R&D연구결과보고서

(1)

방송통신 산업기술사업

사물 가상화, 분산 자율지능 및 데이타 연계분석을 지원하는 IoT 기반 플랫폼 기술 개발

(주)파인원커뮤니케이션즈

정보통신기술진흥센터

The IoT Platform for Virtual Things, Distributed

Autonomous Intelligence and Data Federation/Analysis

(2)

[보고 서식 제2호]

연차보고서

사업명 방송통신 산업기술 과제번호

B0126-15-1018

과제명

(국문)

(ICBMS-3 )사물 가상화, 분산 자율지능 및 데이터 연계/분석을 지원하는 IoT 기반 플랫폼 기술 개발

(영문)

The IoT Platform for Virtual Things, Distributed Autonomous Intelligence and Data Federation/Analysis

주관기관 (주)파인원커뮤니케이션즈 총괄책임자

참여기관 (책임자)

헤리트(이인석) 그립(천병훈) 엠투테크(조용선) 유넷시스템(한태현) LG유플러스(정석환) 한양대학교산학협력단(조성호) 총수행기간 2015. 03. 01. ~ 2018. 02. 28. ( 3 년)

협약기간 2015. 03. 01. ~ 2018. 02. 28. ( 3 년) 해당년도

수행기간 2015. 03. 01. ~ 2016. 02. 29. ( 12 개월) 협약기간

총사업비(천원)

정 부

출연금 ^12,800,000

민 간 부담금

현금 183,000

계 _17,659,400 현물 _4,676,400

해당연도 사업비(천원)

정 부

출연금 ^3,800,000

민 간 부담금

현금 61,000

계 _5,296,400 현물 _1,435,400

키워드

(6 ~ 10개) oneM2M/오픈소스/스마트캠퍼스/사물가상화및제어/상황인지/지식처리/보안 정보통신․방송 연구개발 관리규정 제33조에 의거하여 연차보고서를 제출합니다.

2016년 1월 29일

총괄책임자: 김 영 우 (인) 주관기관장: 안 상 근 (인)

미래창조과학부 장관 귀하

(3)

번호 개발 내용

추진 일정(개월) 달성도

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (%)

1 기초자료 조사 및 국내외 관련

동향 조사 (전기관) 100%

2 IoT기반 플랫폼 핵심 기능 설계

(전기관) 100%

3 IoT기반 플랫폼 내/외부

인터페이스 설계 (전기관) 100%

4 IoT 서비스 오케스트레이션

프레임워크 (파인원) 100%

5 지능형 IoT 지식 프레임워크

(파인원) 100%

6 IoT서비스 연동 및 보안

프레임워크 개발 (헤리트/유넷) 100%

7 디바이스 게이트웨이 개발

(그립) 100%

8 캠퍼스 생활밀착형 테스트베드

구축 (그립/LG유플러스) 100%

9 IoT생태계 지원 도구 개발

(엠투테크) 100%

10 UWB 센서 개발 (한양대) 100%

11 관련 특허/표준화 사항의 도출

(전기관) 100%

12 오픈소스 버전 출시 및 1차년도

보고서 작성 (전기관) 100%

Ⅰ. 해당 연도 추진 현황

Ⅰ-1 기술개발 추진 일정

(계획 : 실적 : )

※ 개발내용의 경우 사업계획서 내용에 근거하여 작성할 것

(4)

구분

특허

1차년도 실적

국제 국내

출원 등록 출원 등록

1차 년도

목표 3

실적 ( 4 )

1, 출원일자 : 2016.01.19 2. 출원번호 : 10-2016-0006454

3. 발명의 명칭 : 사물 인터넷 서비스 제공 방법 (근거자료는 별첨 참조 요망)

1, 출원일자 : 2016.01.22 2. 출원번호 : 10-2016-0008035

3. 발명의 명칭 : 사물인터넷 데이터 전송 방법 및 그 장치 (근거자료는 별첨 참조 요망)

1, 출원일자 : 2015.11.17 2. 출원번호 : 10-2015-0161045

3. 발명의 명칭 : 중요정보에 대한 암호화 통신을 수행하는 웹 서버

(근거자료는 별첨 참조 요망) 1. 출원일자 : 2015.08.17 2. 출원번호 : 10-2015-0115469

3. 발명의 명칭 : TDMA 기반의 실내 측위 방법 및 장치 (근거자료는 별첨 참조 요망)

2차

년도 목표 3

3차

년도 목표 2 2

합계(목표) 8 2 출원 : 1~3차년도 총 8개/등록 : 3차년도 총2개

구분

논문

1차년도 실적 SCI

(E)

비SCI

국제 국내

1차 년도

목표 0 0 0

(실적) ( 1 ) ( 1 ) -

1. 구분 : 국제저널 (SCI Index)

2. 논문명 : Threshold-Based I-Q Diversity Combining Scheme for UHF RFID Readers and Its Performance 3. 저널명 : IEICE Transactions On Communications

Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적

<정량적 목표/실적 : 특허>

<정량적 목표/실적 : 논문>

(5)

구분

표준화

1차년도 실적

국제 국내

기고서 제출

기고서 채택

표준안 채택

기고서 제출

기고서 채택

표준안 채택

1차 년도

목표 1 1

(실적) ( 6 ) ( 1 ) ( 5 ) ( 3 ) ( 2 )

1. 국제 표준 기구명 : IETF 기고 일자 : 2015.07.08

표준기고명 : Authentication architecture for a group of constrained devices

draft-yang-ace-groupauth-01 기여율: 50%

2. 국제 표준 기구명 : IETF 기고 일자 : 2015.10.19

표준기고명 : Authentication architecture for a group of constrained devices

draft-yang-ace-groupauth-02 기여율: 50%

3. 국제 표준 기구명 : oneM2M 기고 일자 : 2015.11.13

채택 일자 : 2015.11.17

표준기고명 : CR for Attribute ShortName 기여율: 100%

(근거자료는 별첨 참조 요망)

1. 구분 : 국제저널 (비SCI)

2. 논문명 : Membership Management and Positioning Method of Multiple Objects using UWB Communication 3. 학회명 : ICCCV 2016

(근거자료는 별첨 참조 요망)

2차

년도 목표 1 1

3차

년도 목표 1 1

합계(목표) 2 2 SCI : 2건(2~3차) / 비SCI 국내 : 2건(2~3차)

<정량적 목표/실적 : 표준화>

(6)

4. 국제 표준 기구명 : oneM2M 기고 일자 : 2015.11.13

표준기고명 : CR for resourceID Update 기여율: 100%

5. 국제 표준 기구명 : oneM2M 기고일자: 2016.01.20.

