개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼 기술개발 동향
개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼 기술 동향
박재득,김 짐, 표철식
개요
- 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼은 사용자가 시/공간에 구애받지 않고 언제 어디서든지 원하는 센싱 정보를 쉽게 이용할 수 있도록 개인 맞춤형 실시간 센싱 정보 서비스를 제공하는 의미 정보 기반의 USN 서비스 플랫폼 기술로 이를 활용한 기업 및 ㅇ일반 소비자 중심의 상용 서비스 개발 및 확산을 목표로 한다.
- 개방 가능한 USN 인프라 공유와 시맨틱 기술을 활용한 USN 자원 정보 간 상호운용성 확보를 통해 센싱 데이터의 의미기반 정보 관리 체계를 제공하고, 이를 기반으로 일상생활에서 소비자가 다양한 목적으로 쉽게 활용할 수 있는 보급형 센서를 확산시켜 사용자가 손쉽게 센서를 구매, 설치하고 네트워크에 간단히 연결하여 모바일 휴대 기기 등에서 센싱 정보를 보다 친숙하게 사용할 수 있는 개방형 USN 서비스 인프라를 구축한다.
주요 현황
- W3C는 2009년부터 SSN-XG를 통해 시맨틱 센서네트워크에 대한 SWE기반 센서/센서네트워크 온톨로지에 관한 연구를 수행하였으며, 이를 활용하여 iCore, OPENIoT 등 FP7 프로젝트들이 다수 진행되고 있음. 유럽을 중심으로 하는 IoT 기술 개발과 함께 시맨틱 기술의 중요성이 부각됨에 따라서 향후 자원의 시맨틱화 기술은 매우 유용하게 개발될 것으로 전망됨
- ETRI는 ITU-T SG16(Multimedia) WP2(Multimedia services and accessibility) Question 25(IoTApplications and Services)에서 2011년부터 개방형 USN 서비스 플랫폼의 요구사항 및 기능적 구조를 정의하는 F.OpenUSN(Requirements and functional architecture for open USN service platform)권고안 개발을 시작하였으며, 2014년 초 표준이 완료될 것으로 예상됨. 또한 ISO/IEC JTC1 WG7(SensorNetworks)에서는 센서네트워크와 USN 미들웨어 간의 인터페이스 표준(ISO/IEC CD 30128 “Generic Sensor Network Application Interface”)을 개발하고 있으며 2014년 제정될 예정임
시사점 및 정책제안
-[시장] 사물 인터넷 및 착용형 컴퓨팅의 실현과 맞물려 다양한 센서와 USN 장비/소프트웨어를 포함한 USN 시장이 본격적으로 동반 성장할 것으로 기대되며, 이미 애플, 구글, 삼성 등 IT 메이저 기업을 중심으로 다양한 센서를 부착한 디바이스가 출현함
-[기술] 사물인터넷은 인지, 협력, 지능의 개념과 함께 IT기술의 진화 추세와 맞물려 미래 새로운 차원의 서비스 및 시장 가치를 창출할 전망이며, 센서와 시맨틱 기술은 사물인터넷에 인지, 지능을 부여하기 위한 핵심원천 기술로 범국가적인 전략적 연구개발 지원이 절실히 필요함
-[정책] USN을 포함하여 IoT 기기 관련 기술 개발과 활용을 극대화하기 위한 선순환적 플랫폼 비즈니스의 창출을 통해 창조경제 활성화의 기반 확보
1. 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼 기술 개요
기술 개발의 개요 및 필요성
- 최근까지 정부와 지자체를 중심으로 다양한 USN 관련 시범 사업과 민관 협력에 의한 U-City 구축 사업 등을 통해 일부 시범단지 및 지역에 USN 인프라가 설치·운용되고 있으나, 서비스를 통한 수익 모델 부재 및 일반 소비자의 폭넓은 참여 유도 실패로 대부분의 사업이 시범 서비스에 그치고 있음
- 기술 중심의 공급자 맞춤형 USN 산업 활성화 전략을 서비스 중심의 기업 고객 및 일반 소비자 맞춤형 전략으로 전환하여, 지금까지 구축해온 방대한 USN 인프라를 누구나가 쉽게 설치, 접근, 개발, 이용할 수 있는 개방형 USN 서비스 인프라 구현에 집중할 필요가 있음
