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Non-IP 및 IP 센서 지원 IETF CoAP 및 OMA LWM2M 기반 IoT 센서 메시지 프로토콜 기술

전수책임자
고석갑
참여자
고석갑, 김낙우, 김영선, 민기현, 박일균, 손승철, 오승훈, 윤심권, 이문섭, 이병탁
기술이전수
15
이전연도
2015
협약과제
14ZC2200, 지역광부품 고도화를 위한 광융합 기술개발, 이병탁
15ZC2300, 지역광부품 고도화를 위한 광융합 기술개발, 이병탁
ㅇ IETF (internet engineering task force) COAP(Constrained Application Protocol) 프로토콜은 센서 노드와 같은 소형 사물에 적용 가능한 사물인터넷 표준임. 본 기술은 메모리와 처리 성능이 낮은 센서 노드에도 이식할 수 있는 CoAP 프로토콜 기술로, 다양한 사물인터넷 기기를 하나의 프로토콜로 제어할 수 있도록 해주는 국제 표준 메시지 프로토콜 기술임
ㅇ 본 기술은 독자적으로 shim header 를 추가하여 IP 환경 뿐만 아니라, Non-IP 환경(RS485 및 RS422, UART, Zigbee 등등) 에서도 적용할 수 있도록 확장하였음
ㅇ 또한, 사물인터넷 기기를 체계적으로 관리할 수 있는 국제 표준인 OMA(Open Mobile Alliance) LWM2M(Lightweight M2M) 프로토콜 스택을 자체 코드로 구현하였음
ㅇ M2M/IoT 산업에서 센서 장비 업체별로 각자 독자적인 센서접속 프로토콜을 사용하는 등 상이한 프로토콜로 인해, 센서 장치 연동문제가 산업계에서 어려운 문제로 대두되고 있음. 인터넷 표준 단체인 IETF는 표준적인 메시지 프로토콜인 CoAP 프로토콜 제공함으로써 M2M/IoT 기반 관제 서비스 시장이 더욱 활성화될 것으로 기대되고 있음
ㅇ 특히, 본 기술에서는, IETF CoAP 기반 국제 표준 센서 메시지 프로토콜을 구현하였고, 부가적으로 non-IP 네트워크 환경에 연결된 센서 장치까지 수용할 수 있는 구조로 확장 구현하였음. 따라서, 실제 시장에서 사용되는 ZigBee나 RS485 규격으로 연결되는 센서 장치에까지 확장 적용할 수 있음
ㅇ OMA LWM2M 프로토콜은 유무선 통신사업자 및 제조사, 플랫폼 사업자, 서비스 사업자들이 사물인터넷 기기들을 관리하고 유지 보수하는데 사용될 수 있으며, 센서 및 소형 사물인터넷 기기 제조업체가 채택하여 사용할 수 있음
ㅇ 본 기술을 통해 국제 표준기반으로 각종 센서 장치를 연동함으로써 IoT 솔루션 생태계 및 사물인터넷 시장이 더욱 활성화 될 것으로 기대하며, 각 센서 업체는 센서 연동 문제를 용이하게 해결할 수 있을 것으로 기대됨
ㅇ IETF CORE 작업 그룹에서 만들어진 CoAP 표준을 기반으로 산업계에서 필요로 하는 기능만으로 가볍게 구현된 기술이다.
ㅇ 특히 시리얼 환경과 같이 IP가 없는 환경에서도 동작이 가능하도록 하였다.
ㅇ OMA LWM2M 규격을 준수하여 표준 방식의 기기관리를 지원한다.
ㅇ CoAP 의 가벼운 버전으로 메모리가 작은 임베디드 장치에 적용이 가능하다.
ㅇ Shim 헤더를 이용하여 UART, RS485, ZigBee와 같은 non-IP 네트워크에 연결된 장치에도 적용이 가능하다.
ㅇ 자동 등록 기능을 지원하여 새로운 종류의 센서를 적용을 쉽게 하였다.
A. 세부기술: CoAP 구현 소스
- ETRI 시험 절차서, ETRI 시험 결과서, 기술문서, 관련 특허 실시권, CoAP 소프트웨어 소스
● ETRI 시험절차서 1건
● ETRI 시험결과서 1건
● ETRI CoAP 구현 블록도 등 7건
● 관련 특허 2건 실시권
● CoAP 프로토콜 소프트웨어 소스


B. 세부기술: LWM2M 구현 소스
- ETRI 시험 절차서, ETRI 시험 결과서, 기술문서, 관련 특허 실시권, LWM2M 클라이언트 소프트웨어 소스
● ETRI 시험절차서 1건
● ETRI 시험결과서 1건
● LWM2M 클라이언트 주요 구조 설계서 등 6건
● 관련 특허 1건 실시권
● LWM2M 클라이언트 소프트웨어 소스
ㅇ 각종 센서 장치의 통신 접속에 활용하여 빌딩, 도시 등 각종 사회 기반 시설에 대한 IoT 서비스에 적용할 수 있을 것으로 기대
ㅇ non-IP 네트워크에 연결된 센서까지도 적용할 수 있으므로, 대다수 센서 장비 업체들이 사용하는 non-IP 네트워크 환경에도 확장 적용하여 IoT 적용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대
ㅇ 국제 표준 기반의 사물인터넷 프로토콜 소프트웨어 스택 제공으로, 센서노드 및 소형 사물인터넷 기기 제조사, 플랫폼/서비스 제공업체를 포함하는 사물인터넷 기기 및 서비스 시장의 활성화를 기대

ㅇ Standard sensor message protocol for IoT service (ex. building, city ICT management)
ㅇ Various sensors with the non-IP network environment