WO2026005291A1 - 계층 구조를 갖는 iot 엣지간 자원 공유가 가능한 iot 엣지 시스템 - Google Patents

계층 구조를 갖는 iot 엣지간 자원 공유가 가능한 iot 엣지 시스템

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WO2026005291A1
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WO
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iot
service
iot edge
edge device
services
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PCT/KR2025/006899
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English (en)
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하순회
김의석
손태형
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Mysmax Inc
SNU R&DB Foundation
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Mysmax Inc
Seoul National University R&DB Foundation
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Publication date
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    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/78—Architectures of resource allocation
    • H04L47/782—Hierarchical allocation of resources, e.g. involving a hierarchy of local and centralised entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
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    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/51—Discovery or management thereof, e.g. service location protocol [SLP] or web services

Definitions

  • the present invention relates to a service-based IoT platform, and more particularly, to a technology for sharing resources between IoT edges having a hierarchical structure.
  • IoT Internet of Things
  • An IoT platform is a software framework that enables management and connection of various smart devices and applications via the Internet, acting as a bridge between the layers of an IoT system, from the device layer to the application layer.
  • IoT platforms can be broadly categorized into cloud-based and edge-based types based on the location of the middleware.
  • Cloud-based platforms deploy PaaS (Platform as a Service) middleware in the cloud and connect IoT devices via an internet network.
  • Cloud-based platforms are more widely used due to their ease of implementation, low cost, and scalability.
  • Edge-based platforms offer several advantages over cloud-based platforms by providing cloud computing capabilities to edge devices.
  • Edge-based IoT platforms eliminate the need to transmit data to the cloud, resulting in lower latency and improved responsiveness, along with additional security benefits. Furthermore, edge-based IoT platforms can continue operating even in poor network conditions.
  • Edge-based IoT platforms are emerging to address scalability challenges by providing mesh networks for edge-to-edge interconnection.
  • these mesh-based interconnections face rapidly increasing management complexity. Consequently, mesh-based interconnections have limitations in their applicability to small-scale IoT systems, such as smart homes.
  • the purpose of the present invention is to provide an IoT edge system that is easily expandable by connecting edge-based IoT platforms in a tree-shaped hierarchical structure.
  • another purpose of the present invention is to provide an IoT edge system in which upper-layer middleware in a hierarchical structure creates and shares a new upper-layer service by utilizing a service disclosed by a lower-layer middleware.
  • An IoT edge system is a system capable of sharing resources between IoT edges having a hierarchical structure, and includes a plurality of IoT devices and a plurality of IoT edge devices.
  • IoT devices register a list of available services with IoT edge devices within the same network, and receive and process service execution requests from IoT edge devices.
  • IoT edge devices include middleware that registers and manages services provided by IoT devices within the same network, sets whether to make registered services public, and determines whether to provide services based on access rights when other IoT edge devices request services.
  • IoT edge devices form a tree-like hierarchical structure.
  • a higher-level IoT edge device passes a list of publicly available services to a higher-level IoT edge device, which then has access to the services disclosed by the lower-level IoT edge devices.
  • an upper-layer IoT edge device creates a super service by combining a service registered in the IoT edge device with a service disclosed by a lower-layer IoT edge device, or by combining services disclosed by a lower-layer IoT edge device.
  • the IoT edge device that created the super service can set the super service to be public and transmit the created super service to the IoT edge devices in its lower layer.
  • an IoT edge device that creates a super service creates a virtual IoT device to execute the super service, registers the virtual IoT device in its middleware, and processes the service by executing the super service through the virtual IoT device when a super service request is received.
  • An IoT edge device that processes a super service upon request stops executing the super service if the execution of one service that constitutes the super service fails and notifies the IoT edge device that requested the super service of the failure in processing the super service.
  • an IoT edge device that processes a super service upon request may request execution of a service that constitutes the super service to another IoT edge device that provides the same service if the execution of the service that constitutes the super service fails and the same service is provided by another IoT edge device.
  • an IoT edge device that processes the super service upon request can request service processing so that the services constituting the super service are distributed and executed by the plurality of IoT edge devices.
  • an IoT edge device dynamically manages the execution status of a service it provides, and reports the execution status in response to a service execution status report request received from an upper layer IoT edge device.
  • An upper-layer IoT edge device that requests execution of a service disclosed by a lower-layer IoT edge device can check the availability of the service on the lower-layer IoT edge device before requesting execution of the service.
  • An IoT edge device running a super service can initiate execution of the super service after checking the availability of all services that constitute the super service.
  • the IoT edge system of the present invention can facilitate expansion by connecting edge-based IoT platforms in a tree-shaped hierarchical structure.
  • the IoT edge system of the present invention can create and share a new upper-level service by utilizing the service disclosed by the middleware of the lower-level middleware in the hierarchical structure.
  • Figure 1 conceptually illustrates an IoT edge system of the present invention having a hierarchical structure between IoT edges.
  • Figure 2 is a diagram conceptually illustrating a super service that utilizes resource sharing between IoT edges.
  • Figure 3 is a diagram conceptually explaining the execution process of a super service that utilizes resource sharing between IoT edges.
  • Each block of the block diagram may represent a physical component in some cases, but may also represent a logical representation of a portion of the function of a single physical component or a function spanning multiple physical components. Sometimes, the entity of a block or a portion thereof may be a set of program instructions. These blocks may be implemented in whole or in part by hardware, software, or a combination thereof.
  • FIG 1 conceptually illustrates an IoT edge system of the present invention having a hierarchical structure between IoT edges.
  • the IoT edge system (10) according to one aspect of the present invention is a system capable of resource sharing between IoT edges having a hierarchical structure, and includes a plurality of IoT devices (120) and a plurality of IoT edge devices (110).
  • the IoT edge system (10) of the present invention is an edge-based platform.
  • An IoT device (120) is a hardware device, such as a sensor, home appliance, or other machine, that is controlled or exchanges data over a network.
  • the IoT device (120) of the present invention organizes a list of available services into a service list and registers it with an IoT edge device (110) within the same network.
  • the IoT device (120) receives a service execution request from the IoT edge device (110) and processes it, i.e., executes the corresponding service.
  • the IoT edge system (10) of the present invention facilitates system scalability issues by introducing a hierarchical structure of IoT edge devices (110). As shown in the example illustrated in Fig. 1, IoT edge devices (110_1X, 110_2X, 110_3X, 110_4) form a tree-shaped hierarchical structure.
