WO2018106012A1 - 분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템 및 방법 - Google Patents

분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법은, 서버가 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계, 서버가 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하는 단계, 서버가 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고 복수의 노드 중에서 하나의 노드에 의해 발행된 공표된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 노드의 서비스 기여도를 산출하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도를 산출할 수 있다. 아울러 분산된 네트워크 노드가 특정 서비스에 기여한 정도를 구분하여 산출할 수 있다. 또한 분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 내역에 투명성을 보장할 수 있다.

Description

분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템 및 방법
본 발명은 분산된 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 IoT 단말과 같은 엔드 단말이 네트워크에 접속하여 데이터를 교환할 수 있도록 중개하는 게이트웨이 및 기여도 산출에 도움을 주는 인근 노드의 서비스 기여도를 산출할 수 있는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템 및 방법에 관한 것이다.
사물 인터넷(IoT : Internet of Things)이라는 용어는 1998년 매사추세츠공과대학(MIT)의 Auto-ID 랩에서 처음으로 등장했다. 이후 2005년 ITU-T에서 'The Internet of Things'라는 연차 보고서가 발표되면서 사물 인터넷은 미래정보기술(IT) 산업 혁명의 모든 구조를 담는 가장 기본틀이 될 것임을 예고한 바 있다. 보고서는 사물 인터넷을 "세상에서 존재하는 모든 사물(things)을 네트워크로 연결해 인간과 사물, 사물과 사물 간에 언제 어디서나 서로 소통할 수 있도록 하는 새로운 정보통신 기반"이라고 정의했다. 즉, 사물 인터넷은 명실상부한 유비쿼터스 공간을 구현하기 위한 인프라로 볼 수 있다. 이러한 유비쿼터스 공간은 특정 기능이 내재된 컴퓨팅 기기들이 환경과 사물에 심어져 환경이나 사물 그 자체가 지능화되는 것부터 시작된다.
사물 인터넷 서비스는 우리에게 보다 편리하고 안전한 생활을 제공해주는 기술이다. 따라서, 다양한 이동통신사와 단말기 제조업체는 차세대 모바일 서비스로 떠오를 사물 인터넷 지원용 단말과 서비스 개발에 집중하고 있다.
IoT 기술의 확대와 함께 단일 베터리로 1년 이상 사용할 수 있는 저전력 기능과 반경 10Km 이상의 유효 통신 거리를 제공하는 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크 기술이 부상하고 있다. 이를 반영하듯 비면허 ISM(Industrial Scientic and Medical) 밴드를 사용하는 LoRa, Sigfox 등 LPWA 기술들이 시장에서 두각을 나타내고 있으며, 이동통신사들도 위와 같은 ISM 밴드를 이용하는 기술들을 이용한 인프라 확보 및 서비스 제공을 시도하고 있다.
LPWA 네트워크 기술을 이용한 서비스가 확대되기 위해서는 LPWA 네트워크를 지원하는 게이트웨이가 전국적으로 설치되어야 한다. 통신 사업자가 LPWA를 지원하는 게이트웨이를 전국적으로 설치하였거나 설치할 예정이다.
한편 통신 대기업에 종속되지 않고 개인 소유의 LPWA를 공유하는 방식으로 공유 LPWA 네트워크를 구축하고자 하는 시도도 최근 들어 이루어지고 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 공유 LPWA 네트워크에서 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도를 산출하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템은, IoT 단말과 어플리케이션 서버 사이에서 데이터 중개를 하는 복수의 게이트웨이, 상기 복수의 게이트웨이로부터 서비스 기여도 내역을 수신하고, 상기 서비스 기여도 내역을 공표하는 서버, 그리고 일정 기간 동안 상기 서버에서 공표된 서비스 기여도 내역을 수집하여 검증하고, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 발행하는 참여자 단말을 포함하고, 상기 발행된 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 복수의 게이트웨이의 서비스 기여도를 산출할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법은, 서버가 IoT 단말과 어플리케이션 서버 사이에서 데이터 중개를 하는 복수의 게이트웨이로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계, 상기 서버가 상기 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고 상기 서버가 참여자 단말이 발행한 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 복수의 게이트웨이의 서비스 기여도를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 참여자 단말은 일정 기간 동안 상기 서버에서 공표된 서비스 기여도 내역을 수집하여 검증하고, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 발행할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법은, 서버가 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계, 상기 서버가 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하는 단계, 상기 서버가 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고 상기 복수의 노드 중에서 하나의 노드에 의해 발행된 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 노드의 서비스 기여도를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 노드는, 엔드 단말과 네트워크 서버 사이에 데이터를 중개하는 복수의 게이트웨이를 포함할 수 있다.
