KR101362384B1 - 웹 플랫폼을 이용한 아이피 기반 ＩｏＴ 사물 브라우징 방법 및 시스템 - Google Patents

웹 플랫폼을 이용한 아이피 기반 ＩｏＴ 사물 브라우징 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자원 제약적인 사물이 풍부한 UI 표현으로 브라우징할 수 있도록 하는 IoT 브라우징 방법 및 시스템에 관한 것으로,
상기 방법은 사용자 단말이 지능형 사물에 부착된 태그 정보를 인식하여 사물 도메인을 획득하는 단계; 상기 사용자 단말이 DDNS(Dynamic DNS) 서버를 통해 상기 사물 도메인에 대응되는 IP 주소를 검색하는 단계; 상기 검색된 IP 주소를 이용하여 지능형 사물에 내장된 경량 웹 서버에 접속하여 디폴트 웹 페이지를 획득하는 단계; 상기 사용자 단말이 고정 콘텐츠 공급 서버에 접속하여 풍부한 UI표현을 포함한 웹 페이지를 제공하기 위한 웹 템플릿 및 프레임 스크립트를 다운로드하는 단계; 및 상기 사용자 단말이 상기 지능형 사물에 내장된 CoAP(Constrained Application Protocol) 서버를 통해 상기 웹 템플릿 상에 표시될 사물의 실시간 정보를 획득하여, 풍부한 UI(User Interface) 표현으로 IoT(Internet of Things) 웹 브라우징을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

웹 플랫폼을 이용한 아이피 기반 ＩｏＴ 사물 브라우징 방법 및 시스템{The METHOD AND SYSTEM FOR BROWSING THINGS OF INTERNET OF THINGS ON IP USING WEB PLATFORM}
본 발명은 IoT(Internet of Things)에서, 사용자가 웹 브라우저를 통해 물리적인 사물을 풍부한 UI(User Interface) 표현으로 브라우징할 수 있도록 함으로써 종단 사용자가 풍부한 웹 경험을 할 수 있도록 하는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
IoT(Internet of Things)란 통신 가능한 모든 사물들을 네트워크에 연결하여 상호 통신 수행이 가능한 개념을 의미한다. 시스템적으로 인지할 수 있는 모든 객체는 Things 또는 Objects로 분류하며, 여기에는 RFID를 포함한 근거리 및 원거리 통신 기능을 탑재하고, 센서 등 데이터 생산 및 이용이 가능한 사물(또는 센서 노드) 또는 사람이 이에 포함될 수 있다.
인터넷은 IoT 환경으로의 진화와 Web 2.0 기술의 개발로 급속한 성장이 예측되고 있으며, 최근 트위터 및 페이스북 등의 인터넷 서비스가 모바일 장치까지 확대되어 모바일을 지원하는 웹페이지가 늘어나면서 모바일의 시스템 레벨 제어를 위한 기능도 HTML5의 표준안에 반영되고 있다. 따라서 인터넷은 컴퓨터만을 위한 네트워크를 넘어 모바일 및 임베디드 디바이스의 영역까지 확장되고 있으며, 막대한 양의 지능형 사물(예를 들어, 무선 센서, 엑츄에이터 또는 임베디드 디바이스)에 의해서 다양한 웹 콘텐츠가 생성 및 공유되고 있다. 이러한 인터넷 환경에서 웹 플랫폼은 정보를 수집하고 공유하기 위한 가장 큰 영향력을 가진 프로토콜로 많은 관심을 받고 있다.
기존의 인터넷은 자원(resource)이 충분한 컴퓨터와 같은 장치들 사이에서 사용되어 왔지만, 센서, RFID 등과 같은 사물간 통신까지 포함하도록 확장된 IoT 환경에서는 상대적으로 자원이 제한된 장치간의 통신을 기반으로 데이터를 송수신하여 사물로부터 정보를 얻거나 제어할 수 있어야 하므로 최소한의 자원으로 이를 지원하기 위한 기술이 필요하다. 따라서 사물 기반의 웹을 구현하기 위해서는 계산, 통신 및 스토리지 용량의 제한을 중요하게 고려해야 한다.
최근 마이크로 프로세서와 무선 통신 기술의 발전으로 IoT의 지능형 사물을 개발하기 위한 실질적 단계에 있으나, HTTP/TCP, HTML, JavaScript와 같은 기존 인터넷 환경의 웹 콘텐츠 기술을 센서네트워크와 같은 제한된 환경 및 디바이스에 적용하기에는 아직 무겁고 복잡하여 적합하지 않다. 이를 해결하고자 IETF CoRE(Constrained Resource Environment) 워킹그룹에서는 REST(Representational State Transfer) 기반으로 종단 장치 간 자원 공유를 지원하는 응용 프로토콜인 CoAP을 개발하였지만, 이는 UDP 바인딩을 이용하므로 TCP 기반의 통신을 기본으로 하는 기존의 웹 브라우저에서 현재 지원되지 않는 문제가 있다.
이에 본 발명에서는 자원이 제약적인 사물에서 모두 제공해야 하던 정적이고 무거운 고정 콘텐츠를 네트워크 시스템에 분산시켜서, 필요시에 네트워크 시스템에서 다운로드받아 쓸 수 있도록 함으로써, 사물은 동적이고 상대적으로 가벼운 동적 콘텐츠만을 제공함으로써, 사물의 자원 제약 사항 상관없이 항상 풍부한 UI표현으로 웹 브라우징을 가능하도록 하는 IoT 사물 브라우징 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 IoT 브라우징 방법은, 사용자 단말이 지능형 사물에 부착된 태그 정보를 인식한 후, DDNS(Dynamic DNS) 서버를 통해 태그 정보에 대응되는 사물 도메인의 주소를 파악하는 단계; 상기 사물 도메인의 주소를 기반으로 지능형 사물에 접속하여 디폴트 웹 페이지를 획득하는 단계; 상기 사용자 단말이 고정 콘텐츠 공급 서버에 접속하여 상기 디폴트 웹 페이지에 대한 고정 콘텐츠를 제공받는 단계; 및 상기 사용자 단말이 상기 지능형 사물을 통해 웹 페이지 상에 표시될 동적 콘텐츠를 획득하는 단계를 포함한다.
상기 고정 콘텐츠는 사물 스크립트, 웹 템플릿, 프레임 스크립트를 포함할 수 있다.
상기 고정 콘텐츠를 제공받는 단계는 상기 사용자 단말이 상기 고정 콘텐츠 공급 서버로부터 상기 디폴트 웹 페이지에 대응되는 사물 스크립트를 제공받아 사물 식별자와 출처 정보를 가지는 아이프레임을 생성하는 단계; 및 상기 사용자 단말이 상기 아이프레임의 사물 식별자와 출처 정보를 이용하여 고정 콘텐츠 공급 서버로부터 웹 템플릿과 프레임 스크립트를 제공받는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 고정 콘텐츠를 제공받는 단계는 상기 사용자 단말이 상기 사물 스크립트의 제어 하에 상기 고정 콘텐츠 공급 서버로부터 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치 정보를 제공받아 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 동적 콘텐츠를 획득하는 단계는 상기 프레임 스크립트가 상기 사물 스크립트에 사물의 실시간 정보 제공을 요청하는 단계; 상기 사물 스크립트가 상기 지능형 사물을 통해 사물의 실시간 정보를 획득하여 상기 프레임 스크립트에 제공하는 단계; 및 상기 프레임 스크립트가 사물의 실시간 정보를 상기 웹 템플릿 상에 디스플레이하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 지능형 사물을 통해 사물의 실시간 정보를 획득하여 상기 프레임 스크립트에 제공하는 단계는 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 사용 가능한 경우에는 상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 통해 상기 지능형 사물이 제공하는 사물의 실시간 정보를 획득하되, 상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 사용 불가능한 경우에는 XMLHttpRequest 객체를 통해 상기 지능형 사물이 제공하는 사물의 실시간 정보를 획득할 수 있다.
