KR20150002228A - M2M 시스템에서 M2M 노드간 Multi 연동을 선택적으로 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

M2M 시스템에서 M2M 노드간 Multi 연동을 선택적으로 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 M2M 기술에 관한 것으로 M2M 시스템에서 다양한 네크워크 환경과 Node별 장애/지연 및 이동 상황에서도 연속적이고 능동적인 M2M 서비스를 제공하기 위해, 주기적으로 M2M 노드간 멀티 연동을 선택적으로 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
M2M 기반 노드의 제1차 프로파일을 기반으로 연동 셋업이 완료된 이후에도 지속적으로 지역노드인 M2M 노드 또는 M2M 중간 노드가 환경 설정 정보와 상호 수집한 노드의 상태 정보를 이용하여 M2M 연동성을 최적화 함으로써 각종 장애를 최소화하고 서비스 품질을 보장할 수 있다. 실시간적으로 장애가 발생한 M2M Device 및 노드를 파악할 수 있으며, 능동적으로 복수개의 다중 연동을 지원함으로써 서비스의 장애를 미연에 방지도 가능하다. M2M 노드와 M2M 중간 노드간에 제2차 프로파일을 생성하고 완료할 수 있는 기능을 통하여, 기반 노드의 부하를 유발하지 않는 시스템 구성이 가능하다.

Description

M2M 시스템에서 M2M 노드간 Multi 연동을 선택적으로 제어하는 방법 및 장치{Method and apparatus of controlling selective multi-connection in M2M System}
본 발명은 M2M(Machine to Machine Communication) 기술에 관한 것으로, M2M 시스템에서 M2M 노드간 Multi 연동을 선택적으로 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
사물 통신 (M2M, "Machine to machine communication" 또는 MTC, "Machine type communication" 또는 스마트 디바이스 통신, "Smart Device communication" 또는 "Machine oriented communication" 또는 사물 인터넷, "Internet of Things")은 사람이 통신 과정에 개입하지 않고 통신이 이루어지는 방식의 모든 통신 방식을 지칭한다. 최근 oneM2M에서 M2M과 관련된 논의가 이루어지고 있으나, oneM2M의 아키텍처(Architecture) 및 요구 사항(Requirement)을 충족시키는 기술적인 요소들이 제시되지 않은 상태이다.
모바일 기기(스마트폰 등)의 개인화에 따라 컨텐츠의 폭발적인 수요 증가에 따른 컨텐츠의 대형화 및 복잡화에 따라, 사람이 개입하지 않는 M2M 통신의 장애와 컨텐츠 송수신 지연에 대해 M2M 장치 및 M2M 노드가 다이나믹하고 유연하게 대처할 필요성이 증가하고 있으며, 차량과 같이 이동성이 전제된 M2M Device의 확대 또한 마찬가지 요소이다.
이에 따라 다양한 통신, 노드 및 네크워크 환경과 Node별 장애/지연 및 이동 상황에서도 연속적이고 능동적인 M2M 서비스를 제공하는 하기 위한 노드간 멀티 연동 방안이 필요한 상황이다.
M2M 노드 또는 M2M 중간 노드의 장애/지연 및 이동(분실 포함)과 연동 네트워크의 장애 등 M2M 서비스에 대한 네거티브형 환경 발생 시 사람이 개입하지 않고도 시스템상으로 능동적으로 대처 및 대응하여 M2M 서비스의 연속성을 확보하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 능동적 대응 방법으로 제1차 프로파일(Primary Profile)과 제2차 프로파일(Secondary Profile)로 구분되어 수행된다.
제1차 프로파일을 수행하는 방법으로, 신규 M2M 노드 또는 신규 M2M 중간 노드를 M2M 기반 노드에 연동하고자 할 경우, M2M 기반 노드에서 가지고 있는 M2M 노드 및 M2M 중간 노드들의 상태정보를 이용하여 제 1차 프로파일(Primary Profile)을 생성하는 단계; M2M 기반 노드가 M2M 노드와 M2M 중간 노드와 제 1차 프로파일 정보를 송수신하는 단계; M2M 노드와 M2M 중간 노드가 제 1차 프로파일을 승인, 적용 및 제1차 프로파일의 내용에 따라 해당되는 M2M 노드 또는 M2M 중간 노드와 연동 하는 단계로 구성될 수 있다.
제 2차 프로파일은 제1차 프로파일을 적용 이후 M2M 서비스를 제공하는 과정에서 M2M 노드 또는 M2M 중간 노드가 연동 환경을 최적화하기 위해 수행할 수 있다.
상기 M2M 노드, M2M 중간 노드는 주기적으로 상호 연동 환경에 대하여 상태정보를 요청하여 연동 상황에 대한 모니터링을 수행하며, 연동 노드에 대한 상태 정보를 확인한다.
