사물인터넷 실제 구현하기 DeepDive

EMBARCADERO TECHNOLOGIES

사물인터넷 앱 개발 with RAD Studio

(Connected Apps)

커넥티드 앱을 개발하는 플랫폼 (윈도우와 다양한 디바이스)


발표자

• 김현수(험프리) • RAD Studio 에반젤리스트

• 데브기어 테크사이트 :

http://tech.devgear.co.kr/ • 블로그 : http://blog.hjf.pe.kr/ • Facebook : http://fb.com/hjfactory • [email protected]

http://tech.devgear.co.kr/

http://blog.hjf.pe.kr/

http://fb.com/hjfactory

mailto:[email protected]


Agenda

1:30 - 2:30 사물인터넷과 엔터프라이즈 • 사물인터넷이란?

• 사물인터넷 3대 주요기술

• 기업용 사물인터넷 구성

• 사물인터넷 활용사례

2:45 - 3:45 (데모)위험지역 경보 시스템

4:00 - 5:00 (데모)건강데이터 수집 및 기록 시스템

5:00 - 5:30 추가정보와 Q&A


엠바카데로 (Embarcadero Technologies)


엠바카데로 (Embarcadero Technologies)

• 1993년 설립

• 320만 고객 - 포춘 2000의 97%

• 35개+ 제품 수상 – 혁신을 지속

• 500명+ 직원 (29 개 국가)


사물인터넷과 RAD Studio


사물인터넷이란? – (1)

사물 + (인터 + 넷)

사물인터넷 정의

• 인간, 사물, 서비스가 상호 협력적으로 센싱,

네트워킹, 정보처리 등 지능적 관계를

형성하는 사물공간 연결망

무 유 유 New유 X 한국인터넷진흥원 「인터넷&시큐리티 이슈」6월호 http://www.kisa.or.kr/public/library/issue_View.jsp?mode=view&p_No=153&b_No=153&d_No=49


사물인터넷이란? – (2)

LGCNS 서비스 관점의 IoT를 말하다(blog.lgcns.com/758)


사물인터넷 3대 주요 기술

1. 센싱기술 – 센싱 : 주위 환경으로부터 정보 취득

– 스마트 센서/기기 : 표준화된 인터페이스 제공

2. 유/무선 네트워크 기술 – WiFi, 3G/4G/LTE, Bluetooth, ZigBee, RFID 등

– 스마트 디바이스의 활용

3. IoT 서비스 인터페이스 기술 – 정보를 센싱, 가공/추출/처리, 저장, 판단, 상황인식,

보안/프라이버시 보호, 인증/인가 등

– 응용 서비스와 연동하는 역할 수행

– 미들웨어, 오픈 플랫폼, 데이터마이닝 기술 등 서비스 수행을 위한 인터페이스의 역할

한국인터넷진흥원 「인터넷&시큐리티 이슈」6월호 http://www.kisa.or.kr/public/library/issue_View.jsp?mode=view&p_No=153&b_No=153&d_No=49


사물인터넷 시대의 도래 • 장비 중심의 M2M 서비스 중심 사물인터넷

• 수직적 시장 수평적 시장

LGCNS 서비스 관점의 IoT를 말하다(blog.lgcns.com/758)


기업용 사물인터넷 구성

IoT 서비스 서버 • 사용자 인증 • API 호스팅 • 기업 데이터 액세스 • 데이터 저장소 • IOT 디바이스 접근 통제 • WiFi/Bluetooth 브리지 • 푸쉬 알림

IoT 리피터

모든 클라우드 서비스

기업 내의 모든 데이터와 서비스

사물인터넷 3대 주요 기술 1. 센싱 기술 2. 유무선 네트워크 기술 3. IoT 서비스 인터페이스 기술

멀티 디바이스 앱


IoT 서비스 서버

센싱: Connecting to All Things

리피터


Connecting to All Things

RTL

컴포넌트 Framework

BT Speaker

Google Glass

Samsung TV

Wireless Scale

Carplay

XML

Device Profiles (100’s to 1000’s)


