[논문]사물인터넷과 클라우드 컴퓨팅의 융합에 대한 연구

최경; 김미희

doi:10.5392/jkca.2016.16.05.001

사물인터넷과 클라우드 컴퓨팅의 융합에 대한 연구
Research on Convergence of Internet-of-Things and Cloud Computing 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.16 no.5, 2016년, pp.1 - 12

최경 (한경대학교 컴퓨터공학과) , 김미희 (한경대학교 컴퓨터공학과)

초록
AI-Helper

사물인터넷 기술은 다양한 사물 및 인간에게서 생성되는 정보를 전산화하여 인터넷을 통해 연결함으로써 다양한 분야에 적용되고 있다. 사물인터넷의 스마트 기기들은 저전력, 저용량, 제한된 처리 능력 등의 한계적 특성들을 보완하기 위해 클라우드 컴퓨팅 기술과 접목되며 이제 하나의 패러다임으로 자리매김하고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷과 클라우드 컴퓨팅 기술의 정의, 특징, 및 서비스들을 살펴보고, 사물인터넷과 클라우드 컴퓨팅 융합의 필요성과 기존 융합 패러다임 및 융합 사례, 플랫폼들을 조사, 분석하였다. 그 결과, 사물인터넷의 여러 제약점들을 클라우드의 특징으로 보완하여 확장성, 상호운용성, 신뢰성, 효율성, 가용성, 보안성, 접근 용이성, 사용 용이성, 배치 비용 감소 등의 다양한 장점들이 제공됨에도 불구하고 해결해야 할 과제들이 존재하였다. 이러한 융합 패러다임의 새로운 이슈들을 분석하고, 융합을 위해 해결해야 할 연구 과제를 제언한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Internet of Things (IoTs) technologies have been computerized information generated from a variety of objects and humans, and have been applied to various fields by connecting via the Internet. In order to compensate for the marginal characteristics of IoT smart devices, such as low-power, limited processing and capacities, combining IoT and cloud computing technologies is now established itself as one of the paradigms. In this paper, we look at the definition, features and services of IoT and cloud computing technology, and we investigate and analyze the conversing needs of IoT and could computing, existing conversion paradigms, convergence cases, and platforms. In results, there are challenges to be solved, even though the cloud technologies complement a number of restrictions of IoT and offer various advantages such as scalability, interoperability, reliability, efficiency, availability, security, ease of access, ease of use, and reduced cost of deployment. We analyze the new research issues of convergence paradigm, and finally suggest a research challenges for convergence.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

각각의 응용 서비스들을 위해 서비스 제공자들은 서비스하고자 하는 응용프로그램들의 요구사항을 분석하고 하드웨어 장비들을 선택하고 이종의 서브시스템들을 통합하고 응용프로그램을 개발하여 서비스 유지관리를 제공하는 등 응용서비스들을 위한 인프라스트럭처 환경을 분석해서 맞춰야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 클라우드 서비스의 PaaS와 같은 모델을 활용하여 사물인터넷 응용 서비스의 효율적인 분산 배치 및 확장이 수월한 사물인터넷 서비스 제공이 가능해 진다. 하지만, 다양한 이종의 장치들과 장치들로부터 생성된 데이터들을 효율적으로 관리하고 다양한 서비스에 맞춰 다른 수준으로 적절히 서비스될 수 있는 시스템이 필요하다.

제안 방법

•OpenIoT[30]: 유럽에서 지원받아 진행된 연구 프로젝트로, 클라우드에서 인터넷 객체들을 연결하기 위한 오픈 소스 미들웨어 플랫폼을 개발하였다. 사물들에서 생성된 메시지들을 필터링하고 수집하는 알고리즘을 개발하고, 클라우드에서 사물인터넷의 이동성을 고려한 에너지 효율적인 데이터 수집과 전송을 제공한다. 즉, 여러 인프라스트럭처 제공자들로 구성된 사물인터넷 서비스들에 주문식 액세스를 가능하도록 클라우드 기반 미들웨어를 제공한다.
이를 위해 스마트공장 각 부분에 센서를 장착하고 해당 센싱데이터를 수집하여 OpenIoT 클라우드 저장소에 저장한다. 사용자는 OpenIoT에서 제공하는 미들웨어를 통해 온디맨드 방식으로 KPI(Key Performance Indicators)를 생성하고, 서비스 전달모듈과 유틸리티 관리자를 통해 적절한 센서를 선택하여 해당 KPI를 계산한다. 형상화 프레임워크를 통해 다양한 대시보드 형태로 계산된 KPI값을 가상화한다.
이렇듯 사물인터넷과 클라우드의 융합은 하나의 패러다임으로 자리매김하고 있다. 이에 본 논문에서는 사물인터넷과 클라우드의 정의와 특징 및 서비스들을 살펴보고, 사물인터넷과 클라우드 컴퓨팅 융합의 필요성과 융합 패러다임 및 사례, 플랫폼들을 조사, 분석하였다. 신 융합 패러다임을 통해 확장성, 상호운용성, 신뢰성, 효율성, 가용성, 보안성, 접근 용이성, 사용 용이성, 배치 비용 감소 등이 가능하지만, 이를 위해 해결해야할 과제들도 있다.