M2M 노드가 제 2차 프로파일을 수행하는 방법으로, M2M 노드가 M2M노드에 설정되어 있는 환경정보를 이용하여 M2M중간 노드에 M2M 노드 상태정보를 요청하는 단계; M2M 중간 노드가 M2M 노드에 상태정보를 전송하는 단계; M2M 노드가 M2M 중간 노드의 상태정보를 저장하는 단계; M2M 노드가 M2M 중간 노드의 상태정보를 이용하여 M2M 노드 입장에서 도출한 최적의 연동 요청 정보인 제 2차 프로파일(Secondary Profile)을 생성하는 단계; M2M 노드가 제 2차 프로파일을 생성하여 M2M 중간 노드에 요청하는 단계; M2M 중간 노드가 제 2차 프로파일을 승인 및 적용(신규 연동, 연동대기, 연동해제, 연동대기 해제) 하는 단계; M2M 중간 노드가 제2차 프로파일 적용 결과를 M2M 기반 노드에 통보하는 단계로 구성될 수 있다.
M2M 중간 노드가 제 2차 프로파일을 수행하는 방법으로, M2M 중간 노드가 설정되어 있는 환경정보를 이용하여 M2M 노드와 다른 M2M 중간 노드에 상태정보를 요청하는 단계; M2M 노드 또는 상태정보 요청받은 M2M 중간 노드가 상태정보를 요청한 M2M 중간 노드에 상태정보를 전송하는 단계; 상태정보를 요청한 M2M 중간 노드가 M2M 노드와 상태정보 요청받은 M2M 중간 노드의 상태정보를 저장하는 단계; M2M 중간 노드가 M2M 노드 및 다른 M2M 중간 노드의 상태정보를 이용하여 M2M 중간 노드 입장에서 도출한 최적의 연동 요청 정보인 제 2차 프로파일(Secondary Profile)을 생성하는 단계; M2M 중간 노드가 제 2차 프로파일을 생성하여 M2M 노드 또는 다른 중간 노드에 적용을 요청하는 단계; M2M 노드 또는 요청 받은 M2M 중간 노드가 제 2차 프로파일을 승인 및 적용(신규 연동, 연동대기, 연동해제, 연동대기 해제) 하는 단계; 제2차 프로파일을 요청한 M2M 중간 노드와 요청 받은 M2M 중간 노드가 제2차 프로파일 적용 결과를 M2M 기반 노드에 통보하는 단계로 구성된다.
M2M 노드, M2M 중간 노드는 제 1차 프로파일을 최적화 하기 위한 제 2차 프로파일을 환경정보에 지정되어 있는 주기정보에 의해 주기적으로 생성하고자 하며, 이를 통해 M2M 기반 노드의 부하를 야기하지 않은 채 M2M 노드간 최적의 연동 상태를 유지하게 된다.
또한, 제 2차 프로파일을 통하여, M2M 노드와 M2M 중간 노드간 N:1 연동뿐만이 아니라, N:M 연동 정보를 확보할 수 있다.
본 발명은 사람이 개입 없이 M2M 노드, M2M 중간 노드가 M2M 기반 노드의 제1차 프로파일을 기준으로 M2M 서비스를 제공하는 과정에서 발생하는 노드의 장애, 노드의 지연, 노드의 이동환경에서 연속적이고 능동적인 M2M 서비스를 제공하고, M2M 데이터를 안정적이고 빠른 속도로 전송이 가능하게 한다.
도 1은 본 발명을 구성하는 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명을 구성하는 시스템을 상위 레벨의 기능적 관점에서 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명을 구성하는 기능적 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공통 서비스 개체를 구성하는 도면이다. 도 4에서는 식별 정보의 처리 기능을 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 공통 서비스 개체를 구성하는 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 의한 제1차 프로파일과 제2차 프로파일의 생성과 적용에 대한 기능적 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 신규 M2M 노드가 제1차 프로파일을 생성하고 적용하는 과정에 대한 기능적 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 신규 M2M 중간 노드가 제1차 프로파일을 생성하고 적용하는 과정에 대한 기능적 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드가 제2차 프로파일을 생성하고 적용하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 M2M 중간 노드가 제2차 프로파일을 생성하고 적용하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드, M2M 중간 노드 및 M2M 기반 노드가 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일을 생성하고 적용하기 위한 노드 환경 정보 사례를 보여주는 도면이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드, M2M 중간 노드 및 M2M 기반 노드가 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일을 생성하고 적용하기 위한 노드 상태 정보 사례를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드, M2M 중간 노드 및 M2M 기반 노드가 생성한 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일 사례를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드가 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일 생성 및 적용을 위한 구성 요소를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 프로세스이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 프로파일 절차이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예들은 사물 통신을 중심으로 설명한다. 사물 통신은 M2M(Machine to Machine communication), MTC(Machine Type Communication), IoT(Internet of Things), 스마트 장치 통신(Smart Device Communication, SDC), 또는 사물 지향 통신(Machine Oriented Communication) 등으로 다양하게 불려질 수 있다. 최근 oneM2M에서 사물통신과 관련된 많은 기술적 사항을 제시하고 있다. 사물 통신은 사람이 통신 과정에 개입하지 않고 통신이 이루어지는 다양한 통신을 지칭한다. 사물 통신은 에너지(energy) 분야, 엔터프라이즈(enterprise) 분야, 헬스케어(Healthcare) 분야, 공공 서비스(Public Services) 분야, 주거(Residential) 분야, 리테일(Retail) 분야, 운송(Transportation)분야, 그리고 기타 분야 등으로 나뉘어진다. 본 발명은 상기 분야를 포함하며, 그 외의 분야에도 적용 가능하다.
