통신으로 변경하기 위해 VANET에 ICN(Information Centric Network)이 도입되었다. ICN 기반 VANET에서 Consumer는 pull 기반의 메커니즘을 따르며, 여기서 Consumer들은 컨텐츠 검색을 위해 Interest Packet을 보낸다.Recently, to change the host-oriented model of VANET (Vehicular ad hoc network) from IP networking to name-based communication, ICN (Information Centric Network) was introduced to VANET. In ICN-based VANET, consumers follow a pull-based mechanism, where consumers send interest packets for content retrieval.
한편, 최근에는, VANET에서도 push 기반의 ICN proposal들이 제시되고 있다. 하지만, 이 모든 proposal들에선 즉시 전달되어야 하는 중요한 데이터를 보내기 위해 Beacon과 같은 추가적인 메시지를 사용하기 때문에 네트워크에서 오버헤드가 발생하게 된다. 즉, 데이터 패킷 전달을 돕기 위해 Beacon 메시지에 의존하는 경향이 있는 셈인데, 이 Beacon 메시지는 브로드캐스팅 할 때 혼잡함을 동반한다. Beacon 메시지의 크기는 작지만, 브로드캐스팅 메커니즘으로 인해 여전히 네트워크에서 혼잡을 일으킨다. 따라서, Beacon이 제어 정보를 전달하기 때문에, VANET에서 브로드캐스팅 Beacon은 브로드캐스팅 스톰과 높은 대역폭 사용량이라는 문제점을 초래할 수 있어, 결과적으로 네트워크는 과부하 된다. 이에 따라, ICN 기반의 VANET의 기존 스키마는 네트워크에 오버헤드를 가져오는 다른 추가적인 제어 정보와 Hop 제한을 통해 Interest 브로드캐스트 스톰을 제어한다. Meanwhile, recently, push-based ICN proposals have also been proposed in VANET. However, all these proposals incur an overhead in the network because they use additional messages such as beacons to send important data that should be delivered immediately. In other words, they tend to rely on beacon messages to help deliver data packets, which are accompanied by congestion when broadcasting. Although the size of the Beacon message is small, it still causes congestion in the network due to the broadcasting mechanism. Therefore, since the Beacon transmits control information, the Broadcasting Beacon in the VANET may cause problems such as a broadcasting storm and high bandwidth usage, and consequently the network becomes overloaded. Accordingly, the existing schema of ICN-based VANET controls the interest broadcast storm through hop limit and other additional control information that brings overhead to the network.
이에 반해, 본 발명에서는 Beacon 메시지와 같은 추가적인 제어 메시지를 사용하지 않고, GPS(Global Positioning System) 위치를 기반으로 하며 차량(Vehicle)은 데이터 패킷 전송을 위한 GPS를 통해 위치 정보를 얻는다. 차량은 이 지역에 있는 사전에 정해져 있는 Consumer에게만 데이터 패킷을 전송하며, 이는 네트워크 상의 데이터 패킷의 수를 줄이는데 도움을 줄 수 있다.In contrast, in the present invention, an additional control message such as a beacon message is not used, and the location information is based on a global positioning system (GPS) location, and a vehicle obtains location information through GPS for data packet transmission. Vehicles only send data packets to predetermined consumers in this area, which can help reduce the number of data packets on the network.
본 발명에서는 데이터 패킷의 Flooding을 효율적으로 줄여 네트워크 활용도를 최적화하는 ICN 기반의 VANET에 대해 가변 명명 방식을 제안하였다. 차량용 네트워크 상황에 Naming Scheme을 설명하기 위해 긴급상황 환경을 고려하기로 한다. In the present invention, a variable naming scheme is proposed for an ICN-based VANET that optimizes network utilization by efficiently reducing data packet flooding. In order to explain the Naming Scheme in the vehicle network situation, we will consider the emergency situation.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 Naming Scheme이 수행되는 차량용 네트워크 상황을 나타낸 것이다. 도 4에서는 사고가 발생했을 시 차량(노드)이 데이터 패킷을 인근 모든 차량에 브로드캐스팅 하는 상황을 설명하고 있는데, 근처에 있는 모든 차량은 이러한 경우 RSU(Roadside Unit)인 해당 Consumer에게 데이터 패킷을 전달하게 된다. 각 차량이 GPS를 갖추고 있으며 자동차 네비게이션 시스템에서 사용하는 위치 정보를 알고 있다고 가정한다. 차량의 위치는 GPS를 통해 현지에서 얻을 수 있으며, 각 노드들의 위치는 접두사(prefix) 이름 바로 뒤에 데이터 패킷으로 전송된다. 다른 필드는 ICN 데이터 패킷과 동일하게 유지된다. 따라서 차량이 데이터 패킷을 전달할 때마다 먼저 로컬 GPS로부터 현재 위치를 확인하고, 그 후에 이와 같은 정보들을 포함하여 전달한다.4 is a diagram illustrating a network situation for a vehicle in which a naming scheme is performed according to an embodiment of the present invention. 4 illustrates a situation in which a vehicle (node) broadcasts a data packet to all nearby vehicles when an accident occurs. In this case, all nearby vehicles deliver data packets to the corresponding Consumer, a Roadside Unit (RSU). will do It is assumed that each vehicle is equipped with GPS and knows the location information used by the car navigation system. The location of the vehicle can be obtained locally through GPS, and the location of each node is transmitted as a data packet immediately after the prefix name. The other fields remain the same as in the ICN data packet. Therefore, whenever the vehicle transmits a data packet, it first checks the current location from the local GPS, and then transmits such information with it.
