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운경 후
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1 Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering 한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 정헌 1* 박종원 2 Design and Implementation of MQTT Based Real-time HVAC Control Systems Hun Jung 1* Chong-Won Park 2 1* Mobile Technology Convergence Center, Daegu Technopark, Daegu , Korea 2 Department of Electronics Information, Keimyung College University, Daegu , Korea 요약 본논문에서는클라우드플랫폼에서의실시간공조제어시스템의제어, 관리및모니터링을위한 MQTT 기반의프로토콜을설계하고, 설계된프로토콜을적용한시스템을구현하였다. MQTT 프로토콜은보편성, 유연성, 경량성, 신속성을가지며메시지전달의신뢰도와보안성이있는양방향메시징프로토콜이다. 구현된시스템에서는 CCU 와클라우드서버간데이터수집및제어를위한통신프로토콜의성능및안정성을고려하였다. 클라우드서버상에서의장비제어및모니터링은 MQTT 서버를기반으로 CCU 와연계하여수신된데이터를실시간으로실행된다. ABSTRACT In this paper, an MQTT based protocol is designed and implemented for control, management and monitoring of HVAC in a cloud platform in real time. The MQTT protocol is a two-way messaging protocol, and has the generality, flexibility, light weighted, quickness with reliability and security. In the implemented system, performance and reliability of the communication protocol is considered for data acquisition and control between the CCU and the cloud server. Control and monitoring for the cloud server is performed in real time in conjunction with CCU and the MQTT server. 키워드 : MQTT, 공조제어, 클라우드, 실시간제어및모니터링 Key word : MQTT, HVAC, Cloud, Real-Time Control and Monitoring Received 16 March 2015, Revised 06 April 2015, Accepted 21 April 2015 * Corresponding Author Hun Jung( everlaw@ttp.org, Tel: ) Mobile Technology Convergence Center, Daegu Technopark, Daegu , Korea Open Access print ISSN: online ISSN: This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License( by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Copyright C The Korea Institute of Information and Communication Engineering.

한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May. 2015 Ⅰ.

2 한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May Ⅰ. 서론 ARC의최신보고서인 HVAC 제어시스템의세계시장동향조사 (HVAC Control System Worldwide Outlook) 에의하면인텔리전트 HVAC (Heating, Ventilation, Air conditioning) 의세계시장은약세를보이고있었으나, 현재시장은디지털정보통신의접목에의한패러다임이동으로회복추세에있다. 최근의 HVAC 제어시스템은인터넷을활용하는 IP 기반시스템을적용함으로서, 시스템의유연성을향상시키고원격호스트시스템및원격관리서비스를가능하게한다. 이에 TCP/IP기반 HVAC 시스템솔루션을제공하는공급자가증가하고있으며, 이솔루션의목표는리얼타임데이터에근거한기본적인운전상의의사결정을통해숨겨진불필요한비용을발견하고에너지소비를절감하며포괄적인시설관리를통해비용을삭감할수있는시설을제공하고자하는것이다. 여러현장에분산되어진다양한공조시스템의정보를실시간제어및관리하기위하여서는기존의인터넷환경에서사용하고있는 HTTP 프로토콜만으로는속도및신뢰도저하, Polling 사용으로인한배터리및성능저하등의문제점이발생한다. 따라서이러한문제점을해결하기위하여 IoT(Internet of Thing) 환경에최적화되고, 이벤트기반모니터링및지능형제어실현등의적합한 MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 프로토콜이사용되고있다 [1]. 본논문에서는제한된컴퓨팅성능과빈약한네트워크연결환경에적합한개방형표준메시징프로토콜인 MQTT 프로토콜을이용한실시간공조제어시스템의설계를제안하며, 설계된시스템을구현한다. Ⅱ. 관련연구 2.1. MQTT 프로토콜 IBM이개발한모바일용양방향통신규약인 MQTT 는경량적인프로토콜로써, 모바일기기와의효율적통신을위한양방향 pub/sub 메시징서비스를구현함에있어서메시징크기에제약이없으며이기종플랫폼간에개발이용이하다 [1,3]. 그림 1은 MQTT의 Publish와 Subscribe 간의통신을간략하게표현한것이다. 그림 1. MQTT 통신구조 Fig. 1 MQTT communication structure 그림 1에서각각의클라이언트들은자신이 Publish 할 Topic과 Subscribe 할 Topic을 Broker 서버에게알린다. Broker 서버는 Publish 클라이언트의메시지를받아, Subscribe 클라이언트들이알린적절한 Topic을확인하여, 해당메시지를전송한다 [4,5]. P. Julio는 OMNeT++ 시뮬레이션환경에서 MQTT 프로토콜에대하여메시지크기및개수, 다수클라이언트간의통신성능을평가하였으며 [2,6], M. Prihodko 는 MQTT와 HTTP 간의처리를비교하여배터리소모및성능을측정하여분석하고, MQTT의장점을소개하였다. 또한, 표 1은 HTTPS와 MQTT의메시지전달성능을비교한것이다 [1]. 표 1. HTTPS와 MQTT의성능비교 Table. 1 Performance Comparison of HTTPS and MQTT 3G Wifi HTTPS MQTT HTTPS MQTT Messages/ Hour 1, ,278 3, ,314 Messages Received 240/ 1,024 1,024/ 1, / 1,024 1,024/ 1,024 MQTT는대표적으로는 Facebook Messenger에서사용하고있으며 [7], 많은오픈소스프로젝트들이진행되고있고, 다양한실험을통하여그유용성이검증되었다 HTML5 기술 HTML5는웹문서를만들기위한프로그래밍언어인 HTML(HyperText Markup Language) 의차세대웹표준안으로, 하나의언어 (Java Script), 하나의데이터모델 (XML, DOM), 하나의레이아웃 (CSS) 을통일적으로제공하여텍스트, 오디오, 비디오, 그래픽등을통합 1164

MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 적으로제공해준다 [8]. 또한 HTML5는위치정보, 디바이스제어, 양방향통신, 오프라인처리, 로컬스토리지등의기술을지원하여, 플래시나 ActiveX 등과같은비표준플러그인없이도대부분의기능을사용할수있다 [9]. 따라서 HTML5로구현된웹애플리케이션은데스크탑, 스마트폰, 태블릿등의장치에서 OS에종속성없이실행된다.

3 MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 적으로제공해준다 [8]. 또한 HTML5는위치정보, 디바이스제어, 양방향통신, 오프라인처리, 로컬스토리지등의기술을지원하여, 플래시나 ActiveX 등과같은비표준플러그인없이도대부분의기능을사용할수있다 [9]. 따라서 HTML5로구현된웹애플리케이션은데스크탑, 스마트폰, 태블릿등의장치에서 OS에종속성없이실행된다. 즉, 다양한장치에서동일한서비스를제공받을수있는 OSMU(One Source Multi Use) 환경을지원한다 JSON JSON(JavaScript Object Notation) 은경량의데이터교환형식이다. 이형식은사람이읽고쓰기에용이하며, 기계가분석하고생성함에도용이하다 [10]. 표 2. XML 및 JSON 표현 Table. 2 XML and JSON expression XML expression <?xml version='10'> <root type ="object"> <goods> <product type="string">pencil</product> <price type="number">12</price> </goods> <goods> <product type="string">pen</product> <price type="number">12</price> </goods> <goods> <product type="string">book</product> <price type="number">12</price> </goods> </root> 맷을지원하므로데이터교환시흔히사용하는 XML 보다더빠른데이터교환속도를보장한다 [11,12]. Ⅲ. MQTT 기반실시간공조제어시스템설계 3.1. 시스템개요현재의 HVAC 시스템은시스템의안정성 신뢰성관점에서현장내에모니터링시스템을설치하여전문기술을가진관리자가중앙통제실등에서상주하며관리하고있다. 그러나네트워크기술과데이터센터의발전으로반드시현장내에시스템서버를설치하지않아도신뢰성높은시스템구축이가능하다. 따라서클라우드상에시스템을구축하여운용함으로써단일현장에제공하는서비스에그치지않고여러현장의시설 에너지관리를일원적으로하는시스템을구현한다. 이를통하여각각의사이트단위의개선이아니라여러사이트를통합한전체적인최적화가가능하다. MQTT 기반실시간공조제어시스템의구성은그림 2와같이서로상이한프로토콜을사용하는공조장치들의인터페이스를 TCP/IP로변환해주는 Protocol Converter와이를통하여공조장치들을제어 / 모니터링할수있는 CCU(Central Control Unit) 및클라우드플랫폼을기반으로스마트공조제어시스템원격제어 / 모니터링을할수있는어플리케이션및웹서비스로구성된다. JSON { "root": {"goods":[{product:"pencil",price:12}, {product:"pen",price:12}, {product:"book",price:12}] } 표 2는 XML과 JSON을비교하기위해같은내용을각형식에맞게표현한것이다. XML로표현했을경우는 362byte, JSON으로표현했을경우에는 111byte로, JSON은 XML의약 30% 데이터용량으로동일한내용을표현할수있다. 이렇게 JSON은경량화된데이터포 그림 2. 전체시스템구성도 Fig. 2 Overall system configuration 그림 3는본논문에서제안하는시스템구성을나타내고있으며, 그림 4는시스템구성상에서의서비스흐름을나타낸다. 1165