본 발명에서 식별(identification)은 특정 도메인 내의 개체(entity)를 다른 개체(entities)와 구별하여 인식(recognizing)하는 과정을 의미한다. 인증(authentication)은 개체(entity)의 식별자를 결정하거나 정보의 출처를 확립하는 것을 의미한다. 권한부여(authorization)은 권한(rights)를 할당(grant)하는 것을 의미하며, 이는 접근 권한(access rights)에 기반을 두어 할당하는 것을 포함한다. 기밀성(confidentiality)는 권한이 부여되지 않은 개체나 프로세스에 대해 정보가 사용할 수 없도록 하거나 공개되지 않도록 하는 특성을 의미한다. 증명서(credentials)는 보안 프로시져(security procedure)에서 사용되며 개체를 유일하게 식별하는데 사용되는 데이터 객체(data object)를 의미한다. 암호화(encryption)은 암호화 알고리즘(cryptographic algorithm)과 키를 이용하여 평문(plaintext)를 암호문(ciphertext)으로 생성하는 과정을 의미한다. 무결성(integrity)은 정보와 방법의 처리의 정확성과 완전성을 보장하는 것을 의미한다. 키(key)는 암호화 알고리즘과 결합하여 사용되는 파라미터로, 키에 대한 정보를 가진 개체는 해당 키를 재생산하거나 또는 암호화 과정을 역으로 수행할 수 있으며, 키에 대한 정보를 가지지 않은 개체는 상기 재생산 또는 역수행을 수행할 수 없다. 상호 인증(mutual authentication)은 상호간의 식별성을 보장하는 개체 인증을 의미한다. 프라이버시(privacy)는 관련된 정보를 제어하거나 영향을 미치는 개인들의 권리는 공개될 대상에 의해 수집되고 저장될 수 있다. 부인(repudiation)은 개체로부터 요청된 이벤트나 액션을 부인하는 것을 의미한다. 보안성(secure)은 적용 가능한 보안 정책(security policy)에 시스템이 순응하는 상태를 의미하며, 보안(security)는 시스템을 보호하는 방안을 생성 및 유지하여 발생하는 시스템의 상태를 의미한다. 민감한 데이터(sensitive data)는 의도치 않게 알려지거나 영향을 받는 이해관계자(stakeholder)의 동의 없이 변조될 경우 문제를 일으키는 이해관계자의 데이터의 분류를 의미한다. 구독(subscription)은 동의(aggrement)의 분류이며 상기 동의는 일정 기간 동안의 서비스의 사용(또는 소비 consumption)에 대한 제공자(provider)와 구독자(subscriber) 간의 동의를 의미한다. 구독은 통상 상업적인 동의를 의미한다. 신뢰(Trust)는 두 구성요소간의 관계를 의미하는데, 주어진 보안 정체를 침범하지 않는 미리 정의된 방식으로 y라는 구성 요소가 동작할 것이라는 확신을 구성요소 x가 가지고 있는 경우에만 구성요소 x는 구성요소 y를 신뢰하며 활동과 보안 정책의 셋으로 이루어진 관계를 가지게 된다. 검증(verivication)은 특정한 요구사항이 만족되는 객관적인 증거의 제공을 통한 확인(confirmation)을 의미한다.
M2M 애플리케이션은 서비스 로직(service logic)을 운영하며 oneM2M에서 특정한 개방형 인터페이스를 이용하여 M2M 공통 서비스를 사용하는 애플리케이션을 의미한다. M2M 애플리케이션 기반(Infrastructure) 노드는 장비(M2M 애플리케이션 서비스 제공자의 물리적 서버들의 집합)이다. 상기 M2M 애플리케이션 기반노드는 데이터를 관리하며, M2M 애플리케이션 서비스의 조정 기능을 실행한다. 애플리케이션 기반노드는 하나 이상의 M2M 애플리케이션을 호스트(host)한다.
M2M 애플리케이션 서비스는 M2M 애플리케이션의 서비스 로직을 통해 구현되는 것으로, M2M 애플리케이션 서비스 제공자(M2M Application Service Provider) 혹은 사용자가 운영(operation)한다. M2M 애플리케이션 서비스 제공자는 M2M 애플리케이션 서비스를 사용자에게 제공하는 개체를 의미한다. M2M 국지 네트워크(M2M Area Network)는 기반 네트워크의 형태이며, M2M 게이트웨이, M2M 디바이스, 센싱/액츄에이션 장비(Sensing/Actuation Equipment) 간의 데이터 전송 서비스(data transport service)를 제공한다. M2M LAN(Local Area Network)는 이종의 통신 기술을 이용할 수 있으며, IP 접근을 지원할 수도, 하지 않을 수도 있다.
