국내외 io t 기술 표준
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『 국내외 IoT 기술 표준화 』
김남억
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1. 개요
2. Thread
3. OIC
4. Allseen
5. Apple HomeKit
6. OneM2M
7. ITU-T
8. IEEE
9. 국내
10. 기타
목차
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1. 개요_Hype Cycle for Emerging Technologies
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1.개요_ IoT Landscape v3.0
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2. Thread
http://threadgroup.org/Home.aspx
• 구글이 인수한 Nest Labs가 주도하고 ARM, BiG ASS Fans, Freescale, Silicon Labs, Yale Security, Samsung이 참여해 만든 표준, 최근 Qualcomm, somfy, tyco가 이사회 맴버로 참여함
• IPv6기반의 무선 네트워킹 프로토콜인 Thread를 개발하기 위해 탄생
• 2015년 7월에 Technical spec 1.0 이 Thread group members에 release됨
• CONTRIBUTORS : 68개사
• AFFILIATES : 100개사
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2. Thread
Connected home Requirements
• Direct addressability to all devices – device to device or device to cloud
• Simplified forming and joining of network
• Limit special devices or customer knowledge of concepts like coordinator vs. router vs. end device
• Scalable to 250-300 devices in a home
• Latency less than 100 milliseconds for typical interactions
• Allow the use of multiple border routers
• Seamless connectivity to user interaction on device of choice in the home(dedicated display, smart phone, tablet, etc.)
• Battery operated devices with years of expected life – door locks, security sensors etc
Thread의 특징
• Built on well-proven, existing technologies
• Uses 6LowPan and carries IPv6 natively
• Runs on existing 802.15.4 silicon
• New security architecture to make it simple and secure to add/remove products
• 250+ products per network
• Designed for very low power operation
• Reliable for critical infrastructure
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2. Thread
• Thread stack and network의 일반적인 특성
- Simple network installation, start up and operation: The simple protocols for forming, joining, and maintaining Thread Networks allow systems to self-configure and fix routing problems as they occur.
- Secure: Devices do not join the Thread Network unless authorized and all communications are encrypted and secure.
- Small and large networks: Home networks vary from several devices to hundreds of devices communicating seamlessly. The network layer is designed to optimize the network operation based on the expected use.
- Range: Typical devices in conjunction with mesh networking provide sufficient range to cover a normal home. Spread spectrum technology is used at the physical layer to provide good immunity to interference.
- No single point of failure: The stack is designed to provide secure and reliable operations even with the failure or loss of individual devices.
- Low power: Host devices can typically operate for several years on AA type batteries using suitable duty cycle
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2. Thread
Thread Network architecture
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3. OIC
OIC(Open Interconnect Consortium, http://openinterconnect.org/)
• Internet of Things(IoT) 네트워크상에서 이종 OS 및 플랫폼을 사용 하는 경량형 장치를 연결하는 데 필요한 요구사항을 정의하고 장치 간 상호운용성을 보장하는 것을 목적으로 기업들을 선도하기 위하여 설립된 조직
• 삼성, Intel, CISCO, GE가 주축이 되어서 만든 IoT관련 표준 단체
• 현재 90개사 정도가 참여
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3. OIC
• OIC Vision and Goals
- Secure and reliable device discovery and connectivity.- Enabling developers and manufacturers via an open source project.- Delivering an industry standard specification & certification program
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3. OIC
• OIC에서는 OIC 후보 스펙(OIC Candidate Specification 1.0)을 공유한 상태로 OIC Candidate spec 1.0에
는 코어 프레임워크, 스마트홈 기기, 리소스 유형, 보안 및 원격 액세스 기능 등이 포함되어 있다.
(http://openinterconnect.org/developer-resources/specs/)
• OIC의 규격은 크게 두 종류로 구분 되는데 프레임워크의 기능과 규격을 정의한 Core Specification과 다
양한 시장 요소에 IoT 서비스를 제공하기 위한 프로파일을 포함하는 Vertical profiles Specification으로
구분된다.