상기 사물 스크립트와 상기 프레임 스크립트는 HTML5 CDM API(Cross Document Messaging Application Programming Interface)가 구동되는 자바 스크립트이며, HTML5 CDM API를 통해 메시지를 송수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 IoT(Internet of Things) 브라우징 시스템은 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지와 상기 디폴트 웹 페이지에 대응되는 동적 콘텐츠를 제공하는 지능형 사물; 상기 디폴트 웹 페이지에 대응되는 고정 콘텐츠를 제공하는 고정 콘텐츠 공급 서버; 및 상기 지능형 사물에 접속하여 디폴트 웹 페이지를 획득하고, 상기 고정 콘텐츠 공급 서버를 통해 고정 콘텐츠를 획득한 후, 상기 지능형 사물을 통해서는 상기 동적 콘텐츠만을 획득하는 사용자 단말을 포함할 수 있다.
상기 지능형 사물은 HTTP(hypertext transfer protocol) 프로토콜을 이용하여 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지를 제공하는 경량 웹 서버; 및 CoAP(Constrained Application Protocol) 프로토콜을 이용하여 상기 동적 콘텐츠를 제공하는 CoAP 서버를 포함할 수 있다.
상기 경량 웹 서버는 웹 브라우저가 CoAP 통신이 불가능한 경우, 상기 CoAP 서버 대신에 상기 동적 콘텐츠를 제공하는 기능을 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말은 HTTP 프로토콜을 이용하여 상기 경량 웹 서버의 디폴트 웹 페이지와 상기 고정 콘텐츠 공급 서버의 정적 콘텐츠를 획득한 후, 정적 콘텐츠 제공을 요청하고 이에 응답하여 제공되는 정적 콘텐츠를 표시하는 웹 브라우저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은 상기 웹 브라우저의 요청 하에 CoAP 프로토콜을 이용하여 상기 CoAP 서버가 제공하는 동적 콘텐츠를 획득한 후, 상기 웹 브라우저에 제공하는 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 더 포함할 수 있다.
상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인은 NPAPI(Netscape Plugin Application Programming Interface) 플러그인과 Active-x 컨트롤러로써 동작하며, UDP 전송 스택과 CoAP 클라이언트 스택으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 웹 브라우저는 상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 이용할 수 없는 경우, XMLHttpRequest 객체를 통해 상기 경량 웹 서버에 접근하여 상기 동적 콘텐츠를 획득하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 IoT 브라우징 시스템은 상기 지능형 사물과의 CoAP 통신을 지원하는 WSCoAP(HTML5 WebSocket-based CoAP-CoAP) 프록시; 및 사물 인터넷 서비스를 제공하는 웹 사이트를 운영하면서, 상기 웹 사이트에 접근하는 사용자 단말에 상기 WSCoAP 프록시의 주소와, 상기 사용자 단말의 웹 브라우저와 상기 WSCoAP 프록시간 통신을 지원하는 웹 브라우저 CoAP 클라이언트를 제공하는 웹 어플리케이션 서버를 더 포함할 수 있다.
상기 WSCoAP 프록시는 UDP 기반의 CoAP 프로토콜을 통해 상기 지능형 사물과 CoAP 메시지를 송수신하는 UDP 소켓; 및 HTML5 기반의 웹 소켓 프로토콜을 통해 상기 사용자 단말과 WSCoAP 패킷을 송수신하며, 상기 WSCoAP 패킷과 상기 CoAP 메시지 간 메시지 변환 동작을 수행하는 웹 소켓을 포함할 수 있다.
상기 WSCoAP 패킷은 상기 CoAP 메시지의 목적지 주소에 대한 정보를 가지는 WSCoAP 헤더가 삽입된 CoAP 메시지이고, 상기 WSCoAP 헤더는 목적지 주소에 대한 길이 정보가 저장된 길이 필드와 목적지 주소가 저장된 목적지 주소 필드로 구성되는 것을 한다.
상기 사용자 단말은 HTTP 프로토콜을 이용하여 상기 경량 웹 서버의 디폴트 웹 페이지와 상기 고정 콘텐츠 공급 서버의 정적 콘텐츠를 획득한 후, 상기 웹 사이트에 접근하여 제공받은 상기 WSCoAP 프록시의 주소와 웹 브라우저 CoAP 클라이언트를 이용하여 상기 WSCoAP 프록시와 통신하여 상기 지능형 사물의 정적 콘텐츠를 획득하는 웹 브라우저를 포함할 수 있다.
상기 고정 콘텐츠 공급 서버는 다수의 사물 스크립트, 웹 템플릿, 및 프레임 스크립트를 포함하는 고정 콘텐츠; 상기 디폴트 페이지에 대응되는 사물 스크립트를 선택하여 상기 사용자 단말에 다운로드하는 사물 스크립트 제공부; 및 상기 사용자 단말에 다운로드된 사물 스크립트에 의해 획득된 사물 식별자와 출처를 기반으로 상기 웹 템플릿과 프레임 스크립트 중 하나를 선택하여 제공하는 템플릿 선택부를 포함할 수 있다.
상기 프레임 스크립트는 상기 사물 스크립트에 사물의 실시간 정보 제공을 요청하고, 이에 응답하여 수신되는 정적 콘텐츠를 웹 템플릿 상에 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임 스크립트와 상기 사물 스크립트는 HTML5 CDM API가 구동되는 자바 스크립트이며, HTML5 CDM API를 통해 메시지를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정 콘텐츠 공급 서버는 상기 사용자 단말에 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치 정보를 다운로드하여 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 설치하는 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에서는 멀티미디어, 웹 템플릿과 같은 정적이고 무거운 고정 콘텐츠를 자원이 충분한 별도의 서버에 분산시키고, 지능형 사물은 동적인 사물의 실시간 정보와 같은 동적이고 가벼운 동적 콘텐츠만 처리하도록 함으로써, 사물의 자원 제약 상황과 상관없이 사용자가 물리적인 사물을 풍부한 UI 표현을 포함하여 직접 브라우징할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에서는 HTML5 Cross Document Messaging API을 통하여 SOP(Same Origin Policy)에 위배되지 않고 웹 콘텐츠를 효과적으로 분산 관리하는 시스템을 제안하고, 사용자 단말의 웹 브라우저가 CoAP 프로토콜을 통해 지능형 사물과 통신할 수 있도록 대부분의 웹 브라우저와 연동되는 웹 플러그인을 제안한다. 그리고 사물의 웹 템플릿이 저장되는 고정 콘텐츠 공급 서버를 제안한다. 이에 본 발명은 PC 기반의 웹 브라우저와 모바일 웹 브라우저를 모두 지원할 수 있게 된다.
더하여, 본 발명에서는 NFC 기능이 있는 스마트폰, 기타 디바이스가 NFC Tag에 태깅함으로써 그 사물의 URL을 얻고 또는 QR코드 인식을 통하여 URL을 얻어서, 이를 기반으로 사용자가 사물을 브라우징 할 수 있도록 함으로써, 사용자 경험을 더욱 증대하여 줄 수 있도록 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 브라우징 시스템을 설명하기 위한 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 사물과 사용자 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도3는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 콘텐츠 공급 서버의 구성을 도시한 도면이다.