  • the IoT edge device (110) may be a hub device with computing capabilities.
  • the IoT edge device (110) includes middleware, which is hierarchically structured.
  • the hierarchical structure of the IoT edge device (110) is formed by hierarchically connecting the middleware.
  • the middleware relays all communications between IoT devices (120) that are geographically close and use the same network, thereby implementing smart offices, smart homes, etc.
  • the middleware discovers IoT devices (120) within the same network and registers and manages services provided by the discovered IoT devices (120).
  • the IoT edge device (110) abstracts the functions provided by the IoT device (120) into a service and provides it.
  • the service can be abstracted in the form of an application program written and implemented in a scripting language or programming language. Users and the like can request the corresponding service using the identifier of the IoT device and the service identifier (e.g., service name).
  • the IoT edge device (110) executes the service and issues control commands related to the service execution to the IoT device (120) to control it.
  • the middleware manages by mapping IoT devices (120) and the services provided by each IoT device (120).
  • the middleware can manage by mapping a device identifier (e.g., device ID) and a service identifier (e.g., service name).
  • Middleware can create a new service, a composite service, by combining services registered to it.
  • the middleware sets whether registered services are made public.
  • the IoT edge device (110) provides a user interface for setting whether services are made public, allowing users or administrators to set service disclosure through this interface. There are no restrictions on how the user interface provided by the IoT edge device (110) can be implemented.
  • the present invention provides that services disclosed by lower-layer middleware can be executed by upper-layer middleware located along the path from that layer to the top layer.
  • Upper-layer middleware can only execute services disclosed by lower-layer middleware, and is blocked from accessing the data necessary for executing those services.
  • the middleware determines whether its upper layer exists, and if so, it transmits the list of services set to public to the middleware of the upper layer.
  • the IoT edge device (110) having the upper layer transmits the list of public services to the IoT edge device (110) of the upper layer.
  • the upper layer middleware which has received the list of public services from the lower layer middleware, can register and manage the services received from the lower layer separately from the services registered to itself.
  • the middleware determines whether the IoT edge device (120) requesting the service has access rights, i.e., determines whether to provide the service based on the access rights.
  • the upper-layer IoT edge device (120) on the path from the lower layer to the upper-layer has access rights to the service disclosed by the lower-layer IoT edge device (120).
  • Fig. 1 is an example of a hierarchical structure in which IoT edge devices are divided into four tiers, where the first tier is an office-level tier, the second tier is a floor-level tier, the third tier is a building-level tier, and the fourth tier is a campus-level tier with multiple buildings.
  • IoT edge device #1-1 (110_11) is accessible to its upper tiers, IoT edge device #2-1 (110_21), IoT edge device #3-1 (110_31), and IoT edge device #4 (120_4), but IoT edge device #1-L (110_1L), IoT edge device #2-M (110_2M), and IoT edge device #3-N (110_3N) do not have access.
  • FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a super service utilizing resource sharing between IoT edges.
  • an upper-layer IoT edge device (110) creates a super service by combining services registered with the IoT edge device (110) and services disclosed by lower-layer IoT edge devices (110), or by combining services disclosed by lower-layer IoT edge devices (110).
  • a super service is a new composite service created by registering and using an IoT device (120) that is publicly disclosed to an IoT edge device (110) in a lower layer as a shared resource.
  • a super service is a type of application written in a scripting language or programming language.
  • a super service can be created in middleware in a layer other than the lowest layer, and can be created and used when a service of a lower layer, i.e. a resource of a lower layer, is needed in a higher layer.
  • the IoT edge device (110) that created the super service can set the super service to be public.
  • the middleware that created the super service can publicize the created super service.
  • the IoT edge device (110) that has publicized the super service can transmit the created super service to IoT edge devices (110) in its lower layer. This is performed through communication between middlewares and can be processed by transmitting the service name of the super service.
  • the IoT edge device #1-1 (110_11) of the lower layer registers and manages IoT device #1 (120_1) providing services A and B and IoT device #2 (120_2) providing services C, D, and E.
  • IoT edge device #1-1 (110_11) publicly sets service A of IoT device #1 (120_1) and services C and D of IoT device #2 (120_2).
  • the publicly set services A, C, and D transmit the publicly set service list to the IoT edge device #2-1 (110_21) and IoT edge device #3 (110_3) of the upper layer.
  • IoT edge device #2-1 registers and manages IoT device #3 (120_3) providing services F and G and publicly sets service F.
  • the top-tier IoT edge device #3 registers and manages IoT device #4 (120_4) providing service H, creates a super service SS including service H, service G, service A, and service D, and publishes it.
  • the published super service SS is delivered to all IoT edge devices (110_11, 110_12, 110_21, 110_22) in the lower layer of IoT edge device #3 (110_3).
  • FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating the execution process of a super service utilizing resource sharing between IoT edges.
  • an IoT edge device (110) that creates a super service creates a virtual IoT device (130) to execute the super service, registers it with its middleware, and upon receiving a super service request, executes the super service through the virtual IoT device (130) to process the service.
  • the present invention abstracts and utilizes the functions of IoT devices by mapping them to services, a super service also requires an IoT device to be mapped.
  • the present invention virtually creates an IoT device to be mapped to a super service and registers it with middleware, just like a typical IoT device.
  • the virtual IoT device (130) may be an application program that executes a super service.
  • the super service may be implemented in a script language, it may be a program that controls execution according to the syntax of the script language.
  • a virtual IoT device (130) executes the mapped super service. For each service that constitutes the super service, the virtual IoT device (130) requests execution of the service to the IoT edge device where each service is registered through the middleware of the IoT edge device that registered the virtual IoT device (130) and receives the result.
  • the IoT edge device #3 (110_3) of FIG. 3 creates a virtual IoT device (130) to execute the super service SS, and the virtual IoT device (130) executes the super service SS.
  • the super service SS may be an application program.
  • the virtual IoT device (130) requests each service that constitutes the super service SS to execute the super service.
  • the execution request for the super service may be made by the IoT edge device #3 (110_3), but another IoT edge device in a lower layer may request execution.
  • the virtual IoT device (130) requests execution of service H among the services that constitute the super service SS to the IoT edge device #3, and requests execution of service G to the IoT edge device #2-1 (110_21) through the middleware of the IoT edge device #3 (110_3).