상기 복수의 게이트웨이는 소유자가 서로 다를 수 있다.
상기 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법은 상기 서버가 상기 검증된 서비스 기여도 내역에 대응하는 검증키를 공표하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서버는 상기 검증된 서비스 기여도 내역에 전자 서명을 포함하여 공표할 수 있다.
상기 복수의 노드는 상기 검증키를 이용하여 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 검증할 수 있다.
상기 블록을 발행한 노드는 일정 기간 동안 수집되어 검증된 복수의 서비스 기여도 내역을 상기 블록에 포함시킬 수 있다.
상기 서비스 기여도 내역은, 노드 식별자 및 기여도 측정 항목별 측정값을 포함할 수 있다.
상기 기여도 측정 항목은, 단위 기간당 노드를 통해 전송된 패킷량, 단위 기간당 노드의 네트워크 접속 시간, 단위 기간당 노드가 서비스한 지역의 넓이, 단위 기간당 노드가 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워, 및 노드의 총 네트워크 접속시간중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기여도 측정 항목별 측정값은, 상기 엔드 단말이 등록된 서비스별로 구분되어 측정될 수 있다.
상기 노드의 서비스 기여도는 상기 서비스별로 산출될 수 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템은, 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하고, 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하며, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하고, 상기 복수의 노드 중에서 하나의 노드에 의해 발행된 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 복수의 노드의 서비스 기여도를 산출하는 서버를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법은, 서버가 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계, 상기 서버가 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하는 단계, 상기 서버가 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고 상기 서버가 상기 검증되고 공표된 서비스 기여도 내역을 이용하여 상기 복수의 노드의 서비스 기여도를 산출하는 단계를 포함한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템은, 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하고, 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하며, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하고, 상기 검증되고 공표된 서비스 기여도 내역을 이용하여 상기 복수의 노드의 서비스 기여도를 산출하는 서버를 포함한다.
상기 복수의 노드는 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크를 구성하는 소유자가 서로 다른 복수의 게이트웨이를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 네트워크 노드의 서비스 기여도를 산출할 수 있다. 아울러 네트워크 노드가 특정 서비스에 기여한 정도를 구분하여 산출할 수 있다. 또한 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 내역에 투명성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록 체인을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참고하면, 엔드 단말(100)은 센서 및 사용자로부터 생산된 데이터를 게이트웨이(200)로 전송하거나 게이트웨이(200)로부터 데이터를 수신하여 서비스를 제공할 수 있다. 엔드 단말(100)은 통신 기능을 가지는 사물기기, 즉 IoT 단말일 수 있다. IoT 단말은 각종 센서, 정보 제공장치, 편의 시설, 게임기, 보안 장치, 가전 기기 등을 포함할 수 있다.
엔드 단말(100)로부터 생산된 데이터는 게이트웨이(200)와 네트워크 서버(300)를 거쳐 어플리케이션 서버(400)로 전달될 수 있으며, 반대로 어플리케이션 서버(400)로부터 네트워크 서버(300), 게이트웨이(200)를 거쳐 엔드 단말(100)로 데이터가 전달될 수도 있다.
어플리케이션 서버(400)는 엔드 단말(100)로부터 전달되는 데이터에 따라 일정한 서비스를 사용자에게 제공하는 기능을 수행한다. 어플리케이션 서버(400)에서 제공하는 서비스는 실시예에 따라 매우 다양할 수 있다.
게이트웨이(200)는 엔드 단말(100)로부터 수신되는 데이터를 네트워크 서버(300)로 전달하거나, 반대로 네트워크 서버(300)로부터 수신되는 데이터를 엔드 단말(100)로 송신하는 등 데이터 중개 기능을 수행할 수 있다.
게이트웨이(200)는 소유자가 서로 다를 수 있으며, 소유자는 자신의 게이트웨이(200)를 다른 사용자들도 이용할 수 있도록 공유시킬 수 있으며, 그로 인한 수익의 일부를 정산받을 수 있다.
