09 개방형 플랫폼 - 모비우스

09 개방형 플랫폼 - 모비우스

개방형 사물인터넷 플랫폼 중 하나인 모비우스Mobius는 어떤 기술이 사용되고, 어떤 기능을 할까요? 전자부품연구원 KETI는‘2014 사물인터넷 진흥주간’의 일환으로 코엑스에서 열리는 ‘2014 사물인터넷 국제전시회’에 참가해 개방형 사물인터넷 플랫폼‘모비우스Mobius’와 이를 활용한 사례를 선보였습니다. 전자부품연구원의 홈페이지에서는 모비우스Mobius를 이용한 사물인터넷에 대한,짧지만 흥미로운 영상이 공개되어 눈길을 끌고 있습니다.  휴대폰에 대고‘꼬마 선풍기 돌려’라고 말하면 테이블 위의 작은선풍기가 작동하기 시작하고,‘조명 잘가’라고 말하면, 테이블 위의 조명이 꺼집니다. 모비우스Mobius는 스마트폰과 연동돼 다양한 사물인터넷 디바이스를 지원합니다. 이번 시간에는 이런 모비우스Mobius 플랫폼에 대해 자세히 살펴보도록 하겠습니다.  

모비우스의 구조

1. 소개

모비우스의 구조

모비우스에 대해 알아보도록 하겠습니다. 모비우스는 개방형 사물인터넷 플랫폼으로 사물 간에 인터넷을 할 수 있는 물적 기반인통신 네트워크가 원활하게 작동하도록 하는 운영체제를 말합니다. 사물 간의 정보를 주고받는 기술 표준과 각종 애플리케이션이핵심이 될 것으로 전망되고 있습니다.

모비우스의 구조는 개방형 사물인터넷 플랫폼의 구조와 동일합니다. 플래닛 플랫폼,스토어 플랫폼, 매시업 플랫폼, 디바이스 플랫폼의 4가지로 나뉩니다.

플래닛 플랫폼(Planet Platform)은 디바이스를 등록,검색하기 위한 것이며, 매시업 플랫폼(Mashup Platform)은 디바이스로부터 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 기반으로 매시업서비스를 제공합니다. 스토어 플랫폼(Store Platform)은 다양한 앱/웹 애플리케이션을 제공하며, 마지막으로 디바이스 플랫폼(Device Platform)은 다양한 사물과 연결되어 데이터를 발생 및 수집합니다.

2. 플래닛 플랫폼

플래닛 플랫폼에 대해 알아보도록 하겠습니다. P플랫폼이라고도 하며, 사물인터넷 디바이스의 글로벌 환경에서 등록 및 검색을지원하기 위한 플랫폼입니다. 사물인터넷 디바이스와 관련된 프로파일들, 예를 들어 디바이스 ID, 디바이스 이름, 디바이스 위치 및 접근 네트워크 주소, 디바이스 관련 키워드 등이 등록이 될 수 있는데, 플래닛 플랫폼은 이러한 정보를 인덱싱하고 데이터베이스화해 검색 질의에 대한 응답을 제공하게 됩니다. 또한, 사물인터넷 디바이스의 ID, 이름, 위치, 키워드 기반으로다양한 검색을 지원합니다.

3. 디바이스 플랫폼

디바이스 플랫폼은 D플랫폼이라고도 하며, 다양한 사물을 사물인터넷 인프라에 연결시키고 사물인터넷 서비스 플랫폼들과의 연동을 통해 사물이 사물인터넷 서비스를 제공할 수 있도록 하는 공통 소프트웨어입니다.

특징으로는, 다른 플랫폼들과의 연동을 지원하며, 사물인터넷 디바이스 개발사가 쉽게 서비스를 개발할 수 있도록 합니다. 개방형 API를 지원해 디바이스의 정보를 웹 기반으로 획득하거나 제어가 가능하도록 하며, 사물인터넷 디바이스의 프로파일 및 센싱 데이터, 보안 및 제어 등과 관련된 사물인터넷 디바이스를 위한 소프트웨어 기반의 공통 데이터 구조를 제공합니다. 하드웨어 통신 모듈을 통해서 지그비 통신과

3G/4G 기반 이동통신 또는 와이파이/이더넷 기반 IP 통신을 변환하는 통신 어댑터의 기능을 제공합니다.