필드 도메인(Field Domain)은 M2M 게이트웨이, M2M 디바이스, 센싱/액츄에이션 장비, M2M 국지 네트워크로 구성된다. 기반 도메인(Infrastructure Domain)은 애플리케이션 기반(Infrastructure)와 서비스 기반(Infrastructure)으로 구성된다. 센싱/액츄에이션 장비는 하나 이상의 M2M 애플리케이션 서비스와의 상호 작용에 의해 물리적 환경을 센싱하거나 또는 영향을 주는 기능을 제공한다. M2M 시스템과 상호 작용을 하지만 M2M 애플리케이션을 호스트하지는 않는다. M2M 솔루션(M2M Solution)은 다음의 기준을 만족하도록 구현 또는 배치(deploy)된 시스템으로, 특정 사용자의 종단간(end-to-end) M2M 통신 요구 사항을 충족시키는 것을 의미한다. M2M 시스템은 M2M 솔루션을 구현 또는 배치(deploy)하는 시스템을 의미한다. 기반 네트워크(Underlying Network)는 데이터 전송/연결 서비스를 위한 기능, 네트워크, 버스(busses) 또는 다른 기술들을 의미한다
도 1은 본 발명을 구성하는 시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1은 어플리케이션(Application)(110), 공통 서비스(Common Services)(120), 기반 네트워크 서비스(Underlying Network Services)(130)로 구성된다. 이들은 각각 어플리케이션 계층(Application Layer), 공통 서비스 계층(Common Services Layer), 네트워크 서비스 계층(Network Services Layer)을 구성한다. 어플리케이션 계층은 oneM2M 어플리케이션들과 관련된 비즈니스 로직(business logic)과 조작 로직(operational logic)을 포함한다. 공통 서비스 계층은 oneM2M 어플리케이션을 작동시키는 oneM2M 서비스 기능(service function)으로 이루어진다. 이를 위해 관리(management), 디스커버리(discovery), 정책 집행(policy enforcement) 등을 적용한다.
공통 서비스 개체(common service entity)는 공통 서비스 기능의 구현 예(instantiate)이다. 공통 서비스 개체는 M2M 어플리케이션에 의해 사용되고 공유될 공통 서비스 기능의 서브셋(subset)을 제공한다. 공통 서비스 개체는 기반 네트워크의 기능을 이용하며 다른 공통 서비스 개체와 상호작용하여 서비스를 구현한다.
도 2는 본 발명을 구성하는 시스템을 상위 레벨의 기능적 관점에서 도시한 도면이다. 어플리케이션 기능(Application Function, AF)(210)은 종단간(end-to-end) M2M 솔루션을 위한 어플리케이션 로직을 제공한다. 일 예로 차량 등의 집단적인 추적 어플리케이션(fleet tracking application), 원격 혈당 감시 어플리케이션(remote blood sugar monitoring application), 또는 원격 전력 검침과 제어 어플리케이션(remote power metering and controlling application) 등이 될 수 있다. 공통 서비스 기능(Common Services Function, CSF)(220)는 서비스 기능의 집합으로써, 이러한 서비스 기능은 M2M 환경에 공통적으로 사용하는 기능이다. 이러한 서비스 기능은 참조점(Reference Points) X, Y를 통해 다른 기능으로 드러나며, 참조점 Z를 이용하여 기반 네트워크 서비스를 이용한다. 일 예로는 데이터 관리(Data Management), 디바이스 관리(Device Management), M2M 구독 관리(M2M Subscription Management) 등이 될 수 있다. oneM2M 노드의 CSF가 공통 서비스 개체로 구현될 경우, 서비스 기능 중 일부는 필수적(mandatory)이 되며 일부는 선택적(optional)이 될 수 있다.
기반 네트워크 서비스 기능(Underlying Network Services Function, NSF)(230)는 공통 서비스 개체에게 서비스를 제공한다. 서비스의 예로는 디바이스 관리, 위치 서비스(location services)와 디바이스 트리거링(device triggering)을 포함한다.
참조점(Reference Points)은 공통 서비스 기능에서 지원되는 것으로 X 참조점은 어플리케이션 기능의 구현(instantiation)과 공통 서비스 개체간의 참조점이다. Y 참조점은 두 공통 서비스 개체 간의 참조점이다. Z 참조점은 공통 서비스 개체와 하나의 네트워크 서비스 기능의 구현간의 참조점이다.
