디지털 라이브러리[ 검색결과 ]
속성 기반 암호화 기법을 활용한 보안 MQTT 프로토콜
http://doi.org/10.5626/JOK.2018.45.3.195
최근 사물인터넷(IoT)의 규모가 증가함에 따라 다량의 데이터가 발생하고 있고 이런 데이터를 이용한 다양한 서비스가 등장하고 있다. 이에 따라 빅 데이터들을 효율적으로 처리/전송 할 수 있는 사물인터넷 환경에 적합한 프로토콜이 필요하다. MQTT는 사물인터넷환경을 위한 경량의 메시징 프로토콜이다. 그러나 MQTT 프로토콜은 보안성을 제공하기 위해서는 TLS를 사용할 수 있지만, TLS를 사용할 경우 Handshake 및 패킷 오버헤드가 증가하는 문제점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 MQTT 프로토콜에 경량화 암호화 알고리즘을 활용하여 보다 강한 보안성을 제공하는 Secure_MQTT 프로토콜을 제안한다.
CoAP 기반의 스트리밍 환경에서 사용자 체감품질 향상을 위한 전송량 조절 기법
http://doi.org/10.5626/JOK.2017.44.12.1296
최근 사물인터넷 이용자수의 증가에 따라 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 CoAP(Constrained Application Protocol) 표준을 발표하면서 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 자원이 제한적인 사물인터넷 환경에 맞게 전송 단위인 블록을 한 개씩 전송하기 때문에, 낮은 전송량으로 인한 버퍼 언더플로우의 발생으로 스트리밍 서비스에 적용되기 어렵다. 제안하는 기법은 전체 메시지 중 CON(Confirmable) 메시지의 비율을 적응적으로 조절하여 정확한 네트워크 상황을 예측하고, 이를 기반으로 버퍼 점유율, 콘텐츠 다운로드율을 이용하여 블록의 개수를 결정한다. 따라서 버퍼 언더플로우에 의한 재생 끊김을 완화하여 사용자 체감품질을 향상시킨다. 실험 결과를 통하여 제안하는 기법이 네트워크 상황에 따른 전송량 조절로 인해 사물인터넷 스트리밍 환경에서 버퍼 언더플로우 문제를 해결함을 확인하였다.
사물인터넷의 에너지 효율을 위한 클러스터 속성 기반 데이터 교환
http://doi.org/10.5626/JOK.2017.44.9.966
사물인터넷 환경에서는 센서 노드가 사물로 의미가 확장되고 각 사물들은 자신만의 의사결정을 통해 사물간 정보 수집 및 공유가 가능하다. 따라서 노드의 데이터를 싱크노드 또는 중앙 서버로 전송하는 것을 목적으로 하는 WSN 정보 수집 방법을 사물인터넷 환경에 그대로 적용하는 것은 비효율적이다. 또한 기존 WSN 방법은 주변 사물들의 정보를 수집하는 과정에서 모든 사물이 정보 수집에 참여하는 방식으로 구성되어 있기 때문에 전송횟수 증가 등의 다양한 문제가 발생한다. 본 논문에서는 각 사물들간의 에너지 효율적인 정보 공유를 위한 클러스터링 및 속성 기반 데이터 교환 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 우선 각 사물이 생산할 수 있는 데이터의 속성을 부여하여 클러스터를 구성한다. 데이터 교환시에는 부여된 속성을 이용해 데이터를 생산할 수 있는 사물들과 통신하여 에너지 효율성을 향상시킨다. 성능평가를 위해 TOSSIM을 이용하여 네트워크 수명, 평균 에너지 소비량 등을 측정하였다.
