본 논문에서는 MQTT 프로토콜을 이용하여 이동 중인 차량 및 보행자의 위치 정보를 실시간으로 수집하고 행정구역 단위의 위치기반 정보 서비스를 제공할 수 있는 실시간 IoT 메시징 시스템을 설계하고 구현하였다. 차량 위치정보 수집 및 통신을 위한 MQTT 기반 IoT 기기와 보행자 위치정보 서비스를 위해 MQTT 기반 스마트폰 앱을 구현하였다. IoT 클라이언트들은 행정구역 명을 MQTT Topic으로 가입(Subscribe)함으로써 위치 기반 응용프로그램에서 클라이언트들에게 행정구역 단위로 메시지 전달이 가능하다. 본 연구에서 구현한 위치기반 IoT 메시징 시스템(SLIMS : Seoul Location based IoT Messaging System)에서는 서울시 행정구역 단위인 구와 동을 기준으로 클라이언트들의 위치를 추적하여 보행자 및 차량의 실시간 통행량 분석이 가능하며 행정구역 단위 및 좌표 범위 기준으로 메시지 전달이 가능하다. SLIMS는 실시간 유동인구 파악과 차량 통행량 분석 및 위치기반 메시지 전달과 같은 대규모 IoT 기기들을 대상으로 실시간 위치기반 정보 제공 서비스로 활용될 수 있다.
IoT 환경에서 사용자들이 여러 종류의 서비스를 활용하는 방법에 대해 많은 연구가 진행되어 왔다. 기존의 연구들은 이 목적을 달성하기 위해 사용자로 하여금 새로운 도구의 사용법이나 전문 기술을 학습하도록 요구했다. 본 논문에서는 프레젠테이션 작성 스킴을 사용하여 최종 사용자가 IoT 서비스 매쉬업을 만들 수 있는 패러다임과 이를 위한 프레임워크를 제안한다. 여기에서 사용하는 매쉬업 모델은 태스크 중심 서비스 프레임워크에 기반을 두어 설계되었다. 제안된 프레임워크를 사용하여 사용자는 프레젠테이션 파일 형태로 매쉬업을 작성하고, 흐름 기반의 서비스 흐름으로 변환하고, 이를 IoT 환경에 배포하여 실행할 수 있다. 또한, 사례 연구를 통해 이 패러다임과 프레임워크가 최종 사용자의 IoT 환경에서의 서비스 매쉬업을 어떻게 지원하는지를 보인다.
전 세계적으로 사물인터넷(IoT) 기술이 주목을 받으면서 사물 인터넷 기반의 헬스케어, 스마트 시티, 농업, 국방 등의 다양한 서비스 개발이 진행되고 있다. 그러나, IoT를 적용한 헬스케어 서비스는 환자의 생체정보가 제3자에게 유출되어 환자의 생명을 위협하는 상황이 발생할 수 있는 문제가 존재한다. 본 논문에서는 사물 인터넷 기반의 헬스케어 서비스를 제공받는 환자의 생체정보를 제3자에게 유출되지 않으면서 센싱된 데이터 및 자원을 이용하여 치료/행정 처리의 시간 및 절차를 간소화하기 위한 위치추적 센서 기반의 IoT 헬스케어 서비스 관리 모델을 제안한다. 제안 모델은 환자의 위치 정보를 이용하여 병원내 의료진들이 환자의 위치를 실시간으로 확인하고 응급상황이 발생했을 경우에도 신속하게 대응할 수 있다. 또한, 병원 내 의료장비에도 위치추적 센서를 부착해 치료에 필요한 장비들의 위치도 즉각적으로 확인 가능하기 때문에 의료서비스의 시간 및 절차를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
IoT(Internet of Things)는 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물, 사물과 시스템 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스 등을 지칭 한다. 이러한 IoT 환경에서의 스마트 홈은 개인주거에 필요한 일상용품/기기에 사물인터넷을 융합하는 것으로 개인의 생활 영역 대부분이 포함되는 융합 사업이라고 할 수 있다. 개인 생활과 가장 밀접한 가정내에서 구현되고 있는 스마트홈 서비스는 다양한 형태로 개발되고 발전하고 있다. 이러한 발전은 긍정적인 효과를 발휘하기도 하지만 보안 문제가 해결되지 않는다면 스마트홈 서비스는 개인 생활의 큰 재앙을 유발할 수 있다. 현재는 스마트홈 서비스 초기 단계이지만 서비스가 발전 할수록 수집하는 개인정보는 증가하게 되며, 이로 인한 빅브라더 등장 우려도 제기되고 있다. 또한 서비스 이상 및 정보의 유출에 따른 다양한 보안 위협이 존재하며 이에 대한 대응책 마련이 요구되고 있다. 이에, 본 논문에서는 IoT 환경에서의 스마트홈 서비스 형태를 알아보고, 스마트홈 서비스가 가지는 보안 위협을 도출하고 대응 방안을 살펴보고자 한다.