보다 상세히, X 참조점은 하나의 M2M 애플리케이션이 공통 서비스 개체에 의해 지원되는 서비스를 사용할 수 있도록 한다. X 참조점을 통해 제공되는 서비스들은 공통 서비스 개체가 제공하는 기능에 의존적이며, M2M 애플리케이션과 공통 서비스 개체는 동일한 물리적 개체에 존재하거나 다른 물리적 개체에 따로 존재할 수 있다. Y 참조점은 필요한 기능을 제공하는 다른 공통 서비스 개체의 서비스를 사용하고자 하는 공통 서비스 개체에게 그러한 사용을 가능하게 한다. Y 참조점은 서로 다른 M2M 물리 개체들의 공통 서비스 개체간에 존재할 수 있다. Y 참조점을 통해 제공되는 서비스들은 공통 서비스 개체가 제공하는 기능에 의존적이다. Z 참조점은 필요한 기능을 제공하는 기반 네트워크의 서비스를 사용하고자 하는 공통 서비스 개체에게 그러한 사용을 가능하게 한다. 두 개의 물리적 M2M 노드 간의 정보 교환은 기본 서비스를 제공하는 기반 네트워크의 전송(transport) 및 연결(connectivity) 서비스를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명을 구성하는 기능적 구조를 보여주는 도면이다. 도 3의 기능적 구조(Functional Architecture)에서 A는 어플리케이션, CSE는 공통 서비스 개체를 나타낸다. M2M 통신 서비스를 제공하기 위한 기능 구조의 구성 요소로 311, 312, 313, 314는 디바이스 노드(Device Node)를 나타내며, 320은 중간 노드(Intermediate Node)를 나타내며, 330은 기반 노드(Infrastructure Node)를 나타낸다. 서로 다른 노드의 CSE들은 서로 동일하지 않으며, 노드 내의 CSE에 의해 지원되는 서비스에 의존적이다.
디바이스 노드(311, 312, 313, 314)는 한 개 또는 다수의 응용 기능 (AF: Application Function) 객체(Software)가 존재하거나, 공통 서비스 기능을 제공하는 개체(CSE: Common Service Entity)와 응용 기능이 있는 물리적인 객체로서, 디바이스 노드(311, 312, 313, 314)는 M2M 서비스를 제공하기 위한 통신 단말 장치 (M2M Device)의 기능을 수행하며 기반 노드와 직접 또는 간접으로 공통 서비스 기능을 처리한다.
중간 노드(320)는 디바이스 노드와 기반 노드(330)간 사이에서 공통 서비스 기능을 중계하여 노드와 기반 노드(330)가 M2M 서비스를 제공하기 위한 공통 서비스 기능을 수행한다. 따라서 중간 노드(320)는 노드와 달리 공통 서비스 개체(CSE)가 필수적이다.
기반 노드(330)는 노드 또는 중간 노드(320)의 공통 서비스 객체와 정보를 교환하여, 다양한 정보를 수집하고, 처리하며 이와 관련된 제어 기능을 수행한다. 이하, 별도의 설명이 없는 노드, 예를 들어 기반 노드 또는 중간 노드가 아닌 노드는 디바이스 노드에 해당한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공통 서비스 개체를 구성하는 도면이다. 도 4에서는 식별 정보의 처리 기능을 포함한다.
공통 서비스 개체가 제공하는 기능을 도 4와 같이 정리하면 식별(Identification), 데이터 관리 및 저장(Data Management & Repository), 위치(Location), 보안(Security), 통신 관리/전달 핸들링(Communication Management / Delivery Handling), 등록(Registration), 세션 관리(Session Management), 디바이스 관리(Device Management), 구독/알림(Subscription/Notification), 연결 관리(Connectivity Management), 디스커버리(Discovery), 서비스 과금/정산(Service Charging/Accounting), 네트워크 서비스 표출/서비스 실행 및 트리거링(Network Service Exposure / Service execution and triggering ), , 그룹 관리(Group Management) 등이 있다.
물론, 상기 기능 이외에도 시맨틱스(Semantics), 데이터 분석(Data Analytics), 어플리케이션 인에이블먼트(Application Enablement), 네트워크 서비스 기능 관리(Network Service Function Management)등도 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 공통 서비스 개체를 구성하는 도면이다.
공통 서비스 개체가 제공하는 기능을 도 5와 같이 정리하면 크게 세 부분으로 관리(Management)와 설비(Facilities), 보안(Security)로 나뉘어지며, 관리 영역은 디바이스 관리(Device Management) 등을 포함한다. 설비는 어플리케이션과의 상호작용을 지원하는 어플리케이션 지원부(Application Support)와 정보 지원부(Information Support), 통신 지원부(Communication Support)로 나뉘어진다. 어플리케이션 지원부에서 제공하는 기능으로는 등록(Registration), 구독(Subscription), 디스커버리(Discovery), 어카운팅/과금(Accounting/Charging), 프로비전(Provision), 통지(Notification), 디바이스 관리(Device Management), 보안 관리(Security Management) 등으로 구성된다. 정보 지원부는 데이터 관리(Data Management)와 리소스들(Resources)로 구성된다. 통신 지원부는 연결 관리(Connectivity Management)와 세션 관리(Session Management)로 구성된다.
보안은 증명서 관리(Credential Management)와 암호/통합(Encryption Integrity), 프로파일 관리(Profile Management) 등으로 구성된다.