사물인터넷 환경에서 지리적 응집도를 고려한 동적 서비스 검색방법
사물인터넷 환경에서 사용자가 자신의 태스크를 수행하기 위해서는, 태스크 수행에 사용되는 서비스들을 제공하는 사물인터넷 기기를 검색하는 과정이 필요하다. 사용자가 필요로 하는 태스크는 기술이 발전함에 따라 더 많은 서비스들이 복합적으로 결합된 형태로 변하는 중이다. 이 때 태스크를 구성하는 많은 수의 서비스들이 사용자 태스크를 효과적으로 수행하기 위해서는 검색된 사물인터넷 기기들이 지리적으로 서로 인접하여 위치해야 한다. 또한 동적으로 변화하는 사물인터넷 환경의 특징을 고려하여 안정적으로 서비스 검색이 이루어져야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 동적 모바일 애드혹 네트워크 환경에서 지리적 응집력을 갖는 두 가지의 서비스 검색 방법을 제안하고, 지리적 응집도를 바탕으로 기존의 서비스 검색 방법과 비교, 평가하였다.
IoT 디바이스 기반 노화진단을 위한 개념적 프레임워크
사물인터넷 컴퓨팅의 등장으로 다양한 사물인터넷 디바이스를 통해 사용자에 대한 건강 컨텍스트의 수집과 수집된 건강 컨텍스트를 분석하여 노화진단이 가능해졌다. 하지만, 기존의 노화진단 기법들은 서로 다른 고정된 노화진단요소들을 사용하여 사용자에 따라 획득 가능한 건강 컨텍스트의 가변성을 고려하지 않아서 새로운 노화진단요소의 추가 및 삭제에 대해 동적 대응이 힘들다. 본 논문에서는 다양한 사물인터넷 디바이스를 기반으로 노화진단에 필요한 다양한 노화진단 요소를 수집하고, 사용자마다 가변적인 노화진단 요소의 구성에 따라 동적으로 적응 가능한 노화진단 프레임워크의 기법 및 설계를 제안한다. 제안된 노화진단 프레임워크를 이용하면 획득 가능한 건강 컨텍스트의 가변성과 관계없이 노화진단기법의 적용이 가능하며, 노화진단 요소의 동적 추가 및 삭제가 가능하다.
사물인터넷 디바이스를 위한 DNS 네임 자동설정의 설계 및 구현
최근 가장 주목받고 있는 연구 분야 중 하나인 사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 네트워크에 연결된 매우 많은 디바이스를 통해 사용자에게 다양한 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. IoT 환경에서 IoT 디바이스는 매우 많은 개수가 사용되는데 각 IoT 디바이스에 대한 DNS(Domain Name System) 네임을 일일이 수동으로 설정하는 것은 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 IPv6 기반의 IoT 환경에서 IoT 디바이스의 DNS 네임을 자동으로 생성하고 관리하는 DNS Name Autoconfiguration (DNSNA)이라는 기법을 제안한다. DNS 네임을 생성 및 등록하는 과정에서 Internet Engineering Task Force(IETF)에서 재정된 표준 프로토콜을 이용한다. 본 기법은 유니캐스트로 DNS 서버를 통해 IoT 디바이스의 DNS 네임을 IPv6 주소로 레졸루션(Resolution)하기 때문에 멀티링크 네트워크 환경에서는 기존의 멀티캐스트 기반의 mDNS(Multicast DNS) 기법보다 트래픽을 적게 발생시킨다. 따라서 본 기법은 멀티홉으로 구성된 IoT 네트워크에서 mDNS 보다 더 적합하다. 본 논문은 제안한 기법의 디자인과 스마트홈과 스마트 로드에서의 서비스 시나리오를 설명한다. 또한 본 논문은 스마트 그리드 환경에서 구현 및 테스트에 대하여 설명한다.
미래 사물인터넷을 위한 마르코프 게임 기반의 QoS 제어 기법
최근, 인터넷이 확장됨에 따라 새로운 가치를 생산하는 활용성이 증가되고 있다. 사물인터넷 (Internet of Things)은 미래인터넷의 새로운 개념으로, 네트워크 물리적 객체들의 상호연결을 강조하여 최근 크게 주목받고 있으나, 사물인터넷상에서 서로 다른 서비스품질 요구를 만족시키기란 상당히 어렵다. 본 논문에서는, 사물인터넷 시스템의 다양한 서비스품질요구를 만족시킬 수 있는 효율적인 자원할당 방법을 제시한다. 제안된 방법은 마르코프 게임 모델에 기초하여 시스템 성능을 최대화할 수 있도록 효율적으로 사물인터넷 자원들을 할당한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법은 현재의 사물인터넷 상황에서 기존의 방식에 비해 뛰어난 성능을 보여준다.