도4은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 브라우징 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도시한 도면이다.
도5은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 콘텐츠 다운로드 과정(S4)을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘텐츠 다운로드 과정(S5)을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도7은 HTML5 CDM API 기반의 메시지 송수신 방법을 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 브라우징 시스템을 설명하기 위한 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 WSCoAP 패킷을 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시 예에 따른 웹 플랫폼을 이용한 아이피 기반 IoT 사물 브라우징 기술 및 시스템과 이를 이용한 사용자 단말에 대하여 설명하기로 한다. 이하의 설명에서, 각 실시 예는 특허청구범위를 한정하는 것이 아니며, 이와 균등한 실시 예에 대한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서는 HTML5 웹 표준과 CoAP를 결합하여 종단 사용자에게 풍부한 웹 경험을 제공할 수 있도록 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 종단 사용자가 풍부한 UI표현을 이용하여 자원이 제약된 지능형 사물을 직접 브라우징 및 제어할 수 있도록 한다.
본 발명의 핵심은 자원이 제한된 사물에서 네트워크 부하와 물리적 자원을 절약할 수 있는 것으로, 웹 템플릿, 멀티미디어, 프레임 스크립트(또는 어플리케이션 코드), 사물 스크립트와 같은 풍부한 웹 인터페이스를 구성하는 고정 콘텐츠를 고정 콘텐츠 공급 서버라는 전용 서버에 저장한다. 그런 다음 사물 스크립트로, Ajax XMLHttpRequest 객체 또는 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 사용하여 CoAP 프로토콜로 지능형 사물과 통신하여 사물로부터 동적인 실시간 데이터를 얻어 웹상에 표시한다. 이에 의해, 물리적 사물이 풍부한 UI표현을 포함하여 사용자에 의해 직접 브라우징될 수 있고, 이에 따라 사용자 경험은 획기적으로 증대될 수 있다.
스마트 폰을 사용하는 종단 사용자들은 NFC와 QR 코드와 같은 태그를 통해 브라우징을 위한 사물 도메인 이름을 용이하게 획득하고, 이를 통해 물리적 사물과 손쉽게 상호작용할 수 있다. 또한 본 발명에서는 높은 호환성을 가지는 웹 브라우저 플러그인을 개발하여, 모든 웹 브라우저가 CoAP 프로토콜을 통해 지능형 사물들과 직접 연동될 수 있도록 한다.
본 발명에서는 고정 콘텐츠와 사물의 동적인 실시간 데이터를 구분하는 자원 분산 구조를 채택했기 때문에, HTML5 Cross Document Messaging API을 사용하여 크로스-도메인 통신에 대처하도록 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 브라우징 시스템을 설명하기 위한 도시한 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 DDNS(Dynamic DNS) 서버(1), 고정 콘텐츠 공급 서버(2), 이기종 네트워크 중계 장치(3), 지능형 사물(4), 및 사용자 단말(5) 등을 포함할 수 있다.
DDNS 서버(1)와 고정 콘텐츠 공급 서버(2)는 지능형 사물의 이동성을 지원하고, 지능형 사물(4)을 탐색할 때에 지능형 사물의 웹 인터페이스를 형상화하는 지능형 사물(4)의 프리젠테이션 메타데이터(presentation metadata)를 제공한다.
즉, DDNS 서버(1)는 사물에 부착된 NFC 태그 또는 QR 코드에 대응되는 사물 도메인에 대응되는 IP 주소를, 즉 해당 사물에 내장된 경량 웹 서버의 주소를 획득하여 사용자 단말(5)에 알려준다.
고정 콘텐츠 공급 서버(2)는 기존의 지능형 사물(4)에서 모두 제공해야만 했던 정적이고 무거운 콘텐츠를 분산 제공하기 위한 서버로, 사물의 웹 페이지에 공통적으로 적용되는 고정 웹 콘텐츠를 저장 및 관리하면서, 사용자 단말(5)의 필요시에 사용자 단말(5)에 제공하도록 한다. 이때, 고정 웹 콘텐츠는 사용자에게 사물의 풍부한 UI 표현을 제공하기 위한 역할을 하는 웹 템플릿, 사물의 실시간 정보를 제공을 요청하고 표시하기 위한 프레임 스크립트, 그리고 고정 콘텐츠 공급 서버(4)로부터 웹 템플릿 및 프레임 스크립트를 제공받고, 사물의 실시간 정보를 획득하는 사물 스크립트 등을 포함할 수 있다.
이기종 네트워크 중계 장치(3)는 이종의 네트워크인 지능형 사물(4)로 구성된 IP 기반 센서 네트워크와 기존의 인터넷(예를 들어, IP 네트워크)을 서로 연결하여, 지능형 사물(4)이 인터넷에 연결될 수 있도록 한다. 즉, 사용자 단말(5)로부터 IP 주소를 기반으로 지능형 사물(4)을 특정하여 사용자 단말(5)의 통신수행 요청을 수신 시, 통신 수행에 사용되는 HTTP, TCP, UDP, IP 헤더를 지능형 사물(4)(즉, 센서 네트워크)에 송신하기 위해 압축하고, 지능형 사물(4)로부터의 응답을 인터넷 상의 사용자 단말(5)로 송신하기 위해 압축 복원하는 기능을 수행한다.
지능형 사물(4)는 IP 기반 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드로 동작할 수 있으며, 센서와 엑츄에이터 중 적어도 하나를 내장하여 사물의 실시간 정보를 수집 및 제공하거나 사물의 동작을 제어한다. 특히, 지능형 사물(4)는 경량 웹 서버와 CoAP(Constrained Application Protocol) 서버를 구비하여, 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지는 HTTP(hypertext transfer protocol) 프로토콜을 통해 사용자 단말(5)에 제공하고, 사물의 실시간 정보는 CoAP 프로토콜을 통해 사용자 단말(5)에 제공하도록 한다.
사용자 단말(5)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 데스크 탑 등으로 구현되며, IoT를 탐색하는 사용자 입력 포인트로써, HTTP(hypertext transfer protocol) 프로토콜과 웹 브라우저 CoAP 플러그인 모두를 지원하여, HTTP(hypertext transfer protocol) 프로토콜을 통해서는 DDNS 서버(1), 고정 콘텐츠 공급 서버(2), 지능형 사물(4)의 경량 웹 서버와의 통신을 지원하고, CoAP 프로토콜을 통해서는 CoAP 서버와의 통신을 지원한다.
즉, 사용자 단말(5)는 자원 제한된 시스템에서 사용하기 위해 개발된 CoAP 프로토콜을 추가로 지원하고, 이를 통해 사물의 실시간 정보를 획득하도록 함으로써, 자원 제약 환경에 최적화된 데이터 통신이 수행될 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 IoT 브라우징 시스템은 자원이 제약적인 지능형 사물에서 모두 제공해야 하던 정적이고 무거운 콘텐츠를 고정 콘텐츠 공급 서버에 분산시키고, 지능형 사물은 CoAP 프로토콜을 통해 동적이고 상대적으로 가벼운 콘텐츠만을 사용자 단말에 제공하도록 함으로써, 사용자 단말(5)이 지능형 사물의 자원 제한 사항과 상관없이 항상 풍부한 UI표현으로 웹 브라우징을 할 수 있도록 한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 사물(4)과 사용자 단말(5)의 구성을 도시한 도면이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지능형 사물(4)은 센서 또는 액츄에이터(40), 경량 웹 서버(41) 및 CoAP 서버(42) 등을 포함할 수 있다.