한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May. 2015 CCU와클라우드서버상의프로토콜의흐름은그림 5와같고, 장비제어 / 모니터링및알람등과같은사항들을고려하여 CCU와클라우드상의프로토콜을표 3과같이정의한다. 표 3. 프로토콜타입및정의 Table.

3 Proposed system configuration Monitoring Request/Set Event Definition Real-time data collection at the CCU Setting for user request and control value When an alarm occurs(setting of the operation

4 한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May CCU와클라우드서버상의프로토콜의흐름은그림 5와같고, 장비제어 / 모니터링및알람등과같은사항들을고려하여 CCU와클라우드상의프로토콜을표 3과같이정의한다. 표 3. 프로토콜타입및정의 Table. 3 Protocol type and definition 그림 3. 제안시스템구성 Fig. 3 Proposed system configuration Monitoring Request/Set Event Definition Real-time data collection at the CCU Setting for user request and control value When an alarm occurs(setting of the operation when an event occurs) 표 3에정의한프로토콜타입에대한상세정의및데이터형식은다음과같다. 그림 4. 서비스흐름 Fig. 4 Service flow 3.2. 프로토콜설계클라우드서버상에서의장비제어및모니터링은 MQTT 서버를기반으로 CCU와연계하여수신된데이터를실시간으로서비스한다. Monitoring 실시간으로관제점데이터를 CCU에서 MQTT로전달하며, 전송주기는 CCU에서정의한다. 그림 6은 Monitoring에대한내용을나타내고있으며, 표 4는 CCU에서 MQTT 서버로전송되어지는데이터형식을표시하고있다. SITE CCU ID CCU IP DEVICE Control Point Real-time processing MONITOR: control point load Site ID value CCU ID value CCU IP value DEVICE ID value transfer date Control point ID and value 그림 6. 모니터링내용 Fig. 6 Monitoring 표 4. Monitoring 데이터형식 Table. 4 Monitoring data format Data Format 1 Monitoring 2 Request/Set 3 Event 그림 5. CCU 와클라우드상의프로토콜흐름 Fig. 5 Protocol flow of CCU and Cloud Monitoring [root/monitor] [{ Job:MONITOR, site : DONGWOO, ccu : ccu-1, ccu_ip : , device : SCR-TH60-1, time : , "data":[{ : 0.1 },{ : on },...,{ : 85 }] }] 1166

