KR102577985B1

KR102577985B1 - 사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법

Info

Publication number: KR102577985B1
Application number: KR1020170000691A
Authority: KR
Inventors: 이형옥; 오승훈; 이병탁; 고석갑; 손승철; 이동수
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2017-01-03
Filing date: 2017-01-03
Publication date: 2023-09-15
Also published as: KR20180080410A

Abstract

본 발명에 따른 사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법은 복수의 사물인터넷 기반의 디바이스를 미리 정의된 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 따라 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계; 긴급상황이 발생한 경우 상기 게이트웨이의 긴급상황 알림 모듈이 상기 긴급상황 리소스로 긴급상황이 발생되었음을 알리는 단계 및 상기 게이트웨이가 상기 발생된 긴급상황에 대응되는 긴급상황 메시지를 상기 디바이스로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 긴급상황 메시지는 상기 긴급상황의 종류 및 클래스에 따라 상기 복수의 디바이스 별로 차등 전송되고, 상기 디바이스는 상기 긴급상황 메시지를 수신함에 따라 미리 정의된 대응 시나리오를 수행한다.

Description

사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법{METHOD FOR PROVIDING ENERGENCY SITAUTION SERVICE BASED ON IOT PROTOCOL}

본 발명은 사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법에 관한 것이다.

사물인터넷(Internet of Things, IoT)이란 인간과 사물 및 서비스의 세 가지 분산된 환경 요소에 대해 인간의 명시적 개입없이 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보 처리 등 지능적 관계를 형성하는 사물 공간 연결망이다.

사물인터넷의 주요 구성요소인 사물은 유무선 네트워크에서의 최종 장치(end-device)뿐만 아니라, 인간, 차량, 교량, 각종 전자장비, 문화재, 자연환경 등을 구성하는 물리적 사물 등이 포함된다.

또한, 사물인터넷은 이동 통신망을 이용하여 사람과 사물, 사물과 사물간의 지능형 통신을 할 수 있는 M2M(Machine to Machine)의 개념을 인터넷으로 확장하여, 사물은 물론 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화하고 있다.

사물인터넷 통신에 사용되는 단말인 디바이스는 기계 간 통신 정보를 중앙에서 저장하고 관리하는 서버와 연결되어 사용된다. 또한, 디바이스가 서로 다른 통신 방식에 따라 연결되면, 통신 방식이 변경되는 구간에서 게이트웨이를 통해 디바이스와 서버가 연결되며, 이를 통해 전체 시스템이 구현된다.

한편, 종래 기술에 따른 사물인터넷은 현실과 접목되어 홈, 의료, 교통, 산업 등 주요 사회기반시설 인프라에 적용되고는 있으나, 재난이나 긴급상황에 대한 대처 방안은 미흡한 실정이다.

즉, 현재 사물인터넷에서는 긴급상황이 발생한 경우, 사물인터넷 기반의 단순 원격 제어 혹은 단순 정보 제공 수준의 시나리오만 정의하고 있고, 신속한 긴급상황 대처 서비스와 그에 적합한 구체적인 시나리오는 정의되어 있지 않은 실정이다.

이와 관련하여, 한국공개특허공보 제10-2012-0084560호(발명의 명칭: 재난 정보 제공 및 수신 방법 및 장치)는 M2M 환경하에서 재난 발생에 따라 재난 정보 서버로부터 수신되는 재난 발생 위치를 기반으로 상기 재난 위험 지역들에 속한 적어도 하나의 이동 단말기들에게 위험도에 따라 순차적으로 재난 정보를 전송하는 내용을 개시하고 있다.

본 발명의 실시예는 사물인터넷 프로토콜에 긴급상황 오브젝트나 리소스를 할당하여, 긴급상황이 발생한 경우 게이트웨이 단에서 미리 정의된 리소스 종류와 클래스에 따라 긴급 메시지를 차등으로 사물인터넷 디바이스에 전송하여 긴급상황을 대처할 수 있는 긴급상황 서비스 제공 방법을 제공한다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법은 복수의 사물인터넷 기반의 디바이스를 미리 정의된 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 따라 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계; 긴급상황이 발생한 경우 상기 게이트웨이의 긴급상황 알림 모듈이 상기 긴급상황 리소스로 긴급상황이 발생되었음을 알리는 단계 및 상기 게이트웨이가 상기 발생된 긴급상황에 대응되는 긴급상황 메시지를 상기 디바이스로 전송하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 긴급상황 메시지는 상기 긴급상황의 종류 및 클래스에 따라 상기 복수의 디바이스 별로 차등 전송되고, 상기 디바이스는 상기 긴급상황 메시지를 수신함에 따라 미리 정의된 대응 시나리오를 수행한다.

