KR102489203B1 - 사물 인터넷 시스템에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치, 게이트웨이 디바이스와 이의 저장 매체 - Google Patents

사물 인터넷 시스템에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치, 게이트웨이 디바이스와 이의 저장 매체 Download PDF

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Abstract

IoT 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 상기 방법은, 상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, 상기 IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하는 동작; 상기 실시간 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 메시지-지향(oriented) 미들웨어(middleware)의 제1 메시지 큐(queue)에 저장하고, 상기 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장하는 동작; 및 상기 연결이 장상 상태로 재개된 경우 상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제1 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작을 포함한다.

Description

사물 인터넷 시스템에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치, 게이트웨이 디바이스와 이의 저장 매체
본 개시의 실시예들은 사물 인터넷(Internet of things: IoT) 분야와 관련되고, 더욱 상세하게는 데이터를 전송하는 방법 및 장치와, 게이트웨이 디바이스 및 이의 저장 매체와 관련된다.
IoT 시스템은 정보 수집 디바이스에 의해 인프라스터럭쳐와 인터넷 간의 정보 교환을 구현하는 컴퓨터 제어 시스템이다. 게이트웨이 디바이스는 에지(edge)에서 IoT 디바이스에 의해 수집된(acquired) 데이터를 얻고, 클라우드로 데이터를 리포트하고, 관련된 인원은 이 데이터를 분석할 수 있다.
게이트웨이 디바이스에 의해 클라우드로 업로드되는 프로세스에서, 네트워크 딜레이 또는 인프라스트럭쳐 장애(failure) 등으로 인해 통신에 장애가 생길 수 있다. 관련 분야에서, 브레이크포인트(breakpoint) 데이터가 통상적으로 버려지거나, 디스크 파일 또는 데이터베이스에 캐쉬되고, 그 다음 통신이 재개(resume)된 후에 클라우드로 업로드 된다.
그러나, 관련 분야에서 브레이크포인트 데이터를 프로세싱하는 방법에서, 캐쉬된 데이터 파일은 일반적으로 타임스탬프(timestamp)에 따라 클라우드로 수동 업로드될 필요가 있다. 이러한 동작은 복잡하고 시간 소모적일 뿐 아니라, 데이터의 정시성(timeliness)이 보장되지 않을 수 있다.
본 개시의 실시예들은 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치, 게이트웨이 디바이스와 이의 저장 매체를 제공한다. 기술적인 솔루션은 다음과 같다:
일 측면에서, 본 개시의 실시예들은 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은:
게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하는 동작 - 상기 데이터 타입은 실시간 데이터 타입 및 히스토리컬(historical) 데이터 타입을 포함함 -;
상기 실시간 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 메시지-지향(oriented) 미들웨어(middleware)의 제1 메시지 큐(queue)에 저장하고, 상기 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장하는 동작; 및
상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제1 메시지 큐잉 텔레메트리 트랜스포트(Message Queuing Telemetry Transport: MQTT) 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작을 포함한다.
다른 측면에서, 본 개시의 실시예들은 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 장치를 제공한다. 상기 장치는:
게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, IoT 디바이스에 의해 송신되는 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하도록 구성된 제1 결정 모듈 - 상기 데이터 타입은 실시간 데이터 타입 및 히스토리컬(historical) 데이터 타입을 포함함 -;
실시간 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 메시지-지향(oriented) 미들웨어(middleware)의 제1 메시지 큐(queue)에 저장하고, 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장하도록 구성된 제1 저장 모듈; 및
상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 상기 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제1 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하도록 구성된 제1 전송 모듈
을 포함한다.
다른 측면에서, 본 개시의 실시예들은 게이트웨이 디바이스를 제공한다. 상기 게이트웨이 디바이스는, 프로세서; 및 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트, 또는 명령어 세트를 저장하고, 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 위의 측면에서 기술된 상기 IoT 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 상기 방법을 수행하도록 상기 프로세서에 의해 로드되고 실행된다.
다른 측면에서, 본 개시의 실시예들은 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 제공한다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는, 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트, 또는 명령어 세트를 저장하고, 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 위의 측면에서 기술된 상기 IoT 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 상기 방법을 수행하도록 상기 프로세서에 의해 로드되고 실행된다.
본 개시의 실시예들에 따른 기술적 솔루션으로 얻을 수 있는 유익한 효과는 적어도 아래를 포함한다:
상기 게이트웨이와 상기 서버 간 연결이 비정상인 경우, 전송될 데이터가 실시간 데이터와 히스토리컬 데이터로 분리되고, 각각 서로 다른 메시지 큐들에 저장되어, 상기 연결이 정상 상태로 재개된 경우 메시지 큐의 디바이스 데이터는 서로 다른 체널을 통해 업로드 되는데, 이는 실시간 데이터의 업로드 정시성(timeliness)를 향상시키면서 데이터 정합성(integrity)를 보장하고, 브레이크포인트 데이터를 보충적으로 업로드하는데 수동 개입을 요구하지 않을 뿐 아니라, 이로 인해 동작 단계들을 단순화할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 구현 환경의 개략적인(schematic) 다이어그램이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터 전송 프로세스의 개략적인 다이어그램이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 5는 다른 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터 전송 프로세스의 개략적인 다이어그램이다.
도 6은 다른 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 7은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 장치의 구조적 블록 다이어그램이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 게이트웨이 디바이스의 개략적인 구조 다이어그램이다.
본 개시는 목적, 기술적 솔루션 및 본 개시의 이점들을 더욱 명확히 전달하기 위해, 함께 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 기술된다.
이하 "복수" 용어는 2개 또는 그 이상을 지칭한다. "및/또는" 용어는 3가지의 관계를 지칭하는, 대응 오브젝트의 대응 관계를 기술한다. 예를 들어, A 및/또는 B는, A가 홀로 존재하거나, A와 B가 동시에 존재하거나, B가 홀로 존재하는 경우를 표현할 수 있다. 기호 "/"는 일반적으로, 전후의 오브젝트(context object)가 "또는" 관계라는 것을 지칭한다.
연관 분야에서, IoT 시스템에서, 게이트웨이 디바이스와 서버 간 연결이 비정상인 경우, 게이트웨이 디바이스는 수신된 디바이스 데이터를 로컬 캐쉬 파일에 저장하고, 연결이 정상 상태로 재개된 후에 캐쉬 파일 내의 데이터는 수동 개입 동작(manual intervention operation)을 통해 보충적으로 서버로 업로드 된다. 간단한 네트워크 지터(jitter) 또는 다른 요인들로 야기되는 몇몇의 즉각적인(instantaneous) 브레이크포인트 데이터에 대해, 게이트웨이 디바이스는 통상 이런 데이터를 바로(directly) 포기한다.
