Upload
jongseok-choi
View
332
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
VbT Z 8W X
,*+/(+*
8PbT����������� ������������������ HcdSh����������� ������������������ ����������� ������������������ cT XVT c����������� ������������������ I E PcU a
8 cT cb
,
• ca SdRcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ cTa Tc����������� ������������������ U����������� ������������������ IWX Vb• IWX Z E PcU a
(����������� ������������������ 9TeT T c����������� ������������������ 8PbT����������� ������������������ ����������� ������������������ cT XVT RT����������� ������������������ I E PcU a
• HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX
(����������� ������������������ I 7a ZTa E PaU a(����������� ������������������ I 9TeXRT
K(����������� ������������������ I HTaeXRTb
• I 7a ZTa• I 8 ����������� ������������������ E PcU a• cT XVT RT����������� ������������������ 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ• I :g aTa
• H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ U a����������� ������������������ WTP cWRPaT• : TaVh����������� ������������������ SXbPVVaTVPcX ����������� ������������������ bhbcT
-
! ca SdRcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ I! IWX Z E PcU a
G PS����������� ������������������ P ����������� ������������������ U����������� ������������������ cTa Tc����������� ������������������ U����������� ������������������ IWX Vb
.
ECJ����������� ������������������ IWX Z E PcU a
/
ECJ IWX Z E PcU a ����������� ������������������ X a eX V����������� ������������������ X cT XVT RT– 9TeXRT����������� ������������������ ����������� ������������������ I 7a ZTa����������� ������������������ ����������� ������������������ X cT XVT c����������� ������������������ aTR V XcX ����������� ������������������ UaP Tf aZ ����������� ������������������ R dS����������� ������������������ QPbTS I bTaeXRT����������� ������������������ PcU a ����������� ������������������
eXbXQ T����������� ������������������ bTeXRT PZTa
I����������� ������������������ 7a ZTa
I 9TeXRT
8 dS QPbTS����������� ������������������ IbTaeXRT����������� ������������������ X cTVaPcX ����������� ������������������
T eXa T c
WiFi
Interaction with Device, Broker, Platform and cognitive framework
8 dS QPbTS����������� ������������������ IbTaeXRT����������� ������������������ PcU a
KXbXQ T����������� ������������������ I bTaeXRT����������� ������������������ PZX V����������� ������������������ c
I 7a ZTaX S a����������� ������������������ Xc aX V����������� ������������������ fXcW����������� ������������������
bT b aTS SPcP
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX
cT XVT RT����������� ������������������ R V XcXeT����������� ������������������
UaP Tf aZ
cT XVT RT����������� ������������������ R V XcXeT����������� ������������������ UaP Tf aZ
I aTb daRT����������� ������������������ P PVT T c c
I :g aTa
⑦
①
②③
④
⑤
⑥
0
! HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l ca SdRcX
• 6dc PcXR����������� ������������������ AXVWcX V����������� ������������������ 8 ca ����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX H88– 8 V XcXeT����������� ������������������ RWX ����������� ������������������ bT bTb����������� ������������������ bXcdPcX ����������� ������������������ X U a PcX ����������� ������������������ PUcTa����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ dbTa����������� ������������������
aTUTaT RT����������� ������������������ X ����������� ������������������ PSeP RT����������� ������������������ P S����������� ������������������ R ca b����������� ������������������ XVWcX Vb• J STa����������� ������������������ cWT����������� ������������������ bXcdPcX ����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ dbTb����������� ������������������ WPXa����������� ������������������ SahTa&����������� ������������������ cda b����������� ������������������ ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ IK&����������� ������������������ I 7a ZTa����������� ������������������ P S����������� ������������������
HXcdPcX ����������� ������������������ R V XcX ����������� ������������������ RWX ����������� ������������������ ad b����������� ������������������ Pdc PcXR����������� ������������������ XVWcX V����������� ������������������ R ca ����������� ������������������ Qh����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ aTUTaT RTb����������� ������������������ P aTPSh����������� ������������������ TPa TS
1
HUE$BulbHUE$AP
Cognitive$Chip(FPGA)
IoT Broker
Sensing$Power$Consumption$
Monitor(In$place$of$TV)
Hair$Dryer
ZigBee
I2C
PIR$Sensor
Current$Cost
DetectingThings Monitoring
SmartSituationCognitive
LightingControl
Notebook
IBMNodeRed
USB
USB
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l :gP T����������� ������������������ PRcX
• 6dc PcXR����������� ������������������ AXVWcX V����������� ������������������ 8 ca ����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX H88E G����������� ������������������ HT b a����������� ������������������ STcTRcb����������� ������������������ fTPcWTa����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ dbTb����������� ������������������ WPXa����������� ������������������ SahTa����������� ������������������ X ����������� ������������������ Ua c����������� ������������������ U����������� ������������������ cWT����������� ������������������ Xaa a
– HXcdPcX ����������� ������������������ + H TT ����������� ������������������ 4����������� ������������������ C ����������� ������������������ STeXRTb����������� ������������������ PaT����������� ������������������ dbTS&����������� ������������������ E G����������� ������������������ bT bX V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ Xb nc����������� ������������������ bT bTS• J:����������� ������������������ AXVWcX V����������� ������������������ 4����������� ������������������ GTS����������� ������������������ P S����������� ������������������ NT f����������� ������������������ R aTS����������� ������������������ Qd Q����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ f����������� ������������������ QaXVWc Tbb
– HXcdPcX ����������� ������������������ , LPcRWX V����������� ������������������ IK ����������� ������������������ 4����������� ������������������ LPcRWX V����������� ������������������ IK&����������� ������������������ E G����������� ������������������ HT b a����������� ������������������ S Tb nc����������� ������������������ bT bT• J:����������� ������������������ AXVWcX V����������� ������������������ 4����������� ������������������ LWXcT����������� ������������������ R aTS����������� ������������������ Qd Q����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ XSS T����������� ������������������ QaXVWc Tbb