엔큐브 &cube는 모비우스 플랫폼에서 디바이스 플랫폼의 이름입니다. 사물인터넷 디바이스, 게이트웨이에 탑재되는 소프트웨어 플랫폼으로, 디바이스에연결된 사물을 개방형 사물인터넷 서버 플랫폼 모비우스와 연동할 수 있도록 지원합니다.

엔큐브는 총 6개의 모듈로 구성되어 있으며, 각각의 모듈 간 통신을 통해 사물과 모비우스 간의 연동을 수행하는 역할을 합니다. 각각을 살펴보면, 응용관리자, 사물관리자, 자원관리자, 보안관리자, 통신관리자, 장치관리자 등 6가지 코어 블록(Core Block)으로 이루어져 있습니다.

먼저, 응용관리자는 디바이스 애플리케이션을 관리하는 기능 수행하는데, 사물인터넷 디바이스 전용 응용 애플리케이션을 다운로드, 실행, 관리 등의 일을 수행합니다. 애플리케이션 정보를 자원관리자로 전송하며 자원관리자와 연동을 수행합니다.

사물관리자는 사물 연결 및 사물에 대한 정보를 관리하는 기능 수행하며, 사물로부터 올라오는 데이터를 수신하고 사물로 제어를 내려보내는기능 수행합니다. 사물 정보와 데이터는 자원관리자로 전달하여 리소스로 관리되며, 따라서 자원관리자와 연동을 수행하고 있습니다.

자원관리자는 디바이스 내부 리소스를 관리하는 기능 수행하며, 연결된 사물 및 디바이스 애플리케이션 등의 데이터 또한 자원으로 관리합니다. 자원의 변화에 따라 필요한 관리자로 데이터 또는 요청 전달하는데, 다른 관리자로부터 자원 요청을 받을 시 해당 자원을 전달하는 것입니다.

자원관리자는 모든 관리자와 연동됩니다.

보안관리자는 모비우스와 연동하기 위한 보안 관련 기능 수행하고, 디바이스 인증을 위한 인증 토큰 발급합니다. 송수신 데이터를 암호화/복호화하며, 자원관리자와 연동됩니다.

통신관리자는 디바이스 등록 및 데이터 업로드, 제어 수신 등 REST 개방형 API를 활용한 모비우스 연동 기능

수행합니다. 디바이스 등록정보, 제어 수신정보 등을 자원관리자로 전달하여 자원으로 관리하기 때문에 자원관리자와 연동됩니다.

마지막으로 장치관리자는 모든 관리자를 관리하고 소프트웨어업그레이드, 리부팅 등 기능 수행합니다. 초기 구동시 각 관리자들을 실행하고 관리하며 디바이스 등록요청을 수행하기 때문에 모든 관리자와 연동됩니다.

엔큐브는 4가지 버전이 있습니다.

엔큐브 로즈마리는 게이트웨이 버전 소프트웨어 플랫폼이며,

엔큐브 라벤더는 디바이스 버전 소프트웨어 플랫폼입니다.

엔큐브 카모마일은 CoAP 지원 소프트웨어 플랫폼이고,

엔큐브 민트는 초경량 디바이스 버전 소프트웨어 플랫폼입니다.

오늘의 핫 이슈! 오늘의 핫 이슈는 엔큐브의 4가지 버전과 지원 하드웨어입니다.

엔큐브는 디바이스의 규모에 따라서 게이트웨이 급의 엔큐브 로즈마리에서 초경량 버전인 엔큐브 카모마일까지 다양한 버전의 단말 플랫폼을 제공합니다.

먼저 엔큐브 로즈마리를 살펴보면, 기본적인 모듈에 사물인터넷 프록시를 포함하고 있습니다. 지원되는 디바이스는 이더넷, 와이파이, 3G/4G 등 통신 어댑터의 기능을 제공합니다.

엔큐브 라벤더는 로즈마리보다는 규모가 작지만, 엔큐브 코어의 6개 모듈이 모두

사용되고 있습니다. 지원 디바이스로는 라즈베리 파이와 비글본 등이 있습니다.

엔큐브 민트는 TAL, 마이크로서버가 없으며,

자원관리자, 통신관리자, 사물관리자, 장치관리자의 4개의 코어로만 구성되어 있습니다. 지원 디바이스로는 교육용 하드웨어인 아두이노가 있습니다.

