최근 정보통신 기술과 다양한 스마트 디바이스들의 성능이 빠르게 발전하고 실생활에 적용됨에 따라, 사물인터넷(Internet of things, IoT)의 중요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 IoT 서비스를 프로세스 기반으로 명세하고 이를 실행하기 위한 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 제안한다. 즉, 본 논문의 목적은 프로세스 개념을 적용하여 IoT 서비스를 일련의 실행 순서를 가지는 태스크들과 이의 실행을 담당하는 IoT 객체간의 협업으로 정형적으로 명세하기 위한 방법을 제안하는 것이다. 결론적으로 제안 모델을 통해 IoT 서비스는 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅 환경에서 자동적으로 실행되며, 이에 대한 분석, 모니터링, 재사용이 가능할 것으로 기대된다.
최근 정보통신 기술과 다양한 스마트 디바이스들의 성능이 빠르게 발전하고 실생활에 적용됨에 따라, 사물인터넷(Internet of things, IoT)의 중요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 IoT 서비스를 프로세스 기반으로 명세하고 이를 실행하기 위한 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 제안한다. 즉, 본 논문의 목적은 프로세스 개념을 적용하여 IoT 서비스를 일련의 실행 순서를 가지는 태스크들과 이의 실행을 담당하는 IoT 객체간의 협업으로 정형적으로 명세하기 위한 방법을 제안하는 것이다. 결론적으로 제안 모델을 통해 IoT 서비스는 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅 환경에서 자동적으로 실행되며, 이에 대한 분석, 모니터링, 재사용이 가능할 것으로 기대된다.
In recent years, the importance of IoT (Internet of Things) is emphasized by information communication technologies and the performance of various smart devices are rapidly developed and applied in the real world. In this paper, we propose a process-driven IoT-object collaboration model to specify a...
In recent years, the importance of IoT (Internet of Things) is emphasized by information communication technologies and the performance of various smart devices are rapidly developed and applied in the real world. In this paper, we propose a process-driven IoT-object collaboration model to specify and execute a IoT service based on processes. That is, the purpose of this paper is to suggest a formal method in order to describe a IoT service into a group of tasks having execution order and collaboration between IoT-objects in charge of the enactment of a task. Conclusively, through the proposed model, we expect that IoT services will be automatically executed, analyzed, monitored and reused in the process-driven IoT computing environment.
In recent years, the importance of IoT (Internet of Things) is emphasized by information communication technologies and the performance of various smart devices are rapidly developed and applied in the real world. In this paper, we propose a process-driven IoT-object collaboration model to specify and execute a IoT service based on processes. That is, the purpose of this paper is to suggest a formal method in order to describe a IoT service into a group of tasks having execution order and collaboration between IoT-objects in charge of the enactment of a task. Conclusively, through the proposed model, we expect that IoT services will be automatically executed, analyzed, monitored and reused in the process-driven IoT computing environment.
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문제 정의
이러한 비즈니스 프로세스를 기반으로 IoT 서비스를 구현함으로써 기존의 BPMS 또는 IoT 인프라 환경에 맞게 개발된 프로세스 관리 시스템에 의해 IoT 서비스를 통합적으로 관리할 수 있으며, 서비스 실행의 자동화, 서비스에 대한 실시간 모니터링 및 분석 활동 그리고 서비스의 재사용과 같은 기존의 BPM이 가지고 있는 이점을 기대할 수 있다. 결론적으로 본 논문에서는 프로세스의 개념을 적용하여 IoT 서비스를 구현하기 위한 이론적인 내용으로서 프로세스 기반 IoT 객체 협업 모델을 위한 메타 모델과 이를 정형적으로 명세하기 위한 정형 방법을 제안한다.
본 논문에서 소개하는 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅은 기존의 유비쿼터스 커뮤니티 컴퓨팅과 사물인터넷, 그리고 프로세스의 개념이 결합된 새로운 형태의 컴퓨팅 개념이다. 즉, 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅에서는 다양한 유형의 디바이스들이 유·무선 네트워크에 접속하여 새로운 차원의 서비스를 제공할 수 있는 사물(thing)의 개념으로 정의된다.
본 논문에서 제안하는 PICM의 개념은 프로세스의 개념을 기반으로 IoT 서비스를 명세하기 위한 모델이다. 이를 위해 기존의 워크플로우 또는 비즈니스 프로세스 모델을 명세하기 위한 방법론인 정보제어넷(Information Control Nets)[15]의 메타 모델과 정형적 명세 방법을 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅 환경에 맞게 확장하였다.
상기의 IoT 관련 표준화 활동 및 연구 프로젝트의 사례에서 알 수 있듯이, 프로세스의 개념은 IoT 서비스의 실질적인 구현 측면에서 밀접하게 연관되어 있으며, 이에 대한 연구가 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델은 이러한 IoT 서비스를 프로세스 모델의 형태로 명세하기 위한 구체적인 방법을 제시한다.