  • Individual services included in the Super Service may be services for IoT devices connected to IoT edge devices in other locations. These IoT devices may be dynamically removed or may become unavailable for service provision due to malfunctions, etc. Therefore, when executing the Super Service, the services included in the Super Service may fail.
  • a super service can be executed when an IoT edge device that created the super service requests the super service or when a lower-layer IoT edge device requests the published super service.
  • An IoT edge device that processes a super service upon request can stop executing the super service if the execution of one of the services that constitutes the super service fails and notify the IoT edge device that requested the super service of the super service processing failure. For example, if the IoT edge device that created the super service makes a request, the virtual IoT device notifies the middleware of the super service processing failure, and if the request is made by an IoT edge device in a lower layer, the virtual IoT device notifies the middleware of the super service processing failure, and the middleware can forward the processing failure to the middleware of the IoT edge device in the lower layer.
  • the super service processing failure notification can include the identifier of the service that failed to execute (e.g., service name) and the identifier information of the IoT device mapped to the corresponding service.
  • IoT edge system with a hierarchical structure
  • multiple identical IoT devices can be registered and used on different IoT edge devices or on the same IoT edge device.
  • An IoT edge device processing a super service upon request can request execution of the failed service from another IoT edge device if the service comprising the super service fails and the same service is provided by another IoT edge device. This means that if multiple IoT devices providing a specific service exist in the IoT edge system, even if the service fails, the super service can be requested to be executed from another IoT edge device providing the same service without interrupting execution.
  • IoT edge devices that provide the same service are lower-level devices of the upper-level IoT edge device that created the super service, and each lower-level IoT edge device must expose the service so that the service can be delivered to the upper-level IoT edge device that created the super service.
  • a virtual IoT device executing a super service does not stop the super service even if the execution of a specific service fails. Instead, it checks whether there is another IoT edge device that provides the same service mapped by the middleware, and if there is, it requests the same service to the IoT edge device.
  • the middleware of the IoT edge device that created the super service recognizes that one service constituting the super service has failed (e.g., receives a failure notification from the middleware of the IoT edge device)
  • it does not transmit the result to the virtual IoT device, but instead checks whether there is another IoT edge device that provides the same service mapped by the middleware, and if there is, it requests the same service to the IoT edge device.
  • multiple identical IoT devices can be registered and used on different IoT edge devices or the same IoT edge device, and the present invention can process this in a distributed manner.
  • an IoT edge device that processes the super service upon request can request service processing so that the service constituting the super service is distributed and executed by a plurality of IoT edge devices.
  • the middleware of the IoT edge device that created the super service receives a request for a specific service that constitutes the super service from a virtual IoT device that executes the super service, and if there are multiple IoT edge devices that provide the same specific service, the service can be distributed to multiple IoT edge devices and requested for processing.
  • the virtual IoT device executing the super service can request the same service from another IoT edge device that provides the same service mapped by the middleware without stopping the super service even if the execution of a specific service for which it has requested distributed processing fails.
  • an IoT edge device (110) dynamically manages the execution status of the services it provides.
  • the middleware of the IoT edge device (110) can monitor the status of a registered IoT device (120) and the execution status of the services provided by the IoT device (120) and dynamically manage the status thereof.
  • the middleware of the IoT edge device (110) manages the status so that the IoT device (120) can be dynamically added or removed. When the IoT device (120) is removed, the middleware can also remove the service provided by the IoT device (120).
  • the middleware can create and manage a service status table that manages the status of services provided by IoT devices (120) registered to the IoT edge device (110).
  • the middleware can manage the service status as running or waiting to be executed. However, this is not limited to this, and other statuses may be added as needed.
  • the middleware When the middleware receives a request to execute a service registered to it, it checks the execution status of the service in the service status table. If it is awaiting execution, it transmits the service execution request to the mapped IoT device (120) and changes the execution status of the service in the service status table to running. Thereafter, when the middleware receives a notification of completion of execution from the IoT device (120) executing the service, it changes the execution status of the service in the service status table to awaiting execution.
  • the middleware of the IoT edge device (110) of the upper layer can send a service execution status report request to determine the execution status of the service provided by the IoT edge device (110) of the lower layer.
  • the middleware of the IoT edge device (110) When the middleware of the IoT edge device (110) receives a request for reporting the execution status of a service from an upper-layer IoT edge device (110), it searches for the corresponding service in the service status table and then reports the execution status in response to the request.
  • the IoT edge system (10) of the present invention can request execution of a service disclosed by a lower-layer IoT edge device (110) through the middleware of an upper-layer IoT edge device (110). Whether the current service is executable is managed using a service status table in the IoT edge device (110) where the service is registered. Even if the service is disclosed, the upper-layer IoT edge device (110) with access rights, other than the IoT edge device (110) where the service is registered, does not directly manage the status of the service. Therefore, the upper-layer IoT edge device (110) requests the service without knowing whether the disclosed lower-layer service is executable, which causes a problem in that an unnecessary request is made even in a situation where the service cannot be executed.
  • An upper-layer IoT edge device (110) that requests execution of a service disclosed by a lower-layer IoT edge device (110) can check the availability of the service in the lower-layer IoT edge device (110) before requesting the execution of the service.
  • the middleware of the upper-layer IoT edge device (110) can transmit a service execution status report request to the middleware of the lower-layer IoT edge device (110) and receive the result to check the availability of the service.
  • the IoT edge device (110) can dynamically manage the execution status of the services it provides.
  • the middleware of the IoT edge device (110) can monitor the status of the registered IoT device (120) and the execution status of the services provided by the IoT device (120) and dynamically manage the status thereof.
  • An IoT edge device (110) executing a super service can initiate execution of the super service after checking the availability of all services constituting the super service.
  • the middleware of the IoT edge device (110) executing the super service can check the availability of all services that constitute the super service by requesting a service execution status report to the IoT edge device (120) in which the IoT device (120) mapped to the corresponding service is registered, and then execute the super service when all services are determined to be available.

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Abstract

본 발명의 일 양상에 따른 IoT 엣지 시스템은 계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 시스템으로, 제공 가능한 서비스 목록을 동일 네트워크 내의 IoT 엣지 장치에 등록하고, IoT 엣지 장치로부터 서비스 실행 요청을 받아 처리하는 복수의 IoT 장치와 동일 네트워크 내의 IoT 장치가 제공하는 서비스들을 등록 관리하고, 등록된 서비스들의 공개 여부를 설정하고, 다른 IoT 엣지 장치의 서비스 요청 시 접근 권한에 따라 서비스 제공 여부를 판단하는 미들웨어를 포함하는 복수의 IoT 엣지 장치를 포함한다. 이때, 복수의 IoT 엣지 장치는 트리 형태의 계층 구조를 형성한다. 상위 계층을 갖는 IoT 엣지 장치는 공개한 서비스 목록을 상위 계층의 IoT 엣지 장치에 전달하고, 상위 계층의 IoT 엣지 장치는 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스의 접근 권한을 갖는다.