상술한 기술에 의한 브레이크포인트 데이터의 추가 업로드에 대하여, 전자(the former)는 수동 개입 동작을 요구하고, 단계들은 귀찮고 시간 소모적이므로, 데이터에 대한 서비스 가치의 손실을 야기할 수 있다; 일정한 시간 주기 내에서 다수의 비정상적 연결(connection abnormalities)이 발생하면, 디바이스 데이터의 보충적인 업로드 또한 많은 시간에 걸쳐 데이터를 임포트(import) 및 익스포트(export)해야 할 필요가 있고, 수동 동작에서 에러가 쉽게 발생하며, 이 때문에 오버랩핑(overlapping), 망실(missing) 또는 타임 윈도우의 디스오더(disordering)가 야기된다; 보충적 업로드를 위한 데이터 익스포트 프로세스에서, 데이터는 외부 스토리지의 형식에 저장될 필요가 있는데, 이 때문에 디바이스 데이터의 유출(leakage)이 발생할 수 있다. 후자(the latter)는 즉각적인 브레이크포인트 데이터를 바로 포기하는 것인데, 디바이스 데이터의 정합성이 보장되지 않을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 개시의 실시예는 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 제공한다. 도 1을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 구현 환경의 개략적인(schematic) 다이어그램이 도시되어 있다. 구현 환경은 IoT 디바이스(101), 게이트웨이 디바이스(102), 및 서버(103)를 포함한다.
IoT 디바이스(101)은 IoT 시스템에서 정보 획득 디바이스이고, 주로 데이터를 수집하도록 구성되는데, 이는 통상 센서(광전지(photovoltaic) 센서, 속도 센서, 압력 센서 등) 및 액추에이터(유압(hydraulic) 액추에이터, 펄스 신호 액추에이터 등)에 제공된다. 센서는 상기 디바이스에 의해 수집된 데이터를 전기 신호 또는 정해진 룰에 따라 다른 원하는 형태의 출력 정보로 변환할 수 있다. 액추에이터는 주로 클라우드 또는 다른 디바이스로부터 제어 신호를 수신하는 자동 제어 시스템에서 사용되는데, 이를 통해 요구되는 범위 내의 제어된 양을 유지시킨다. 데이터의 획득 및 전송에 더하여, IoT 디바이스는 또한 데이터 프로세싱 및 저장 기능을 지원할 필요가 있고, 이는 통상적으로 산업, 파워 그리드, 스마트홈, 지능형 운송(intelligent transportation) 등에서 활용된다.
IoT 디바이스(101) 및 게이트웨이 디바이스(102)는 유선 또는 무선 네트워크에 의해 연결된다.
게이트웨이 디바이스(102)는 다수의 네트워크 간에 데이터 변환 서비스를 제공하는 컴퓨터 시스템 또는 디바이스이다. IoT 시스템에서, 게이트웨이 디바이스(102)는 다수의 IoT 디바이스들에 의해 업로드된 디바이스 데이터를 수신하고, 상기 디바이스 데이터를 미리 정해진 포맷으로 번환하여, 상기 디바이스 데이터가 서버(103)로 업로드되도록 구성된다.
본 개시의 실시예에서, 제1 MQTT 채널 및 제2 MQTT 채널은 게이트웨이 디바이스(102) 및 서버(103) 간에 배치되고, 게이트웨이 디바이스(102)와 서버(103) 간의 연결이 중단되면, 게이트웨이 디바이스(102)는 IoT 디바이스에 의해 리포트되는 디바이스 데이터를 히스토리컬(historical) 데이터 및 실시간(real-time) 데이터로 분리(divide)하며, 연결이 재개되면 상기 실시간 데이터는 제2 MQTT 채널을 통해 히스토리컬 데이터가 업로드되고, 게이트웨이 디바이스(102)는 상기 히스토리컬 데이터의 컨섬션(consumption) 레이트(rate)를 제어해서, 실시간 데이터 전송이 영향 받지 않음을 보증하는 선조건(precondition) 하에서 상기 히스토리컬 데이터가 보충적으로 업로드된다.
서버(103)는 IoT 시스템에서 클라우드이고, 게이트웨이 디바이스(102)로부터 디바이스 데이터를 수신하고, 상기 디바이스 데이터를 저장하고, 프로세싱하고, 분석함으로써, IoT 어플리케이션 서비스 로직을 구현하기 위해 서비스 발견(discovery)를 수행하고, 서비스 쿼리(query) 기능을 제공한다.
선택적으로, IoT 시스템은 서버(103)와 접속되어 서버(103)로 데이터 쿼리 요청을 송신하도록 구성된 모니터링 디바이스를 더 포함하고, 스태프로 하여금 각 IoT 디바이스(101)의 구동 상태를 모니토링하는데 도움을 주기 위해, 서버(103)는 상기 데이터 쿼리 요청에 따라 저장된 디바이스 데이터를 쿼리하고, 쿼리된 디바이스 데이터를 디스플레이하기 위한 모니터링 디바이스로 피드백한다.
도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법의 플로우차트가 도시된다. 이 실시예는 일예로서, 게이트웨이 디바이스에서 사용되는 방법을 선택하여 도시된 것이다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 201: 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상인 경우, IoT 디바이스에 의해 송신된 디바이스 데이터의 데이터 타입이 결정되고, 상기 데이터 타입은 실시간 데이터 타입 및 히스토리컬(historical) 데이터 타입을 포함한다.
IoT 시스템에서, 게이트웨이 디바이스는 IoT 디바이스로부터 디바이스 데이터를 수신하고, 데이터 통계(statistics) 및 비즈니스 가치를 발견하기 위해 상기 데이터를 클라우드 서버로 송신한다. 그러나, 네트워크 지터(jitter), 디바이스 장애(failure) 등으로 인해, 비정상적 연결(connection abnormality)이 게이트웨이 디바이스와 클라우드 서버 사이의 데이터 전송 채넬에서 발생할 수 있고, 이로 인해 데이터 전송의 장애가 야기된다.
가능한 구현에서, 게이트웨이 디바이스는 IoT 디바이스에서 송신된 디바이스 데이터를 프리셋 판단 메커니즘(preset judgement mechanism)에 따라 실시간 데이터 및 히스토리컬 데이터로 분리한다. 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상인 경우, 전송될 현재 데이터의 데이터 타입은 우선적으로 결정되고, 후속하는(subsequently) 데이터의 다른 타입들에 대한 대응하는 프로세싱이 수행된다.
단계 202: 실시간 데이터 타입의 디바이스 데이터는 메시지-지향(oriented) 미들웨여(middleware)의 제1 메시지 큐에 저장되고, 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터는 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장된다.
상기 메시지-지향 미들웨어는 분산(distributed) 네트워크에서, 실시간 데이터 전송의 다양한 기능들, 신뢰할 수 있는 큐들(queues), 이벤트 서비스들 등의 다양한 다양한 엔드투엔드(end-to-end) 데이터 통신 서비스를 제공하는 메시지 전달(transfer)에 기반한 통신 소프트웨어이다. 전송될 데이터의 데이터 타입을 결정한 후에, 게이트웨이 디바이스는 데이터 타입에 따라 상기 메시지-지향 미들웨어의 대응하는 메시지 큐에 상기 데이터를 저장한다.
