• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.256-264
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• 2023

농촌의 인구 감소, 고령화에 따른 농촌 인력 부족, 기후 변화에 따른 병해충 증가로 인해 어려움을 격고 있는 농업에 생산성을 높이고, 농산물의 품질을 향상시키는 기술 중 하나가 IoT를 활용한 스마트 팜 기술이다. 기존의 IoT를 활용한 스마트 팜은 단순히 농장을 모니터링하거나, 스마트 식물 재배기 구현, 온실 자동 개폐 시스템 등이 있다. 본 논문은 사물 인터넷의 산업 표준 프로토콜인 MQTT와 사물 인터넷의 대표적인 개발 미들웨어인 Node-RED을 기반한 스마트 팜 시스템을 구현한다. 먼저, 아두이노 센서들로 데이터를 추출하고, MQTT 프로토콜을 사용하여 IoT 디바이스에서 데이터를 수집하고 전송한다. 그런 다음, Node-RED를 사용하여 MQTT 메시지를 처리하고 데이터를 저장하기 위해 대표적인 NoSQL인 MongoDB에 실시간적으로 센싱 데이터를 저장한다. 농장 관리자는 본 스마트 팜 시스템을 통해 컴퓨터나 모바일 폰을 이용하여 시간과 공간에 제약없이 언제 어디든지 실시간적으로 스마트 팜에 센싱 정보를 확인할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.517-524
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• 2018

본 논문은 웹 브라우저를 통해 시간과 장소에 구애받지 않는 실시간 사물 제어 방안의 핵심 요소 4가지를 제시한다. 그리고 서로 다른 프로토콜(Protocol)과의 통신이 가능하게 함은 물론 각 프로토콜의 장점을 살릴 수 있는 시스템을 설계 구현하기 위해 최근 국제표준화가 완료된 HTML5의 웹 소켓(Web Socket)기술과 IoT 환경에서 최적의 프로토콜로 주목받고 있는 MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 프로토콜을 사용해 저전력, 제한된 통신환경에서 메시지 통신 환경을 구현한다. 그리고 직관적이고 간단한 하드웨어를 설계해보고 사용자의 접속 장치에 구애받지 않는 반응형 웹(Response Web) 인터페이스를 구현해 하드웨어로부터 실시간 데이터를 전달받고 역으로 사용자가 사물을 제어할 수 있는 양방향 시스템을 설계 구현한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권11호
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• pp.301-311
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• 2021

The technological advancements of the last two decades directed the era of the Internet of Things (IoT). IoT enables billions of devices to connect through the internet and share their information and resources on a global level. These devices can be anything, from smartphones to embedded sensors. The main purpose of IoT is to make devices capable of achieving the desired goal with minimal to no human intervention. Although it hascome as a social and economic blessing, it still brought forward many security risks. This paper focuses on providing a survey of the most commonly used application layer protocols in the IoT domain, namely, Constrained Application Protocol (CoAP), Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), Advanced Message Queuing Protocol (AMQP), and Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP). MQTT, AMQP, and XMPP use TCP for device-to-device communication, while CoAP utilizes UDP to achieve this purpose. MQTT and AMQP are based on a publish/subscribe model, CoAP uses the request/reply model for its structuring. In addition to this, the quality of service provision of MQTT, AMQP, and CoAP is not very high, especially when the deliverance of messages is concerned. The selection of protocols for each application is very a tedious task.This survey discusses the architectures, advantages, disadvantages, and applications of each of these protocols. The main contribution of this work is to describe each of the aforementioned application protocols in detail as well as providing their thorough comparative analysis. This survey will be helpful to the developers in selecting the protocol ideal for their system and/or application.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.736-739
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• 2017

