This paper proposes a multi-layered architecture of middleware for ubiquitous robots.
Ubiquitous robots consist of various platforms with various functionalities, which has various interfaces. Without a middleware, software agents have to hold information of all ubiquitous robots in advance to access other sensors or mobile robots. This coupling makes it difficult to develop software agents and to decrease modularity and scalability of the entire system.
The proposed architecture uses context to decouple physical hardware and software agents as a bridge between them. Providing context-awareness to the middleware, software agents is able to get context information without accessing physical sensors directly, so that modularity and scalability are increased. Not only providing context information to software agents, the middleware uses mobile robots to gather as much sensor information as possible to generate context information actively.
Middleware architecture is proposed with five layers classified due to device/environment independency, which are physical layer, device management layer, context provider and mobile robot(Mobot) scheduler layer, software robot(Sobot) management layer, and software agent layer. The proposed middleware is implemented and simulated with virtual sensors in the virtual environment.
본 논문에서는 유비쿼터스 로봇을 위한 미들웨어의 다계층 아키텍처를 제안한다. 유비쿼터스 로봇은 다양한 기능을 갖고 다양한 플랫폼을 이용하여 구현되는데, 이들은 모두 모두 다른 인터페이스를 가진다. 미들웨어가 없을 경우 소프트웨어 에이전트는 센서나 이동로봇을 이용하기 위해 미리 모든 로봇의 정보를 갖고 있어야 한다. 이는 현실적으로 매우 어려운 일이며, 소프트웨어 에이전트의 개발을 어렵게 만들며 전체 시스템의 모듈성과 확장성을 감소시킨다.
제안된 아키텍처는 하드웨어와 소프트웨어 에이전트의 결합성을 감소시키기 위해 상황 정보를 이용한다. 미들웨어가 상황 인지 기능을 갖도록 함으로써, 소프트웨어 에이전트는 실제 하드웨어에 접근하지 않고도 상황 정보를 얻을 수 있게 되어 모듈성과 확장성을 증가시킬 수 있게 된다. 소프트웨어 에이전트에게 상황 정보를 제공하는 일 뿐만 아니라 모바일 로봇을 이동시킴으로써 능동적인 상황 정보의 수집이 가능하도록 하였다.
미들웨어 아키텍처는 장치/환경 독립성에 따라 5개의 계층으로 구현되었으며, 물리적 계층, 장치 관리 계층, 상황 정보 제공 및 작업 순서 계획 계층, 소봇 관리 계층, 소프트웨어 에이전트 계층으로 나뉜다. 제안된 미들웨어는 가상 환경의 가상 센서를 이용하여 구현하여 시뮬레이션하였다.