Description

계층 구조를 갖는 IOT 엣지간 자원 공유가 가능한 IOT 엣지 시스템
본 발명은 서비스 기반 IoT 플랫폼에 관한 것으로, 특히 계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원을 공유하는 기술에 관한 것이다.
IoT(사물 인터넷)가 일상 생활에 점점 더 널리 보급되고 있으며, 이러한 IoT 성장에 발맞춰 수백 개의 IoT 플랫폼이 개발되고 있다. IoT 플랫폼은 인터넷을 통해 다양한 스마트 디바이스와 애플리케이션을 관리하고 연결할 수 있게 해주는 소프트웨어 프레임워크로, 디바이스 계층에서 애플리케이션 계층에 이르는 IoT 시스템의 계층 간 가교 역할을 한다.
IoT 플랫폼은 미들웨어의 위치에 따라 크게 클라우드 기반과 엣지 기반 유형으로 분류할 수 있다. 클라우드 기반 플랫폼은 클라우드에 PaaS(서비스형 플랫폼) 미들웨어를 배포하고 인터넷 네트워크를 통해 IoT 장치를 연결한다. 클라우드 기반 플랫폼은 구현의 용이성, 저렴한 가격, 확장성 때문에 더 많이 사용된다. 반면, 엣지 기반 플랫폼은 클라우드 컴퓨팅의 기능을 엣지 디바이스에 제공함으로써 클라우드 기반 플랫폼에 비해 몇 가지 이점을 가진다. 엣지 기반 IoT 플랫폼은 데이터를 클라우드로 전송할 필요가 없으므로 지연 시간이 짧고 응답성이 향상되는 이점이 있으며 추가적으로 보안 이점을 가진다. 또한 엣지 기반 IoT 플랫폼은 네트워크 상황이 좋지 않은 경우에도 운영을 계속할 수 있는 이점을 가진다.
엣지 간 상호 연결을 위한 메시 네트워크를 제공하여 확장성 문제를 해결하려는 엣지 기반 IoT 플랫폼이 등장하고 있다. 그러나 엣지 수가 증가함에 따라 이러한 엣지 간 메시 방식의 상호 연결은 관리 복잡성이 빠르게 증가하는 문제가 발생한다. 따라서 메시 방식의 상호 연결은 스마트 홈과 같은 소규모 IoT 시스템에 적용할 수 있는 한계를 가진다.
본 발명은 엣지 기반 IoT 플랫폼을 트리 형태의 계층 구조로 연결하여 확장이 용이한 IoT 엣지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 계층 구조 상에서 상위 계층의 미들웨어가 그 하위 계층의 미들웨어가 공개한 서비스를 활용하여 새로운 상위 서비스를 생성하여 공유하는 IoT 엣지 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 IoT 엣지 시스템은 계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 시스템으로, 복수의 IoT 장치와 복수의 IoT 엣지 장치를 포함한다.
IoT 장치는 제공 가능한 서비스 목록을 동일 네트워크 내의 IoT 엣지 장치에 등록하고, IoT 엣지 장치로부터 서비스 실행 요청을 받아 처리한다.
IoT 엣지 장치는 동일 네트워크 내의 IoT 장치가 제공하는 서비스들을 등록 관리하고, 등록된 서비스들의 공개 여부를 설정하고, 다른 IoT 엣지 장치의 서비스 요청 시 접근 권한에 따라 서비스 제공 여부를 판단하는 미들웨어를 포함한다.
복수의 IoT 엣지 장치는 트리 형태의 계층 구조를 형성한다. 상위 계층을 갖는 IoT 엣지 장치는 공개한 서비스 목록을 상위 계층의 IoT 엣지 장치에 전달하고, 상위 계층의 IoT 엣지 장치는 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스의 접근 권한을 갖는다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 상위 계층의 IoT 엣지 장치는 해당 IoT 엣지 장치에 등록된 서비스와 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스를 조합하거나 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스를 조합하여 슈퍼 서비스를 생성한다.
이때, 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치는 해당 슈퍼 서비스를 공개 설정하고 자신의 하위 계층의 IoT 엣지 장치들에 생성한 슈퍼 서비스를 전달할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 실행할 가상의 IoT 장치를 생성하여 자신의 미들웨어에 등록하고, 슈퍼 서비스 요청 수신 시 가상의 IoT 장치를 통해 슈퍼 서비스를 실행하여 서비스를 처리한다.
요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 하나의 서비스의 실행이 실패하는 경우 슈퍼 서비스 실행을 중단하고 슈퍼 서비스를 요청한 IoT 엣지 장치에 슈퍼 서비스 처리 실패를 통지한다.
또한, 요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스의 실행이 실패하고 동일한 서비스가 다른 IoT 엣지 장치에 의해 제공되는 경우 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치로 실행이 실패한 서비스의 실행을 요청할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스가 복수의 IoT 엣지 장치에 의해 동일하게 제공되는 경우, 요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 상기 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스가 복수의 IoT 엣지 장치에 의해 분산되어 실행되도록 서비스 처리를 요청할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, IoT 엣지 장치는 자신이 제공하는 서비스의 실행 상태를 동적으로 관리하고, 상위 계층의 IoT 엣지 장치로부터 수신한 서비스의 실행 상태 보고 요청에 응답하여 실행 상태를 보고한다.
하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스를 실행 요청하는 상위 계층의 IoT 엣지 장치는 서비스 실행 요청 전 하위 계층의 IoT 엣지 장치에 서비스의 가용성을 확인할 수 있다.
슈퍼 서비스를 실행하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 모든 서비스의 가용성을 확인한 후 슈퍼 서비스 실행을 개시할 수 있다.
본 발명의 IoT 엣지 시스템은 엣지 기반 IoT 플랫폼을 트리 형태의 계층 구조로 연결하여 확장을 용이하게 할 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 IoT 엣지 시스템은 계층 구조 상에서 상위 계층의 미들웨어가 그 하위 계층의 미들웨어가 공개한 서비스를 활용하여 새로운 상위 서비스를 생성하여 공유할 수 있다.