최근 거대한 생산 장비를 보유하지 않은 일반인이 디지털 제작 도구를 활용하여 생각했던 제품을 실제로 만드는 창작자인 메이커가 새로운 트렌드로 부상하고 있다. 이러한 메이커들이 제품을 만드는 방법을 공유하면서 오픈소스 제조업 운동인 '메이커 운동'이 확산되었다. 국내의 경우에도 정부의 정책적 지원을 통해 메이커 운동이 활성화 되고 있는 추세이다. 하지만 선진국에 비해 메이커 문화에 대한 인식과 환경이 미비하고, 메이커를 위한 특화된 교육/개발용 장비나 키드없이 오픈 플랫폼 하드웨어와 소트프웨어만을 이용하는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 단순한 하드웨어 연결을 통한 데이터 확인이 아닌 실질적인 서비스 연동을 위한 MQTT 프로토콜 기반의 사물인터넷 메이커 키트를 구현한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제57차 동계학술대회논문집 26권1호
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• pp.129-130
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• 2018

본 논문에서는 IoT 환경에서 응용프로토콜로 사용되는 MQTT 프로토콜을 활용한 위치 정보 푸시 알림 서비스 앱 개발 방법과 개발된 앱을 소개한다. MQTT 프로토콜은 Publish/Subscribe 전송 방식을 통해 정보를 제공하는 제공자와 정보를 필요로 하는 클라이언트 사이에 메시지를 전달한다. 본 논문에서는 이런 메시지 전송 방식을 활용한 MQTT 기반 위치 정보 전송이 가능한 앱 개발 방법을 제시한다. 제안하는 방법은 기존 앱에 비해 이동 시 자동으로 위치 정보 알림 서비스를 추가로 구현하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.77-80
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• 2020

In this paper, we analyze and compare the performance of different publish and subscribe protocols in the real application environment. This paper provides a horizontal comparison of current publish/subscribe protocols in terms of security, throughput, and delay performance. Thanks to the use of lightweight frameworks, the MQTT protocol has demonstrated excellent performance in terms of delay performance. However, the AMQP protocol has more advantages in security and throughput. Although the REST/HTTP protocol has the worst delay performance, it is excellent in terms of compatibility because it is based on the HTTP protocol.

• 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.744-747
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• 2017

The Internet of things (IoT) needs to be an event-driven approach for efficient real time response and processing. An IoT gateway is sometimes employed to provide the connection and translation between devices and the cloud. Storing data in the local database, and then forwarding it on the cloud is a task to be relegated to a gateway device In this paper, we propose the design of the IoT gateway with Fog computing for storing data from sensors into a local database. In the procedure of designing storing tasks, we propose to use the interfacing software known as Ardulink MQTT bridge. MQTT is a protocol for sensors to publish data to the clients. When it comes to needing historical data, MQTT connector can push MQTT data into SQL database. We write an MQTT client and based on the message topic insert the values into a SQL Database The design of IoT gateway with Fog computing adds value because it provides processing of the data across multiple devices before it sends to the cloud.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.485-487
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• 2017

사물인터넷(IoT)환경의 발전과 함께 우려의 목소리가 커지는 부분이 바로 보안이다. 사물인터넷 보안의 위험성이 계속적으로 제기되고 실제로도 여러 차례 해킹 사례가 있었다. 이에 따라 보안에 대한 관심과 규모가 커지고 있지만 기본적인 사물인터넷 디바이스 간의 주고받는 메시지 프로토콜에 대해서는 관심과 연구가 부족하다. 사물인터넷의 발전과 함께 저전력이고 가벼우면서 정확한 메시지 전달의 중요성이 더욱 중요해질 것이고 더 발전된 메시지 프로토콜이 필요 할 것이다. 본 논문에서는 사물인터넷 메시지 프로토콜 중에서도 가장 많이 사용되고 있는 MQTT (Message Queue Telemetry Transport)와 CoAP (Constrained Application Protocol)의 Confirmative Message옵션을 이용한 CoAP의 클라이언트와 서버 간 통신을 진행하는 시스템을 구축하고, 각 통신 프로토콜의 메시지 신뢰성을 비교하여 효율성을 확인하고자 한다.

• 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.