• Core Specification은 프로젝트 A와 B 문서로 나누어지는데, 프로젝트 A는 Core resource,
CoAP(Constrained Environment Appli-cation Protocol)기반 end-point discovery, resource기반 탐색,
CRUDN메시지, notification기능을 정의, 프로젝트 B는 그룹 관리, IP 카메라 스트리밍, 장치관리, multi-
PHY easy-setup,원격 제어 기능의 규격을 정의
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3. OIC
• OIC functional Block
- L2 connectivity : 물리적 링크계층(예, Wi-Fi, Bluetooth)에 대한 연결 기능 제공- Networking : 네트워크에서 OIC장치 간 데이터 교환 기능 제공- Transport : QoS 제약에 적합한 end-to-end flow 통신 제공- OIC Framework : OIC Core Spec에 명시된 기능 제공- Application profile : 서비스 도메인에 따라 특화된 데이터 모델 및 공통기능 제공
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3. OIC
• OIC Framework- Architecture Detail
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3. OIC
• High Level Network & Connectivity Architecture
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3. OIC
Iotivity(http://www.IoTivity.org)
• OIC 표준 기반의 사물인터넷 오픈소스 소프트웨어 프레임워크.(OIC와 Linux Foundation에서 후원)
• 주 목적은 각 사물, 즉 장치간 원활한 연결을 가능토록 하는 것으로 리눅스 재단이 운영하며 아파치2.0
라이센스.
• Resource 기반 RESTful아키텍처 모델(CoAP기반 비데몬 설계로 저사양, 저전력 기기 지원 용이)
• 지원 SW Platform : 우분투, Tizen, Android,iOS, Windows
• 지원 하드웨어 Platform : Arduino, Edison, Raspberry Pi
• 현재 Iotivity 버전 1.0이 공개되어 있다.
• OIC Protocol
- CoAP(Constrained Application Protocol)지원
- WiFi, BT, BLE 지원, 연내 ZigBee, Z-Wave지원 예정
- Thread지원 고려 중
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• Iotivity 아키텍처
3. OIC
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• Iotivity Structure
3. OIC
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• Light Resource Example
3. OIC
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4. Allseen
AllSeen(http://allseenalliance.org)
• AllJoyn이라는 프레임워크를 기반으로 IoT를 개발해가는 단체
• AllJoyn은 가전기기/자동차/컴퓨터가 상호 커뮤니케이션할 수 있는 오픈소스 프레임워크
• 퀄컴이 2011년 MWC에서 처음 공개한 오픈소스 프로젝트
• 2013년 12월 리눅스 재단으로 소스 이관
• Ad-hoc기반 P2P기술로 별도의 중계서버 없이도 피어 장치들 간의 자율적인 상호연결을 통해 네트워크를 구성하고 장치들 사이에 분산된 정보를 공유
• Premier Members
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4. Allseen
• Community Members
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4. Allseen
• The Problem with the Internet of Things Today
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4. Allseen
• Ubiquitous connectivity promises to make devices “smart”
But ONLY if they speak the same language
• Devices that can’t connect across brands, categories, and operating systems will be left out
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4. Allseen
• AllJoyn framework lets smart things work together
• Connect, manage and interoperate across brands, categories, bearers, transports and OS
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4. Allseen
• The AllJoyn enabled use case
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4. Allseen
• AllJoyn Software Framework : High level architecture
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4. Allseen
• Two Versions of the AllJoyn Framework to Choose
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4. Allseen
• AllJoyn Mesh of Stars
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5. Apple HomeKit
Apple HomeKit(https://developer.apple.com/homekit/)
• 가정에 있는 모든 Connected 디바이스를 하나로 묶어 관리해 주는 프레임워크, 즉 하나의 앱으로 홈 전체 디바이스 관리
• WWDC 2014에서 발표, iOS8에서부터 적용 됨
• HomeKit제품을 개발할려면 MFi인증을 통과한 부품을 사용해야 하면 개발 진행 전 Mfi에 가입해야 함
• WWDC 2015에서는 Siri를 활용하여 집안의 사물인터넷 관련 기기들 제어하는 서비스 지원
• HomeKit을 지원하는 제품인지는 아래와 같은 배지가 적용되어 있는지 확인하면 돈다.