도 1은 IoT 엣지간 계층 구조를 갖는 본 발명의 IoT 엣지 시스템을 개념적으로 도시한 것이다.
도 2는 IoT 엣지간 자원 공유를 이용하는 슈퍼 서비스를 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 IoT 엣지간 자원 공유를 이용하는 슈퍼 서비스의 실행 과정을 개념적으로 설명하는 도면이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시 예들을 통해 구체화된다. 각 실시 예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시 예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 블록도의 각 블록은 어느 경우에 있어서 물리적인 부품을 표현할 수 있으나 또 다른 경우에 있어서 하나의 물리적인 부품의 기능의 일부 혹은 복수의 물리적인 부품에 걸친 기능의 논리적인 표현일 수 있다. 때로는 블록 혹은 그 일부의 실체는 프로그램 명령어들의 집합(set)일 수 있다. 이러한 블록들은 전부 혹은 일부가 하드웨어, 소프트웨어 혹은 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
도 1은 IoT 엣지간 계층 구조를 갖는 본 발명의 IoT 엣지 시스템을 개념적으로 도시한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따른 IoT 엣지 시스템(10)은 계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 시스템으로, 복수의 IoT 장치(120)와 복수의 IoT 엣지 장치(110)를 포함한다.
본 발명의 IoT 엣지 시스템(10)은 엣지 기반 플랫폼이다.
IoT 장치(120)는 네트워크를 통해 제어되거나 데이터를 교환하는 센서, 가전제품 및 기타 기계와 같은 하드웨어 장치이다. 본 발명의 IoT 장치(120)는 제공 가능한 서비스들을 서비스 목록으로 구성하여 동일 네트워크 내의 IoT 엣지 장치(110)에 등록한다.
IoT 장치(120)는 IoT 엣지 장치(110)로부터 서비스 실행 요청을 받아 처리 즉, 해당 서비스를 실행한다.
본 발명의 IoT 엣지 시스템(10)은 IoT 엣지 장치들(110)의 계층적 구조를 도입하여 시스템 확장성 문제를 용이하게 한다. 도 1에 도시된 예와 같이 IoT 엣지 장치들(110_1X, 110_2X, 110_3X, 110_4)은 트리 형태의 계층 구조를 형성한다.
IoT 엣지 장치(110)는 컴퓨팅 능력이 있는 허브 장치일 수 있다. IoT 엣지 장치(110)는 미들웨어를 포함하며, 이 미들웨어는 계층 구조의 미들웨어이며, 미들웨어 간 연결을 계층적으로 함으로써 IoT 엣지 장치(110)의 계층 구조가 형성된다. 미들웨어는 지리적으로 가까워 동일 네트워크를 사용하는 IoT 장치들(120)의 모든 통신을 중계하여 스마트 오피스, 스마트 홈 등을 구현한다.
미들웨어는 동일 네트워크 내의 IoT 장치(120)를 탐색하고, 탐색된 IoT 장치(120)가 제공하는 서비스들을 등록 관리한다.
IoT 엣지 장치(110)는 IoT 장치(120)가 제공하는 기능을 서비스로 추상화하여 제공한다. 이때, 서비스는 스크립트 언어나 프로그래밍 언어로 작성되어 구현된 응용 프로그램 형태로 추상화될 수 있다. 사용자 등은 IoT 장치의 식별자와 서비스 식별자(예, 서비스 명칭)을 이용하여 해당 서비스를 요청할 수 있다. IoT 엣지 장치(110)는 서비스를 실행하며 IoT 장치(120)에 서비스 실행과 관련한 제어 명령을 내려 제어한다.
이때, 미들웨어는 IoT 장치(120)와 각 IoT 장치(120)가 제공하는 서비스를 매핑하여 관리한다. 일 예로, 미들웨어는 장치 식별자(예, 장치 아이디)와 서비스 식별자(예, 서비스 명칭)를 매핑하여 관리할 수 있다.
미들웨어는 자신에게 등록된 서비스들을 조합하여 새로운 서비스인 복합 서비스를 생성할 수 있다.
또한, 미들웨어는 등록된 서비스들의 공개 여부를 설정한다. IoT 엣지 장치(110)는 서비스 공개 여부를 설정하는 사용자 인터페이스를 제공하여, 사용자 또는 관리자가 해당 인터페이스를 통해 서비스 공개를 설정할 수 있도록 한다. 이때, IoT 엣지 장치(110)가 제공하는 사용자 인터페이스의 구현 방식에는 제한이 없다.
본 발명은 하위 계층의 미들웨어가 공개한 서비스는 해당 계층에서 최상위 계층까지의 경로 상에 위치하는 상위 계층의 미들웨어가 실행할 수 있는 권한을 가진다. 상위 계층의 미들웨어는 하위 계층의 미들웨어가 공개한 서비스를 실행만 할 수 있을 뿐 해당 서비스의 실행에 필요한 데이터에 대한 접근은 차단된다.
미들웨어는 자신의 상위 계층이 존재하는지 판단하고, 상위 계층이 존재한다고 판단하면 공개로 설정한 서비스 목록을 상위 계층의 미들웨어에 전달한다. 즉, 상위 계층을 갖는 IoT 엣지 장치(110)는 공개한 서비스 목록을 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)에 전달한다. 하위 계층의 미들웨어로부터 공개된 서비스 목록을 수신한 상위 계층의 미들웨어는 자신에게 등록된 서비스와 구분하여 하위 계층으로부터 수신한 서비스들을 등록 관리할 수 있다.
또한, 미들웨어는 다른 IoT 엣지 장치의 서비스 요청 시 해당 서비스를 요청한 IoT 엣지 장치(120)가 접근 권한이 있는지 판단 즉, 접근 권한에 따라 서비스 제공 여부를 판단한다. 이때, 하위 계층에서 최상위 계층까지의 경로 상에 있는 상위 계층의 IoT 엣지 장치(120)는 하위 계층의 IoT 엣지 장치(120)가 공개한 서비스의 접근 권한을 갖는다.