사물인터넷 통신기술 통신기술 블루투스 WiFi

연결 장비 비콘 블루투스 센서/장비 (클래식 블루투스, 블루투스LE)

WiFi 인터페이스 장비 (REST API, TCP/IP, UDP, …)

구조

특징 실내외 위치기반 서비스(LBS) 제공 가능 블루투스 LE 기반

최근 모바일/PC 장비에서 블루투스 지원 기타 장비에는 모듈 추가가능

범용적인 인터넷환경에서 프로토콜 제공



리피터

멀티 디바이스 앱 개발


$

Future 델파이 or C++

파이어몽키 프레임워크

단일 팀

단일 코드베이스

RAD 스튜디오로 멀티-디바이스를 실현


찬성 네이티브 UX 네이티브 성능 보안

반대 다중의 코드베이스 중복된 여러 팀 개발/운영 비용 상승

찬성 단일 팀 개발 비용 절감 신속한 시장 대응

반대 스크립트 성능 이슈 네이티브가 아닌 UX 보안 취약

앱 개발 툴 선택지

벤더사 개발툴 웹 기술 기반 툴 멀티-디바이스 순수 네이티브 Embarcadero

Apple Google

Microsoft

단일 디바이스

멀티 디바이스

스크립트, VM 네이티브

HTML5 / JavaScript


하나의 코드, 하나의 팀, 하나의 스케줄

• 멀티 디바이스 앱 개발

–하나의 코드

–하나의 팀

–하나의 스케줄

예산


Embarcadero,

XCode

Appcelerator,

HTML5, Sencha,

Kendo, Edge,

PhoneGap, Corona

Xamarin,

Dalvik

Titanium.Geolocation.distanceFilter =

.25;

Ti.Geolocation.purpose = "Callbacks

Are Your Friend”;

// make the API call

Ti.Geolocation.getCurrentPosition(func

tion(e) {

// do this stuff when you have a

position, OR an error

if (e.error) {

Ti.API.error('geo - current

position' + e.error);

return;

}

// got the location information

Ti.App.info('got a location

',JSON.stringify(e));

}); JavaScript

100100110010

011001001100

100110010011

001001100100

110010 ARM Binary

Bytecode IL

JavaScript 런타임인터프리

터

가상 머신 (VM) 런타임

네이티브 스크립트 가상머신


순수 네이티브로 컴파일된 코드 – 모바일의 경우

앱 소스 코드

파이어몽키 프레임워크

Cocoa SDK Native Developer

Kit

.app in IPA .so in APK


컴파일된 코드 vs 가상/스크립팅 코드

순수 네이티브 코드

ARM CPU ARM CPU

소프트웨어 가상 CPU 일명 가상 머신 (VM)

가상 코드

최적화: 앱은 미리 셋팅된 VM의 능력 이내로 제한

성능: 앱은 디바이스에서 동작하는 가상 머신소프트웨어 프로세스 내에서 작동 예측 가능성: 메모리가 자동 회수됨 - 꽉 차거나 VM 이 판단해서. 개발자가 판단하는 것이 아님.

사용자 경험 (UX) : 가상 앱들은 디바이스의 스펙에 대해 모름. 디바이스 제조사들(삼성, 애플 등)은 수많은 비용을 투자하여 엔지니어링, 튜닝함. 제한된 CPU, 베터리, 메모리에서 최대한 뛰어난 UX를 제공하기 위해 노력