표준 기고명:Home Appliance Information Model :: Module Classes

기여율: 50%

6. 국제 표준 기구명 : oneM2M - 기고일자: 2016.01.20

표준기고명:Home Appliance Information Model :: Device_Models

- 기여율: 50%

1. 국내 표준 기구명 : TTA 기고 일자 : 2015.08.08 채택 일자 : 2015.09.23

표준기고명 : 홈 도메인에서 사물인터넷을 통한 자원 연결 기법

기여율: 100%

표준기고명 : DTLS 핸드쉐이크 대행 장치를 이용한 안전한 세션 개설 기술

기여율: 100%

표준기고명 : 사물인터넷의 경량 장치를 위한 안전한 초기 설정 기술

기여율: 100%

4. 국내 표준 기구명: 사물인터넷 포럼 기고 일자 : 2015.03.25

승인 일자 : 2015.12.01

표준기고명 : 사용자 인터페이스가 제한된 장치를 위한 비밀키 설정 기술

기여율: 50%

5. 국내 표준 기구명: 사물인터넷 포럼 기고 일자 : 2015.07.15

(7)

승인 일자 : 2015.12.01

표준기고명 : DTLS 핸드쉐이크 대행 장치를 이용한 안전한 세션 개설 기술

기여율: 50%

2차

년도 목표 1 1 2 1

3차

년도 목표 3 2 1

합계(목표) 5 3 3 2

구분 성과

홍보 1차년도 실적

1차 년도

목표 1

(실적) ( 3 )

1. ICT 표준기반 중소기업 제품서비스 구현사례 발표회 - 홍보 일자: 2015년 11월 16일

- 발표제목: oneM2M 기반 IoT 서버 개발 및 HUBISS 적용 사례 - 수행기관: ㈜ 헤리트

2. 창조경제 박람회 참가(2015 ICT 중소·벤처기업 페스티벌) - 홍보 일자: 2015년 11월 26일 ~ 2015년 11월 29일

- 홍보 내용: IoT 표준 서버 플랫폼 기술 - 수행기관: ㈜헤리트, (주)그립

3. ICT융합네트워크 조찬토론회 개최

- 홍보 일자: 2016년 1월 12일 ~ 2016년 1월 12일

- 홍보 내용: IoT 플랫폼 기술 개발과 개방형 IoT 생태계

- 수행기관: (주)파인원커뮤니케이션즈, (주)헤리트, ㈜그립, 엠투테크(주), 유넷시 스템(주), 한양대학교, ㈜엘지유플러스

2차

년도 목표 1 3차

년도 목표 1

합계(목표) 3 1~3차년도 총 3건 홍보

<정량적 목표/실적 : 성과홍보>

(8)

구분 성과

1차 년도

목표 3

(실적) ( 3 )

1. 제목 : IoT (H/W) 가 활용된 스마트 강의실 시스템 개발 내용 : 스마트 윈도우, 자동온도 조절 장치, 스마트 조명 등 2. 제목 : IoT디바이스가 활용된 스마트 기숙사 시스템 개발

내용 : 생활 알람, 기숙사 공조 시스템 등

3. 제목 : oT디바이스가 활용된 스마트 실험실 시스템 개발 내용 : 화재, 누수 등의위험 상황 관리 시스템

2차

년도 목표 10 합계(목표) 20

구분 성과

1차

년도 목표 5

구분 성과

1차 년도

목표 1

(실적) ( 1 ) 1. H/W Device Gateway

- DGW 하드웨어보드, Z-Wave Controller 보드

2차

년도 목표 1

3차 년도 목표

합계(목표) 2

<정량적 목표/실적 : 시제품>

<정량적 목표/실적 : H/W>

<정량적 목표/실적 : SW등록>

(9)

(실적) ( 5 )

1. 제목 : IoT 서비스 오케스트레이션 프레임워크

내용 : 오픈소스 리포지토리에 등록됨 (github.com/iotoasis/SO), 소프트웨어 자 산뱅크에 등록 예정 (swbank.kr), SW 국가R&D 성과물 등록 예정 (cros.or.kr) 2. 제목 : 지능형 IoT 지식 프레임워크

내용 : 오픈소스 리포지토리에 등록 (github.com/iotoasis/SO), 소프트웨어 자산 뱅크에 등록 예정 (swbank.kr), SW 국가R&D 성과물 등록 예정 (cros.or.kr) 3. 제목 : 서비스 연동 프레임워크 oneM2M 서버 소프트웨어

내용 : 오픈소스 리포지토리에 등록됨 (github.com/iotoasis/SI), 소프트웨어 자 산뱅크에 등록 예정 (swbank.kr), SW 국가 R&D 성과물 등록 예정 (cros.or.kr) 4. 제목 : 서비스 연동 프레임워크 디바이스 관리 서버 소프트웨어

내용 : 소프트웨어 자산뱅크에 등록 예정 (swbank.kr), SW 국가 R&D 성과물 등록 예정 (cros.or.kr)

5. 제목 : 암호키 관리 시스템

소프트웨어 자산뱅크에 등록 예정 (swbank.kr), SW 국가 R&D 성과물 등록 예 정 (cros.or.kr)

2차

구분 성과

1 차 년도

목표 18

(실적) ( 48 )