개략적으로, 도 3을 참조하면, IoT 시스템은 액티브 메시지 큐(active message queue: AMQ)를 채용하고, 퍼블리시/구독(subscribe) 모드를 선택하는데, 다시 말하면, 게이트웨이 디바이스(301)는 구독 이후 메시지 큐를 획득하기만 할 수 있고, 이를 서버(303)으로 송신할 수 있다. 메시지 큐잉 텔레메트리 트랜스포트(Message Queuing Telemetry Transport: MQTT) 프로토콜이라는 서버 측 구현, 즉, MQTT 브로커(Broker)가 서버(303)에서 동작한다. 상기 퍼블리시/구독 기능을 구현하기 전에, AMQ는 MQTT 브로커에 연결될 필요가 있다. 게이트웨이 디바이스(301)는 IoT 디바이스(302)로부터 디바이스 데이터를 수신하고, 서버(303)로 상기 디바이스 데이터를 송신한다. 게이트웨이 디바이스(301) 및 서버(303) 간의 ㅇ연결이 비정상인 경우, 전송될 현재 디바이스 데이터는 AMQ의 메시지 큐에 퍼블리시되고; 연결이 정상 상태로 재개된 경우, 게이트웨이 디바이스(301)는 AMQ의 메시지 큐 내의 디바이스 데이터에 대해 구독하고, 대응하는 데이터 채널로부터 디바이스 데이터를 서버(303)로 송신한다.
단계 203: 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 정상 상태로 재개되면, 제1 메시지 큐 내의 디바이스 데이터는 제1 MQTT 채널을 통해 서버로 전송되고, 제2 메시지 큐 내의 디바이스 데이터는 제2 MQTT 채널을 통해 서버로 전송된다.
가능한 굿현에서, 2개의 MQTT 채널은 게이트웨이 디바이스와 서버 사이에 배치된다. 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 데이터 전송 상태가 정상인 경우, 게이트웨이 디바이스는 제1 MQTT 채널을 통해 제1 메시지 큐 내의 디바이스 데이터를 서버로 송신한다. 제2 메시지 큐의 히스토리컬 데이터에 대해서, 게이트웨이 디바이스는 먼저 제2 MQTT 채널이 설정(establish)되었는지 디텍트(detect)하고, 만일 제2 MQTT 채널이 설정된 경우, 제2 MQTT 채널을 통해 제2 메시지 큐 내의 디바이스 데이터를 서버로 송신하며, 만일 제2 MQTT 채널이 설정되지 않은 경우, 제2 MQTT 채널의 연결을 개시하고, 그리고 나서 제2 MQTT 채널을 통해 제2 메시지 큐 내의 디바이스 데이터를 서버로 송신한다. 제2 MQTT 채널은 히스토리컬 데이터만 업로드하는 채널이고, 상기 데이터는 채널 내에서 암호화된 방식으로 전송되는데, 이는 유출 또는 도난의 리스크를 줄여준다.
정리하면, 본 개시의 실시예에서, 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상인 경우, 전송될 데이터는 실시간 데이터 및 히스토리컬 데이터로 분리되고, 각각 서로 다른 메시지 큐들 내에 저장되어, 연결이 정상 모드로 재개된 경우 메시지 큐 내의 디바이스 데이터가 서로 다른 채널을 통해 서버로 업로드되는데, 이는 실시간 데이터의 업로드 정시성(timeliness)을 향상시키면서 데이터 정합성을 보장하고, 브레이크포인트 데이터를 보충적으로 업로드하는데 수동 개입(manual intervention)을 요구하지 않으며, 이를 통해 동작 단계를 단순화할 수 있다.
도 4를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법의 플로우차트가 도시된다. 이 실시예는 일예로서, 게이트웨이 디바이스에서 사용되는 방법을 선택하여 도시된 것이다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 401: 디바이스 데이터의 데이터 수신 모멘트(moment)가 수신되고, 여기에서 상기 데이터 수신 모멘트는 게이트웨이 디바이스가 디바이스 데이터를 수신하는 모멘트이다.
가능한 구현에서, IoT 디바이스에 의해 수집된 디바이스 데이터를 획득할 때 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터를 미리 정해진(predetermined) 포멧의 데이터 구조로 변환하고, 상기 데이터 구조는 데이터 수신 모멘트를 저장하기 위한 필드를 포함한다. 디바이스 데이터를 업로드하기 전에, 게이트웨이 디바이스는 먼저 상기 필드로부터 디바이스 데이터의 데이터 수신 시간을 판독한다.
단계 402: 데이터 수신 모멘트, 현재 모멘트, 예상 프로세싱 주기(duration) 및 전송 딜레이 쓰레시홀드(threshold)에 따라 디바이스 데이터의 데이터 타입이 결정되는데, 여기에서 상기 예상 프로세싱 주기는 상기 현재 모멘트로부터 전송 완료 모멘트까지의 예상 주기이고, 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드는 데이터 수신부터 전송 완료까지의 최대 딜레이이다.
예상 프로세싱 주기는 IoT 디바이스의 디바이스 데이터 타입, 데이터 볼륨, 네트워크 대역폭 등의 팩터(factor)들에 기초하여 게이트웨이 디바이스에 의해 결정되고 획득되며, 예상 프로세싱 주기는 현재 모멘트로부터 전송 성공 모멘트까지 디바이스 데이터에 대해 소요되는(desired) 주기이다. 전송 딜레이 쓰레시홀드는 디바이스 데이터 타입 및 히스토리컬 전송 기록(record)에 기초하여 게이트웨이 디바이스에 의해 획득되고, 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드는 데이터 수신부터 전송 완료까지의 최대 딜레이이다. IoT 디바이스의 디바이스 데이터를 수신할 때, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 데이터 수신 시간을 수집하고, 대응하는 예상 프로세싱 주기 및 전송 딜레이 쓰레시홀드를 획득하며, 현재 모멘트에 기초하여 상기 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정한다.
가능한 구현에서, 프로세스는 다음의 단계들을 포함할 수 있다:
1. 디바이스 데이터의 예상 전송 주기는 데이터 수신 모멘트, 현재 모멘트, 및 예상 프로세싱 주기에 따라 결정된다.
대안적으로, 예상 프로세싱 주기는 프리셋되고(preset), 현재 네트워크 조건, 제1 MQTT 채널의 데이터 전송 속도, 및 데이터 전송 큐 내 디바이스 데이터의 볼륨 등의 팩터들에 기초하여 게이트웨이 디바이스에서 결정되는데, 다시 말하면, 현재 모멘트로부터 전송 완료 모멘트까지 예상된 주기이다. 게이트웨이 디바이스는 데이터 수신 모멘트, 현재 모멘트, 및 예상 프로세싱 주기에 따라 디바이스 데이터의 예상 전송 주기를 결정한다.
개략적으로, 현재 모멘트가 10:00:10이고, 데이터 수신 모멘트가 10:00:08이고 예상 프로세싱 주기가 1초인 디바이스 데이터에 대해, 예상 전송 주기는 3초이다.
2. 예상 전송 주기가 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 더 크면, 디바이스 데이터는 히스토리컬 데이터 타입으로 결정된다.
게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 예상 전송 주기와 전송 딜레이 쓰레시홀드를 비교하고, 비교 결과에 따라 디바이스 데이터의 데이터 타입을 히스토리컬 데이터 타입 및 실시간 데이터 타입으로 구분하며, 예상 전송 주기가 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 큰 경우 디바이스 데이터는 히스토리컬 데이터 타입이다.
