KR20190069960A

KR20190069960A - 산업용 통신 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20190069960A
Application number: KR1020170170354A
Authority: KR
Inventors: 전형국; 박제만
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2019-06-20
Also published as: KR102149529B1

Abstract

본 발명에 따른 산업용 통신 시스템은 제 1 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 통해 생성된 제 1 통신 미들웨어 어플리케이션을 포함하는 MEC 서버 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 통해 생성된 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 포함하며, 산업 통신장치의 프로토콜에 대응되도록 통신을 수행하는 산업 통신 인터페이스를 포함하는 통신 게이트웨이를 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부는 디지털 트윈 모델 정보에 기초하여 각각 Stub 코드 및 Skeleton 코드를 포함하는 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 생성하고, 상기 MEC 서버 및 통신 게이트웨이는 상기 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 통해 통신 미들웨어에서 상호 통신을 수행한다.

Description

산업용 통신 시스템 및 방법{INDUSTRIAL COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 산업용 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 5G URLLC를 지원하는 MEC 서버 환경에서 스마트 팩토리 디지털 트윈 모델의 실시간 연동을 위한 산업용 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.

이 특허는 2017년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 '범부처 Giga KOREA 사업'의 지원을 받아 수행된 연구임 (No.GK17P0400, (초저지연-총괄/1세부)저지연 융합서비스를 위한 모바일 에지 컴퓨팅 플랫폼 기술 개발)

현재 세계적으로 5G 이동통신 기술 개발로 URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communication) 기반의 초저지연, 실시간 통신을 지원하고 있다.

이러한 5G 환경에서는 대용량 데이터를 기반으로 사용자 경험 충족을 위한 가상, 증간 현실 컨텐츠들이 개발되고 있다.

이와 더불어 최근에는 코어 망에서의 서비스 지연 및 병목 현상 해결을 위하여 모바일 에지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 기술이 개발되고 있다. 이때, 모바일 에지 컴퓨팅은 멀리 유선 코어 네트워크 상에서 존재하는 데이터 센터의 기능 및 컨텐츠를 무선 액세스 네트워크 기지국에 배치한 작은 데이터 센터를 의미한다.

특히, 모바일 에지 컴퓨팅은 산업 장비 및 스마트팩토리 관련 장비의 초저지연 실시간 연동 및 서비스 제공을 위한 이동통신 네트워크 에지 단의 플랫폼 구조로 활용될 수 있다. 또한, 모바일 에지 컴퓨팅은 기존 클라우드 시스템의 코어 네트워크 간의 연동으로 인한 지연 및 서비스 병목 현상을 해결하기 위하여 스마트팩토리 클라우드 서비스를 코어 네트워크에서 에지 단으로 이동시켜 서비스 병목 현상을 없애고 사용자에게 보다 빠른 서비스를 제공할 수 있다.

최근 산업분야에서는 디지털 트윈 기능을 통한 산업장비의 제어 및 활용 개념이 발전하고 있다. 디지털 트윈은 물리적인 산업장비를 소프트웨어로 가상화한 가상 모델을 기반으로 디지털 트윈을 만들어 시뮬레이션을 실행하고 그 결과를 바탕으로 실제 물리적인 산업 장비를 제어하는 시스템을 말한다.

이와 같이 최근 활발히 개발되고 있는 5G 환경에서 MEC 서버에 디지털 트윈 기능을 구현하고, 이러한 디지털 트윈 기능을 통해서 실제 공장의 물리적인 산업 장비를 소프트웨어로 제어하며, 동시에 5G URLLC 환경을 만족하기 위한 기술이 필요한 실정이다.