1. 제목 : IoT 서비스 오케스트레이션 프레임워크(SO) 아케텍처 설계서 내용 : 아키텍처설계서-ICBMS-SO-0.1.doc

2. 제목 : 지능형 IoT 지식 프레임워크(SDA) 아케텍처 설계서 내용 : 아키텍처설계서-ICBMS-SDA-1.0.doc

3. 제목 : IoT 서비스 오케스트레이션 프레임워크(SO) 인터페이스 정의서 내용 : 연동규격서-ICBMS-SO-0.2.5.docx

4. 제목 : 지능형 IoT 지식 프레임워크(SDA) 인터페이스 정의서 내용 : 연동규격서-ICBMS-SDA-1.0.3.hwp

5. 제목 : IoT 서비스 오케스트레이션 프레임워크(SO) 데이터베이스 정의서 내용 : DB설계서-ICBMS-SO-1.0.doc

6. 제목 : 지능형 IoT 지식 프레임워크(SDA) 데이터베이스 정의서 내용 : DB설계서-ICBMS-SDA-1.0.3.hwp

7. 제목 : SI 아키텍처 설계서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 아키텍처 레벨 설계 기술

<정량적 목표/실적 : 기술문서>

(10)

8. 제목 : SI 컴포넌트 설계서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 컴포넌트 레벨 설계 기술 9. 제목 : SI 내부(SO, SDA) 연동 규격서

내용 : 서비스 연동 프레임워크와 내부 서버 (SO, SDA)간 연동 규격 기술 10. 제목 : SI DM openAPI 연동규격서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 DM서버 OpenAPI 연동 규격 기술 11. 제목 : SI DM 디바이스 연동규격서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 DM서버 디바이스 연동 규격 기술 12. 제목 : SI 관리자 화면 설계서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 어드민 사이트 화면 설계 기술 13. 제목 : SI oneM2M 서버 데이터베이스 설계서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 oneM2M 서버 DB 스키마 기술 14. 제목 : SI DM 데이터베이스 설계서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 DM 서버용 DB 스키마 기술 15. 제목 : SI oneM2M 서버 기능 시험절차 및 결과서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 oneM2M 서버 기능 시험 절차 및 결과 기술 16. 제목 : SI DM 기능 시험절차 및 결과서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 DM서버 기능 시험 절차 및 결과 기술 17. 제목 : SI 모비우스 연동 시험절차 및 결과서

내용 : 서비스 연동 프레임워크 Mobius 페더레이션 시험 절차 및 결과 기술 18. 제목 : 아키텍처설계서-ICBMS-SS_TAS

내용: TAS와 SS의 연동 규격

19. 제목 : 연동규격서-ICBMS-GW-ZWave

내용 : 서비스 연동 프레임워크와 내부 서버 (SO, SDA)간 연동 규격 기술 20. 제목 : 디바이스 리소스/ICBMS 센서디바이스 기능 요약표

내용 : 디바이스 및 센서의 제어 데이터 규격

21. 제목 : Zwave/ICBMS-ZWave Command Class 및 연동 Flow

내용 : DGW의 Z-Wave Controller와 Z-Wave Device Things간의 프로토콜 정의

22. 제목 : SC_ICBMS_SIP_TB_기능정의_그립 내용 : 시나리오 기능 정의

23. 제목 : 화면설계서-ICBMS-TB-App-그립

내용 : 테스트베드 적용 어플리케이션 화면 설계서 24. 제목 : 화면설계서-ICBMS-TB-WEB-그립

내용 : 테스트베드 적용 어드민 화면 설계서 25. 제목 : 시나리오/SC_ICBMS_SIP_TB_그립

내용 : 테스트베드 시나리오 기획서 26. 제목 : 기술문서-ICBMS-GW-PCB설계도면

내용 : DGW하드웨어 설계도면 27. 제목 : 기술문서-ICBMS-GW-블록도

내용 : DGW 블럭다이어그램 28. 제목 : 기술문서-ICBMS-GW-회로도

(11)

내용 : DGW 하드웨어 회로도

29. 제목 : 기술문서-ICBMS-Z-Wave-PCB설계도면 내용 : Z-Wave Controller PCB설계도면 30. 제목 : 기술문서-ICBMS-Z-Wave-블록도

내용 : Z-Wave Controller 블럭다이어그램 31. 제목 : 기술문서-ICBMS-Z-Wave-회로도

내용 : Z-Wave Controller 하드웨어 회로도 32. 제목 : 디자인가이드-ICBMS-TB-App-그립

내용 : 강의실, 기숙사 APP 화면 디자인 및 화면 가이드.

33. 제목 :디자인시안-ICBMS-TB-App-그립

내용 : 강의실, 기숙사 APP 화면 디자인 정리.

34. 제목 :디자인가이드-ICBMS-TB-관리자-그립 내용 : 관리자 웹디자인 화면 가이드 35. 제목 : 디자인시안-ICBMS-TB-관리자-그립

내용 : 관리자 화면 디자인 정리 36. 제목 :[ICBMS]_TB_admin_publishing

내용 : 관리자 개발을 위한 퍼블리싱 작업 및 소스.

37. 제목 : 아키텍처설계서-ICBMS-SEC

내용 : 암호키 관리시스템에 대한 전체적인 아키텍쳐를 설명 38. 제목 : 컴포넌트설계서-ICBMS-SEC

내용 : 암호키 관리시스템에 대한 전체 컴포넌트 요소에 대한 설명 39. 제목 : 연동규격서-ICBMS-SEC

내용 : 클라이언트측 보안SW를 사용하기 위한 API 정의 설명 40. 제목 : 화면설계서_ICBMS_SIP_SEC

내용 : 암호키 관리서버의 관리콘솔 화면 구조를 설명 41. 제목 : DB설계서-ICBMS-SEC

내용 : 암호키 관리서버에서 사용하는 DB 스키마 구조 설명 42. 제목 : 통합(단위)시험계획서-ICBMS-SEC

내용 : 암호키 관리시스템 전체 컴포넌트에 대한 단위 및 통합 시험 계획 설명 43. 제목 : 통합(단위)시험결과서-ICBMS-SEC

내용 : 통합(단위)시험계획서에 대한 테스트 결과를 표현 44. 제목 : 보안목표명세서

내용 : EAL 4 수준의 보안 등급 유지를 위한 SW 수정 범위 및 문서 작성 범위 설명서

45. 제목 : 센서 기능 설계서

내용 : UWB 기술을 활용한 스마트 멀티모션 센서의 기능 설계 기술 46. 제목 : 홈페이지 기능정의 및 설계

내용 : 온라인커뮤니티 사이트 기능정의 및 설계 기술 47. 제목 : 홈페이지 DB 설계

내용 : 온라인커뮤니티 사이트 DB 설계 기술 48. 제목 : 홈페이지 UXUI 설계

내용 : 온라인커뮤니티 사이트 UX/UI 설계 기술

(12)