– HXcdPcX ����������� ������������������ - BPZT����������� ������������������ d ����������� ������������������ a X V ����������� ������������������ 4����������� ������������������ LPcRWX V����������� ������������������ IK&����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ WPXa����������� ������������������ SahTa&����������� ������������������ E G����������� ������������������ HT bTb����������� ������������������ dbTa• J:����������� ������������������ AXVWcX V����������� ������������������ 4����������� ������������������ LWXcT����������� ������������������ R aTS����������� ������������������ Qd Q����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ WXVW����������� ������������������ QaXVWc Tbb
2
PIR SensorTV(Monitor) Hair Dryer
Situation1
Situation2
PIR SensorTV(Monitor) Hair Dryer
Situation3
PIR SensorTV(Monitor) Hair Dryer
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l 9T ����������� ������������������ bhbcT ����������� ������������������ PaRWXcTRcdaT
• IWXb����������� ������������������ PaRWXcTRcdaT����������� ������������������ R bXbc����������� ������������������ U����������� ������������������ .����������� ������������������ R T cb– I 7a ZTa
– HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX
– JbTa����������� ������������������ STeXRTb E G����������� ������������������ HT b a&����������� ������������������ IK&����������� ������������������ PXa����������� ������������������ 9ahTa
– 7a ZTa����������� ������������������ 8 ca ����������� ������������������ 9TeXRT dT
(����������� ������������������ I����������� ������������������ s ) ~
Situation Cognition Chip
Classifier User Preference Learning
Classify and find
proper situation for user
Classification Model
PIRTV
DryerTime
Run Schedulingfor each data
PIR Sensor
Hair Dryer
TV
User devices
IoT Broker
Classify Aggregation
Collects data from external environment with internal server timeto send chip’s classifier
Hue ControlUser Preference Learning Data
Send pre-defined
user preferencedata
ControlHue Bulb #1
ControlHue Bulb #2
Hue AP
Change HueColor
Change HueBrightness
User devices
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l H TRXUXRPcX
+*
• I 7a ZTa– 8 TRcb����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ STeXRTb����������� ������������������ IK&����������� ������������������ PXa����������� ������������������ SahTa&����������� ������������������ E G����������� ������������������ HT b a&����������� ������������������ TcR(
– Gd b����������� ������������������ aTSTUX TS����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ aTUTaT RT����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������
– HT Sb����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ c ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX
– GTRTXeTb����������� ������������������ R PbbXUXRPcX ����������� ������������������ aTbd c����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ 8WX
– 8 ca ����������� ������������������ dT����������� ������������������ Qh����������� ������������������ cWT����������� ������������������ R PbbXUXRPcX ����������� ������������������ aTbd c
• HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX– ATPa ����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ aTUTaT RT
– 8 PbbXUh����������� ������������������ R TRcTS����������� ������������������ SPcP
– HT Sb����������� ������������������ aTbd cb����������� ������������������ c ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I 7a ZTa
Specification of Implementation
Implementation Env. Xilinx ISE 14.7(Windows 7), Node-red(Ubuntu 14.04, Odroid)
Programming Lang. Verilog, Node.js
Requirements
Etc.
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb����������� ������������������ +)/
• TPcdaT����������� ������������������ U����������� ������������������ bXcdPcX ����������� ������������������ R V XcX ����������� ������������������ RWX ����������� ������������������ P S����������� ������������������ Xcnb����������� ������������������ bcadRcdaT– BX X XiT����������� ������������������ Q cc T TRZ����������� ������������������ Qh����������� ������������������ bX d cP T db����������� ������������������ T ah����������� ������������������ PRRTbb����������� ������������������ P S����������� ������������������ RP Rd PcX
– D cX XiT����������� ������������������ WPaSfPaT����������� ������������������ aTb daRT����������� ������������������ Qh����������� ������������������ bd acX V����������� ������������������ X T X TS����������� ������������������ U PcX V����������� ������������������ X c����������� ������������������ RP Rd PcX
++
Local Variable Module
CU
Discrete Valued Attr. Continuous Valued Attr.
Cont Data 1Module
Cont Data 2Module
Disc Data 1Module
Disc Data 2Module
CLASSModule
WEIGHTModule
ITEMCounter
FPU BlockFPU Arbiter
Tree Memory
Classification Module
INIT
WE
ADDRESS
Disc_1 DATA
Disc_2 DATA
Cont_1 DATA
Cont_2 DATA
CLASS DATA
ITEM NUM
RUN TRAIN
RUN CLASSIFY
CLASS OUT
DONE
Structure of situation cognition chip
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb����������� ������������������ ,)/
• 6aaP VX V����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ TgP T– a����������� ������������������ R cX d db����������� ������������������ PccaXQdcT����������� ������������������ SPcP&����������� ������������������
RP Rd PcT����������� ������������������ m PX n����������� ������������������ c ����������� ������������������ UX S����������� ������������������ cX XiTS����������� ������������������ b Xc����������� ������������������ X c����������� ������������������ PUcTa����������� ������������������ PaaP VX V����������� ������������������ PbRT SX V����������� ������������������ aSTa
– DaXVX P ����������� ������������������ b UcfPaT����������� ������������������ X T T cb&����������� ������������������ cWXb����������� ������������������ Xb����������� ������������������ S T����������� ������������������ PRR aSX V����������� ������������������ c ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ cX T����������� ������������������ bT dT RT
– I ����������� ������������������ RP Rd PcT����������� ������������������ m PX n����������� ������������������ bX d cP T db h&����������� ������������������ Dda����������� ������������������ STbXV ����������� ������������������ dbTb����������� ������������������ X cTa����������� ������������������ Tgc����������� ������������������ PVT
+,
0/ 1* cadT +(* 9n Ph
0. 0/ cadT +(* E Ph
1, 3/ UP bT +(* 9n Ph
03 1* UP bT *(3 E Ph
1/ 2* UP bT *(3 E Ph
0. 0/ cadT +(* E Ph
0/ 1* cadT +(* 9n Ph
03 1* UP bT *(3 E Ph
1, 3/ UP bT +(* 9n Ph
1/ 2* UP bT *(3 E Ph
0. 0/ cadT +(* E Ph
0/ 1* cadT +(* 9n Ph
03 1* UP bT *(3 E Ph
1/ 2* UP bT *(3 E Ph
1, 3/ UP bT +(* 9n Ph
RPbT+
RPbT,
RPbT-
RPbT.