엔드 단말(100)과 게이트웨이(200)는 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 송수신할 수 있다. 그리고 엔드 단말(100)과 게이트웨이(200)는 UNB(Ultra Narrow Band), LoRaWAN(Long Range Wide-Area Network) 등 비허가 대역(ISM 밴드)을 이용한 LPWAN(저전력 광역통신망) 방식으로 데이터를 주고받을 수 있다.
게이트웨이(200)와 네트워크 서버(300)는 IP 기반 프로토콜을 이용하여 데이터를 송수신 할 수 있다. 게이트웨이(200)와 네트워크 서버(300) 사이에 통신망은 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷, 2G, 3G, 4G, LTE 이동 통신망, 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 위성 통신망, 등을 포함할 수 있으며, 통신 방식도 유선, 무선을 가리지 않으며 어떠한 통신 방식이라도 상관없다.
네트워크 서버(300)는 엔드 단말(100)과 어플리케이션 서버(400) 사이에 데이터를 교환시키는 기능을 수행한다. 구체적으로 네트워크 서버(300)는 엔드 단말(100)로부터 수신된 데이터를 해당 엔드 단말(100)이 등록된 어플리케이션 서버(400)로 송신할 수 있으며, 또한 어플리케이션 서버(400)로부터 수신된 데이터를 엔드 단말(100)로 송신하는 기능을 수행한다.
네트워크 서버(300)는 기여도 산출부(310), 데이터베이스(DB)(330) 및 네트워크 서비스부(350)를 포함할 수 있다.
네트워크 서비스부(350)는 엔드 단말(100)과 어플리케이션 서버(400) 사이에 데이터를 교환시키는 기능을 수행한다. 이를 위해 네트워크 서비스부(350)는 엔드 단말(100)과 어플리케이션 서버(400)를 매핑한 정보를 가지고 있으며, 엔드 단말(100)로부터 데이터를 수신하면, 이를 대응하는 어플리케이션 서버(400)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고 네트워크 서비스부(350)는 어플리케이션 서버(400)로부터 특정 엔드 단말(100)로 데이터 전달이 요청되면, 해당 엔드 단말(100)과 통신 가능한 게이트웨이(200)로 데이터를 송신하여 전달되게 할 수 있다. 한편 게이트웨이(200)와 엔드 단말(100)은 브로드캐스팅 방식으로 통신을 할 경우에는, 엔드 단말(100)이 어느 게이트웨이(200)와 통신 가능한지 판단하지 않고 모든 게이트웨이(200)로 데이터를 전달하여 브로드캐스팅 되도록 하는 것도 가능하다.
데이터베이스(330)는 네트워크 서버(300)의 동작과 관련된 각종 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 앞서 설명한 것과 같이 엔드 단말(100)이 어느 어플리케이션 서버(400)의 서비스를 위한 것인지 등의 매핑 정보를 저장할 수 있다. 또한 데이터베이스(330)는 게이트웨이(200)의 소유자 정보도 등록받아 저장할 수 있다.
특히 본 발명에 따른 데이터베이스(330)는 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록 체인을 저장할 수 있다. 물론 데이터베이스(330) 외에도 IoT 네트워크 노드는 블록 체인을 저장할 수 있다.
여기서, IoT 네트워크 노드는 엔드 단말(100)과 어플리케이션 서버(400) 사이에 데이터 교환 또는 그에 따른 기여도 산출 등의 작업에 참여하는 노드를 의미하며, 게이트웨이(200), 참여자 단말(500) 및 네트워크 서버(300)를 모두 포함하는 개념으로 이해할 수 있다.
기여도 산출부(310)는 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도를 산출하는 기능을 수행한다.
IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 내역과 이를 산출하는 방법에 대해서는 아래에서 보다 자세히 설명한다.
참여자 단말(500)은 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 작업에 참여하는 단말로서, 게이트웨이(200)와 달리 엔드 단말(100)과 어플리케이션 서버(400) 사이에 데이터 교환에는 투입되지 않는다.