- USN 기술이 확산·보급됨에 따라 다양한 센서 연동 및 공유의 필요성이 점차 대두되고 있으나 각각의 센서네트워크가 개별적인 프로토콜과 데이터 포맷을 사용하는 폐쇄적인 구조를 가짐으로 인해 USN 인프라의 공유와 재사용성, 상호호환성 확보가 요구됨
- 자연현상, 사건, 이벤트의 구체적인 형상을 파악하기 위해서는 다수의 센서들 간의 정보 공유와 협업을 통해 지능화된 추론이 수행되어야 하며 이를 위해서는 센싱 정보의 의미화가 반드시 요구됨. 또한 개방형 센서 서비스를 이용한 서비스 융합을 위해서는 정확하고 지능적인 서비스 검색이 반드시 필요하며 이를 위해서는 의미기반의 센서 서비스 검색(Semantic Sensor Service Discovery)기술이 핵심 기술로 요구됨
- 박근혜 정부는 신뢰받는 정부를 위해 “개방·공유·협력을 통한 정부 3.0 달성”을 전략으로 채택하였으며, 최근 유럽과 북미 간의 Government 2.0이라 불리는 정부데이터 공개경쟁에서 시사하는 바와 같이 USN 영역에서도 센서 인프라의 공유와 개방화가 가속화될 것이며, 정밀한 센싱 정보가 가미된 고부가가치의 지식 생성과 정보 개방 및 공유를 통한 기업 간, 국가 간의 생산성 경쟁이 치열해 질 것으로 예측됨
- 이러한 시대적 요구에 따라 USN 분야에서도 개인 중심의 다양한 센서 융·복합 서비스를 제공하기 위한 센서 자원의 개방화와 센서 네트워크 간의 상호운용성 확보를 위한 기술이 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 원천 기술로 부각되고 있음. 특히, 전 세계에 분포하는 대량의 이종 센서 및 자원들에 대한 상호운용성을 제공하고, 다양한 센싱 정보에 대한 동일한 의미부여 및 해석, 다계층 사용자에 대한 일원적인 USN 서비스 개발, 배포, 운영 등을 가능하게 하는 표준적인 USN 정보 처리 체계가 요구됨
- IBM은 2010년 말 향후 5년 내 인류에 변화를 가져올 다섯 가지 혁신적인 기술 중 하나로 생활 속에 스며든 각종 센서와 이를 활용한 실시간 센싱 정보 수집과 분석이 인류와 지구를 구하기 위한 기술로 활용될 것으로 전망하며, 이를 위해 센싱 정보의 수집, 개방, 활용을 강조함
- 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼은 다양한 USN 자원으로 구성되는 USN 산업 인프라를 다양한 응용 서비스에 일관된 방식으로 고도화하여 제공하는 기술로서, 지능형 홈네트워크, 유비쿼터스 헬스케어, 차세대 국방, 스마트 환경 관리, 모바일 센서 기반 개인화 서비스, 실세계 웹, USN 기반 가상세계 응용 등의 서비스 개발 및 운용을 지원함으로써 다양한 센서/센서네트워크 기술 개발과 응용 서비스 개발을 촉진시킴
- 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼은 차세대 웹의 기술 발전 방향에 따라 센서 정보의 Semantic화, 고도화를 목적으로 하며 향후 웹 기술의 발전에 발맞추어 최적의 USN 서비스 지원을 위한 인프라 소프트웨어의 성격이 크며, 본 기술의 개발과 관련 기술 선점 및 국제표준화 추진으로 첨단 기술을 확보한 국내기업의 세계시장 진출을 도모하고 기술료 수입의 효과를 기대할 수 있음. 또한, 세계 최고 수준의 USN 하드웨어/소프트웨어 인프라를 동시에 구축함으로써 세계 각국의 USN 적용의 참조 모델 및 테스트베드로서의 역할을 수행할 것으로 기대함
- USN 분야의 센서의 활용은, 감시정찰이나 화재감시 등의 특수 목적의 센서 노드 활용에서, 농작물의 품질 향상을 위한 생장환경 모니터링용도 등의 산업적 수요의 단계를 지나, 누구나 쉽게 저비용으로 센서를 사서 활용 할 수 있을수 있는 단계에 이르고 있음. 이에 따라 방대한 양의 센싱 정보를 효율적으로 관리하고, 시맨틱화하여 유용한 정보로 가공하는 기술적 요구가 큼
세부 기술 설명
- 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼은 사용자가 시·공간에 구애받지 않고 언제 어디서든지 원하는 센싱 정보를 쉽게 이용할 수 있도록 개인 맞춤형 실시간 센싱 정보 서비스를 제공하는 의미 정보 기반의 USN 서비스 플랫폼 기술로 이를 활용한 기업 및 일반 소비자 중심의 상용 서비스 개발 및 확산을 목표로 함