RPbT/
RPbT+
RPbT,
RPbT-
RPbT.
RPbT/
RPbT+
RPbT,
RPbT-
RPbT.
RPbT/
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb����������� ������������������ -)/
• 6aaP VX V����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ TgP T– 6S c����������� ������������������ X STgX V����������� ������������������ X cTa����������� ������������������ c ����������� ������������������ UX Sb����������� ������������������ dc����������� ������������������ aXVX P ����������� ������������������ X STg����������� ������������������ P S����������� ������������������ R cX d db����������� ������������������ SPcP
– 7h����������� ������������������ aT TfX V����������� ������������������ X cTa&����������� ������������������ bX d cP T db����������� ������������������ aP VX V����������� ������������������ RP ����������� ������������������ QT����������� ������������������ S T����������� ������������������ U a����������� ������������������ TPRW����������� ������������������ PccaXQdcTb
+-
RPbT+ + + cadT +(* 9n Ph
RPbT, , , cadT +(* E Ph
RPbT- - - UP bT +(* 9n Ph
RPbT. . . UP bT *(3 E Ph
RPbT/ / / UP bT *(3 E Ph
+
,
-
.
/
0/
0.
1,
03
1/
1*
0/
3/
1*
2*
+
,
-
.
/
RPbT+ , , cadT +(* 9n Ph
RPbT, + + cadT +(* E Ph
RPbT- . / UP bT +(* 9n Ph
RPbT. - - UP bT *(3 E Ph
RPbT/ / . UP bT *(3 E Ph
,
+
.
-
/
0.
0/
03
1,
1/
0/
1*
1*
2*
3/
,
+
.
/
-
pointer
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb����������� ������������������ .)/
• 8P Rd PcX V����������� ������������������ Qh����������� ������������������ cX T����������� ������������������ bT dT RT����������� ������������������ H UcfPaT
+.
XcXP XiT����������� ������������������ BT ah 9PcP����������� ������������������ X dc 8 d c����������� ������������������ R Pbb����������� ������������������ d QTa 8P Rd PcT����������� ������������������ mGTcda n8 SXcX
PX ����������� ������������������ ����������� ������������������ U
8P Rd PcT
9XbR(����������� ������������������ 6cca(
8 cX d db����������� ������������������ 6ccaXQdcT H XccX V����������� ������������������
6ccaXQdcT����������� ������������������ HT TRc
8aTPcT����������� ������������������
8WX S����������� ������������������ C ST a d X V
LTXVWc����������� ������������������ B SXUh GTRdabXeT����������� ������������������ 8P LTXVWc����������� ������������������ GTR eTaha d X V a d X V LTXVWc����������� ������������������ B SXUh
LTXVWc����������� ������������������ GTR eTah a d X V C ST����������� ������������������ aTcda ����������� ������������������ ����������� ������������������ FdXc
8 c(����������� ������������������ 6aa(
8 d c
PX ����������� ������������������ ����������� ������������������ U
8P Rd PcT 8 d c
PX ����������� ������������������ ����������� ������������������ U
8P Rd PcT 6aaP VT����������� ������������������ ����������� ������������������ 8 d c
8 cX d db����������� ������������������ 6ccaXQdcT
6aaP VT����������� ������������������ ����������� ������������������ 8 d c
PX ����������� ������������������ ����������� ������������������ U
8P Rd PcT
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb����������� ������������������ /)/
• 8P Rd PcX V����������� ������������������ Qh����������� ������������������ cX T����������� ������������������ bT dT RT����������� ������������������ PaSfPaT– 7h����������� ������������������ RP Rd PcX V����������� ������������������ m PX ����������� ������������������ ����������� ������������������ U n����������� ������������������ bX d cP T db h&����������� ������������������ WPaSfPaT����������� ������������������ X T T cPcX ����������� ������������������ Xb����������� ������������������ aT����������� ������������������
TUUXRXT c����������� ������������������ cWP ����������� ������������������ aXVX P ����������� ������������������ b UcfPaT����������� ������������������ X T T cPcX
+/
PX ����������� ������������������ ����������� ������������������ U ����������� ������������������ 8P Rd PcX
9XbRaTcT����������� ������������������ 6ccaXQdcTb
8 cX d db����������� ������������������ 6ccaXQdcTb
H XccX V����������� ������������������ 6ccaXQdcT
HT TRc
8aTPcT
8WX S����������� ������������������ C ST a d X V
LTXVWc����������� ������������������ B SXUh GTRdabXeT����������� ������������������ 8P LTXVWc����������� ������������������ GTR eTaha d X V a d X V LTXVWc����������� ������������������ B SXUh
LTXVWc����������� ������������������ GTR eTah a d X V C ST����������� ������������������ aTcda ����������� ������������������ ����������� ������������������ FdXc
XcXP XiT����������� ������������������ BT ah 9PcP����������� ������������������ X dc
HX d cP T db h
8 d c����������� ������������������ U a����������� ������������������ TPRW����������� ������������������ 6cca(
8P Rd PcT����������� ������������������ mGTcda n
8 SXcX
HXcdPcX ����������� ������������������ 8 V XcX ����������� ������������������ 8WX ����������� ������������������ l E 6����������� ������������������ T T c����������� ������������������ aTbd cb
• T T c����������� ������������������ aTbd c����������� ������������������ Oh Q PaS&����������� ������������������ MX X g����������� ������������������ M81O*,* 8A .2.– Hd ac����������� ������������������ Pg����������� ������������������ +*,.����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ SPcP
– BPg����������� ������������������ .����������� ������������������ aTRdabXeT����������� ������������������ RP
– BPg����������� ������������������ +0����������� ������������������ IaTT����������� ������������������ ST
– 6aaP VT����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ TP ����������� ������������������ H ac
– GTVXbcTa����������� ������������������ dbTb����������� ������������������ 4����������� ������������������ 1&3+2