개략적으로, 게이트웨이 디바이스는 전송 딜레이 쓰레시홀드를 2초로 프리셋하고, 현재 모멘트가 10:00:10이고, 데이터 수신 모멘트가 10:00:08이고 예상 프로세싱 주기가 1초인 디바이스 데이터에 대해, 예상 전송 주기는 3초이다. 이는 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 크고, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터가 히스토리컬 데이터 타입이라고 결정한다.
3. 예상 전송 주기가 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 작으면, 디바이스 데이터는 실시간 데이터 타입이다.
디바이스 데이터의 예상 전송 주기가 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 작으면, 디바이스 데이터의 예상 전송 주기는 실시간 데이터의 범위 내에 있고, 즉, 데이터는 실시간 데이터 타입이다.
개략적으로, 게이트웨이 디바이스는 전송 딜레이 쓰레시홀드를 2초로 프리셋하고, 현재 모멘트가 10:00:10이고, 데이터 수신 모멘트가 10:00:10이고 예상 프로세싱 주기가 1초인 디바이스 데이터에 대해, 예상 전송 주기는 1초이다. 이는 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 작고, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터가 실시간 데이터 타입이라고 결정한다.
가능한 구현에서, 하나의 게이트웨이 디바이스가 다수의 IoT 디바이스들에 의해 수집된 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 서버로 업로드한다. 획득(acquisition) 디바이스들은 서로 다르므로, 그들의 디바이스 데이터의 데이터 구조, 데이터 볼륨, 및 전송에 소모되는 네트워크 리소스 등은 또한 서로 다르다. 따라서, 단계 402 이전에, 게이트웨이 디바이스는, 디바이스 데이터의 데이터 프로세싱 난이도(difficalty) 및 프리셋 대응 관계(preset corresponding relationship)에 따라 상기 디바이스 데이터에 대응하는 상기 예상 프로세싱 주기 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드를 결정하고, 대응적으로 게이트웨이 디바이스는 후속적으로, 디바이스 데이터에 대응하는 예상 프로세싱 주기 및 전송 딜레이 쓰레시홀드에 따라 디바이스 데이터가 실시간 데이터 또는 히스토리컬 데이터에 속하는지 결정하는데, 상기 프리셋 대응 관계는 상기 데이터 프로세싱 난이도, 상기 예상 프로세싱 주기, 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드 간의 대응 관계를 포함한다.
개략적으로, 수집된 데이터가 방대하고, 복잡한 데이터 구조 및 긴 전송 시간을 갖는 획득 장치에 대해, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 예상 프로세싱 주기를 T1으로, 전송 딜레이 쓰레시홀드를 T2로 세팅하고, 수집된 데이터의 양이 작거나 짧은 전송 시간을 갖는 획득 장치에 대해, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 예상 프로세싱 주기를 T3로, 전송 딜레이 쓰레시홀드를 T4로 세팅한다. 후자의 데이터 프로세싱 난이도는 전자의 그것보다 작고, T2는 T4 보다 크다.
단계 403: 실시간 데이터 타입의 디바이스 데이터는 메시지 지향 미들웨어의 제1 메시지 큐에 저장되고, 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터는 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장된다.
단계 403의 구현에서, 단계 202가 참조되고, 본 실시예에서 다시 기술되지 않는다.
단계 404: 게이트웨이 디바이스 및 서버 간의 연결이 정상 상태로 재개되는 경우, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터의 데이터 타입은 미리 정해지고, 제1 메시지 큐의 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터는 제2 메시지 큐로 전달된다.
게이트웨이 디바이스 및 서버 간의 연결이 정상 상태로 재개되는데 일정 주기의 시간이 소요되므로, 비정상적 연결 이전의 실시간 데이터는 히스토리컬 데이터로 변환될 수 있다. 따라서, 게이트웨이 디바이스 및 서버 간의 연결이 정상 상태로 재개되는 경우, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터의 데이터 타입은 다시 결정되고, 히스토리컬 데이터가 있으면 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터는 제2 메시지 큐로 전달된다.
개략적으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 게이트웨이 디바이스는 전송 딜레이 쓰레시홀드를 2초로 프리셋하고, 채널 연결이 비정상이 되는 모멘트가 10:00:08이고, 연결이 정상 상태로 재개되는 모멘트가 10:00:10 이며, 예상 프로세싱 주기가 1초면, 연결이 비정상인 경우의 예상 전송 주기는 1초가 되고, 디비아스 데이터는 실시간 데이터 타입이며, 연결이 정상 상태로 재개된 경우 예상 전송 시간은 3초이다. 이는 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 크고, 디바이스 데이터는 히스토리컬 데이터 타입이 되고, 그러면 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터를 제2 메시지 큐로 전달한다.
또 다른 가능한 구현에서, 단계 404는: 모든(every) 미리 결정된 시간 구간에 대해 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터의 데이터 타입을 재결정(re-dertermine)하고, 제1 메시지 큐의 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터를 제2 메시지 큐로 전달하는 단계로 더 대체될 수 있다.
게이트웨이 디바이스 및 서버 간의 연결이 비정상인 경우, 게이트웨이 디바이스는, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터가 dsuruf이 정상 상태로 재개된 경우 대응 채널로부터 즉각적으로 업로드하기 위해 디바이스 데이터의 데이터 타입을 여전히(still) 결정할 수 있고, 게이트웨이 디바이스는 모든 미리 결정된 시간 구간에 대해 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터의 데이터 타입을 재결정하고, 제1 메시지 큐의 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터를 제2 메시지 큐로 전달한다.
단계 405: 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터는 제1 큐 컨섬션(consumption) 빈도에 따라 제1 MQTT 채널을 통해 서버로 전송된다.
제1 MQTT 채널 연결이 정상 상태로 재개된 후, 게이트웨이 디바이스는, 제1 큐 내의 실시간 데이터의 컨섬션 빈도에 따라 제1 MQTT 채널을 통해 메시지-지향 미들웨어 내의 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터를 서버로 전송한다.
가능한 구현에서, 하나의 게이트웨이 디바이스는 다수의 IoT 디바이스와 연결되고, 수신된 디바이스 데이터는 다수의 타입을 갖으므로, 제1 메시지 큐의 제1 큐 컨섬션 빈도는 각 모멘트에서 변할 수 있고, 예를 들어, IoT 디바이스 A에 의해 수집된 디바이스 데이터가 중앙화 방식(in centralized manner)으로 전송되는 경우, 제1 큐 컨섬션 빈도는 1시간에 1800이고, IoT 디바이스 B에 의해 수집된 디바이스 데이터가 중앙화 방식으로 전송되고, 데이터 볼륨이 작은 경우, 제1 큐 컨섬션 빈도는 1시간에 1000이다.
단계 406: 제2 메시지 큐의 제2 큐 컨섬션 빈도는 제1 큐 컨섬션 빈도 및 연결 대역폭에 따라 결정되고, 여기에서 상기 제1 큐 컨섬션 빈도 및 상기 제2 큐 컨섬션 빈도에 대응하는 전체 점유(occupied) 대역폭은 연결 대역폭보다 작다.