센서 또는 액츄에이터(40)는 지능형 사물(4)에 내장되어 사물이 위치한 장소의 온도, 습도 등과 같은 환경 센싱 데이터 또는 사물 상태 정보와 같은 사물의 실시간 정보를 수집 및 제공하거나, 사물의 각종 동작을 제어한다.
경량 웹 서버(41)는 디폴트 웹 페이지에 대한 정보를 저장 및 제공하는 디폴트 웹 페이지 제공부(41a) 및 TCP(Transmission Control Protocol) 바인딩을 수행하는 TCP 바인딩부(41b)를 구비하여, TCP를 통해 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지를 제공한다. 즉, TCP 바인딩을 이용하여 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지를 제공하여 사물 브라우징을 위한 진입점으로써 동작한다.
또한, 경량 웹 서버(41)는 사용자 단말(5)이 CoAP(Constrained Application Protocol) 프로토콜을 지원하지 못하는 경우, CoAP 서버(42) 대신에 사물의 실시간 정보를 제공할 수도 있다.
다만, 경량 웹 서버(41)는 TCP와 HTTP 프로토콜을 사용하는 데, 이들 프로토콜은 센서네트워크와 같은 제한된 환경의 임베디드 시스템에서 사용하기에 상대적으로 무거운 프로토콜이므로, 헤더 압축을 필요로 한다.
반면, CoAP 서버(42)는 사물의 실시간 정보를 사용자 단말(5)에 제공하기 위한 사물 정보 제공부(42a) 및 UDP(User Datagram Protocol) 바인딩을 수행하는 UDP 바인딩부(42b)를 구비하여, UDP 기반의 CoAP 프로토콜을 통해 사용자 단말(5)에 사물의 실시간 정보를 제공한다.
이러한 CoAP 서버(42)는 경량 웹 서버(41)와 달리, UDP 바인딩을 이용하고 자원이 제한된 시스템에서 사용하기 위해 개발된 CoAP 프로토콜을 이용하여 데이터를 교환하므로, 별도의 헤더 압축을 필요로 하지 않는다.
참고로, CoAP 프토토콜을 통하여 데이터를 교환하기 위해서는 UDP 바인딩을 사용하여야 하지만 UDP 바인딩은 대부분의 웹 브라우저에 의해 지원되지 않아, 현재 대부분의 웹 브라우저는 CoAP 프로토콜을 즉시 구동할 수 없다. 그러나 오디오/비디오 및 실시간 웹 애플 어플리케이션의 필요가 증가되고 있으므로, UDP 바인딩이 얼마 지나지 않아 대부분의 웹 브라우저에서 구현될 것으로 예측되고 있다.
따라서 본 발명에서는 CoAP 클라이언트를 구동하기 위해 대부분의 웹 브라우저와 호환되는 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 제안하고, 사용자 단말(5)이 기존의 웹 브라우저(51) 이외에 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)을 더 포함하도록 한다.
웹 브라우저(51)는 TCP 기반의 HTTP 프로토콜을 지원하여, DDNS 서버(1)를 통해 사물 도메인의 주소를 파악하고, 사물 도메인 주소를 이용하여 경량 웹 서버(41)에 접속하여 디폴트 웹 페이지(HTTP)를 수신하고, 고정 콘텐츠 공급 서버(2)를 통해 디폴트 웹 페이지(HTTP)에 대응되는 각종 고정 콘텐츠(즉, 사물 스크립트, 웹 템플릿, 프레임 스크립트 등)을 제공받는 등의 동작을 수행한다. 즉, 웹 브라우저(51)는 정적이고 무거운 콘텐츠를 제공받는 역할을 한다.
웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)은 UDP 바인딩을 통해 사물(4)에 CoAP 서버(42)에 접속하여 사물의 실시간 정보를 제공받고, 이를 웹 브라우저(51)에 제공하는 역할을 한다. 즉, CoAP 프로토콜을 통해 상대적으로 동적이고 가벼운 콘텐츠를 제공받고, 이를 웹 브라우저(51)에 전달해준다.
이러한 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)은 Firefox, Chrome, Safari 또는 Opera 웹 브라우저를 위한 NPAPI(Netscape Plugin Application Programming Interface) 플러그인과 인터넷 익스플로러(Internet Explorer) 브라우저를 위한 Active-x 컨트롤러로써 동작하는 데, 이는 두 개의 프로토콜 스택, 즉, UDP 전송(transportation) 스택과 CoAP 클라이언트 스택으로 구성될 수 있을 것이다.
그리고 sendRequest(String:request type,String:resource path)라는 함수와 요청된 데이터가 사용가능할 때에 onReceive 이벤트를 수신하는 receive(int:status code,String:content)라는 이벤트 리스너를 통해 자바 스크립트(JavaScript)와 인터페이싱할 수 있다. 더하여, 웹 보안을 위한 상이한 출처의 자바 스크립트 요청을 허용하지 않는 SOP(Same Origin Policy)를 따르도록 한다.
다만, 사용자 단말(5)이 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 사용할 수 없는 경우(예를 들어, 사용자가 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치를 거절한 경우, 웹 브라우저(51)가 웹 브라우저 CoAP 플러그인 대신에 Ajax XMLHttpRequest 객체를 통해 사물(4)의 경량 웹 서버(41)와 통신하여 사물의 디폴트 자원과 사물의 실시간 정보 모두를 제공할 수 있도록 한다.
이러한 경우, 본 발명의 웹 브라우저(51)는 고정 콘텐츠 공급 서버(2)와 지능형 사물(4)로 분산된 웹 콘텐츠를 제공받아, SOP 문제를 발생할 수 있다. 이때, 본 발명에서는 웹 페이지끼리 메시지를 주고받을 수 있는 커뮤니케이션 API인 HTML5 CDM API(Cross Document Messaging Application Program Interface)를 이용하여 SOP 문제를 해결하도록 한다.
그 이유는, 첫째, HTML5 CDM API는 HTML5의 일부로 표준화될 예정인데, 이는 공식적으로 받아들여지고 널리 배포되는 것을 의미하므로, 정보 처리 상호 운영을 보장할 수 있고, 둘째, 사물의 경량 웹 서버와 고정 콘텐츠 공급 서버간의 상호작용을 필요로 하는 방법은 영구적으로 고정 콘텐츠 공급 서버의 도메인에서 검색되는 사물의 정보를 제한함으로 최대한 피해야 하는 데, 사물의 경량 웹 서버와 고정 콘텐츠 공급 서버간 상호작용을 필요로 하지 않기 때문이다. 또한, HTML5 CDM API는 크로스-도메인 요청을 수행하기 위한 사용자 허락을 필요로 하지 않으므로, 보다 나은 브라우징 경험을 보장할 수 있기 때문이다.
도3는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 콘텐츠 공급 서버(2)의 구성을 도시한 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고정 콘텐츠 공급 서버(4)는 다수의 웹 템플릿(21), 사물 스크립트(thing-script)(22), 라이브러리(libraries)(23), 템플릿 선택부(24), 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치부(25), 및 웹 서버(26) 등을 포함할 수 있다.
