언제 어디서나 통신을 제공하는 환경에서 주변의 모든 사물에 통신 기술을 접목시키는 IoT(Internet of Things) 패러다임의 인터넷 기술이 도래하였고 클라우드 컴퓨팅은 대용량 데이터 처리기술에 대한 처리 및 서비스를 가능하게 한다. 이에 IoT와 이 데이터를 처리하는 클라우드 컴퓨팅이 융합된 환경에서의 데이터의 처리 및 관리 측면에서 고신뢰성과 고성능을 보장하는 프레임워크를 제안하고자 한다.
사물인터넷은 4차 산업 전반에 적용할 수 있도록 다양한 환경 요구사항에 맞는 서비스 개발이 필요하다. 본 논문은 웹 서비스를 대상으로 공급자 중심 서비스 제공 환경에서 사용자 중심 서비스 제공 환경 구축을 위한 IoT Devices 정보 추출 방법을 제시한다. 사물인터넷 환경 기반 IoT Devices 정보를 활용하여 사용자에게 적합한 웹 서비스를 이용할 수 있도록 서비스 목록을 제공한다. 기존 서비스 환경은 제공자 서비스 정보를 활용하여 서비스 선정이 이루어지는 방법에 집중되어 사용자 중심의 서비스 검색 방법이 필요하다. 본 연구에서는 전통적으로 제공되는 제공자 정보에 IoT Devices에서 추출된 정보를 추가하여 서비스 목록을 사용자에게 제공한다. IoT 정보 수집은 IoT Devices와 사용자간의 정보, Device 간의 이벤트 정보 등 컨텍스트 정보를 식별자를 통해 구분하여 정보를 생성한다. 본 논문에서 제안한 IoT 정보를 통해 사용자에게 필요한 서비스 목록 제시하여 사용자 중심 서비스 환경을 구축한다.
IoT(Internet of Things)는 센서 기술의 발전과 고속의 통신 인프라를 바탕으로 네트워크에 연결되는 단말의 수가 사람의 수보다 더 많아지고 있고 그 증가도 매우 빠르다. 기존 유선부터 무선네트워크까지 연결되는 IoT의 수가 증가하면서 동시에 사이버 위협도 증가하고 있다. 국방분야도 작전, 군수, 기지방어, 정보화 등 다양한 분야에서 IoT의 필요성은 증가하고 있다. PC/서버의 정보보호체계와는 다르게 정보보호가 취약한 IoT Sensor가 네트워크에 증가함에 따라 사이버 위협도 증가하고 있어 국방정보통신망(이하 국방망)을 보호하기 위한 플랫폼 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유·무선 IoT를 국방망에 연결하는 사례를 알아보고 국방망과 접점을 최소화한 보안성이 강화된 IoT 통합 독립 네트워크의 효율적인 연동 설계 방안을 제시하였다.
인터넷의 사용이 증가하며 촉발된 기기들 간의 상호작용이 활발히 일어나는 IoT(Internet Of Things)가 산업 전반에 확산되면서 사용자와 IoT 기기들간의 상호작용을 네트워크를 통하여 실시간으로 웹 서버 및 어플리케이션으로 데이터를 전송하는 기술은 필요함을 넘어서서 이제 하나의 IT 융합 프레임워크로서의 제공을 요구한다. 본 논문에서는 IoT 환경을 기반으로 사용자의 이동 단말기와 각종 센서들을 이용한 콘텐츠 제작을 위한 프레임워크 설계 시 고려해야할 부분과 그에 대한 제안 기법을 보였으며, 제안 기법들을 적용한 프로토타입의 프레임워크를 보이고, 이를 적용한 예로써 IoT 환경에서의 게임을 제작하여 IoT 환경에서 서비스로의 게임의 가능성을 보였다.