vs

C, C++, Obj-C 델파이

HTML5/JavaScript, Java, .NET, Mono


FireUI

• 엠바카데로의 기술 컬렉션으로 하나의 화면(UI)을 서로 다른 모든 디바이스와 화면 비율에 적용

– UI 폼 디자이너

– MultiView 컴포넌트

– Behavior 서비스


멀티-디바이스 디자이너

• 마스터 폼 디자인

• 필요하면 특정 뷰를 생성 – 마스터 폼을 상속

• 단일 프로젝트의 단일 폼이 모든 디바이스에 적용 – UI 코드와 이벤트 처리 공유


TMultiView 컴포넌트

• 디바이스의 화면에 알맞게 마스터 목록과 메뉴를 표시


Behavior 서비스

• 개발자가 앱이 실행될 디바이스, OS, 화면 요소에 액세스할 수 있는 API

• MultiView 컴포넌트가 자동으로 화면에 반응할 수 있도록 하는 기반


RAD - 직접 보면서 개발



리피터

IoT Repeater, 서비스 인터페이스


IoT 리피터

• 리피터의 역할

1. 네트워크 브리지

2. 인증과 보안절차 수행

3. 실시간 판단

4. 운용에 필요한 인터페이스 제공

• EMS, WAS, 애플리케이션으로 구성


IoT 리피터


EMS 란 무엇인가?

엔터프라이즈 모빌리티 서비스는

미리 구현된 턴키 미들웨어 서버입니다:

• 사용자 관리와 인증

• 작성된 모듈을 커스텀 API로 오픈 (REST)

• 기업의 SQL 데이터베이스 액세스

• 모바일 임베디드와 서버 SQL 데이터 스토리지

• 사용자, 디바이스, API분석 통계를 제공하는 웹페이지


왜 EMS 인가?

• 모바일 솔루션은 기업이 집중하는 것에 대한 강력한 백엔드가 필요

• 턴키, 클라우드에 준비된 솔루션은 빠르고 쉽게 적용 가능

• 기업에서는 필수적인 요소들로 구성

– VAR의 입장에서는 고객의 공통 백엔드


엔터프라이즈 사설 클라우드 역할! EMS


EMS는 멀티-티어

32

• EMS Client: REST API, 임베디드 로컬 보안 데이터베이스

• EMS 서버 호스팅: 플러그인 패키지, EMS DB 사용

• EMS 패키지들은 기업 데이터베이스 / 클라우드 데이터와 소통


EMS 분석 기능

33


EMS 실제 사용

• RAD Studio를 가지고 만드십시요

– 서버 모듈 (server modules)

– 클라이언트 (모바일/데스트탑)

• 자체 호스팅

– 개별 클라우드 또는 전형적인 일반 서버

• 사용권(Licences)

– 사용자 기준 과금, 앱 무제한, 호출 무제한 (공지 횟수 무제한…)


EMS 의 새 기능들: XE8

• 푸쉬 공지(Push Notifications) 내장

• 외부 신임장 지원

– 예: 액티브 디렉토리 통합

• 데이터베이스 연결 풀링

• 웹 콘솔에서 데이터 익스포트

– 사용자/그룹 분석 향상

• 클라이언트 콘솔에서 사용자 계정 등을 관리 35


앱 테더링(App Tethering)


앱 테더링은?

• 동반자 앱 제작 – 손쉬운 구현으로 앱과 앱 연결 및 데이터 송수신

– 모바일과 데스크탑, 모바일과 모바일, 데스크탑과 데스크탑

• 자동 탐색 기능 제공 – 동일한 서브넷에서 접속대상 자동 탐색

– P2P 모델, IP 설정, 서버관리 등이 필요없음

• 블루투스 & WiFi 지원


사물인터넷 활용사례


활용사례 예시: 스마트 공장

39

EMS IOT Repeater

생산 라인

EMS IOT Repeater

Oracle

암호화된 데이터 IT

엔지니어의 태블릿

엔지니어의 폰

엔지니어의 스마트워치

생산 현황 표시

로봇

자재 창고

실내 온도 & 습도 센서

재고 관리 로봇

EMS 서버 • 사용자 인증 • API 호스팅 • 기업 데이터 액세스 • 안전한 데이터 저장소 • IOT 디바이스 접근 통제


활용사례 예시: 병원/의료영상 검사실

40

EMS IOT Repeater

아웃365 캘린더

대기실

EMS IOT Repeater

영상 검사실

Oracle


BAAS

의료진의 태블릿

환자의 폰

환자의 스마트워치

다음 환자 호출

대기시간 표시

Imaging Center Michael, Dr. Jones will See you now.