제1 MQTT 채널 및 제2 MQTT 채널은 동일한 네트워크 환경에서 디바이스 데이터를 전송하고, 전체 점유 대역폭은 우선권을 갖으므로, 히스토리컬 데이터의 전송은 실시간 데이터의 전송 속도에 영향을 줄 수 있다. 실시간 데이터가 정상 속도에 따라 서버로 우선(preferentially) 전송되도록 보장하기 위해서, 게이트웨이 디바이스는 제1 큐 컨섬션 빈도 및 연결 대역폭에 따라 제2 메시지 큐의 제2 큐 컨섬션 빈도를 결정한다.
가능한 구현에서, 사용자는 제2 큐 컨섬션 빈도와 제1 큐 컨섬션 빈드 및 연결 대역폭과의 관계를 프리셋하여, 제2 큐 컨섬션 빈도가 제1 큐 컨섬션 빈도의 변화에 따라 동적으로 조정되도록 할 수 있다.
개략적으로, 현재 타임 주기 내에서, 연결 대역폭에서 허용하는 가장 높은 메시지 큐 컨섬션 빈도는 1시간에 2000이다. IoT 디바이스 A에 의해 수집된 디바이스 데이터가 중앙화 방식으로 전송되는 경우, 제1 큐 컨섬션 빈도는 1시간에 1800이고, 그러고 나서(then) 게이트웨이 디바이스는 제2 큐 컨섬션 빈도를 1시간에 200을 넘지 않도록 조정하고; IoT 디바이스 B에 의해 수집된 디바이스 데이터가 중앙화 방식으로 전송되고 데이터 볼륨이 작은 경우, 제1 큐 컨섬션 빈도는 1시간에 1000이고, 그리고 나서 게이트웨이 디바이스는 제2 큐 컨섬션 빈도를 1시간에 1000이 넘지 않도록 조정한다.
단계 407: 제2 메시지 큐의 디바이스 데이터는, 제2 큐 컨섬션 빈도에 따라 제2 MQTT 채널을 통해 서버로 전송된다.
제1 큐 컨섬션 빈도 및 연결 대역폭에 따라 현재 제2 큐 컨섬션 빈도를 결정한 후, 게이트웨이 디바이스는 제2 큐 컨섬션 빈도에 따라 제2 MQTT 채널을 통해 서버로 제2 메시지 큐의 히스토리컬 데이터를 송신하고, 이를 통해 실시간 데이터가 우선적으로(preferentially) 업로드되는 것을 보장한다.
본 개시의 실시예에서, 서로 다른 IoT 디바이스들의 디바이스 데이터에 대해, 히스토리컬 데이터 및 실시간 데이터는 실제 요구에 따라 분리되고, 제2 큐 컨섬션 빈도는 실시간 데이터의 제1 큐 컨섬션 빈도에 따라 결정되고; 실시간 데이터가 우선적으로 전송된다는 조건 하에서, 히스토리컬 데이터는 제2 MQTT 채널을 통해 서버로 송신되는데, 이는 정합성(integrity) 및 데이터의 정시성을 보장한다는 전제 하에서 데이터 프로세싱 및 전송 효율을 개선한다.
상술한 실시예에서, 디바이스 데이터는, 실시간 데이터가 우선 전송되는, 다시 말하면, 히스토리컬 데이터가 실시간 데이터의 우선 전송 보장이라는 전체 하여서 업로드되는, 전송 모드에서 전송되고, 조금 더 엄격한 획득 타임 시퀀스를 요구하는 몇 데이터들에 대해, 브레이크포인트(breakpoint) 재개 모드는 서버에 의해 수집된 디바이스 데이터의 타임 시퀀스가 뒤섞이도록(disordered) 할 수 있다. 따라서, 도 6을 참조하면, 가능한 구현에서, 단계 401 이전에, 다음의 단계가 또한 포함된다.
단계 408: 디바이스 데이터의 브레이크포인트 재개 모드가 수집된다.
가능한 구현에서, 서로 다른 IoT 디바이스들에 대해, 사용자는 실제 요구에 따라 서로 다른 브레이크포인트 재개 모드를 설정할 수 있고, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터를 전송하기 전에 디바이스 데이터의 브레이크포인트 재개 모드를 먼저 수집한다.
단계 409: IoT 디바이스에 의해 송신된 디바이스 데이터의 데이터 타입은, 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상이고 제1 브레이크포인트 재개 모드가 채용된 경우 결정되고, 여기에서 제1 브레이크포인트 재개 모드는 실시간 데이터가 우선적으로 전송되는 전송 모드이다.
게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 브레이크포인트 재개 모드에 기초하여 대응 전송 모드를 채용한다. 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 정상인 경우, 디바이스 데이터는 제1 MQTT 채널을 통해 서버로 송신되고; 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상인 경우, 현재 디바이스 데이터가 제1 브레이크포인트 재개 모드를 채용하고 있다면 이의 데이터 타입이 결정되고, 단계 401 내지 407이 수행된다.
단계 410: 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상이고, 제2 브레이크포인트 재개 모드가 채용된 경우, 디바이스 데이터는, 디바이스 데이터의 데이터 수신 모멘트에 기초하여 선입선출(first in first out) 원칙에 따라 제1 메시지 큐에 저장되고, 여기에서 제2 브레이크포인트 재개 모드는 수신 타임 시퀀스에 따라 데이터가 업로드되는 전송 모드이다.
게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상인 경우, 엄격한 타임 시퀀스를 요구하는 몇 디바이스 데이터들에 대해, 게이트웨이 디바이스는 전송을 위해 제2 브레이크포인트 재개 모드를 채용하고, 즉, 디바이스 데이터의 데이터 수신 모멘트에 따라, 디바이스 데이터는 엄격한 시퀀스 순서로 AMQ의 제1 메시지 큐 내에 저장된다.
단계 411: 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 정상 상태로 재개된 경우, 제1 메시지 큐 내의 디바이스 데이터는 제1 MQTT 채널을 통해 전송된다.
게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 정상 상태로 재개된 경우, 제1 메시지 큐 내의 디바이스 데이터는 제1 MQTT 채널을 통해 서버로 먼저 전송되고, 이 주기 동안 수신된 데이터는 전송 큐 선상에서 대기한다. 제1 메시지 큐 내의 선입선출 모드의 디바이스 데이터가 모두 성공적으로 전송된 경우, 나머지 디바이스 데이터는 연속적으로 전송된다.
단계 409 및 단계 410에서 411 사이의 어떠한 엄격한 순서도 없음에 주의해야 한다. 즉, 단계 409 및 단계 410에서 411은 동시에 수행될 수도 있고, 이는 본 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예에서, 사용자는 서로 다른 디바이스 데이터에 대한 실제 요구 조건에 따라 서로 다른 브레이크포인트 재개 모드를 설정할 수 있고; 데이터 획득 타임 시퀀스를 고려하지 않는 엄격한 데이터 정합성을 요구하는 디바이스 데이터에 대해, 실시간 데이터가 우선하는 브레이크포인트 재개 모드가 채용될 수 있고; 엄격한 데이터 획득 타임 시퀀스를 요구하는 디바이스 데이터에 대해, 선입선출 브레이크포인트 재개 모드가 채용될 수 있는데, 이는 사용자의 요구 조건을 충족시키고, 게이트웨이 디바이스에 의한 데이터 전송의 정시성을 개선한다.
위에서 설명한 실시예와 관련하여, 개략적인 예에서, IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 방법을 도시한 플로우차트가 도 7에 도시된다.
단계 701: 디바이스 데이터가 프리-프로세싱(pre-processed) 된다.
IoT 디바이스에 의해 수집된 디바이스 데이터를 수신할 때, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 구조를 컴퓨터 디바이스가 프로세싱할 수 있는 데이터 구조로 변환한다.
단계 702: 게이트웨이 디바이스와 서버 간 연결이 정상인지 여부가 디텍트된다.
연결이 비정상인 경우, 단계 703이 수행된다; 연결이 정상인 경우, 단계 708이 수행되고, 게이트웨이 디바이스는 현재 연결 상태에 따라 대응하는 데이터 전송 모드를 채용할(adopt) 필요가 있다.
단계 703: 브레이크포인트 재개 모드가 결정된다.
브레이크포인트 재개 모드가 선입선출 모드이면, 단계 705가 수행된다; 브레이크포인트 재개 모드가 실시간 우선 모드이면, 단계 704가 수행되고, 그 다음 단계 705가 수행된다. 서로 다른 IoT 디바이스들에 대해, 사용자는 실제 요구에 따라 서로 다른 브레이크포인트 재개 모드를 설정할 수 있다. 디바이스 데이터를 전송하기 전에, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 브레이크포인트 재개 모드를 먼저 획득한다.
단계 704: 디바이스 데이터의 데이터 타입이 결정된다.
브레이크포인트 재개 모드가 실시간 우선(priority) 모드이면, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터가 실시간 데이터 또는 히스토리컬 데이터 어디에 속하는지 결정할 필요가 있고, 데이터 타입에 따라 대응하는 전송 모드를 채용한다.
단계 705: 디바이스 데이터는 메시지-지향 미들웨어에 저장된다.
게이트웨이 디바이스는, 디바이스 데이터의 데이터 타입에 따라 메시지-지향 미들웨어의 대응하는 메시지 큐 내에 디바이스 데이터를 저장하고, 디바이스 데이터를 선입선출 모드로, 실시간 데이터 타입의 디바이스 데이터를 메시지-지향 미들웨어의 제1 메시지 큐에 브레이크포인트 재개 모드로 저장하며, 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터를 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장한다.
단계 706: 디바이스 데이터는 연결이 재개된 후 대응 채널로부터 업로드된다.
게이트웨이 디바이스와 서버 간 연결이 정상 상태로 재개된 이후, 제1 메시지 큐 내 선입선출 모드의 디바이스 데이터에 대해, 제1 MQTT 채널을 통해 우선적으로 전송되고, 그 다음 후속의 수집된 디바이스 데이터가 전송되고; 실시간 우선 모드의 디바이스 데이터에 대해, 데이터 타입이 재결정되고, 히스토리컬 데이터가 제2 MQTT 채널로부터 송신되고, 실시간 데이터는 제1 MQTT 채널로부터 송신된다.
단계 707: 브레이크포인트 재개 모드가 결정된다.
게이트웨이 디바이스 및 서버 간 연결이 정상인 경우, 게이트웨이 디바이스는 디바이스 데이터의 브레이크포인트 재개 모드를 수집할 필요가 또한 있다. 브레이크포인트 재개 모드는 실시간 우선 모드이고, 단계709는 단계 708이 수행된 이후 수행되고; 브레이크포인트 재개 모드가 선입선출 모드이면, 단계 709가 수행된다.
단계708: 디바이스 데이터의 데이터 타입이 결정된다.
브레이크포인트 재개 모드가 실시간 우선 모드이면, 디바이스 데이터가 실시간 데이터 또는 히스토리컬 데이터 중 어디어 속하는지 결정된다. 데이터 타입이 히스토리컬 데이터이면, 단계 705가 수행되고; 데이터 타입이 실시간 데이터이면, 단계 709가 수행된다.
단계 709: 디바이스 데이터가 대응 채널로부터 업로드된다.
선입선출 모드의 디바이스 데이터에 대해, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터가 우선적으로 전송되고, 그 다음 후속적으로 수집된 디바이스 데이터가 전송된다. 실시간 우선 모드의 디바이스 데이터에 대해, 히스토리컬 데이터는 제2 MQTT 채널로부터 송신되고, 실시간 데이터는 제1 MQTT 채널로부터 송신된다.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 IoT 시스템에서 데이터를 전송하는 장치의 구조적 블록 다이어그램이다. 장치는 상술한 실시예에 기술한 게이트웨이 디바이스에 구성될 수 있다. 도 8에 도시된 것과 같이, 장치는:
제1 결정 모듈(801), 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, IoT 디바이스에 의해 송신되는 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하도록 구성되고, 상기 데이터 타입은 실시간 데이터 타입 및 히스토리컬(historical) 데이터 타입을 포함한다;
제 1 저장 모듈(802), 실시간 데이터 타입의 디바이스 데이터를 메시지-지향(oriented) 미들웨어(middleware)의 제1 메시지 큐(queue)에 저장하고, 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터를 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장하도록 구성된다; 및
제1 전송 모듈(803), 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 상기 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터를 제1 MQTT 채널을 통해 서버로 전송하고, 제2 메시지 큐의 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 서버로 전송하도록 구성된다.
선택적으로, 제1 결정 모듈(801)은 아래를 포함한다:
수집 유닛, 디바이스 데이터의 데이터 수신 모멘트를 수집하도록 구성되고, 상기 데이터 수신 모멘트는 게이트웨이 디바이스가 디바이스 데이터를 수신하는 모멘트이다; 및
제1 결정 유닛, 데이터 수신 모멘트, 현재 모멘트, 예상 프로세싱 주기(duration), 및 전송 딜레이 쓰레시홀드(threshold)에 따라 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하도록 구성되고, 상기 예상 프로세싱 주기는 상기 현재 모멘트로부터 전송 완료 모멘트까지의 예상 주기이고, 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드는 데이터 수신부터 전송 완료까지의 최대 딜레이이다.
선택적으로, 상기 제1 결정 유닛은 아래를 위해 더 구성된다:
데이터 수신 모멘트, 현재 모멘트, 및 예상 프로세싱 주기에 따라 디바이스 데이터의 예상 전송 주기를 결정하고;
상기 예상 전송 주기가 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 큰 경우, 상기 디바이스 데이터는 상기 히스토리컬 데이터 타입이라고 결정하고; 및
상기 예상 전송 주기가 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 작은 경우, 상기 디바이스 데이터는 상기 실시간 데이터 타입이라고 결정한다.