현재 우리나라의 130만여 가구는 지역난방 열에너지를 사용하고 있다. 이러한 지역난방 열에너지 시스템은 한국지역난방공사에서 공급하는 1차측과 이를 개별 가구에 공급하는 2차측으로 구분되어 있다. 본 논문에서는 체계적이지 않고, 전문인력에 대한 의존도가 높은 2차측의 관리 및 유지보수 시 문제점을 보완하기 위한 IoT 기반 열에너지 원격 관리시스템의 구축에 대하여 논의한다.
IT융합 트렌드에 의해, 많은 산업 분야에서는 필요한 IoT 기술을 개발하고 있다. 특히 대용량 베터리와 모바일 통신 기술발전으로, IoT는 스마트 팜이나 스마트 환경, 에너지 등을 포함한 다양한 분야로 확대될 수 있었다. 이러한 서비스들은 서비스 유지 시간 확보를 위해 목표한 기능에만 집중하며, 상대적으로 전력 소모가 많은 보안 기술 도입에 소극적이다. IoT 서비스의 IoT 단말의 취약한 보안 환경은 안정적인 서비스 제공에는 부적절하다. 안전한 IoT 서비스 제공을 위해서는, 베터리 전력 소모를 고려한 보안 기술이 요구된다. 본 연구에서는 IoT 서비스에 대한 다양한 보안 요구사항 중, 전력 소모를 최소화하는 IoT 단말 인증 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 Diffie-Hellman 알고리즘 기반의 단말 인증 기능으로, 전송 구간에서 인증 정보가 유출되더라도 해당 단말을 위장할 수 없는 장점이 있다. 또 제안하는 인증 기술 실효성을 검증하기 위해 ID/PW 기반 인증 기술과 베터리 전력 소모율을 비교 검증한 결과, 본 연구에서 제안하는 인증 기술이 상대적으로 적은 전력을 소모하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 제안하는 단말 인증 기술이나 이를 준용한 인증 기술을 IoT 단말에 적용한다면, 더 안전한 IoT 보안 환경을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.
최근 5G 기술은 가상기술과 접목되어 사용자로부터 많은 호응을 얻고 있는 기술 중 하나이다. 그러나, 5G의 보안 문제는 완벽하게 해결하지 못한 상태이며 빠른 시일 안에 더 강력한 보안이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 5G 기반의 IoT 사용자에 대한 개인 프라이버시를 좀 더 안전하게 제공하기 위한 확률 기반의 계층구조로 접근 기법을 제안한다. 제안 기법은 IoT 사용자가 개인적으로 생성한 2개의 랜덤 키를 이용하여 제 3자에게 IoT 사용자의 프라이버시를 노출시키지 않는 것이 목적이다. 제안 기법은 안전성과 효율성으로 모두 충족시키기 위해서 IoT 사용자의 프라이버시를 2계층으로 구분하여 인증하고 있다. 1단계에서는 IoT 사용자가 생성한 익명키를 사용하여 IoT 사용자가 중간 매체에 접근하는 것을 제어하고, 2단계에서는 서버에 등록된 IoT 사용자의 정보를 암·복호한다. 제안 기법은 확률적 기반으로 사용자의 프라이버시 정보를 계층화 한 후 계층화된 정보에 가중치를 할당하기 때문에 IoT 사용자의 프라이버시 보호의 정확성을 향상시켰다.