– AJIb����������� ������������������ 4����������� ������������������ .*&--2
– G6B����������� ������������������ 7 RZ����������� ������������������ 4����������� ������������������ 1����������� ������������������ -0@Q
– 8 RZ����������� ������������������ aT dT Rh����������� ������������������ 4����������� ������������������ +*(-22B i
– GT dXaTS����������� ������������������ IX T ATPa X V 4����������� ������������������ -.1(++. b����������� ������������������ 5+*B i
– GT dXaTS����������� ������������������ IX T 8 PbbXUh ����������� ������������������ 4����������� ������������������ ,(1db����������� ������������������ j����������� ������������������ ++(+db����������� ������������������ 5+*B i
+0
+1
! I 7a ZTa! I 8 ����������� ������������������ E PcU a! cT XVT RT 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ! I :g aTa
I 7a ZTa����������� ������������������ ca SdRcX
+2
IoT Broker for connection among Human, Things and Services ! Interaction with various devices! Interaction with social network such as calendar! IoT broker can be managed easily by using IoT explorer from smart phone! Providing higher security and privacy levels
Device&RegistryDevice(Description(Mgr
Device&ControlDevice(Actuation(MgrDevice(Conf.(ManagerStore((F ile)
상황인지 플랫폼
Bluetooth 체중계
PHILIPS Hue
IoT 응용 서비스
IoT Broker서비스 플랫폼
Google Calendar, SNS
I 7a ZTa����������� ������������������ l :gP T����������� ������������������ 6RcX ����������� ������������������ f
+3
Protocol Conversion Unit Test (CoAP, MQTT)– Scenario• Motor sends their data in real time.• IoT Broker Middleware convert monitored data from UDP to publish message for MQTT.• Upon monitoring symptoms, the motor can be controlled by CoAPmassages.
– Required techniques• Protocol Conversion, MQTT, CoAP
Wi=fi(UDP) IoT Broker
Publish
I 7a ZTa����������� ������������������ l 6aRWXcTRcdaT(����������� ������������������ I����������� ������������������ s ) ~
External Protocol Resolution (MQTT, CoAP, Web service, HTTP, ...)
Application (Business model)
Management
Smar
t Inf
orm
atio
n
Security
Serv
ice
Org
aniz
atio
n
Seamless Communication
RFID Bluetooth 802.11 ZigBee Others
Storage and Resources
IoT Broker Service
Virtual Entity
Service Layer
IoT Broker
Device Layer
I 7a ZTa����������� ������������������ H TRXUXRPcX
,+
Processor
Memory
Operating System Embedded Linux(Linaro Ubuntu)
Development Language C, PHP, Java
Libraries HostAP, dhcpd, califonium
Network IEEE802.15.4/Zigbee RF, WiFi, Bluetooth
Specification of IoT Broker
Implemented components– External Protocol Resolution : This module resolves CoAP, MQTT and so on. Then it convert
into compatible protocol messages for communication with other layer.– Management : This module manages identification of users, devices. Moreover – Service Organization : This module resolves CoAP, MQTT and so on. Then it convert into
compatible protocol messages for communication with other layer.– Virtual Entity : This module resolves CoAP, MQTT and so on. Then it convert into compatible
protocol messages for communication with other layer.
WiFi Client mode interface
Wireless AP Interface
I 7a ZTa����������� ������������������ l 6E����������� ������������������ 8 UXVdaPcX
,,
Bridged interface
Wireless AP Interface
Eth0 : wired interface connected to the Internet.Wlan3 : wireless interface with internal connection.Br0 : bridged interface both eth0 and wlan3.NAT between eth0 and wlan3 will be implemented.
I 8 ����������� ������������������ E PcU a ����������� ������������������ l ca SdRcX
• DeTaeXTf– 8 dS QPbTS����������� ������������������ I HTaeXRT����������� ������������������ E PcU a ����������� ������������������ U a����������� ������������������ 9TeXRT����������� ������������������ GTVXbcaPcX )BP PVT T c&����������� ������������������ HT bX V����������� ������������������ 9PcP����������� ������������������
BP PVT T c&����������� ������������������ HTaeXRT����������� ������������������ BP PVT T c&����������� ������������������ D T ����������� ������������������ 6E ����������� ������������������ BP PVT T c
• HhbcT ����������� ������������������ 8 UXVdaPcX
• :gRT T RT����������� ������������������ P S����������� ������������������ P XRPcX b– 8 TRc����������� ������������������ 6 ����������� ������������������ 4����������� ������������������ :gRT T c����������� ������������������ bRP PQX Xch����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ STeXRT����������� ������������������ R TRcXeXch(����������� ������������������ 6 P hiX V����������� ������������������ P S����������� ������������������ VPcWTaX V����������� ������������������ QXV����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ X ����������� ������������������ aTP ����������� ������������������ cX T
– :Pbh����������� ������������������ BPbW d ����������� ������������������ cWX Vb 4����������� ������������������ Hd acX V����������� ������������������ U TgXQ T����������� ������������������ STeT T c����������� ������������������ T eXa T c����������� ������������������ cWPc����������� ������������������ RP ����������� ������������������ STeT ����������� ������������������ Tf����������� ������������������ ch Tb����������� ������������������ U����������� ������������������ bTaeXRTb����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ cWT����������� ������������������ UdbX ����������� ������������������ U����������� ������������������ P����������� ������������������ ePaXTch����������� ������������������ U����������� ������������������ STeXRTb����������� ������������������ P S����������� ������������������ bTaeXRTb