도 4 또는 도 5는 공통 서비스 개체를 구현하는 실시예들이며 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
oneM2M은 시스템을 구현하기 위해 충족시켜야 할 요구사항으로 전반적인 시스템 요구사항(Overall System Requirements), 관리 요구사항(Management Requirements), 데이터 모델과 의미 요구사항(Data Model & Semantics Requirements), 보안 요구사항(Security Requirements), 과금 요구사항(Charging Requirements), 운영 요구사항(Operational Requirements)을 제시하고 있다.
본 명세서에서는 M2M, 특히 oneM2M을 중심으로 설명한다. 그러나 이러한 설명이 M2M에만 한정되는 것은 아니며, 기기간 통신, 즉 사물 통신을 제공하는 모든 시스템 및 구조와 이들 시스템에서 발생하는 통신에 적용 가능하다.
이하, oneM2M의 노드, 중간 노드의 장애, 지연 및 이동 상황에서도 서비스 또는 시스템의 안정적 제공을 위하여 노드와 중간 노드를 다중(Multi)으로 연동, 연동 대기하는 방법과 이를 구현한 시스템에 대해서 살펴보고자 한다.
oneM2M 서비스 또는 시스템에서 다수의 노드 또는 중간 노드는 장애, 지연, 이동 상황에 처할 경우 접근 가능한 타 노드 또는 중간노드를 이용해서 연속적인 서비스를 제공하는 것이 필요하다. 이를 위해 노드 또는 중간노드는 연동 노드들의 상태정보를 확인하여 선택적으로 노드 또는 중간노드를 변경하는 것이 필요할 수 있다.
종래에는 노드 또는 중간노드와의 연동을 위하여 주기적으로 노드의 상태정보를 수집하고 이를 판단하여 연동 노드를 능동적으로 변경하거나 복수개의 연동 및 연동대기를 제어하는 기술은 제시되지 않았다.
이하, 신규 M2M 노드 또는 신규 M2M 중간 노드가 M2M 기반 노드에 제1차 프로파일을 요청하고 적용하는 과정과 M2M 노드 또는 M2M 중간 노드가 제1차 프로파일을 현행화하고 최적화하기 위해 제2차 프로파일을 수행하는 과정을 살펴본다. 프로파일은 노드의 환경 정보와 노드의 상태정보를 결합하여 수행될 수 있다. 또한 제2차 프로파일은 M2M 노드와 M2M 중간노드가, 또는 M2M 중간 노도와 중간 노드 간에 생성하고 적용을 요청할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 제1차 프로파일과 제2차 프로파일의 생성과 적용에 대한 기능적 구성을 보여주는 도면이다.
신규 노드(601)는 M2M 기반노드에 노드 등록(Register)을 위하여 노드 환경 정보를 조회하여 접속 가능한 중간 노드(602)와 연동한다. 신규 노드(601)은 중간노드(602)를 통해 기반노드(604)에 제1차 프로파일을 요청한다. 노드(601)는 중간 노드(602)를 거쳐서 기반 노드(604)로 노드 등록 요청 메시지를 전송하거나, 또는 직접 기반 노드(604)로 노드 등록 요청 메시지를 전송한다(611). 기반 노드(604)는 제1차 프로파일을 생성(620)하고 신규 노드(601)에 제1차 프로파일 결과 메시지를 전송한다(621). 노드(601)과 중간 노드(602, 603)는 제1차 프로파일에 따라 연동을 한다. 연동이 된 중간노드(602, 603)는 기반노드(604)에 제1차 프로파일 적용결과를 통보함으로써 제1차 프로파일을 통해 신규 노드(601)와 기반 노드(604)에 등록을 마치게 되며, M2M 서비스를 정상적으로 제공하게 된다.
제1차 프로파일을 통해 신규 노드가 기반노드(604)에 등록하는 경우 이외에도 신규 중간 노드가 기반 노드에 등록(Register)을 수행할 수 있다. 중간 노드(602)가 신규일 경우에 M2M 기반 노드(604)에 등록(Register) 하기 위하여 중간 노드(602) 환경 정보를 조회하여 접속 가능한 중간 노드(603)를 거쳐서 기반 노드(604)로 중간 노드(602) 등록 요청 메시지를 전송하거나, 또는 직접 기반 노드(604)로 중간 노드 등록 요청 메시지를 전송할 수 있다(611). 기반 노드(604)는 제1차 프로파일을 생성(620)하고 신규 중간 노드(602)에 제1차 프로파일 결과 메시지를 전송한다(621). 중간 노드(602)는 제1차 프로파일에 따라 연동을 한다. 연동이 완료된 중간노드(602)는 기반노드(604)에 제1차 프로파일 적용결과를 통보함으로써 기반 노드(604)에 등록을 마치게 되며, M2M 서비스를 정상적으로 제공하게 된다.