선택적으로, 제1 결정 모듈(801)은 아래를 더 포함한다:
제2 결정 유닛, 디바이스 데이터의 데이터 프로세싱 난이도(difficalty) 및 프리셋 대응 관계(preset corresponding relationship)에 따라 상기 디바이스 데이터에 대응하는 상기 예상 프로세싱 주기 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드를 결정하고, 상기 프리셋 대응 관계는 상기 데이터 프로세싱 난이도, 상기 예상 프로세싱 주기, 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드 간의 대응 관계를 포함한다.
선택적으로, 제1 전송 모듈(803)은 아래를 포함한다:
제1 전송 유닛, 제1 큐 컨섬션(consumption) 빈도(frequency)에 따라 상기 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터를 제1 MQTT 채널을 통해 서버로 전송한다;
제3 결정 유닛, 제1 큐 컨섬션 빈도 및 연결 대역폭에 따라 제2 메시지 큐의 제2 큐 컨섬션 빈도를 결정하고, 상기 제1 큐 컨섬션 빈도 및 상기 제2 큐 컨섬션 빈도에 대응하는 전체 점유(occupied) 대역폭은 상기 연결 대역폭보다 작다; 및
제2 전송 유닛, 제2 큐 컨섬션(consumption) 빈도(frequency)에 따라 제2 메시지 큐의 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 서버로 전송한다.
선택적으로, 장치는 아래를 더 포함한다:
제2 결정 모듈, 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터의 데이터 타입을 재결정하고, 제1 메시지 큐의 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터를 제2 메시지 큐로 전달한다; 또는
제3 결정 모듈, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터의 데이터 타입을 미리 정해진 시간 구간마다(every predetermined time interval) 재결정하고; 제1 메시지 큐의 히스토리컬 데이터 타입의 디바이스 데이터를 제2 메시지 큐로 전달한다.
선택적으로, 제1 결정 모듈(801)은 아래를 더 포함한다:
제4 결정 유닛, 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)이고 제1 브레이크포인트(breakpoint) 재개 모드가 채택된 경우, IoT 디바이스에 의해 송신되는 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하고, 상기 제1 브레이크포인트 재개 모드는 상기 실시간 데이터가 우선적으로(preferentially) 전송되는 전송 모드이다.
장치는 아래를 더 포함한다:
제2 저장 모듈, 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)이고 제2 브레이크포인트(breakpoint) 재개 모드가 채택된 경우, 디바이스 데이터의 데이터 수신 모멘트에 기초하여, 선입선출 원칙(first in first out principle)에 따라, 디바이스 데이터를 제1 메시지 큐에 저장하도록 구성되고, 상기 제2 브레이크포인트 재개 모드는 수신 타임 시퀀스에 따라 업로드되는 데이터의 전송 모드이다; 및
제2 전송 모듈, 게이트웨이 디바이스와 서버 간의 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 제1 메시지 큐의 디바이스 데이터를 제1 MQTT 채널을 통해 전송하도록 구성된다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 게이트웨이 디바이스의 개략적인 구조 다이어그램이 도시된다. 이 실시예의 게이트웨이 디바이스는 하나 또는 그 이상의 다음의 컴포넌트를 포함할 수 있다: 프로세서(901), 메모리(902), 및 네트워크 통신 컴포넌트(903).
프로세서(901)은 하나 또는 그 이상의 프로세싱 코어(core)를 포함할 수 있다. 프로세서(901)는 다양한 인터페이스 및 선들을 이용하여, 전체 터미널(901) 내에 다양한 부분들을 연결하고, 게이트웨이 디바이스의 다양한 기능을 실행하며, 메모리(902)에 저장된 명령어, 프로그램, 코드 세트 또는 명령어 세트를 구동 또는 실행시킴으로써 데이터를 프로세싱한다. 대안적으로, 프로세서(901)은, 디지털 신호 프로세싱(DSP), 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 및 프로그래머블 로직 어레이(PLA) 중 적어도 하나의 하드웨어 형식을 사용하여 구현될 수 있다. 프로세서(901)은 하나 또는 2개의 조합으로 된 중앙 처리 유닛(CPU), 모뎀, 및 기타들을 통합할 수 있다. CPU는 주로 운영체계 및 어플리케이션들 등을 프로세싱하고; 모뎀은 무선 통신을 프로세싱하는데 사용된다. 상술한 모뎀은 프로세서(901)에 통합되지 않고 단일 통신 칩으로 구현될 수 있음이 이해될 것이다.
메모리(902)는 랜덤 억세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있고, 리드 온리 메모리(ROM)을 또한 포함할 수 있다. 대안적으로, 메모리(902)는 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 메모리(902)는 명령어, 프로그램, 코드, 코드 세트, 또는 명령어 세트를 저장하는데 이용될 수 있다. 메모리(902)는 메모리 프로그램 영역 및 메모리 데이터 영역을 포함할 수 있고, 메모리 프로그램 영역은 운영체계를 구현하기 위한 명령어, 적어도 하나의 기능을 구현하기 위한 명령어, 상술한 다양한 방법 실시예들을 구현하기 위한 명령어들 등을 저장할 수 있다. 스토리지 데이터 영역은, 사용되는 게이트웨이 디바이스에 의해 생성된 데이터 등을 또한 저장한다.
네트워크 통신 컴포넌트(903)은 게이트웨이 디바이스와 다른 디바이스들 간의 유선 또는 무선 통신을 위해 사용된다. 게이트웨이 디바이스는 Wi-Fi, 2G, 3G, 1G, 5G, 또는 이들의 조합과 같은 통신 표준에 기초하여 무선 네트워크에 억세스할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 네트워크 통신 컴포넌트(903)는 브로드캐스트 채널을 통해 외부 브로드캐스트 관리 시스템으로부터 브로드캐스트 신호 또는 브로드캐스트 관련 정보를 수신한다. 예시적 실시예에서, 네트워크 통신 컴포넌트(903)는, 단거리 통신을 촉진하기 위한 근거리 무선 통신(Near Field Communication:NFC) 모듈을 또한 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예는, 프로세서에 의해 로드되고 실행되어, 상기의 실시예들에서 설명한 것과 같은 IoT 시스템 내의 데이터 전송 방법을 구현하기 위한 적어도 하나의 명령어를 저장하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 더 제공한다.
본 개시의 실시예는, 프로세서에 의해 로드되고 실행되어, 상기의 실시예들에서 설명한 것과 같은 IoT 시스템 내의 데이터 전송 방법을 구현하기 위한 적어도 하나의 명령어를 저장하는, 컴퓨터 프로그램 제품을 더 제공한다.
본 분야에서 통상의 지식을 가지는 자는, 위에서 설명한 하나 또는 그 이상의 예들, 본 개시의 실시예들에서 기술한 기능들은, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 여하한 조합으로 구현될 있다는 점을 이해할 것이다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 이러한 기능들은 컴퓨터 판독가능 기록 매체 내에 저정되거나 또는 컴퓨터 판독가능 기록 매체 상에서 하나 또는 그 이상의 명령어 또는 코드로서 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함하고, 상기 통신 매체는 한 장소에서 다른 곳으로 컴퓨터 프로그램의 전송을 촉진하는 어떤 형태의 매체도 포함한다. 저장 매치는 일반 컴퓨터 또는 전용 컴퓨터에 의해 억세스 가능한 어떠한 가용 매체일 수 있다.