– 9h P XR����������� ������������������ 8 PQ aPcX ����������� ������������������ 4����������� ������������������ :Pbh����������� ������������������ c ����������� ������������������ R PQ aPcT����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ SXUUTaT c����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ a eXSTa����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ bd acX V����������� ������������������ cWT����������� ������������������ STcTRcX ����������� ������������������ P S����������� ������������������ R QX PcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ cWT����������� ������������������ ePaX db����������� ������������������ aTb daRTb
,-
8 TRc����������� ������������������ 6 9h P XR����������� ������������������ 8 PQ aPcX:Pbh BPbW d ����������� ������������������ cWX Vb
: TaVh����������� ������������������ 6 XRPcX
I d SPcX
G9 ����������� ������������������ Hc aT
9TeXRT)6 XRPcX ����������� ������������������ BP PVT T c
GTb daRT����������� ������������������ 9XbR eTah����������� ������������������ GTb dcX
9PcP����������� ������������������ BP PVT T c
C ST����������� ������������������ ) f
E acP
C ST G:9
9TeXRT����������� ������������������ GTVXbcah
HTaeXRT����������� ������������������ GTVXbcah
E acP
9TeT T c����������� ������������������ I
I HTaeXRT����������� ������������������ aP Tf aZC ST G:9����������� ������������������ :gcT bX
LT Tbb����������� ������������������ 6 XRPcX b
H Pac����������� ������������������ EW T
H Pac����������� ������������������ T����������� ������������������ 9TeXRTb
6aSdXGPb QTaah����������� ������������������ EX7TPV T7 T����������� ������������������ 7 PRZ
Sdbcah b TRXUXR6 XRPcX
k
I 8 ����������� ������������������ E PcU a l :gP T����������� ������������������ 6RcX ����������� ������������������ f
• HRT PaX– 9TeXRT����������� ������������������ GTVXbcaPcX )BP PVT T c
• c����������� ������������������ RP ����������� ������������������ aTVXbcTa����������� ������������������ cWT����������� ������������������ STeXRT����������� ������������������ bdRW����������� ������������������ Pb����������� ������������������ IT b7&����������� ������������������ 6aSdX &����������� ������������������ GPb QTaah EX
• GTVXbcTaTS����������� ������������������ STeXRTb����������� ������������������ PaT����������� ������������������ P PVTPQ T����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ I E acP
– I HTaeXRT����������� ������������������ 9TeT T c����������� ������������������ P S����������� ������������������ 9T h T c• HTaeXRTb����������� ������������������ RP ����������� ������������������ QT����������� ������������������ STeT TS����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ B QX T����������� ������������������ 9TeXRT����������� ������������������ bdRW����������� ������������������ Pb����������� ������������������ I :g aTa
• f����������� ������������������ :SXc a����������� ������������������ U a����������� ������������������ QX T����������� ������������������ STeXRT����������� ������������������ P S����������� ������������������ X cTaf aZX V����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ C ST G:9
– GT cT����������� ������������������ 9T h T c����������� ������������������ U����������� ������������������ I HTaeXRT����������� ������������������ P S����������� ������������������ 6 ����������� ������������������ Hc aT����������� ������������������ • c����������� ������������������ Xb����������� ������������������ bbXQ T����������� ������������������ c ����������� ������������������ bTPaRW����������� ������������������ P S����������� ������������������ dcX XiT����������� ������������������ U f����������� ������������������ STeT TS����������� ������������������ Qh����������� ������������������ cWXaS����������� ������������������ PacXTb����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ I E acP ����������� ������������������ 6 ����������� ������������������ Hc aT
• f����������� ������������������ RP ����������� ������������������ QT����������� ������������������ aT cT h����������� ������������������ X bcP TS����������� ������������������ ����������� ������������������ I 7a ZTa
,.
I 8 dS����������� ������������������ E PcU a
G9 ����������� ������������������ Hc aT
9TeXRT)6 XRPcX ����������� ������������������ BP PVT T c
GTb daRT����������� ������������������ 9XbR eTah����������� ������������������ GTb dcX
9PcP����������� ������������������ BP PVT T c
C ST����������� ������������������ ) f
E acP
C ST G:9
9TeXRT����������� ������������������ GTVXbcah
HTaeXRT����������� ������������������ GTVXbcah
I E acP
I H9@
I HTaeXRT����������� ������������������ aP Tf aZC ST G:9����������� ������������������ :gcT bX
EPaT cnb����������� ������������������ T
H Pac����������� ������������������ EW T
6aSdXGPb QTaah����������� ������������������ EX7TPV T7 T 7 PRZ
(1) Device Registration
(2) IoT Service Development And Deployment(Mobile Device)
Bh����������� ������������������ T
(3) Remote deployment of
IoT Service
I 8 ����������� ������������������ E PcU a ����������� ������������������ l 6aRWXcTRcdaT
• DeTaeXTf
IoT Service Platform
Generic Data Model
(RDF Store)
IoT Foundation
Connected Device Platform (Device Connectivity, Device Data Management, Device Authentication)
Sensors Appliances Computers Utilities Security TV’s & Media Devices
VehiclesHVAC Production Equipment
IoT Broker IoT Broker IoT Broker
Medical Devices
Mobile Devices
Lighting
IoT Services
Device Management
Resource Management
Device Spec Management
Service Management
Entity Management
Resource Discovery
Flow Management
Node Management
IoT Service Framework
Flow Editor(Node-RED)
Portal
Access Management
Account Management
Connection Management
System Service Framework
Usage Monitoring
Implemented Unimplemented
I 8 ����������� ������������������ E PcU a ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb +)-