RPL 기반 IoT 무선 네트워크에서 노드 병목 및 전송 경로 품질을 고려한 라우팅 기법
사물인터넷(IoT)에 연결된 다수의 장치를 관리하기 위해서 IETF는 IPv6를 지원하는 RPL 라우팅 프로토콜을 제안하였다. RPL은 사물인터넷이 구축되는 네트워크에서 요구되는 서비스에 맞는 OF(Objective Function)를 통해 경로가 생성된다. RPL에서는 단순하게 노드 간 링크 품질만을 고려하여 경로를 구축하므로, 다양한 목적의 QoS를 제공할 수 있는 OF에 대한 연구가 필요하다. 기존의 연구에서는 주로 에너지 소비 감소를 다루고 있고, 싱크 노드까지 형성된 경로의 링크 품질을 고려하지 않고 있어 종단 간 지연시간이 늘어 날 수 있다. 본 논문에서는 트래픽이 몰려 병목현상이 일어나는 노드의 예상 수명과 목적지까지 형성될 전체 경로의 품질을 고려하여 지연시간을 줄이는 기법을 제안한다. 실험을 통해 제안 기법의 가중치를 설정하였고, 종단 간 지연시간을 약 20.8%, 에너지 소비를 약 10.5% 개선하였음을 보였다.
IoT 환경에서 수직 핸드오버를 활용한 효율적인 패킷 전송
최근 주목 받고 있는 사물인터넷(Internet of Things)환경에서는 와이파이와 블루투스 같은 다양한 무선 표준들이 공존한다. 이러한 사물인터넷(IoT) 환경에서는 이종 무선 통신망 간의 핸드오버를 통하여 보다 안정적이고 효율적인 패킷 전송이 가능하다. 이에 본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 다양한 무선표준과 통신프로토콜을 지원하는 IoT 브로커를 이용하여 와이파이와 블루투스 사이의 이종망 간 수직핸드오버(Vertical handover) 시스템을 구현하였다. 핸드오버 시점 결정을 위하여 블루투스 프로토콜 스택(BlueZ)에서 제공하는 함수를 이용한 LQ(Link Quality)및 RSSI(Received Signal Strength Indication)측정 실험과 리눅스에서 제공하는 네트워크 정보를 활용한 사용자의 실시간 트래픽 측정 실험을 통해 최적의 Threshold값을 선정하였다. 실제 하드웨어를 사용한 실험을 통해 제안 방법이 에너지 효율을 향상시키고 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있음을 확인하였다.
사물인터넷 환경에서 대용량 스트리밍 센서데이터의 실시간 · 병렬 시맨틱 변환 기법
최근 사물인터넷 환경에서는 발생하는 센서데이터의 가치와 데이터의 상호운용성을 증진시키기 위해 시맨틱웹 기술과의 접목에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해서는 센서데이터와 서비스 도메인 지식의 융합을 위한 센서데이터의 시맨틱화는 필수적이다. 하지만 기존의 시맨틱 변환기술은 정적인 메타데이터를 시맨틱 데이터(RDF)로 변환하는 기술이며, 이는 사물인터넷 환경의 실시간성, 대용량성의 특징을 제대로 처리할 수 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 발생하는 대용량 스트리밍 센서데이터의 실시간?병렬처리를 통해 시맨틱 데이터로 변환하는 기법을 제시한다. 본 기법에서는 시맨틱 변환을 위한 변환규칙을 정의하고, 정의된 변환규칙과 온톨로지 기반 센서 모델을 통해 실시간?병렬로 센서데이터를 시맨틱 변환하여 시맨틱 레파지토리에 저장한다. 성능향상을 위해 빅데이터 실시간 분석 프레임워크인 아파치 스톰을 이용하여, 각 변환작업을 병렬로 처리한다. 이를 위한 시스템을 구현하고, 대용량 스트리밍 센서데이터인 기상청 AWS 관측데이터를 이용하여 제시된 기법에 대한 성능평가를 진행하여, 본 논문에서 제시된 기법을 입증한다.