본 발명의 실시예는 5G URLLC 요구조건을 만족하기 위해 디지털 트윈 개념을 이동통신 네트워크 에지 단의 모바일 에지 컴퓨팅에 구현함에 있어서, 디지털 트윈의 가상 산업 장비 모델과 실제 물리적인 산업 장비 간의 저지연 및 실시간 통신을 실행할 수 있는 산업용 통신 시스템 및 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 산업용 통신 시스템은 제 1 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 통해 생성된 제 1 통신 미들웨어 어플리케이션을 포함하는 MEC 서버 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 통해 생성된 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 포함하며, 산업 통신장치의 프로토콜에 대응되도록 통신을 수행하는 산업 통신 인터페이스를 포함하는 통신 게이트웨이를 포함한다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부는 디지털 트윈 모델 정보에 기초하여 각각 Stub 코드 및 Skeleton 코드를 포함하는 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 생성하고, 상기 MEC 서버 및 통신 게이트웨이는 상기 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 통해 통신 미들웨어에서 상호 통신을 수행한다.

상기 디지털 트윈 모델 정보는 상기 통신 미들웨어에서 이용되는 디지털 트윈 모델의 데이터 타입 정보 및 토픽 정보와 네트워크 QoS 정보를 포함할 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 디지털 트원 모델 코드 생성부는 상기 디지털 트윈 모델 정보를 분석하여 데이터 객체를 생성하고, 상기 생성된 데이터 객체에 기초하여 DDS의 통신 코드를 생성하여 상기 Stub 코드 및 Skeleton 코드를 생성할 수 있다.

상기 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션은 상기 산업 통신 인터페이스로부터 DDS DCPS의 인터페이스를 호출받음에 따라, DDS DCPS 코드를 실행하여 DDS RTPS 코드를 호출하고, 상기 DDS RTPS 코드가 호출됨에 따라 상기 디지털 트윈모델에서 제공된 데이터를 발행(publish) 또는 구독(subscribe) 방식으로 패킷화하여 다른 통신 미들웨어 어플리케이션과 데이터를 송수신할 수 있다.

상기 산업 통신 인터페이스는 산업 통신 인터페이스 자동 생성부에 의해 생성될 수 있다. 이때, 상기 산업 통신 인터페이스 자동 생성부는, 상기 통신 게이트웨이에서 실행되는 상기 산업 통신장치의 프로토콜과의 연동을 지원하기 위한 게이트웨이 모듈 DLL을 생성하는 게이트웨이 모듈 생성부, 상기 게이트웨이 모듈 DLL이 저장된 게이트웨이 모듈 저장부 및 상기 게이트웨이 모듈 DLL에 기초하여 상기 통신 게이트웨이에 필요한 게이트웨이 모듈의 기능을 수행하는 게이트웨이 모듈 관리부를 포함할 수 있다.

상기 게이트웨이 모듈 생성부는 게이트웨이 모듈 탬플릿을 이용하여 게이트웨이 모듈 DLL을 생성하여 게이트웨이 모듈 저장부에 저장할 수 있다.

상기 게이트웨이 모듈 생성부는 GMDL과 MMDL을 입력받아 분석하여 상기 게이트웨이 모듈 DLL을 생성할 수 있다.

상기 GMDL은 게이트웨이의 모듈 이름 및 타입, 설명 정보가 포함된 게이트웨이 모듈 정보를 포함하는 gminfo, 해당 모듈이 상기 통신 게이트웨이 내에서 메시지 교환을 원하는 모듈에 대한 정보를 포함하는 modules 및 제공 가능한 기능 정보를 포함하는 functions를 포함할 수 있다.

상기 MMDL은 메모리 맵에 대한 정보를 포함하는 mmdinfo, 현재 메모리 맵을 사용하는 모듈에 대한 정보를 포함하는 modules, 상기 통신 게이트웨이에서 상기 산업 통신장치로부터의 데이터를 읽기위한 read mmap 및 상기 통신 게이트웨이에서 상기 산업 통신장치로 데이터를 전송하기 위한 write mmap를 포함할 수 있다.