본 논문에서는 기존의 IoT 인프라 환경에서 실질적으로 IoT 서비스를 구현하기 위해, 비즈니스 프로세스의 개념을 기반으로 서비스를 명세하고, 자동으로 실행하기 위한 프로세스 기반 IoT 객체 협업 모델을 제안한다. 일반적으로 비즈니스 프로세스는 다수의 태스크로 구성되는 업무 처리 과정을 말하며, 이는 워크플로우 관리 시스템(Workflow Management System) 또는 비즈니스 프로세스 관리 시스템(Business Process Management System, 이하 BPMS)[12]과 같은 정보시스템에 의해 전사적으로 관리되어, 대규모 조직의 업무 처리를 자동화하고, 불필요한 업무 소요 시간을 단축하는 등, 전체적인 업무 효율성을 제고하는 역할을 한다.
본 논문에서는 프로세스의 개념을 적용하여 IoT 서비스를 명세하기 위한 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 제안하였다. 이를 위해 제안 모델의 메타 모델과 정형 명세 방법을 각각 정의하였으며, 예제 모델에 적용하여 제어, 자원, 데이터와 같은 다양한 관점을 중심으로 명세 결과를 나타냄으로서 IoT 서비스를 제안 모델의 형태로 적절하게 명세할 수 있음을 보였다.
본 장에서는 논문의 주제인 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델(Process-driven IoT-object Collaboration Model, 이하 PICM)을 명세하기 위한 메타 모델과 PICM에 대한 정형적 명세 방법을 제안한다. 또한 이를 PICM 예제에 적용하여 모델에 내재된 다양한 관점을 기준으로 명세 결과를 나타내었다.
제안 방법
본 장에서는 논문의 주제인 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델(Process-driven IoT-object Collaboration Model, 이하 PICM)을 명세하기 위한 메타 모델과 PICM에 대한 정형적 명세 방법을 제안한다. 또한 이를 PICM 예제에 적용하여 모델에 내재된 다양한 관점을 기준으로 명세 결과를 나타내었다.
본 논문에서 제안하는 PICM의 개념은 프로세스의 개념을 기반으로 IoT 서비스를 명세하기 위한 모델이다. 이를 위해 기존의 워크플로우 또는 비즈니스 프로세스 모델을 명세하기 위한 방법론인 정보제어넷(Information Control Nets)[15]의 메타 모델과 정형적 명세 방법을 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅 환경에 맞게 확장하였다. 그림 2는 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 정의하는데 필수적인 개체 유형과 그들간의 연결 관계를 나타내는 메타 모델이다.
성능/효과
즉, 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅 환경에서 IoT 서비스가 제공된다는 의미는 프로세스 기반 협업 목표를 구성하는 모든 태스크들이 성공적으로 수행되었다는 것과 동일한 의미를 가진다. 결론적으로 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 통해 IoT 서비스에 대응되는 태스크 들과 이들의 수행을 담당하는 IoT 객체간의 협업 관계를 정의함으로서, 실질적으로 IoT 서비스를 명세하고 자동적으로 실행하는 것이 가능하다.
가상의 IoT 객체는 물리적 사물이 웹서비스에 의해 접근·제어가 가능하며, 기능과 데이터로 정의되는 가상 사물 공간의 객체로 맵핑된 형태이다. 결론적으로, 특정 IoT 서비스 목표를 달성하기 위해 생성된 프로세스 기반 협업 커뮤니티의 멤버는 미리 정의된 프로세스 또는 동적으로 구성된 프로세스의 특정 태스크를 수행한다.
결론적으로, 프로세스 기반 IoT 객체 협업은 IoT 서비스를 구성하는 일련의 태스크들과 이의 실행을 담당하는 IoT 객체(물리적 또는 가상의 사물)들이 할당되어, 실행 순서에 맞게 각각의 태스크를 IoT 객체들이 수행하는 과정으로 정의할 수 있다. 위의 PICM 예제에 대한 명세 결과와 같이, 본 논문에서 제안하는 PICM의 메타 모델과 정형 명세 방법을 통해 프로세스 기반 IoT 객체 협업을 정형적으로 명세할 수 있음을 보였다.
결론적으로, 프로세스 기반 IoT 객체 협업은 IoT 서비스를 구성하는 일련의 태스크들과 이의 실행을 담당하는 IoT 객체(물리적 또는 가상의 사물)들이 할당되어, 실행 순서에 맞게 각각의 태스크를 IoT 객체들이 수행하는 과정으로 정의할 수 있다. 위의 PICM 예제에 대한 명세 결과와 같이, 본 논문에서 제안하는 PICM의 메타 모델과 정형 명세 방법을 통해 프로세스 기반 IoT 객체 협업을 정형적으로 명세할 수 있음을 보였다. 그러나 본 논문의 제안 모델과 명세 결과는 개념적인 측면에 한정되며, 구현 측면 에서 제안 모델을 기반으로 IoT 서비스를 실현하기 위해서는 이를 실행 가능한 형태의 정의 언어(XML 기반)로 명세해야 하며, 이를 실행하기 위한 프로세스 관리 시스템 또는 엔진에 대한 연구 및 구현 과정이 요구된다.
