[논문]현장 중심 서비스를 위한 응용레벨 모바일 서버의 설계 및 구현

김선일; 정진만; 윤영선; 은성배; 소선섭; 차신

doi:10.9717/kmms.2018.21.3.358

[국내논문] 현장 중심 서비스를 위한 응용레벨 모바일 서버의 설계 및 구현
Design and Implementation of an Application Level Mobile Server for On-the-site Oriented Services 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.21 no.3, 2018년, pp.358 - 368

김선일 (Dept. of Computer, Communications and Unmaned Technology, Hannam University) , 정진만 (Dept. of Computer, Communications and Unmaned Technology, Hannam University) , 윤영선 (Dept. of Computer, Communications and Unmaned Technology, Hannam University) , 은성배 (Dept. of Computer, Communications and Unmaned Technology, Hannam University) , 소선섭 (School of Computer Engineering, Kongju National University) , 차신 (Dept. of Computer, Communications and Unmaned Technology, Hannam University)

Abstract ▼ AI-Helper

The mobile characteristics of the smart phone are well suited to on-the-site oriented services and are being utilized in a variety of ways. However, since most applications operate on a central server basis, Internet access is inevitable, and there are various problems such as an increase in server maintenance cost and security deterioration. Although researches have been proposed to utilize the smart phone itself as a server to improve it, these methods are based on downsizing the PC-based web server or modifying the smart phone kernel. These methods have the problems that a end user has to use the rooting, and they are not able to effectively utilize various communication means of a smart phone. In this paper, we propose a design and implementation of an application level smart phone web server. The server receives the document request from the remote via the Internet and in the local area using the WPAN. At this time, the web document is stored as an internal file structure of the smart phone application. We proposed the phttp protocol which uses server's phone number as ID for document request. Through the implementation, we analyzed the capacity and latency of stored data and its effectiveness is evaluated.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 기존의 모바일서버 방식과 다른 현장중심형 서비스를 위한 응용수준 모바일 서버를 제시하였다. 대부분의 현장중심형 서비스는 중앙서버에서 데이터를 주고받는 형식의 서비스의 형태로, 이는 접속자 수와 데이터의 양에 따라 서버유지비용이 증가하는 문제점을 가지고 있다.
본 논문에서는 모바일 서버를 응용 레벨에서 구현하는 방식을 제안한다. 제안된 방식은 1) 응용 레벨에서 웹서버를 구현하므로 루팅이 불필요하고, 2) WIFI Direct 나 BT와 같은 스마트폰이 지원하는 다양한 WPAN 통신 기술을 활용할 수 있으며, 3) 기존 웹서버의 기능을 완전히 제공하지는 못하나 상점 주인의 스마트폰 등을 이용하여 소형 O2O 등의 서비스[13, 14]를 손쉽게 제공할 수 있다.
스마트폰의 응용의 형태로 웹 서비스를 제공함으로써 스마트폰이 제공하는 다양한 WPAN 통신을 이용한 서비스 접근이 가능하고, 서비스의 손쉬운 수정 및 탑재가 가능하며, 저렴한 비용으로 모바일 서버를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 스마트폰의 응용 수준에서 웹서버를 구성하기 위하여 필요한 기능들을 설계하고 구현한다. 서버는 웹 문서를 요구하는 다른 스마트폰으로부터 원격에서는 인터넷으로 문서 요청을 받고, 지역에서는 WPAN으로 문서 요청을 받는다.
관련연구를 통해 기존의 모바일서버에 대한 연구, 현재 상용화 되고 있는 모바일서버, 기존 모바일서버의 문제점에 대하여 기술한다. 제안된 모바일서버 기반 웹 문서 체계에 대한 설계와 구현 및 성능평가를 진행하고, 제시한 내용을 토대로 결론 및 향후 연구방향을 기술한다.