본 발명에서 제안하는 Naming Scheme의 특징은 다양한 Name 이라고 할 수 있다. VANET은 완전한 모바일 환경이므로 역동적인(dynamic) 네트워크에 "static/constant"한 명명 체계를 사용하는 것은 작동하지 않을 수 있다. 또한, 제안하는 Naming Scheme에서 통신은 차량 대 차량(V2V) 통신이며, 차량은 데이터를 Consumer에게 전달하기 위한 릴레이 노드 역할을 하는 중간 노드들이다. 이러한 중간 노드는 앞서 설명한 스마트 빌딩 상황 경우와 동일하지만, 이 경우엔 모든 노드는 이동성이 있다는 특징이 있다.The characteristic of the Naming Scheme proposed in the present invention can be called various Names. Since VANET is a fully mobile environment, using a "static/constant" naming scheme for a dynamic network may not work. In addition, in the proposed Naming Scheme, communication is vehicle-to-vehicle (V2V) communication, and vehicles are intermediate nodes that serve as relay nodes to transmit data to consumers. This intermediate node is the same as the case of the smart building situation described above, but in this case, all nodes are characterized by mobility.
본 발명에서 ICN 기반의 VANET 네임스페이스 디자인은 "/"로 구분된 다른 속성들로 구성된 ICN의 계층적인 naming 구조를 따른다. 계층 구조의 다양한 구성 요소로 구성된 일반적인 네임스페이스 디자인은 "/VehicleID/RSUID/Direction/Speed/payload"로 표현할 수 있다. In the present invention, ICN-based VANET namespace design follows the hierarchical naming structure of ICN composed of other properties separated by "/". A typical namespace design consisting of the various components of a hierarchy can be expressed as "/VehicleID/RSUID/Direction/Speed/payload".
여기서, VehicleID는 차량을 구분할 수 있는 ID, RSU ID는 차량 GPS에 따라 변화하는 GSU ID를 표시하며, Direction은 차량의 방향, Speed는 차량의 속도, payload에는 실제 데이터가 전달된다.Here, VehicleID is an ID that can distinguish a vehicle, RSU ID is a GSU ID that changes according to the vehicle GPS, Direction is the direction of the vehicle, Speed is the speed of the vehicle, and actual data is transmitted to the payload.
도 4의 경우 RSU2 근처에서 사고가 일어났다고 가정한다. 이 의미는 사고난 차량이 RSU2의 범위에 있다는 것을 의미한다. 따라서 이 경우엔 사고난 차량(producer)은 Consumer의 요청을 기다리지 않고 전송 범위에서 데이터를 즉시 브로드캐스팅 한다. VANNET는 ad-hoc 환경 때문에 데이터는 전송 범위에서 브로드캐스팅될 것이고, 모든 차량은 데이터 패킷을 더 멀리 브로드캐스팅 할 것이다.In the case of FIG. 4 , it is assumed that an accident has occurred near RSU2. This means that the vehicle in the accident is within the range of RSU2. Therefore, in this case, the producer (producer) immediately broadcasts the data in the transmission range without waiting for the consumer's request. Because VANNET is an ad-hoc environment, data will be broadcast in the transmission range, and every vehicle will broadcast data packets further.
