• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.7-12
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• 2014

IETF (Internet Engineering Task Force)의 CoAP (Constrained Application Protocol) 프로토콜은 작은 용량의 메모리와 저전력 등 제한된 환경에서 센서나 구동체 노드 간에 통신을 지원한다. CoAP 프로토콜은 HTTP와 쉽게 상호 변환할 수 있으며, 사물인터넷(Internet of Thing : IoT)와 M2M (Machine-to-Machine) 환경에서 저전력 센서와 구동체 네트워크를 통한 기반 시설을 감시하거나 관리할 수 있다. IETF CoRE(Constrained RESTful environments) 워킹그룹(Working Group)에서 2010년에 CoAP 프로토콜에 대한 표준화를 시작하여 최근에 RFC(Request for Comments) 7252로 발표한다 [2]. 본 논문에서는 이질적인 운영 환경에서 CoAP 프로토콜을 설계하고 구현하여 상호 호환성을 검증한다. 이를 위해 CoAP 클라이언트에는 윈도우 기반의 CoAP 프로토콜을 실현하고, CoAP 서버에는 리눅스 기반의 CoAP 프로토콜을 구현하여 상호 연동 실험을 실시하여 동작을 확인한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.147-153
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• 2016

최근 IETF(Internet Engineering Task Force) CoRE(Constrained RESTful Environment) 워킹그룹에서 IoT 프로토콜로 CoAP(Constrained Application Protocol)을 표준으로 채택하고 있다. CoAP 프로토콜은 작은 용량의 메모리와 저전력 등 제한된 환경에서 IoT 임베디드 노드 간의 통신을 지원하고 있다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 CoAP 프로토콜을 이용하여 IoT 임베디드 노드와 이동 단말을 연결성을 지원하기 위해 RD(Resourse Directory) 기반의 등록 서비스를 설계하고 구현한다. 이동 단말과 IoT 노드 사이에 RD를 두고, 이를 통해 이동 단말은 IoT 노드를 검색하고 상황 정보를 습득할 수 있다. 이때 이동 단말은 CoAP 클라이언트를 갖고 있으며, IoT 임베디드 노드는 CoAP 서버를 갖고 있어 이동 환경에서 제한된 IoT 노드들을 연결하여 편리하게 상황 정보를 습득하고 사물을 제어할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.79-84
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• 2016

In this paper, we propose reliable message transmission scheme based on CoAP, considering the constrained feature of IoT device, such as low power, the limited memory size and low computing capacity. Recently, the various kinds of application protocol has been studied to support IoT environments. In particular, CoAP protocol was developed as application protocol for IoT at the IETF core WG. However, because CoAP protocol is deigned to be used in constrained node, this protocol uses UDP at transport layer. Thus, data loss may occur frequently in network congestion environments. The proposed scheme, in this paper, is to overcome the problem of frequent data loss with low overhead. Also it includes the function which is to minimize the data loss in sleep mode of IoT device.

• 융합보안논문지
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• 제17권5호
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• pp.3-10
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• 2017

자원 제약적 IoT 환경에 최적화 된 표준 프로토콜 CoAP(Constrained Application Protocol)은 IoT 환경 내의 센서노드(CoAP Server) 와 인터넷 상의 클라이언트(CoAP Client) 간의 웹 기반 통신을 지원한다. CoAP은 클라이언트의 CoAP Request 메시지에 대하여 서버의 CoAP Response 메시지로 응답하며 동작하는 Request/Response 모델이다. CoAP에서는 메시지의 보호를 위해 CoAP-DTLS(Datagram TLS)의 사용을 권고하고 있다. CoAP-DTLS에서 권고되는 보안모드(Security Mode)는 PSK(Pre-Shared Key), RPK(Raw Public Key) 및 Certificate가 있다. 하지만 IoT환경에서의 DTLS 사용에 대한 실효성 검증은 진행 중에 있다. 본 논문에서는 보안 모드가 적용될 수 있는 환경인 IETF에서 제시하는 7가지의 활용사례(Use Cases)에 대하여 분석하고 적절한 보안모드 그룹으로 구분한다. 또한 CoAP과 DTLS 보안 모드별 분석을 수행하고, Cooja 시뮬레이터를 통하여 보안채널 생성시간, 보안채널 생성 단계별 시간, 모트의 RAM/ROM 소모량에 대한 성능평가를 수행한 후 실 환경 적용 가능성에 대하여 평가한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제51차 동계학술대회논문집 23권1호
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• pp.243-246
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• 2015

최근 사물 인터넷(Internet of things) 의 발달에 따라, 스마트 디바이스 간의 네트워크 및 이를 구축할 수 있는 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. 이러한 스마트 디바이스 간의 저 전력 저 손실 네트워크(Low power and Lossy network) 환경에서 쓰이는 대표적인 프로토콜로 CoAP(Constrained Application Protocol)가 있으며, 해당 프로토콜은 다양한 네트워크 환경에 유연하게 적용할 수 있도록 패킷 재전송 주기 설정 옵션을 가진다. 하지만 하나의 디바이스에서 네트워크 환경이 패킷 손실 및 지연여부를 구분 할 수 없기 때문에, 네트워크 상태 파악을 위해서는 수신과 응답 양측 디바이스의 패킷 흐름을 확인해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 프로토콜의 정보를 기반으로 네트워크 상태를 파악 할 수 있는 새로운 필드 값을 적용하여 CoAP 패킷 재전송 주기를 네트워크 환경의 상태에 따라 동적으로 설정해주는 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 동적으로 재전송 주기를 설정함으로써, 패킷 손실에 의한 서비스 장애 극복 및 패킷 지연 상황에서의 불필요한 패킷 재전송을 방지하여 에너지 효율성을 향상시키고 서비스 안정성을 보장한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2333-2353
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• 2020