5 MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 Request/Set Request/Set은이벤트의주체는 MQTT 서버가되며, 특정 CCU에연결된기기의연결상태확인, 사용자가특정기기의상태값확인요청 ( 출력 ), 사용자가특정기기의상태값변경요청 ( 입력 ) 및디바이스정보를클라우드서버에적재하는 4가지로구분할수있다. 그림 7은 Request/Set 상에서특정 CCU에연결된기기의연결상태확인을위한내용을나타내고있으며, 표 5는 MQTT에서 CCU 상으로의요청및응답에대한데이터형식을나타내고있다. CONNECT : connection status CCU CCU ID value DEVICE DEVICE name TYPE TYPE, product family/model STATUS Current device status RUN/STOP/ALARM ALARM_CODE ALARM code POSITION Device position CONNECT Connection status transfer date 그림 7. Request/Set (1) Fig. 7 Request/Set (1) 표 5. Request/Set (1) 데이터형식 Table. 5 Request/Set (1) data format Data Format Request /Set [Request MQTT CCU] { job : CONNECT, ccu : CCU-1 }] [/root/ccu/ ] [ { job : CONNECT, ccu : CCU-1, time : , "data":[ { device : SCR-TH60-1, type : 1, status : STOP, alarm_code :, position : B2-1, connect : on },..., { device : SCR-TH30-3, type : 1, status : ALARM, alarm_code : 2, position : B2-1, connect : on } ] } ] 그림 8은 Request/Set 상에서사용자가특정기기의상태값확인요청 ( 출력 ) 을위한내용을나타내고있으며, 표 6은 MQTT에서 CCU 상으로의요청및응답에대한데이터형식을나타내고있다. CCU DEVICE MODE STATUS Control Point 그림 8. Request/Set (2) Fig. 8 Request/Set (2) GET : control point output CCU ID value DEVICE ID value Current device operation mode LOCAL/REMOTE Current device STATUS RUN/STOP/ALARM transfer date Control point ID and value Transfer the requested control point status value 표 6. Request/Set (2) 데이터형식 Table. 6 Request/Set (2) data format Data Format Request /Set [Request MQTT CCU] { job : GET, ccu_id : CCU-1, device_id : SCR- TH60-1, data":[ { : }, { : },..., { : }] }] { job : GET, ccu_id : CCU-1, device_id : SCR- TH60-1, mode : LOCAL, status : RUN, time : , data":[ { : 0.1 }, { : on },..., { : 85 }] }] 그림 9는 Request/Set 상에서사용자가특정기기의상태값확인요청 ( 입력 ) 을위한내용을나타내고있으며, 표 7은 MQTT에서 CCU 상으로의요청및응답에대한데이터형식을나타내고있다. CCU DEVICE MODE STATUS Control Point 그림 9. Request/Set (3) Fig. 9 Request/Set (3) Characteristic value transfer GET : control point output CCU ID value DEVICE ID value Current device operation mode LOCAL/REMOTE Current device STATUS RUN/STOP/FAILURE FAILURE : response after request transfer date Control point ID and value Transfer the requested control point status value 1167