Close View

간호사실

EMS IOT Repeater

간호사 태블릿

MRI 스캐너



사물인터넷 활용사례 – 스마트 홈

• 홈 스마트 그리드 – 가전 기기의 전력관리

– 가정내 온도 및 습도관리

– 집 안의 에너지 데이터 관리 및 분석

• 가전의 사물 제어, 모니터링 – 전용 애플리케이션으로 제어, 모니터링

• 사물인터넷 제품 사례 – 경동나비엔: 스마트제어 보일러

– SK텔레콤: 공기측정기-에어큐브

– 네스트(구글): 스마트 온도조절장치, 연기감지기

– LGU+: IoT At Home(IoT 허브 단말기)


사물인터넷 활용사례 - 기타 • 국립 중앙박물관

– 위치기반 전시물 안내

– 누적된 관람정보로 동선안내

• 광화문 교보문고 비콘 서비스 – 매장 방문 시 행사 안내

– 구역 성격에 맞는 쿠폰 제공 등

• 미아방지 팔찌(리니어블)

• 스마트 약병(글로우캡)

• MIT 기숙사 화장실/세탁실 – 학생들에게 사용정보 제공

• IoT 자판기


사물인터넷 시나리오와 데모


공장관리자 화학물질 보관창고 작업자

스마트 공장> 위험지역 경보 시스템 시나리오

• 사전준비 – 작업자에게 업무용 앱 지급

– 위험지역: 비콘 설치

• 시나리오 – 위험지역 진입 시 작업자에게

경고

– 위험지역에 일정기간 머무른 경우 관리자 보고(사이렌)

• 얻을 수 있는 것 – 관리자는 작업자 이동기록을

파악해 작업 동선 조정

– 자재창고의 온도&습도 경고 등으로 확장 활용

실내 온도 & 습도 센서

Repeater

자재창고

Cloud


비콘(Beacon)

• TBeacon 컴포넌트 • iOS, 안드로이드, OS X 지원 • iBeacon 과 AltBeacon 표준

• Mode

• Standard • Alternative

• MonitorizedRegions

• 모니터링 대상 지역 등록


TBeacon 컴포넌트

• 비콘 지역 등록 • UUID: 서비스(비콘) 종류 • Major ID, Minor ID

• 개별 비콘 판별

• 블루투스 권한설정

• 안드로이드 만 • Bluetooth, Bluetooth Admin • Project Options > Uses

Permissions


TBeacon 컴포넌트 이벤트

• OnEnterRegion/OnExitRegion • 비콘 지역에 진입/퇴장 시

• OnBeaconEnter/OnBeaconExit • 특정 비콘에 진입/퇴장 시

• OnBeaconProximity • 비콘의 근접값 변경 시


TBeacon 컴포넌트 이벤트

Proximity 거리

Immediate ~ 20 cm

Near ~ 2 m

Far ~ 70 m

Away 범위 외

속성 내용

GUID: TGUID 비콘 종류

Major, Minor: Word 개별 비콘 판별 값

Rssi: Integer 수신강도

Distance: Double 비콘과의 거리

Proximity: TBeaconProximity

근접값

AddtionalData: TBytes (옵션)추가데이터

TBeaconProximity(근접값) IBeacon 속성

✓ 거리 값은 정확하지 않음(어떤 비콘이 가까운지 판별하는 용도로 사용할 것)


