김준호 , 김태섭 , 이서형 , 이성원 *

2016.06.30

Mobile Convergence LAB,Department of Computer Engineering,

Kyung Hee University.

무선 매쉬 네트워크 환경에서 컨텐츠 중심 CCTV 시스템 구현

(Development of Content Centric CCTV System in Wireless Mesh Network)

Mobile Convergence Laboratory 2 /

1. 서론2. 관련연구

A. BATMAN & BATMAN_advB. CCN & CCNx

3. 본론4. 결론

INDEX

서론1. 급증하는 CCTV

- 2014 년 기준 공공기관 CCTV 총 설치대수 -> 60 만대 이상 *- Wireless Mesh Network(WMN) 기술을 접목한 CCTV 상용 제품 출시

2. WMN 의 본래 목적과 다른 WMN 기반 CCTV- Wireless Mesh(Ad-hoc) Network 는 완전 분산 네트워크를 지향- 현재 WMN 기반 CCTV 는 설치의 편의만을 위해 Mesh 를 사용중이다 .

- CCTV 를 떠나 , Mesh 에서 동작하는 모든 Application- IP 를 이용한 Server-Client 기반으로 동작하는 Software 는 WMN 과 맞지 않다 .

- 관리자가 없으면 IP 를 알 수가 없다 .- CCN 의 도입 -> IP 를 몰라도 Content, Service 의 이름만 알면 Content, Service 를 이용할 수 있다 .

* 통계청 , e- 나라지표 , “ 실태조사 및 개인정보보호종합지원시스템 현황자료 ,” 행정자치부 창조정부조작실 개인정보보보정책과 , 2015

관련연구 (BATMAN & BATMAN_adv)1. BATMAN(Better Approach To Mobile Ad hoc Network)

- Routing protocol

2. 기존 Routing protocol 과 다름- 기존의 routing protocol 은 wireless ad-hoc network 에 맞지 않다 . (OLSR*)

- Wireless ad-hoc network- Unstructured, Dynamically change topology, Unreliable

3. 전체 경로는 기억 X -> 노드 사이의 가장 좋은 링크 정보만 기억- Routing 시 무조건 좋은 쪽으로 보냄 ( 목적지에 따라 )

4. OGM(OriGinator Message)- 각 노드에서 OGM 을 broadcast, 이웃 노드가 OGM 을 받으면 source 를 자기 자신의 주소로 바꾼 뒤

다시 re-broadcast

* A simple pragmatic approach to mesh routing using BATMAN (2008)

관련연구 (BATMAN & BATMAN_adv)

1. BATMAN_adv -> BATMAN routing protocol 구현물- 현재 BATMAN 0.3(BATMAN Ⅳ) – default routing algorithm

2. 2007 년부터 개발 시작- 개발 인원 : 6 명- open-mesh 단체에서 개발 중

3. batmand 와 구별하기 위해 – adv 명명4. Layer 2 에서 동작5. Implementation as a kernel module

- overhead 를 줄이기 위해6. BATMAN-adv 를 설치하지 않아도 mesh-network 에 들어 올 수 O

- 다른 기능 들은 지원 X- 우분투 머신만 가능

관련연구 (CCN & CCNx)

1. CCN(Content Centric Network)- 기존의 “어디에서 서비스를 제공받는가”에 대해서가 아닌 “어떠한 서비스를 제공받는가”에 초점을 맞춘 개념- 서비스 ( 컨텐츠 ) 가 어디에 있는지 알 수 있는 IP 를 활용 X- 서비스 ( 컨텐츠 ) 에 부여되어 있는 이름을 가지고 사용자가 접근

2. CCNx- PARC(Palo Alto Research Center) 에서 개발- CCN 구조를 기반으로 한 오픈소스 프로젝트- 현재 CCNx 0.8.2 까지만 소스코드가 공개 이후 버전은 바이너리 파일과 API 만 제공

본론

Raspberry Pi 2

Wireless LAN Card

• Raspberry Pi• 영국 라즈베리파이 재단에서 만든 교육용 보드• 약 35 불 정도면 구매 가능• O/S : 라즈비안 , 데비안 , 우분투 등 다양한 O/S 지원• 종류 : Pi 1, Pi 2, Pi Zero, Pi 3• Pi2 model B 기준 H/W

• 900MHz quad-core ARM Cortex-A7 CPU

• 1GB RAM

• 4 USB ports, 40 GPIO pins

• FULL HDMI port, Ethernet port

• 테스트베드• Ubuntu mate 15.04• Raspberry Pi 2 6 개 (+Raspberry Pi Camera Rev 1.3)• BATMAN_adv 2014.4.0 & CCnx 0.8.2

본론• Camera node

• 초당 4 장의 사진을 찍어 가상의 CCNx 저장소에 올린다 .

• FRUC(Frame Rate Up-Conversion) node• 원래의 영상에서 프레임을 늘리는 서비스 노드

• SRE(Spatial Resolution Enhancement) node

• 원래의 영상의 크기를 크게 조절하여 기존영상보다 좀 더 좋은 화질로 더 큰 영상을 얻는 서비스 노드

• Client node• 사용자는 원본 영상 및 기타 처리된 영상 모두 볼수 있다 .

본론테스트베드 개념적 이미지 흐름도 & 사진 파일 이름 ( 예시 )

결론[ 장점 ]

1. Simple & Low costA. 유선이 아닌 무선으로 설치할 수 있기 때문에 설치가 간단하다B. Mesh(Ad-hoc) 네트워크를 사용하여 저비용으로 CCTV 를 설치하고 유지할 수 있다 C. 사용자의 서비스 활용이 간편하다 ( 어디에서나 접근 가능하고 , 원하는 이름으로 서비스를

이용할 수 있다 .).

2. No central serverD. 중앙 서버가 없어 완전 분산 네트워크를 실현E. 서비스 및 카메라 , 사용자가 제약없이 언제든지 추가 가능

결론[ 향후 연구 ]

1. 안드로이드에 적용A. 기존의 Raspberry Pi 와 함께 Android Phone 도 가능하게 구현B. 기존의 폐휴대폰 활용도가 높아질 것으로 예상

Thank you