6 한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May 표 7. Request/Set (3) 데이터형식 Table. 7 Request/Set (3) data format Data Format Request /Set [Request MQTT CCU] [/root/ccu/ ] [{ job : SET, ccu_id : CCU-1, device_id : SCR -TH60-1, status : RUN }] [/root/ccu/ ] [{ job : SET, ccu_id : CCU-1, device_id : SCR -TH60-1, mode : LOCAL, status : RUN, time : , data":[{ : 0.9 },{ : off },...,{ : 95 }] }] 그림 10은 Request/Set상에서디바이스정보를클라우드서버상에적재를위한내용을나타내고있으며, 표 8은 MQTT에서 CCU 상으로의요청및응답에대한데이터형식을나타내고있다. CCU DEVICE NAME TYPE 그림 10. Request/Set (4) Fig. 10 Request/Set (4) INIT : initialization DEVICE CCU ID Characteristic DEVICE ID DEVICE name TYPE, product family/model Creation date 표 8. Request/Set (4) 데이터형식 Table. 8 Request/Set (4) data format Data Format [Request MQTT CCU] { job : INIT, item : DEVICE }] Request /Set [/root/ccu/ ] [ { job : INIT, item : DEVICE, time : , data:[ { ccu : CCU-1, id : DEV-01, name : DEV-09, ip_type : 1, position : B2-1 },..., { ccu : CCU-1, id : DEV-09, name : DEV-09, ip_type : 1, position : B2-9 }] }] Event Event의주체는 CCU가되며, 알람발생시 CCU에서 MQTT 서버로실시간전달, 디바이스변동사항발생시, CCU와디바이스변동사항발생시 ( 변경 ), CCU와디바이스변동사항발생시 ( 삭제 ) 4가지로구분할수있다. 그림 11은 Event 상에서알람발생시 CCU에서 MQTT 로전달을위한내용을나타내고있으며, 표 9는 CCU 상에서 MQTT로의응답에대한데이터형식을나타내고있다. ALARM : processing at alarm SITE SITE ID value CCU CCU ID value DEVICE DEVICE ID value transfer date ALARM_CODE Alarm code Alarm code of each device ALARM_SET Alarm reset Alarm set: 1, Alarm reset: 0 그림 11. Event (1) Fig. 11 Event (1) 표 9. Event (1) 데이터형식 Table. 9 Event (1) data format Data Format Event { job : ALARM, ccu : CCU-1, device_id : SC R-TH60-1, time : , alarm_code : 2, alarm_set": 0 }] 다음의그림 12는 Event상에서디바이스변동사항발생시 ( 신규추가 ) CCU에서 MQTT로전달을위한내용을나타내고있으며, 표 10은 CCU상에서 MQTT로의응답에대한데이터형식을나타내고있다 CCU ITEM DEVICE NAME TYPE POSITION 그림 12. Event (2) Fig. 12 Event (2) INSERT : addition for new item CCU ID addition item CCU : CCU / DEVICE DEVICE ID for addition DEVICE name for addition DEVICE product family/model for addition Device position transfer date 1168

7 MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 표 10. Event (2) 데이터형식 Table. 10 Event (2) data format Data Format Event { job : INSERT, ccu : CCU-1, item : DEVICE, id : DEV-ID, name : DEV-NEW, type : 1, position : B2-1, time : }] 그림 13은 Event상에서 CCU 및디바이스변동사항발생시 ( 변경 ) CCU에서 MQTT로전달을위한내용을나타내고있으며, 표 11은 CCU상에서 MQTT로의응답에대한데이터형식을나타내고있다. UPDATE CCU CCU ID ITEM Addition item CCU: CCU/DEVICE ID Modify CCU/DEVICE ID CCU ID or DEVICE ID is not modify NAME Modify CCU/DEVICE name IP_TYPE Modify CCU/DEVICE IP or TYPE, product family/model POSITION Modify devide position transfer date 그림 13. Event (3) Fig. 13 Event (3) 표 11. Event (3) 데이터형식 Table. 11 Event (3) data format Data Format Event { job : UPDATE, ccu : CCU-1, item : CCU, id : CCU-1, name : CCU-NEW, ip_type : , position :, time : }] CCU ITEM VALUE 그림 14. Event (4) Fig. 14 Event (4) DELETE CCU ID Addition item CCU : CCU/DEVICE CCU/DEVICE ID for deletion transfer date 표 12. Event (4) 데이터형식 Table. 12 Event (4) data format Data Format Event { job : DELETE, ccu_id : CCU-1, item : CCU, value : CCU-1, time : }] Ⅳ. MQTT 기반실시간공조제어시스템구현 4.1. 시스템구성시스템운영을위한환경은 LINUX 운영체제 (Linux Server Ubuntu 12.04) 환경에서 PostgrSQL , MQTT 프로토콜적용을위하여브로커서버로 Mosquitto Ver.1.3.5, Event 기능구현을위한 WebSocket 및 Web Application 동작을위해 Tomcat 7 Server 환경에서개발및운영을하였다. 그림 14는 Event상에서 CCU 및디바이스변동사항발생시 ( 삭제 ) CCU에서 MQTT로전달을위한내용을나타내고있으며, 표 12는 CCU상에서 MQTT로의응답에대한데이터형식을나타내고있다. 그림 15. 클라우드 HW, SW 구성 Fig. 15 Cloud HW and SW configuration 1169

한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May.