- 일반 소비자들이 센서나 태그를 쉽게 구매, 설치, 망접속, 등록, 인증할 수 있는 개방형 USN 서비스 플랫폼을 제공함으로써, 각 사용자가 개인 주변의 모든 환경 및 사물에 센서를 간단히 Plug & Play 하여 주변 환경에 대한 감지 및 반응과 같은 제어를 용이하게 함으로써 실세계의 모든 정보를 디지털 세계로 연결
- 유·무선통신망에 접속된 다양한 센서로부터 수집한 센싱 정보를 기존의 여러 데이터와 통합, 가공, 축적하여 고부가가치의 지식 컨텐츠를 누구나 자유롭게 생성하고 공유할 수 있는 지식 공유 인프라 기술임
- 모든 USN 자원의 의미적 표현이 컴퓨터(기계)가 이해할 수 있는 형태의 공통된 언어로 기술되고 이를 컴퓨터가 이해하여 사용자에게 필요한 정보만을 검색, 추론해 주는 시맨틱 USN 정보 서비스 기술이 요구됨
- 스마트폰을 비롯한 다양한 컴퓨팅 자원이 USN 인프라가 내포하는 의미 정보를 자율적으로 해석하고 수집한 센싱 정보 간의 연관성 분석과 현상 추론을 통해 사용자가 원하는 고부가가치의 개인 맞춤형 USN 지식 컨텐츠 창출이 가능함
- 센서 인프라 공유와 상호운용성 확보를 위한 개방형 시맨틱 USN 서비스 프레임워크와 센싱 데이터의 의미(Semantic)기반의 정보 관리 체계를 제공하며 논리적 센서네트워크 구성과 서비스 융·복합, 모바일 서비스 연동 프레임워크 등을 제공
- 일상생활에서 소비자가 다양한 목적으로 쉽게 활용할 수 있는 대중 보급형 센서를 확산시켜 사용자가 손쉽게 센서를 구매, 설치하고 네트워크에 간단히 연결하여, 모바일 휴대 기기 등에서 센싱 정보를 보다 친숙하게 이용할 수 있는 개방형 USN 서비스 인프라 확보
USN 자원 동적관리 및 공유 기술
- 사용자의 서비스 요구에 따라 수집하고자 하는 센싱 정보의 자원 형태가 동적으로 할당/해지되어 물리적/논리적,고정형/이동형, 센서 노드/센서네트워크 단위 등 다양한 USN 자원 형태로 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼에 자동 연동되는 기술
- 사용자 질의를 시맨틱 기반으로 의미 해석하고 해당 질의에 대한 최적의 센싱 정보를 제공할 수 있는 USN 자원 또는 커뮤니티를 검색하여 사용자 맞춤형 센싱 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 USN 커뮤니티 명세/운용 기술
- COMUS 플랫폼 사용자에 대한 USN 자원의 capability를 신뢰할 수 있는 인가된 사용자에게만 차별적으로 안전하게 제공하는 기술
- 이종 센서네트워크 연계와 분산된 USN 자원에 대한 협업 네트워크를 동적으로 할당/해지 하는 USN 자원 관리 및 공유 기술
- 다자 간 센서 정보 공유와 다수의 이종 USN 인프라간의 상호운용성을 제공함으로써 센싱 정보 제공 포털 서비스 및 대규모 USN 서비스 제공 사업 분야에 적용 가능
- 목적지향적인 협업 기반의 USN 서비스 개발 및 동적 서비스 매쉬업 등을 제공하는 서비스 인프라 분야에 적용 가능
USN 지식 서비스 고도화 기술
- 다양한 USN 자원, 수집한 센싱 정보, USN 서비스 명세 등에 대하여 시스템이 이해할 수 있는 공통의 의미를 부여함으로써 상호운용성을 확보하고, 상호 협업을 통해 생성된 고부가가치의 센싱 정보 기반 지식 컨텐츠와 상호 관계를 일원적인 표현 방법으로 기술하여 축적, 유통시키는 시맨틱 기반 USN 지식 서비스 인프라 기술
- 시맨틱 센싱 정보 처리를 위한 시맨틱 기반 USN 자원, ID 체계 모델링, USN 커뮤니티 기능 명세, 온톨로지 기반 실세계 이벤트 추론, USN 온톨로지 기반 지능형 지식 모델 구축 기술
- 시맨틱 기반 USN 자원 검색, 서비스 Discovery, 서비스 Mashup, 시맨틱 웹 연동, USN 온톨로지 관리, 개인화 서비스, 모바일 단말 중심의 AR(Augmented Reality) 기술
- 시맨틱 기반 USN 정보 체계 관리 및 센싱 정보 의미 해석 및 상황인지, 추론 등의 지능형 지식 정보 처리를 제공하는 기술