상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에는 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 구성될 수 있다.

상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는, 상기 긴급상황의 종류마다 하나의 긴급상황 클래스가 할당되어, 관전(observe) 또는 구독(subscribe) 메커니즘을 통해 상기 복수의 디바이스가 등록될 수 있다.

상기 사물인터넷 프로토콜은 LwM2M(Lightweight Machine-to-Machine) 사물인터넷 표준이되, 상기 사물인터넷 프로토콜의 URI 정의에 따라, 오브젝트 ID, 오브젝트 인스턴스, 리소스 ID 및 리소스 인스턴스는 미리 정의될 수 있다.

상기 오브젝트 ID 및 오브젝트 인스턴스는 상기 긴급상황 식별자에 대응되는 오브젝트로 정의되고, 상기 긴급상황의 종류는 상기 리소스 ID에 정의되며, 상기 긴급상황의 클래스는 상기 리소스 인스턴스에 정의될 수 있다.

상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는, 상기 복수의 디바이스로부터 상기 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보를 포함하는 관전(observe) 메시지를 수신하는 단계 및 상기 관전 메시지에 포함된 상기 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보에 기초하여 상기 디바이스를 상기 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 긴급상황 메시지를 상기 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 게이트웨이가 통지(notify) 또는 멀티 캐스트 방식을 통해 상기 디바이스로 상기 긴급상황 메시지를 전송할 수 있다.

상기 사물인터넷 프로토콜은 oneM2M(one Machine-to-Machine) 사물인터넷 표준이되, 상기 게이트웨이의 공통 엔티티(CSE)에는 긴급상황 식별자에 대응하는 컨테이너 리소스(container Resource)가 형성되고, 이의 하위 계층으로 상기 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 각각 대응되는 컨테이너 리소스가 형성되어 상기 긴급상황 리소스가 구성될 수 있다.

상기 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는, 상기 하위 계층으로 구성된 상기 긴급상황의 클래스에 대응되는 컨테이너 리소스에 구독(subscription) 리소스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 사물인터넷 프로토콜은 OCF(Open Connectivity Foundation) 사물인터넷 표준이되, 상기 게이트웨이에는 긴급상황 컬렉션이 형성되고, 상기 긴급상황 컬렉션의 하위 계층으로 긴급상황의 종류에 대응되는 컬렉션 및 긴급상황의 클래스에 대응되는 리소스가 각각 형성되어 상기 긴급상황 리소스가 구성될 수 있다.

상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는, 상기 관전 메커니즘을 통해, 상기 복수의 디바이스로부터 상기 긴급상황 클래스에 대응되는 리소스에 obs 파라미터가 포함된 검색 요청(RETRIEVE Request)을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 긴급상황 메시지를 상기 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 검색 요청에 대응하는 검색 응답(RETRIEVE Response) 또는 멀티 캐스트 방식을 통해 상기 디바이스로 상기 긴급상황 메시지를 전송할 수 있다.

상기 사물인터넷 프로토콜은 CoAP(Constrained Application Protocol) 사물인터넷 표준이되, 상기 사물인터넷 프로토콜의 URI 정의에 따라, 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 구성되고, 상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는, 상기 관전 메커니즘에 기초하여 상기 복수의 디바이스로부터 상기 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보를 포함하는 관전(observe) 메시지를 수신할 수 있다.

상기 사물인터넷 프로토콜은 MQTT(Message Queueing Telemetry Transport) 사물인터넷 표준이되, 상기 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 토픽(Topic) 형태로 형성되어 MQTT 브로커(broker)가 가지고 있을 수 있다.

상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는, 상기 구독(subscribe) 메커니즘에 기초하여 상기 긴급상황 클래스에 대응하는 토픽 별로 상기 복수의 디바이스를 등록시킬 수 있다.