클라우드시스템사용자화면본논문에서제안한시스템은다양한환경에서사용할수있도록하기위하여 Html 5, JavaScript,

현장대시보드화면그림 18은전국현장화면에서특정현장을선택할경우, 해당현장의시스템상태및장비내역등의정보를나타내고있다.

18 Field dashboard screen 장비구성화면그림 19는현장선택시현장에설치된장비의구성현황을나타내고있다. 그림 16. 초기화면 Fig.

현장명선택시해당현장의대시보드메뉴로이동한다. 그림 19. 장비구성화면 Fig.

8 한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May 그림 15는시스템의구성요소와프로토콜설계내용을기반으로구현된시스템구성도이다 클라우드시스템사용자화면본논문에서제안한시스템은다양한환경에서사용할수있도록하기위하여 Html 5, JavaScript, CSS를이용하여사용자화면을개발하였다. 따라서웹브라우저이외에다른프로그램을설치할필요가없으며, 웹브라우저에주소만입력하면시스템으로접속가능하다. 현장대시보드화면그림 18은전국현장화면에서특정현장을선택할경우, 해당현장의시스템상태및장비내역등의정보를나타내고있다. 초기화면 ( 로그인 ) 그림 16은클라우드시스템상에접속을위한사용자 ID, Password 입력화면이다. 그림 18. 현장대시보드화면 Fig. 18 Field dashboard screen 장비구성화면그림 19는현장선택시현장에설치된장비의구성현황을나타내고있다. 그림 16. 초기화면 Fig. 16 Initial screen 전국현장화면다음의그림 17은로그인이후전국현장의맵및현장리스트를보여주는화면으로, 현장명선택시해당현장의대시보드메뉴로이동한다. 그림 19. 장비구성화면 Fig. 19 Equipment configuration screen 장비구성화면에서는선택한장비의관제점, 상태값, 장비이미지, 운전모드, 운전상태등의장비상태를확인할수있도록구성하였으며, 그림 20은장비선택시보여주는화면이다. 그림 17. 전국현장화면 Fig. 17 Nationwide field screen 그림 20. 장비선택화면 Fig. 20 Equipment selection screen 1170

MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 또한장비구성화면에서는선택한장비의알람내역을확인할수있으며, 알람상황에따라관리자에게알람정보를전송할수있도록그림 21과같이화면을구성하였다. CCU 관리기능및사용자와현장을연결시켜주는맵핑기능으로구성된다. 그림 23. 관리자설정화면 Fig. 23 Administrator settings screen Ⅴ. 결론 그림 21.

9 MQTT 기반실시간공조제어시스템설계및구현 또한장비구성화면에서는선택한장비의알람내역을확인할수있으며, 알람상황에따라관리자에게알람정보를전송할수있도록그림 21과같이화면을구성하였다. CCU 관리기능및사용자와현장을연결시켜주는맵핑기능으로구성된다. 그림 23. 관리자설정화면 Fig. 23 Administrator settings screen Ⅴ. 결론 그림 21. 장비알람확인화면 Fig. 21 Equipment alarm check screen 장비설정화면그림 22는장비구성화면에서선택한장비의설정변경및해당장비의운전 / 정지여부를변경할수있는화면이다. 장비설정화면에서는장비와관련된세부설정화면을표시하며, 크게냉수제어, 모드설정, 전류제어, 오일온도, 베인설정, 압력제어, 스케줄조정, 설비연동설정, 타이머설정으로구성되어진다. 본논문에서는보편성, 유연성, 경량성, 신속성을가지며메시지전달의신뢰도와보안성이있는양방향메시징프로토콜인 MQTT를활용하여클라우드플랫폼에서의실시간공조제어시스템의제어, 관리및모니터링을위한프로토콜을설계하고, 설계한프로토콜을적용한시스템을구현하였다. 구현된시스템에서는 CCU와클라우드서버간데이터수집및제어를위한통신프로토콜은성능및안정성을고려하였으며, 클라우드서버상에서의장비제어및모니터링은 MQTT 서버를기반으로 CCU와연계하여수신된데이터를실시간으로서비스하도록하였다. 향후에는제안된시스템을실제현장에적용하여성능측정및분석을통하여시스템의성능과안정성을향상할계획이다. 그림 22. 장비설정화면 Fig. 22 Equipment setting screen 관리자설정화면그림 23은관리자권한을가진사용자가접속하여사용자관리기능 ( 등록, 조회, 권한설정 ), 현장관리기능, 감사의글본연구는산업통상자원부, 한국산업기술진흥원, 대경지역사업평가원의 2014년도 광역경제권선도산업육성사업 으로수행된연구결과입니다. 1171