도 4에서, RSU2의 전송 범위에 있는 사고난 차량(Producer)이 비상 경보를 브로드캐스팅 하면, 이 비상 경보는 전송 범위 내에 있는 모든 차량들에 의해 수신된다. 한편, 이 차량들은 지속적으로 이동하기 때문에 다른 RSU 범위로 이동하며 전송 범위에 있는 데이터를 추가로 브로드캐스팅 하게 될 것이다. In Fig. 4, when an accident vehicle (Producer) in the transmission range of RSU2 broadcasts an emergency alert, this emergency alert is received by all vehicles within the transmission range. On the other hand, since these vehicles are constantly moving, they will move to different RSU ranges and additionally broadcast data in the transmission range.
이와 같은 방식으로 모든 차량은 네트워크에서 flooding 될 데이터 패킷 전송을 시작한다. 이러한 데이터 Flooding은 네트워크에서 혼잡과 오버헤드를 발생시키며, 이는 네트워크 자원에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 매우 중요한 문제가 된다. 결과적으로 긴급 데이터는 적절한 Consumer에게 적절한 시간에 도달하지 못할 수 있다. 이 데이터 Flooding은 중요한 데이터의 전달이 우선인 VANET에서 심각한 문제 중에 하나이다. In this way every vehicle starts sending data packets that will be flooded in the network. Such data flooding causes congestion and overhead in the network, which is a very important problem because it can seriously affect network resources. As a result, urgent data may not reach the right consumer at the right time. This data flooding is one of the serious problems in VANETs where the delivery of important data is a priority.
종래에는 이러한 문제를 ICN 네임스페이스 설계를 통해 다룬 사례는 없었기에, 본 발명에서는 ICN 기반의 VANET의 push 기반 데이터를 제어하기 위한 네임스페이스 설계 방법을 통하여 데이터 Flooding 현상을 해결하도록 제안한다. 차량이 이동 중일 경우에는 차량 이름도 이동성에 따라 가변적으로 바뀌어야 한다. 따라서 본 발명의 네임스페이스는 가변적이며, 데이터 이름은 차량의 GPS 위치를 기반으로 가변적인 특성이 있다. Since there has not been a case in which this problem has been dealt with through ICN namespace design in the prior art, the present invention proposes to solve the data flooding phenomenon through a namespace design method for controlling ICN-based VANET push-based data. When the vehicle is moving, the name of the vehicle should also be changed variably according to the mobility. Therefore, the namespace of the present invention is variable, and the data name has a variable characteristic based on the GPS location of the vehicle.
예를 들어, 도 4에서 RSU2의 전송 범위에서 사고가 발생하였고, 차량 ID는 5이며, 차량이 동쪽 방향으로 움직이고 있고, 해당 차량의 위치는 RSU2 범위에 있다고 가정하자. 사고난 차량은 데이터 패킷을 생성하여 전송 범위 내에서 브로드캐스팅 한다. 이때 차량의 네임스페이스는 "/VehicleID5/RSU2/East/X,Y/50Kmph/accident"라고 표현된다.For example, in FIG. 4 , it is assumed that an accident has occurred in the transmission range of RSU2, vehicle ID is 5, the vehicle is moving in the east direction, and the location of the vehicle is within the range of RSU2. The accident vehicle generates data packets and broadcasts them within the transmission range. At this time, the vehicle's namespace is expressed as "/VehicleID5/RSU2/East/X,Y/50Kmph/accident".
차량에 의해 데이터 패킷이 ID 5로 브로드캐스팅 되면, 차량 5의 전송 범위에 있는 모든 차량에 의해 수신된다. 데이터 패킷을 수신할 때 각 차량들은 먼저 수신된 데이터 패킷의 네임스페이스를 확인하고 자신의 네임스페이스와 비교하게 된다. 이때, 차량 네임스페이스는 "/VehicleID/RSUID" 로 구성되어 있을 수 있다. 이 네임스페이스는 사고난 차량 ID가 5고, 이 차량은 RSU2의 범위와 같은 방향(동쪽)으로 움직이고 있음을 알 수 있다. When a data packet is broadcast by a vehicle with ID 5, it is received by all vehicles within the transmission range of vehicle 5. When receiving a data packet, each vehicle first checks the namespace of the received data packet and compares it with its own namespace. In this case, the vehicle namespace may be configured as "/VehicleID/RSUID". In this namespace, it can be seen that the accident vehicle ID is 5, and this vehicle is moving in the same direction (east) as the range of RSU2.
