Sensor database systems serve the applications by querying the sensor nodes in a sensor network in ways facilitated by a query language. Spatial queries satisfy the needs of many applications which need data from different spaces in the sensor network. However, the existing sensor databases have limitation of expressing irregular-shaped space in a query and processing it efficiently. Therefore, we propose target space assignment facility and processing scheme as an improvement of our previous sensor database query language SNQL (Sensor Network Query Language). It enables users to specify more accurate target spaces of sensor nodes by intersect, union and minus operations in addition to specifying a simple space expression. Also, our proposed scheme supports selective query dissemination to polygon-shaped spaces. We evaluate the efficiency of our proposed target space assignment query processing scheme with other sensor databases. We measured the number of transmission count, node count for the query and non-target node rate by changing the number of vertices of a space and the number of spaces. The result shows our scheme provides an efficient way to process spatial query in sensor database.
무선 센서 네트워크에서 생성되는 대용량의 센서 데이터는 헬스케어, 산불 감시, 화학품 감시 등의 다양한 애플리케이션 서비스에 사용되고 있다. 이에, 무선 센서 네트워크를 하나의 데이터베이스로 보고 질의를 통해 효율적으로 센서 데이터를 수집, 처리, 관리하기 위한 ‘센서 데이터베이스’에 대한 다양한 연구가 진행 되고 있다. 센서 네트워크의 데이터를 활용하는 많은 애플리케이션은 공간 정보 즉, 노드의 위치를 기반으로 서비스를 제공해주고 있다. 많은 수요에도 불구하고 현재 연구되는 센서 데이터베이스는 특정 공간을 지정하는 데에 있어 질의 표현이 제한적이라는 문제가 있다.
본 논문에서는 기개발한 센서 데이터베이스인 SNQL을 확장하여, 사용자가 원하는 특정 공간 영역을 지정하여 질의를 수행할 수 있는 공간 지정 질의 구문과 이를 처리할 수 있는 질의 처리 시스템을 제시한다. 영역 좌표 정보를 영역의 이름과 맵핑시켜 사용자가 이름을 통해 쉽게 공간 영역을 한정 지을 수 있도록 하였다. 또한, 목표 공간 영역의 모양을 사각형으로 한정 짓지 않고 다각형의 공간 영역을 지정할 수 있게 하여 보다 정교한 목표 공간 지정이 가능하도록 하였다. 나아가 공간 영역 간에 Union, Intersection, Minus 연산 기능을 제공하여 사용자가 원하는 여러 공간 영역을 한 질의에 명시할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 또한 제안한 질의를 해당 공간 영역에 효율적으로 전달하기 위한 베이스 스테이션과 센서 노드의 처리 모델을 제시하였다. 본 센서 데이터베이스 시스템의 프로토타입은 안드로이드 OS가 탑재된 기기들을 센서 노드로 구성하여 구현하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가에서 다각형 공간 영역의 표현과 단일 질의에 여러 공간 영역을 표현하는 것이 기존의 연구들에 비해 효율적이라는 것을 확인 할 수 있었다.
