최근 다양한 주변의 정보들을 측정할 수 있는 센서, 수집된 정보에 기반하여 특정 디바이스나 시스템들을 움직이거나 제어할 수 있는 엑츄에이터 등 다양한 우리 주변의 기기들을 서로 연결하여 보다 스마트한 서비스들을 사용자들에게 제공해 주는 사물인터넷(Internet of Things, IoT)에 대한 기대와 관심이 증가하고 있으며, 관련 산업 및 시장의 규모가 급성장할 것으로 기대되어진다. 다양한 기기들이 인터넷에 연결되어 서로 연동되기 위해서는 국제 표준에 따른 개발이 필수적이며, 이를 위해 그동안 지역별로 별도로 진행되어오던 IoT 기술을 통합하여 하나의 글로벌 IoT 표준을 만들기 위해 oneM2M(원엠투엠) Partnership Project가 시작되었다. Release 1 oneM2M 표준이 개발되어 공표되고, 표준의 완성도가 높아짐에 따라, oneM2M 표준을 구현한 기기들의 호환성을 확인하고 표준 적합성을 확인하기 위한 테스팅 표준이 개발되어 지고 있다. 또한, 표준에 따라 개발된 사물인터넷 기기들을 인증하는 방법과 절차에 대한 논의가 시작되었다. 본 고에서는 다양한 ICT 관련 국제 시험 인증과 관련된 동향에 대해 살펴보고, oneM2M에서 개발 및 논의되고 있는 테스팅 관련 표준 및 시험인증 관련 내용을 소개한다.
본 연구는 2050 탄소중립 정책으로 에너지신산업 분야 혁신기술개발 일환의 ICT기술에 기반한 디지털화 연구로서 각각의 에너지 설비의 외부 인터페이스와 연동하여 통합관리 할 수 있는 oneM2M 기반 IoT 서버 플랫폼 개발이다. 전력 공기업인 한전은 에너지 IoT 'SPIN(Smart Power IoT Network)' 구축을 통한 한전 e-IoT 표준 규격을 분석하고 oneM2M 및 LWM2M Gateway Platform을 개발한다. oneM2M은 기존 Release1 대신 최근에 발표된 Release2에 대한 규격을 확보 및 분석하여 R2를 기준으로 e-IoT 표준 oneM2M 플랫폼을 개발하고, 또한 한전 e-IoT 표준을 충분하게 구현할 수 있는 e-IoT Gateway 장치 규격을 선정하고 향후 확장성까지 고려한 고성능의 Gateway 장치를 개발하고 관련 시스템을 제안하였다.
이동통신 기반 IoT(Internet of Things) 관련 표준들은 3GPP와 ETSI를 중심으로 제정되어 왔으나 2012년부터 표준의 중복을 회피하고 단일화된 표준을 통해서 IoT 시장을 성장시키고자 oneM2M이라는 국제적 협의체가 구성되었으며, 최근 Release 1 표준을 발표하는 등 IoT 표준을 사실상 주도하고 있다. Mason과 Machina 리서치에 따르면 2020년에는 동시 연결된 M2M(Machine to Machine)/IoT 장치들의 수가 21억개에 달할 것이고, 이것들이 동시에 200억개의 통신 연결을 생성할 것이다. 이런 수많은 장치들을 관리하기 위한 표준으로 OMA(Open Mobile Alliance)에서는 LWM2M(Lightweight M2M)를 제정하였다. 또한 이런 장치들은 센서들과 같이 연산능력과 배터리에 제약이 많아서 이것을 극복할 수 있는 메시지 프로토콜로 IETF에서는 CoAP 표준을 제정하였다. oneM2M에서도 CoAP과 LWM2M 표준을 채택하였고, 이를 기반으로 한 단말과 응용서비스 관리 기능이 확대될 것으로 기대된다. 본고에서는 이동통신 기반 IoT 표준 동향과 LWM2M 기반 단말 관리 규격에 대해 살펴본다.
사물인터넷 기술이 발전하고, 수요 또한 늘면서 이에 대한 표준 제정에 대한 요구도 늘고 있다. 이 요구에 맞추어 oneM2M 이라는 표준이 제정되고 있고, 다양한 플랫폼에 대한 호환성을 제공하여, 현존하는 시스템에 그대로 적용할 수 있는 특징을 가진 표준이 등장하였다. 다만, oneM2M이 호환성을 위해 제공하고 있는 프로토콜 바인딩 중에서 대규모, 실시간 환경에 적합한 프로토콜이 없어 이에 대한 추가적인 프로토콜 바인딩을 제공할 필요가 있다. 본 논문에서는 DDS를 분석하여 대규모, 실시간 환경에 적합한 바인딩 전략을 제시하여, oneM2M이 대규모, 실시간 환경에도 적합한 사물인터넷 서비스를 제공할 수 있도록 소개한다.
oneM2M 표준은 다양한 플랫폼을 지원하기 위해 다양한 통신 프로토콜과의 바인딩을 지원한다. 이 통신 프로토콜들은 HTTP, MQTT, COAP, WebSocket 등 경량화 혹은 단일 대상에 적합한 통신 프로토콜이며, 데이터 형식이 고정되어 있다. 본 논문에서는 자유로운 데이터 형식을 지원하며, 대규모/실시간 통신에 적합한 DDS를 oneM2M 표준에 따르는 OCEAN 플랫폼에 적용하는 방법을 제안한다.