상기 긴급상황 메시지를 상기 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 게이트웨이가 공표(publish) 방식을 통해 상기 디바이스로 상기 긴급상황 메시지를 전송할 수 있다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 사물인터넷 프로토콜에 긴급상황 관련 오브젝트나 리소스를 생성함으로써, 프로토콜의 구조를 손상시키지 않으면서 신속하게 대응할 수 있는 긴급상황 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 긴급상황의 종류와 클래스에 따라 각 디바이스들을 분류하여 긴급상황 발생시 우선순위에 따라 대응이 가능한바, 보다 효율적인 긴급상황 대처가 가능하다.

또한, 긴급상황 메시지를 서버가 아닌 게이트웨이 단에서 전송함으로써 긴급상황에 대하여 보다 신속하게 대처 가능하며, 긴급상황 메시지를 클래스에 따라 유니캐스트 또는 멀티캐스트로 전송하여 효율적인 메시지 전송이 가능하다.

도 1은 긴급상황 서비스 제공 방법이 수행되는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법의 순서도이다.
도 3은 디바이스와 게이트웨이 간의 긴급상황 서비스가 제공되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 LwM2M 프로토콜에서의 긴급상황 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 긴급상황 서비스 제공을 위한 시나리오의 일 예시이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

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 있는 것을 의미한다.

기존 사물인터넷 프로토콜에서는 긴급상황에 관련된 리소스나 서비스에 관한 프로파일이 제공되지 않았다. 단순히 어플리케이션 측면에서 서버나 클라이언트에 알림 서비스를 제공하는 것으로 긴급상황을 대처하는 것이 전부였다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 사물인터넷 프로토콜에 긴급상황 오브젝트나 리소스를 할당하여, 긴급상황이 발생한 경우 게이트웨이 단에서 미리 정의된 리소스 종류와 클래스에 따라 긴급 메시지를 차등으로 사물인터넷 디바이스에 전송하여 긴급상황을 대처할 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법을 설명하도록 한다.

도 1은 긴급상황 서비스 제공 방법이 수행되는 시스템(1)을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법이 수행되는 시스템(1, 이하 긴급상황 서비스 제공 시스템)은 사물인터넷 디바이스(100) 및 게이트웨이(200)를 포함한다.

사물인터넷 디바이스(100)는 자동차, 의료, 농업, 건물 등 다양한 분야에 적용되는 센서 및 엑츄에이터를 포함한다.

IoT 필드 게이트웨이(200, 이하 게이트웨이)는 긴급상황 리스소(210) 및 긴급상황 알람 모듈(220)을 포함하며, 사물인터넷 디바이스(100)를 긴급상황 리소스(210)에 등록시킨다. 즉, 디바이스(100)는 지원하는 사물인터넷 프로토콜에 따라 관전(observe) 또는 구독(subscribe) 메커니즘을 통해 게이트웨이(200)의 긴급상황 오브젝트나 리소스(210)에 등록된다.

이에 따라, 긴급상황이 발생한 경우, 긴급상황 알람 모듈(220)은 긴급상황 리소스(210)에 긴급상황임을 알리고, 긴급상황 리소스(210)는 정해진 사물인터넷 프로토콜에 따라 각 디바이스(100)로 긴급 메시지를 통지(notify), 공표(publish) 및 멀티캐스트 방식 중 어느 하나를 통해 전송할 수 있다.

한편, 사물인터넷 디바이스(100)나 게이트웨이(200)는 통신모듈(미도시), 메모리(미도시) 및 프로세서(미도시)로 구성될 수 있다.

통신모듈은 사물인터넷 프로토콜에 따라 디바이스(100)와 게이트웨이(200) 간의 데이터 송수신을 지원한다.

메모리에는 사물인터넷 프로토콜에 따라 디바이스(100)를 긴급상황 리소스로(210)의 등록 절차를 수행하거나, 긴급상황이 발생한 경우 긴급상황 메시지를 송수신하기 위한 프로그램이 저장되며, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행시킨다.

이때, 메모리는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.

예를 들어, 메모리는 콤팩트 플래시(compact flash; CF) 카드, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱(memory stick), 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive; SSD) 및 마이크로(micro) SD 카드 등과 같은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD) 등과 같은 마그네틱 컴퓨터 기억 장치 및 CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광학 디스크 드라이브(optical disc drive) 등을 포함할 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.