이하에서는 엔드 단말(100), 게이트웨이(200), 네트워크 서버(300), 어플리케이션 서버(400) 및 참여자 단말(500)로 이루어지는 네트워크 시스템에서 각 네트워크 노드의 서비스 기여도를 산출하는 방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 먼저 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500)은 네트워크 서버(300)로 자신의 서비스 기여도 내역을 전송한다(S310).
단계(S310)에서 전송되는 서비스 기여도 내역에는 노드 식별자 및 기여도 측정 항목별 측정값이 포함될 수 있다. 노드 식별자는 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500)을 네트워크 내에서 식별하기 위한 고유값, 즉 MAC 어드레스나 IP 등이 이용되거나, 그와 별도로 부여되는 식별 정보일 수도 있다.
기여도 측정 항목별 측정값은 단위 기간당 노드를 통해 전송된 패킷량(p), 단위 기간당 노드의 네트워크 접속 시간(t), 단위 기간당 노드가 서비스한 지역의 넓이(a), 단위 기간당 노드가 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워(c), 및 노드의 총 네트워크 접속시간(T) 등을 포함할 수 있다.
여기서 단위 기간은 미리 설정된 시간으로 정해질 수 있는데, 10분, 1시간 등으로 정해질 수 있다.
단위 기간당 노드를 통해 전송된 패킷량(p)은 게이트웨이(200)가 엔드 단말(100)과 네트워크 서버(300) 사이에서 단위 기간동안 데이터를 교환시킨 패킷량으로 정의될 수 있다.
단위 기간당 노드의 네트워크 접속 시간(t)는 단위 기간 동안 게이트웨이(200)가 네트워크 서버(300)와 접속되어 엔드 단말(100)과 네트워크 서버(300) 사이에서 데이터 교환 작업을 수행한 시간을 의미한다.
단위 기간당 노드가 서비스한 지역의 넓이(a)는 GPS수신 장치를 포함한 게이트웨이(200)들이 수신한 공통 패킷을 기준으로 추정할 수 있다. 예컨대 A 게이트웨이가 B, C, D 게이트웨이와 공통 패킷을 수신하였다고 가정하면, B, C, D 게이트웨이의 GPS 위치 정보를 기준으로 A 게이트웨이의 서비스 지역의 범위를 추정할 수 있다.
단위 기간당 노드가 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워(c)는 아래에서 설명할 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록의 발행이나, 블록 체인에 블록을 기록하는 등의 작업을 위해 단위 기간 동안 해당 노드가 사용한 컴퓨팅 파워를 의미한다. 앞서 패킷량(p), 네트워크 접속 시간(t) 및 서비스한 지역의 넓이(a)는 게이트웨이(200)에 대해서만 기여도가 측정되나, 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워(c)는 게이트웨이(200)와 참여자 단말(500) 모두 해당 작업을 수행한 경우 측정될 수 있다.
노드의 총 네트워크 접속시간(T)는 게이트웨이(200)의 네트워크 접속 시간(t)의 총 누적 시간을 의미한다. 이는 본 네트워크 시스템에 먼저 참여하여 게이트웨이(200)를 공유시킨 소유자에게 인센티브를 주기 위한 요소이다.
서비스 기여도 내역에 포함되는 항목은 위에서 설명한 것 이외에도 추가되거나, 위에서 설명한 항목 중 일부가 생략될 수도 있다. 이는 기여도 산출 정책에 따라 정해질 수 있으며, 변경될 수도 있다.
한편 서비스 기여도 내역에 포함되는 항목별 측정값을 어플리케이션 서버(400)에서 제공하는 서비스를 기준으로 구분할 수도 있다. 이 경우 게이트웨이(200)가 네트워크 서버(300)로부터 특정 엔드 단말(100)이 어느 서비스에 이용되는 것인지, 즉 어느 어플리케이션 서버(400)에 등록된 것인지 확인하고, 서비스별로 서비스 기여도 내역에 항목별 측정값을 구분시킬 수 있다.
이후 네트워크 서버(300)는 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500) 등의 각 노드로부터 수신되는 서비스 기여도 내역을 검증한다(S320).
다음으로 네트워크 서버(300)는 검증된 서비스 기여도 내역을 공표할 수 있다(S330). 단계(S330)에서 서비스 기여도 내역은 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500) 등의 각 노드에 공표될 수 있다. 여기서 공표는 특정 노드가 통신망에서 인접한 노드에 데이터를 전달하면, 인접한 노드는 또 다른 노드에 데이터를 전달하면서 네트워크에 참여한 노드에 전달시키는 것을 의미한다.