- 시맨틱 기반 USN 자원 관리, 커뮤니티 관리, 온톨로지 기반 추론, 서비스 디스커버리, 서비스 매쉬업 등의 지능형 센서 정보 처리 분야에 적용 가능
- 기업 고객 및 개인 사용자 맞춤형 서비스 및 센싱 정보를 활용한 다양한 사용자 앱 개발을 지원하는 USN 서비스 플랫폼 인프라 개발 분야에 적용 가능
모바일 USN지원 경량형 저전력 무선 통신 응용 기술
- 유·무선 망의 센서 및 센서 응용을 검색하여 관련 센서 및 서비스를 등록하고 인증, 과금, 폐기에 이르는 센서 생명 주기를 관리하는 모바일 단말 탑재형 USN 게이트웨이 기술 개발
- WiFi, Bluetooth, ZigBee 등 다양한 센서 접속 인터페이스 및 Wibro, HSDPA, Ethernet등 기존 망 연동을 위한 기술 개발
- 센서 노드 및 게이트웨이의 하드웨어나 OS 플랫폼에 독립적으로 COMUS 플랫폼과 연동할 수 있는 개방형 통신 인터페이스 기술 개발
- 실세계에 확산된 WiFi 무선통신 단말들을 활용하기 위한 저전력 상호운용성 보장을 위한 ZigBee(NWK+)와 WiFi PHY/MAC을 융합한 WiFi Overlay 기술 개발
- 이동형 단말에서 다양한 센서 데이터를 수집, 처리할 수 있는 스마트폰용 센싱 데이터 처리 및 응용 기술 개발
- 스마트폰 등을 이용한 모바일 개인 환경에서 다양한 센서 데이터를 수집, 처리할 수 있는 개방형 모바일 USN 게이트웨이 기술
- 일반 대중이 주변 환경에 산재한 다양한 센서 정보에 쉽게 접근하고, 이용할 수 있는 모바일 USN 서비스 분야에 적용 가능
- 환경 정보 센싱용 모바일 단말기 분야 및 USN 게이트웨이 장치 산업 분야에 적용 가능
지능형 센서 제어 및 보급형 노드 기술
- 센서를 탑재한 노드 단위에서 유·무선 망의 센서 및 센서 응용을 검색하고 다양한 센서 생명 주기 관리 서비스를 지원하는 보급형 센서 노드 기술 개발
- 센서를 탑재한 센서 노드에서 WiFi, Bluetooth, Wibro, HSDPA 등 다양한 네트워크 접속 인터페이스를 제공하여 누구나 쉽게 설치하고 네트워크를 통해 접속할 수 있는 망접속 독립형 센서 노드 기술 개발
- 센서 모듈이 제공하는 SPI, I2C, ADC/DAC, Interrupt 기능의 H/W 표준화 및 인터페이스 칩을 제공하는 센서 H/W 인터페이스 표준화 기술 개발
- 일반 사용자들이 사용하는 다양한 통신 인터페이스를 이용한 멀티 모드 접속과 센서 모듈이 제공하는 SPI, I2C, ADC/DAC, Interrupt의 H/W 표준화, 인터페이스 칩 기술 등을 통한 센서 대중화 기술
- 일반 사용자들이 센서를 쉽게 설치하고 기존의 네트워크에 간단히 접속하여 다양한 서비스를 자유롭게 이용할 수 있는 개방형 USN 서비스 및 보급형 노드 기술 개발 분야에 적용 가능
- 대중 지향적인 USN 서비스 활성화 및 센싱정보 기반의 앱 개발 확산에 필요한 저가의 민수 보급형 센서 개발 분야에 적용 가능
2. 개방형 시맨틱 USN 서비스 플랫폼 기술 동향
국내 기술 동향 및 수준
- 현재까지의 국내 USN 자원과 서비스 개발형태는 개방형 구조가 아닌 비즈니스별 USN 자원 구축의 형태로 진행되어 왔기 때문에 유사 서비스가 기존의 USN 자원을 이용할 수 없어 자원의 활용과 응용 의존성 등의 제약으로 인한 개발의 어려움으로 USN 산업 확산이 이루어지지 못했음
- 개방형 센서 데이터가 외부에 적극적으로 활용되기 위해서는 외부의 다양한 개발자들이 쉽게 이를 찾아서 적용할 수 있는 신개념의 개방형 데이터 플랫폼이 필요함
- 기술 및 서비스로 OpenAPI를 통한 서드파티 지원이 대세가 되고 있음
- 네이버, 다음, 네이트를 비롯한 포털 사이트를 중심으로 다양한 OpenAPI를 제공하여 서드 파티 개발자들이 새로운 형태의 창의적 서비스를 만드는 매쉬업(Mash-up)이 활발하게 일어나고 있음
- 정부에서도 전자 정부 내 대민 서비스용 데이터를 OpenAPI로 공개하여 제공하는 전략을 추진 중에 있음
센서 데이터의 경우, 외부 개발자가 용이하게 제공받아 활용할 수 있는 플랫폼은 전무
- 센서 데이터는 장기적으로 대용량 데이터가 제공되는 만큼 이를 적절히 필터링하여 제공할 수 있는 고도의 데이터 서비스 플랫폼 필요