그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.

따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.

구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법의 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법은 먼저, 복수의 사물인터넷 기반의 디바이스(100)를 미리 정의된 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 따라 게이트웨이(200)의 긴급상황 리소스(210)에 등록시킨다(S110).

모든 디바이스(100)들은 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스 즉, 우선순위에 따라 사전에 각각 분류되어 있다. 또한, 디바이스(100)들은 긴급상황 메시지를 전송받은 경우 각각 대처하는 대응 시나리오가 미리 정의되어 있다.

다음으로, 긴급상황이 발생한지 여부를 판단하여(S120), 긴급상황이 발생한 경우 게이트웨이(200)의 긴급상황 알림 모듈(220)이 긴급상황 리소스(210)로 긴급상황이 발생되었음을 알린다(S130).

다음으로 게이트웨이(200)는 서버에 별도의 보고 없이 발생된 긴급상황에 대응되는 긴급상황 메시지를 디바이스(100)로 전송한다(S140).

이때, 긴급상황 메시지는 긴급상황의 종류 및 클래스에 따라 복수의 디바이스(100) 별로 차등 전송된다. 긴급상황 메시지를 수신한 디바이스(100)는 미리 정의된 대응 시나리오를 수행하게 된다.

한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S140은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 및 후술하는 도 3 내지 도 5에서 기술된 내용은 도 2의 긴급상황 서비스 제공 방법에도 적용될 수 있다.

도 3은 디바이스(100)와 게이트웨이(200)간의 긴급상황 서비스가 제공되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

게이트웨이(200)의 긴급상황 리소스(210)에는 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 구성되어 있다. 이에 따라, 모든 디바이스(100)들은 게이트웨이(200)의 등록 과정에서, 계층적으로 생성된 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 클래스 데이터 모델에 관전(observe) 또는 구독(subscribe) 메커니즘을 이용하여 등록된다.

각 디바이스(100)들은 정의된 모든 긴급상황의 종류마다 하나의 긴급상황 클래스(예를 들어 클래스 1, 클래스 2, 클래스 3 중 하나)가 할당되어 관전 또는 구독 메커니즘을 통해 의무적으로 등록되어야 한다.

도 3에서 ‘디바이스 1’은 게이트웨이(200)로 긴급상황 식별자를 포함하며 긴급상황의 종류가 화재이고 및 클래스가 2인 정보를 포함하는 등록 메시지 ‘긴급상황/화재/2’를 전송하여 긴급상황 리소스(210)에 등록된다.

이후 긴급상황 알람 모듈(220)에서 긴급상황으로 화재(‘긴급상황/화재’)가 발생하였음을 게이트웨이(200)의 긴급상황 리소스(210)로 전달하면, 긴급상황 리소스(210)는 긴급상황 메시지를 각 디바이스(100)별로 전송한다.

이때, 긴급상황 메시지는 클래스 1, 클래스 2, 클래스 3의 순으로 우선순위가 높은 클래스로 할당된 디바이스(100)로 먼저 전송되게 된다.

즉, 긴급상황이 발생하게 되면 게이트웨이(200)는 긴급상황의 종류에 대응되는 ‘클래스 1’에 등록된 ‘디바이스 2’로 통지, 공표 및 멀티캐스트 방식 중 어느 하나의 방식을 통해 긴급상황 메시지를 전송한다.

그 다음, ‘클래스 2’에 등록된 ‘디바이스 1’로 긴급상황 메시지를 전송하고, 그 다음 ‘클래스 3’에 등록된 ‘디바이스 3’의 순서로 긴급상황 메시지를 전송한다.

긴급상황 메시지를 수신한 각 디바이스(100)들은 미리 정의된 대응 시나리오에 기초하여 각각 구동된다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 각 사물인터넷 프로토콜 별로 구분하여 긴급상황 서비스를 제공하는 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 사물인터넷 프로토콜이 LwM2M(Lightweight Machine-to-Machine) 사물인터넷 표준인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

도 4는 LwM2M 프로토콜에서의 긴급상황 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

LwM2M은 사물인터넷 기기 관리 표준으로 URI(Uniform Resource Identifier) 정의를 통해 리소스 데이터 구조를 표준화한다. 이때, URI는 오브젝트 ID/오브젝트 인스턴스/리소스 ID/리소스 인스턴트로 정의되어 있다.