제안 방법

2. 데이터 통신이 가능한 상황에서 원거리로 파일을 전송 받기 위한 Remote 모드와 데이터 사용이 불가능한 경우에 근거리에서 파일을 전송받기 위한 Local 모드, 두 가지 모드를 설계하였다.
기존의 모바일서버 방식인 kernel-layer 접근 방식과는 달리 본 논문에서는 응용수준에서 제공하는 기능들로 서버와 같은 동작을 할 수 있도록 구현하였으며, phttp 프로토콜을 통해 모바일환경에서 사용할 수 있는 프로토콜을 제시하였다.
하지만 데이터사용이 불가능 한 경우에는 Remote 모드를 사용할 수 없으며, Server와 Client의 거리가 가까운 경우에 위의 절차를 사용하는 것은 매우 비효율 적이다. 따라서 데이터 사용이 불가능한 경우나 Server과 Client의 거리가 근거리일 경우에도 파일을 다운로드 할 수 있는 Local 모드를 설계하였다.
스마트폰의 성능 발달에 따라 중고스마트폰을 모바일 서버로 활용하여 기존 PC의 역할을 대신하는 방법[13,14]이 제안되었다. 모바일 서버를 통해 데이터가 제약적인 외국인 관광객에게 다국어 지원 메뉴판을 제공하였다. 제안된 기법은 중고 스마트폰을 이용하여 모바일 서버를 구축하므로 비용 절감을 할 수 있다.
웹문서는 응용의 내부파일 구조 형태로 저장된다. 문서요청을 위하여 서버의 전화번호를 ID로 사용하는 phttp 프로토콜을 제안한다. 구현을 통하여 저장 데이터의 용량과 지연시간을 분석하여 그 효용성을 보인다.
본 서비스는 안드로이드 플랫폼을 기준으로 설계되었기 때문에 안드로이드 기반 응용 레벨에서 동작이 가능하며, 응용레벨에서 구현되는 서버이기 때문에 안드로이드에서 제공하는 API를 통해 앱을 설계하였다.
제안된 모바일 서버는 안드로이드 스튜디오를 이용하여 응용레벨에서 구현되었다. 또한, 다양한 기종에서 Client의 역할을 테스트하기 위해 1대의 Server Device와 2대의 Client Device를 준비하였다.
현장중심형 서비스를 위한 응용수준 모바일서버는 DataManager, NotificationManager, FileManager, DatabaseManager로 구현 하였다. DataManager는 Zxing Library와 android.
현장중심형 응용수준 모바일 서버를 통해 서비스 제공자는 스마트폰에 모바일 서버 앱을 설치하여 개인의 스마트폰으로 Client가 요청하는 웹 페이지를 제공할 수 있도록 하였다.

대상 데이터

- bluetooth API를 사용하여 구현하였다. FileManager는 요청받은 웹페이지의 업로드와 다운로드를 담당하는 부분이며, DatabaseManager는 사용자의 전화번호, Fcm 토큰을 처리하는 부분으로 google의 실시간 데이터베이스를 사용하였다.
제안된 모바일 서버는 안드로이드 스튜디오를 이용하여 응용레벨에서 구현되었다. 또한, 다양한 기종에서 Client의 역할을 테스트하기 위해 1대의 Server Device와 2대의 Client Device를 준비하였다.