마지막으로 가장 규모가 작은 엔큐브 카모마일은 자원관리자, 보안관리자, 통신관리자, 사물관리자,

장치관리자 등 5개의 코어로 이루어져 있으며 마이크로서버와 Contiki로 구성되어 있습니다. 지원 디바이스는 CoAP 가 있습니다.

엔큐브의 버전 별 연동 구조는 다음과 같습니다. 모비우스 플랫폼은 MQTT 프로토콜을 사용하여 디바이스와 단말이 연동을 합니다. 경량의 카모마일 버전은 모비우스 외에 CoAP를 사용하는 다른 서비스 플랫폼과 호환될 수 있습니다. 그림에서 엔큐브 로즈마리 플랫폼은 CoAP와 MQTT의 게이트웨이 역할을 합니다.

모비우스 플랫폼은 디바이스 개발자를 지원합니다. 사물인터넷의 단말 플랫폼을 개발하는 절차를 살펴보면, 먼저 사물인터넷 디바이스, 하드웨어 개발 및 디바이스 플랫폼 소프트웨어를 설치합니다.

다음 사물인터넷 디바이스용 앱을 개발하고, 개방형 API 사이트에 개발된 단말을 등록합니다. 마지막으로 사물인터넷 단말 또는 사물인터넷 단말을 사용하는 API를 판매합니다.

4. 매시업 플랫폼

매시업 플랫폼을 살펴보겠습니다. 매시업 플랫폼은 M플랫폼이라고도 합니다. 사물인터넷 디바이스에 대한 주기적인 데이터를  전달받아 보관하고, 사물인터넷 디바이스 데이터에 관한 시계열 통계정보 및 상관성 있는 사물인터넷 디바이스 데이터들 사이에 융합을 통해 유용한 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 플랫폼입니다.

사물인터넷 디바이스는 검색을 위해서 플래닛 플랫폼에 등록되며, 사물인터넷 디바이스가 생산하는 센싱데이터 등을 매시업 플랫폼에 전달해 데이터 가공 및 융합을 통해 사용자에게 유용한 정보를 전달할 수 있습니다. 사물인터넷 단말 간에 직접적인 네트워크 접속이 어려운 경우에 대해서 요청한 디바이스가

매시업 플랫폼에 접속해 데이터를 전달받거나 목적한 디바이스로의 제어명령을 매시업 플랫폼에게 요청할 수 있는 구조를 갖고 있습니다.

디바이스 플랫폼을 통해 전송된 데이터는 매시업 플랫폼에 저장되며, 매시업 플랫폼은 디바이스에서 제공하는 개방형 API를 결합하여 다양한 매시업 서비스를 제공합니다. 해당 매시업 서비스는 앱/웹 애플리케이션을 통해 서비스를 제공하거나 또는 외부 시스템과 결합하여 새로운 서비스를 제공할 수 있습니다.

디바이스와 플랫폼 간 데이터 전송을 통한 서비스뿐만 아니라 안드로이드 및 IOS 기반의 스마트 기기의 애플리케이션을 통하여 P2P 서비스를 제공합니다. P2P 서비스를 위한 사물인터넷 애플리케이션은 디바이스가 제공하는 개방형 API를 이용하여 개발된 앱/웹 애플리케이션으로 개방형 사물인터넷 인프라에서 제공하는 스토어 플랫폼에서 다운로드하여 해당 스마트 디바이스에 설치할 수 있습니다.

5. 스토어 플랫폼

스토어 플랫폼은 S플랫폼이라고도 하며, 사물인터넷 디바이스에 탑재되는 애플리케이션 소프트웨어를 개발자가 등록 및 업로드할 수 있고, 사용자는 애플리케이션을 다운로드 할 수 있는 플랫폼입니다. 스토어 플랫폼에 등록되는 사물인터넷 소프트웨어로 디바이스 앱과 유저 앱을 모두 포함하는데, 이때 디바이스 앱은 디바이스 플랫폼에 개방형 API를 갖는소프트웨어를 말하며, 유저앱이란 디바이스와 연동해 사용자에게 유용한 정보를 제공하는 서비스 애플리케이션 기능을 하는 소프트웨어를 말합니다.