다수의 웹 템플릿(21)은 다수의 사물 각각에 대응되어 사용자에게 사물의 풍부한 UI 표현을 제공하기 위한 역할을 하는 웹 템플릿으로, 사물 스크립트와 통신하여 사물의 실시간 정보를 제공을 요청하고 이를 웹 템플릿 상에 표시하기 위한 프레임 스크립트, 오디오/비디오/이미지와 같은 멀티미디어 콘텐츠, HTML(hyper text markup language) 및 웹 문서의 일괄적인 스타일을 규정하는 CSS(cascading style sheets) 등을 포함할 수 있다.
사물 스크립트 제공부(22)는 각각의 사물에 대응되는 사물 스크립트를 구비하고, 사용자 단말(5)의 요청에 따라 사용자 단말(5)이 획득한 디폴트 페이지에 대응되는 사물 스크립트를 선택하여 다운로드한다.
이때의 사물 스크립트는 사용자 단말(5)의 웹 브라우저(51)에 다운로드되어 사용자 단말(5)이 특정 사물의 식별자(예를 들어, EPC(Electronic Product Code))와 출처(origin)를 파악하고, 이를 통해 고정 콘텐츠 공급 서버(4)로부터 상기 특정 사물에 대응되는 웹 템플릿을 제공받을 수 있도록 한다. 사물 식별자는 해당 사물을 위한 올바른 웹 템플릿을 선택할 때 사용하고, 사물의 출처는 사물 스크립트와 통신할 때 사용된다.
그리고 사물 스크립트는 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 통해 사물(4)과 통신하여 사물의 실시간 정보를 획득하도록 한다. 다만, 사용자 단말(5)에 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 설치되지 않은 경우에는 웹 브라우저 CoAP 플러그인 대신에 HTTP를 통한 Ajax XMLHttpRequest를 통해 사물과 통신하고 사물의 실시간 정보를 획득하도록 한다.
라이브러리(23)는 특정 어플리케이션을 위한 자바스크립트와 PHP((Personal Hypertext Preprocessor)의 API(Application Programming Interface)를 제공한다.
템플릿 선택부(24)는 사용자 단말(5)이 사물 식별자와 출처를 통보하여 웹 템플릿과 프레임 스크립트의 제공을 요청하면, 상기 사물 식별자와 출처를 기반으로 다수의 웹 템플릿(21)을 검색하여 사용자 단말(5)이 필요로 하는 웹 템플릿과 프레임 스크립트를 획득하여 사용자 단말(5)에 제공한다.
웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치부(25)는 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치 정보를 구비하고, 사용자 단말(5)에 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치 정보를 제공하여 사용자 단말(5)에 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 설치되도록 한다.
웹 서버(26)는 TCP 기반으로 한 HTTP 프로토콜을 이용하여 사용자 단말(5)과의 통신을 지원한다.
도4은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 브라우징 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도시한 도면이다.
먼저, 사용자는 사물을 통한 웹 브라우징을 위해, 사용자 단말(5)을 통해 지능형 사물(4)에 부착된 NFC 태그 또는 QR 코드를 읽어 사물 도메인을 획득한다(S1). 이때, 사용자 단말이 스마트 폰인 경우에는 폰 카메라 또는 NFC를 이용하여 QR 코드 또는 NFC 태그에 인코딩된 사물 URL를 인식할 수 있을 것이며, 데스크 탑인 경우에는 사물 카탈로그 및 수동 디바이스에서 이를 검색하거나, 또는 사물 표면에서 이를 검색 및 사용할 수 있을 것이다.
다만, 단계 S1은 사용자가 사물 도메인을 알고 있지만 가까이 있는 사물을 손쉽게 브라우징하고자 하는 경우, 사물 도메인을 알지 못할 경우에 한해 수행될 수 있으며, 만약 사용자가 기존 인터넷을 이용하듯이 도메인네임을 알고 있는 경우에는 생략될 수 있을 것이다.
그리고 사용자 단말(5)은 웹 브라우저(51)를 통해 DDNS 서버(1)에 접근하여 사물 도메인의 IP 주소를 파악한다, 즉 사물에 내장된 경량 웹 서버(41)의 IP 주소를 파악한다(S2).
그러고 나서, 사용자 단말(5)은 웹 브라우저(51)를 통해 사물 도메인의 IP 주소를 기반으로 사물에 내장된 웹 브라우저가 CoAP 통신이 불가능한 경우경량 웹 서버(41)에 접근하여, 사물의 경량 웹 서버(41)가 제공하는 디폴트 웹 페이지를 획득한다(S3).
본 발명의 디폴트 웹 페이지는 사물 브라우징을 위한 진입점으로써 동작하기 위한 것으로, 다음과 같은 절차를 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(5)의 웹 브라우저(51)가 사물의 경량 웹 서버(41)에 디폴트 웹 페이지 요청 메시지를 전송하면, 이는 이기종 네트워크 중계 장치(3)를 통해 프로토콜 압축이 되어 센서 네트워크 내부로 전달된 후 멀티 홉 네트워크 방식(multi-hop network fashion)으로 목적지 사물(즉, 목적지)에 도달하고, 목적지 사물은 이에 응답하여 디폴트 웹 페이지를 해당 사용자 단말(5)에 제공할 수 있다.
더하여, 디폴트 웹 페이지는 두개의 HTML 요소를 포함하는 데, 이 중 하나는 자바 스크립 요소로, 이의 소스는 고정 콘텐츠 공급 서버(2)에 위치된 자바스크립트 파일(JavaScript file)인 사물 스크립트이고, 나머지 하나는 사물의 EPC(Electronic Product Code )이다. 사물 각각에 고유한 사물-스크립트가 있으며, 사물의 EPC를 통해 구별될 수 있다.
그러고 나서, 사용자 단말(5)은 고정 콘텐츠 공급 서버(2)에 접근하여, S3을 통해 획득된 디폴트 웹 페이지에 대응되는 고정 콘텐츠(사물 스크립트, 웹 템플릿, 프레임 스크립트 등)를 다운로드한다. 즉, 본 발명의 사용자 단말(5)은 지능형 사물(4)이 아닌 고정 콘텐츠 공급 서버(2)로부터 풍부한 UI표현을 포함한 웹 페이지를 제공하기 위한 고정 콘텐츠를 다운로드하도록 한다(S4). 이러한 경우, 지능형 사물(4)의 사물의 실시간 정보와 같은 작은 동적 콘텐츠만 처리하면 되므로, 자원 제약적인 사물을 이용해서도 풍부한 UI 표현을 구현할 수 있게 된다.
그러고 나서, 사용자 단말(5)의 사물 스크립트는 프레임 스크립트의 요청에 따라 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 통해 지능형 사물(4)에 내장된 CoAP 서버가 제공하는 사물의 실시간 정보를 획득하고, 프레임 스크립트는 사물 스크립트를 통해 획득된 사물의 실시간 정보를 웹 템플릿 상에 표시한다(S5).
다만, S5에서 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 사용할 수 없는 경우, 사물 스크립트는 웹 브라우저 CoAP 플러그인 대신에 경량 웹 서버(41)와 통신할 수 있도록 하는 XMLHttpRequest 객체를 불러와, 이를 통해 지능형 사물(4)에 내장된 경량 웹 서버(41)가 제공하는 사물의 실시간 정보를 획득하도록 한다. 즉, 본 발명에서는 사용자 단말(5)이 여러 가지 환경적 요인에 의해 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 사용할 수 없을 경우에도, 사물의 실시간 정보를 획득할 수 있도록 함으로써, 동작의 신뢰성을 안정적으로 확보하도록 한다.