데이터 네임스페이스의 두 번째 구성요소(RSU2)가 차량 네임스페이스의 두 번째 구성요소(RSU2)와 일치하는 경우 데이터 패킷은 RSU2의 모든 중간 노드를 통해 처리되고 브로드캐스팅 된다. 데이터 패킷 네임스페이스와 차량 네임스페이스가 만약 일치하지 않는 경우엔 데이터 패킷은 폐기되고 더 이상 전달되지 않는다. If the second component of the data namespace (RSU2) matches the second component of the vehicle namespace (RSU2), the data packet is processed and broadcast through all intermediate nodes of RSU2. If the data packet namespace and vehicle namespace do not match, the data packet is discarded and no longer forwarded.
더불어, RSU2의 범위에서 사고난 차량으로부터 브로드캐스팅 된 데이터 패킷을 수신하고, 차량이 RSU2의 전송 범위를 벗어나 RSU3에 진입하는 경우에 이 차량과 다른 차량도 데이터 브로드캐스트 스톰을 일으키는 데이터 패킷을 브로드캐스팅하고 전송한다. 이 경우, 데이터 패킷을 수신할 때 RSU3 범위의 다른 차량들은 먼저 자신의 네임스페이스를 수신된 데이터 패킷 네임스페이스와 비교하게 되는데, 네임스페이스(/VehicleID5/RSU2/)와 같이 두 번째 요소는 데이터 패킷이 RSU3가 아닌 RSU2에 의해 지어진 것을 확인할 수 있다. 따라서 RSU3의 모든 차량은 데이터 패킷을 폐기하고 데이터 패킷을 더 이상 처리하거나 전송하지 않게 된다. 위와 같은 방법으로 데이터 패킷 Flooding(Data packet Flooding)을 제어함으로써 불필요한 데이터 패킷의 재 브로드캐스팅이 이루어지지 않게 된다. In addition, when receiving a data packet broadcast from a vehicle in an accident within the range of RSU2, and when the vehicle enters RSU3 outside the transmission range of RSU2, this vehicle and other vehicles also broadcast a data packet that causes a data broadcast storm and send In this case, when receiving a data packet, other vehicles in the RSU3 range will first compare their namespace with the received data packet namespace, the second element, such as the namespace (/VehicleID5/RSU2/) You can see that it was built by RSU2, not RSU3. Therefore, all vehicles in RSU3 will discard the data packet and no longer process or transmit the data packet. By controlling data packet flooding in the above manner, unnecessary re-broadcasting of data packets is not performed.
이와 같이, 본 발명에서는 컨텐츠 네임스페이스 디자인, 장치 네임스페이스 디자인, 향상된 데이터 패킷 형식을 제공하는 Naming Scheme를 통하여 불필요한 데이터 패킷의 브로드캐스팅이 이루어지지 않도록 함으로써 데이터 Flooding 현상을 해결할 수 있게 된다. As described above, in the present invention, the data flooding phenomenon can be solved by preventing unnecessary data packet broadcasting through a naming scheme that provides a content namespace design, a device namespace design, and an improved data packet format.
이러한 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations can be made by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope of equivalents of the technical spirit of the present invention and the claims to be described below. Of course, this can be done.
Claims (8)
(a) 건물에 설치된 센서 노드에 의해 긴급 상황이 감지되면, 상기 센서 노드로부터 긴급 상황 정보를 전달받는 Producer 노드에서 긴급 상황에 따른 경고 유형이 포함된 데이터 패킷을 생성하고, 생성된 데이터 패킷을 브로드캐스팅 하는 단계와;
(b) 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 전달받는 다른 Producer 노드는 데이터 패킷을 전송한 Producer 노드와 자신이 위치한 건물이 동일한지 검사하여 동일 건물인 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하여, 경고 유형이 포함된 데이터 패킷이 해당 건물을 관리하는 Consumer 노드에 전달되도록 하는 단계;를 포함하되,
상기 데이터 패킷에는 컨텐츠 이름이 등록되는 Content Name 필드와, 컨텐츠 관련 선택적 부가 정보가 등록되는 MetaInfo 필드와, 컨텐츠 내용이 등록되는 Content 필드와, 데이터 인증을 위한 Signature 필드가 포함되고, 상기 MetaInfo 필드에는 긴급 상황에 따른 경고 유형(AlterType)이 표시되는 것을 특징으로 하는 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법.