도 1의 예는 IoT 엣지 장치들이 4개의 계층으로 구분된 계층 구조를 갖는 예이며, 제1 계층은 하나의 사무실 수준의 계층이고, 제2 계층은 한 층 수준의 계층이고, 제3 계층은 하나의 건물 수준의 계층이고, 제4 계층은 다수의 건물이 있는 캠퍼스 수준의 계층을 나타낸다. IoT 엣지 장치#1-1(110_11)이 공개한 서비스는 그 상위 계층인 IoT 엣지 장치#2-1(110_21), IoT 엣지 장치#3-1(110_31), IoT 엣지 장치#4(120_4)가 접근 권한을 갖지만, IoT 엣지 장치#1-L(110_1L), IoT 엣지 장치#2-M(110_2M), IoT 엣지 장치#3-N(110_3N)은 접근 권한이 없다.
도 2는 IoT 엣지간 자원 공유를 이용하는 슈퍼 서비스를 개념적으로 설명하는 도면이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)는 해당 IoT 엣지 장치(110)에 등록된 서비스와 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)가 공개한 서비스를 조합하거나 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)가 공개한 서비스를 조합하여 슈퍼 서비스를 생성한다.
즉, 슈퍼 서비스는 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)에 등록되어 공개된 IoT 장치(120)를 공유된 자원으로 하여 생성되는 새로운 복합 서비스이다. 슈퍼 서비스는 스크립트 언어 또는 프로그래밍 언어로 작성된 일종의 응용 프로그램이다. 슈퍼 서비스는 최하위 계층이 아닌 계층의 미들웨어에서 생성할 수 있으며, 상위 계층에서 하위 계층의 서비스 즉, 하위 계층의 자원을 필요로 할 때 생성하여 사용할 수 있다.
이때, 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치(110)는 해당 슈퍼 서비스를 공개 설정할 수 있다. 즉, 슈퍼 서비스를 생성한 미들웨어는 생성한 슈퍼 서비스를 공개할 수 있다. 슈퍼 서비스를 공개한 IoT 엣지 장치(110)는 자신의 하위 계층의 IoT 엣지 장치들(110)에 생성한 슈퍼 서비스를 전달할 수 있다. 이는 미들웨어 간 통신으로 수행되며 슈퍼 서비스의 서비스 명칭을 전달하는 방식으로 처리될 수 있다.
도 2를 참고하여, 슈퍼 서비스를 구성하는 예를 설명한다. 도 2의 계층 구조를 형성하는 IoT 엣지 장치 중 하위 계층의 IoT 엣지 장치#1-1(110_11)은 서비스 A, B를 제공하는 IoT 장치#1(120_1)과 서비스 C, D, E를 제공하는 IoT 장치#2(120_2)를 등록 관리한다. IoT 엣지 장치#1-1(110_11)은 IoT 장치#1(120_1)의 서비스 A와 IoT 장치#2(120_2)의 서비스 C, D를 공개 설정한다. 공개된 서비스 A, C, D는 상위 계층의 IoT 엣지 장치#2-1(110_21)과 IoT 엣지 장치#3(110_3)으로 공개된 서비스 목록을 전달한다. IoT 엣지 장치#2-1(110_21)은 서비스 F, G를 제공하는 IoT 장치#3(120_3)을 등록 관리하고 서비스 F를 공개 설정한다. 도 2에서 최상위 계층 IoT 엣지 장치#3(110_3)은 서비스 H를 제공하는 IoT 장치#4(120_4)를 등록 관리하고, 서비스 H와 서비스 G와 서비스 A와 서비스 D를 포함하는 슈퍼 서비스 SS 생성하고 이를 공개한다. 공개된 슈퍼 서비스 SS는 IoT 엣지 장치#3(110_3)의 하위 계층에 있는 모든 IoT 엣지 장치(110_11, 110_12, 110_21, 110_22)에 전달된다.
도 3은 IoT 엣지간 자원 공유를 이용하는 슈퍼 서비스의 실행 과정을 개념적으로 설명하는 도면이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치(110)는 슈퍼 서비스를 실행할 가상의 IoT 장치(130)를 생성하여 자신의 미들웨어에 등록하고, 슈퍼 서비스 요청 수신 시 가상의 IoT 장치(130)를 통해 슈퍼 서비스를 실행하여 서비스를 처리한다.
본 발명은 IoT 장치의 기능을 서비스로 매핑하여 추상화하고 사용하므로, 슈퍼 서비스도 매핑할 IoT 장치가 필요하다. 본 발명은 슈퍼 서비스에 매핑할 IoT 장치를 가상으로 생성하고 통상적인 IoT 장치와 동일하게 미들웨어에 등록한다.
가상의 IoT 장치(130)는 슈퍼 서비스를 실행시키는 응용 프로그램일 수 있다. 일 예로, 슈퍼 서비스가 스크립트 언어로 구현된 경우 스크립트 언어의 구문에 따라 실행을 제어하는 프로그램일 수 있다.
미들웨어가 슈퍼 서비스 실행을 요청하면 가상의 IoT 장치(130)가 매핑된 슈퍼 서비스를 실행한다. 슈퍼 서비스를 구성하는 각각의 서비스들에 대하여 가상의 IoT 장치(130)는 가상의 IoT 장치(130)를 등록한 IoT 엣지 장치의 미들웨어를 통해 각각의 서비스가 등록된 IoT 엣지 장치로 서비스 실행을 요청하여 그 결과를 수신한다.
도 3을 참고하여, 슈퍼 서비스를 실행하는 예를 설명한다. 도 3의 IoT 엣지 장치#3(110_3)은 슈퍼 서비스 SS를 실행하기 위해 가상 IoT 장치(130)를 생성하고, 가상 IoT 장치(130)가 슈퍼 서비스 SS를 실행한다. 전술한 바와 같이 슈퍼 서비스 SS는 응용 프로그램일 수 있다. 가상 IoT 장치(130)는 슈퍼 서비스 SS를 구성하는 각각의 서비스를 요청하여 슈퍼 서비스를 실행한다. 이때, 슈퍼 서비스의 실행 요청은 IoT 엣지 장치#3(110_3)이 할 수도 있지만, 그 하위 계층의 다른 IoT 엣지 장치가 실행을 요청할 수 있다. 가상의 IoT 장치(130)는 슈퍼 서비스 SS를 구성하는 서비스 중 서비스 H는 IoT 엣지 장치#3에 실행을 요청하고, 서비스 G는 IoT 엣지 장치#3(110_3)의 미들웨어를 통해 IoT 엣지 장치#2-1(110_21)에 실행을 요청한다.