성능/효과

공용(Public) 클라우드, 사설(Private) 클라우드, 혼합형(Hybrid) 클라우드가 그것이다. 첫째, 공용 클라우드는 서비스 제공업체가 서버, 스토리지 등의 IT 인프라를 구축하고 이용료를 받고 서비스를 기업들에게 제공하는 방식이다. 이는 성능이 좋고 초기 구축비용이 적게 들며 서비스 이용이 용이해 활용도 및 접근성이 높은 반면, 데이터나 시스템 장애 처리의 제어권을 가질 수 없다는 단점이 있다.

후속연구

따라서 다양한 위치에서 사물인터넷 기반 처리 설비들 사이에서의 데이터 처리 및 이동은 안전하고 신뢰성 있게 처리되어야 한다. 결과적으로, 장치 객체들로부터 클라우드 서비스까지 신뢰성 있는 통신과 안전한 접근성 및 연결성을 제공할 수 있어야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	장치 측면에서 사물인터넷의 특징은 무엇인가?	사물인터넷의 특징을 우선 장치 측면에서 살펴보면, 다양한 장치 유형들로 처리 능력들도 다르고 서로 다른 이기종의 장치들을 지원하기 위한 응용 프로그램들도 필요하며, 이러한 장치들을 그룹화 할 수 있으며, 장치 유형들 중에는 이동성을 가진 유형들도 존재한다. 대부분의 장치들이 센서와 같이 소형, 낮은 전력량, 제한된 전송 범위, 복잡한 센싱과 컴퓨팅 능력을 보유한 장치들이다. 기존 네트워크 서비스와 다른 점을 살펴보면, 기존과는 다른 서비스 시나리오들, 데이터 위주 통신, 저비용과 노력, 잠재적으로 매우 많은 수의 연결을 통한 통신, 고 확장성, 터미널 당 적은 트래픽, 다양한 데이터 통신 유형 등을 들 수 있다.
	클라우드 컴퓨팅이란 어떤 서비스인가?	” 라고 정의하고 있다[9]. 즉, 사용자는 특정 시스템이나 애플리케이션을 가지고 있지 않더라도 서버의 하드웨어나 소프트웨어를 인터넷을 통해 사용할 수 있게 하는 서비스이다. 이러한 서비스는 초기 구축비용을 줄여주고, 다수의 서비스 제공자와 기반시설 제공자들이(Multi-tenancy) 데이터 센터에 위치하여 계층구조를 가지고 각 계층의 기능에 집중하여 책임을 지고 있으나 상호 연결성에 대한 이해와 관리를 요구한다.
	미래창조과학부에서 정의한 사물인터넷의 개념은 무엇인가?	과거의 RFID가 사물인터넷의 초기 단계라 할 수 있고, 발전하여 사물 통신(Machine To Machine; M2M)을 넘어선 기기, 시스템 및 서비스들의 한 단계 앞선 연결 환경을 의미한다[3]. 사물인터넷에 대한 정의는 분야별로 다양한데, 2014년 미래창조과학부에서 정의한 개념은 “사물인터넷은 사람·사물·공간·데이터 등 모든 것이 인터넷으로 서로 연결되어, 정보가 생성·수집·공유·활용되는 초 연결 인터넷”으로 정의하고 있다. 한국인터넷진흥원에서는 “사물인터넷이란 고유하게 식별 가능한 사물(things)이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경을 의미.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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