• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.637-638
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• 2017

MQTT broker는 트래픽에 따라 네트워크 성능이 저하되어 패킷 손실, 지연 등의 문제가 발생한다. 하지만 MQTT broker는 트래픽 측정을 위한 별도의 인터페이스를 지원하지 않아 네트워크 성능 저하에 대처할 수 없다. 본 논문에서는 MQTT broker의 트래픽 측정을 위한 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 jnetpcap 라이브러리를 사용하여 MQTT broker로 송수신되는 모든 트래픽을 측정한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1090-1098
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• 2018

MQTT is a lightweight messaging protocol that can be used for low power IoT devices. The MQTT basically uses single MQTT broker to indirectly share message information between publishers and subscribers. This approach has a weakness in regard to traffic overflow, connection fault, security, etc. In this paper, we propose a distributed MQTT broker architecture that solves the problems in single MQTT broker structure. The distributed MQTT broker architecture is expected to support new application services that cannot be supported by a conventional MQTT architecture. We have designed and implemented a distributed MQTT broker architecture based on the RPL protocol that has been widely used for IoT network. The experiment results show that the proposed MQTT broker architecture represents better publishing/subscribing latency and network stability than the conventional MQTT broker architecture.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.223-224
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• 2018

Internet of Things (IoT) 특성상 경량 디바이스를 사용하기 때문에 한정된 메모리 용량과 컴퓨팅 파워를 효율적으로 활용하기 위한 경량 통신 프로토콜이 요구된다. 본 논문에서는 IoT 기기에서 사용하는 경량 프로토콜인 MQTT를 이용해 센서 노드들이 보내는 데이터의 양을 최소화하여 트래픽 효율을 높이는 broker 캐싱을 제안한다. Broker 캐싱은 MQTT에서 센서 노드가 보낸 데이터를 broker가 캐싱해두고, 센서 노드로부터 중복 처리형 패킷을 받았을 때 캐싱한 데이터를 subscriber에게 전송한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1320-1326
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• 2017

최근 IoT는 제한된 네트워크 환경에서의 디바이스 통신을 충족시키기 위해 경량화 프로토콜에 대한 연구가 진행중이다. MQTT는 대표적인 경량화 프로토콜이며, 오버헤드를 최소화하기 위해 작은 고정 헤더를 지원하고, publish/subscribe구조를 채택함으로써 실시간성을 보장한다. 하지만 MQTT는 중요 데이터에 대한 우선순위 처리를 지원하지 않아 특정 IoT 서비스에서의 QoS를 제공할 수 없다. 본 논문에서는 MQTT에서 다양한 IoT 서비스의 우선 순위를 고려하기 위한 메시지 처리 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 노드에서 MQTT의 고정헤더에 우선순위 플래그를 추가하여 메시지를 전송하며, broker에서는 해당 메시지에 대한 우선순위를 확인하여 우선적으로 처리한다. 실험 및 평가를 통해 우선순위에 따라 노드간의 종단 간 지연의 감소를 확인하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권2호
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• pp.131-135
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• 2024

MQTT 프로토콜에서 Publisher로부터 발행되는 메시지의 retained flag가 세팅되어 있으면 해당 메시지는 Broker에 Retained 메시지로 저장되고, 새로운 Subscriber가 subscribe를 수행할 때 Broker는 Retained 메시지를 바로 전송하게 된다. 이를 통해 새로운 Subscriber는 Publisher의 새로운 메시지 발행을 기다리지 않고 Retained 메시지를 통해 현재 상태에 대한 업데이트를 수행할 수 있다. 하지만 Publisher로부터 새로운 메시지가 자주 발행되는 경우에는 retained 메시지를 보내는 것이 트래픽의 오버헤드가 될 수 있고, 해당 상황은 새로운 Subscriber들의 subscribe가 자주 수행되는 경우 더욱 큰 오버헤드로 고려될 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 발행되는 메시지의 특성을 고려하여 Broker의 Retained 메시지 전송 방법을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 Broker 입장에서 새로운 Subscriber로의 전송 및 대기 액션을 고려하여 강화학습을 기반으로 모델링하였고, Q learning 알고리즘을 통해 최적의 전송 방법을 결정하였다. 성능 분석을 통해 제안하는 방법이 기존 방법 대비 개선된 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.203-208
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• 2023

본 연구에서는 정전류 회로와 전압 강하법을 이용한 접촉 저항 측정 회로의 정밀도를 개선하는 방법을 제안하고, MQTT 브로커 서버를 통해 접촉 저항 측정 시스템의 측정값을 모니터링할 수 있는 대시보드를 구현한다. 접촉 저항 측정 시스템은 저항값을 측정하고 무선통신을 이용해 MQTT 브로커 서버로 측정값을 전달하고, 대시보드는 Node-RED와 Node-RED-Dashboard을 이용하여 최대 4개의 접촉저항 측정 시스템의 저항값을 받아 이를 사용자 화면에 출력하여 보여준다. 사용자는 하나의 대시보드를 이용해 복수의 측정 데이터를 관리할 수 있고, MQTT 브로커 서버를 통해 다른 장치와 쉽게 인터페이스 가능하게 한다. 실제 데이터 측정을 통해 정밀도 상대표준편차가 평균적으로 40.37%, 그리고 최대 64.73% 각각 감소하여 정밀도의 개선 효과가 있다.