슈퍼 서비스에 포함되는 개별의 서비스들은 다른 장소의 IoT 엣지 장치에 연결되는 IoT 장치의 서비스일 수 있으며, 이때 IoT 장치들은 동적으로 제거되거나 고장 등으로 인하여 서비스 제공이 불가능한 상태가 될 수 있다. 따라서, 슈퍼 서비스를 실행할 때 슈퍼 서비스에 포함되는 서비스의 실행이 실패할 수 있다.
슈퍼 서비스는 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치가 슈퍼 서비스를 요청하거나 공개된 슈퍼 서비스를 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 요청하는 경우 실행될 수 있다.
요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 하나의 서비스의 실행이 실패하는 경우 슈퍼 서비스 실행을 중단하고 슈퍼 서비스를 요청한 IoT 엣지 장치에 슈퍼 서비스 처리 실패를 통지할 수 있다. 예를 들어, 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치가 요청한 경우 가상의 IoT 장치가 미들웨어에게 슈퍼 서비스 처리 실패를 통지하고, 하위 계층의 IoT 엣지 장치에서 요청한 경우 가상의 IoT 장치가 미들웨어에게 슈퍼 서비스 처리 실패를 통지하면 미들웨어는 하위 계층의 IoT 엣지 장치의 미들웨어에게 처리 실패를 전달할 수 있다. 이때, 슈퍼 서비스 처리 실패 통지는 실행이 실패한 서비스 식별자(예, 서비스 명칭)과 해당 서비스에 매핑된 IoT 장치의 식별자 정보를 포함할 수 있다.
계층 구조가 형성된 IoT 엣지 시스템에서 동일한 IoT 장치가 복수 개가 각각 다른 IoT 엣지 장치 또는 동일한 IoT 엣지 장치에 등록되어 사용될 수 있다.
요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스의 실행이 실패하고 동일한 서비스가 다른 IoT 엣지 장치에 의해 제공되는 경우 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치로 실행이 실패한 서비스의 실행을 요청할 수 있다. 즉, 특정한 서비스를 동일하게 제공하는 IoT 장치가 IoT 엣지 시스템에 복수 개 존재하는 경우 해당 서비스의 실행이 실패하더라도 슈퍼 서비스의 실행을 중단하지 않고 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치로 해당 서비스의 실행을 요청할 수 있다.
이때 다른 IoT 엣지 장치에서도 해당 서비스를 공개하여야 하고 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치가 다른 IoT 엣지 장치의 상위 계층이어서 접근 권한이 있어야 한다. 즉, 동일한 서비스를 제공하는 IoT 엣지 장치들이 슈퍼 서비스를 생성한 상위 계층의 IoT 엣지 장치의 하위 계층이고 각각의 각각의 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 해당 서비스를 공개 설정하여야 해당 서비스들이 슈퍼 서비스를 생성한 상위 계층의 IoT 엣지 장치까지 전달되기 때문이다.
슈퍼 서비스를 실행하는 가상의 IoT 장치는 특정 서비스의 실행이 실패하더라도 슈퍼 서비스를 중단하지 않고 미들웨어가 매핑한 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치가 있는지 확인한 후 다른 IoT 엣지 장치가 있는 경우 동일한 서비스를 그 IoT 엣지 장치에 요청한다. 발명의 양상에 따라서는 슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치의 미들웨어가 슈퍼 서비스를 구성하는 하나의 서비스가 실패한 것을 인식(예, IoT 엣지 장치의 미들웨어로부터 실패 통지를 받음)하면 해당 결과를 가상의 IoT 장치에 전달하지 않고 미들웨어가 매핑한 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치가 있는지 확인한 후 다른 IoT 엣지 장치가 있는 경우 동일한 서비스를 그 IoT 엣지 장치에 요청할 수 있다.
동일한 서비스를 제공하는 모든 다른 IoT 엣지 장치들도 해당 서비스 실행에 실패하는 경우에는 전술한 바와 같이 슈퍼 서비스의 실행은 중단되고 슈퍼 서비스 처리 실패를 통지한다.
전술한 바와 같이 동일한 IoT 장치가 복수 개가 각각 다른 IoT 엣지 장치 또는 동일한 IoT 엣지 장치에 등록되어 사용될 수 있어, 본 발명은 이를 분산하여 처리할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 슈퍼 서비스를 구성하는 하위 계층의 서비스가 복수의 IoT 엣지 장치에 의해 동일하게 제공되는 경우, 요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 상기 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스가 복수의 IoT 엣지 장치에 의해 분산되어 실행되도록 서비스 처리를 요청할 수 있다.
슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치의 미들웨어가 슈퍼 서비스를 실행하는 가상의 IoT 장치로부터 슈퍼 서비스를 구성하는 특정 서비스를 요청 받고 특정 서비스를 동일하게 제공하는 IoT 엣지 장치가 복수 개 매핑되어 존재하고 있는 경우 다수의 IoT 엣지 장치들에 해당 서비스를 분산하여 처리를 요청할 수 있다.
이때, 슈퍼 서비스를 실행하는 가상의 IoT 장치는 분산하여 처리를 요청한 특정 서비스의 실행이 실패하더라도 슈퍼 서비스를 중단하지 않고 미들웨어가 매핑한 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치가 있는 경우 동일한 서비스를 그 IoT 엣지 장치에 요청할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, IoT 엣지 장치(110)는 자신이 제공하는 서비스의 실행 상태를 동적으로 관리한다. IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 등록된 IoT 장치(120)의 상태와 해당 IoT 장치(120)가 제공하는 서비스의 실행 상태를 모니터링하여 그 상태를 동적으로 관리할 수 있다.
IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 IoT 장치(120)가 동적으로 추가되거나 제거될 수 있도록 상태를 관리한다. 미들웨어는 IoT 장치(120)가 제거되는 경우 해당 IoT 장치(120)가 제공하는 서비스도 같이 제거할 수 있다.
미들웨어는 해당 IoT 엣지 장치(110)에 등록된 IoT 장치들(120)이 제공하는 서비스들의 상태를 관리하는 서비스 상태 테이블을 생성하여 관리할 수 있다. 미들웨어는 서비스 상태를 실행 중과 실행 대기 중으로 관리할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 상태가 추가될 수 있다.
미들웨어는 자신에게 등록된 서비스의 실행을 요청받으면 서비스 상태 테이블에서 해당 서비스의 실행 상태를 확인하여 실행 대기 중이면 서비스 실행 요청을 매핑된 IoT 장치(120)에 전달하고 서비스 상태 테이블에서 해당 서비스의 실행 상태를 실행 중으로 변경한다. 이후 미들웨어는 서비스를 실행하던 IoT 장치(120)로부터 실행 완료를 통지받으면 서비스 상태 테이블에서 해당 서비스의 실행 상태를 실행 대기 중으로 변경한다.