oneM2M은 표준 API를 통해 디바이스 및 서비스 간 상호호환성을 보장하여 국내외 스마트시티 플랫폼 구축에 활용되고 있다. 스마트 시티에서 수집되는 데이터를 손쉽게 유통하기 위해서는 기존 표준에 있는 접근 제어 기능을 확장할 필요가 있다. 본 논문은 기존 oneM2M 표준의 접근 제어 기법과 비교해 데이터 판매자와 구매자 간 데이터 유통 시 사람의 개입이 최소화된 방안을 제시한다. 제시된 방안을 통해 oneM2M 데이터 마켓플레이스 API로 플랫폼에 확장 개발하고 데이터 마켓플레이스 포털과 연동하였다. 또한 스마트시티 시범 서비스를 개발하여 데이터 마켓플레이스 활용 예시를 제시하였다.
oneM2M 글로벌 IoT 표준 미들웨어 플랫폼을 활용한 스마트시티 서비스 데이터 모델 지원 및 FIWARE NGSI 기반 Orion Broker 연동 개발 사례를 소개한다. 또한 flexContainer 리소스 타입을 활용한 서비스 데이터 모델 개발 및 oneM2M 릴리즈 3에서 공개된 Interworking Framework (TS-0033) 기반의 FIWARE NGSI 인터페이스 연동 개발 내용을 소개한다. 이를 통해 기존 contentInstance 리소스 타입 기반대비 데이터 모델 엘리먼트에 대한 직접 엑세스를 통한 구독/통지 기능을 활용할 수 있고 Interworking Framework을 활용한 FIWARE NGSI 인터페이스 연동을 표준 기반으로 구축하여 서비스 종속성 없는 스마트시티 플랫폼 간 데이터 연동을 구축할 수 있다.
사물인터넷 (Internet of Things) 이란 통신 기능이 있는 사물들을 (주변의 정보를 측정할 수 있는 센서, 사물에 대한 제어를 하는 엑츄에이터) 인터넷에 연결하여 보다 스마트한 서비스들을 손쉽고 빠르게 만들어 사용자들에게 제공할 수 있도록 해주는 기술을 말한다. 스마트 시티, 스마트 공장, 스마트 홈 등 다양한 분야에서 사물인터넷 기술을 활용하여 서비스를 만들어 내고 있으며, 앞으로 관련 산업 및 시장 규모는 지속적으로 증가되어질 것으로 보고되어지고 있다. 서로 다른 제조업체 그리고 다양한 산업 분야에서 만들어지는 사물들이 서로 연결되어 하나의 생태계를 이루기 위해서는, 글로벌 표준에 기반하여 기기들이 개발되어져야하며, 이들 사물에 대한 호환성 및 적합성이 검증되어야한다. oneM2M (원엠투엠) 에서는 글로벌한 표준으로 사물인터넷의 서비스 계층에 대한 표준을 만들고 있다. oneM2M은 릴리즈 1 공통기능에 대한 표준 제정을 마쳤으며, 현재 테스팅과 관련하여 상호호환성 및 적합성 테스팅을 위한 표준 개발을 진행하고 있다. 본 고에서는 사물인터넷 기기들에 대한 전반적인 테스트 프레임워크로 활용되어질 수 있는 oneM2M 테스팅 관련 표준 프레임워크에 대한 내용을 소개한다.
사물 인터넷 (Internet of Things : IoT) 환경에서 IoT 디바이스들은 전원이나 메모리 등의 물리적 구성요소들에 의해 제한되며 대역폭, 무선 채널, 처리율, 페이로드 등의 네트워크 성능 또한 제한적임에도 불구하고 타 IoT 디바이스들과 리소스를 공유한다. 특히 IoT 헬스케어 서비스에 있어서 원격 디바이스 정보 관리 뿐만 아니라 원격 환자 정보관리가 매우 중요하며, 더욱이, 사물인터넷 헬스케어 디바이스와 헬스케어 플랫폼간 상호연동성 지원이 매우 중요하다. 이를 위해서는 헬스케어 디바이스와 헬스케어 플랫폼간 데이터 정보 표현, 데이터 전송 표현, 메시지 규격 등이 사물인터넷 환경에 적합한 국제표준 준수가 매우 필요하다. 하지만, 기존의 국제의료정보 전송표준인 ISO/IEEE 11073 PHD (Personal Healthcare Device) 표준에서는 사물인터넷 환경 (네트워크 프로토콜)을 고려하지 않아 사물인터넷 헬스케어 서비스에 적용하기 어렵다. 이를 위해 본 논문에서는 사물인터넷 표준인 oneM2M과 의료정보 전송표준인 ISO/IEEE 11073 DIM(Domain Information Model)을 적용한 사물인터넷 헬스케어 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현을 위해 oneM2M 기반인 OM2M 플랫폼을 활용하였고, 헬스케어 디바이스와 OM2M 플랫폼간 효율적인 전송 구문에 대한 평가를 위해 HTTP와 CoAP간, XML과 JSON간 단일 처리과정의 패킷 사이즈와 전송 패킷 수 등을 성능 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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