이와 같이 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500)은 자신의 서비스 기여도에 해당하는 기여도 측정 항목별 측정값을 자체적으로 구하고, 이를 네트워크 서버(300)에 전달하여 검증받은 후 다시 공표되게 함으로써 투명성을 제고할 수 있다.
네트워크 서버(300)는 단계(S330)에서 검증된 각각의 서비스 기여도 내역을 검증하기 위한 검증키를 발행하여 별도로 공표할 수 있다. 각각의 서비스 기여도 내역에는 해당 내역을 식별하기 위한 식별 정보를 포함할 수 있다. 그리고 단계(S330)에서 공표되는 서비스 기여도 내역에는 네트워크 서버(300)의 전자 서명도 포함될 수 있다.
이후 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500)은 단계(S330)에서 공표된 서비스 기여도 내역을 수집하여 검증키로 검증하는 작업을 수행하고, 일정 기간 동안 수집되어 검증된 복수의 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 발행하는 작업을 수행할 수 있다(S340). 블록을 발행하는 작업은 게이트웨이(200) 또는 참여자 단말(500)에 의한 경쟁을 통해 이루어질 수 있으며, 이미 공지된 블록 체인(Block Chain) 방식으로 이루어질 수 있다.
서비스 기여도 내역을 포함하는 블록은 일정 기간 동안 수집된 서비스 기여도 내역, 이전 블록의 해쉬값과 해당 블록의 논스(Nonce), 해쉬값이 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록 체인을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 3을 참고하면, 블록 N에는 이전 블록 N-1의 해쉬값이 포함되고, 블록 N에 대응하는 기간 동안 수집되어 검증된 복수 노드의 서비스 기여도 내역(1~i), 그리고 해당 블록 N의 Nonce와 해쉬값이 포함될 수 있다. 각 노드는 블록 N-1의 해쉬값, 복수 노드의 서비스 기여도 내역(1~i) 그리고 해당 블록 N의 Nonce를 변경해가면서, 미리 정해진 규칙을 만족하는 해당 블록 N의 해쉬값을 구하는 작업을 수행한다. 가장 먼저 미리 정해진 규칙을 만족하는 해당 블록 N의 해쉬값을 구한 노드는 블록 N을 발행할 수 있다. 그리고 다른 노드는 이를 검증하고, 검증된 블록을 블록 체인에 기록할 수 있다.
이와 같이 블록 N의 해쉬값을 이용하여, 그 다음 기간 동안 수집 검증된 서비스 기여도 내역(i+1~j)를 포함하는 블록 N+1을 구하여 블록 체인에 기록하고, 마찬가지로 블록 N+1의 해쉬값을 이용하여 또 다음 기간 동안 수집 검증된 서비스 기여도 내역(j+1~k)를 포함하는 블록 N+2를 구하여 블록 체인에 기록하는 작업을 계속적으로 수행할 수 있다.
이와 같이 각 노드의 서비스 기여도 내역을 블록 체인에 블록 단위로 계속하여 기록하고, 이를 각 노드에서 검증하고 확인할 수 있으므로 네트워크 노드의 서비스 기여도 내역을 투명하게 관리할 수 있다.
다시 도 2를 참고하면, 네트워크 서버(300)의 기여도 산출부(310)는 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록 체인을 이용하여 노드의 서비스 기여도를 산출할 수 있다(S360).
단계(S360)에서 서비스 기여도는 서비스 별로 산출되거나 서비스 구분 없이 산출될 수도 있다. 그리고 미리 정해진 기간에 대응하는 블록에 포함된 서비스 기여도 내역을 이용하여 산출할 수 있다. 예컨대 1개월 단위로 서비스 기여도를 산출한다고 가정하면, 1개월에 해당하는 블록에 포함되는 서비스 기여도 내역을 취합하여 서비스 기여도를 산출할 수 있다.
서비스 기여도는 아래 수식 1을 이용하여 산출될 수 있다.
[수식 1]
Figure PCTKR2017014227-appb-I000001
여기서 Conti는 i번째 노드의 서비스 기여도이다.
