Transcript 2014.05.23(오승훈) 사물통신(IoT_M2M_WoT)기반 관제플랫폼 기술

IT R&D Global Leader
사물통신(IoT/M2M/WoT) 기반
관제플랫폼 기술 및 접속표준
ETRI
Technology
Marketing
Strategy
호남권연구센터 관제디바이스연구실
오승훈([email protected])
ETRI OOO연구소(단,
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Agenda
▣ Background (M2M, IoT, WoT)
▣ Our Research Area
▣ Overview of IETF CoAP Protocol
▣ Conclusion
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Background of M2M, IoT, WoT
▣ 통신 주제가 사람에서 사물로, 그 수가 기하급수적으로 증
가한다.
*Source: 2012년 M2M/IoT 활성화 방안 워크샵 배철민 발표자료
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Background of M2M, IoT, WoT
▣ 사물의 증가  통신 연결의 증가
*Source: 2012년 M2M/IoT 활성화 방안 워크샵 배철민 발표자료
• 2020년까지 21억 연결까지 증가,
• 21억 ~ 26억 연결까지는 M2M 기술을 이용으로 가능
• 추가 10억 연결은 가격 정책 등 가능할 것으로 예측함.
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Background of M2M, IoT, WoT
▣ 사물 (Things, Machines, Objects) 등이 연결된 세상!!!
▣ 통신기술의 발전 + 통신 모듈 가격 하락
▣ M2M 플랫폼 기술 발전 및 표준 완성해 갈 것임.
▣ 법 개정
*Source: 2012년 M2M/IoT 활성화 방안 워크샵 배철민 발표자료
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세상은 IoT, M2M, WoT 의 시대로
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Sensor Web Services
Sensor Web
Microsoft BingMap: SensorMap
Sensor Web
Google Earth: KML(Keyhole Markup
Language)
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Sensor Web Services
P2 : A mobile road surface monitoring system
• the opportunistic mobility of sensor-equipped vehicles
to detect and report the surface conditions of roads.
(3-axis acceleration and GPS sensors)
• gathering location-tagged vibration data at a
frequency of 400 Hz.
• deliver the data over whatever available wireless
network to a back-end server
City-scale Sensor Web Application
MIT: Pothole Patrol, P2
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Sensor Web Services
An Open, Urban-Scale Sensor Network Testbed (by Harvard & BBN) system
• 100 + Linux PCs with 802.11a/b/g on buildings and streetlights throughout a city
(current target is Cambridge, MA)
• Sensors for monitoring air quality, weather, road traffic, contaminants, ...
• Wireless mesh for connectivity.
• Open for evaluation of wireless networking and sensor network applications in a largescale urban setting
Air quality
Weather
Gases
Noise
pollution
City-scale Sensor Web Application
Harvard: CitySense
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Research Direction
Sensors
Sensor
Network
Sensor
Web
How to make a platform ?
How to deliver sensor data ?
How to filter sensor data ?
How to interpret sensor data ?
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Agenda
▣ Background (M2M, IoT, WoT)
▣Our Research Area
▣ Overview of IETF CoAP Protocol
▣ Conclusion
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Tele-metric Service Architecture
Sensors
센서웹 서버
Wired, Wireless
RTU
Image Sensor
RF
네트워크 가상센서
건물 관제
서버
공장 관제
서버
기존 관제
라우터
서버
DID
Smart Phone
Automobile
Energy
Healthcare
Environment
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What We’ve Done:
 RTU Spec: Mobile Chipset, Android
Sensors
Wired
RTU
SensorWeb RTU
Android Service Software
SCA
- SCA기반 데이터가공 패키지
- C++/JAVA(primary), C++(optional)
- FeatureExtraction, EventDetection,
MetadataGeneration, Compression
Application
- 응용프로그램
- JAVA(primary), C++(optional)
- xxxApplication_MS/RTU/mRTU
NodeManager
SensorManager
- 센서데이터 수집/설정, 센서디바이스 관리/제어
- JAVA(primary), C++(optional)
- SensorManager_MS/RTU/mRTU
SensorInformationBase
- 초기화/설정/메시지/이벤트 처리/Admin메시지
- JAVA(primary), C++(optional)
- NodeManager_MS/RTU/mRTU
- 센서 정보/데이터 저장소
- JAVA(primary), C++(optional)
- MySQL(MS), Android SQLite(RTU)
LocalSensor
- Local 기반 센서데이터 handling package
- C++/JAVA(primary), C++(optional)
- XXXSensorCommManager,
XXXSensorListener, XXXSensorMessageHandler,
XXXSensorMessageParser
OGC
DTN
- DTN기반 통신 패키지
- C++/JAVA(primary), C++(optional)
- SendFile, CallBack, Config
- OGC기반 센서데이터 처리 패키지
- JAVA(primary), C++(optional)
- OGCCommManager_MS/RTU/mRTU,
OGCListener, OGCMessageHandler, XMLParser
JNI
Native Libraries
Linux Kernel 2.6.32
TCP/IP
Device Drivers
Audio
MIC
Camera
GPS
ZigBee