제1차 프로파일을 통해 노드간 연동이 완료되어 M2M 서비스가 이뤄지고 있는 동안에 노드(601)가 중간 노드(602 또는 603)의 장애/지연 또는 이동을 파악하고 연동 정보를 변경 요청할 수 있다. 노드(601)는 환경정보에 따라 주기적으로 중간 노드(602 또는 603)별 연동 가능한 노드에 노드 상태정보를 요청하고, 요청 받은 노드는 노드 상태정보를 응답할 수 있다. 노드(601)는 주변 중간 노드(602, 603)의 노드 상태정보를 저장하고, 1개 이상의 상태정보를 이용하여 제 2차 프로파일을 생성한다. 이용하는 상태정보가 모두 임계치 이내일 경우에는 제2차 프로파일을 생성하지 아니한다. 노드(601)는 제2차 프로파일을 생성하고, 프로파일에 해당하는 단수의 중간 노드(602 또는 603) 또는 복수의 중간 노드(602와 603)와 프로파일 적용을 요청하면, 해당 중간 노드는 승인 및 프로파일을 적용 후 기반 노드(604)에 적용 결과를 통보한다.
또 다른 케이스로 제1차 프로파일을 통해 노드간 연동이 완료되어 M2M 서비스가 이뤄지고 있는 동안에 중간 노드(602)가 연동된 노드(601) 또는 중간노드(603)의 장애/지연 또는 이동을 파악하고 연동 정보를 변경 요청할 수 있다. 중간 노드(602)는 환경정보에 따라 주기적으로 노드(601)과 중간 노드(603) 등 연동 가능한 노드에 노드 상태 정보를 요청하고, 요청 받은 노드는 노드 상태정보를 응답할 수 있다. 중간 노드(602)는 상태정보를 응답한 노드별 상태정보를 저장하고, 1개 이상의 상태정보를 이용하여 제 2차 프로파일을 생성한다. 이용하는 상태정보가 모두 임계치 이내일 경우에는 제2차 프로파일을 생성하지 아니한다. 중간 노드(602)는 제2차 프로파일을 생성하고, 프로파일에 해당하는 노드(601)와 복수의 중간 노드(603)에 제2차 프로파일 적용을 요청하면, 해당 노드는 제2차 프로파일을 승인 및 적용 후 기반 노드(604)에 적용 결과를 통보함으로써 제2차 프로파일을 통해 노드(601)와 중간노드(602 또는 603)는, M2M 서비스를 정상적으로 제공하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 제1차 프로파일을 노드(701) 입장에서 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 제1차 프로파일을 중간 노드(802) 입장에서 생성하고 적용하는 과정에 기능적 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 제2차 프로파일을 노드(901) 입장에서 생성하고 적용하는 과정에 대한 기능적 구성을 보여주는 도면이다. 제2차 프로파일을 생성하는 주체인 노드(901)는 환경정보와 타 노드의 상태정보를 하나 이상 이용하여 결합정보를 생성한다(S910). 결합정보가 임계치 이내일 경우에는 프로파일을 수행하지 않는다. 임계치를 벗어날 결합정보가 있을 때 제2차 프로파일을 생성하며, 결과가 중간 노드(902)에서 중간 노드(903)으로 연동 접속을 변경하는 경우일 때 노드(901)가 중간노드(903)에 프로파일 적용 요청하여 중간노드(903)가 이를 승인하여 연동 접속을 하고, 중간 노드(902)와 연동 해제를 수행한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 제2차 프로파일을 중간 노드(1002) 입장에서 생성하고 적용하는 과정에 대한 기능적 구성을 보여주는 도면이다. 제2차 프로파일을 생성하는 주체인 중간 노드(1002) 환경정보와 타 노드의 상태정보를 하나 이상 이용하여 결합정보를 생성한다( S1010). 결합정보가 임계치 이내일 경우에는 프로파일을 수행하지 않는다. 임계치를 벗어난 결합정보가 있을 때 제2차 프로파일을 생성하며, 결과가 노드(1001)이 중간 노드(1002)에서 중간 노드(1003)으로 연동 접속을 변경하는 경우일 때 중간 노드(1001)가 노드(1001)과 중간노드(1003)에 프로파일 적용 요청하여 노드(1001)과 중간노드(1003)가 이를 승인하여 연동 접속을 하고, 중간 노드(1002)와 연동 해제를 수행한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드, M2M 중간 노드 및 M2M 기반 노드가 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일을 생성하고 적용하기 위한 노드 환경 정보 사례를 보여주는 도면이다. 환경 정보는 M2M 서비스별로 그 특성에 따라 다양한 방식으로 관리되고 업데이트 될 수 있다. 또한, 능동적으로 M2M 서비스의 불안정 상황을 극복하기 위한 기준 정보들이 등록 될 수 있다. 도 11-1은 노드 또는 중간노드의 리소스 여유율에 따라 최대 연동이 가능한 건수와 최대 대기 건수가 정의되어 있다. 도 11-2는 노드의 상태정보별 우선 순위 및 가중치에 대해서 정의되어 있다. 우선 순위와 가중치는 제2차 프로파일을 정교하게 생성하기 위한 기초 데이터로 활용될 수 있다. 도 11-3은 처리하는 데이터의 중요도와 권장 연동 건수와 대기 건수를 정의되어 있다. 이외에도 M2M 서비스의 특성에 따라 환경 정보의 종류와 임계치가 정의될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드, M2M 중간 노드 및 M2M 기반 노드가 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일을 생성하고 적용하기 위한 노드 상태 정보 사례를 보여주는 도면이다. 