평가항목 단위

항목 에서 차지하는 비중²⁾(%)

세계최고 수준 보유국/ 보유기업 ( / )

연구개발 전 국내수준

개발목표치

1차년도 실적 1차

년도

2차 년도

3차 년도

1. 글로벌 표준 지원 지원 여부 20

일부 지원 (독일, 프라운호퍼

)

일부지원 지원 지원 지원

oneM2M 표준 Release 1 지원 (별첨.글로벌 표준 지 원 증빙자료 참조)

2. 사물 가상화 (Virtual Thing) 기술 수준

상,중,

하 15

중 (그리스, Univ. of Piraeus)

하 하 상

제공 VO의 종류의 다양성을 갯수로 증 빙

(별첨.커뮤니티 평가 결과서 참조)

3. Semantic 데이터 저장용량

Triple 수 (RDF)

10

17.3억 (미국, Kno.e.sis

Center)

5억 5억 20억 100억

5억 Triple 저장 완료 SPARQL Endpoint에 대한 Count Query를 통해 증빙 가능함 (별첨.커뮤니티 평가 결과서 참조)

4. 보안등급 (Evaluation Assurance level)

레벨 2 - - - - 4 - 3차년도

5. 이종 IoT 플랫폼 연동

연동 플랫 폼 수

20 - - 1 3 5

KETI Mobius 플랫폼 연동

(별첨: 오픈소스 커뮤 니티 평가 인증서(이 종 IoT 플랫폼 연동 2 차

년도 목표 18 3 차

I-2-1. 1차년도 평가 항목 및 실적/결과

< 정량적 목표>

(13)

테스트)) 6. 적용 응용 서비스 개수 10 오라클,시

스코 K사, S사 3 7 10

3종 서비스 진행 한양대 - 강의실, 기 숙사, 연구실

7. 적용 단말 제품 수 10 AllSeen S사 30 70 100 30종 센서 및 디바이 스 적용

8. 국제표준화 반영 건 5 - - - 1 2 - 2,3차년도

9. 플랫폼 동시 연결

세션처리 성능 3 12,000 15,000 20,000

12,000세션 동시연결 성능 공인기관 검증 완료

(별첨:TTA 성능시험 시 험 결 과 서 (BT-A-15-0615))

10. 보안 인증서 개 5 - - - 60 90 - 2,3차년도

(14)

Ⅱ. 기술개발결과

II-1 정성적 실적 [파인원커뮤니케이션즈]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

주요 연구 항목 (추진계획서 상, 당해연도 개발내용)

진도실적

(당초 개발내용 대비 개발실적 작성)

결과 물

정상 추진 여부

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

핵심 기능 분석 및 설계

-아키텍처설계서-ICBMS-SO-0.1.doc -아키텍처설계서-ICBMS-SDA-1.0.doc -DB설계서-ICBMS-SO-1.0.doc

-DB설계서-ICBMS-SDA-1.0.3.hwp

문서 정상

플랫폼 내/외부 인터페이스 설계

-연동규격서-ICBMS-SO-0.2.5.docx

-연동규격서-ICBMS-SDA-1.0.3.hwp 문서 정상 사물 가상화(VO) 기반

동적 서비스오케스트레 이션 및 기반기술 개발

-SO (Service Orchistration)

Framework 개발 시연 정상

시멘틱 기반 IoT 데이 터 연계 / 분석 기술 설계

-아키텍처설계서-ICBMS-SDA-1.0.doc 시연 정상

다중 도메인 연계 데이 터 모델링 기술 및 데 이터 디스커버리 기술 개발

-SDA (Semantic Data Analysis)

다중 H/W 환경 지원 분산 실시간 상황인지 및 지식 기반 적응형 사물제어 기술 개발

글로벌 표준 지원 오픈 소스 IoT 표준 플랫폼 시맨틱 IoT SW 모듈 개발

표준 IoT 플랫폼 운용

관리 웹 S/W 개발 -SO/SDA 운용/관리 웹서비스 개발 시연 정상

오픈소스 버전 출시 -오픈소스(github) 리포지토리 시연 정상

(15)

진도실적

결과물 정상 추진 여부

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

IoT 디바이스가 활 용된 스마트 강의실 시스템 개발

○ 실내 자동 온도 조절장치, 스마트 조명등의 강의실을 위한 서비스 기능 개발

○ 강의실 서비스를 위한 어플리케이 션 개발

문서 정상

시연 정상

IoT 디바이스가 활 용된 스마트 기숙사 시스템 개발

○ 생활 알람, 기숙사 공조 시스템의 기숙사 생활을 위한 서비스 기능 개 발

○ 기숙사 서비스를 위한 어플리케이 션 개발

문서 정상

시연 정상

II-1 정성적 실적 [헤리트]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

진도실적

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

이종 플랫폼간 연동 지원 표준

프레임워크 분석 및 설계

oneM2M 프로토콜 분석 및 oneM2M

서버 설계 문서 정상

IoT 표준 플랫폼 핵심 서버 소프트웨어 개발

oneM2M 서버, HTTP기반의 DM 서버, 운용 어드민 개발

시연, 성능시

험 인증서

정상

이종 플랫폼 Federation 운용 프레임워크 기술 S/W 개발

oneM2M 서버 개발 및 이종 플랫폼 (KETI Mobius) 연동 시험 수행

시연, 연동 확인서

정상

글로벌 표준지원

oneM2M 상호 운영성 시험 참가 및 타 플랫폼 연동을 통한 표준 지원 검증

시험 결과 정상

II-1 정성적 실적 [그립]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

(16)