This paper proposes a novel data prioritization and transmission mechanism to minimize the number of packets transmitted and reduce network overload using the constrained application protocol (CoAP) in resource-constrained networks. The proposed scheme adopts four classification parameters to classify and prioritize data from a sensor. With the packet prioritization scheme, the sensed data having the lowest priority is only delivered using the proposed keep-alive message notification to decrease the number of packets transmitted. The performance evaluation demonstrates that the proposed scheme shows the improvement of resource utilization in energy consumption, and bandwidth usage compared with the existing CoAP methods. Furthermore, the proposed scheme supports quality-of-service (QoS) per packet by differentiating transmission delays regarding priorities.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.6092-6115
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• 2017

This paper demonstrates a case for an end-to-end pure Application Security Layer for reliable and confidential communications within an Internet of Things (IoT) constrained environment. To provide a secure key exchange and to setup a secure data connection, Transport Layer Security (TLS) is used, which provides native protection against replay attacks. TLS along with digital signature can be used to achieve non-repudiation within app-to-app communications. This paper studies the use of TLS over the JavaScript Object Notation (JSON) via a The Constrained Application Protocol (CoAP) RESTful service to verify the hypothesis that in this way one can provide end-to-end communication flexibility and potentially retain identity information for repudiation. As a proof of concept, a prototype has been developed to simulate an IoT software client with the capability of hosting a CoAP RESTful service. The prototype studies data requests via a network client establishing a TLS over JSON session using a hosted CoAP RESTful service. To prove reputability and integrity of TLS JSON messages, JSON messages was intercepted and verified against simulated MITM attacks. The experimental results confirm that TLS over JSON works as hypothesised.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.47-48
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• 2015

As the power system develops rapidly into a smarter and more flexible state, so must the communication technologies that support it. Machine to machine (M2M) communication in Smart Grid environment has been discussed in European Telecommunications Standards Institute (ETSI). The power system is not easily replaceable, due to system replacement cost. The M2M gateway is required in other to improve interoperability in M2M environment. The Distributed Network Protocol 3.0 (DNP3.0) is the most important standard in the SCADA systems for the power. It has been used for device data collection/control in Substation Systems, Distribution Automation System. If the DNP3.0 data model is combined with a set of contemporary web protocols, it can result in a major shift. We selected Constrained Application Protocol (CoAP) based on RESTful as M2M protocol. It is a specialized web transfer protocol for use with constrained nodes and constrained networks. We have used the OPNET Modeler 17.1 in order to verity the SOAP versus CoAP. In this paper, we propose the CoAP-based M2M Gateway to Distribution Automation system using DNP3.0 in Smart Grid Environment.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.123-128
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• 2015

최근 IoT(Internet of Things)에서 다양한 사물을 인터넷에 연결하여 정보를 교환하는 통신 프로토콜에 대한 관심이 집중되고 있다. 현재 IETF(Internet Engineering Task Force) 표준화 기구에서는 제한된 환경에서 센서나 구동체와 같은 사물 간의 통신을 지원하는 CoAP(Constrained Application Protocol) 프로토콜을 표준으로 채택하고 있다. 향후 IoT 환경에서 서버뿐만 아니라 스마트 폰에서 센서로 부터 데이터를 수집하거나, 구동체에게 명령을 전달하고, 사물을 관리하는 역할을 담당할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 IETF CoAP 을 기반으로 스마트 폰과 IoT 노드사이의 연결 구성을 설계하고, 스마트 폰에서 데이터 정제 기능을 갖는 미들웨어를 설계하고 구현한다. 제안된 데이터 정제 기법을 이용하여 송수신 과정에서 발생하는 오류 데이터와 중복 데이터를 확인하고 제거함으로써 제한된 외부 환경에서 신뢰성 있는 정보를 전달하는 데 기여할 것이다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제11권1호
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• pp.17-26
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• 2019

The Constrained Application Protocol (CoAP) is a specialized web transfer protocol proposed by the IETF for use in IoT environments. CoAP was designed as a lightweight machine-to-machine protocol for resource constrained environments. Due to the strength of low overhead, the number of CoAP devices is expected to rise rapidly. When CoAP runs over UDP for wireless sensor networks, CoAP needs to support congestion control mechanisms. Since the default CoAP defines a minimal mechanism for congestion control, several schemes to improve the mechanism have been proposed. To keep CoAP lightweight, the majority of the schemes have been focused mainly on how to measure RTT accurately and how to set RTO adaptively according to network conditions, but other approaches such as rate-based congestion control were proposed more recently. In this paper, we survey the literature on congestion control for CoAP and discuss the future research directions.