• 제품의 위치 찾기 • 알맞은 혜택 제시 • (충성도 높은) 고객들을 인식 하기

• 영업 팀의 경로 설정

• 쇼핑 지도 • 매출 증대 • 고객 만족과

소매점 사례 Use Case


위험지역 경보 시스템> 조명 제어하기

• 스마트 조명 제어 원리 – 제품 구성 : 브릿지 + 스마트 조명

– 브릿지가 REST API 제공

– 브릿지가 스마트 조명 제어

• 구현 순서 – 브릿지 IP 얻기

– 사용등록

– 조명 정보 조회

– 조명 제어

브릿지 스마트 조명

http://www.developers.meethue.com/documentation/getting-started

Philips Hue





REST 클라이언트

• 표준 웹 프로토콜(REST) 지원

• 기능별 독립 컴포넌트

– TRESTClinet

– TRESTRequest

– TRESTReponse

• JSON 데이터 자동분석

• REST Debugger: REST 분석툴

https://ko.wikipedia.org/wiki/REST




활용사례 예시: 병원/의료영상 검사실

52

EMS IOT Repeater

아웃365 캘린더

대기실

EMS IOT Repeater

영상 검사실

Oracle


BAAS

의료진의 태블릿

환자의 폰

환자의 스마트워치

다음 환자 호출

대기시간 표시

Imaging Center Michael, Dr. Jones will See you now.

Close View

간호사실

EMS IOT Repeater

간호사 태블릿

MRI 스캐너



환자 장비 진료실

스마트 병원> 건강 데이터 수집/기록 시스템 시나리오

• 사전준비 – 장착(팔찌 등)형 비콘 – 스마트 체중계와 연결된 IoT

리피터

• 시나리오 – 진료용 PC에서 IoT 리피터 연결 – 비콘을 장착한 환자 자동 인식 – 인식한 환자정보 표시 – 자동 측정정보 기록

• 얻을 수 있는 것 – 환자가 바뀌는 의료사고 예방 – 환자의 디바이스에 기록된

의료데이터 수집 – 기타 의료장비 등과 연결 및

수집/기록 장착형 비콘 스마트 체중계

심박센서

스마트 밴드

Cloud

진료용 PC

IOT Repeater


블루투스

• 블루투스

– 클래식 블루투스

– 블루투스 LE(Low Energy)

• 기기대 기기, 기기대 센서 직접연결

블루투스 : https://www.bluetooth.org/ko-kr/

https://www.bluetooth.org/ko-kr/






블루투스 기술 종류

클래식 블루트스 블루투스 LE(Low Energy)

• 블루투스 LE 보타 처리량이 뛰어나다. • 데이터 전송속도 2Mbps • 소비전력이 크다. • 표준 블루투스 프로파일(SPP, DUN,

PAN)에 근거한다. • 프로토콜은 최대 7 슬레이브로 제한된다.

• 소량의 데이터를 주기적 전송 시 적합 • 데이터 전송속도 100Kbps 미만 • 소비전력이 매우 적다. • GATT 프로파일에 근거한다. • 다수의 슬레이브를 지원한다. • 연결 시간이 짧고 페어링이 필요없다.


일반 속성 프로파일(GATT)

• 애플리케이션에서 표준 서비스 사용을 위해 서비스별로 정의된 값

• 표준 GATT(일반 속성 프로파일) 사양 – https://developer.bluetooth.org/gatt/servi

ces/Pages/ServicesHome.aspx

Bluetooth Base UUID : 00000000-0000-1000-8000-00805F9B34FB Heart Rate : 0000180D-0000-1000-8000-00805F9B34FB Heart Rate Measurement : 00002A37-0000-1000-8000-00805F9B34FB Body Sensor Location : 00002A38-0000-1000-8000-00805F9B34FB Wahoo Scale : 00001901-0000-1000-8000-00805F9B34FB Weight Characteristic : 00002B01-0000-1000-8000-00805F9B34FB

https://developer.bluetooth.org/gatt/services/Pages/ServicesHome.aspx

https://developer.bluetooth.org/gatt/services/Pages/ServicesHome.aspx


스마트 병원> 건강 데이터 수집 - 체중

• 사전 준비사항 – Servicee UUID

– Characteristic UUID

• 구현 순서 – 장치 발견

– 서비스 찾기

– 데이터 구독

– 수신 데이터 분석

Wahoo Scale


앱 테더링(App Tethering)?