본 논문에서는 IoT 환경에서 constrained node의 특징을 고려한 4.5 계층의 신뢰적 메시지 전송 방법을 제안한다. 더불어 IoT 서비스 특징 중 데이터 전송과 관련된 내용을 보면 데이터 사이즈는 작고, 자주 데이터를 발생 시키지 않는다. 따라서 IoT 디바이스에서 발생하는 데이터는 신뢰적 전송 서비스가 요구 된다. 따라서 본 논문에서는 오버헤드가 적은 전송 서비스를 제공하는 신뢰적 메시지 전송 방법과 더불어 이 방법에는 sleepy node를 인지하고 이를 지원하는 방법을 포함한다.
본 논문은 AWS IoT 서비스 및 MQTT 기반 스마트 홈 시스템의 구현 사례를 소개한다. 본 연구에서 구현한 스마트 홈 시스템은 온도와 습도를 모니터링 할 수 있고 그에 따라 에어컨 난방 등을 수동 혹은 자동으로 온도 조절이 가능하며 카메라로 방문자를 확인하고 도어록을 원격으로 제어 할 수 있다. 구현된 스마트홈 시스템은 아두이노를 이용하여 도어록, 난방, 전등 및 에어컨을 제어하며 수집된 데이터와 제어정보는 AWS IoT 서비스를 이용하여 관리한다. 본 연구에서는 사용자가 원격에서 IoT 기기들을 제어할 수 있도록 안드로이드 앱을 개발하였으며, 앱과 AWS IoT 서버 및 아두이노 사이의 데이터 통신 및 제어를 위해 MQTT 프로토콜을 이용하였다. 또한 센서 및 기기들을 추가할 수 있도록 확장성을 갖는 AWS IoT 서비스 기반으로 구현되었다.
본 연구는 사람, 사물, 그리고 서비스 사이의 통신과 원활한 서비스 운용을 위한 다면적(multi-aspect) Social IoT 플랫폼에 관한 개념을 소개하고, 이러한 다면적 Social IoT 플랫폼상에서 기존 특정 도메인을 위해 구성된 데이터 표현들을 온톨로지 표현으로 재구성할 수 있는 온톨로지 스키마 변환 프로세스들 제안한다. 현재, 많은 연구들이 센서 온톨로지나 디바이스 온톨로지 등과 같이 사물에 기반한 서비스 상호운영성을 위한 인프라 구성에 초점을 둔 표준화된 시맨틱 모델 개발에 집중하고 있으나, 사람과 사물, 그리고 서비스 사이의 최적화된 상호 운용을 위해서는 사람과 사물, 그리고 서비스가 갖는 다양한 특성이 반영된 시맨틱 모델에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 IoT를 구성하는 각 도메인들의 표현 체계를 온톨로지 기반 표현체계로 변환할 수 있도록 기존 소셜 네트워크 구성 요소들을 확장하여 다면적 소셜 네트워크 온톨로지 스키마를 구축하고, 이를 기반으로 IoT내 도메인 지식들을 온톨로지로 자동 변환할 수 있는 프로세스를 개발하였다.