도5은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 콘텐츠 다운로드 과정(S4)을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 사용자 단말(5)의 웹 브라우저(51)는 사물의 디폴트 웹 페이지에 포함된 사물 식별자를 키로 하여 고정 콘텐츠 공급 서버(2)에서 사물 스크립트를 다운로드한다(S41).
그리고 사물 스크립트를 이용하여 투과형 아이프레임(iframe)을 생성한다(S42). 아이프레임은 고정 콘텐츠 공급 서버(2)의 템플릿 선택부(24)를 지시하는 "src" 속성을 지니며 두개의 쿼리 파라미터로 사물 식별자와 출처(origin)를 가진다. 사물 식별자는 해당 사물을 위한 올바른 웹 템플릿을 선택할 때 사용하고, 사물 출처는 사물 스크립트와 통신할 때 사용된다.
그리고 웹 브라우저(51)는 Application/x-jscoap 타입의 오브젝트를 핸들링하기 위해서 어떠한 라이브러리(윈도우를 위한 npJSCoAP.dll 또는 리눅스를 위한 npJSCoAP.so for Linux)를 사용해야 하는지 알기 위해 시스템 레지스트리를 체크한다(S43).
만약, 사용자 단말(4)내에 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 아직 설치되지 않았다면, 이는 Application/x-jscoap 오브젝트를 핸들링하기 위한 라이브러리가 없다는 것을 의미하므로, 사물 스크립트는 사용자 단말(5)이 고정 콘텐츠 공급 서버(2)에서 필요한 플러그인을 다운로드 및 설치한 후, 웹 브라우저 CoAP 플러그인의 플러그인 식별자로 CoAP을 가지는 Application/x-jscoap 타입의 객체를 생성한다(S44). 다만, 사용자가 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치를 거부할 경우, 사물의 실시간 정보를 검색하기 위해 HTTP를 거쳐 Ajax XMLHttpRequest 객체를 사용하도록 한다.
그러고 나서, 웹 브라우저(51)는 아이프레임에 포함된 두개의 쿼리 파라미터를 이용하여 고정 콘텐츠 공급 서버(2)로부터 디폴트 웹 페이지에 상응하는 웹 템플릿과 프레임 스크립트를 획득한다(S45). 이때, 웹 템플릿은 종단 사용자에게 사물의 풍부한 UI 표현을 제공하기 위한 역할을 담당하고, 프레임 스크립트는 사물 스크립트와 통신하여 아이프레임 상에 표시될 사물의 실시간 정보를 획득할 수 있도록 한다. 다만, 사물 스크립트와 차별화를 위해 이하에서는 프레임 스크립트를 프레임 스크립트로 명명하기로 한다.
본 발명의 아이프레임은 투명하게 설계되어 종단사용자가 웹 브라우저에서 의식하지 못하도록 표현되므로, 종단 사용자들은 아이프레임을 의식하지 않고, 사물로부터 직접 오는 웹 인터페이스로 인식하여 풍부한 UI표현을 경험하게 된다.
또한, 사물 스크립트와 프레임 스크립트 모두 자바 스크립트이며, 앞서 설명된 HTML5 CDM API를 기반으로 통신하여 SOP 문제를 해결한다. 따라서 아이프레임은 풍부한 UI를 표현하고, 사물의 실시간 정보를 검색하기 위해 사물 스크립트와 통신하는 데 모두 이용된다.
이와 같이, 본 발명에서는 고정 콘텐츠 공급 서버(2)라는 별도의 서버를 두어, 기존에 사물에서 모두 제공해야 했던 고정 콘텐츠가 이를 통해 제공될 수 있도록 한다. 그 결과, 사물의 자원 제약적인 상황에 상관없이 사용자는 항상 풍부한 UI 표현을 제공받을 수 있게 된다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘텐츠 다운로드 과정(S5)을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 사물의 실시간 정보가 필요한 때에 프레임 스크립트는 사물 스크립트에 정보 제공을 요청한다(S51).
이때, 프레임 스크립트와 사물 스크립트는 HTML5 CDM API를 기반으로 통신하는 데, 이는 도7의 메시지 송수신 방법을 따를 수 있다. 도7을 참고하면 HTML5 CDM API의 Postmessage 메쏘드는 두개의 입력 파라미터로 보낼 메시지 타입(get-info)과 목적지의 출처(origin)와 함께 사용됨을 알 수 있다. 보낼 메시지 타입(get-info)은 사물의 실시간 정보 요청 메시지이고, 목적지의 출처(<?php echo $thingOrigin; ?>)는 사물의 출처를 나타내기 위해 프로토콜 방식과 도메인 이름 모두를 포함한다. 그리고 HTML5 CDM API 메시지를 수신하기 위해, 리시버는 JavaScript Window 객체에 onMessage event listener를 추가하고, 수신 데이터를 처리하기에 앞서 메시지의 출처를 검증한다.
단계 S1을 통해 프레임 스크립트의 정보 제공 요청 메시지를 수신한 사물 스크립트는 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 호출한 후(S52), 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)을 통해 사물(4)의 CoAP 서버(42)로부터 제공되는 사물의 실시간 정보를 획득한다(S53).
그러고 나서, 사물 스크립트는 사물의 실시간 정보를 프레임 스크립트에 전달하여(S55), 프레임 스크립트가 사물의 실시간 정보를 웹 템플릿의 풍부한 UI 표현상에 디스플레이하도록 한다(S56).
그러나, 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)의 사용이 불가능한 경우에는, 사물 스크립트는 XMLHttpRequest 객체를 통해 CoAP 서버(42) 대신에 경량 웹 서버(41)에 사물의 실시간 정보를 제공을 요청하고, 경량 웹 서버(41)가 제공하는 사물의 실시간 정보를 획득하도록 한다(S55).
참고로, 사물 스크립트는 고정 콘텐츠 공급 서버(2)로부터 다운로드되나, 자바 스크립트 소스는 동일한 서버에 존재할 필요가 없기 때문에 사물의 도메인에서 기인할 수 있다. 따라서 프레임 스크립트와 달리 사물 스크립트가 사물 도메인에 사물의 정보를 요청하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에서는 자원 제약적인 환경에 최적화된 CoAP 프로토콜을 이용하여 사물(4)와 통신하여 웹 페이지 상에 표시될 사물의 실시간 정보를 획득하도록 함으로써, 불필요한 네트워크 부하가 발생하는 것을 사전에 방지하되, CoAP 프로토콜을 사용할 수 없는 경우에는 XMLHttpRequest 객체가 이를 대체할 수 있도록 함으로써, 네트워크 시스템의 신뢰성도 안전하게 확보할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에서는 사용자 단말(5) 대신에 다른 네트워크 장치가 CoAP 통신을 지원할 수 있도록 할 수 있도록 프록시(proxy) 장치를 제안하여, 사용자 단말(5)에 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)이 설치되지 못한 경우에는, 사용자 단말(5)의 웹 브라우저가 CoAP 프로토콜을 이용한 통신을 수행하도록 할 수 도 있다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 브라우징 시스템을 설명하기 위한 도시한 도면이다.