- 일반 개발자가 큰 어려움 없이 사용할 수 있는 다양한 개발 라이브러리 및 각종 기술 전도(Technical evangelism) 필요
- 이러한 센서 데이터 플랫폼의 용이한 운용을 위해, 개인이 쉽게 센싱 데이터를 플랫폼에 전달할 수 있도록 표준화된 센서 데이터 전송 규약이 필요
USN의 초기 기술들은 Low-frequency 샘플링 및 복잡도가 작은 환경 모니터링과 같은 응용이나, ZigBee의 처음 목표였던 단순한 가전제품, 장난감 제어 등의 목표에서 확장되어, 최근에는 Process Control, 산업 자동화, 추적탐지(Surveillance), 멀티미디어 전송 등 실시간 기술이 필요한 다양한 응용 기술들이 새롭게 등장하고 있으나, ZigBee 위주의 기술 개발로 인해 상용화 수준의 기술에는 미흡함
다수의 센서네트워크 통합 관리, 센서 데이터 관리 및 질의 처리 및 응용 서비스와의 유연성 제공을 위해 COSMOS, uSeed, Spiroad-USN 등의 USN 미들웨어 솔루션이 공개되었음
기존의 미들웨어 솔루션은 고정형 서버 시스템을 타깃으로 개발되어 미들웨어 및 관련 응용 프로그램들의 규모와 운용성이 커서 CPU 및 메모리 등 하드웨어 자원의 취약성을 가진 무선 이동 단말에 곧바로 적용이 취약
- USN 미들웨어 응용 및 실행 단위가 모바일 환경에 적합하게 최적화되고, 사용자가 이동 시에도 응용 서비스와 USN 자원 간의 유연한 통합을 제공할 수 있는 경량형 솔루션 필요
- 다양한 형태의 서비스를 융합할 수 있는 인터페이스를 통해 응용 처리의 효율성을 증대시킬 필요가 있음
개방형 시맨틱 기반 센서자원 및 센서정보 제공 프레임워크에 따른 프로토타입 시스템이 개발되어 있으며, 상용화 적용을 위한 개발이 국내에서 진행되고 있음 (TTA, ICT Standardization Strategymap 2013)
센서네트워크 미들웨어 인터페이스 규격이 TTA에서 기개발된 바 있으나, 스마트폰 탑재형 센서네트워크 미들웨어 인터페이스 표준은 미개발 상태임
2011년 TTA에서 개방형 USN 서비스 프레임워크 요구 사항 및 참조구조가 개발된 바 있으며, 시맨틱을 지원하는 프레임워크 개발이 표준화 대상이 되고 있으며, 관련하여 현재 TTA에서 시맨틱 센서 네트워크 온톨로지 표준이 개발되고 있음 (TTA, ICT Standardization Strategymap 2013)
IEEE802.15 TG4e에서는 IEEE802.15.4-2006 규격의 한계를 인정하고 시장의 기술적 요구사항인 RF 신뢰성 향상, 실시간성 (확정적 중계지연시간)을 지원하는 2세대 센서네트워크 MAC 규격을 진행하고 있음
국내에서는 시맨틱웹 기술을 기반한 USN 서비스 구축에 관한 기술 연구가 미흡함. USN의 센싱 값으로부터 상황정보를 추론할 수 있는 추론기술과 관련된 추론 기법 연구는 기존의 자연어처리 분야에서 많은 연구가 되고 있음
광주 과기원의 경우, U-VR 연구실을 중심으로 USN의 다양한 센서를 이용하여 모바일 컴퓨팅분야 중 ‘사용자 인식기술과 그 응용기술’에 관한 연구를 진행하였으며, 홈네트워크 환경에서 사용자 인식을 위한 상황인식 기술에 적용함. 또한 유비쿼터스 스마트 공간에서 시간대별 사용자의 행동 변화에 따른 동적 커뮤니티를 재구성하는 방법에 대한 연구를 수행함
아주대 유비쿼터스 시스템 연구센터(UCC)에서는 유비쿼터스 서비스 개발 지원을 위한 커뮤니티 컴퓨팅 기술을 연구 중에 있음
KT연구소를 비롯해 관련 연구소나 네이버, 다음 등과 같은 포털 업체에서도 시맨틱웹 기술을 활용한 서비스 발굴 및 시맨틱웹 기반 솔루션 확보를 위해 노력하고 있고, 네이트 시맨틱 검색 같은 서비스가 출시되고 있는 상황임. 또한 정보통신연구진흥원의 “CoreOnto” 사업이나 유비쿼터스 환경에서의 상황정보 처리, 홈네트워크 시스템에서의 상황인지 등과 같은 다양한 분야에서 온톨로지를 활용한 다양한 응용 사례가 발굴되고 있음
Linked Data는 인간뿐만 아니라 기계가 이해할 수 있는 포맷의 시맨틱 데이터를 구축함으로써 분산된 웹 환경에서이질적인 데이터 간의 통합과 재사용이라는 목적을 이루기 위한 Semantic Web의 궁극적 목적을 이루기 위한 기술적 수단이며, 시맨틱 데이터 환경을 이루기 위한 기반 기술임