상기 산업 통신 인터페이스 자동 생성부는 상기 게이트웨이 모듈이 생성됨에 따라 상기 통신 게이트웨이의 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션과 상기 생성된 게이트웨이 모듈 간의 메시지 교환 서비스를 제공하기 위한 게이트웨이 컨테이너 및 메시지 교환자를 자동으로 생성할 수 있다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 사용자는 특정 산업 장비 시스템의 특성에 관계없이 연동 규약의 설정만으로, 자신이 연동하고자 하는 산업용 장비를 5GURLLC 환경에서 MEC 서버의 디지털 트윈을 통한 연동 기능을 제공받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 통신 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 통신 시스템의 블록도이다.
도 3은 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 DDS 기반의 통신 미들웨어 어플리케이션의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 산업 통신 인터페이스 자동 생성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 게이트웨이 모듈 생성부의 블록도이다.
도 7은 GMDL 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 GMDL의 예시도이다.
도 9는 MMDL 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 MMDL의 예시도이다.
도 11은 통신 게이트웨이의 통신 구조를 설명하기 위한 도면이다.

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.

본 발명은 5G MEC 서버(100)에서 동작하는 디지털 트윈 모델과 실제 산업장비(300) 간의 URLLC 특성을 만족하는 통신 게이트웨이(200)를 포함하는 산업용 통신 시스템(1) 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 일 실시예는 통신 게이트웨이(200)를 중심으로 디지털 트윈 모델을 연동할 수 있는 데이터 분배 서비스 기반의 통신 미들웨어 어플리케이션을 제안하며, 실제 산업장비(300)에서 사용하는 필드버스나 산업용 이더뎃과 같은 산업용 통신 프로토콜과의 연동을 위하여 통신 게이트웨이(200)를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 통신 시스템(1)을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 통신 시스템(1)은 MEC 서버(100) 및 통신 게이트웨이(200)를 포함한다.

MEC 서버(100)의 디지털 트윈 모델은 각 산업장비(300)의 가상 모델을 위해 만들어지며, 산업장비(300)의 특성은 디지털 트윈 XML 정보를 통해서 기술된다. 그리고 기술된 정보를 바탕으로 통신 서비스에 필요한 Stub 코드와 Skeleton 코드를 생성한다.

통신 미들웨어(a)는 DDS(Data Distribution Service)를 사용하여 URLLC 통신 특성을 지원한다.

통신 게이트웨이(200)는 디지털 트윈 XML 정보를 통해서 Stub 코드와 Skeleton 코드를 생성하며, 통신 미들웨어(a)를 통해서 디지털 트윈 모델과 통신을 수행한다.

그 후 통신 게이트웨이(200)는 통신 미들웨어(a)를 통해서 전달된 디지털 트윈 모델의 정보를 산업용 프로토콜로 변환하여 실제 산업장비(300)와 연동 후 통신을 수행하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 통신 시스템(1)의 블록도이다.

구체적으로 MEC 서버(100)는 제 1 디지털 트윈 모델 코드 생성부(110)를 포함하며, 상기 제 1 디지털 트윈 모델 코드 생성부(110)를 통해 생성된 제 1 통신 미들웨어 어플리케이션(120)을 포함한다.

통신 게이트웨이(200)는 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부(210)를 포함하며, 상기 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부(210)를 통해 생성된 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(220)을 포함한다.

여기에서, 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부(110, 210)는 디지털 트윈 모델 정보(10)에 기초하여 각각 Stub 코드 및 Skeleton 코드를 포함하는 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(120, 220)을 생성한다. 이에 따라 MEC 서버(100) 및 통신 게이트웨이(200)는 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(120, 220)을 통해 통신 미들웨어(a)에서 상호 통신을 수행하게 된다.

통신 게이트웨이(200)는 산업 통신장치(300)의 프로토콜에 대응되도록 통신을 수행하는 산업 통신 인터페이스(240)를 포함한다. 이때, 산업 통신 인터페이스(240)는 산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)에 의해 자동으로 생성될 수 있다.

