전력선 통신을 활용한 장치 가상화 기반 사물인터넷 제어 시스템 구현

Implementation of IoT Control System with Device Virtualization Based on Power Line Communication

본 논문에서는 서버와 장치 간 전력선 통신을 활용하여 사물인터넷을 제어하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 전력선 통신을 기반으로 하므로 Wi-Fi 등 무선 통신 기술을 주로 활용하는 기존의 시스템과 달리 별도의 제어 네트워크 구축을 요구하지 않는다. 또한 제안 시스템은 추상화된 사물인터넷 가상장치를 통해 실제 장치를 제어하므로, 장치의 종류와 특성에 구애받지 않는 동일한 제어 인터페이스를 사용할 수 있다는 특징을 갖는다. 본 논문에서는 서버가 이러한 가상장치를 생성하고, 이를 통해 실제 장치를 제어하도록 구현하였다. 그리고 서버와 실제 장치 간의 제어 메시지 전달을 위해서는 전력선 통신 기반의 프로토콜을 새롭게 설계 및 구현하여 적용하였다. 사용자가 서버에 웹 인터페이스를 통해 접속하여 장치들을 제어하고 각종 정보를 확인할 수 있도록 구현하였으며, 이를 기반으로 장치 전원 제어, 실시간 전력 소모 모니터링 등의 애플리케이션을 구현하여 제안 시스템의 기능을 검증하였다.

In this paper, we propose an IoT control system using power line communication technology. Since the proposed system uses power lines to communicate with IoT devices, it does not require a separate control network unlike most existing approaches generally using wireless communication technologies such as Wi-Fi. Also the proposed system has a feature that it controls various devices through a single interface without regard to their types and characteristics by abstracting those devices into common virtual devices. In our implementation, a control server creates and manages those virtual devices to control them. To deliver control messages among a server and real devices, we have designed and implemented a new message protocol appropriate for power line communications. A user can access our server through a web interface to control devices and obtain various useful information. We have also implemented some applications based on the proposed system such as device power control, realtime monitoring of power consumption and so on.