Linked Data에 대한 국내의 기술 수준은 아직 미비한 수준으로 학계에서 개별적, 부분적으로 연구되고 있는 상황임. Linked Data 관련 기술로는 Linked data 발행, 운영, 관리 및 제공을 위한 온톨로지 레파지토리 시스템(시맨틱 데이터를 트리플 형태로 저장, 관리하는 시스템), 레거시 데이터의 시맨틱 데이터 변환 기술, SPARQL Endpoint 구축 기술, 검색 결과의 브라우징을 위한 시맨틱데이터 브라우저, 그리고 데이터의 의미 구조를 정의하기 위한 온톨로지 모델링 기술 등이 있음
국외 기술 동향 및 수준
OGC(Open Geospatial Consortium)의 SWE(Sensor Web Enablement)는 GIS 관점에서 웹서비스 아키텍처를 기반으로 한 센서가 제공할 수 있는 여러 서비스(SOS, SAS, SCS, SPS, WNS)를 정의하고 이를 위한 프레임워크를 표준화하고 SensorML과 O&M(Observation & Measurement)을 기반으로 상위에 서비스를 구현할 수 있도록 함
- 약어 : Sensor Observation Service(SOS), Sensor Alert Service(SAS), Sensor Collection Service(SCS),
Sensor Planning Service(SPS), Web Notification Service(WNS)
Semantic Sensor Network Incubator Group(SSN-XG)은 W3C의 Incubator Activity로 2009년 3월부터 1년간 한시적으로 관련 연구가 수행되며 현재 호주의 CSIRO(호주 연방과학원, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization), 미국의 Wright State University, OGC가 멤버로 활동 중. 이 SSNXG에서는 OGC의 SWE와 센서/센서네트워크 온톨로지와의 연계기술을 개발을 목표로 관련 연구를 수행
마이크로소프트에서는 카메라, GPS 단말기, 휴대폰 등의 다양한 센싱 장비의 동적 커뮤니티 생성과 운용을 통한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 단말 플랫폼에 대한 연구를 진행하고 있음. Community sensing에 있어서 각 센싱 장비의 owner의 프라이버시와 공유의지를 고려한 방법에 대한 연구를 수행
New Mexico 주립대와 Arizona 주립대는 자원 제약이 있는 센서노드에 경량형 가상화 지원 미들웨어를 개발하여 물리적으로 분리된 네트워크 자원에 대한 논리적 커뮤니티를 생성하여 다른 도메인의 센서와 홈 도메인의 센서를 함께 응용이 이용할 수 있도록 하는 연구를 수행 중
MIT의 Media Lab에서는 “Responsive Environment” 프로젝트를 통해 초소형 센서 노드의 개발과 이를 활용한 Cross Reality 실현을 위한 과제를 수행 중이며, 일본의 NTT 통신과학연구소에서는 “s-room” 프로젝트를 통해 센서네트워크와 사물의 태그정보를 기반으로 환경과 사물 간의 상관관계를 분석하여 가상의 세계에 표현하는 다양한 기반 연구를 수행 중
GSN(Global Sensor Network), OGC(Open Geopspatial Consortium), W3C, IEEE1451, Microsoft 등 다양한 표준화 기구, 업체 및 학교를 중심으로 이종의 USN 인프라와 클라이언트 간의 서비스 인터페이스에 대한 기술 개발 및 표준연구가 진행되었으나 인터페이스의 기술 수준이 응용에 의한 다양한 형태의 질의를 USN 인프라가 처리하는 수준은 아니고, 연동 및 센싱값 보고의 수준임
MIT의 옥시건(Oxygen) 프로젝트는 필요할 때 언제든지 그 컴퓨터와 네트워크, 각종 기기를 통해 서비스를 받을 수 있도록 음성, 표정, 손짓 등의 바디랭귀지를 자유자재로 인식해 다른 시스템과 해당 정보를 상호 교류할 수 있도록 하며, 버지니아 공대의 SOSANET(Service Oriented Sensor Actuator Network)은 센서네트워크의 기능을 SOA의 서비스로 추상화하여 다양한 응용에 제공할 수 있도록 함으로써, USN 자원을 객체화하여 서비스별로 할당/연동/운용/해지될 수 있도록 함