• Simplifying home automation
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5. Apple HomeKit
• Remote Access
• Local and Remote ControliOS 8 – Remote Tunnel Via AppleTV as GatewayiOS 9 – Remote Tunnel through iCloudiOS 9 – Local Range Extender Tunneling for BLE, Bridge Support (ie to zigbee, zwave)
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5. Apple HomeKit
• HomeKit Accessory Profiles
• Services : Garage door openers, Lights, Door locks, Thermostats, IP Camera controls, Switches,
Custom
• Characteristics : Power state, Lock state, Target state, Brightness, Model number, Current temperature,
Custom
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5. Apple HomeKit
• Bluetooth Low Energy
- Notifications
- Metadata for custom characteristics
- Support for multiple transports
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5. Apple HomeKit
• Accessory Categories
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5. Apple HomeKit
• 동작 시나리오 1 : D2D(Device to Device)
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5. Apple HomeKit
• 동작 시나리오 2 : Apple TV Hub모델
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5. Apple HomeKit
• 동작 시나리오 3 : 홈킷 인증 Hub모델
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6. OneM2M
OneM2M (http://www.onem2m.org/)
• 한국 TTA를 비롯 7개 세계 주요 표준화 기관이 공동 설립한 글로벌 표준화 기구(ETSI(유럽), TIA(미국), ATIS(북미), ARIB(일본), TTC(일본), CCSA(중국), TTA(한국) )
• 다양한 산업 직군간 요구사항, 아키텍처, 프로토콜, 보안기술, 단말 관리 및 시맨틱 추상화 표준 정의
• 2015년 1월말에 Technical spec 1.0이 Release됨
• TTA의 사물인터넷 특별기술위원회의 OneM2M 프로젝트그룹(SPG13)이 현재 국내 표준화 진행 중
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6. OneM2M
• M2M 공통 서비스 플랫폼 지향
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6. OneM2M
• OneM2M Working Group
WG 역할 규격
REQ(Requirements) Use Case 및 요구사항 개발 Use Case TR,Requirements TS, Definitions and Acronyms TS
ARC(Architecture) RESTful API 아키텍쳐 (RoA) 개발SoA 기반 아키텍쳐 개발
Architecture TS, Service Component TSArchitecture Analysis TR
PRO(Protocol) 인터페이스 프로토콜 개발다양한 Transport Protocol Binding TS 개발
Protocol Analysis TRCore Protocol TS, CoAP Binding TS, HTTP Binding TS,MQTT Binding TS
SEC(Security) Security Association, Authorization, Authentication 기능 포함하는 보안 규격 개발
ecurity Analysis TR, Security Solutions TS
MAS(Management, Abstraction,Semantics)
OMA DM 및 BBF TR-069 연동 규격 개발Legacy 지원 위한 Abstraction 규격 개발데이터 활용성 증가 위한 Semantics 규격 개발
Abstraction and Semantics TR,OMA Management Enablement TSBBF Management Enablement TS
TST(Test Requirements) 다양한 사물인터넷 기기들 간의 호환성 및 동작을시험하고 인증우리나라가 주도로 신설, 의장에 송재승 초빙연구위원(전자부품연구원)
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6. OneM2M
• 기술적 장점