최근 기술융합의 핵심현상으로 사물인터넷이 대두되면서 사물인터넷의 기술트렌드 및 기술융합에 관해 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들의 대부분이 사물인터넷 기술 동향에 대한 정성적 연구에 그치고 있어 기술융합의 구체적 양상을 파악하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 특허 데이터를 기술의 대용데이터로 간주하고, 동시 분류분석과 텍스트마이닝을 바탕으로 사물인터넷 융합 네트워크를 구축하고 융합의 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 먼저 문헌연구를 통해 사물인터넷의 융합을 일으키는 주요 기술군을 디바이스, 네트워크, 플랫폼, 서비스 네 가지로 정의한 후, "Internet of Things" 키워드를 중심으로 미국 특허청에서 수집된 923개 특허의 클래스를 네 가지 기술군에 할당하여 이들 간 관계를 파악하였다. 대부분의 클래스 및 키워드가 디바이스에 관련되어 있으므로, 본 연구에서는 융합 현상을 디바이스 융합과 전체 융합으로 나누어 기술융합 양상을 파악하였다. 디바이스 중심의 사물인터넷 기술을 분석한 결과 센서 디바이스를 비롯한 헬스케어 디바이스, 냉장 및 냉동 장치, 에너지관리 디바이스, 로봇, 임베디드 등이 주요 융합 그룹으로 도출되었다. 전체 기술을 대상으로 분석한 결과 사물인터넷 요소기술을 중심으로 스마트 헬스케어, 스마트 홈, 무인자동차 등 사물인터넷의 다양한 응용영역들이 기술융합을 이루고 있는 것으로 파악되었다. 본 연구 결과는 사물인터넷 기술융합 활성화를 위한 정책 및 전략 수립에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
분산 환경에서 다양하게 사용되고 있는 IoT 장치는 의료·환경·교통·바이오·공공장소 등 사용 분야가 다양해지면서 IoT 장치에서 송·수신되는 데이터의 중요도가 점점 증가하고 있다. 본 논문에서는 IoT 데이터의 신뢰성을 보장하기 위한 방법으로 수 많은 데이터들을 다양한 중요 속성별로 분류·처리하도록 오토인코더 기반의 IoT 연계 처리 기법을 제안한다. 제안 기법은 오토인코더 기반의 IoT 연계 처리를 위해서 IoT 데이터를 특성별로 블록체인으로 묶어 처리하도록 IoT 데이터별로 상관관계 지수를 사용한다. 제안 기법은 IoT 데이터의 신뢰성을 보장하기 위해서 상관관계 지수에 적용된 블록체인 기반의 n-계층 구조로 확장 운영한다. 또한, 제안 기법은 IoT 데이터의 상관관계 지수에 따라 IoT 수집 데이터에 가중치를 적용하여 IoT 데이터를 선택할 수 있을 뿐만 아니라 실시간으로 IoT 데이터의 무결성을 검증하는 비용을 낮출 수 있다. 제안 기법은 n-계층 구조로 IoT 데이터를 확장할 수 있도록 IoT 데이터의 처리 비용을 유지한다.
최근 IoT와 연계된 서비스들이 다양한 환경에서 활용되면서 IoT와 인공지능 기술이 융합되고 있다. 그러나, IoT 데이터를 안정적으로 처리하는 기술들이 완벽하게 지원되고 있지 않아 이를 위한 연구가 필요한 상황이다. 본 논문에서는 IoT 데이터를 머신러닝 기반으로 임베디드 벡터를 생성한 후 IoT 데이터를 최적화 할 수 있는 처리 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 처리 효율을 위해서 IoT 데이터의 인덱스, 수집 위치(X와 Y축 좌표의 이진값), 그룹 인덱스, 타입, 종류 등을 QR 기반으로 임베디드 벡터화를 수행한다. 또한, IoT 데이터를 비대칭적으로 연계하도록 IoT 데이터 수집 과정에서 로드밸런싱을 수행할 수 있도록 다양한 IoT 장치에서 생성한 데이터를 통합 관리한다. 제안 기법은 비대칭적으로 IoT 데이터를 그룹화할 수 있도록 IoT 데이터를 해쉬기반으로 서로 직교화하도록 처리한다. 또한, IoT 데이터 종류 및 특성에 따라 주기적으로 생성 및 그룹화하기 때문에 IoT 데이터 간 간섭은 최소화할 수 있다. 향후 연구에서는 IoT 서비스를 제공하는 여러 환경에서 제안 기법을 비교 평가할 계획이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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