산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)는 산업분야에서 널리 사용되는 다양한 산업 통신 프로토콜을 통신 게이트웨이(200)가 지원하기 위한 도구로서, 사용자 개입없이 통신 게이트웨이(200)의 산업 통신장치(250)와 산업장비(300)의 산업 통신장치(310)간의 연동을 지원할 수 있다.

이에 따라 생성된 산업 통신 인터페이스(240)는 산업 통신장치(250)를 통해 실제 산업장비(300)가 사용하는 산업 통신 프로토콜(필드버스, 산업용 이더넷)과의 연결을 수행할 수 있다.

한편, 디지털 트윈 모델 정보(10)는 통신 미들웨어(a)에서 이용되는 디지털 트윈 모델의 데이터 타입 정보 및 토픽 정보와 네트웨크 QoS 정보를 포함할 수 있다.

구체적으로 DDS는 데이터의 타입인 토픽을 만들어 통신을 수행한다. 토픽은 데이터 타입에 이름을 부여한 것으로 Boolean, Integer, Float와 같은 기본 데이터 타입 및 스트링, 스트럭쳐 등을 지원할 수 있다. 또한, 각 산업장비(300)에 포함된 산업 통신장치(310)의 네트워크 요구 조건에 맞는 네트워크 QoS를 설정할 수 있다.

MEC 서버(100)와 통신 게이트웨이(200)에 포함된 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부(110, 210)는 디지털 트윈 모델 정보(10)를 분석하여 데이터 객체를 생성하고, 생성된 데이터 객체에 기초하여 DDS의 통신 코드를 생성하여 상기 Stub 코드 및 Skeleton 코드를 생성할 수 있다.

도 3은 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부(110, 210)를 설명하기 위한 도면이다.

디지털 트윈 모델 정보(10)는 XML 형태로 디지털 트윈 모델에서 사용하는 데이터의 타입 및 토픽, 그리고 네트워크 QoS 정보를 기록한 문서로서, 디지털 트윈 모델 정보(10)는 디지털 트윈 모델 파서(111, 211)를 통해 분석되고 디지털 트윈 모델 객체 정보 생성부(113, 213)를 통해 실제 데이터 객체인 디지털 트윈 모델 객체 정보로 생성된다.

디지털 트윈 모델 객체 정보는 DDS의 토픽 정보로 활용되어 DDS 통신 코드 생성부(115, 215)를 통해 DDS 통신 코드로 생성되며, 최종적으로 Stub 템플릿 및 Skeleton 템플릿(117, 217)을 통해 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션의 Stub 코드와 Skeleton 코드로 생성된다.

이때, Stub 코드와 Skeleton 코드는 DDS의 방향성에 따라서, 즉 서버의 역할과 클라이언트의 역할을 하는 것에 따라서 Stub 및 Skeleton의 역할을 수행하게 된다.

제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부(110, 210)를 통해 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(120, 220)이 생성되고 나면, 통신 게이트웨이(200)의 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(220)은 도 4와 같이 DDS를 기반으로 데이터를 송수신할 수 있다.

도 4는 DDS 기반의 통신 미들웨어 어플리케이션의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

종래 DDS는 약 250개의 인터페이스를 제공하고 있어, 사용자가 인터페이스를 이해하고 사용하는 것이 어려웠다. 그러나 본 발명의 일 실시예는 산업통신에 필요한 인터페이스 및 DDS 사용을 위해 필요한 인터페이스를 30여개로 정리하여 산업 통신 인터페이스(240)를 제공할 수 있다. 이때, 산업 통신 인터페이스(240)는 DDS DCPS의 인터페이스를 호출하기 위한 축약된 형태의 API를 의미한다.