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6. OneM2M
• Release 1 Specification
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6. OneM2M
TS-0002 Requirements 개요
• OneM2M에 대한 기능적 역할 모델(informative)과 기술적 요구사항(normative)제공
• 총 7분야에 대한 기능적 요구사항(Functional Requirements) 142개 정의
- Overall System Requirements(전체시스템 요구사항) : 72개- Management Requirements(관리 요구사항) : 17개- Abstraction Requirements(추상화 요구사항) : 3개- Semantics Requirements (의미 요구사항): 7개- Security Requirements(보안 요구사항) : 26개- Charging Requirements(과금 요구사항) : 6개- Operational Requirements(운영 요구사항) : 6개- Communication Request Processing Requirements(통신 요청 처리 요구사항) : 5개
• NFR(Non-Functional Requirements,비기능적 요구사항) 2개 정의
- OneM2M 시스템 설계에 영향을 미치는 상위개념 원칙 또는 지침을 취함
- M2M 시스템 설계에 기반이 되지만 요구사항으로 분류할 수 없기 때문에 별도로 취급
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6. OneM2M
• OneM2M Members
- 이동통신사를 주도로 플랫폼 벤더, 제조사 등 226개 가입
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7.ITU-T
• http://www.itu.int/en/ITU-T/gsi/iot/Pages/default.aspx
• ITU-T는 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 관련 기술의 국제표준화에 있어 가장 앞서 나가고 있다. 이미 2005년도에 ITU Internet Report 2005 –The Internet of Things[1]를 통해 사물인터넷의 중요성을 강조하였으며, 2011년부터 JCA-IoT 및 IoT-GSI 를 구성하여 사물인터넷 관련 표준화 활동의 조율 및 표준화를 추진해 오고 있다. 이를 통해 ITU-T는 2012년 국제표준화 기구 최초의 사물인터넷 관련 국제표준인 Y.2060을 제정
• 아래 그림은 사물인터넷의 기술적인 개요
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7.ITU-T
• 사물인터넷 관련 그룹 및 주요 역할
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7.ITU-T
• ITU-T의 사물인터넷 관련 권고안
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8. IEEE
IEEE P2413 (http://standards.ieee.org/innovate/iot/)
• 가정 자동화 및 산업 시스템, 컴퓨터 통신학 등 향후 IoT가 적용될 것으로 기대되는 부문의 연결 기기(connected device)와 애플리케이션들 간의 상호운용성을 담보하는 프레임워크를 구성하는데 목표
• 워킹 그룹이 목표하는 것은 모든 산업의 IoT 시스템들이 공동의 활동을 진행해 나갈 수 있는, 표준 아키텍처를 구성하는 것으로 2016년 표준 배포가 목표
• 현재 24개사가 Member로 참여
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8. IEEE
• IEEE P2413 Definitions
- The Group accepted the definition of the “Thing”:
- Things, Apps, and Services can be integrated into whatwould be abstracted as a “Thing”
- Information exchange could be “horizontal” (subscribe/ publish as an example) or vertical, or both
- Properties could be real or virtual
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8. IEEE
• IEEE P2413 FrameWork
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8. IEEE
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TTA (http://committee.tta.or.kr/standard/general.jsp?commit_code=STC1)
• 사물인터넷 특별기술위원회 (STC1) 신설 (2013년 12월 )
• 사물인터넷 관련 신속한 표준화 추진을 위한 Special TC
- 사물인터넷 서비스 융합 PG (SPG11)
- 사물인터넷 네트워킹 PG (SPG12)