그리고 pi는 기여도 산출 기간 동안 i번째 노드를 통해 전송된 패킷량, ti는 기여도 산출 기간 동안 i번째 노드의 네트워크 접속 시간, ai는 기여도 산출 기간 동안 i번째 노드가 서비스한 지역의 넓이, ci는 기여도 산출 기간 동안 i번째 노드가 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워, Ti는 i번째 노드의 총 네트워크 접속시간으로 정의되며, 앞서 설명한 것과 같이 실시예에 따라 기여도 산출을 위해 측정되는 항목이 변경되면 수식 1에 해당 항목(parameter)이 추가되거나 삭제될 수 있다.
한편 C1, C2, C3, C4, C5, Ck는 측정 항목별로 부여되는 가중치로, 서비스 기여도를 산출할 때 주요한 항목에는 가중치를 높게 부여하고, 반대의 경우에는 가중치를 낮게 부여할 수 있다. 그리고 서비스 별로 서비스 기여도를 산출하는 경우에는 서비스 별로 C1, C2, C3, C4, C5, Ck 등을 다르게 부여할 수도 있다.
이와 같은 방법으로 각 노드에 대한 서비스 기여도가 산출이 되면, 기여도 산출부(310)는 산출된 기여도에 따라 각 노드의 소유자에게 수익을 정산해줄 수 있다.
예를 들면 어플리케이션 서버(400)의 운영자로부터 미리 정해진 기준으로 네트워크 이용 대가에 따른 과금을 하고, 거기서 얻은 수익을 기여도에 따라 정산할 수 있다. 물론 그 외에도 본 공유 LPWA 네트워크 운영에 따른 수익을 기여도에 따라 정산해줄 수도 있다.
한편 앞서 설명한 것과 같이 서비스별로 기여도를 구분하여 산정한 경우, 각 서비스별로 얻은 수익에 대한 정산을 각 서비스별 기여도에 따라 할 수 있다. 물론 서비스 구분없이 전체 서비스 기여도를 모두 합산하고, 공유 LPWA 네트워크 운영에 따른 수익도 모두 합산하여 정산하는 것도 가능하다.
한편 지금까지 서비스 기여도 내역을 블록 체인 방식으로 공유 LPWA 네트워크에 참여하는 각 노드에서 분산 저장하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지는 않으며, 블록 체인 방식이 아닌 다른 방식으로 서비스 기여도 내역을 공유 LPWA 네트워크에 참여하는 각 노드에서 분산 저장하도록 변형하는 것도 가능하다. 또한 네트워크 서버(300)에서 저장하고 각 노드의 요청에 따라 서비스 기여도 내역의 일부 또는 전부를 제공하는 것도 가능하다. 예컨대 네트워크 서버(300)는 서비스 기여도 내역을 공표하되, 정산에 기준이 되는 서비스 기여도 내역 대장은 네트워크 서버(300)에서 저장 및 기록 관리하도록 구현하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다. 이 매체는 앞서 설명한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광 기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. IoT 단말과 어플리케이션 서버 사이에서 데이터 중개를 하는 복수의 게이트웨이,
    상기 복수의 게이트웨이로부터 서비스 기여도 내역을 수신하고, 상기 서비스 기여도 내역을 공표하는 서버, 그리고
    일정 기간 동안 상기 서버에서 공표된 서비스 기여도 내역을 수집하여 검증하고, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 발행하는 참여자 단말
    을 포함하고,
    상기 발행된 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 복수의 게이트웨이의 서비스 기여도를 산출하는 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  2. 서버가 IoT 단말과 어플리케이션 서버 사이에서 데이터 중개를 하는 복수의 게이트웨이로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계,
    상기 서버가 상기 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고
    상기 서버가 참여자 단말이 발행한 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 복수의 게이트웨이의 서비스 기여도를 산출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 참여자 단말은 일정 기간 동안 상기 서버에서 공표된 서비스 기여도 내역을 수집하여 검증하고, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 발행하는 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  3. 서버가 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계,
    상기 서버가 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하는 단계,
    상기 서버가 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고
    상기 복수의 노드 중에서 하나의 노드에 의해 발행된 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 노드의 서비스 기여도를 산출하는 단계
    를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  4. 제 3 항에서,
    상기 복수의 노드는,
    엔드 단말과 네트워크 서버 사이에 데이터를 중개하는 복수의 게이트웨이를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  5. 제 4 항에서,
    상기 복수의 게이트웨이는 소유자가 서로 다른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  6. 제 5 항에서,
    상기 서버가 상기 검증된 서비스 기여도 내역에 대응하는 검증키를 공표하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 서버는 상기 검증된 서비스 기여도 내역에 전자 서명을 포함하여 공표하고,