클라이언트들은 관리하고자 하는 오브젝트를 가지고 있으며, 각 오브젝트는 실제적인 데이터 리소스의 인스턴트를 통해 제공된다. 따라서, 하나의 오브젝트는 여러 개의 인스턴스로 구분하여 관리될 수 있으며, 리소스는 하위 계층 리소스를 가질 수 있도록 계층화되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법은 LwM2M 프로토콜에 따라 오브젝트 ID 및 오브젝트 인스턴스는 긴급상황 식별자에 대응되는 오브젝트로 정의되고, 긴급상황의 종류는 리소스 ID에 정의되며, 긴급상황 클래스는 리소스 인스턴스에 정의될 수 있다.

즉, LwM2M 프로토콜의 경우 예를 들어, 오브젝트 ID 0번은 보안(security), 1번은 ‘장치 관리서버 정보’, 2번은 ‘접근권한 정보’, 3번은 ‘장치관련 정보’ 등으로 오브젝트 ID가 정의되어 있으며, 긴급상황 오브젝트의 경우 3400번에 정의될 수 있다.

그리고 리소스 ID를 정의하여 화재, 폭발, 지진 등과 같은 긴급상황의 종류를 구분 정의할 수 있으며, 예를 들어 ‘3400/0/6000’은 화재, ‘3400/0/6001’은 폭발, ‘3400/0/6002’는 지진으로 정의할 수 있다.

리소스 인스턴스의 경우 리소스 인스턴스가 1인 경우 클래스 1, 리소스 인스턴스가 2인 경우 클래스 2, 리소스 인스턴스가 3인 경우 클래스 3으로 우선순위를 결정하는 클래스를 정의할 수 있다.

이와 같은 LwM2M 프로토콜에 따라, 복수의 디바이스(100) 각각은 게이트웨이(200)로 등록시 미리 정의된 긴급상황의 종류 및 이에 대응하는 긴급상황의 클래스 정보를 포함하는 관전 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라 게이트웨이(200)는 관전 메시지에 포함된 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보에 기초하여 디바이스(100)들을 긴급상황 리소스(210)에 등록시킬 수 있다.

예를 들어, 도 4는 ‘디바이스 1’은 화재와 폭발에 클래스 1이 정의되고, 지진에 클래스 3이 정의되어 게이트웨이(200)로 관전 메시지를 전송한 것이다.

만약, 화재가 발생했을 경우 게이트웨이(200)는 화재에 대해 클래스 1로 정의된 ‘디바이스 1’, ‘디바이스 2’, ‘디바이스 5’에 먼저 통지 또는 멀티캐스트 방식을 통해 긴급상황 메시지를 전송한다. 그 다음, 클래스 2로 정의된 ‘디바이스 4’와 ‘디바이스 6’에 긴급상황 메시지를 전송하고, 마지막으로 클래스 3으로 정의된 ‘디바이스 3’에 긴급상황 메시지를 전송한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는 긴급상황이 발생했을 경우 서버 단으로 보고하지 않고, 게이트웨이(200) 단에서 긴급상황 서비스를 제공함으로써 보다 빠른 대응을 할 수 있다.

또한, 우선순위가 높은 디바이스(100)에게 긴급상황 메시지를 먼저 전달함으로써 긴급상황에 대해 더욱 유연하고 빠른 대처를 취할 수 있다.

다음으로, 사물인터넷 프로토콜이 oneM2M(one Machine-to-Machine) 사물인터넷 표준인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

OneM2M은 사물인터넷 서비스 플랫폼 표준을 개발하기 위한 국제 파트너쉽 컨소시엄으로서, 모든 정보 및 기능을 리소스로 정의하고, RESTful API로 접근하는 리소스 기반 아키텍처를 가지고 있다.

또한, oneM2M에서 지원하는 네트워크 아키텍처는 어플리케이션 노드(AND, Application Dedicated Node), 어플리케이션 서비스 노드(ASN, Application Service Node), 중간 노드(MN, Middle Node) 및 인프라스트럭처 노드(IN, Infrastructure Node)로 구성된다.

