• 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.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.345-348
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• 2015

스마트폰이 생활의 필수품으로 자리잡아감에 따라 인간 편의를 위해 스마트폰을 기본수단으로 많은 서비스가 제공되고 있다. 또한, 모바일 기반 서비스의 고도화로 스마트폰에 부착된 센서와 네트워크 통신을 적극적으로 활용하는 애플리케이션의 수가 증가하고 있다. 이로 인해 배터리 사용시간 단축, 통신량 증가 등 하드웨어 리소스의 부하 증대에 대한 사용자의 불만이 꾸준히 제기되고 있다. 본 논문에서는 최근 대학에서 도입하고 있는 비콘 기반 출석관리 환경에서 이러한 문제를 해결하기 위해 MQTT 프로토콜 기반 통신을 적용한 시스템을 제안하고 설계한다. 제안하는 출석관리 시스템에서는 발간/구독 방식의 경량 프로토콜인 MQTT를 사용함으로써 네트워크 부하 및 배터리 낭비를 최소화 하고자 한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권1호
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• pp.26-39
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• 2017

The need for embedded devices to be able to exchange information with each other and with data centers is essential for the advent of the Internet of Things (IoT). Several existing communication protocols are designed for small devices including the message-queue telemetry transport (MQTT) protocol or the constrained application protocol (CoAP). However, most of the existing implementations are convenient for computers or smart phones but do not consider the strict constraints and limitations with regard resource usage, portability and configuration. In this paper, we report on an industrial research and development project which focuses on the design, implementation, testing and deployment of a MQTT module. The goal of this project is to develop this module for platforms having minimal RAM, flash code memory and processing power. This software module should be fully compliant with the MQTT protocol specification, portable, and inter-operable with other software stacks. In this paper, we present our approach based on abstraction layers to the design of the MQTT module and we discuss the compliance of the implementation with the requirements set including the MISRA static analysis requirements.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.262-265
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• 2018

MQTT 프로토콜은 저전력 대비 고성능으로 모바일 디바이스의 실시간 메시지 전송 시스템에 사용한다. 실시간 메시지 시스템을 구축하기 위해서는 신뢰적인 메시지 전송과 메시지간 순서 보장이 반드시 이루어져야 한다. 기존 연구에서는 MQTT 프로토콜의 QoS 2 레벨을 이용하여 메시지 순서를 보장하는 신뢰적인 메시지 시스템을 설계 및 구현하였으나, QoS 1 레벨보다 성능이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 MQTT 프로토콜의 QoS 1 레벨을 사용하고, Publish Queue를 이용하여 순서 보장과 함께 성능 향상을 고려한 메시지 전송 기법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.829-832
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• 2012

MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 는 IBM 에서 발표한 오픈 프로토콜이다. MQTT 는 메시지 전달의 신뢰성 보장을 위하여 3 단계의 QoS 를 지원한다. 본 논문에서는 실제 유/무선 네트워크 환경에서의 Publish 클라이언트에서 Broker 서버를 지나, Subscribe 클라이언트에 이르기까지 메시지 전달에 대하여 분석한다. 메시지는 MQTT 의 3 단계의 QoS 레벨과 페이로드 크기를 다양하게 전달하여 패킷을 캡쳐하고, 메시지에 대한 종단 간 지연과 메시지 손실에 대한 분석과 상관관계의 결과를 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.235-238
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• 2024

This paper investigates the integration of ARIA cryptography within hardware secure modules to bolster IoT security. We present a comparative analysis of two prominent IoT communication protocols, MQTT and LwM2M, augmented with ARIA cryptography. The study evaluates their performance, security, and scalability in practical IoT applications. Our experimental setup comprises FPGA-enabled hardware secure modules interfaced with Raspberry Pi acting as an MQTT and LwM2M client. We utilize the Mosquitto MQTT server and an LwM2M server deployed on AWS IoT. Through rigorous experimentation, we measure various performance metrics, including latency, throughput, and resource utilization. Additionally, security aspects are scrutinized, assessing the resilience of each protocol against common IoT security threats. Our findings highlight the efficacy of ARIA cryptography in bolstering IoT security and reveal insights into the comparative strengths and weaknesses of MQTT and LwM2M protocols. These results contribute to the development of robust and secure IoT systems, paving the way for future research in this domain.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2347-2356
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• 2017

라즈베리 파이는 사물 인터넷 애플리케이션 개발을 위한 범용 하드웨어 플랫폼으로 널리 사용되고 있다. 사물 인터넷에 연결된 각종 기기들이 수행하는 기본적인 작업은 다양한 센서를 이용하여 주변 환경 정보 혹은 기기의 상태 정보를 획득하고 이를 게이트웨이 혹은 원격 서버로 전송하는 것이다. 이를 위해 사물 인터넷 응용 프로토콜인 MQTT가 많이 사용되고 있다. 사물 인터넷 기기는 보통 배터리 파워로 동작하는 경우가 많고 배터리 교체 없이 장시간 동작할 수 있어야 한다. 따라서 센서 데이터 획득 및 전송 작업을 처리하는 데 있어서 에너지 효율성이 매우 중요한 문제 중 하나이다. 에너지 효율적인 사물 인터넷 애플리케이션을 만들기 위해서는 해당 애플리케이션의 전력 소모 특성에 대한 정보가 필수적이다. 하지만 사물 인터넷 기기에서 사물 인터넷 통신 시 전력 소모를 분석하는 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 사물 인터넷 하드웨어 플랫폼으로 널리 사용되는 라즈베리 파이에서 MQTT를 이용하여 데이터를 송수신하는 다양한 상황의 전력 소모를 측정하고 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.533-535
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• 2017

MQTT는 TCP/IP 계층 위에서 3가지의 QoS level을 제공하여 메시지 전달의 신뢰성을 보장한다. 하지만, 노드에서 동시다발적으로 메시지가 송수신되는 환경의 경우 QoS level에 대한 전달 방식으로 인해 메시지 손실이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 MQTT에서 동시다발적으로 메시지가 송수신되는 실험 환경을 구축하여 QoS level 변화에 따른 메시지 신뢰성을 확인한다. 이를 위해 publisher 수와 메시지의 전송 주기를 변화시켜 subscriber 측면에서 메시지 수신율을 분석한다. 실험 결과 publisher의 수가 증가하거나 메시지의 전송 주기가 빠를수록 QoS level 0을 제외한 1, 2의 메시지 수신율이 감소됨을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.82-84
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• 2022

최근 IoT(Internet of Things) 기기의 수가 증가함에 따라 발생하는 오버헤드 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. IoT 환경에서의 성능저하 문제를 해결하기 위한 IoT 경량화 프로토콜 중 하나인 MQTT(Message Queue Telemetry Transport)는 다대다 통신 환경에서 효율적인 동작이 가능하도록 표준화되었지만, 통신 시스템에 적용되어 구현될 때 암호화를 하지 않는 것이 디폴트로 설정되어 보안이 취약한 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 TLS(Transport Layer Security) 암호화 통신 기술을 적용할 수 있지만, IoT의 경량 저전력 요구조건을 만족하기 어렵다. 본 논문에서는 최신 MQTT 통신 암호화 기술 동향을 소개하고, TLS 암호화 통신 및 페이로드 암호화 방식을 비교하여 IoT 적용 가능성을 분석한다.