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BLE 상의 IPv6 기반의 실시간 모니터링 시스템

Real-Time Monitoring System Based on IPv6 over BLE

  • Kim, Seong-Woo (Department of Computer Software Engineering, Dong-Eui University)
  • 투고 : 2016.11.21
  • 심사 : 2016.12.11
  • 발행 : 2017.02.28

초록

근래 제한된 자원과 이기종 통신 장치를 가진 사물들이 인터넷을 통해 서로 연결되어 정보를 주고받는 사물인터넷 기술이 각광받고 있다. 본 논문에서는 블루투스 4.2 기술인 Bluetooth Low Energy(BLE) 상에서 IPv6를 사용하여 센서 등을 실시간으로 모니터링할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 시스템은 발행-구독 방식의 사물인터넷 프로토콜인 Message Queuing Telemetry Transport(MQTT)를 이용하여 별도의 데이터 변환이나 프록시가 필요 없이 데이터를 전송할 수 있다. 본 시스템과 연동된 웹 클라이언트에서는 BLE 장치가 감지한 센서 데이터는 MQTT 브로커로 중개된 후에 HTTP 및 웹소켓 프로토콜을 통해 웹 클라이언트로 전달되므로 센서 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 본 논문에서는 테스트 플랫폼을 구현하여 네트워크 성능을 검증하고 본 시스템의 유효성을 확인하였다. 따라서 본 시스템을 적용하면 개발 비용을 줄이고 이기종 장치들로 사물인터넷 망을 쉽게 구성할 수 있다.

Recently it has drawn much attention on the technologies about Internet of Things (IoT) which connects objects with constrained resource and heterogenous communication module in order to communicate information via internet. We propose a real-time sensor monitoring system based on IPv6 over Bluetooth Low Energy (BLE), which is included in Bluetooth 4.2 Specification. Since this system uses a publish-subsribe based IoT protocol, so called Message Queueing Telemetry Transport (MQTT), neither transforming network data nor any proxy server is needed in order to transmit data. Through the web client connected to this system, you can monitor sensor data sent by BLE device in real-time, intermediated via MQTT broker and then delivered to the client via HTTP and websocket protocol. In this paper we evaluated network capacity and availability of the implemented test platform. Thus by using this system it is possible to make development cost low and to construct IoT network with heterogenous devices easily.

키워드

참고문헌

  1. RFC 4919, IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions, Problem Statement, And Goals, Internet Engineering Task Force (IETF), Aug. 2007.
  2. RFC 7668, IPv6 over BLUETOOTH(R) Low Energy, Internet Engineering Task Force (IETF), Oct. 2015.
  3. C. M. Kim, H. W. Kang, S. I. Choi and S. J. Koh, "Implementation of CoAP/6LoWPAN over BLE Networks for IoT Services," Journal of Korea Broadcasting Engineering, vol. 21, no. 3, pp. 298-306, May 2016. https://doi.org/10.5909/JBE.2016.21.3.298
  4. S. Moon and Y. Kim, "A Design of Web-based management System in Factories using Wireless Sensor Network," Journal of KICS : Information Communication, vol. 39, no. 4, pp. 342-349, Aug. 2012.
  5. OASIS Standard, MQTT Version 3.1.1 [Internet], Oasis, Oct. 2014. Available: http://mqtt.org/.
  6. Internet Working Group, Internet Protocol Support Profile [Inernet]. Available: https://www.bluetooth.com/specifications /adopted-specification.
  7. Nordic Semiconductors, nRF5 IoT Software Development Kit [Internet]. Available: http://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp.