KR101975681B1 - 클라우드 컴퓨팅 환경에서 ＩｏＴ 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 실내 또는 실외의 지정된 장소에 설치되어 주변의 환경측정 데이터들을 획득하고, 상기 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 디바이스와, 각 IoT 디바이스와 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 IoT 디바이스로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하고, 상기 통신망을 통해 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함함으로써, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 실내 또는 실외의 지정된 장소에 설치된 각 IoT 디바이스의 주변 환경측정 데이터들을 실시간으로 모니터링(Monitoring)할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근에 생활수준이 향상되고 건강에 대한 관심이 증대됨에 따라 각 개인들이 거주하는 실내의 환경과 외부 활동을 하는 야외의 환경에 대한 관심이 증가되고 있다.
이에 따라, 실내와 야외의 환경 상태에 대한 정보, 예를 들어 온도, 습도, 기압, 산소 농도, 이산화탄소 농도 등과 같은 정보의 제공에 대한 요구도 증대되고 있다. 이러한 환경 정보는 실내의 환경 상태를 보다 쾌적하게 제어하는데 이용되거나, 야외 환경 상태에 따라 외부 활동을 선택하는데 이용되기도 한다.
그러나, 종래에는 이러한 실내 및 야외 환경에 대한 정보를 제공하는 수단이 매우 미비하였다. 예를 들어, 실내 환경의 경우, 에어컨이나 공기 청정기 등에 구비된 온도 표시기나 오염도 표시기를 통해, 또는 건물의 공조 시설을 이루는 관리 시스템에 구비된 별도의 표시장치를 통해 간단한 환경 정보를 제공하는 정도였고, 야외 환경의 경우, 건물 외부나 별도의 시설물(가로등, 표지판) 등에 설치되는 대형 디스플레이장치를 통해 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 먼지 농도 등의 간단한 정보를 표시하여 불특정의 주변 통행인들에게만 일방적인 정보를 전달하는 정도에 머물렀다.
이에 따라, 종래에는 얻을 수 있는 환경 정보가 온도나 오염도 정도에 불과하였고, 환경 정보를 얻을 수 있는 사용자도 해당 표시수단 주변의 일부 사람들로 국한되었기 때문에, 각 개인이 원하는 임의의 장소에서 원하는 다양한 환경 정보를 제공받을 수가 없었고, 이로 인해 환경 정보로서의 활용가치 및 활용도가 떨어지는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 최근 건물 외부나 시설물에 설치된 센서를 이용하여 호수, 공원 등의 야외 공간의 환경 정보를 수집하여 인터넷을 통해 사용자에게 제공하는 모니터링 시스템이 개발되고 있다.
그러나, 현재까지 개발된 모니터링 시스템 역시 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 먼지 농도 등의 단순한 야외 환경 정보만을 제공하며, 따라서 여러 환경 정보가 종합적으로 반영된 체감 정보를 사용자에게 효과적으로 제공할 수 있는 수단이 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치된 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 디바이스를 이용하여 해당 특정 장소 주변의 환경측정 데이터들(예컨대, 온도, 습도, 미세먼지, 초미세먼지 등)을 실시간 및/또는 주기적으로 획득함과 아울러 통신망을 통해 각 IoT 디바이스와 연결된 외부의 클라우드 서버를 이용하여 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리함과 아울러 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공함으로써, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치된 각 IoT 디바이스의 주변 환경측정 데이터들을 실시간으로 모니터링(Monitoring)할 수 있도록 한 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 실내 또는 실외의 지정된 장소에 설치되어 주변의 환경측정 데이터들을 획득하고, 상기 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 디바이스; 및 각 IoT 디바이스와 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 IoT 디바이스로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하고, 상기 통신망을 통해 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
여기서, 각 IoT 디바이스를 통해 획득된 환경측정 데이터들을 각 IoT 디바이스에 대한 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 서로 다른 비트율로 인코딩된 채널을 통해 메타데이터를 부여하여 이를 클라우드 호환 프로토콜에 해당하는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터로 변환하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 IoT 게이트웨이 장치를 더 포함함이 바람직하다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 상기 IoT 게이트웨이 장치로부터 변환된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 기반으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리함과 아울러 관리자가 각 IoT 디바이스의 주변 환경정보를 실시간 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 IoT 게이트웨이 장치는, 실내 또는 실외의 지정된 장소에 설치된 각 IoT 디바이스와 유선 또는 무선으로 연결되어 각 IoT 디바이스로부터 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 수신 받을 수 있도록 연결시켜주는 IoT 디바이스 연결모듈; 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 암호화함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 저장 및 전송하는 데이터 처리모듈; 및 상기 데이터 처리모듈로부터 암호화되어 전송된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 제공받아 통신망을 통해 외부의 클라이언트 단말 또는 상기 클라우드 서버로 전송될 수 있도록 연결시켜주는 응용서비스 연결모듈을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 데이터 처리모듈은, 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 서로 다른 비트율로 인코딩된 채널을 통해 메타데이터를 부여하고 이를 암호화하여 상기 응용서비스 연결모듈로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 데이터 처리모듈의 제어에 따라 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 대응되는 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기기식별정보 DB를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 데이터 처리모듈은, 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 상기 기기식별정보 DB에 미리 저장된 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 대응되는 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 비교하여 일치할 경우, 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 채널별로 분리한 후, 서로 다른 비트율을 갖도록 병렬로 인코딩된 각 채널을 통해 메타데이터를 부여하고 이를 암호화하여 상기 응용서비스 연결모듈로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 기기식별정보 DB 또는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 별도의 환경측정정보 DB에 접근하는 쿼리를 감시하고, 불법적인 DB 접근에 대하여 차단되도록 제어하는 DB 접근제어모듈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어모듈은, 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 접근하는 쿼리 정보를 감시하는 DB 접근감시부; 상기 DB 접근감시부로부터 감시된 쿼리 정보를 분석하여 데이터 접근명령어들을 확인한 후, 상기 확인된 데이터 접근명령어들과 별도의 블랙리스트 DB에 미리 저장된 불법적인 접근명령어의 일치여부에 따라 해당 쿼리에 대한 해당 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 접근을 허용 또는 차단하는 DB 접근차단부; 및 상기 DB 접근감시부 및 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어하는 DB 접근제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근차단부는, 상기 블랙리스트 DB에 상기 확인된 데이터 접근명령어와 일치하는 불법적인 데이터 접근명령어가 존재할 경우, 상기 DB 접근제어부의 제어에 따라 해당 데이터 접근명령어에 대응되는 쿼리에 미리 설정된 특정코드를 부여하고, 상기 특정코드가 부여된 쿼리를 삭제함과 아울러 해당 접근 사용자 정보와 접근 IP 주소정보를 상기 블랙리스트 DB에 저장하여 블랙리스트 정보가 업데이트 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 블랙리스트 DB에 미리 저장된 불법적인 데이터 접근명령어는, 불법적인 데이터 생성 명령어, 불법적인 데이터 수정 명령어, 및 불법적인 데이터 삭제 명령어 중 적어도 하나에 해당하는 명령어로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 외부의 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버로부터 전송된 사용자 고유식별정보와 함께 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB 접근 요청을 위한 메시지를 제공받아 이를 분석하여 사용자 고유식별정보를 추출한 후, 상기 추출된 사용자 고유식별정보와 별도의 사용자정보 DB에 미리 저장된 사용자 고유식별정보의 일치여부에 따라 별도의 사용권한 DB에 미리 저장된 해당 사용자 고유식별정보의 사용자 접근권한 레벨에 대응되는 특정 액세스 키를 해당 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 상기 외부의 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버로부터 전송된 특정 액세스 키와 함께 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터 접근을 위한 메시지를 제공받아 이를 분석하여 특정 액세스 키를 추출한 후, 상기 추출된 특정 액세스 키와 상기 사용권한 DB에 미리 저장된 특정 액세스 키의 일치여부에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 접근이 허용 또는 차단되도록 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 상기 사용권한 DB에 상기 추출된 특정 액세스 키와 일치하는 특정 액세스 키가 존재할 경우, 해당 특정 액세스 키에 부여된 사용자 접근권한 레벨에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터 접근이 허용되도록 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 해당 특정 액세스 키에 부여된 사용자 접근권한 레벨에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터 접근을 허용한 후 데이터 액세스 결과정보를 실시간으로 확인하고, 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보와 별도의 보안정책 DB에 미리 저장된 불법적인 데이터 액세스 결과정보의 일치여부에 따라 해당 특정 액세스 키에 의한 해당 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 재접근이 허용 또는 차단되도록 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 상기 보안정책 DB에 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보와 일치하는 불법적인 데이터 액세스 결과정보가 존재할 경우, 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보에 해당하는 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터를 삭제한 후, 별도의 백업 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB를 이용하여 상기 삭제된 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터를 불법적인 데이터 액세스 이전의 데이터로 복원함과 아울러 해당 특정 액세스 키에 의한 해당 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 재접근이 차단되도록 별도의 사용자정보 DB에 저장된 해당 특정 액세스 키에 대응되는 사용자 고유식별정보의 사용자 접근권한 레벨을 삭제할 수 있다.
바람직하게, 상기 보안정책 DB에 미리 저장된 불법적인 데이터 액세스 결과정보는, 불법적인 데이터 생성, 불법적인 데이터 수정, 및 불법적인 데이터 삭제 중 적어도 하나에 해당하는 데이터 액세스 결과정보로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 상기 외부의 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버를 통해 해당 사용자 고유식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 관리자에 의해 부여된 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 대한 사용자 접근권한 레벨과 함께 상기 사용자정보 DB에 사용자 고유식별정보별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 대한 사용자 접근권한 레벨에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 접근 가능한 적어도 하나의 특정 액세스 키를 사용자 접근권한 레벨별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 DB 접근제어부는, 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터를 별도의 백업 기기식별정보 DB 또는 백업 환경측정정보 DB에 주기적으로 백업 저장되도록 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 데이터 처리모듈은, 상기 암호화된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 별도의 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리되도록 제어함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 응용서비스 연결모듈을 통해 상기 외부의 클라이언트 단말로 전송되도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 데이터 처리모듈과 연동하여 상기 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 외부의 클라이언트 단말을 통해 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 저장되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 실시간으로 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시되도록 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 클라이언트 단말을 통해 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 암호화되어 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화하고 이를 실시간으로 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시되도록 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 외부의 클라이언트 단말을 통해 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 클라이언트 단말을 통해 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 저장되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 실시간 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시할 수 있는 환경측정 모니터링관련 클라우드 어플리케이션을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 각 IoT 디바이스는, 주변의 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 주변의 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 미세먼지 센서, 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 초미세먼지 센서, 연기 센서, 일산화탄소 센서, 이산화탄소 센서, 오존 센서, 초음파 센서, 움직임 감지 센서, 조명 센서, 조도 센서, 가전기기, 또는 도어락 중 적어도 하나의 디바이스를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 각 IoT 디바이스는, 현재 위치 및 해발고도를 측정하기 위한 위치 및 고도 측정모듈을 더 포함하고, 상기 위치 및 고도 측정모듈을 통해 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보와 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 상기 클라우드 서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스의 위치 및 고도 측정모듈로부터 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 각 IoT 디바이스별로 위치 및 해발고도에 따른 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스로부터 전송된 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보와 미리 저장된 GIS(Geographic Information System) 맵(Map)을 매칭하여 관리자가 정확하게 각 IoT 디바이스의 현재 위치에 대한 환경측정 정보를 실시간 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 위치 및 고도 측정모듈은, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 각 IoT 디바이스의 일측에 장착되고, 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보를 저장하는 기기식별모듈; 및 상기 기기식별모듈을 판독하여 상기 기기식별모듈에 저장되는 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보를 인지하는 기기판독모듈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 기기판독모듈은, 상기 인지된 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 함께 현재 위치 및 해발고도 정보를 상기 클라우드 서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 상기 기기판독모듈로부터 전송된 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 함께 현재 위치 및 해발고도 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 고유한 기기식별정보에 대응되는 기 설정된 IoT 디바이스를 검색하고, 상기 검색된 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보를 업데이트(Update)하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 주기적 또는 실시간으로 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 외부의 기상청 관리서버와 연동하여 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 각 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보를 주기적 또는 실시간으로 상기 기상청 관리서버에 전송할 수 있다.
바람직하게, 각 IoT 디바이스 또는 상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스를 통해 획득된 환경측정 데이터들을 주기적 또는 실시간으로 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말에 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 관리자 또는 사용자 단말은, 미리 설치된 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 서비스를 통해 각 IoT 디바이스 또는 상기 클라우드 서버로부터 전송된 환경측정 데이터들을 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 IoT 디바이스를 관리하는 기 설정된 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라우드 서버는, 상기 기 설정된 클라이언트 단말을 통해 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 기 설정된 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 클라우드 서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 클라우드 서버에 암호화되어 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 기 설정된 클라이언트 단말은, 상기 클라우드 서버에서 다운로드된 환경측정 모니터링관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 클라우드 서버에 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 통신망은, 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN)으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템에 따르면, 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치된 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 디바이스를 이용하여 해당 특정 장소 주변의 환경측정 데이터들(예컨대, 온도, 습도, 미세먼지, 초미세먼지 등)을 실시간 및/또는 주기적으로 획득함과 아울러 통신망을 통해 각 IoT 디바이스와 연결된 외부의 클라우드 서버를 이용하여 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리함과 아울러 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공함으로써, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치된 각 IoT 디바이스의 주변 환경측정 데이터들을 실시간으로 모니터링(Monitoring)할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치의 DB 접근제어모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 관리자 단말, 사용자 단말 또는 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치의 DB 접근제어모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 관리자 단말, 사용자 단말 또는 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치의 DB 접근제어모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 관리자 단말, 사용자 단말 또는 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템은, 크게 크게 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 디바이스(100-1 내지 100-N), 및 클라우드 서버(200) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템은 IoT 게이트웨이 장치(300) 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)는 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치되어 있으며, 통신망(10)을 통해 클라우드 서버(200)와 연결되어 있다.
이때, 통신망(10)은 예컨대, 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN)으로 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 이더넷(Ethernet) 또는 이동 통신망 등으로 이루어질 수 있으며, 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망일 수도 있으며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(WiFi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선망일 수도 있다.
상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)가 클라우드 서버(200)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망 일 수도 있다.
만약, 통신망(10)이 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망, 5G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 통신망(10)은 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)와 클라우드 서버(200) 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.
또한, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)는 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치되어 주변의 환경측정 데이터들을 획득하고, 상기 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 유선 및/또는 무선으로 클라우드 서버(200)에 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)는 예컨대, 주변의 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 주변의 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 미세먼지 센서, 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 초미세먼지 센서, 연기 센서, 일산화탄소 센서, 이산화탄소 센서, 오존 센서, 초음파 센서, 움직임 감지 센서, 조명 센서, 조도 센서, 가전기기, 또는 도어락 중 적어도 하나의 디바이스를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 상기 온도 센서는 공기 중의 온도를 측정하기 위한 센서로서, 주위 온도 변화에 따라 내부 저항값이 변화하는 써미스터 소자가 사용될 수 있다. 상기 써미스터 소자는 부특성 써미스터(NTC thermister), 정특성 써미스터(PTC thermistor) 또는 임계특성 써미스터(CRT)일 수 있다.
이러한 상기 온도 센서는 써미스터 소자를 이용한 접촉식 온도센서로 구성함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 열전대 센서, 바이메탈, IC 온도센서 및 비접촉식 센서인 적외선 센서 등으로 이루어질 수 있다.
상기 습도 센서는 보통 수분에 의한 감습 물질의 전기적 성질의 변화를 이용하여 습도를 측정하게 된다. 이러한 상기 습도 센서는 크게 저항형 습도 센서와 정전용량형 습도 센서로 구분할 수 있으며, 가전제품 및 모바일뿐만 아니라 자동차 및 의료기기, 공기 정화 시스템 및 자동 냉난방 시스템을 최적의 상태로 만들어 주기 위해 광범위하게 적용되고 있다.
상기 저항형 습도 센서는 습도에 의해 변화되는 저항의 변화를 이용하여 습도를 측정한다. 이 저항형 습도 센서는 정전용량형 습도 센서에 비해 상대적으로 가격 경쟁력이 있어 많이 사용되었다.
그러나, 최근에는 정전용량형 습도 센서도 반도체 기판에 원칩(one chip) 형태로 제조가 가능해짐에 따라 상기 저항형 습도 센서 대비 가격 경쟁력 우위를 확보할 수 있어 사용이 증가하는 추세이다. 특히, 정전용량형 습도 센서는 저항형 습도 센서에 비하여 신뢰성이 우수하면서도 센서 특성이 선형적이고 온도의 영향이 적다는 장점이 있다.
이와 같은 정전용량형 습도 센서는 감습막에 흡착되는 물 분자량에 따라 정전용량이 변화되는 원리를 이용한 센서로서, 수분이 흡수되면 유전율이 변하는 폴리이미드(polyimide)나 세라믹(ceramic) 등의 감습 물질을 유전체로 하는 캐패시터(Capacitor) 형태로 동작하게 된다. 즉, 습도를 감지하는 감습층이 존재하고 이러한 감습층을 통해 수분이 유입되면서 유전율이 달라지고 이에 따라 정전용량이 변하는 것을 감지하는 원리이다.
상기 미세먼지 센서는 입경 약 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 센서로서, 예컨대, 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 또는 일산화탄소 중 적어도 하나의 대기오염 물질을 측정할 수 있다.
상기 초미세먼지 센서는 입경 약 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 센서로서, 예컨대, 초미세먼지에 포함되어 있는 총탄소, 유기탄소 및 원소탄소를 측정할 수 있다.
추가적으로, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)는 현재 위치 및 해발고도를 측정하기 위한 위치 및 고도 측정모듈(110)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 위치 및 고도 측정모듈(110)을 통해 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보와 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 클라우드 서버(200)로 전송할 수 있다.
또한, 위치 및 고도 측정모듈(110)은 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성(미도시)을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부(미도시)를 포함함이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 위치 및 고도 측정모듈(110)의 GPS 수신부를 통해 상기 GPS 위성에서 발사하는 신호를 전달받아 기준 시각과 신호전달 시간의 차이로 위성과의 거리를 계산하여 현재 위치의 해발고도 정보를 획득함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 현재의 기압을 표준 대기압과 비교하여 산출한 해발고도를 표시하는 기압식 고도계, 소리를 땅 위에서 발사하여 반사음이 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정, 그 소리의 속도로 고도를 알아내는 음향 고도계, 전자 펄스를 이용하는 대지 고도계 등을 이용하여 현재의 해발고도를 측정할 수도 있다.
더욱이, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 일측에 장착되어 해당 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보를 저장하는 기기식별모듈(120)과, 기기식별모듈(120)을 판독하여 기기식별모듈(120)에 저장되는 해당 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보를 인지하는 기기판독모듈(130)을 더 포함할 수도 있다.
여기서, 기기식별모듈(120)은 예컨대, RFID(Radio Frequency IDentification) 전자태그로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 기기판독모듈(130)은 상기 인지된 해당 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보와 함께 현재 위치 및 해발고도 정보를 클라우드 서버(200)로 전송할 수 있다.
이러한 기기판독모듈(130)은 RFID 전자태그를 판독하여 해당 RFID 전자태그에 저장되는 해당 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 기기식별정보를 인지하는 전자태그 리더기(Reader)로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)로부터 획득된 환경측정 데이터들을 비롯하여 위치 및 고도 측정모듈(110)로부터 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보와 고유한 기기식별정보 등을 저장하는 저장모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 저장모듈에는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지할 수 있다.
이러한 상기 저장모듈은 예컨대, 플래시 메모리 타입(Flash Memory type), 하드디스크 타입(Hard Disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
다른 한편, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보는 예컨대, 기기의 이름, 기기의 비밀번호, 기기의 일련번호, 기기의 종류, 기기의 제조회사, 기기의 MAC(Media Access Control) 주소, 기기의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 기기의 모델 및 기기의 버전, 기기의 비밀키, PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 기기의 인증 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 기기를 식별할 수 있는 모든 기기 식별 정보들을 포함할 수도 있다.
그리고, 클라우드 서버(200)는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)와 통신망(10)을 통해 연결되어 있으며, 통신망(10)을 통해 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
또한, 클라우드 서버(200)는 통신망(10)을 통해 외부의 클라이언트 단말(40)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 기능을 수행한다.
또한, 클라우드 서버(200)는 후술하는 IoT 게이트웨이 장치(300)로부터 변환된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들을 기반으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리함과 아울러 관리자가 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 주변 환경정보를 실시간 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 위치 및 고도 측정모듈(110)로부터 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 각 IoT 디바이스별로 위치 및 해발고도에 따른 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 현재 위치 및 해발고도 정보와 미리 저장된 GIS(Geographic Information System) 맵(Map)을 매칭하여 관리자가 정확하게 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 현재 위치에 대한 환경측정 정보를 실시간 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 기기판독모듈(130)로부터 전송된 해당 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보와 함께 현재 위치 및 해발고도 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 고유한 기기식별정보에 대응되는 기 설정된 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)를 검색하고, 상기 검색된 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 현재 위치 및 해발고도 정보를 업데이트(Update)하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 주기적 및/또는 실시간으로 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 외부의 기상청 관리서버(400)와 연동하여 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 각 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보를 주기적 및/또는 실시간으로 기상청 관리서버(400)에 전송할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200) 및/또는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)를 통해 획득된 환경측정 데이터들을 주기적 및/또는 실시간으로 기 설정된 관리자 단말(20) 및/또는 사용자 단말(30)에 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 관리자 단말(20) 및/또는 사용자 단말(30)은 미리 설치된 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 서비스를 통해 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N) 및/또는 클라우드 서버(200)로부터 전송된 환경측정 데이터들을 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)를 관리하는 기 설정된 클라이언트 단말(40)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)는 상기 기 설정된 클라이언트 단말(40)을 통해 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 다운로드(Download)받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 기 설정된 클라이언트 단말(40)은 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 클라우드 서버(200)로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 클라우드 서버(200)에 암호화되어 저장된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 기 설정된 클라이언트 단말(40)은 클라우드 서버(200)에서 다운로드된 환경측정 모니터링관련 클라우드 어플리케이션을 통해 클라우드 서버(200)에 저장된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 클라우드 서버(200)는 네트워크상에서 관리자가 소지한 복수의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)과 통신망(10)을 통해 연결되어 복수의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)에게 시스템 자원(이는 OS, CPU, 메모리, 저장장치 등을 포함하는 개념이다)을 제공하는 물리적 장비로, 클라우드 서비스 환경에서는 복수의 서버가 네트워크상에서 복수의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)과 연결되며, 이때 클라우드 서버(200)는 다수의 서버들을 포함하는 개념으로 도시된 것이며, 예컨대, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 게스트 머신을 통해 복수의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)이 시스템 자원을 사용할 수 있도록 분배하게 된다. 이러한 사항들은 공지의 일반적인 개념들로 이해될 수 있다.
이때, 상기 클라우드(Cloud) 서비스 환경이란, 인터넷 기반(클라우드)의 컴퓨팅(Computing) 기술을 의미한다. 이러한 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)은 컴퓨터 네트워크 구성도에서 인터넷을 구름으로 표현하는 것으로, 숨겨진 복잡한 인프라(Infra) 구조를 가지며 IT 관련된 기능들이 서비스 형태로 제공되는 컴퓨팅 스타일을 갖는다. 사용자들은 인터넷을 이용하여 클라우드 컴퓨팅으로부터 제공되는 서비스를 이용할 수 있다.
또한, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 가상화 컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 주문형 서비스(on-demand) 컴퓨팅 등과 같이 다양한 컴퓨팅 개념과 통신 기술이 혼합되어 적용된 것으로, 통상적으로 다수의 컴퓨터들로 구성되는 복수의 데이터센터를 가상화 기술로 통합하여 하나의 가상 컴퓨터 또는 서비스를 구현하고, 사용자가 이에 접속하여 각종 소프트웨어, 보안 솔루션 및 컴퓨팅 능력 등을 주문형 서비스(on-demand) 방식으로 제공하는 기술을 의미한다.
즉, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 '인터넷을 통한 IT자원의 온디맨드 아웃소싱 서비스'로서, 개인용 컴퓨터나 기업의 서버에 개별적으로 저장하던 프로그램이나 문서를 인터넷 기반의 가상 서버(Server) 또는 스토리지(Storage)에 저장하고, 개인용 컴퓨터를 비롯한 다양한 단말을 이용하여 웹브라우저 등의 클라우드 어플리케이션(Application)을 구동함으로써, 사용자가 원하는 작업을 수행할 수 있도록 하는 방식이다.
이때, 사용자들은 클라우드 어플리케이션, 스토리지, OS 및 보안 등의 컴퓨팅 자원을 원하는 시점에 원하는 만큼만 골라서 사용할 수 있고, 사용량에 기반하여 대가를 지불하면 된다.
상기와 같은 클라우드 서버(200)는 적어도 하나의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스(Cloud Computing Service)를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
즉, 클라우드 서버(200)는 적어도 하나의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)에 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서버로서, 적어도 하나의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)이 요청하는 컴퓨팅 자원을 통신망(10)을 통해 제공해준다. 클라우드 서버(200)는 적어도 하나의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)이 요청하는 디바이스(Device)를 이용하도록 하기 위한 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 클라우드 서버(200)에는 예컨대, 애플리케이션 프로그램 파일, 게임 프로그램 파일, 텍스트 데이터 파일, 문서 파일, 그림 파일, 음악 파일, 동영상 파일 및 바코드 파일 등과 같은 대용량 데이터를 제공하는 사업자(콘텐츠 제공자)로부터 제공된 파일들을 저장하는 다수의 저장장치 즉, 스토리지(Storage)를 구비한다.
그리고, IoT 게이트웨이 장치(300)는 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치되어 있으며, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)를 통해 획득된 환경측정 데이터들을 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)에 대한 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 서로 다른 비트율로 인코딩된 채널을 통해 메타데이터를 부여하여 이를 클라우드 호환 프로토콜에 해당하는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터로 변환하여 클라우드 서버(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 IoT 게이트웨이 장치(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 IoT 디바이스 연결모듈(310), 데이터 처리모듈(320), 및 응용서비스 연결모듈(330) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치(300)는 기기식별정보 DB(340), 환경측정정보 DB(345), DB 접근제어모듈(350) 등을 더 포함할 수도 있다. 한편, 도 2 및 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치(300)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 적용된 IoT 게이트웨이 장치(300)의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
IoT 디바이스 연결모듈(310)은 실내 및/또는 실외의 지정된 특정 장소에 설치된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)와 유선 및/또는 무선으로 연결되어 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)로부터 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 수신 받을 수 있도록 연결시켜주는 기능을 수행한다.
데이터 처리모듈(320)은 IoT 디바이스 연결모듈(310)로부터 수신되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 암호화함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 저장 및 전송하는 기능을 수행한다.
또한, 데이터 처리모듈(320)은 IoT 디바이스 연결모듈(310)로부터 수신되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 서로 다른 비트율로 인코딩된 채널을 통해 메타데이터를 부여하고 이를 암호화하여 응용서비스 연결모듈(330)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 데이터 처리모듈(320)은 IoT 디바이스 연결모듈(310)로부터 수신되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 별도의 기기식별정보 DB(340)에 미리 저장된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보와 대응되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보와 비교하여 일치할 경우, IoT 디바이스 연결모듈(310)로부터 수신되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 채널별로 분리한 후, 서로 다른 비트율을 갖도록 병렬로 인코딩된 각 채널을 통해 메타데이터를 부여하고 이를 암호화하여 응용서비스 연결모듈(330)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 데이터 처리모듈(320)은 상기 암호화된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 별도의 기기식별정보 DB(340)에 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 데이터 처리모듈(320)은 상기 암호화된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 응용서비스 연결모듈(330)을 통해 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30), 클라이언트 단말(40) 및/또는 클라우드 서버(200)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
응용서비스 연결모듈(330)은 데이터 처리모듈(320)로부터 암호화되어 전송된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 제공받아 통신망(10)을 통해 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30), 클라이언트 단말(40) 및/또는 클라우드 서버(200)로 전송될 수 있도록 연결시켜주는 기능을 수행한다.
또한, 응용서비스 연결모듈(330)은 데이터 처리모듈(320)과 연동하여 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 및/또는 클라이언트 단말(40)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하며, 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 및/또는 클라이언트 단말(40)을 통해 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 저장되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 실시간으로 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시되도록 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 응용서비스 연결모듈(330)은 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 및/또는 클라이언트 단말(40)을 통해 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 전송된 복호화 키를 이용하여 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 암호화되어 저장된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화하고 이를 실시간으로 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시되도록 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 응용서비스 연결모듈(330)은 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 및/또는 클라이언트 단말(40)을 통해 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 저장된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보 복호화할 수 있는 복호화 키를 다운로드(Download)받을 수 있도록 클라우드 웹서비스(Cloud Web Service)를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 응용서비스 연결모듈(330)은 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 및/또는 클라이언트 단말(40)을 통해 기기식별정보 DB(340) 및 환경측정정보 DB(345)에 저장되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 실시간 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시할 수 있는 환경측정 모니터링관련 클라우드 어플리케이션을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 응용서비스 연결모듈(330)은 상기 암호화된 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들과 고유한 기기식별정보가 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 및/또는 클라이언트 단말(40)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 외부의 클라우드 서버(200)에 주기적 및/또는 실시간으로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
기기식별정보 DB(340)는 데이터 처리모듈(320)의 제어에 따라 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보와 대응되는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 고유한 기기식별정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
여기서, 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)에 대한 고유한 기기식별정보는 예컨대, IoT 디바이스의 이름, IoT 디바이스의 비밀번호, IoT 디바이스의 일련번호, IoT 디바이스의 종류, IoT 디바이스의 제조회사, IoT 디바이스의 MAC(Media Access Control) 주소, IoT 디바이스의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, IoT 디바이스의 모델 및 IoT 디바이스의 버전, IoT 디바이스의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 IoT 디바이스의 인증 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함함이 바람직하다.
환경측정정보 DB(345)는 각 IoT 디바이스(100-1 내지 100-N)의 환경측정 데이터들을 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
그리고, DB 접근제어모듈(350)은 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 접근하는 쿼리를 감시하고, 불법적인 DB 접근에 대하여 차단되도록 제어하는 기능을 수행한다.
이러한 DB 접근제어모듈(350)은 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 접근하는 쿼리 정보를 감시하는 DB 접근감시부(351)와, DB 접근감시부(351)로부터 감시된 쿼리 정보를 분석하여 데이터 접근명령어들을 확인한 후, 상기 확인된 데이터 접근명령어들과 별도의 블랙리스트 DB(352)에 미리 저장된 불법적인 접근명령어의 일치여부에 따라 해당 쿼리에 대한 해당 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)의 데이터 접근을 허용 또는 차단하는 DB 접근차단부(353)와, DB 접근감시부(351) 및 DB 접근차단부(353)의 동작을 제어하는 DB 접근제어부(354) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, DB 접근차단부(353)는 블랙리스트 DB(352)에 상기 확인된 데이터 접근명령어와 일치하는 불법적인 데이터 접근명령어가 존재할 경우, DB 접근제어부(354)의 제어에 따라 해당 데이터 접근명령어에 대응되는 쿼리에 미리 설정된 특정코드를 부여하고, 상기 특정코드가 부여된 쿼리를 삭제함과 아울러 해당 접근 사용자 정보와 접근 IP 주소정보를 블랙리스트 DB(352)에 저장하여 블랙리스트 정보가 업데이트 되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 블랙리스트 DB(352)에 미리 저장된 불법적인 데이터 접근명령어는 예컨대, 불법적인 데이터 생성 명령어, 불법적인 데이터 수정 명령어, 및 불법적인 데이터 삭제 명령어 중 적어도 하나에 해당하는 명령어로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, DB 접근제어부(354)는 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30), 클라이언트 단말(40) 및/또는 클라우드 서버(200)로부터 전송된 사용자 고유식별정보와 함께 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345) 접근 요청을 위한 메시지를 제공받아 이를 분석하여 사용자 고유식별정보를 추출한 후, 상기 추출된 사용자 고유식별정보와 별도의 사용자정보 DB(355)에 미리 저장된 사용자 고유식별정보의 일치여부에 따라 별도의 사용권한 DB(356)에 미리 저장된 해당 사용자 고유식별정보의 사용자 접근권한 레벨에 대응되는 특정 액세스 키를 해당 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30), 클라이언트 단말(40) 및/또는 클라우드 서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, DB 접근제어부(354)는 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30), 클라이언트 단말(40) 및/또는 클라우드 서버(200)로부터 전송된 특정 액세스 키와 함께 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 저장된 데이터 접근을 위한 메시지를 제공받아 이를 분석하여 특정 액세스 키를 추출한 후, 상기 추출된 특정 액세스 키와 사용권한 DB(356)에 미리 저장된 특정 액세스 키의 일치여부에 따라 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)의 데이터 접근이 허용 또는 차단되도록 DB 접근차단부(353)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, DB 접근제어부(354)는 사용권한 DB(356)에 상기 추출된 특정 액세스 키와 일치하는 특정 액세스 키가 존재할 경우, 해당 특정 액세스 키에 부여된 사용자 접근권한 레벨에 따라 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 저장된 데이터 접근이 허용되도록 DB 접근차단부(353)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, DB 접근제어부(354)는 해당 특정 액세스 키에 부여된 사용자 접근권한 레벨에 따라 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 저장된 데이터 접근을 허용한 후 데이터 액세스 결과정보를 실시간으로 확인하고, 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보와 별도의 보안정책 DB(357)에 미리 저장된 불법적인 데이터 액세스 결과정보의 일치여부에 따라 해당 특정 액세스 키에 의한 해당 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)의 데이터 재접근이 허용 또는 차단되도록 DB 접근차단부(353)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, DB 접근제어부(354)는 보안정책 DB(357)에 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보와 일치하는 불법적인 데이터 액세스 결과정보가 존재할 경우, 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보에 해당하는 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)의 데이터를 삭제한 후, 별도의 백업 기기식별정보 DB(358) 및/또는 백업 환경측정정보 DB(359)를 이용하여 상기 삭제된 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)의 데이터를 불법적인 데이터 액세스 이전의 데이터로 복원함과 아울러 해당 특정 액세스 키에 의한 해당 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)의 데이터 재접근이 차단되도록 별도의 사용자정보 DB(355)에 저장된 해당 특정 액세스 키에 대응되는 사용자 고유식별정보의 사용자 접근권한 레벨을 삭제하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 보안정책 DB(357)에 미리 저장된 불법적인 데이터 액세스 결과정보는 예컨대, 불법적인 데이터 생성, 불법적인 데이터 수정, 및 불법적인 데이터 삭제 중 적어도 하나에 해당하는 데이터 액세스 결과정보로 이루어짐이 바람직하다.
또한, DB 접근제어부(354)는 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30), 클라이언트 단말(40) 및/또는 클라우드 서버(200)를 통해 해당 사용자 고유식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 관리자에 의해 부여된 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 대한 사용자 접근권한 레벨과 함께 사용자정보 DB(355)에 사용자 고유식별정보별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, DB 접근제어부(354)는 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 대한 사용자 접근권한 레벨에 따라 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 접근 가능한 적어도 하나의 특정 액세스 키를 사용자 접근권한 레벨별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, DB 접근제어부(354)는 기기식별정보 DB(340) 및/또는 환경측정정보 DB(345)에 저장된 데이터를 별도의 백업 기기식별정보 DB(358) 및/또는 백업 환경측정정보 DB(359)에 각각 주기적으로 백업 저장되도록 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 외부의 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)은 무선 인터넷 또는 휴대 인터넷을 통하여 통신하는 스마트폰(Smart Phone), 스마트 패드(Smart Pad) 또는 스마트 노트(Smart Note) 중 적어도 어느 하나의 이동 단말 장치로 이루어짐이 바람직하며, 이외에도 개인용 PC, 노트북 PC, 팜(Palm) PC, 모바일 게임기(Mobile play-station), 통신 기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 태블릿 PC, 아이패드(iPad) 등 클라우드 서버(200)에 접속하기 위한 사용자 인터페이스를 갖는 모든 유무선 가전/통신 장치를 포괄적으로 의미할 수 있다.
이러한 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)은 도 4에 도시된 바와 같이, 무선 통신모듈(21), A/V(Audio/Video) 입력모듈(22), 사용자 입력모듈(23), 센싱모듈(24), 출력모듈(25), 저장모듈(26), 인터페이스 모듈(27), 단말 제어모듈(28) 및 전원모듈(29) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
무선 통신모듈(21)은 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)과 환경측정 관리서버(200) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 통신모듈(21)은 방송 수신 모듈(21a), 이동 통신 모듈(21b), 무선 인터넷 모듈(21c), 근거리 통신 모듈(21d) 및 위치 정보 모듈(21e) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(21a)은 다양한 방송채널(예컨대, 위성채널, 지상파채널 등)을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송신호(예컨대, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호 등) 및/또는 방송관련 정보를 수신한다.
이동 통신 모듈(21b)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성 콜(call) 신호, 화상 통화 콜 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(21c)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 기술로는 예컨대, WLAN(Wi-Fi), Wibro, Wimax, HSDPA, LTE 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(21d)은 근거리 통신을 위한 모듈로서, 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 또는 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신 등이 이용될 수 있다.
위치 정보 모듈(21e)은 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 등을 이용하여 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말 제어모듈(28)의 제어에 따라 전술한 무선 통신모듈(21) 및/또는 유선 통신모듈(미도시)을 통해 저장모듈(26)에 저장된 특정 어플리케이션 프로그램을 이용하여 클라우드 서버(200)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
A/V 입력모듈(22)은 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 모듈로서, 기본적으로 카메라부(22a)와 마이크부(22b) 등이 포함될 수 있다. 카메라부(22a)는 화상통화모드 또는 촬영모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 마이크부(22b)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드 등에서 마이크로폰에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성데이터로 처리한다.
사용자 입력모듈(23)은 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 모듈로서, 특히 출력모듈(25)의 디스플레이부(25a)를 통해 표시되는 네트워크 감시 정보들 중 어느 하나에 대한 선택 신호를 입력하는 기능을 수행하며, 예컨대, 사용자의 터치에 의하여 입력되는 터치 패널(정압/정전) 형식이거나 별도의 입력 장치(예컨대, 키 패드 돔 스위치, 조그 휠, 조그 스위치 등)를 이용하여 입력될 수 있다.
센싱모듈(24)은 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 개폐 상태, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 위치, 사용자 접촉 유무, 특정 부위에 대한 사용자의 터치 동작, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 방위, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 가속/감속 등과 같이 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 현 상태를 감지하여 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 이러한 센싱 신호는 단말 제어모듈(28)에 전달되어, 단말 제어모듈(28)이 특정 기능을 수행하는 기초가 될 수 있다.
출력모듈(25)은 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 모듈로서, 기본적으로 디스플레이부(25a), 음향출력부(25b), 알람부(25c) 및 햅틱부(25d) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(25a)는 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)에서 처리되는 정보를 표시 출력하기 위한 것으로서, 예컨대, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)이 통화모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphical User Interface)를 표시하고, 화상통화모드 또는 촬영모드인 경우에는 촬영 및/또는 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
음향출력부(25b)는 예컨대, 콜 신호수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드, 방송수신모드 등에서 무선 통신모듈(21)로부터 수신되거나 저장모듈(26)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수도 있다.
알람부(25c)는 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)에서 발생되는 이벤트의 예로는 콜 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다.
햅틱부(25d)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱부(25d)가 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택부(25d)가 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다.
저장모듈(26)은 단말 제어모듈(28)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다.
또한, 저장모듈(26)은 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있으며, 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 프로그램을 저장할 수 있다.
또한, 저장모듈(26)은 환경측정 모니터링관련 정보의 형성을 위한 소스 데이터가 저장될 수 있는 바, 환경측정 모니터링관련 데이터가 영상 및 소리로 구성된 형태로 이루어질 수 있으며, 환경측정 모니터링에 대한 관련데이터 생성의 진행 과정 및 결과도 함께 저장될 수 있다.
이러한 저장모듈(26)은 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), SRAM, 롬(ROM), EEPROM, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(27)은 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스 모듈(27)은 외부기기로부터 데이터를 전송 받거나 전원을 공급받아 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40) 내부의 각 구성요소에 전달하거나 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40) 내부의 데이터가 외부기기로 전송되도록 한다.
단말 제어모듈(28)은 통상적으로 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로서, 예컨대, 음성통화, 데이터통신, 화상통화, 각종 어플리케이션 실행 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.
즉, 단말 제어모듈(28)은 저장모듈(26)에 저장된 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 프로그램이 실행되도록 제어하고, 상기 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 환경측정 모니터링관련 데이터의 생성을 요청하고 이에 대한 환경측정 모니터링관련 데이터를 제공받을 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(28)은 상기 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 사용자가 원하는 환경측정 모니터링관련 데이터의 생성 과정에서 영상, 음성 또는 음향 중 적어도 하나를 포함하는 보조 요소들을 디스플레이부(25a) 및 다른 출력장치(예컨대, 음향출력부(25b), 알람부(25c), 햅틱부(25d) 등) 중 적어도 하나를 통해 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(28)은 배터리부(29a)의 충전 전류와 충전 전압을 상시적으로 모니터링하고, 모니터링 값을 저장모듈(26)에 임시 저장할 수 있다. 이때, 저장모듈(26)은 모니터링 된 충전 전류와 충전 전압과 같은 배터리 충전상태정보뿐만 아니라 배터리 사양정보(제품 코드, 정격 등)도 함께 저장함이 바람직하다.
전원모듈(29)은 단말 제어모듈(28)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원모듈(29)은 내장되어 있는 배터리부(29a)의 전원을 각 구성요소들로 공급하여 동작하도록 하며, 충전단자(미도시)를 사용하여 배터리의 충전이 가능하다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 단말 제어모듈(28)에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장모듈(26)에 저장되고, 단말 제어모듈(28)에 의해 실행될 수 있다.
한편, 관리자 단말(20), 사용자 단말(30) 또는 클라이언트 단말(40)이 스마트폰으로 이루어질 경우, 상기 스마트폰은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드받아 자유롭게 사용하고 삭제가 가능한 오픈 운영체제를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿 PC(Tablet PC)를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.
이러한 스마트폰은 다양한 개방형 운영체제를 탑재한 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 상기 개방형 운영체제로는 예컨대, 노키아(NOKIA)사의 심비안, 림스(RIMS)사의 블랙베리, 애플(Apple)사의 아이폰, 마이크로소프트사(MS)의 윈도즈 모바일, 구글(Google)사의 안드로이드, 삼성전자의 바다 등으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 스마트폰은 개방형 운영체제를 사용하므로 폐쇄적인 운영체제를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.
즉, 전술한 상기 스마트폰은 기본적으로 제어부, 메모리부, 화면출력부, 키입력부, 사운드 출력부, 사운드 입력부, 카메라부, 무선망 통신모듈, 근거리 무선 통신모듈 및 전원 공급을 위한 배터리 등을 구비한다.
상기 제어부는 스마트폰의 동작을 제어하는 기능 구성의 총칭으로서, 적어도 하나의 프로세서와 실행 메모리를 포함하며, 스마트폰에 구비된 각 기능 구성부와 버스(BUS)를 통해 연결된다.
이러한 상기 제어부는 상기 프로세서를 통해 스마트폰에 구비되는 적어도 하나의 프로그램 코드를 상기 실행 메모리에 로딩하여 연산하고, 그 결과를 상기 버스를 통해 적어도 하나의 기능 구성부로 전달하여 스마트폰의 동작을 제어한다.
상기 메모리부는 스마트폰에 구비되는 비휘발성 메모리의 총칭으로서, 상기 제어부를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지한다. 상기 메모리부는 기본적으로 스마트폰의 운영체제에 대응하는 시스템 프로그램 코드와 시스템 데이터 셋트, 스마트폰의 무선 통신 연결을 처리하는 통신 프로그램 코드와 통신 데이터 셋트 및 적어도 하나의 응용프로그램 코드와 응용 데이터 셋트를 저장하며, 본 발명을 구현하기 위한 프로그램 코드와 데이터 셋트 역시 상기 메모리부에 저장된다.
상기 화면 출력부는 화면출력 장치(예컨대, LCD(Liquid Crystal Display) 장치)와 이를 구동하는 출력 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 화면 출력에 대응하는 연산 결과를 상기 화면출력 장치로 출력한다.
상기 키입력부는 적어도 하나의 키 버튼을 구비한 키 입력장치(또는 상기 화면 출력부와 연동하는 터치스크린 장치)와 이를 구동하는 입력 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산을 명령하는 명령을 입력하거나, 또는 상기 제어부의 연산에 필요한 데이터를 입력한다.
상기 사운드 출력부는 사운드 신호를 출력하는 스피커와 상기 스피커를 구동하는 사운드 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 사운드 출력에 대응하는 연산 결과를 상기 스피커를 통해 출력한다. 상기 사운드 모듈은 기 스피커를 통해 출력할 사운드 데이터를 디코딩(Decoding)하여 사운드 신호로 변환한다.
상기 사운드 입력부는 사운드 신호를 입력받는 마이크로폰과 상기 마이크로폰을 구동하는 사운드 모듈로 구성되며, 상기 마이크로폰을 통해 입력되는 사운드 데이터를 상기 제어부로 전달한다. 상기 사운드 모듈은 상기 마이크로폰을 통해 입력되는 사운드 신호를 엔코딩(Encoding)하여 부호화한다.
상기 카메라부는 광학부와 CCD(Charge Coupled Device)와 이를 구동하는 카메라 모듈로 구성되며, 상기 광학부를 통해 상기 CCD에 입력된 비트맵 데이터를 획득한다. 상기 비트맵 데이터는 정지 영상의 이미지 데이터와 동영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.
상기 무선망 통신모듈은 무선 통신을 연결하는 통신 구성의 총칭으로서, 특정 주파수 대역의 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나, RF모듈, 기저대역모듈, 신호처리모듈을 적어도 하나 포함하여 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 무선 통신에 대응하는 연산 결과를 무선 통신을 통해 전송하거나, 또는 무선 통신을 통해 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달함과 동시에, 상기 무선 통신의 접속, 등록, 통신, 핸드오프의 절차를 유지한다.
또한, 상기 무선망 통신모듈은 CDMA/WCDMA 규격에 따라 이동 통신망에 접속, 위치등록, 호처리, 통화연결, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 이동 통신 구성을 포함한다. 한편, 당업자의 의도에 따라 상기 무선망 통신모듈은 IEEE 802.16 규격에 따라 휴대인터넷에 접속, 위치등록, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 휴대 인터넷 통신 구성을 더 포함할 수 있으며, 상기 무선망 통신모듈이 제공하는 무선 통신 구성에 의해 본 발명이 한정되지 아니함을 명백히 밝혀두는 바이다.
상기 근거리 무선 통신모듈은 일정 거리 이내에서 무선 주파수 신호를 통신매체로 이용하여 통신세션을 연결하는 근거리 무선 통신모듈로 구성되며, 바람직하게는 ISO 180000 시리즈 규격의 RFID 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신, 공중 무선 통신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 근거리 무선 통신모듈은 상기 무선망 통신모듈과 통합될 수 있다.
이와 같이 구성된 스마트폰은 무선 통신이 가능한 단말기를 의미하며, 스마트폰 이외에도 인터넷을 포함한 네트워크를 통하여 데이터의 송수신이 가능한 단말기라면 어떠한 장치라도 적용이 가능할 것이다. 즉, 상기 스마트폰은 단문 메시지 전송 기능과 네트워크 접속 기능을 가지는 노트북 PC, 태블릿 PC, 그 외에도 휴대 및 이동이 가능한 휴대 단말을 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100-1 내지 100-N : IoT 디바이스,
110 : 위치 및 고도 측정모듈,
120 : 기기식별모듈,
130 : 기기판독모듈,
200 : 클라우드 서버,
300 : IoT 게이트웨이 장치,
310 : IoT 디바이스 연결모듈,
320 : 데이터 처리모듈,
330 : 응용서비스 연결모듈,
340 : 기기식별정보 DB,
345 : 환경측정정보 DB,
350 : DB 접근제어모듈,
400 : 기상청 관리서버
110 : 위치 및 고도 측정모듈,
120 : 기기식별모듈,
130 : 기기판독모듈,
200 : 클라우드 서버,
300 : IoT 게이트웨이 장치,
310 : IoT 디바이스 연결모듈,
320 : 데이터 처리모듈,
330 : 응용서비스 연결모듈,
340 : 기기식별정보 DB,
345 : 환경측정정보 DB,
350 : DB 접근제어모듈,
400 : 기상청 관리서버
Claims (22)
- 실내 또는 실외의 지정된 장소에 설치되어 주변의 환경측정 데이터들을 획득하고, 상기 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 유선 또는 무선으로 전송하는 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 디바이스; 및
각 IoT 디바이스와 통신망을 통해 연결되며, 상기 통신망을 통해 각 IoT 디바이스로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하고, 상기 통신망을 통해 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함하되,
각 IoT 디바이스는, 현재 위치 및 해발고도를 측정하기 위한 위치 및 고도 측정모듈을 더 포함하고, 상기 위치 및 고도 측정모듈을 통해 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보와 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 상기 클라우드 서버로 전송하며,
상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스의 위치 및 고도 측정모듈로부터 측정된 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 각 IoT 디바이스별로 위치 및 해발고도에 따른 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하며, 각 IoT 디바이스로부터 전송된 현재 위치 및 해발고도 정보를 비롯하여 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보와 미리 저장된 GIS(Geographic Information System) 맵(Map)을 매칭하여 관리자가 정확하게 각 IoT 디바이스의 현재 위치에 대한 환경측정 정보를 실시간 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
각 IoT 디바이스를 통해 획득된 환경측정 데이터들을 각 IoT 디바이스에 대한 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 서로 다른 비트율로 인코딩된 채널을 통해 메타데이터를 부여하여 이를 클라우드 호환 프로토콜에 해당하는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터로 변환하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 IoT 게이트웨이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제2 항에 있어서,
상기 클라우드 서버는, 상기 IoT 게이트웨이 장치로부터 변환된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 기반으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리함과 아울러 관리자가 각 IoT 디바이스의 주변 환경정보를 실시간 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제2 항에 있어서,
상기 IoT 게이트웨이 장치는,
실내 또는 실외의 지정된 장소에 설치된 각 IoT 디바이스와 유선 또는 무선으로 연결되어 각 IoT 디바이스로부터 획득된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 수신 받을 수 있도록 연결시켜주는 IoT 디바이스 연결모듈;
상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 암호화함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 저장 및 전송하는 데이터 처리모듈; 및
상기 데이터 처리모듈로부터 암호화되어 전송된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 제공받아 통신망을 통해 외부의 클라이언트 단말 또는 상기 클라우드 서버로 전송될 수 있도록 연결시켜주는 응용서비스 연결모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제4 항에 있어서,
상기 데이터 처리모듈은, 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 서로 다른 비트율로 인코딩된 채널을 통해 메타데이터를 부여하고 이를 암호화하여 상기 응용서비스 연결모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제4 항에 있어서,
상기 데이터 처리모듈의 제어에 따라 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 대응되는 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기기식별정보 DB를 더 포함하되,
상기 데이터 처리모듈은, 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 상기 기기식별정보 DB에 미리 저장된 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 대응되는 각 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 비교하여 일치할 경우, 상기 IoT 디바이스 연결모듈로부터 수신되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터의 종류와 크기에 따라 채널별로 분리한 후, 서로 다른 비트율을 갖도록 병렬로 인코딩된 각 채널을 통해 메타데이터를 부여하고 이를 암호화하여 상기 응용서비스 연결모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제6 항에 있어서,
상기 기기식별정보 DB 또는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 별도의 환경측정정보 DB에 접근하는 쿼리를 감시하고, 불법적인 DB 접근에 대하여 차단되도록 제어하는 DB 접근제어모듈을 더 포함하되,
상기 DB 접근제어모듈은, 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 접근하는 쿼리 정보를 감시하는 DB 접근감시부;
상기 DB 접근감시부로부터 감시된 쿼리 정보를 분석하여 데이터 접근명령어들을 확인한 후, 상기 확인된 데이터 접근명령어들과 별도의 블랙리스트 DB에 미리 저장된 불법적인 접근명령어의 일치여부에 따라 해당 쿼리에 대한 해당 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 접근을 허용 또는 차단하는 DB 접근차단부; 및
상기 DB 접근감시부 및 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어하는 DB 접근제어부를 포함하며,
상기 DB 접근차단부는, 상기 블랙리스트 DB에 상기 확인된 데이터 접근명령어와 일치하는 불법적인 데이터 접근명령어가 존재할 경우, 상기 DB 접근제어부의 제어에 따라 해당 데이터 접근명령어에 대응되는 쿼리에 미리 설정된 특정코드를 부여하고, 상기 특정코드가 부여된 쿼리를 삭제함과 아울러 해당 접근 사용자 정보와 접근 IP 주소정보를 상기 블랙리스트 DB에 저장하여 블랙리스트 정보가 업데이트 되도록 제어하며,
상기 블랙리스트 DB에 미리 저장된 불법적인 데이터 접근명령어는, 불법적인 데이터 생성 명령어, 불법적인 데이터 수정 명령어, 및 불법적인 데이터 삭제 명령어 중 적어도 하나에 해당하는 명령어로 이루어진 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제7 항에 있어서,
상기 DB 접근제어부는, 외부의 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버로부터 전송된 사용자 고유식별정보와 함께 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB 접근 요청을 위한 메시지를 제공받아 이를 분석하여 사용자 고유식별정보를 추출한 후, 상기 추출된 사용자 고유식별정보와 별도의 사용자정보 DB에 미리 저장된 사용자 고유식별정보의 일치여부에 따라 별도의 사용권한 DB에 미리 저장된 해당 사용자 고유식별정보의 사용자 접근권한 레벨에 대응되는 특정 액세스 키를 해당 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버로 전송하고,
