최근 IoT의 등장으로 여러 장치가 완벽하게 연결되고 소통함에 따라 산업현장에도 다양한 변화가 나타나고 있다. 특히, 산업기반 시설에서는 ICT와 제조업의 융합이 생산 방식에 혁명을 일으키며 공장이 스스로 공정통제, 생산과 수리, 시설 안전 등을 관리하는 스마트 팩토리로 전환하려는 시점에 봉착했다. 이에 따라 스마트 팩토리 구현을 위해 산업용 IoT에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. MMS(Manufacturing Message Specification)는 검증된 산업용 프로토콜로써, 이를 이용한 시스템 구축은 각종 공장자동화 기기간의 규격 차이를 고려하지 않아도 소프트웨어의 개발, 변경, 보수가 가능하며 이로 인한 비용을 감소시킨다. 하지만 기존의 TCP기반의 MMS는 같은 메시지로 한 가지 기기만 조정가능하며 다른 기기로 같은 메시지를 보내고 싶을 때는 주소를 수정하여 재발급해야하는 단점을 지닌다. 또한, 여러 장치가 완벽하게 연결되고 소통하게 됨에 따라 기기간, 또는 기기와 유저간의 직접적인 양방 통신을 지원해야하지만 어느 한쪽이 사설 IP를 사용한다면 직접적인 통신이 불가능하다. 본 논문에서는 앞에서 언급한 두 가지 문제점을 해결하기 위해 MoM(MMS over ...
최근 IoT의 등장으로 여러 장치가 완벽하게 연결되고 소통함에 따라 산업현장에도 다양한 변화가 나타나고 있다. 특히, 산업기반 시설에서는 ICT와 제조업의 융합이 생산 방식에 혁명을 일으키며 공장이 스스로 공정통제, 생산과 수리, 시설 안전 등을 관리하는 스마트 팩토리로 전환하려는 시점에 봉착했다. 이에 따라 스마트 팩토리 구현을 위해 산업용 IoT에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. MMS(Manufacturing Message Specification)는 검증된 산업용 프로토콜로써, 이를 이용한 시스템 구축은 각종 공장자동화 기기간의 규격 차이를 고려하지 않아도 소프트웨어의 개발, 변경, 보수가 가능하며 이로 인한 비용을 감소시킨다. 하지만 기존의 TCP기반의 MMS는 같은 메시지로 한 가지 기기만 조정가능하며 다른 기기로 같은 메시지를 보내고 싶을 때는 주소를 수정하여 재발급해야하는 단점을 지닌다. 또한, 여러 장치가 완벽하게 연결되고 소통하게 됨에 따라 기기간, 또는 기기와 유저간의 직접적인 양방 통신을 지원해야하지만 어느 한쪽이 사설 IP를 사용한다면 직접적인 통신이 불가능하다. 본 논문에서는 앞에서 언급한 두 가지 문제점을 해결하기 위해 MoM(MMS over MQTT) 프로토콜을 기반으로 산업용 IoT 플랫폼을 제안한다. 이 플랫폼은 기존의 산업용 응용계층 표준인 MMS를 지원하여 산업용 기기를 조정하기 위한 서비스를 제공할 수 있다. 산업용 IoT 플랫폼을 사용하여 간단한 모터제어 시스템과 에디슨 보드를 클라이언트로 하는 모니터링 시스템을 구축하였다. 테스트 베드 구축을 통한 성능 평가는 제안한 산업용 IoT 플랫폼이 기존의 MMS와 비교해 지연을 감소시킴을 보였다. 또한, MATLAB을 이용하여 QoS, 토픽의 수, 패킷 도착율, 메시지 지속시간과 같은 파라미터 값의 변화에 따라 종단 지연이 어떻게 변화하는지 분석하였다.