카네기멜론대학교에서는 상황인식 미들웨어 연구(Aura)를 통해서 사용자의 위치에 기반을 두어 사용자가 사용할 수 있는 장치들을 동적으로 구성하여 사용자가 필요한 서비스를 자율적으로 제공할 수 있는 기술을 연구함
SwissExp 프로젝트는 다양한 센서네트워크를 활용하여 글로벌 환경 모니터링을 통한 즉각적 위험 경고를 할 수 있도록 다양한 프로젝트에 기 구축된 센서자원을 제공하고 있음. 제공되는 USN 인프라를 활용하여 다양한 USN 관련 연구들(GSN, SensorMap, SeoVITe, Wiki&tool)이 진행되고 있음. 이러한 인프라를 이용한 연구 중 GSN은 다양한 센서들에 대한 그룹 관리 및 이를 인터넷에 연결하여 인터넷을 통해서 센서자원을 제공할 수 있도록 하며,SensorMap의 경우 MS에서 다양한 센싱값을 Map과 연계하여 Sensing값 Augmented Map을 제공하고 있음
오사카대학교에서는 클라우드 기반의 애플리케이션 지원을 위한 안드로이드 기반의 미들웨어를 개발하고,스마트폰에 탑재된 미들웨어를 통해 분산 환경의 센서 노드에게 센싱 질의를 처리하도록 하였으나, 스마트폰용 미들웨어가 큰 규모의 센서네트워크를 통합 관리하는 본연의 기능은 미약함[ref] S. Mori and others, “Designand Architecture of Cloud-based Mobile Phone Sensing Middleware,” in Proc. of IEEE NCCA 2012]
ITU-T SG13에서는 USN 서비스 제공을 위한 네트워크 요구사항 및 아키텍쳐 표준(ITU-TY.2221), SG16에서는 USN 미들웨어 요구사항에 대한 표준이 개발(ITU-T F.744), 기후 변화 대응을 위한 USN응용/서비스 적용 가이드라인(ITU-T F.USN-CC), 이종 센서를 위한 SNMP 기반 관리 프레임워크 등의 표준들이 개발되고 있음
ISO/IEC JTC1의 SC29에서는 MPEG-V에 대한 표준(ISO/IEC 23005)이 개발되었으며 이를 통해 가상세계와 실세계와의 인터페이싱하여 교차현실 서비스가 가능하도록 노력하고 있음. ETRI에서는 센서네트워크와 USN 미들웨어 간의 인터페이스 표준(ISO/IEC CD 30128)을 개발하고 있으며 2014년 제정될 예정임
OGC의 SWE를 기반으로 Sensei 프로젝트 등 다양한 프로젝트들이 진행되었고, 썬마이크로 시스템은 공개 센서데이터를 OpenAPI로 상호 교환하기 위한 Sensor Network이라는 웹 기반 플랫폼을 시범적으로 제공하고 있으며, W3C 주도의 시맨틱 센서네트워크 기술이 다양한 EU 프로젝트들에서 활용하고 있음 (TTA, ICT Standardization Strategymap 2013)
SWE를 통해 PnP기반으로 센서를 플랫폼에 연동하는 기술이 개발되어 다양한 프로젝트들에서 활용되고 있음. IoT 기술 개발과 함께 사물들이 자율적으로 연동되고, 설정되는 특성이 중요해짐에 따라서 센서네트워크의 플랫폼 연동도 기본적으로는 모두 PnP기반으로 운용될 전망임 (TTA, ICT Standardization Strategymap 2013)
현재 W3C에서 시맨틱 센서네트워크에 대한 연구가 일단락되었고, 이를 활용하여 iCore, OPENIoT 등 FP7 프로젝트들이 다수 진행되고 있음. 유럽을 중심으로 하는 IoT 기술 개발과 함께 시맨틱 기술의 중요성이 부각됨에 따라서 향후 자원의 시맨틱화 기술은 매우 유용하게 개발될 것으로 전망됨 (TTA, ICT Standardization Strategymap 2013)
OpenAPI와 매쉬업 서비스는 매우 활발하며 다양한 비즈니스로 발전하고 있음
- 프로그래머블웹(ProgrammableWeb)에 따르면 전 세계 2700여 개의 OpenAPI가 공개되어 등록된 것만 5천여 종의 매쉬업 서비스가 제공되고 있음
- 구글, 야후, 아마존, 이베이의 경우 다양한 서드파티 개발자와 비즈니스 파트너를 통해 매출을 증대시키고 있음