성능/효과

본 논문에서는 모바일 서버를 응용 레벨에서 구현하는 방식을 제안한다. 제안된 방식은 1) 응용 레벨에서 웹서버를 구현하므로 루팅이 불필요하고, 2) WIFI Direct 나 BT와 같은 스마트폰이 지원하는 다양한 WPAN 통신 기술을 활용할 수 있으며, 3) 기존 웹서버의 기능을 완전히 제공하지는 못하나 상점 주인의 스마트폰 등을 이용하여 소형 O2O 등의 서비스[13, 14]를 손쉽게 제공할 수 있다. 스마트폰의 응용의 형태로 웹 서비스를 제공함으로써 스마트폰이 제공하는 다양한 WPAN 통신을 이용한 서비스 접근이 가능하고, 서비스의 손쉬운 수정 및 탑재가 가능하며, 저렴한 비용으로 모바일 서버를 구현할 수 있다.
4. Local모드에서는 Bluetooth를 이용한 근거리 통신을 통해 파일을 주고받는 시스템을 제시하였다.
5. 본 서비스에서는 기존의 웹 기반 서비스에서 사용한 http 프로토콜 대신에 phttp 프로토콜을 설계하여 서버에 있는 파일을 요청할 수 있게 하였다.
결과적으로 현장중심형 모바일서버가 응용수준에서 구현되었기 때문에 전체적인 서버의 처리속도는 기존 모바일서버보다 느리다는 것을 알 수 있었다. 하지만 네트워크 속도에서는 차이가 없다는 점, LTE 환경에서도 서버의 역할을 수행할 수 있다는 점에서 장점을 보였다.
예를 들어 데이터 통신이 없는 외국관광객이 상점 주인의 스마트폰과 WPAN으로 연동하여 서비스 받는 경우가 이에 속한다[2]. 두 번째는 중앙집중식 서버는 가입자가 늘어날수록 서버 유지 비용이 증가한다는 것이다. O2O서비스의 일종인 SK 플래닛의 시럽도 초기 서비스가 상점 주인에게 부과하는 서비스 이용료 때문에 결국 시장에서 철수하였다.
또한 스마트폰에 탑재된 기존의 다양한 WPAN 통신을 활용하여 온라인은 물론, 인터넷이 되지 않는 오프라인 상황에서도 다국어 메뉴 지원 서비스가 가능한 장점을 보인다. 이 사례들에서는 모바일 서버의 구체적인 설계 및 구현은 제시하지 않았으나 안드로이드 환경에서 모바일 서버의 프로토타입을 구현하여 소형 O2O 서비스가 지원 가능하다는 것을 확인하였다.
모바일 서버를 통해 데이터가 제약적인 외국인 관광객에게 다국어 지원 메뉴판을 제공하였다. 제안된 기법은 중고 스마트폰을 이용하여 모바일 서버를 구축하므로 비용 절감을 할 수 있다. 또한 스마트폰에 탑재된 기존의 다양한 WPAN 통신을 활용하여 온라인은 물론, 인터넷이 되지 않는 오프라인 상황에서도 다국어 메뉴 지원 서비스가 가능한 장점을 보인다.

후속연구

향후 연구방향으로는 현장중심형 서버의 단점으로 파악되었던 웹 표준 적용 및 동적 서버언어에 대한 연구를 진행해야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	pHTTP(person HyperText Transfer Protocol)프로토콜이란?	pHTTP(person HyperText Transfer Protocol)프로토콜이란 HTTP와 달리 스마트폰 기반의 모바일 서버 환경에서 사용을 위하여 제안된 프로토콜이다.
	스마트폰이 중앙서버 역할을 하게 될때 이득 볼수있는 면은 어떤것인가?	스마트폰이 중앙서버 역할을 대신 수행한다면 3가지 면에서 이득을 얻을 수 있다. 첫째는 현장에 설치된 상점 주인의 스마트폰과 사용자의 스마트폰이 WPAN 방식으로 직접 통신함으로써 모바일 인터넷 통신 기능이 불필요하다는 것이다. 예를 들어 데이터통신이 없는 외국관광객이 상점 주인의 스마트폰과 WPAN으로 연동하여 서비스 받는 경우가 이에 속한다[2]. 두 번째는 중앙집중식 서버는 가입자가 늘어날수록 서버 유지 비용이 증가한다는 것이다. O2O서비스의 일종인 SK 플래닛의 시럽도 초기 서비스가 상점주인에게 부과하는 서비스 이용료 때문에 결국 시장에서 철수하였다. 끝으로 보안이 강화된다는 것이다. 상점 주인의 스마트폰에 사용자의 정보들이 분산 저장되므로 중앙서버 방식에 비하여 보안성을 높일 수 있다[3].
	pHTTP 프로토콜의 역할은?	pHTTP 프로토콜은 일반 WWW에서 http프로토콜에 대한 역할을 수행한다. WWW에서 URL을 통해 웹 페이지에 접근하는 것과 같이, pHTTP URL을 QR코드 / NFC 태그에 입력하여 스마트폰으로 스캔하게 되면 해당 URL을 획득하고 이를 파싱하여 DB에 저장되어 있는 파일 소유자의 전화번호의 FCM 토큰을 통해 파일경로와 요청 파일명을 FCM 메시지로 전송한다.

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저자의 다른 논문 :

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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