최근 IoT의 등장으로 여러 장치가 완벽하게 연결되고 소통함에 따라 산업현장에도 다양한 변화가 나타나고 있다. 특히, 산업기반 시설에서는 ICT와 제조업의 융합이 생산 방식에 혁명을 일으키며 공장이 스스로 공정통제, 생산과 수리, 시설 안전 등을 관리하는 스마트 팩토리로 전환하려는 시점에 봉착했다. 이에 따라 스마트 팩토리 구현을 위해 산업용 IoT에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. MMS(Manufacturing Message Specification)는 검증된 산업용 프로토콜로써, 이를 이용한 시스템 구축은 각종 공장자동화 기기간의 규격 차이를 고려하지 않아도 소프트웨어의 개발, 변경, 보수가 가능하며 이로 인한 비용을 감소시킨다. 하지만 기존의 TCP기반의 MMS는 같은 메시지로 한 가지 기기만 조정가능하며 다른 기기로 같은 메시지를 보내고 싶을 때는 주소를 수정하여 재발급해야하는 단점을 지닌다. 또한, 여러 장치가 완벽하게 연결되고 소통하게 됨에 따라 기기간, 또는 기기와 유저간의 직접적인 양방 통신을 지원해야하지만 어느 한쪽이 사설 IP를 사용한다면 직접적인 통신이 불가능하다. 본 논문에서는 앞에서 언급한 두 가지 문제점을 해결하기 위해 MoM(MMS over MQTT) 프로토콜을 기반으로 산업용 IoT 플랫폼을 제안한다. 이 플랫폼은 기존의 산업용 응용계층 표준인 MMS를 지원하여 산업용 기기를 조정하기 위한 서비스를 제공할 수 있다. 산업용 IoT 플랫폼을 사용하여 간단한 모터제어 시스템과 에디슨 보드를 클라이언트로 하는 모니터링 시스템을 구축하였다. 테스트 베드 구축을 통한 성능 평가는 제안한 산업용 IoT 플랫폼이 기존의 MMS와 비교해 지연을 감소시킴을 보였다. 또한, MATLAB을 이용하여 QoS, 토픽의 수, 패킷 도착율, 메시지 지속시간과 같은 파라미터 값의 변화에 따라 종단 지연이 어떻게 변화하는지 분석하였다.
Recently, there are numerous changes in industrial fields as a lot of devices are connecting and communicating each other. Almost factories have tried to change to smart factories controlling process, production and safety facilities especially in infrastructure facilities. Consequently, there are a...
Recently, there are numerous changes in industrial fields as a lot of devices are connecting and communicating each other. Almost factories have tried to change to smart factories controlling process, production and safety facilities especially in infrastructure facilities. Consequently, there are a lot of researches about industrial IoT for smart factories. The MMS(Manufacturing Message Specification) is an international standard of application layer in MAP (Manufacturing Automaton Protocol). It is the application which controls devices using identical standard messages. Moreover, it is able to do software development, change and maintenance without considering different standard. However, MMS can only control one machine using one message without investigating an address. If multiple machines are controlled by a same control command, the destination addresses would be modified in header and the messages would be sent several times. In addition, duplex communication needs to be supported to connect device with device or device with user because numerous devices have been connected and communicated directly. But, if some use private IP fot Internet Protocol, they could not be connected directly. For those kinds of reasons, this paper suggests industrial IoT platform based on MoM(MMS over MQTT) protocol supporting MMS which has been applied in several industrial applications. To demonstrate the efficiency of the proposed standard in the practical circumstances, we implement MoM on Intel Edison board or Arduino to make IoT motor control system and mornitoring system. The simulation results based on test bed show that the designed platform outperforms the conventional MMS in terms of end-to-end dela. In addition, the simulation results based on MATLAB demonstrate efficiency of the designed industrial IoT platform in terms of end-to-end delay when varying inter-arrival rate, the number of TOPIC ID, the possession time of message and QoS.
Recently, there are numerous changes in industrial fields as a lot of devices are connecting and communicating each other. Almost factories have tried to change to smart factories controlling process, production and safety facilities especially in infrastructure facilities. Consequently, there are a lot of researches about industrial IoT for smart factories. The MMS(Manufacturing Message Specification) is an international standard of application layer in MAP (Manufacturing Automaton Protocol). It is the application which controls devices using identical standard messages. Moreover, it is able to do software development, change and maintenance without considering different standard. However, MMS can only control one machine using one message without investigating an address. If multiple machines are controlled by a same control command, the destination addresses would be modified in header and the messages would be sent several times. In addition, duplex communication needs to be supported to connect device with device or device with user because numerous devices have been connected and communicated directly. But, if some use private IP fot Internet Protocol, they could not be connected directly. For those kinds of reasons, this paper suggests industrial IoT platform based on MoM(MMS over MQTT) protocol supporting MMS which has been applied in several industrial applications. To demonstrate the efficiency of the proposed standard in the practical circumstances, we implement MoM on Intel Edison board or Arduino to make IoT motor control system and mornitoring system. The simulation results based on test bed show that the designed platform outperforms the conventional MMS in terms of end-to-end dela. In addition, the simulation results based on MATLAB demonstrate efficiency of the designed industrial IoT platform in terms of end-to-end delay when varying inter-arrival rate, the number of TOPIC ID, the possession time of message and QoS.
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