도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 브라우징 시스템은, 사용자 단말(5) 이외의 네트워크 장치에 구비되어, 사용자 단말(5)의 웹 브라우저가 직접 지능형 사물(4)과 CoAP 통신하면서 지능형 사물(4)의 동적 콘텐츠를 수집할 수 있도록 하는 WSCoAP(HTML5 WebSocket-based CoAP-CoAP) 프록시(6), 사물 인터넷 서비스를 제공하는 웹 사이트를 운영하면서, 사용자 단말(5)이 상기 웹 사이트에 접근할 때에 WSCoAP 프록시(6)의 주소를 제공하고, WSCoAP 프록시(6)와 통신할 수 있는 웹 브라우저 CoAP 클라이언트를 사용자 단말(5)의 웹 브라우저(51)에 다운로드하여, 웹 브라우저(51)가 WSCoAP 프록시(6)를 통해 지능형 사물(4)과 CoAP 통신할 수 있도록 하는 웹 어플리케이션 서버(7)를 더 포함할 수 있다.
WSCoAP 프록시(6)는 HTML5 웹 소켓(WebSocket)에 기반한 CoAP-CoAP 프록시로, 웹 소켓(61)과 UDP 소켓(62)으로 구성될 수 있다. 웹 소켓(61)는 HTML5 기반의 웹 소켓 프로토콜을 통해 사용자 단말(5)과 WSCoAP 패킷을 송수신하면서 WSCoAP 패킷과 CoAP 메시지 간 변환 동작을 수행하고, UDP 소켓(62)는 UDP 기반의 CoAP 프로토콜에 따라 지능형 사물(4)과 CoAP 메시지를 송수신한다.
참고로, 본 발명의 WSCoAP 패킷은 도9에 도시된 바와 같이, WSCoAP 헤더(110)와 CoAP 메시지(120)로 구성되는 데, WSCoAP 헤더(110)는 CoAP 메시지(110)의 시작 부분에 삽입되어 CoAP 메시지의 목적지 주소에 대한 정보를 알려주기 위한 것으로, 목적지 주소 길이에 대한 정보를 가지는 길이 필드(111)와 목적지 주소에 대한 정보를 가지는 목적지 주소 필드(112)로 구성될 수 있다.
이에 WSCoAP 프록시(6)가 사용자 단말(5)의 웹 브라우저(51)가 전송하는 WSCoAP 패킷을 수신하면, 웹 소켓(61)는 수신된 WSCoAP 패킷(100)의 WSCoAP 헤더(110)를 읽어 CoAP 메시지의 전송 목적지를 파악하고, WSCoAP 패킷(100)에 삽입된 WSCoAP 헤더(110)를 제거하여 CoAP 메시지를 획득한다. 그러면, CoAP 메시지는 UDP 소켓(62)을 통해 전송 목적지에 해당하는 지능형 사물(4)에 전달된다. 그 결과, 사용자 단말(5)은 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)가 아닌 웹 브라우저(51)가 지능형 사물(4)과 CoAP 통신을 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 WSCoAP 프록시(6)는 다양한 네트워크 장치 모두에 구비될 수 있으나, UDP 프로토콜의 네트워크 에지(edge)에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 이기종 네트워크 중계 장치(3)와 같이 목적지 센서 노드에 대응되는 네트워크 장치에 구비되는 것이 가장 바람직하다.
이와 같은 WSCoAP 프록시(6) 또는 WSCoAP 프록시(6)를 구비하는 네트워크 장치의 주소는 사물 인터넷 서비스를 제공하는 웹 사이트를 운영하는 웹 어플리케이션 서버(7)에 의해 사전 획득되며, 웹 클라이언트에 의해 알려지거나 미리 구성될 필요가 없다.
사용자 단말(5)이 웹 어플리케이션 서버(7)의 웹 사이트에 접속하면, 웹 어플리케이션 서버(7)는 웹 브라우저(51)와 WSCoAP 프록시(6)간 통신을 지원하는 웹 브라우저 CoAP 클라이언트를 사용자 단말(5)의 웹 브라우저(51)에 다운로드하여, 웹 브라우저(51)가 WSCoAP 프록시(6)를 통해 지능형 사물(4)의 CoAP 서버(42)와 통신할 수 있도록 한다.
이에 웹 어플리케이션 서버(7)는 자신의 웹 어플리케이션에서 사물 자원을 활용하기 위한 CoAP 엔진을 구현할 필요가 없으며, HTML5 기반의 웹 소켓 프로토콜은 비동기적이며 양방향성을 가지는 프로토콜이기 때문에, CoAP 프로토콜의 기본 기능들을 지원하며, CoAP 기능이 웹상에서 제공될 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명에서는 사용자 단말(5)을 대신하여 사용자 단말(5)의 CoAP 통신을 지원하기 위한 프록시(proxy) 장치를 제안하여, 사용자 단말(5)에 웹 브라우저 CoAP 플러그인(52)이 설치되지 못한 경우에도, 사용자 단말(5)가 CoAP 프로토콜을 이용한 통신을 수행하도록 할 수 도 있다.
상기의 실시예들을 참고하면, 지능형 사물과 사용자 단말간 CoAP 통신을 지원하기 위한 본 발명의 IoT 브라우징 시스템은 다양한 형태로 구성될 수 있음을 알 수 있다. 이에 이하에서와 같이, IoT 브라우징 시스템의 구현 형태에 따라 지능형 사물과 사용자 단말간 CoAP 통신 방법 또한 다양하게 가변될 수 있음은 당연할 것이다.
(a) 지능형 사물(4)에 대응하는 WSCoAP 프록시(6)가 존재하는 경우, 사용자 단말(5)는 WSCoAP 프록시(6)를 통해 지능형 사물(4)과 CoAP 통신하면서 지능형 사물(4)의 동적 콘텐츠를 수집하도록 한다.
(b) 지능형 사물(4)에 대응하는 WSCoAP 프록시(6)가 없고 사용자 단말(5)에 웹 브라우저 CoAP 플러그인(51)이 설치된 경우, 사용자 단말(5)은 CoAP 플러그인(51)을 통하여 CoAP 통신으로 지능형 사물(4)의 동적 콘텐츠를 수집하도록 한다.