구체적으로, 통신 게이트웨이(200)의 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(220)은 디지털 트윈 모델 정보(10)를 바탕으로 생성된 DDS 토픽과 DDS QoS 정보를 참조하여 실제 DDS DCPS가 통신할 데이터 타입 및 네트워크 QoS를 설정한다. 그리고 산업 통신 인터페이스(240)로부터 DDS DCPS의 인터페이스를 호출받음에 따라, DDS DCPS 코드를 실행하여 DDS RTPS 코드를 호출하고, DDS TRPS 코드가 호출됨에 따라 디지털 트윈 모델에서 제공된 데이터를 발행(publish) 또는 구독(subscribe) 방식으로 패킷화하여 다른 노드에 있는 통신 미들웨어 어플리케이션(220’)과 데이터를 송수신할 수 있다.

한편, 통신 게이트웨이(200)는 상술한 바와 같이 산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)를 통해 산업 통신 인터페이스(240)를 생성할 수 있다.

도 5는 산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 게이트웨이 모듈 생성부(231)의 블록도이다.

산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)는 다양한 산업 통신 프로토콜과의 연결을 지원한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서의 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(220)과 자동으로 통신이 가능하도록 지원함으로써 사용자가 쉽게 통신 게이트웨이(200)를 이용하여 저지연 통신을 수행할 수 있도록 한다.

구체적으로 도 5를 참조하면, 산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)는 게이트웨이 모듈 생성부(231), 게이트웨이 모듈 저장부(233) 및 게이트웨이 모듈 관리부(235)를 포함할 수 있다.

게이트웨이 모듈 생성부(231)는 통신 게이트웨이(200)에서 실행되는 산업 통신장치(300)의 프로토콜과의 연동을 지원하기 위한 게이트웨이 모듈 DLL을 생성한다. 구체적으로, 게이트웨이 모듈 생성부(231)는 GMDL(Gateway Module Description Language)과 MMDL(Memory Map Description Language)을 입력받으면 이를 분석하여 산업 통신 프로토콜과의 연동을 지원할 수 있는 게이트웨이 모듈을 생성한다. 이때, 게이트웨이 모듈 생성부(231)는 게이트웨이 모듈 탬플릿을 이용하여 게이트웨이 모듈 DLL을 생성하며 이를 게이트웨이 모듈 저장부(233)에 저장하게 된다.

도 6을 참조하면, 게이트웨이 모듈 생성부(231)는 MMDL 파서(2311)와 GMDL 파서(2313)를 통해 데이터 객체를 생성하며, 게이트웨이 DLL 코드 생성부(2315)는 게이트웨이 모듈 탬플릿 코드를 참조하여 게이트웨이 모듈 DLL 코드를 생성하게 된다.

게이트웨이 모듈 관리부(235)는 저장된 게이트웨이 모듈 DLL에 기초하여 통신 게이트웨이(200)에 필요한 게이트웨이 모듈의 기능을 수행할 수 있다. 여기에서 게이트웨이 모듈의 기능에는 초기화, 실행, 정지, 삭제 기능이 포함될 수 있다.

한편, GMDL은 통신 게이트웨이(200)에서 생성되는 모듈에 대한 정보를 기술한 XML 기반의 Markup Language이다. GMDL은 통신 게이트웨이(200)에서 사용되는 모듈 기능들에 대한 정보 및 연동할 다른 모듈들에 대한 정보를 포함하고 있다.

도 7은 GMDL 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 GMDL의 예시도이다.

도 7을 참조하면, GMDL은 크게 gminfo, modules, functions을 포함하고 있다.

Gminfo는 게이트웨이의 모듈 이름 및 타입, 설명정보가 포함된 게이트웨이 모듈 정보를 포함하며, modules는 해당 모듈이 상기 통신 게이트웨이(200) 내에서 메시지 교환을 원하는 모듈에 대한 정보를 포함한다. 그리고 functions은 제공가능한 기능 정보를 포함한다.

그밖에 아래 표 1과 같이 GMDL은 gminfo, modules, functions 외에도 description, param, ret 등을 구성요소로 포함할 수 있다.