진도실적

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

보안 인프라SW개발 - KMS 서버 개발 시연 정상

보안 연동SW개발 - KMS Agent 와 Toolkit 개발 시연 정상

생태계 및 테스트베드에 대한 프라이버시 및 보 안/인증 체계 구축

- 한양대학교에 보안인프라SW 구 축

- 그립 디바이스게이트웨이에 보 안연동SW 적용

시연 정상

EAL 4 수준의 보안 등 급 유지를 위한 SW 수 정 범위 및 문서 작성 범위 정의

- ST(Security Target) 문서 작성 문서 정상

진도실적

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

IoT 오픈플랫폼을 기술 운영 지원 커뮤니티 생성 및 운영

온라인 커뮤니티 사이트 개설

및 운영 방안 도출 문서 정상

IoT 디바이스가 활 용된 스마트 실험실 시스템 개발

○ 화재, 누수 등의 위험 상황 관리 서비스 기능 개발

문서 정상 시연 정상 이종 IoT 디바이스

제어/연결을 위한 디바이스 게이트웨 이 개발

○ 디바이스 게이트웨이 개발

문서 정상

시연 정상

II-1 정성적 실적 [유넷시스템]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

II-1 정성적 실적 [엠투테크]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

(17)

국가적 범용화를 위한 오 픈소스 플랫폼 홍보 전략

오픈소스 플랫폼 홍보를 위한

전략 수립 문서 정상

기존 개발자 참여유도 On/Off line 협력체계 기 틀 마련

온라인 커뮤니티 및 오프라인

커뮤니티의 연계 방안 마련 문서 정상

기업/기관, 기업/기업 사 이의 협력 개발 체계 구 성을 위한 오픈 플랫폼 홍보 전략

오프라인 커뮤니티 개설과 운영

전략 도출 문서 정상

진도실적

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

LTE 통합형

IoT Gateway의 안정적 정합

LTE 플랫폼과 LTE망 연동한 IoT

Gateway간 연동 시연 정상

디바이스 게이트웨이를 경유하지 않 고 직접 LTE 제어기술 구현

(LTE 기반 IoT Gateway 개발)

시연 정상

주요 연구 항목 (추진계획서 상,

당해연도 개발내용)

진도실적

결과 물

정상 추진 여부

추진 실적(월)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2

레이더를 통한 상황인지 알고리즘 개발

- 생체신호 측정 모션센서 - 재실감지 모션센서

- 통로에서의 진출입 인원 계수 모션센서 - 인원 계수 모션센서

- 목표물 위치 추적 모션센서

- 움직이는 목표물의 방향 판단 모션센서

문서 정상

II-1 정성적 실적 [LG유플러스]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

II-1 정성적 실적 [한양대학교산학협력단]

(’16. 01월 기준, 계획 : 실적 : )

(18)

센서 인터페이스 설계

- 멀티모션 센서

- 무선 인터페이스 모듈

- 일체화 된 RF 및 신호 처리 모듈 - IoT 인터페이스

문서 정상

테스트베드 구축 지원

- MOU 체결(테스트베드 구축 위한 장소 섭외 관련), 강의실 2곳, 기숙사 1곳, 실험 실 1곳 지원

시연 정상

(19)

II-2 진도실적 세부 내용

[파인원커뮤니케이션즈]

II-2-1 IoT 서비스 오케스트레이션 프레임워크 결과물 II-2-1-1 분석 단계 산출물

1. 개요

Service Orchestration 프레임워크는 OneM2M환경에서 각종 서비스를 저작하고 관리하여 단순화 된 장치를 통해 실제장치를 제어하는 프레임워크이다.

2. 기술요소 검토 2.1. 관련 연구

2.1.1 Virtual Object - Device

Virtual Object는 각종 사물, 현상, 서비스 등 SO에서 다룰 수 있는 모든 종류의 객체를 가상으로 모 델링

해 놓은 것을 의미 함

실제 존재하는 각종 디바이스를 단순화 하고, 이를 통해 단위 기능으로까지 통합된 객체로 사용이 가능함

(20)

2.1.2. Virtual Object – Service, Context, Task

- Virtual Device뿐만 아니라 각종 Service, Context, Task도 Virtual Object로 관리됨 - SO에서 디바이스의 현재 상태에 종속되지 않고 동작이 가능

2.1.3. Service Orchestration(BPM 과정에서)

서비스를 저작하여 저장해두면, 특정 조건이 만족될 때 해당 서비스가 실행되어 정해진 행동을 수행 한다.

(21)

2.1.4. Virtualization

1) 가상화(Virtualization)개념

컴퓨터 리소스의 물리적인 특징을 추상화하며, 사용자에게는 논리적 리소스를 제공하며, 이를 통하 여 다양한 기술적/관리적 이점들을 제공하는 기술

2) 가상화의 목적

사용자와 물리 리소스간의 가상화 Layer 구현을 통하여 컴퓨팅 리소스에 대한 접근 및 인프라 관리 를 간소화하는 것

3) 가상화의 활용

- HW-SW 사이의 Decoupling : 컴퓨팅 기기의 상태를 정지하고 복원하는 기술의 연구 개발 가능 - OS들 사이의 Isolation : 특정 OS 결함이 발생하여도 다른 OS 영향을 주지 않음

- 유사 HW 기능의 Consolidation : CPU로 SMP나 AMP구조를 SW적으로 동일하게 생성하는 효과 제공

(22)

2.1.5. Virtual thing(가상사물)

- 실제 Device를 시스템이 제어가능 하도록 가상화하여 관리하는 개념

- ITU-T는 Y.2060에서 사물인터넷을 ‘ICT (Information and Communication Technologies)를 기반으 로 다양한 물리적(Physical Thing) 및 가상(Virtual Thing)의 사물들을 연결하여 진보된 서비스를 제공하기 위한 글로벌 서비스 인프라’로 정의하고 있다.