위에서 기술된 것은, 본 개시의 단순히 예시적인 실시예일 뿐이고, 본 개시를 제한하려는 의도가 아니다. 본 개시의 사상과 원리 내라면, 어떠한 수정, 등가적인 대체, 개선 등은 본 개시의 보호 범위 내에 속한다.

Claims (10)

  1. 사물 인터넷(Internet of things: IoT) 시스템에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 IoT 디바이스에 의해 서버로 송신되는 디바이스 데이터를 전송하도록 구성된 게이트웨이 디바이스에 적용되고, 상기 방법은,
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, 상기 IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하는 동작 - 상기 데이터 타입은 실시간 데이터 타입 및 히스토리컬(historical) 데이터 타입을 포함함 -;
    상기 실시간 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 메시지-지향(oriented) 미들웨어(middleware)의 제1 메시지 큐(queue)에 저장하고, 상기 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장하는 동작; 및
    상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제1 메시지 큐잉 텔레메트리 트랜스포트(Message Queuing Telemetry Transport: MQTT) 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작
    을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 결정하는 동작은:
    상기 디바이스 데이터의 데이터 수신 모멘트(moment)를 획득하는 동작 - 상기 데이터 수신 모멘트는 상기 게이트웨이 디바이스가 상기 디바이스 데이터를 수신하는 때의 모멘트임 -; 및
    상기 데이터 수신 모멘트, 현재(current) 모멘트, 예상 프로세싱 주기(expected processing duration) 및 전송 딜레이 쓰레시홀드(threshold)에 따라 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 결정하는 동작 - 상기 예상 프로세싱 주기는 상기 현재 모멘트로부터 전송 완료 모멘트까지의 예상 주기이고, 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드는 데이터 수신부터 전송 완료까지의 최대 딜레이임 -
    을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 수신 모멘트, 상기 현재(current) 모멘트, 상기 예상 프로세싱 주기(expected processing duration) 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드(threshold)에 따라 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 결정하는 동작은:
    상기 데이터 수신 모멘트, 상기 현재(current) 모멘트, 및 상기 예상 프로세싱 주기에 따라 상기 디바이스 데이터의 예상 전송 주기를 결정하는 동작;
    상기 예상 전송 주기가 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 큰 경우, 상기 디바이스 데이터는 상기 히스토리컬 데이터 타입이라고 결정하는 동작; 및
    상기 예상 전송 주기가 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드보다 작은 경우, 상기 디바이스 데이터는 상기 실시간 데이터 타입이라고 결정하는 동작
    을 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 수신 모멘트, 상기 현재(current) 모멘트, 상기 예상 프로세싱 주기(expected processing duration) 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드(threshold)에 따라 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 결정하는 동작 이전에, 상기 방법은:
    상기 디바이스 데이터의 데이터 프로세싱 난이도(difficalty) 및 프리셋 대응 관계(preset corresponding relationship)에 따라 상기 디바이스 데이터에 대응하는 상기 예상 프로세싱 주기 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드를 결정하는 동작 - 상기 프리셋 대응 관계는 상기 데이터 프로세싱 난이도, 상기 예상 프로세싱 주기, 및 상기 전송 딜레이 쓰레시홀드 간의 대응 관계를 포함함 -
    을 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제1 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작은:
    제1 큐 컨섬션(consumption) 빈도(frequency)에 따라 상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제1 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작;
    상기 제1 큐 컨섬션 빈도 및 연결 대역폭에 따라 상기 제2 메시지 큐의 제2 큐 컨섬션 빈도를 결정하는 동작 - 상기 제1 큐 컨섬션 빈도 및 상기 제2 큐 컨섬션 빈도에 대응하는 전체 점유(occupied) 대역폭은 상기 연결 대역폭보다 작음 -; 및
    상기 제2 큐 컨섬션(consumption) 빈도(frequency)에 따라 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작
    을 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제1 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하는 동작 이전에, 상기 방법은:
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 상기 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 재결정하고, 상기 제1 메시지 큐의 상기 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 제2 메시지 큐로 전달하는 동작; 또는
    상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 미리 정해진 시간 구간마다(every predetermined time interval) 재결정하고; 상기 제1 메시지 큐의 상기 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 제2 메시지 큐로 전달하는 동작
    을 포함하는 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, 상기 IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 결정하는 동작은:
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)이고 제1 브레이크포인트(breakpoint) 재개 모드가 채택된 경우, 상기 IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 타입을 결정하는 동작 - 상기 제1 브레이크포인트 재개 모드는 상기 실시간 데이터가 우선적으로(preferentially) 전송되는 전송 모드임 -
    를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)이고 제2 브레이크포인트(breakpoint) 재개 모드가 채택된 경우, 상기 디바이스 데이터의 상기 데이터 수신 모멘트에 기초하여, 선입선출 원칙(first in first out principle)에 따라, 상기 디바이스 데이터를 상기 제1 메시지 큐에 저장하는 동작 - 상기 제2 브레이크포인트 재개 모드는 수신 타임 시퀀스에 따라 업로드되는 데이터의 전송 모드임 -; 및
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 상기 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 상기 제1 MQTT 채널을 통해 전송하는 동작
    을 더 포함하는 방법.
  8. 사물 인터넷(Internet of things: IoT) 시스템에서 데이터를 전송하는 장치에 있어서,
    상기 장치는 IoT 디바이스에 의해 서버로 송신되는 디바이스 데이터를 전송하도록 구성된 게이트웨이 디바이스에 적용되고. 상기 장치는,
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 연결이 비정상(abnormal)인 경우, 상기 IoT 디바이스에 의해 송신되는 상기 디바이스 데이터의 데이터 타입을 결정하도록 구성된 제1 결정 모듈 - 상기 데이터 타입은 실시간 데이터 타입 및 히스토리컬(historical) 데이터 타입을 포함함 -;
    실시간 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 메시지-지향(oriented) 미들웨어(middleware)의 제1 메시지 큐(queue)에 저장하고, 히스토리컬 데이터 타입의 상기 디바이스 데이터를 상기 메시지-지향 미들웨어의 제2 메시지 큐에 저장하도록 구성된 제1 저장 모듈; 및
    상기 게이트웨이 디바이스와 상기 서버 간의 상기 연결이 정상 상태(normal state)로 재개(resume)된 경우, 상기 제1 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제1 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하고, 상기 제2 메시지 큐의 상기 디바이스 데이터를 제2 MQTT 채널을 통해 상기 서버로 전송하도록 구성된 제1 전송 모듈
    을 포함하는 장치.
  9. 게이트웨이 디바이스에 있어서,
    프로세서; 및
    메모리
    를 포함하고,
    상기 메모리는 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트, 또는 명령어 세트를 저장하고, 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 정의된 상기 IoT 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 상기 방법을 수행하도록 상기 프로세서에 의해 로드되고 실행되는,
    게이트웨이 디바이스.
  10. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 있어서,
    적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트, 또는 명령어 세트를 저장하고, 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 정의된 상기 IoT 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 상기 방법을 수행하도록 프로세서에 의해 로드되고 실행되는,
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
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