각 노드는 하나 이상의 어플리케이션 엔티티(AE, Application Entity) 또는 공통 서비스 엔티티(CSE, Common Service Entity)를 포함하고 있다. 그리고 리소스는 공통 서비스 엔티티에 저장되며 트리 구조를 가지고 URI를 이용하여 어드레싱될 수 있는 데이터 구조를 가진다.

본 발명의 일 실시예는 oneM2M 프로토콜을 통해 긴급상황 서비스를 제공하기 위하여, 게이트웨이(200)의 공통 엔티티에는 긴급상황 식별자에 대응하는 컨테이너 리소스(Container Resource)가 형성된다. 그리고 이의 하위 계층으로 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 각각 대응되는 컨테이너 리소스가 형성됨으로써 긴급상황 리소스(210)가 구성될 수 있다.

디바이스(100)들의 게이트웨이(200)로의 등록 과정에 있어서, 본 발명의 일 실시예는 하위 계층으로 구성된 긴급상황의 클래스에 대응되는 컨테이너 리소스에 구독 리소스를 생성할 수 있다.

이에 따라, 긴급상황이 발생한 경우, 게이트웨이(200)는 통지 또는 멀티캐스트 방식을 통해 디바이스(100)로 긴급상황 메시지를 전송할 수 있다.

그밖에 다른 방식으로는 게이트웨이(200)의 공통 엔티티에 긴급상황 식별자에 대응하는 새로운 리소스를 정의하고, 이의 하위 계층으로 긴급상황 종류 및 긴급상황 클래스에 대응하는 리소스를 구성하는 방법도 적용될 수 있다.

다음으로, 사물인터넷 프로토콜이 OCF(Open Connectivity Foundation) 사물인터넷 표준인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

OFC는 사물인터넷 서비스 플랫폼 표준을 위한 오픈 소스 프로젝트이다. OFC에서는 실 세계의 엔티티를 각각 URI를 가진 리소스로 정의하고, 엔티티들은 RESTful API를 통해 접근할 수 있다.

서버는 OCF 리소스를 가지고 있으며 클라이언트의 리소스 상태 조작 요청(CRUDN: Create, Read, Update, Delete, Notify)에 응답하는 방식의 RESTful 구조 모델 기반의 아키텍처를 가진다.

본 발명의 일 실시예는 OCF 프로토콜을 통해 긴급상황 서비스를 제공하기 위하여, 게이트웨이(200)에는 긴급상황 컬렉션이 형성되고, 긴급상황 컬렉션의 하위 계층으로 긴급상황의 종류에 대응되는 컬렉션 및 긴급상황의 클래스에 대응되는 리소스가 각각 형성되어 긴급상황 리소스(210)가 구성될 수 있다.

디바이스(100)들의 게이트웨이(200)로의 등록 과정에 있어서, 본 발명의 일 실시예는 관전 메커니즘을 통해, 게이트웨이(200)가 복수의 디바이스(100)로부터 긴급상황 클래스에 대응되는 리소스에 obs 파라미터가 포함된 검색 요청(RETRIEVE Request)을 수신하게 되면, 검색 요청에 대응하는 검색 응답(RETRIEVE Response) 또는 멀티캐스트 방식을 통해 디바이스(100)로 긴급상황 메시지를 전송할 수 있다.

다음으로, 사물인터넷 프로토콜이 CoAP(Constrained Application Protocol) 사물인터넷 표준인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

CoAP는 IETF의 CoRE(Constrained RESTful Environments) 워킹 그룹에서 저전력 손실 네트워크 및 낮은 성능, 저용량 메모리를 갖는 사물 인터넷 환경에서 사용하기 위해 개발한 RESTful 기반의 웹 전송 프로토콜이다.

CoAP는 웹과의 연동을 위해 HTTP와 용이하게 인터페이스가 가능하도록 설계되었기 때문에, 기존의 웹 서비스들과 쉽게 결합이 가능하며, 멀티캐스트 지원이 가능하고, 낮은 오버헤드와 같은 요구사항을 충족시킨다.