,0
• 8 T c– E acP
• Ea eXST����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ X cTaUPRT����������� ������������������ U a����������� ������������������ I HTaeXRT����������� ������������������ E PcU a
– I HTaeXRT����������� ������������������ aP Tf aZ• aP Tf aZ����������� ������������������ U a����������� ������������������ C ST G:9����������� ������������������ QPbTS����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ bdRW����������� ������������������ Pb����������� ������������������ aT cT����������� ������������������ ST h&����������� ������������������ RaTPcX V����������� ������������������ U f&����������� ������������������ U f����������� ������������������ P PVT T c
– GTb daRT����������� ������������������ BP PVT T c• BP PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ aTb daRTb����������� ������������������ dbTS����������� ������������������ X ����������� ������������������ I HTaeXRT����������� ������������������ E PcU a
– HhbcT ����������� ������������������ HTaeXRT����������� ������������������ aP Tf aZ• Ea eXST����������� ������������������ Ud RcX b����������� ������������������ bdRW����������� ������������������ Pb����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ P PVT T c&����������� ������������������ Qa ZTa)STeXRT����������� ������������������ Xc aX V&����������� ������������������ PRRTbb����������� ������������������ R ca
Flow ManagementCreate FlowRemote Deploy
IoT Service Platform Portal
I 8 ����������� ������������������ E PcU a ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb����������� ������������������ ,)-
• I d SPcX ����������� ������������������ TPcdaT����������� ������������������ +),
,1
• Real-time various data collection for the accurate prediction
• Supporting data provisioning through Common Data Model-based Big Data management for a wide variety of uses of the data
Supporting standards-based device connectivity Big data processing for IoT Devices
• MQTT standards-based connection optimized mobile, smart sensor, telemetry devices
• Low power compared to HTTP (1/10 Battery Consumption), High Efficiency(93 times faster transmission speed)
• Event-based monitoring, remote resource management
Real-time big data
IoT Foundation
Open API
IoT Big&Data&(Generic&Data&
Model)
Services
디바이스
MQTT MQTT
Connected Device Platform
I 8 ����������� ������������������ E PcU a ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb -)-
• I d SPcX ����������� ������������������ TPcdaTb����������� ������������������ ,),
,2
IoT Service&FrameworkCondition Process Action
Analytics(Service
API
Social(Service
API
Enterprise(Service
API
DeviceSDK
Communication(Protocol
Open(Web(Service
NodeManagement Flow&Management
Remote&Deployment Flow&Editor
IoT Foundation
Resource&Discovery&&&Resolution
• Easy to collaborate with different service provider through supporting the detection and combination of the various resources
• Service Recommendation considering user ’s environment and various contexts
Development Environment for IoT Mashup Support dynamic search and combination of service
• Support flexible development environment in order to creating a new type of service through fusing a variety of devices and services
• Placing a flexible process(Cloud-oriented, Distributed) depending on data size, algorithm complexity and so on
! Ea eXSX V����������� ������������������ P����������� ������������������ cT XVT RT����������� ������������������ c ����������� ������������������ I����������� ������������������ HTaeXRT! 9TeT T c����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ R eT XT c����������� ������������������ GTbcUd ����������� ������������������ 6E ����������� ������������������ U a����������� ������������������ X cT XVT RT����������� ������������������ P V aXcW! 9 X V����������� ������������������ EaTSXRcX &����������� ������������������ 8 dbcTaX V&����������� ������������������ GTR V XcX ����������� ������������������ P S����������� ������������������ 8 PbbXUXRPcX
(����������� ������������������ I����������� ������������������ s ) ~
What is the intelligence cognitive framework?
The Intelligence Cognitive Framework
IoT Service User
IoT Service Developer
IoT Platform
User data, Service data, IoT device se nsing data
User data, Service data, IoT device sensing data
Intelligence Model Management
Intelligence Service
cT XVT RT����������� ������������������ 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ����������� ������������������ ca SdRcX
-*
cT XVT RT����������� ������������������ 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ����������� ������������������ l :gP T����������� ������������������ f
Memory'Mgt.
Storage'Mgt.
Schedule'Mgt.
Traffic'Mgt.
Example Flow 1. Intelligence Service Request
① RequestAnalysis Power
Common%Interface
Resource%Management Security
Core
② Check Policy
② Check resource state
③ Run intelligence Model
④ ResponsePrediction of appliances state
Power Analysis Service
Intelligence Cognitive Framework
Check access policypriority, ..
Running algorithm
Example Flow 2. Developer & Service Registration
① RequestDeveloper Registration
Common%Interface
Security
Resource%Management
Intelligence Cognitive Framework
Core
Developer
Policy CryptoAuthenti>cation
Autoriza>tion
② CreateCredential
③ RequestService Registration
Algorithm④ Select Model
⑧ Issue API Key
⑦ Create API Key
⑤ Create & Train Model
⑥ Create API
cT XVT RT����������� ������������������ 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ����������� ������������������ 6aRWXcTRcdaT
-+
DeepLearning
Data'Processing
Machine'Learning
Core
Common'Interface
Memory'Mgt.
Resource'ManagementStorage'Mgt.
Schedule'Mgt.
Traffic'Mgt.