태그	속성	설명
Grminfo	name	GRM의 이름
Grminfo	type	GRM의 타입
description		GRM 설명
modules	name	모듈의 이름
modules	type	모듈의 타입
functions		기능 리스트
function	name	기능의 이름
param	name	매개변수 이름
	type	매개변수 타입
ret	type	리턴 타입
description		기능 설명

도 9는 MMDL 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 MMDL의 예시도이다.

MMDL은 GMDL과 같이 게이트웨이 모듈에 대한 코드를 자동으로 생성하기 위해 필요한 산업 통신 장치(310)의 입출력값을 정의한 메모리 맵 정의 언어이다.

도 9를 참조하면, MMDL은 크게 mmdinfo, modules, read mmap, write mmap를 포함하고 있다.

mmdinfo는 메모리 맵에 대한 간략한 정보를 포함하고 있으며, modules는 현재 메모리 맵을 사용하는 모듈에 대한 정보를 포함한다. 그리고 mmap는 통신 게이트웨이(200)에서 산업 통신장치(310)로부터의 데이터를 읽기 위한 read mmap과, 통신 게이트웨이에서 산업 통신장치(310)로 데이터를 전송하기 위한 write mmap으로 구분될 수 있다. 그리고 각각의 mmap는 메모리에 맵핑할 데이터에 대한 정보를 포함할 수 있다.

그밖에 아래 표 2와 같이 MMDL은 mmdinfo, modules, read mmap, write mmap외에도 description, mdef, field 등을 구성요소로 포함할 수 있다.

태그	속성	설명
mmdinfo	name	메모리 맵의 이름
description		설명
modules	name	모듈의 이름
	type	모듈의 타입
mmap	type	메모리 맵 타입
mdef	offset	정의할 메모리 맵의 시작 위치
	size	정의할 메모리 사이즈
	name	정의할 메모리 맵 이름
field	order	인덱스
	offset	시작 위치
	size	길이
	datatype	데이터의 타입

도 11은 통신 게이트웨이(200)의 통신 구조를 설명하기 위한 도면이다.

산업 통신 인터페이스 자동 생성부(230)는 상술한 과정에 따라 게이트웨이 모듈이 생성됨에 따라, 통신 게이트웨이(200)의 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(220)과 상기 생성된 게이트웨이 모듈 간의 메시지 교환 서비스를 제공하기 위한 게이트웨이 컨테이너(260) 및 메시지 교환자(270)를 자동으로 생성할 수 있다.

즉, 게이트웨이 컨테이너(260)와 메시지 교환자(270)는 산업 통신 인터페이스(240)에 생성된 게이트웨이 모듈 간 메시지 교환 서비스 및 통신 게이트웨이(200)에서 동작하는 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션(220)과의 메시지 교환 서비스를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 MEC 서버(100) 및 통신 게이트웨이(200)는 통신모듈, 메모리 및 프로세서를 포함하도록 구성될 수 있다.

통신모듈은 상술한 통신 미들웨어(a) 및 산업통신 프로토콜을 통해 데이터를 송수신하도록 지원할 수 있다.

메모리에는 상호간의 데이터 송수신을 지원하기 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 2에 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.

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.

1: 산업용 통신 시스템
100: MEC 서버
200: 통신 게이트웨이
300: 산업장비

Claims

산업용 통신 시스템에 있어서,
제 1 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 통해 생성된 제 1 통신 미들웨어 어플리케이션을 포함하는 MEC 서버 및
제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부를 통해 생성된 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 포함하며, 산업 통신장치의 프로토콜에 대응되도록 통신을 수행하는 산업 통신 인터페이스를 포함하는 통신 게이트웨이를 포함하되,
상기 제 1 및 제 2 디지털 트윈 모델 코드 생성부는 디지털 트윈 모델 정보에 기초하여 각각 Stub 코드 및 Skeleton 코드를 포함하는 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 생성하고,
상기 MEC 서버 및 통신 게이트웨이는 상기 제 1 및 제 2 통신 미들웨어 어플리케이션을 통해 통신 미들웨어에서 상호 통신을 수행하는 것인 산업용 통신 시스템.