2.1.6. Service Orchestration & VO

- 프로그램들이 이용할 수 있도록 디바이스를 객체화

- Virtual Thing 생성을 위해 디바이스 또는 사물의 정보, 즉 프로파일을 이용 → 서비스 연동이 가능한 객체를 생성

- 다양한 웹 서비스와 디바이스의 서비스를 연결 → 새로운 서비스를 생성하기 위한 시작점 - 다양한 웹 서비스를 IoT 서비스와 연동하여 서비스 오케스트레이션 기능 제공

관련 문헌

- IoT 서비스 지능화를 위한 디바이스 오브젝트화 및 오케스트레이션 메커니즘(2013)

(23)

VT 생성 필요 정보 - 디바이스 등록 정보

- 디바이스 프로파일 정보(저장 및 전달 방법) - 디바이스 센싱 정보(저장 및 전달 방법) - 디바이스 제어

- 디바이스 웹 서비스의 통합 및 관리(스케줄링) VT 제어 방법

- IoT 서비스를 이용하기 위한 메소드 즉, 디바이스 제어 정보를 포함 - 디바이스 오브젝트화를 통한 디바이스 명세를 통해서 제어

- 디바이스에 대한 명세 : SOAP프로토콜 기반 WSDL문서 제공 참고 문헌

- Web of Object를 위한 Virtual Object 생성 모델 개발 및 구현 (2014)

RWO(Real World Object)를 이용하여 VO를 생성함 이후에는 VO를 조합하여 CVO 및 Service를 생성함

2.1.7. OneM2M에서의 VT와 PT 관계

(24)

2.2. 시나리오

2.2.1 Local 제어 시나리오

- Home환경에서 A사와 B사의 전구를 제어하기 위해서는 각 사의 호환 컨트롤러가 필요함 - 디바이스는 근거리에서 컨트롤러에서 나오는 신호를 수신 받아 동작함

2.2.2 OneM2M 시나리오

- OneM2M환경에서는 OneM2M을 지원하는 디바이스들을 하나의 컨트롤러에서 제어가 가능함 - 인터넷에 연결되어 있어, 공간에 제약을 받지 않고 디바이스를 제어 가능함

(25)

2.2.3. SO-SI 시나리오

- Service Orchestration이 동작하면 서비스 제공자가 자동화 하고 싶은 서비스를 저작하는 도구를 제공하고, 이를 이용해 각분야에 적합한 서비스가 생성됨

- 예를 들어 “빈집에서 사람이 들어오면 전구,커튼,블라인드를 동작하는 서비스”는 다음의 그림으로 설명할수 있다

2.2.4. SO-SI 시나리오2 추상화(단순화)

- 기존에 SO에서 관리하는 디바이스를 단순화(Abstract)하면 디바이스를 제어하는 경우 매우 단순한 형태의 서비스를 생성 가능

- 예를 들어 서비스에서 언급되는 각종 디바이스의 종류, 형태, 기능별로 단순화 하면 다음과 같은 서비스가 가능함

(26)

- 디바이스를 단순화하여 관리하면 서비스를 제공하는데 많은 편리함이 있음

- 다음의 서비스에서는 앞서 사용한 “조명장치”라는 단순화된 디바이스를 이용하는데, C사의 블라인 더가 추가되더라도 미리 만들어 놓은 서비스를 수정하지 않고도 동적으로 장치제어가 가능함

2.2.4. SO - SI – SDA 시나리오 - 지능화

- 상황을 인지하는 기능을 제공하는 SDA가 이용되면 더욱 다양한 시나리오에서 사용이 가능함 - 특히 복잡한 센싱 데이터들을 정제하고 가공하는 과정에서 특정 “상황”으로 판단되는 경우 이를

SO에게 전송할 수 있음

- 다음은 이를 이용하여 디바이스에 의존하지 않는 지능화된 서비스를 제공하는 시나리오임

(27)

Local 제어

환경 OneM2M

환경 SI-SO 환경

ICBMS SI-SO

(추상화) SI-SO-SDA 제조사별 장치

별도 제어 O O O O O

제조사별 장치

통합 제어 X O O O O

네트워크에서 장치 액세스

(제조사별 상이)△ O O O O

자동

Device 제어 X X O O O

룰 저작

기능 X X O O O

동적 장치 제어

(동적 VO 생성, 관리) X X X O O

지능화된

상황인지 X X X X O

2.3. 기존 시스템과의 차별성

2.4. SO 비전

(28)

(29)

3. SO 설계 시안 3.1. 구동 시나리오

3.1.1. System Architecture

- 다음 그림은 ICBMS 과제의 전체 시스템 구조임

3.1.2. 서비스 등록 및 관리

- System Admin은 서비스를 저작하기 위해서 다음과 같은 인터페이스를 이용할 수 있음 - 왼쪽에 있는 Context Unit을 저작하고자 하는 서비스에 끌어와서 속성값을 부여함

(30)

① 관리자가 새로운 서비스를 저작하거나 수정함

② SO는 SDA 에게 감시해야 하는 Context 목록을 전송함

3.1.3. 디바이스 준비 및 수집 과정

① Device가 G/W를 통해 SI에 연결되고 등록(register)됨

② OneM2M Server는 해당 Device 정보를 저장함

③ SDA는 주기적으로 Device정보를 가져옴

(31)

3.1.4. 상황 발생

① Device에서 센싱된 값들이 OneM2M서버에 전송됨

② 전송된 값이 OneM2M 표준에 맞는 형태로 저장됨

③~④ 주기적으로 SDA에서 디바이스 정보를 추적하는 중에 상황이 발생함을 감지함

⑤ 상황에 대한 정보를 SO에게 전송함

3.1.5. 디바이스 제어

① 발생한 상황에 대해 실행할 서비스를 검색함

② 서비스를 실행시키는데 필요한 실제 디바이스를 가져옴

③ 단순화된 디바이스 제어명령을 실제 디바이스에 매핑하여 제어명령 생성 및 전송

④ 생성된 동작 메시지를 디바이스가 수신 받아 동작함

(32)