Policy
Security
Crypto Authenti>cation
Autoriza>tion
Intelligence Cognitive Framework Architecture
! cTaUPRT����������� ������������������ ����������� ������������������ 4����������� ������������������ 8 d XRPcX ����������� ������������������ U a����������� ������������������ bTaeXRTb����������� ������������������ P S����������� ������������������ cWTa����������� ������������������ PcU a! GTb daRT����������� ������������������ P PVT T c����������� ������������������ G ����������� ������������������ 4����������� ������������������ BP PVT����������� ������������������ UaP Tf aZ����������� ������������������ bTaeTa����������� ������������������ aTb daRT! HTRdaXch����������� ������������������ H ����������� ������������������ 4����������� ������������������ Ea eXST����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ R UXST cXP Xch&����������� ������������������ X cTVaXch����������� ������������������ P S����������� ������������������ 666! 8 aT����������� ������������������ 8 ����������� ������������������ 4����������� ������������������ BPRWX T����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ P V aXcW &����������� ������������������ 9TT ����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ P V aXcW ����������� ������������������
Architecture
-,
Detail Components
8 T cb B Sd T 9TbRaX cX
cTaUPRT 8• B Sd T����������� ������������������ U a R d XRPcX ����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ I����������� ������������������ PcU a ����������� ������������������ a����������� ������������������ aT PcTS����������� ������������������ bTaeXRTb• a����������� ������������������ bTaeXRTb&����������� ������������������ fT����������� ������������������ a eXST����������� ������������������ P����������� ������������������ T ����������� ������������������ 6E ����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ G:HIUd eTa����������� ������������������ IIE
GTb daRT����������� ������������������ BP PVT T c
BT ah����������� ������������������ BVc( • B Sd T����������� ������������������ U a����������� ������������������ aTbcaXRcX ����������� ������������������ UaP Tf aZ����������� ������������������ bTaeTa����������� ������������������ T ah����������� ������������������ dbPVT
Hc aPVT����������� ������������������ BVc( • B Sd T����������� ������������������ U a����������� ������������������ P PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ UaP Tf aZ����������� ������������������ bc aPVT 9PcPQPbT
HRWTSd T BVc(• B Sd T����������� ������������������ U a����������� ������������������ RWTRZ����������� ������������������ PRRTbb XRh����������� ������������������ U����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ P S����������� ������������������ U a����������� ������������������ PSYdbc T c����������� ������������������
ad X V����������� ������������������ aX aXch����������� ������������������ P V����������� ������������������ cWT����������� ������������������ bTaeXRTbIaPUUXR BVc( • B Sd T����������� ������������������ U a����������� ������������������ X XcPcX ����������� ������������������ ����������� ������������������ aT TPcTS����������� ������������������ aT dTbc Ua ����������� ������������������ bP T����������� ������������������ bTaeXRT
HTRdaXch
E XRh • R dSX V����������� ������������������ XRh Xbc����������� ������������������ PQ dc����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ dbT����������� ������������������ PdcW aXch����������� ������������������ Ta����������� ������������������ TPRW����������� ������������������ bTaeXRT
8ah c• B Sd T����������� ������������������ U a����������� ������������������ a eXSX V����������� ������������������ R UXST cXP Xch P S����������� ������������������ X cTVaXch����������� ������������������ Qh����������� ������������������ T Rah cX V
SPcP����������� ������������������ P S����������� ������������������ PSSX V����������� ������������������ BTbbPVT����������� ������������������ 6dcWT cXRPcX ����������� ������������������ 8 ST
6dcWT cXRPcX• DUUTaX V PdcWT cXRPcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ STeT Ta����������� ������������������ fW ����������� ������������������ fP c����������� ������������������ c ����������� ������������������ dbT����������� ������������������
X cT XVT RT����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ • bbdX V 6E ����������� ������������������ @Th����������� ������������������ c ����������� ������������������ STeT Ta
6dcW aXiPcX• 6dcW aXiPcX Ud RcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ TPRW����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ dbTa����������� ������������������ P S����������� ������������������ UaP Tf aZ����������� ������������������
aTb daRTb
8 aT
BPRWX TATPa X V
• 7PbXR����������� ������������������ PRWX T TPa X V����������� ������������������ P V aXcW ����������� ������������������ 4����������� ������������������ R PbbXUXRPcX &����������� ������������������ R dbcTaX V&����������� ������������������ ((
9TT ATPa X V• Ea eXSX V PSeP RTS����������� ������������������ aTR V XcX & aTSXRcX ����������� ������������������ Qh����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ EJ����������� ������������������ P S����������� ������������������
STT ����������� ������������������ TPa X V����������� ������������������ P V aXcW
9PcP Ea RTbbX V• )Ddc dc����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ a RTbbX V����������� ������������������ U a����������� ������������������ caPX X V����������� ������������������ X cT XVT RT bTaeXRT����������� ������������������ ST ����������� ������������������
a����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ Xc(
cT XVT RT����������� ������������������ 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������
I :g aTa����������� ������������������ l ca SdRcX
• DeTaeXTf– I :g aTa����������� ������������������ Xb����������� ������������������ aTb daRTb����������� ������������������ P PVT T c����������� ������������������ c (����������� ������������������ c����������� ������������������ Xb����������� ������������������ bbXQ T����������� ������������������ c ����������� ������������������ RWTRZ����������� ������������������ bT bX V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ P S����������� ������������������ P PVT����������� ������������������
I 9TeXRTb����������� ������������������ X ����������� ������������������ eXacdP ����������� ������������������ T eXa T cb– 9TeXRT)7a ZTa����������� ������������������ X bcP PcX ����������� ������������������ P S����������� ������������������ Zd (����������� ������������������ 8WTRZ����������� ������������������ aTP cX T����������� ������������������ bT bX V����������� ������������������ SPcP– cTaf aZX V����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ C ST G:9����������� ������������������ fWXRW����������� ������������������ a eXSTb����������� ������������������ P����������� ������������������ Qa fbTa QPbTS����������� ������������������ U f����������� ������������������ TSXc a����������� ������������������ cWPc����������� ������������������ PZTb����������� ������������������ Xc����������� ������������������ TPbh����������� ������������������
c ����������� ������������������ fXaT����������� ������������������ c VTcWTa����������� ������������������ U fb����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ cWT����������� ������������������ fXST����������� ������������������ aP VT����������� ������������������ STb����������� ������������������ X ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ P TccT
• HhbcT ����������� ������������������ 8 UXVdaPcX
• :gRT T RT����������� ������������������ P S����������� ������������������ P XRPcX b– I aTb daRTb����������� ������������������ PaT����������� ������������������ X cdXcXeT h����������� ������������������ P PVTS����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ cWT����������� ������������������ X ZPVT����������� ������������������ U����������� ������������������ cWT����������� ������������������ WhbXRP ����������� ������������������ b PRT����������� ������������������ P S����������� ������������������ eXacdP ����������� ������������������
b PRT– cdXcXeT����������� ������������������ bTcd &����������� ������������������ R ca ����������� ������������������ P S����������� ������������������ RWTRZX V����������� ������������������ cWT����������� ������������������ bT bX V����������� ������������������ SPcP
--
Arduino
Current Sensor
Sensor I :g aTa
Hue
I 7a ZTa
I 9TeXRTb
I d SPcX
I :g aTa����������� ������������������ l :gP T����������� ������������������ 6RcX ����������� ������������������ f
• HRT PaX– ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I :g aTa&����������� ������������������ RWTRZ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ bTaeXRT U f ����������� ������������������ Xbc����������� ������������������ X bcP TS����������� ������������������ ����������� ������������������ I 7a ZTa
– 8W bT����������� ������������������ P����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ X ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ Xbc����������� ������������������ P S����������� ������������������ cWT ����������� ������������������ ST hX V����������� ������������������ bTaeXRT
– Tc����������� ������������������ X U a PcX ����������� ������������������ aT PcTS����������� ������������������ c ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ ST hTS����������� ������������������ bTaeXRT����������� ������������������ bdRW����������� ������������������ Pb����������� ������������������ STeXRT����������� ������������������ X U a PcX &����������� ������������������ aTP cX T����������� ������������������ bT bX V����������� ������������������ SPcP&����������� ������������������ Xbc ah����������� ������������������ VaP W&����������� ������������������ P S����������� ������������������ b ����������� ������������������
-.