(c) 지능형 사물(4)에 대응하는 WSCoAP 프록시(6)가 없고 사용자 단말(5)에도 웹 브라우저 CoAP 플러그인(51)이 설치되지 않은 경우, XMLHttpRequest 객체를 통하여 경량 웹서버로부터의 동적 콘텐츠를 수집하도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 사용자 단말이 지능형 사물에 부착된 태그 정보를 인식한 후, DDNS(Dynamic DNS) 서버를 통해 태그 정보에 대응되는 사물 도메인의 주소를 파악하는 단계;
    상기 사물 도메인의 주소를 기반으로 지능형 사물에 접속하여 디폴트 웹 페이지를 획득하는 단계;
    상기 사용자 단말이 고정 콘텐츠 공급 서버에 접속하여 상기 디폴트 웹 페이지에 대한 고정 콘텐츠를 제공받는 단계; 및
    상기 사용자 단말이 상기 지능형 사물을 통해 웹 페이지 상에 표시될 동적 콘텐츠를 획득하는 단계를 포함하는 IoT 브라우징 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 콘텐츠는
    사물 스크립트, 웹 템플릿, 프레임 스크립트를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고정 콘텐츠를 제공받는 단계는
    상기 사용자 단말이 상기 고정 콘텐츠 공급 서버로부터 상기 디폴트 웹 페이지에 대응되는 사물 스크립트를 제공받아 사물 식별자와 출처 정보를 가지는 아이프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 사용자 단말이 상기 아이프레임의 사물 식별자와 출처 정보를 이용하여 고정 콘텐츠 공급 서버로부터 웹 템플릿과 프레임 스크립트를 제공받는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고정 콘텐츠를 제공받는 단계는
    상기 사용자 단말이 상기 사물 스크립트의 제어 하에 상기 고정 콘텐츠 공급 서버로부터 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치 정보를 제공받아 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 동적 콘텐츠를 획득하는 단계는
    상기 프레임 스크립트가 상기 사물 스크립트에 사물의 실시간 정보 제공을 요청하는 단계; 및
    상기 사물 스크립트가 상기 지능형 사물을 통해 사물의 실시간 정보를 획득하여 상기 프레임 스크립트에 제공하는 단계; 및
    상기 프레임 스크립트가 사물의 실시간 정보를 상기 웹 템플릿 상에 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지능형 사물을 통해 사물의 실시간 정보를 획득하여 상기 프레임 스크립트에 제공하는 단계는
    상기 지능형 사물에 대응하는 WSCoAP(HTML5 WebSocket-based CoAP-CoAP) 프록시가 존재하는 경우, 상기 사용자 단말이 상기 WSCoAP 프록시를 통해 상기 지능형 사물과 CoAP 통신하여 사물의 실시간 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 지능형 사물을 통해 사물의 실시간 정보를 획득하여 상기 프레임 스크립트에 제공하는 단계는
    상기 지능형 사물에 대응하는 WSCoAP(HTML5 WebSocket-based CoAP-CoAP) 프록시가 없고, 상기 사용자 단말에 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 설치된 경우, 상기 사용자 단말이 상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 통해 상기 지능형 사물과 CoAP 통신하여 사물의 실시간 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 지능형 사물을 통해 사물의 실시간 정보를 획득하여 상기 프레임 스크립트에 제공하는 단계는
    상기 지능형 사물에 대응하는 WSCoAP(HTML5 WebSocket-based CoAP-CoAP) 프록시와 상기 사용자 단말에 설치된 웹 브라우저 CoAP 플러그인이 없는 경우, 상기 사용자 단말이 XMLHttpRequest 객체를 통해 상기 지능형 사물이 제공하는 사물의 실시간 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 사물 스크립트와 상기 프레임 스크립트는
    HTML5 CDM API(Cross Document Messaging Application Programming Interface)가 구동되는 자바 스크립트이며, HTML5 CDM API를 통해 메시지를 송수신하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 방법.
  10. 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지와 상기 디폴트 웹 페이지에 대응되는 동적 콘텐츠를 제공하는 지능형 사물;
    상기 디폴트 웹 페이지에 대응되는 고정 콘텐츠를 제공하는 고정 콘텐츠 공급 서버; 및
    상기 지능형 사물에 접속하여 디폴트 웹 페이지를 획득하고, 상기 고정 콘텐츠 공급 서버를 통해 고정 콘텐츠를 획득한 후, 상기 지능형 사물을 통해서는 상기 동적 콘텐츠만을 획득하는 사용자 단말을 포함하는 IoT(Internet of Things) 브라우징 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 지능형 사물은
    HTTP(hypertext transfer protocol) 프로토콜을 이용하여 사물 도메인의 디폴트 웹 페이지를 제공하는 경량 웹 서버; 및
    CoAP(Constrained Application Protocol) 프로토콜을 이용하여 상기 동적 콘텐츠를 제공하는 CoAP 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 경량 웹 서버는
    웹 브라우저가 CoAP 통신이 불가능한 경우, 상기 CoAP 서버 대신에 상기 동적 콘텐츠를 제공하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 사용자 단말은
    HTTP 프로토콜을 이용하여 상기 경량 웹 서버의 디폴트 웹 페이지와 상기 고정 콘텐츠 공급 서버의 정적 콘텐츠를 획득한 후, 정적 콘텐츠 제공을 요청하고 이에 응답하여 제공되는 정적 콘텐츠를 표시하는 웹 브라우저를 포함하는 IoT 브라우징 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 사용자 단말은
    상기 웹 브라우저의 요청 하에 CoAP 프로토콜을 이용하여 상기 CoAP 서버가 제공하는 동적 콘텐츠를 획득한 후, 상기 웹 브라우저에 제공하는 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인은
    NPAPI(Netscape Plugin Application Programming Interface) 플러그인과 Active-x 컨트롤러로써 동작하며, UDP 전송 스택과 CoAP 클라이언트 스택으로 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 웹 브라우저는
    상기 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 이용할 수 없는 경우, XMLHttpRequest 객체를 통해 상기 경량 웹 서버에 접근하여 상기 동적 콘텐츠를 획득하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 지능형 사물과의 CoAP 통신을 지원하는 WSCoAP(HTML5 WebSocket-based CoAP-CoAP) 프록시; 및
    사물 인터넷 서비스를 제공하는 웹 사이트를 운영하면서, 상기 웹 사이트에 접근하는 사용자 단말에 상기 WSCoAP 프록시의 주소와, 상기 사용자 단말의 웹 브라우저와 상기 WSCoAP 프록시간 통신을 지원하는 웹 브라우저 CoAP 클라이언트를 제공하는 웹 어플리케이션 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 WSCoAP 프록시는
    UDP 기반의 CoAP 프로토콜을 통해 상기 지능형 사물과 CoAP 메시지를 송수신하는 UDP 소켓; 및
    HTML5 기반의 웹 소켓 프로토콜을 통해 상기 사용자 단말과 WSCoAP 패킷을 송수신하며, 상기 WSCoAP 패킷과 상기 CoAP 메시지 간 메시지 변환 동작을 수행하는 웹 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 WSCoAP 패킷은
    상기 CoAP 메시지의 목적지 주소에 대한 정보를 가지는 WSCoAP 헤더가 삽입된 CoAP 메시지이고, 상기 WSCoAP 헤더는 목적지 주소에 대한 길이 정보가 저장된 길이 필드와 목적지 주소가 저장된 목적지 주소 필드로 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 상기 사용자 단말은
    HTTP 프로토콜을 이용하여 상기 경량 웹 서버의 디폴트 웹 페이지와 상기 고정 콘텐츠 공급 서버의 정적 콘텐츠를 획득한 후, 상기 웹 사이트에 접근하여 제공받은 상기 WSCoAP 프록시의 주소와 웹 브라우저 CoAP 클라이언트를 이용하여 상기 WSCoAP 프록시와 통신하여 상기 지능형 사물의 정적 콘텐츠를 획득하는 웹 브라우저를 포함하는 IoT 브라우징 시스템.
  21. 제10항에 있어서, 상기 고정 콘텐츠 공급 서버는
    다수의 사물 스크립트, 웹 템플릿, 및 프레임 스크립트를 포함하는 고정 콘텐츠;
    상기 디폴트 페이지에 대응되는 사물 스크립트를 선택하여 상기 사용자 단말에 다운로드하는 사물 스크립트 제공부; 및
    상기 사용자 단말에 다운로드된 사물 스크립트에 의해 획득된 사물 식별자와 출처를 기반으로 상기 웹 템플릿과 프레임 스크립트 중 하나를 선택하여 제공하는 템플릿 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 프레임 스크립트는
    상기 사물 스크립트에 사물의 실시간 정보 제공을 요청하고, 이에 응답하여 수신되는 정적 콘텐츠를 웹 템플릿 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 프레임 스크립트와 상기 사물 스크립트는
    HTML5 CDM API가 구동되는 자바 스크립트이며, HTML5 CDM API를 통해 메시지를 송수신하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
  24. 제21항에 있어서, 상기 고정 콘텐츠 공급 서버는
    상기 사용자 단말에 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치 정보를 다운로드하여 웹 브라우저 CoAP 플러그인을 설치하는 웹 브라우저 CoAP 플러그인 설치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 브라우징 시스템.
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