3.2. Service Orchestration의 기본 동작 3.2.1. Service Orchestration의 BPM

- Service Orchestration의 기본 동작은 SDA에서 전송되는 Context에 의해 시작됨 - 자세한 동작 절차는 다음의 그림에 표현

3.2.2. Service Orchestration의 Class Model

- Virtual Object를 상속받아 Context, Service, Virtual Device 등이 구현됨

(33)

- Property를 가지는 객체는 Virtual Object로 표현 - Operation을 가지는 객체는 Virtual Device로 표현

3.3. System Architecture 3.3.1. S/W 구성도

- 서비스 S/W의 구성과 사용하는 Open Source S/W의 목록

(34)

3.3.2. H/W 구성도

- H/W 구성도를 통해 SO AS서버는 L4를 통해 서비스를 2중 구성하며 동일 네트워크 내 SDA 서 버와 함께 구축

3.3.3. H/W 스펙

- 사용하는 Server와 네트워크 H/W의 목록

3.3.4. Service Architecture

- SO는 UI Layer, Service Engine, Resource Layer, Repository Manager, Repository로 구성됨 - Service Engine은 IoT Service에서 발생할 수 있는 경우에 대해 처리할 수 있도록 Router, Service,

Profile Layer로 구성

- Resource Layer는 IoT 환경에서 사용이 가능하도록 Adaptation 객체가 추가됨

(35)

3.3.5. Repository

Repository

- VO의 정보 및 각 Resource를 저장함

- System의 Operation 관련한 Resource를 저장함

Repository Manager

- Repository와 인터페이스 하는 계층

- 필요에 따라 NoSQL, RDB, Memory DB등의 Repository 지원

3.3.6. Resource Layer

(36)

Resource Layer

- 시스템에서 사용되는 모든 Resource를 관리하는 계층

IoT Adaptation

• IoT에 적합한 리소스를 관리하는 제공하는 기능을 포함

• VO, Context, Service를 제공하는 기능

• IoT 환경에 적합한 Abstract Device, Virtual Device, Device Driver를 제공하는 기능

Core

• Context, Service, Option을 관리하는 기능

• VO를 관리하는 기능

3.3.7. Service Engine 1

Profile Layer

- 시스템에서 관리하는 모든 서비스가 관리되는 형태인 Profile에 대한 계층

Profile Manager

• Context/Rule을 제공하는 기능

• Task를 제공하는 기능

Service Layer

- 실제 구동되는 서비스에 대한 판단 및 작업내용을 생성하는 계층

Context Awareness

• 인지된 상황에 대해 식별하는 기능 Task Actuator

• 서비스에서 구동해야 할 Task를 실행시키는 기능 Profile Provider

• Context와 Task가 포함된 Profile을 제공하는 기능

3.3.8. Service Engine 2

(37)

Service Router Layer

- 전체 시스템에서 입/출력 및 서비스 제어를 관장하는 계층

Input Interface

• 시스템 외부에서 내부로 정보를 전송하는 인터페이스 Message / Delivery

• 시스템 내부 / 외부와의 메시지 형식에 맞추어 정보를 가공하는 기능 Service Executer

• 생성된 서비스를 실제 구동하는 기능 Service Generator

• 들어온 정보의 종류에 따라 구동해야 할 서비스를 생성하는 기능 OutPut Interface

•시스템 외부로 정보를 전송하는 인터페이스

3.3.8. Component Flow - Usecase

- 각 컴포넌트의 Usecase는 다음과 같음

3.4. Sequence Diagram 3.4.1. Service Create

- Admin이 서비스를 만들기 위해 Service Route에 요청하면 Service를 실행시켜 Admin Page를 생성하여 Web UI로 구동함

(38)

3.4.2. Register Context to SDA

- SDA에 Context를 등록하는 과정을 나타냄

- 최초 SO가 구동될 경우 SDA로 관리하는 모든 Context를 전송하고, 이후에 Admin이 Context를 추가하면 해당 내용을 SDA에 전달 함

(39)

3.4.3. Get Context From SDA

- Admin이 Subscription된 Context를 요청하면 SDA를 이용하여 해당 내용을 Web UI로 리턴함

(40)

3.4.4. Get Device Information

- SI에 Device가 등록될 때, SO로 Noti가 오면 Device를 SI에 있는 Repository를 참조하여 정보를 가져옴

- 이후에는 VO로 변환하여 저장하는 과정이 있음

(41)

3.4.5. Device Registration

- IoT 환경에서 장치가 추가될 경우 SI의 Noti를 받고 해당 디바이스 정보를 가져와서 Device를 추가하는 서비스를 실행함

(42)

3.4.5. Device Control

- 등록된 Context가 발생하면 SO에서는 해당 Service를 구동하고, 제어에 필요한 정보를 획득하여 실제 디바이스를 제어하는 메시지를 생성한다

(43)

3.4.5. Context Awareness

- 특정 상황이 발생하였을 경우 SDA는 이를 감지하여 Service Route 모듈에 입력되면 관련 있는 서비스를 검색하여 실행함

3.4.5. Service Execution

(44)

- Service가 실행되는 경우 Profile을 검색하여 실행해야할 Task를 Service 모듈이 가져와서 실행 함

3.5. Device 연동 3.5.1. 연동 규격

- OneM2M 표준 Resource 표현 방법을 사용(Resource Collection, Flow 구조) - OneM2M 표준 내 디바이스 제어 방법이 존재하지 않음

→ Herit 제안의견 반영(1차)제어 항목을(실행,결과) 리소스로 등록하고 Subscription 방식으로 처리 - 실 Device 제어 메시지 규격은 Device 스펙 검토(Grip)

