모델기반의 IoT 플랫폼 디바이스 어플리케이션 프레임워크 설계

Abstract

IoT 어플리케이션을 개발하는데 앞서 개발자들은 보안, 데이터 저장, 디바이스간 이질성 등 현실적인 문제들을 해결해야 한다. 이러한 현실적인 문제를 해결하기 위해 오늘날 여러 IoT 프레임워크들이 연구되고 있는데, 연구된 프레임워크들을 그대로 사용하기엔 한계점이 있다. 언급한 문제들을 모두 해결하는 프레임워크를 개발하기가 쉽지 않고, IoT에서 얻은 데이터를 활용할 수 있는 환경도 갖춰야 하기 때문이다. 이러한 요구에 따라 많은 클라우드 컴퓨팅 회사들은 자사 IoT 플랫폼들을 선보이고 있다. IoT 플랫폼과 플랫폼에서 제공하는 디바이스의 SDK를 이용하여 어플리케이션을 개발하면 개발자들은 보안, 데이터 저장, 디바이스 간 이질성 문제들을 해결할 수 있고, 동시에 수집한 데이터를 클라우드에서 활용 할 수 있다.

본 논문에서는 IoT 플랫폼과 연동하여 디바이스 어플리케이션을 개발할 수 있는 모델기반 프레임워크를 제안한다. 프레임워크는 플랫폼에서 제공하는 SDK를 이용하여 언급한 현실적인 문제들을 해결하고, IoT 플랫폼과 통신하는 테스크와 디바이스를 제어하는 테스크들을 활용하여 사용자의 IoT 디바이스 어플리케이션을 모델기반으로 구현할 수 있게 한다. 프레임워크 모델의 재사용성을 제고하기 위해서 OS 추상화 계층을 활용하여 모델을 설계하였고, FreeRTOS 환경에서 실행되는 코드를 생성하기 위하여 FreeRTOS Wrapper를 설계하였다.; In order to develop IoT applications, developers must solve practical problems such as security, data storage, and heterogeneity between devices. To solve these problems, several IoT frameworks are under investigation, but there are limitations to using them as they are. Because it is not easy to develop a framework that solves all of the problems mentioned, and it also needs to have an environment where the developers can use data obtained from IoT devices. In response to this demand, many cloud computing companies are introducing their IoT platforms. Using the IoT platform and the SDK of devices provided by the platform, the developers can solve security, data storage, and heterogeneity problems between devices and simultaneously use the data in the cloud.

In this thesis, we propose a model-based framework that can develop device applications in conjunction with IoT platforms. The framework solves the practical problems mentioned by using SDK provided by the platform, and it uses the tasks that communicate with the IoT platform and control the devices to implement the user's IoT device application on a model basis. To enhance the reuse of the framework model, the model was designed using the OS abstraction layer and the FreeRTOS Wrapper was designed to generate code running in the FreeRTOS environment.