노드의 상태 정보는 M2M 서비스별로 그 특성에 따라 다양한 방식으로 관리되고 업데이트 될 수 있다. 또한, 능동적으로 M2M 서비스의 불안정 상황을 극복하기 위한 임계치 정보들이 등록 될 수 있다. 도 12-1은 노드 또는 중간노드의 이동성 정보를 보여준다. 이동하고 있는 중간 노드와 속도, 위치 정보를 이용해 이동성에 적합한 서비스를 제공할 수 있다. 도 12-2는 노드부하량 정보를, 도 12-3은 생성 Data Size 정보를, 도 12-4는 네트워크 강도를, 도 12-5는 전송속도 정보를, 도 12-6은 컨텐트 유형정보를 보여준다. 이런 다양한 노드 상태정보는 서비스의 특성에 맞게 제외되거나 추가될 수 있으며, 환경정보를 기준으로, 1개 이상의 상태정보를 이용하여 제2차 프로파일을 생성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드, M2M 중간 노드 및 M2M 기반 노드가 생성한 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일 사례를 보여주는 도면이다. 도 13은 프로파일은 3개의 중간노드와 연동하고, 1개의 중간노드와 대기하며 기존에 연동 또는 대기하고 있던 중간 노드와의 해제를 요청하는 예이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 M2M 노드가 제1차 프로파일 및 제2차 프로파일 생성 및 적용을 위한 구성 요소를 보여주는 도면이다.
M2M 노드(1400)는 제어부(1410), 프로파일 관리부(1420), 데이터 관리부(1430), 데이터 송수신부(1440)로 구성된다. 데이터 송수신부(1440)은 상기 노드의 상태정보를 요청하고 수집한다.데이터 관리부(1430)는 상기 노드의 환경 정보와 노드의 상태 정보, 환경정보와 상태정보를 결합한 결합정보를 저장한다. 프로파일 관리부(1420)는 상기 노드의 환경 정보와 노드의 상태 정보와 결합정보를 1개 이상을 이용하여 프로파일을 생성한다.
데이터 송수신부(1440)에서 수집한 타 M2M 노드의 상태정보를 데이터 관리부(1430)에서 저장, 결합 및 관리하고 프로파일 관리부(1420)에서 데이터 관리부(1430)의 환경 정보와 노드의 상태정보를 이용하여 프로파일을 생성하면, 제어부(1410)에서 데이터 송수신부(1440)을 통해 타 M2M 노드와의 프로파일을 요청/승인하고 연동/대기/해제를 수행한다.
본 발명은 M2M 서비스를 제공하는 과정에서 발생하는 노드의 장애, 지연, 노드의 이동환경에서 안정성을 제공하고, 이상이 있는 M2M 노드를 실시간적으로 파악할 수 있도록 한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 프로세스이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 프로파일 절차이다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.
110: 애플리케이션
120: 공통 서비스
130: 기반 네트워크 서비스

Claims (8)

  1. 수집한 타 노드의 상태 정보와 노드의 환경 정보를 이용하여 선택적으로 연동을 제어하는 노드, 중간노드, 기반노드로써,
    상기 노드의 상태 정보와 환경 정보를 결합한 결합 정보, 상기 수집한 상태정보 및 환경정보를 저장하는 데이터 관리부;
    상기 노드로부터 상기 노드 상태 정보를 송수신하는 데이터 송수신부;
    상기 데이터 관리부의 데이터를 1개 이상 이용하여 최적의 연동 정보인 프로파일을 생성하는 프로파일 관리부;
    상기 프로파일에 의거 타 노드와 연동/대기/해제를 수행하는 제어부
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노드간 주기적으로 상태정보를 수집하고 환경정보와 결합하여 결합정보를 생성하여 상태정보와 환경정보와 결합정보를 저장하는 데이터 관리부를 특징으로 하는 노드
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 관리부의 데이터를 1개 이상 이용하여 프로파일을 생성하는 프로파일 관리부를 특징으로 하는 노드
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로파일에 의거 타 타 노드와 연동/대기/해제를 수행하는 제어부를 특징으로 하는 노드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 노드가 신규 노드로 등록이 필요한 경우 등록을 요청 받아 프로파일을 생성하고 프로파일을 기반으로 등록과 연동을 하는 것을 특징으로 하는 기반 노드
  6. 제 1항에 있어서
    상기 노드가 수집한 타 노드의 상태 정보를 이용하여 1개 이상의 다중(Multi) 연동과 연동대기를 설정하는 것을 특징으로 하는 노드.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 노드가 1개 이상의 다중 연동을 설정 후에 주기적으로 연동 대상과 연동 대기 대상을 변경하는 것을 특징으로 하는 노드.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 노드가 1개 이상의 다중 연동과 연동 대기 대상을 변경 시에 기간노드와 관련없이 진행되는 것을 특징으로 하는 노드.

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