3.5.2. 제어 시퀀스

- SO와 Device Gateway는 서로간의 정보를 SI에 등록함

- 이후에 Device는 자신의 제어 항목을 공유하여 SO에서 사용이 가능하도록 함

(45)

번호 ID 요구사항명 - Device는 SO의 제어 명령을 받기 위해 구독을 신청함

- SO는 Device의 제어 결과를 공유 받기 위해 구독을 신청함

II-2-1-2 설계 단계 산출물

1. 정의

본 설계서는 ICBMS 과제에서 Service Orchestration 플랫폼에 대해 설계한 내용을 기술한다. 본 설 계서에는 Service Orchestration의 설계 산출물을 각각 요구사항, 설계 관점에서 기술한다.그 중 요구 사항 관점으로는 기능 요구사항과 비기능 요구사항이 있다. 이는 URS와 SRS의 정의 및 각 요구사 항의 기능/비기능 여부를 구분하여 각각 실제 시스템의 컴포넌트와 연결 한다. 다음으로 설계 관점 으로는 각각 3가지 관점으로 산출물을 포함한다. 첫째, 어플리케이션 아키텍처 관점으로는 본 플랫 폼의 모듈의 Package 및 Component의 연결 및 포함관계를 표현하였다. 둘째, 소프트웨어 아키텍처 관점으로는 각 모듈을 기능 단위의 Layer로 통합하고, 이를 통해 전체 시스템의 Process를 표현하였 다. 셋째, 테크니컬 아키텍처 관점으로는 배포와 관련된 Deployment Diagram 및 하드웨어/네트워 크 구성을 포함한다.

2. 기능 요구사항

(46)

1 URS-ICBMS-SO-F-001 동적 IoT서비스 환경 제공을 위한 Virtual Thing 생성/관리/운 용 기술 개발 및 표준화

2 URS-ICBMS-SO-F-002 실시간 복합 가상 사물 생성/관리/운용 기술 개발 3 URS-ICBMS-SO-F-003 실시간 복합 가상 사물 검색/연결/협업 지원 4 URS-ICBMS-SO-F-004 수직/수평 서비스 오케스트레이션 기술 개발 5 SRS-ICBMS-SO-F-001 SO에서 사용하는 Vo, Context 등의 리소스 생성 6 SRS-ICBMS-SO-F-002 실제 물리적 장치를 오케스트레이션 하기 위한 가상화 7 SRS-ICBMS-SO-F-003 생성한 리소스를 저장하고 관리

8 SRS-ICBMS-SO-F-004 주기적으로 상황 발생 여부 감시

9 SRS-ICBMS-SO-F-005 트리거링을 통한 현재 Context의 발생여부 인식 10 SRS-ICBMS-SO-F-006 각 서비스에 따른 주기 생성 및 서비스 순서 스케쥴링 11 SRS-ICBMS-SO-F-007 제어가 필요한 장치를 검색

12 SRS-ICBMS-SO-F-008 특정 개체를 조절하는데 필요한 값(최적 값)가져옴 13 SRS-ICBMS-SO-F-010 Virtual Object를 관리(생성 , 수정, 삭제)

14 SRS-ICBMS-SO-F-011 Service 자원을 관리(생성, 수정, 삭제)

15 SRS-ICBMS-SO-F-012 Service 자원은 실행조건과 실행 결과를 가져야 함

번호 ID 요구사항명

1 URS-ICBMS-SO-NF-001 사물 가상화 기술 수준 만족

2 URS-ICBMS-SO-NF-002 20종 이상의 실제 물리적 디바이스를 지원해야 함

3 URS-ICBMS-SO-NF-003 글로벌 표준 지원 오픈소스 IoT 표준 플랫폼 서비스 오케 스트레이션 SW모듈 개발

4 SRS-ICBMS-SO-NF-001 OneM2M 표준 저장소를 이용하여 디바이스 제어 5 SRS-ICBMS-SO-NF-002 OneM2M표준을 지원하는 플랫폼과 연동

6 SRS-ICBMS-SO-NF-003 사용할 20종 이상의 디바이스의 사전 정보를 플랫폼이 가 지고 있어야 함

7 SRS-ICBMS-SO-NF-004 가상화된 자원으로 디바이스를 제어

8 SRS-ICBMS-SO-NF-005 디바이스의 사전정보 관리 – 식별자 및 제어 관련 내용 필요

3. 비기능 요구사항

4. Application Architecture Viewpoint

(47)

Package 설명

service 이벤트의 조건에 따른 이벤트를 검색 하여 매핑 context 이벤트의 발생 조건을 생성, 관리

task 이벤트의 발생에 따른 필요한 정보 관리

devicedriver 제어를 위한 단순화된 가상 사물과 실제 디바이스의 정보를 매핑 resource SO에서 사용하는 VO, Context, Task등의 리소스를 관리 interface 외부와의 연동을 위한 인터페이스 기능

4.1. Package View

[ 그림 ] Package Diagram

4.2. Component View

(48)

Component Interface Use 기능 Service

Ochestration Core

발생 컨텍스트 정보

내부 Interface

Context에 대한 조건이 충족되면 Core Engine에게 알림

실행할 TASK 정보

내부 Interface

Context에 따른 Task 정보를 검색

Context Provider

도메인조회 SDA

Interface

미리 등록한 Context에 관련된 Domain정보를 수신

긴급상황 발생 SO

Interface

미리 등록한 긴급상황 Context의 조건이 충족되 면 알림 수신

Task Provider 도메인 조회 SDA

Interface Task를 실행하기 위해서 Domain과 연관된 정보들에 대해서 조회.

디바이스 정보 조회

SO

Interface Task가 실행될 도메인의 디바이스들에 대한 정보 조회

최적값 조회 SO

Interface

Task를 실행하기 위해 제공받은 디바이스들의 최적 값을 조회

Device Controller

제어 명령 SI

Interface

실제 디바이스를 제어하기 위한 명령을 송신

제어 결과 SO

Interface

명령에 따른 결과값을 수신 [ 그림 ] Component Diagram