센서데이터를 OpenAPI로 제공하여 다양한 서비스 모델을 제공하는 시도는 다양하게 진행되고 있으나, 실험적 서비스로 국한되고 있음
- 2천여 개 OpenAPI 중 2개인 ioBridge Data Feed API와 Pachube Sensor API 실시간 환경 센서 데이터를 웹 기반 서비스와 접목할 수 있는 API를 제공하고 있음
- 마이크로소프트 리서치는 Environmental Monitoring 2.0 이름으로 알프스 지역의 센서 정보를 OpenAPI로 제공하고 이를 지도와 연계하는 연구를 진행하였음
- 썬마이크로시스템은 Sun SPOT이라는 플랫폼을 이용하여 각종 센서 데이터를 연동 및 이용할 수 있는 데이터 플랫폼을 개발하여 시범적으로 제공하고 있음
OGC의 센서에 대한 표현방법이 XML 스키마로 되어 있어 정보의 시맨틱 처리에 대한 약점이 나타남에 따라 2008년부터 기존의 센서기술과 시맨틱웹 기술의 접목하기 위한 기술동향이 나타남. 이러한 배경 하에 SSW(Semantic Sensor Web)의 개념이 출현하였음. SSW은 센서데이터에 시간(Temporal), 공간(Spatial), 주제(Thematic)에 관한 메타데이터와 연계하여 센서데이터의 상황인지가 가능하도록 한 웹서비스 형태임. SSW는기존의 OGC의 SWE에서 정의된 SensorML과 O&M의 포맷에 온톨로지 모델과 연계하기 위한 시맨틱 어노테이션 정보를 추가하고 시간, 공간, 주제 온톨로지와의 연계를 통해 가능한 온톨로지 기반 상황을 인지할 수 있도록 하는 제반 기술을 제공함
현재 각국에서는 사물을 웹에 연동시켜서 다양한 사물의 지능을 높이는 동시에, 사물 웹 또는 사물 인터넷을 실현할 수 있도록 하는 핵심 IT 인프라 기술로서 WoT/IoT 기술 연구 및 제품 개발에 많은 투자를 하고 있음
- 이동 통신사들은 사물들을 이동 통신망을 통해 인터넷으로 연계하기 위한 표준 규격화 작업(ETSI, 3GPP 등)에 적극적으로 참여하고 있음. 또한, IBM, NEC, Atos, Cisco 등 다양한 산업주자들은 사물인터넷 통신 인프라,스마트 단말장치, 스마트 홈, 노약자 원격 진료를 비롯한 서비스 솔루션 기술 등에 대한 기술력 확보에 주력하고 있으며, 동시에 연구개발 사례를 홍보하여 관련 시장을 선점하기 위해 노력하고 있음
- 통신 네트워크 장비업체인 Cisco는 향후 수많은 사물들 간의 통신을 중계하기 위한 기술을 개발 중이며, 자동차 부품업체인 Bosch는 자동차와 인터넷 결합을 통한 eMobility 서비스를 개발하여, 전기자동차가 이용 가능한 전기충전소 정보를 인터넷을 통해서 자동 획득함으로써, 인터넷에 연결된 사물을 통해 인간 중심의 서비스 환경 구축을 목표로 함
- LogInMe에 인수된 Xively(이전 COSM, Pachube)는 사물을 웹에 연결시킬 수 있는 RESTful 인터페이스를 제공하고 있으며, 현재 오픈소스 마이크로 컨트롤러인 Arduino 플랫폼을 해당 인터페이스를 통해 웹에 연동시키는 기술을 선보이고 있으며, 최근 IoT에 대한 클라우드 서비스를 오픈함
- MicoStrain은 SensorCloud라는 개방형 플랫폼 및 인터페이스를 제공하여 사물을 웹에 연동하여 센싱 값을 다양한 형태로 가시화 가능함. 현재 다양한 응용분야(건축 구조 모니터링, 환경 모니터링, 데이터 센터 모니터링,자동차 상태 모니터링 등)에 적용된 사례가 늘어나고 있음
- ThingSpeak는 개방형 사물 웹 응용 플랫폼을 제공하며, 센서를 비롯한 사물들이 웹을 통해 연동될 수 있도록 하며, 소셜 네트워크와도 연동하여 사물들을 활용 가능케 함. 응용 플랫폼을 통해서 다른 사용자와 정보 공유도 가능하며, 자신만의 채널을 운용하고 다양한 시각화를 지원함
- ioBridge는 센서들을 웹에 연동시키기 위한 웹 게이트웨이(ioBridge)를 개발하고, 클라우드 서비스를 통해 센싱값 확인 및 구동기 제어가 가능한 웹 대시보드(web dashboard)를 제공함
- EVRYTHNG은 사물을 웹에 연동시켜서 사물에 지능을 더할 수 있도록 하는 EVRYTHNG 엔진과, 웹에서 유일하게 해당 사물이 식별될 수 있도록 하는 식별자(Active Digital Identity)를 발급하고 있음