IoT(Internet of Things)로 대표되는 사물 인터넷 환경에서 최근 개인 건강 및 홈 자동화 관련 센서류 장치들이 급격히 보급되고 있다. 설치된 장치의 수가 증가함에 따라 사용자 입장에서는 이용하고자 하는 장치마다 개별 서비스 또는 어플리케이션을 찾아 실행해야 하는 번거로움이 생기고, 서비스 공급자 입장에서는 장치간의 정보 공유나 연동 및 통합 제어 기능을 제공하기 어려운 문제가 심화된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 댁내 인터넷 서비스의 거점이 되는 무선 인터넷 공유기를 이용, 다양한 IoT 장치들을 연동하고 통합 제어하는 방법을 제시 한다. 이를 위하여, 먼저 IoT 장치를 가상 오브젝트(Virtual Object)화하는 방법을 제시하고, 생성된 가상 오브젝트들을 무선 인터넷 공유기상에서 실행, 연동 및 관리하기 위한 서비스 구조를 제안한다. 또한 이를 직접 홈 환경의 무선 인터넷 공유기상에 구현해 다수의 IoT 장치들을 연결한 상황에서 안정적인 서비스 제공 여부와 무선 라우팅 기능과 병행 동작시의 성능에 대해 시험함으로써, 실제 환경에서의 이용 가능성을 검증한다.
본 논문에서는 mobile edge computing (MEC) 네트워크에서 컨텍스트 기반 IoT 서비스를 위한 새로운 서비스 바인딩 및 리소스 관리 모델을 제시한다. 제안하는 제어는 MEC 서비스 바인딩 제어 계층 (MCL)과 사용자 컨텍스트 제어 계층 (UCL)의 두 가지 계층으로 구성되며, MCL은 시스템 관점에서 서비스 바인딩 구성, 리소스 할당 및 서비스 정책 구성을 관리하고, UCL은 사용자 관점에서 메타 객체를 사용하여 실시간 서비스 적응을 관리한다. 본 논문에서 제안하는 제어 모델은, 실험을 통해 기존 컴퓨팅 모델과 비교할 때 향상된 정보 처리량과 콘텐츠 전송 시간을 제공함을 확인했다. 제안하는 제어 모델은 차세데 MEC 환경에서 컨텍스트 기반의 다양한 사물인터넷 서비스의 핵심 구성 요소로 적용될 수 있다.
전 세계적으로 인터넷의 발전과 스마트 디바이스의 보급이 급격하게 증가하면서 IoT (internet of things)가 주목받고 있다. IoT가 일상생활에 접목되면서 IoT 시장은 방대해지고 있다. 그래서 전문가들은 앞으로 IoT 디바이스가 10년 내에 약 1조대 이상으로 증가할 것으로 전망하고 있다. IoT와 관련된 기술도 꾸준히 발전되고 있으며, 여러 분야에서 IoT 발전을 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만, IoT 서비스를 출시하는 업체에서는 다른 플랫폼과 데이터를 상호작용하지 않아 사일로 현상이라는 장애물에 봉착해 큰 시장으로 성장하는데 제한되고 있다. 이를 해결하기 위해 웹 기술이 주목받고 있다. 웹 기술을 이용하면 플랫폼에 상관없이 데이터를 상호 작용할 수 있고, 그 데이터를 이용하여 다양한 서비스를 개발할 수 있을 뿐만 아니라 개발자 입장에서도 불필요한 비용을 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 플랫폼에 독립적으로 데이터를 실시간 전송할 수 있는 웹 기반의 개방형 IoT 시스템을 연구하였으며, 각 IoT 플랫폼 간 데이터를 전송할 수 있는 시스템을 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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