CoAP 프로토콜 내에서 대부분의 메시지는 요청/응답 모델을 사용하여 송수신되지만 관전(Observe) 동작 모드도 존재한다. 클라이언트가 서버 리소스의 상태를 요청하면 서버는 리소스의 변화가 생길 때마다 응답을 하는 것으로 관전 동작 모드를 이용해서 관심있는 리소스를 등록할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 OCF 프로토콜을 통해 긴급상황 서비스를 제공하기 위하여, 사물인터넷 프로토콜의 URI 정의에 따라, 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 구성된다.

그리고 관전 메커니즘에 기초하여 복수의 디바이스(100)로부터 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보를 포함하는 관전 메시지를 수신하여 게이트웨이(200)는 긴급상황 리소스(210)에 디바이스(100)를 등록시킬 수 있다.

다음으로, 사물인터넷 프로토콜이 MQTT(Message Queueing Telemetry Transport) 사물인터넷 표준인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

MQTT는 사물인터넷에서의 사용을 목적으로 만든 TCP 기반의 경량화된 pub/sub 메시지 프로토콜이다. 여기에서 pub/sub란 메시지 송신자(publisher)가 특정 수신자(subscriber)에게 메시지를 직접 전송하는 것이 아니라 관련된 토픽(topic)에 공표(publish)하고 수신자들은 관심있는 토픽을 구독(subscribe)하여 해당 토픽에 공표된 메시지만을 수신하는 방식이다.

즉, 클라이언트(publisher, subscriber)가 서버인 브로커(Broker)에 연결하여 관련된 토픽에 대한 메시지를 공표하거나 구독하는 방식으로서 publisher 클라이언트가 메시지를 보내면 subscriber 클라이언트는 브로커를 통해 메시지를 수신하는 방식이다.

이러한 MQTT는 토픽을 슬래시(/)를 이용하여 계층적으로 구성할 수 있는바, 대량의 센서 기기들을 효율적으로 관리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 MQTT 프로토콜을 통해 긴급상황 서비스를 제공하기 위하여, MQTT의 브로커 서버는 긴급상황에 대한 토픽을 가지고 있어야 한다. 이러한 토픽은 ‘긴급상황 식별자/긴급상황의 종류/긴급상황의 클래스’ 식으로 계층적으로 생성될 수 있다.

디바이스(100)들의 게이트웨이(200)로의 등록 과정에 있어서, 구독 메커니즘에 기초하여 복수의 디바이스(100)들은 긴급상황 클래스 토픽을 구독할 수 있다.

이에 따라, 긴급상황이 발생한 경우 게이트웨이(200)는 긴급상황 클래스 토픽을 공표하여 해당 클래스에 대응되는 관련 디바이스(100)에게 긴급상황 메시지를 전송할 수 있다.

도 5는 긴급상황 서비스 제공을 위한 시나리오의 일 예시이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 긴급상황 서비스 제공 방법에서 모든 디바이스(100)들은 게이트웨이(200)로의 등록 과정에서, 긴급상황 별로 우선순위를 가지는 클래스에 대해 각각 관전 또는 구독 메커니즘을 통해 등록하게 된다.

도 5는 긴급상황 중 화재에 관하여 클래스로 구분된 예시를 도시한 것으로서, 화재가 발생했을 경우 가장 빠르게 대응해야 되는 디바이스들(스프링쿨러, 차단문, 긴급 사이렌, 비상계단 등)은 클래스 1에 등록하여 둔다. 그리고 화재와 무관하거나 빠르게 대응하지 않아도 되는 디바이스들(온도 센서, 조도 센서, 습도 센서)은 클래스 3에 각각 등록하여 둔다.

이후, 긴급상황이 발생하게 되면 게이트웨이(200)는 클래스 1에 속한 디바이스들에게 긴급상황 메시지를 통지, 공표 또는 멀티캐스트 방식을 이용하여 먼저 전송하게 되고, 그 다음 클래스 2, 클래스 3에 속한 디바이스 순으로 긴급상황 메시지를 전송하게 된다.