한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May. 2015 REFERENCES [ 1 ] Power Profiling:HTTPS Long Polling vs. MQTT with SSL, on Android, http://stephendnicholas.

10 한국정보통신학회논문지 (J. Korea Inst. Inf. Commun. Eng.) Vol. 19, No. 5 : 1163~1172 May REFERENCES [ 1 ] Power Profiling:HTTPS Long Polling vs. MQTT with SSL, on Android, / [ 2 ] P.Julio, MQTT Performance Analysis with OMNeT++, M.S. thesis, IBM Zurich Research Laboratory, Institut Eurecom, Sep [ 3 ] The MQTT protocol, [ 4 ] M.Collina, G.E.Corazza, A.Vanelli-Coralli, Introducing the QUST broker: Scaling the IoT by bridging MQTT and REST, Personal Indoor and Mobile Radio Communications, 2012 IEEE 23rd International Symposium on, pp36-41, Sydney, Australia, Sep [ 5 ] Jeff Mesnil, Mobile and Web Messaging, O'Reilly Media, 2014 [ 6 ] Shinho Lee, Hyeonwoo Kim, Hongtaek Ju, Design of The High-Level Architecture of Mobile Integration SNS Gateway and The MQTT Based Push Notification Protocol, Korean Institute of Communications and Information Sciences, Vol.38B, No.05, pp , 2013 [ 7 ] Shinho Lee, Dongwoo Kwon, Hyunwoo Kim, Hongtec Joo, Development of Mobile Integrated Web Board Gateway, KNOM Review, Vol.16, No.1, pp [ 8 ] KOREA HTML5, [ 9 ] Eunmin Lee, The Impact of HTML5 on Web, Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineer, Vol.29, No.6, pp.55-60, 2011 [10] Oh Jinsu, Song Changgi, Transmission performance of improvements in mobile applications via XML and JSON data translation, Proceeding of Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineer, Vol.39, No.1D, pp , 2012 [11] C. Rodrigues, J. Afonso and P. Tomé, Mobile Application Webservice Performance Analysis: Restful Services with JSON and XML, ENTERprise Information Systems Communications in Computer and Information Science Volume 220, pp , 2011 [12] Introducing JSON, 정헌 (Hun Jung) 1997 년대구대학교전자계산학과 ( 공학사 ) 2001 년영남대학교컴퓨터공학과 ( 공학석사 ) 2009 년영남대학교컴퓨터공학과 ( 공학박사 ) 2006 년 ~ 2007 년대구산업정보대학컴퓨터정보계열교수 2011 년 ~ 현재 ( 재 ) 대구테크노파크모바일융합센터선임연구원 관심분야 : P2P, 영상처리, 차량네트워크 박종원 (Chong-Won Park) 1981 년한양대학교전자통신공학과 ( 공학사 ) 1983 년한양대학교전자통신공학과 ( 공학석사 ) 2002 년한양대학교전자통신공학과 ( 공학박사 ) 1984 년 ~ 2005 년한국전자통신연구원책임연구원 2012 년 ~ 현재계명문화대학교전자정보과교수 관심분야 : 컴퓨터시스템, 스토리지시스템, 임베디드시스템, 통신및네트워크 1172

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론 2. 관련연구 2.1 MQTT 프로토콜 Fig. 1. Topic-based Publish/Subscribe Communication Model. Table 1. Delivery and Guarantee by MQTT QoS Level 2.1 MQTT-SN 프로토콜 Fig. 2. MQTT-SN