본 논문에서는 프로세스의 개념을 적용하여 IoT 서비스를 명세하기 위한 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 제안하였다. 이를 위해 제안 모델의 메타 모델과 정형 명세 방법을 각각 정의하였으며, 예제 모델에 적용하여 제어, 자원, 데이터와 같은 다양한 관점을 중심으로 명세 결과를 나타냄으로서 IoT 서비스를 제안 모델의 형태로 적절하게 명세할 수 있음을 보였다. 결론적으로 제안 모델의 형태로 구현된 IoT 서비스는 기존의 워크플로우 또는 비즈니스 프로세스와 같이 특정 프로세스 관리 시스템에 의해 자동으로 실행되며, 실시간 분석, 모니터링, 재사용이 가능할 것으로 기대된다.
후속연구
이를 위해 제안 모델의 메타 모델과 정형 명세 방법을 각각 정의하였으며, 예제 모델에 적용하여 제어, 자원, 데이터와 같은 다양한 관점을 중심으로 명세 결과를 나타냄으로서 IoT 서비스를 제안 모델의 형태로 적절하게 명세할 수 있음을 보였다. 결론적으로 제안 모델의 형태로 구현된 IoT 서비스는 기존의 워크플로우 또는 비즈니스 프로세스와 같이 특정 프로세스 관리 시스템에 의해 자동으로 실행되며, 실시간 분석, 모니터링, 재사용이 가능할 것으로 기대된다. 향후에는 본 논문에서 제안한 프로세스 기반 IoT 서비스의 이론적 명세 방법에서 더 나아가 이를 실질적으로 구현하기 위한 실행 가능한 프로세스 기반 IoT 서비스 정의 언어와 이에 대한 모델링 도구를 연구 및 구현할 예정이다.
위의 PICM 예제에 대한 명세 결과와 같이, 본 논문에서 제안하는 PICM의 메타 모델과 정형 명세 방법을 통해 프로세스 기반 IoT 객체 협업을 정형적으로 명세할 수 있음을 보였다. 그러나 본 논문의 제안 모델과 명세 결과는 개념적인 측면에 한정되며, 구현 측면 에서 제안 모델을 기반으로 IoT 서비스를 실현하기 위해서는 이를 실행 가능한 형태의 정의 언어(XML 기반)로 명세해야 하며, 이를 실행하기 위한 프로세스 관리 시스템 또는 엔진에 대한 연구 및 구현 과정이 요구된다.
일반적으로 비즈니스 프로세스는 다수의 태스크로 구성되는 업무 처리 과정을 말하며, 이는 워크플로우 관리 시스템(Workflow Management System) 또는 비즈니스 프로세스 관리 시스템(Business Process Management System, 이하 BPMS)[12]과 같은 정보시스템에 의해 전사적으로 관리되어, 대규모 조직의 업무 처리를 자동화하고, 불필요한 업무 소요 시간을 단축하는 등, 전체적인 업무 효율성을 제고하는 역할을 한다. 이러한 비즈니스 프로세스를 기반으로 IoT 서비스를 구현함으로써 기존의 BPMS 또는 IoT 인프라 환경에 맞게 개발된 프로세스 관리 시스템에 의해 IoT 서비스를 통합적으로 관리할 수 있으며, 서비스 실행의 자동화, 서비스에 대한 실시간 모니터링 및 분석 활동 그리고 서비스의 재사용과 같은 기존의 BPM이 가지고 있는 이점을 기대할 수 있다. 결론적으로 본 논문에서는 프로세스의 개념을 적용하여 IoT 서비스를 구현하기 위한 이론적인 내용으로서 프로세스 기반 IoT 객체 협업 모델을 위한 메타 모델과 이를 정형적으로 명세하기 위한 정형 방법을 제안한다.
결론적으로 제안 모델의 형태로 구현된 IoT 서비스는 기존의 워크플로우 또는 비즈니스 프로세스와 같이 특정 프로세스 관리 시스템에 의해 자동으로 실행되며, 실시간 분석, 모니터링, 재사용이 가능할 것으로 기대된다. 향후에는 본 논문에서 제안한 프로세스 기반 IoT 서비스의 이론적 명세 방법에서 더 나아가 이를 실질적으로 구현하기 위한 실행 가능한 프로세스 기반 IoT 서비스 정의 언어와 이에 대한 모델링 도구를 연구 및 구현할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
IoT와 관련된 국제 표준화 기구는 어떤 것들이 있는가?