• 앱과 앱을 손쉽게 연결하는 기술

• 양측에 컴포넌트 추가로 커뮤니케이션

– 자동탐색(별도 서버 불필요)

– 데이터 전달(문자열, 스트림)

– 비밀번호를 통한 인증

– 원격 명령 호출


추가정보


따라하기) 위험지역 경보 시스템#1

비콘을 이용해 위험지역 진입 경보앱 만들기 따라하기 사용기술 • 비콘으로 거리 인식 • 애니메이션으로 화면경고

• 사운드파일로 경보음 사용 http://tech.devgear.co.kr/413402

http://tech.devgear.co.kr/413402



클라우드 수화물 무게 기록

BALANCE BLUETOOTH SMART SCALE(WAHOO)

사용기술 • 블루투스 LE • 클라우드(BaaS)

http://blog.hjf.pe.kr/274




심장박동 모니터 • 사용기술: 블루투스 LE

http://docwiki.embarcadero.com/CodeExamples/XE8/en/Heart_Rate_Monitor_Sample




가정용 조명 컨트롤러

Philips Hue(Lights)

사용기술 • REST API(via WiFi) • JSON

http://blog.appmethod.com/developing-the-internet-of-things-philips-hue-lux-starter-kit http://blogs.embarcadero.com/davidi/2014/02/03/43493

http://blogs.embarcadero.com/davidi/2014/02/03/43493
























스마트 홈 컨트롤러

Z-Wave, VeraLite Home Controller

사용기술 • REST API(via WiFi) • JSON

http://blog.appmethod.com/developing-the-internet-of-things-kwikset-smartcode-deadbolt-and-veralite-smart-home-controller?cid=701G0000000tKqB




























RAD Studio - 앱 테더링 따라하기

앱테더링 기술로 데스크탑과 모바일 앱 자동 연결, 데이터(문자, 이미지) 송수신

사용기술 • 앱테더링 • VCL / 모바일 앱 개발





마무리 요약


마무리 요약

• 사물인터넷 – 인간, 사물, 서비스가 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보처리 등 지능적 관계를 형성하는 사물공간 연결망

• 사물인터넷 주요 3대 기술 – 센싱, 유/무선 네트워크, IoT 서비스 인터페이스

• 주요 연결 기술 – 블루투스(클래식, LE, 비콘), WiFi(REST API…)

• 연결의 중심은 모바일 – 모바일 개발은 한번에 개발하는 iOS, 안드로이드: RAD Studio


무료 평가판 다운로드

• http://www.devgear.co.kr/products/

http://www.devgear.co.kr/products/

http://www.devgear.co.kr/products/


교육안내

69

• http://devgear.co.kr/edu

http://devgear.co.kr/edu




도서안내

70

• 한 번에 개발하는 안드로이드/iOS 앱 with 델파이 – 1편, 2편

• 김원경, 김현수, 오상현 저

• http://www.devgear.co.kr/book/

• 전국 서점에서 만나보세요

• 대상

• 따라하기 과정을 통한 학습

• 모바일 개발을 시작하는 개발자

http://www.devgear.co.kr/book/


RAD Studio XE8이 제공하는 주요 혜택

윈도우, OS X, iOS, 안드로이드 등 멀티-디바이스를 개발하는 최고의

선택

커넥티드 앱을 개발 (윈도우와 다양한 디바이스)

블루투스, 앱 테더링, 비콘 등 사물인터넷을 바로 적용

턴키 서비스: 앱 애널리틱스,

EMS


질문 있으신가요? 지금이 기회입니다!

Software

사물인터넷 실제 구현하기 DeepDive