상기 외부의 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버로부터 전송된 특정 액세스 키와 함께 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터 접근을 위한 메시지를 제공받아 이를 분석하여 특정 액세스 키를 추출한 후, 상기 추출된 특정 액세스 키와 상기 사용권한 DB에 미리 저장된 특정 액세스 키의 일치여부에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 접근이 허용 또는 차단되도록 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어하며,
상기 사용권한 DB에 상기 추출된 특정 액세스 키와 일치하는 특정 액세스 키가 존재할 경우, 해당 특정 액세스 키에 부여된 사용자 접근권한 레벨에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터 접근이 허용되도록 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제8 항에 있어서,
상기 DB 접근제어부는, 해당 특정 액세스 키에 부여된 사용자 접근권한 레벨에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터 접근을 허용한 후 데이터 액세스 결과정보를 실시간으로 확인하고, 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보와 별도의 보안정책 DB에 미리 저장된 불법적인 데이터 액세스 결과정보의 일치여부에 따라 해당 특정 액세스 키에 의한 해당 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 재접근이 허용 또는 차단되도록 상기 DB 접근차단부의 동작을 제어하며,
상기 보안정책 DB에 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보와 일치하는 불법적인 데이터 액세스 결과정보가 존재할 경우, 상기 확인된 데이터 액세스 결과정보에 해당하는 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터를 삭제한 후, 별도의 백업 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB를 이용하여 상기 삭제된 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터를 불법적인 데이터 액세스 이전의 데이터로 복원함과 아울러 해당 특정 액세스 키에 의한 해당 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB의 데이터 재접근이 차단되도록 별도의 사용자정보 DB에 저장된 해당 특정 액세스 키에 대응되는 사용자 고유식별정보의 사용자 접근권한 레벨을 삭제하며,
상기 보안정책 DB에 미리 저장된 불법적인 데이터 액세스 결과정보는, 불법적인 데이터 생성, 불법적인 데이터 수정, 및 불법적인 데이터 삭제 중 적어도 하나에 해당하는 데이터 액세스 결과정보로 이루어진 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제8 항에 있어서,
상기 DB 접근제어부는, 상기 외부의 클라이언트 단말 또는 클라우드 서버를 통해 해당 사용자 고유식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 관리자에 의해 부여된 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 대한 사용자 접근권한 레벨과 함께 상기 사용자정보 DB에 사용자 고유식별정보별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하고,
상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 대한 사용자 접근권한 레벨에 따라 상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 접근 가능한 적어도 하나의 특정 액세스 키를 사용자 접근권한 레벨별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하며,
상기 기기식별정보 DB 또는 환경측정정보 DB에 저장된 데이터를 별도의 백업 기기식별정보 DB 또는 백업 환경측정정보 DB에 주기적으로 백업 저장되도록 관리하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제4 항에 있어서,
상기 데이터 처리모듈은, 상기 암호화된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 별도의 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리되도록 제어함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 응용서비스 연결모듈을 통해 상기 외부의 클라이언트 단말로 전송되도록 제어하며,
상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 데이터 처리모듈과 연동하여 상기 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하며, 상기 외부의 클라이언트 단말을 통해 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 저장되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 실시간으로 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시되도록 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 제공하며, 상기 클라이언트 단말을 통해 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 암호화되어 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화하고 이를 실시간으로 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시되도록 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제11 항에 있어서,
상기 응용서비스 연결모듈은, 상기 외부의 클라이언트 단말을 통해 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하며,
상기 클라이언트 단말을 통해 상기 기기식별정보 DB 및 환경측정정보 DB에 저장되는 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들과 함께 고유한 기기식별정보를 복호화할 수 있는 복호화 키를 실시간 등록, 검색 및 식별하여 해당 디스플레이 화면에 표시할 수 있는 환경측정 모니터링관련 클라우드 어플리케이션을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
각 IoT 디바이스는, 주변의 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 주변의 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 측정하기 위한 미세먼지 센서, 입경 2.5㎛ 이하의 초미세한 먼지를 측정하기 위한 초미세먼지 센서, 연기 센서, 일산화탄소 센서, 이산화탄소 센서, 오존 센서, 초음파 센서, 움직임 감지 센서, 조명 센서, 조도 센서, 가전기기, 또는 도어락 중 적어도 하나의 디바이스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
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- 제1 항에 있어서,
상기 위치 및 고도 측정모듈은, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 현재의 위치와 해발고도 정보를 획득하기 위한 GPS 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
각 IoT 디바이스의 일측에 장착되고, 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보를 저장하는 기기식별모듈; 및
상기 기기식별모듈을 판독하여 상기 기기식별모듈에 저장되는 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보를 인지하는 기기판독모듈을 더 포함하되,
상기 기기판독모듈은, 상기 인지된 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 함께 현재 위치 및 해발고도 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하고,
상기 클라우드 서버는, 상기 기기판독모듈로부터 전송된 해당 IoT 디바이스의 고유한 기기식별정보와 함께 현재 위치 및 해발고도 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 고유한 기기식별정보에 대응되는 기 설정된 IoT 디바이스를 검색하고, 상기 검색된 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보를 업데이트(Update)하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스로부터 전송된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 고유한 기기식별정보를 주기적 또는 실시간으로 제공받아 이를 바탕으로 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 클라우드 서버는, 외부의 기상청 관리서버와 연동하여 각 IoT 디바이스별로 데이터베이스(DB)화된 환경측정 데이터들과 함께 미리 저장된 각 IoT 디바이스의 현재 위치 및 해발고도 정보를 주기적 또는 실시간으로 상기 기상청 관리서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
각 IoT 디바이스 또는 상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스를 통해 획득된 환경측정 데이터들을 주기적 또는 실시간으로 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말에 전송하고,
상기 관리자 또는 사용자 단말은, 미리 설치된 환경측정 모니터링관련 어플리케이션 서비스를 통해 각 IoT 디바이스 또는 상기 클라우드 서버로부터 전송된 환경측정 데이터들을 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 클라우드 서버는, 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 IoT 디바이스별로 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 IoT 디바이스를 관리하는 기 설정된 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공하며, 상기 기 설정된 클라이언트 단말을 통해 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하며,
상기 기 설정된 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 클라우드 서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 클라우드 서버에 암호화되어 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하며, 상기 클라우드 서버에서 다운로드된 환경측정 모니터링관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 클라우드 서버에 저장된 각 IoT 디바이스의 환경측정 데이터들을 비롯하여 현재 위치 및 해발고도 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 통신망은, 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 IoT 디바이스의 환경측정 모니터링 시스템.
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