IoT와 관련된 국제 표준화 기구는 ITU-T(International Telecommunications Union-Telecommunication), ETSI(European Telecommunication Standards Institute), 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 등이 있으며, IoT 관련 연구 프로젝트는 EU의 지원을 받고 있는 EBBITS[4], SOCRADES[5], IoT-A[6] 등이 있다. 또한 이렇게 다양한 IoT 관련 표준화 기구들과 연구 프로젝트들을 통해 IoT 표준 아키텍처, 사물식별 기술, 사물통신 기술, 디바이스 제어 기술과 같은 매우 광범위한 연구들이 진행되고 있다[7-11].
PICM에서 IoT 서비스를 명세하기 위해 수행한 것은?
본 논문에서 제안하는 PICM의 개념은 프로세스의 개념을 기반으로 IoT 서비스를 명세하기 위한 모델이다. 이를 위해 기존의 워크플로우 또는 비즈니스 프로세스 모델을 명세하기 위한 방법론인 정보제어넷(Information Control Nets)[15]의 메타 모델과 정형적 명세 방법을 프로세스 기반 사물인터넷 컴퓨팅 환경에 맞게 확장하였다. 그림 2는 프로세스 기반 사물인터넷 객체 협업 모델을 정의하는데 필수적인 개체 유형과 그들간의 연결 관계를 나타내는 메타 모델이다.
유비쿼터스 컴퓨팅의 개념이 등장함에 따라 커뮤니티 컴퓨팅 개념은 어떻게 바뀌었는가?
커뮤니티 컴퓨팅이라는 개념은 1990년대부터 인터넷의 등장과 더불어 사람들 간의 형성되는 커뮤니티 그룹을 중심으로 소셜 컴퓨팅을 구현한다는 의미로 소개되었다. 하지만, 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념이 등장함에 따라 커뮤니티 컴퓨팅의 개념은 기존의 사람 중심의 커뮤니티 컴퓨팅 개념에서 유비쿼터스 인프라 환경에서 제공되는 서비스와 컴퓨팅 능력을 가지는 다양한 디바이스들의 커뮤니티를 포함하는 개념으로 확장되었다. 즉, 유비쿼터스 커뮤니티 컴퓨팅[14]은 사람을 포함하여 디바이스, 센서, 작동 장치(actuator) 등 다양한 컴퓨팅 능력을 가지는 유비쿼터스 인프라 환경내의 구성요소들이 커뮤니티의 멤버가 되어 그들간의 협업을 통해 해당 커뮤니티의 서비스 목표를 달성하는 것으로 정의할 수 있다.
참고문헌 (15)
D. Kim, et al., "Technologies and Development Direction on Internet of Things," Information and Communications Magazine, The Korean Institute of Communications and Information Sciences, Vol. 28, No. 9, pp. 49-57, 2011.
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M. In, K. Lee, "An Overview of Technology and Analysis on Web of Things," Information and Communications Magazine, The Korean Institute of Communications and Information Sciences, Vol. 29, No. 12, pp. 55-61, 2012.
EBBITS Project, www.ebbits-project.eu
SOCRADES Project, www.socrades.eu
IoT-A, www.iot-a.eu
L. Atzori, A. Iera, G. Morabito, "The Internet of Things: A Survey," Computer Networks, Vol. 54, No. 15, pp. 2787-2805, 2010.
ITU-T. Recommendations Y.2060: Overview of the Internet of Things, 2012.
Internet of Things: Strategic Research Roadmap, IoT-i, 2009.
Y. Kim, Y. Jeon, I. Chong, "Device Objectification and Orchestration Mechanism for IoT Intelligent Service," The Journal of Korea Information and Communications Society, Vol. 38, No. 1, pp. 19-32, 2013.
V. Vajda, et al., "The EBBITS Project: An Interoperability Platform for a Real-world Populated Internet of Things Domain," Proceedings of the International Conference Znalosti (Knowledge), pp. 309-312, 2011.
K. Kim, "Business Process Management System," Korea Information Processing Society Review, Vol. 12, No. 3, pp. 45-56, 2005.
H. Ahn, et al., "An Advanced IoT Conceptual Platform for Ubiquitous Process-driven Community Computing Systems," Proceedings of the 8th Asia Pacific International Confernce on Information Science and Technology, pp. 275-278, 2013.
S. Kong, et al., "The Study of Policy Support to Promote the Ubiquitous Community Computing," Proceeding of the 16th Domestic Conference on IT Services, pp. 76-79, 2008.
K. Kim, C. A. Ellis, "ICN-based Workflow Model and Its Advances," Handbook of Research on Business Process Modeling, pp. 34-54, 2009.
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