A method for controlling broadcasting of push-based data in an ICN-based IoT environment, comprising:
(a) When an emergency is detected by a sensor node installed in a building, a producer node that receives emergency information from the sensor node generates a data packet including a warning type according to the emergency situation, and broadcasts the generated data packet casting;
(b) The other producer node receiving the broadcast data packet checks whether the building where it is located is the same as the producer node that transmitted the data packet, and if it is the same building, rebroadcasts the data packet, including; allowing the data packet to be delivered to a Consumer node that manages the building;
The data packet includes a Content Name field for registering a content name, a MetaInfo field for registering optional additional information related to content, a Content field for registering content content, and a Signature field for data authentication. A method for controlling broadcasting of Push-based data, characterized in that an alert type (AlterType) according to the situation is displayed.
상기 센서 노드로부터 긴급 상황 정보를 전달받는 Producer 노드는 경고 유형이 포함된 데이터 패킷을 생성하되,
데이터 패킷의 이름은 ICN의 계층적 명명 구조를 따른 컨텐츠 네임스페이스 디자인을 통해, "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Campus)/건물의 이름(BuildingName)/건물의 층 수(FloorNumber)/건물 내의 방 번호(RoomNumber)/센서 노드의 ID(SendorID)/내용(payload(Alert))" 형식으로 네이밍되어, 브로드캐스팅 되는 것을 특징으로 하는 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법.
The method of claim 1,
The producer node receiving the emergency information from the sensor node generates a data packet including a warning type,
The name of the data packet is "Campus name or location to which the building belongs (Campus) / Name of the building (BuildingName) / Number of floors of the building (FloorNumber) / Room in the building" through the content namespace design following the hierarchical naming structure of ICN. Number (RoomNumber)/ID of sensor node (SendorID)/Content (payload(Alert))" The broadcasting control method of Push-based data, characterized in that it is named and broadcast.
상기 건물에 설치되는 Producer를 포함하는 각 장치의 이름은
ICN의 계층적 명명 구조를 따른 장치 네임스페이스 디자인을 통해, "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Campus)/건물의 이름(BuildingName)/건물의 층 수(FloorNumber)/건물 내의 방 번호(RoomNumber)/장치 번호(DeviceNumber" 형식으로 네이밍되는 것을 특징으로 하는 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법.
3. The method of claim 2,
The name of each device including the producer installed in the building is
Through the device namespace design following the hierarchical naming structure of ICN, "Campus name or location to which the building belongs (Campus) / Name of the building (BuildingName) / Number of floors of the building (FloorNumber) / Number of rooms in the building (RoomNumber) / A method for controlling broadcasting of Push-based data, characterized in that it is named in the form of a device number (DeviceNumber).
상기 브로드캐스팅 되는 데이터 패킷을 수신하는 Producer는
데이터 패킷의 이름을 통하여 데이터 패킷이 생성된 "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Capmus)/건물의 이름(BuildingName)"을 확인하고, 자신의 "건물이 속한 캠퍼스 이름이나 위치(Capmus)/건물의 이름(BuildingName)"을 비교하여,
동일한 경우 해당 데이터 패킷을 재 브로드캐스팅 하고, 동일하지 않은 경우 해당 데이터 패킷을 폐기하는 것을 특징으로 하는 Push 기반 데이터의 브로드캐스팅 제어 방법.
4. The method of claim 3,
The producer receiving the broadcast data packet
Through the name of the data packet, check the “Campus name or location (Capmus)/Name of the building (BuildingName)” where the data packet is created, and check the “Campus name or location (Capmus)/building By comparing "Name (BuildingName)",
If the data packet is the same, the corresponding data packet is re-broadcast, and if the data packet is not the same, the corresponding data packet is discarded.
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---|---|---|---|
KR1020200006214A KR102327947B1 (en) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Method for Push-based Data Broadcast Control in Information-Centric Internet of Things |
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KR1020200006214A KR102327947B1 (en) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Method for Push-based Data Broadcast Control in Information-Centric Internet of Things |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20230102551A (en) | 2021-12-30 | 2023-07-07 | 호서대학교 산학협력단 | Name-centricity-based broadcast mitigation forwarding method and system applied in vndn |
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- 2020-01-16 KR KR1020200006214A patent/KR102327947B1/en active IP Right Grant
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KR20230102551A (en) | 2021-12-30 | 2023-07-07 | 호서대학교 산학협력단 | Name-centricity-based broadcast mitigation forwarding method and system applied in vndn |
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KR20210092617A (en) | 2021-07-26 |
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