상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 그 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)가 제공하는 서비스의 실행 상태를 파악하기 위해 서비스의 실행 상태 보고 요청을 송신할 수 있다.
IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)로부터 수신한 서비스의 실행 상태 보고 요청을 받으면 서비스 상태 테이블에서 해당 서비스를 검색한 후 요청에 응답하여 실행 상태를 보고한다.
본 발명의 IoT 엣지 시스템(10)은 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어가 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)가 공개한 서비스를 실행 요청할 수 있다. 현재 서비스가 실행 가능한 상태인지 여부는 해당 서비스가 등록된 IoT 엣지 장치(110)에서 서비스 상태 테이블을 이용하여 관리한다. 해당 서비스가 공개되어 있더라도 해당 서비스가 등록된 IoT 엣지 장치(110)가 아닌 접근 권한이 있는 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)가 직접 해당 서비스의 상태를 관리하지 않는다. 따라서, 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)는 공개된 하위 계층의 서비스의 실행 가능 여부를 모르는 상태에서 서비스를 요청하게 되어 서비스를 실행할 수 없는 상황에서도 불필요한 요청을 하게 되는 문제가 발생한다.
하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)가 공개한 서비스를 실행 요청하는 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)는 서비스 실행 요청 전 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)에 서비스의 가용성을 확인할 수 있다. 이때, 상위 계층의 IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 서비스의 실행 상태 보고 요청을 해당 하위 계층의 IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어에 전송하고 그 결과를 수신하여 서비스의 가용성을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 양상에 따르면, IoT 엣지 장치(110)는 자신이 제공하는 서비스의 실행 상태를 동적으로 관리할 수 있다. IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 등록된 IoT 장치(120)의 상태와 해당 IoT 장치(120)가 제공하는 서비스의 실행 상태를 모니터링하여 그 상태를 동적으로 관리할 수 있다.
슈퍼 서비스를 실행하는 IoT 엣지 장치(110)는 슈퍼 서비스를 구성하는 모든 서비스의 가용성을 확인한 후 슈퍼 서비스 실행을 개시할 수 있다.
슈퍼 서비스를 실행하는 IoT 엣지 장치(110)의 미들웨어는 슈퍼 서비스를 구성하는 모든 서비스에 대하여 해당 서비스에 매핑된 IoT 장치(120)가 등록된 IoT 엣지 장치(120)에 해당 서비스의 실행 상태를 서비스의 실행 상태 보고 요청을 통해 그 가용성을 확인한 후 모든 서비스가 가용하다고 판단되는 경우에 슈퍼 서비스를 실행할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 제공 가능한 서비스 목록을 동일 네트워크 내의 하기의 IoT 엣지 장치에 등록하고, 하기의 IoT 엣지 장치로부터 서비스 요청을 받아 처리하는 복수의 IoT 장치; 및
    동일 네트워크 내의 IoT 장치가 제공하는 서비스들을 등록 관리하고, 등록된 서비스들의 공개 여부를 설정하고, 다른 IoT 엣지 장치의 서비스 요청 시 접근 권한에 따라 서비스 제공 여부를 판단하는 미들웨어를 포함하는 복수의 IoT 엣지 장치;
    를 포함하되,
    복수의 IoT 엣지 장치는 트리 형태의 계층 구조를 형성하고, 상위 계층을 갖는 IoT 엣지 장치는 공개한 서비스 목록을 상위 계층의 IoT 엣지 장치에 전달하고, 상위 계층의 IoT 엣지 장치가 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스의 접근 권한을 갖는, 계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상위 계층의 IoT 엣지 장치는 해당 IoT 엣지 장치에 등록된 서비스와 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스를 조합하거나 하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스를 조합하여 슈퍼 서비스를 생성하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치는 해당 슈퍼 서비스를 공개 설정하고 자신의 하위 계층의 IoT 엣지 장치들에 생성한 슈퍼 서비스를 전달하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    슈퍼 서비스를 생성한 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 실행할 가상의 IoT 장치를 생성하여 자신의 미들웨어에 등록하고, 슈퍼 서비스 요청 수신 시 가상의 IoT 장치를 통해 슈퍼 서비스를 실행하여 서비스를 처리하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 하나의 서비스의 실행이 실패하는 경우 슈퍼 서비스 실행을 중단하고 슈퍼 서비스를 요청한 IoT 엣지 장치에 슈퍼 서비스 처리 실패를 통지하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스의 실행이 실패하고 동일한 서비스가 다른 IoT 엣지 장치에 의해 제공되는 경우 동일한 서비스를 제공하는 다른 IoT 엣지 장치로 실행이 실패한 서비스의 실행을 요청하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    슈퍼 서비스를 구성하는 서비스가 복수의 IoT 엣지 장치에 의해 동일하게 제공되는 경우, 요청에 따라 슈퍼 서비스를 처리하는 IoT 엣지 장치는 상기 슈퍼 서비스를 구성하는 서비스가 복수의 IoT 엣지 장치에 의해 분산되어 실행되도록 서비스 처리를 요청하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    IoT 엣지 장치는 자신이 제공하는 서비스의 실행 상태를 동적으로 관리하고, 상위 계층의 IoT 엣지 장치로부터 수신한 서비스의 실행 상태 보고 요청에 응답하여 실행 상태를 보고하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    하위 계층의 IoT 엣지 장치가 공개한 서비스를 실행 요청하는 상위 계층의 IoT 엣지 장치는 서비스 실행 요청 전 하위 계층의 IoT 엣지 장치에 서비스의 가용성을 확인하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
  10. 제 2 항에 있어서,
    IoT 엣지 장치는 자신이 제공하는 서비스의 실행 상태를 동적으로 관리하고,
    슈퍼 서비스를 실행하는 IoT 엣지 장치는 슈퍼 서비스를 구성하는 모든 서비스의 가용성을 확인한 후 슈퍼 서비스 실행을 개시하는,
    계층 구조를 갖는 IoT 엣지간 자원 공유가 가능한 IoT 엣지 시스템.
PCT/KR2025/006899 2024-06-28 2025-05-21 계층 구조를 갖는 iot 엣지간 자원 공유가 가능한 iot 엣지 시스템 Pending WO2026005291A1 (ko)

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