긴급상황 메시지를 수신한 디바이스들은 미리 정의된 대응 시나리오에 기초하여 적절한 행동을 수행하게 된다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예 중 어느 하나에 의하면, 사물인터넷 프로토콜에 긴급상황 관련 오브젝트나 리소스를 생성함으로써, 프로토콜의 구조를 손상시키지 않으면서 신속하게 대응할 수 있는 긴급상황 서비스를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 사물인터넷 디바이스
200: 게이트웨이
210: 긴급상황 리소스
220: 긴급상황 알림 모듈

Claims

사물인터넷 프로토콜 기반의 긴급상황 서비스 제공 방법에 있어서,
복수의 사물인터넷 기반의 디바이스를 미리 정의된 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 따라 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계;
긴급상황이 발생한 경우 상기 게이트웨이의 긴급상황 알림 모듈이 상기 긴급상황 리소스로 긴급상황이 발생되었음을 알리는 단계 및
상기 게이트웨이가 상기 발생된 긴급상황에 대응되는 긴급상황 메시지를 상기 디바이스로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 긴급상황 메시지는 상기 긴급상황의 종류 및 클래스에 따라 상기 복수의 디바이스 별로 차등 전송되고,
상기 디바이스는 상기 긴급상황 메시지를 수신함에 따라 미리 정의된 대응 시나리오를 수행하는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스는 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 구성되고,
상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는,
상기 긴급상황의 종류마다 하나의 긴급상황 클래스가 할당되어, 관전(observe) 또는 구독(subscribe) 메커니즘을 통해 상기 복수의 디바이스가 등록되는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 사물인터넷 프로토콜은 LwM2M(Lightweight Machine-to-Machine) 사물인터넷 표준이되,
상기 사물인터넷 프로토콜의 URI 정의에 따라, 오브젝트 ID 및 오브젝트 인스턴스는 상기 긴급상황 식별자에 대응되는 오브젝트로 정의되고, 상기 긴급상황의 종류는 리소스 ID에 정의되며, 상기 긴급상황의 클래스는 리소스 인스턴스에 정의되는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는,
상기 복수의 디바이스로부터 상기 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보를 포함하는 관전(observe) 메시지를 수신하는 단계 및
상기 관전 메시지에 포함된 상기 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보에 기초하여 상기 디바이스를 상기 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계를 포함하는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 사물인터넷 프로토콜은 oneM2M(one Machine-to-Machine) 사물인터넷 표준이되,
상기 게이트웨이의 공통 엔티티(CSE)에는 긴급상황 식별자에 대응하는 컨테이너 리소스(container Resource)가 형성되고, 이의 하위 계층으로 상기 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스에 각각 대응되는 컨테이너 리소스가 형성되어 상기 긴급상황 리소스가 구성되는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는,
상기 하위 계층으로 구성된 상기 긴급상황의 클래스에 대응되는 컨테이너 리소스에 구독(subscription) 리소스를 생성하는 단계를 포함하는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 사물인터넷 프로토콜은 OCF(Open Connectivity Foundation) 사물인터넷 표준이되,
상기 게이트웨이에는 긴급상황 컬렉션이 형성되고, 상기 긴급상황 컬렉션의 하위 계층으로 긴급상황의 종류에 대응되는 컬렉션 및 긴급상황의 클래스에 대응되는 리소스가 각각 형성되어 상기 긴급상황 리소스가 구성되는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는,
상기 관전 메커니즘을 통해, 상기 복수의 디바이스로부터 상기 긴급상황 클래스에 대응되는 리소스에 obs 파라미터가 포함된 검색 요청(RETRIEVE Request)을 수신하는 단계를 포함하는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 사물인터넷 프로토콜은 CoAP(Constrained Application Protocol) 사물인터넷 표준이되,
상기 사물인터넷 프로토콜의 URI 정의에 따라, 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 구성되고,
상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는,
상기 관전 메커니즘에 기초하여 상기 복수의 디바이스로부터 상기 긴급상황의 종류 및 클래스의 정보를 포함하는 관전(observe) 메시지를 수신하는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 사물인터넷 프로토콜은 MQTT(Message Queueing Telemetry Transport) 사물인터넷 표준이되,
상기 긴급상황 식별자, 긴급상황의 종류 및 긴급상황의 클래스가 계층적으로 토픽(Topic) 형태로 형성되어 MQTT 브로커(broker)에 포함되고,
상기 게이트웨이의 긴급상황 리소스에 등록시키는 단계는,
상기 구독(subscribe) 메커니즘에 기초하여 상기 긴급상황 클래스에 대응하는 토픽 별로 상기 복수의 디바이스를 등록시키는 것인 긴급상황 서비스 제공 방법.
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