- OneM2M PG (SPG13)
포럼 (http://www.kiot.or.kr/main/main.asp)
• 사물인터넷포럼 창립 (2014년 4월 )
- M2M/IoT포럼 · RFID/USN융합포럼 통합
- 사물인터넷 표준 적용 및 확산 목표
- 사물인터넷 기반 IT 융합 서비스 확산과 기술개발 촉진
9. 국내
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AIOTI (Alliance for IoT Innovation) - EU(https://ec.europa.eu/digital-agenda/en/alliance-internet-things-innovation-aioti)• EU위원회(European Commission)과 주요 IoT회사들에 의해 출범됨• 설립의 전반적인 목적은 IoT의 잠재력을 촉발시키고 다이나믹한 EU IoT생태계를 창조하는 것
IoTWF (IoT World Forum) (https://www.iotwf.com/)• Cisco가 주도한 포럼, 올해 포럼은 12월 6~8일 두바이에서 개최될 예정• Steering Committee에는 많은 회사와 도시 및 단체들이 참여하면서 IoT를 주도하는 것으로 보임
IPSO Alliance (http://www.ipso-alliance.org/)• IP(Internet Protocol)을 진작시키기 위한 포럼• IoT는 모든 디바이스가 network화가 될 수 있도록 Smart device로 만들어져야 하다 보니, Smart
Objects라는 개념으로 서로 통신하게 되는데, 여기에 IP Protocol 기술로써 네트워크화되도록 하는 것이이 Forum의 목적
IoT Global Innovation Forum 2015 (http://www.iotglobalforum.com/index.htm)• IoT에 대한 Software solution업체나 사업전략개발 연구단체, 지원조직 등으로 구성된 Forum
미국 AT&T는 '디지털 라이프'(Digital Life), 미국 케이블 사업자 컴캐스트는 '엑스피니티 홈 서비스'(Xfinity Home Service), 스위스의 스위스컴은 '퀴잉 홈'(Quing Home), 프랑스 오랑주는 '홈 라이브'(Home Live), 독일 도이체텔레콤은 '퀴비콘'(Qivicon) 이란 이름으로 냉난방 조절, 연기 감지, 문·밸브 잠금, 헬스케어 등 스마트홈 서비스를 제공하고 있다
10. 기타
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ISO/IEC JTC 1 (http://www.iso.org/iso/jtc1_home.html)• 2012년 11월 JTC1 산하 사물인터넷 특별작업반(SWG on IoT)설립• IoT관련 시장 요구사항과 표준간의 Gap 분석• JTC1에 의해서 제정된 IoT 표준 민/관/산학으로 확대
IETF IoT (http://www.ietf.org/)• 모든 사물을 인터넷 프로토콜 기반으로 연결하고 다양한 지능형 서비스를 제공하기 위해 필요한 기술적
요구사항에 대해 표준화 진행• 6LowPAN WG(IPv6 header compression)• ROLL WG(IPv6 routing for low power/lossy networks)• Core WG(Constrained RESTful Environments)• Lwig WG(Light Weight IP Protocol Design)
KT • 사물인터넷(IoT) 개발자들을 위한 오픈 플랫폼 (http://iotmakers.olleh.com/openp/index.html#/home)• GiGA IoT Alliance 운영 (http://gigaiot.olleh.com/bcc/#/home)
SKT • 통합형 IoT 플랫폼 ‘ThingPlug(씽플러그)(https://sandbox.sktiot.com/)
LG U+• IoT인증 센터 (http://iotcert.uplus.co.kr/fnt/intro/intro.do/)
10. 기타
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IBM • 사물인터넷(IoT) 개발자들을 위한 플랫폼 (https://internetofthings.ibmcloud.com/#/)
AT&T• 사물인터넷(IoT) 개발자들을 위한 플랫폼(https://m2x.att.com/)
MS• MS의 IoT 개발자 사이트 (https://dev.windows.com/ko-kr/iot)
Intel• Intel의 IoT 개발자 사이트 (https://software.intel.com/en-us/iot/home)
구글 IoT동향• IoT용 OS인 Brilo로 통신 규약인 Weave를 통해 시장 확대 추진(https://developers.google.com/brillo/)• LG전자가 최근에 IoT관련 구글이랑 협력하기로 함
삼성전자• 스마트홈 플랫폼 업체인 Smartthings (http://www.smartthings.com/)를 통한 글로벌 표준 구축 가속• OIC 핵심 Member 및 지그비 Promoter업체로 참여, Sigfox에 지분 투자• Artik Platform으로 오픈소스 하드웨어에도 참여
10. 기타
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