• KNOM Review
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• 제22권1호
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• pp.30-41
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• 2019

MQTT 프로토콜은 IoT 정보 전송을 위한 오픈 Publish / Subscribe 시스템 중 하나이다. 본 논문에서는 MQTT 클러스터링 시스템에 동적으로 참여하는 가입자를 적절한 브로커에 배정하는 알고리즘을 제안한다. 중앙 집중식 브로커가 있는 MQTT 시스템에서는 가입자와 중개자 간의 연결 및 메시지 손실이 발생한다. 이 논문에서는 확장 가능한 개방형 IoT 시스템을 개발하고 SDN 인프라에서 MQTT 브로커 클러스터링을 고려하여 이 문제를 해결한다. 특히 이 논문은 SDN 기반 MQTT 클러스터에서 브로커의 부하 및 통신비용을 줄이기 위해 브로커의 주제 공유에 따라 브로커에 가입자를 할당하는 문제에 중점을 둔다. 실험 결과는 제안 된 알고리즘이 기존의 방법에 비해 부하 및 비용을 감소시킴을 보여준다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.859-870
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• 2020

MQTT-SN(Message Queuing Telemetry Transport - Sensor Network) 프로토콜은 센서 기반의 IoT(Internet of Things)환경에서 사용되는 메시지 전송 프로토콜이다. 이 MQTT-SN 프로토콜은 메시지 전송 중간에 중개자(Broker)를 둔 발행-구독 모델(Publish-Subscribe Model)로 각 IoT 장치들이 메시지를 전달 할 때 반드시 중개자를 통해 메시지를 주고 받는 모델이다. 하지만 MQTT-SN 프로토콜은 메시지 보안, 상호 인증, 접근 제어, 중개자 보안등을 만족하는 보안 관련된 기능을 제공하고 있지 않다. 이에 따라 최근 다양한 보안 문제가 발생하고 있으며, 보안이 필요한 상황이 대두되고 있다. 본 논문에서는 MQTT-SN의 보안 요구사항을 다시 한번 살펴보고, 이 프로토콜이 적용되는 IoT의 자원이 제한된 환경에서의 제약 조건을 만족하면서 보안을 향상시키는 수정된 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 기존과 다르게, 보안 필드와 인증 서버가 추가되었으며 이를 통해 보안 요구사항을 만족시키도록 한다. 더불어 제안된 프로토콜을 실제 구현 및 테스트하고 에너지 소모 관점에서 제안된 프로토콜이 실제 사용이 가능한지 평가하도록 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.312-313
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• 2017

모든 사물들이 다양한 네트워크를 통해 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스인 사물인터넷(Internet of Things)은 최근 ICT산업의 발전으로 주목받고 있는 분야 중 하나이다. 사물인터넷에서 주로 사용되는 프로토콜 중 하나인 MQTT(Message Queue Telemetry Transport)는 메모리 및 전력 이용을 효율화시키기 위해 가벼운 패킷 구조를 채택하였으며 보안성을 제공하기 위해 TLS 방식을 사용하는 안전한 프로토콜이다. 본 논문에서는 MQTT에서 TLS을 사용할 때 Broker에서 처리되는 암복호화 과정 대신, 인증 서버 추가를 통하여 중앙 집중식 키 관리를 수행하는 효율적인 MQTT 프로토콜을 제안하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.137-142
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• 2016

2-Step 개방형 시스템은 힐링플랫폼과 개인건강 문서저장소 사이의 중계를 목적으로 제안되었다. 또한 TOS는 프로바이더(provider)의 건강문서 접근/요청 과정을 실시간으로 모니터링 하기 위해 대량 커넥션 기반의 pubsub서비스를 고려하여 설계되었다. TOS에서는 pubsub시의 통신 프로토콜의 용도로 WebSocket을 사용하고 있다. 그러나 힐링플랫폼의 사용자 단말인 모바일 기기의 저품질 무선 네트워크 운영 환경을 감안해볼 때, 전송 프로토콜 뿐 아니라 QoS를 지원하는 메시징 프로토콜 또한 추가될 필요가 있다. MQTT는 모바일 기기에 최적화된 경량 메시징 프로토콜로서 저속/저품질인 무선 네트워크 상황을 감안한 신뢰성 있는 메시징 QoS를 정의하고 있다. 본 논문에서는 힐링플랫폼의 사용자 단말인 모바일 기기를 고려하여 대량의 커넥션 및 펍섭시의 QoS를 지원하는 MQTT 프로토콜 기반의 메시지 브로커를 설계한다. 이를 위해, 우선 TOS와 MQTT 메시지 브로커 간의 모델을 설계하고, 제안 설계를 바탕으로 프로토타입을 구현한 후, 마지막으로 MQTT 클라이언트 툴을 사용한 load-test를 통해 기존연구와의 성능지표를 비교하도록 한다.