    상기 복수의 노드는 상기 검증키를 이용하여 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 검증하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  7. 제 6 항에서,
    상기 블록을 발행한 노드는,
    일정 기간 동안 수집되어 검증된 복수의 서비스 기여도 내역을 상기 블록에 포함시키는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  8. 제 7 항에서,
    상기 서비스 기여도 내역은,
    노드 식별자 및 기여도 측정 항목별 측정값을 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  9. 제 7 항에서,
    상기 기여도 측정 항목은,
    단위 기간당 노드를 통해 전송된 패킷량, 단위 기간당 노드의 네트워크 접속 시간, 단위 기간당 노드가 서비스한 지역의 넓이, 단위 기간당 노드가 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워, 및 노드의 총 네트워크 접속시간
    중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  10. 제 9 항에서,
    상기 기여도 측정 항목별 측정값은,
    상기 엔드 단말이 등록된 서비스별로 구분되어 측정되고,
    상기 노드의 서비스 기여도는 상기 서비스별로 산출되는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  11. 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하고, 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하며, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하고, 상기 복수의 노드 중에서 하나의 노드에 의해 발행된 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 포함하는 블록을 포함하는 블록 체인을 이용하여 상기 복수의 노드의 서비스 기여도를 산출하는 서버
    를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  12. 제 11 항에서,
    상기 복수의 노드는,
    엔드 단말과 네트워크 서버 사이에 데이터를 중개하는 복수의 게이트웨이를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  13. 제 12 항에서,
    상기 복수의 게이트웨이는 소유자가 서로 다른 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  14. 제 13 항에서,
    상기 서버는,
    상기 검증된 서비스 기여도 내역에 대응하는 검증키를 공표하고, 상기 검증된 서비스 기여도 내역에 전자 서명을 포함하여 공표하며,
    상기 복수의 노드는 상기 검증키를 이용하여 상기 공표된 서비스 기여도 내역을 검증하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  15. 제 13 항에서,
    상기 블록을 발행한 노드는,
    일정 기간 동안 수집되어 검증된 복수의 서비스 기여도 내역을 상기 블록에 포함시키는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  16. 제 15 항에서,
    상기 서비스 기여도 내역은,
    노드 식별자 및 기여도 측정 항목별 측정값을 포함하는 IoT 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  17. 제 15 항에서,
    상기 기여도 측정 항목은,
    단위 기간당 노드를 통해 전송된 패킷량, 단위 기간당 노드의 네트워크 접속 시간, 단위 기간당 노드가 서비스한 지역의 넓이, 단위 기간당 노드가 기여도 산출을 위해 사용한 컴퓨팅 파워, 및 노드의 총 네트워크 접속시간
    중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  18. 제 17 항에서,
    상기 기여도 측정 항목별 측정값은,
    상기 엔드 단말이 등록된 서비스별로 구분되어 측정되고,
    상기 노드의 서비스 기여도는 상기 서비스별로 산출되는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
  19. 서버가 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하는 단계,
    상기 서버가 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하는 단계,
    상기 서버가 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하는 단계, 그리고
    상기 서버가 상기 검증되고 공표된 서비스 기여도 내역을 이용하여 상기 복수의 노드의 서비스 기여도를 산출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 노드는 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크를 구성하는 소유자가 서로 다른 복수의 게이트웨이를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 방법.
  20. 복수의 노드로부터 서비스 기여도 내역을 수신하고, 상기 수신된 서비스 기여도 내역을 검증하며, 상기 검증된 서비스 기여도 내역을 공표하고, 상기 검증되고 공표된 서비스 기여도 내역을 이용하여 상기 복수의 노드의 서비스 기여도를 산출하는 서버
    를 포함하고,
    상기 복수의 노드는 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크를 구성하는 소유자가 서로 다른 복수의 게이트웨이를 포함하는 네트워크 노드의 서비스 기여도 산출 시스템.
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