Sensors
SDcard
WiFi
CDMA
Ethernet
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What We’ve Done:
 RTU Protocol: SensorWeb(OGC), RTU  Server
Sensors
센서웹 서버
Wired
RTU
CEP Engine
(Esper)
Sensor Manager
SensorWeb RTU
Android Service Software
COAP Manager
SCA
xxxLocalSensor
- 응용프로그램
xxxLocalSensor
Application
- JAVA(primary), C++(optional)
- xxxApplication_MS/RTU/mRTU
NetXLocalSensor
SensorManager
NetXLocalSensor
- 센서데이터 수집/설정, 센서디바이스 관리/제어
- JAVA(primary), C++(optional)
- SensorManager_MS/RTU/mRTU
DSS
- SCA기반 데이터가공 패키지
- C++/JAVA(primary), C++(optional)
- FeatureExtraction, EventDetection,
MetadataGeneration, Compression
NodeManager
SDP
- 센서 정보/데이터 저장소
- JAVA(primary), C++(optional)
- MySQL(MS), Android SQLite(RTU)
SIB Manager
OGC
dssHandler
LocalSensor
- Local 기반 센서데이터 handling package
- C++/JAVA(primary), C++(optional)
- XXXSensorCommManager,
XXXSensorListener, XXXSensorMessageHandler,
XXXSensorMessageParser
OGC Manager
SensorInformationBase
- 초기화/설정/메시지/이벤트 처리/Admin메시지
- JAVA(primary), C++(optional)
- NodeManager_MS/RTU/mRTU
DTN
- DTN기반 통신 패키지
- C++/JAVA(primary), C++(optional)
- SendFile, CallBack, Config
- OGC기반 센서데이터 처리 패키지
- JAVA(primary), C++(optional)
- OGCCommManager_MS/RTU/mRTU,
OGCListener, OGCMessageHandler, XMLParser
JNI
Native Libraries
Linux Kernel 2.6.32
TCP/IP
Device Drivers
Audio
MIC
Camera
GPS
ZigBee
Sensors
SDcard
WiFi
CDMA
Ethernet
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What We’ve Done:
 RTU Protocol: COAP(IETF), Sensors  RTU
 RTU Processing: CEP(Complex Event Processing)
Sensors
RTU
Wired,
Wireless
센서웹 서버
Image Sensor
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What We’ve Done:
 RTU Processing: SDP(Sensor Data Processing)
 RTU Sensor: 네트워크 가상센서(Input 500Mbps,
Output 500Kbps, Rules 100ea, Filtering 0.1%)
Sensor
Wired,
Wireless
RTU
센서웹 서버
Image Sensor
네트워크 가상센서
건물 관제
서버
공장 관제
서버
기존 관제
라우터
서버
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What We’re Going to Do:
 RTU Spec: 4 CPU, GPU
 RTU sensors: 광+RF image sensor, etc
 RTU processing: Big-data/Image/3D processing
Sensor
Wired,
Wireless
RTU
센서웹 서버
Image Sensor
RF
네트워크 가상센서
건물 관제
서버
공장 관제
서버
기존 관제
라우터
서버
DID
Smart Phone
Automobile
Energy
Healthcare
Environment
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Agenda
▣ Background (M2M, IoT, WoT)
▣ Our Research Area
▣Overview of IETF CoAP Protocol
▣ Conclusion
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Huge IoT Market !
다양한 장치
다양한 연결
다양한 서비스
1조 달러
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But, in Reality
연결,연동=삽질
S서비스
B사
B요구사항
B포맷
C서비스
C요구사항
C규격
A사
A요구사항
A프로토콜
X프로토콜
X사
Y포맷
Y사
Z규격
Z사
힘들다
노드 제조사
할일은 많고
수익은 적고
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The Standard Protocol!
IETF CoAP
(Constrained Application Protocol)
IoT를 위한
웹프로토콜
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COAP Message Transfer
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COAP Message Format
23
COAP Message Examples
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COAP Operation Model
▣ 센서 노드/M2M 응용을 위한 RESTful 기반 통신 모델
(sensor)
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CoAP Message Transfer
confirmable messages
: total 16 bytes
: total 12 bytes
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CoAP Message Format
• 요청 메시지: “CON [0xbc90] GET /temperature”
version
Type: ‘CON’
Uri-Path option
Option Count
Method
Message ID
기본 헤더
옵션 (0 or more)
• 응답 메시지: “ACK [0xbc90] 2.05 Content “22.5 C””
Type: ‘ACK’
Content-Type option
Response Code
기본 헤더
옵션 (0 or more)
데이터
: total 12 bytes
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ETRI 호남권연구센터
ETRI non-IP CoAP
다양한 IoT 노드용
소프트웨어 스택
경량화,호환성,이식성
작은 메시지 크기
적은 메시지 수
빠른 응답성
작은 코드 크기
적은 메모리
Non-IP 노드 지원
최신 CoAP 표준
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Conclusion
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Magic Mirror
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
▣
Pulses
Heart
Breathing
Eyes
Blinking
Sleepy
Pupil
Red
Expression
Vivid
Happy
Skin
Planeness
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