① Service Management ② IoT Service Lookup ③ Check connection between devices
④ Check the device information ⑤Check real-time sensing data/History graph
I :g aTa����������� ������������������ 6aRWXcTRcdaT
• DeTaeXTf– I :g aTa����������� ������������������ R d XRPcX b����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ I d SPcX ����������� ������������������ P S����������� ������������������ I 7a ZTa
– I :g aTa����������� ������������������ VTcb����������� ������������������ cWT����������� ������������������ X U a PcX JbTa&����������� ������������������ 7a ZTa&����������� ������������������ 9TeXRT ����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I d SPcX
– GT cT����������� ������������������ bTaeXRT U f ����������� ������������������ ST h T c����������� ������������������ Xb����������� ������������������ bbXQ T����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ I d SPcX
– I :g aTa����������� ������������������ RP ����������� ������������������ R ca ) P PVT����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I STeXRT����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ I 7a ZTa
Broker/DeviceInterface
FlowController
Data Base
Arduino
DeviceManagement
Broker Management
FlowManagement
Flow Interface
IoT Explorer
Sensor
IoT Device IoT Foundation
IoT Broker
Hue
Interface Broker / Device Management
Flow Management
Synchronization
InformationManagement
InformationManagement
Broker Controller
Device Controller
I :g aTa����������� ������������������ l9TcPX ����������� ������������������ R T cb����������� ������������������ +).
-0
• 8 T c– 7a ZTa)9TeXRT����������� ������������������ BP PVT T c����������� ������������������
• Ea eXSX V����������� ������������������ Ud RcX b����������� ������������������ bdRW����������� ������������������ Pb����������� ������������������ aTb daRT����������� ������������������ P PVT T c&����������� ������������������ R ca &����������� ������������������ bh RWa XiPcX ����������� ������������������ aT PcTS����������� ������������������ c ����������� ������������������ I 7a ZTa����������� ������������������ P S����������� ������������������ 9TeXRT
– f����������� ������������������ BP PVT T c����������� ������������������ • Ea eXSX V����������� ������������������ Ud RcX b����������� ������������������ cWPc����������� ������������������ X bcP TS����������� ������������������ ����������� ������������������ I 7a ZTa����������� ������������������ aT PcTS����������� ������������������ c ����������� ������������������ I HTaeXRT f ����������� ������������������
– cTaUPRT• 6 ����������� ������������������ X cTaUPRT����������� ������������������ U a����������� ������������������ R d XRPcX V����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ I d SPcX &����������� ������������������ I 7a ZTa(����������� ������������������ c����������� ������������������ Xb����������� ������������������ aT PcTS����������� ������������������ c ����������� ������������������ 7a ZTa)9TeXRT) f����������� ������������������
BP PVT T c����������� ������������������ UdRcX b
Flow in a virtual environment Node-RED Flow
Broker and Device in a virtual environment
• 7a ZTa)9TeXRT����������� ������������������ BP PVT T c– Hh RWa XiPcX ����������� ������������������
• 8 T c����������� ������������������ U a����������� ������������������ cWT����������� ������������������ bh RWa XiPcX ����������� ������������������ X U a PcX ����������� ������������������ QTcfTT ����������� ������������������ I d SPcX ����������� ������������������ P S����������� ������������������ I 7a ZTa
– 7a ZTa����������� ������������������ 8 ca Ta����������� ������������������ ����������� ������������������ • HcPcT����������� ������������������ R ca ����������� ������������������ P S����������� ������������������ P PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I 7a ZTa
– 9TeXRT����������� ������������������ 8 ca Ta����������� ������������������ ����������� ������������������ • HcPcT����������� ������������������ R ca ����������� ������������������ P S����������� ������������������ P PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ I 9TeXRT
• 8WTRZ����������� ������������������ HT bX V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ P����������� ������������������ bT b a
– U a PcX ����������� ������������������ BP PVT T c• U a PcX 7a ZTa)9TeXRT ����������� ������������������ P PVT T c����������� ������������������ Ta����������� ������������������ dbTa
• BP PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ QcPX TS����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I d SPcX ����������� ������������������
• BP PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ cWT����������� ������������������ HT bX V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ QcPX TS����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ bT b a
-1
IoT Explorer
Broker / Device Management
Synchronization
InformationManagementBroker Controller
Device Controller
Interface
Flow Management
Data Base
IoT Foundation
IoT Broker
Post/Get Inforamtion
Broker/Device ControllerInformation ManagementSynchronization
Control Signal
SynchronizeInformation
I :g aTa����������� ������������������ l9TcPX ����������� ������������������ R T cb����������� ������������������ ,).
• f����������� ������������������ BP PVT T c– f����������� ������������������ 8 ca Ta
• GT cT����������� ������������������ f����������� ������������������ 9T h T c����������� ������������������ eXP����������� ������������������ I d SPcX
• 8aTPcX V����������� ������������������ fb����������� ������������������ X ����������� ������������������ P����������� ������������������ eXacdP ����������� ������������������ T eXa T c
• HT S����������� ������������������ f����������� ������������������ c ����������� ������������������ I d SPcX ����������� ������������������
• f����������� ������������������ ) UU����������� ������������������
– U a PcX ����������� ������������������ BP PVT T c• BP PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ f����������� ������������������ U a PcX ����������� ������������������ Ta����������� ������������������ I 7a ZTa
• BP PVT T c����������� ������������������ U����������� ������������������ f����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ QcPX TS����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ cWT����������� ������������������ I d SPcX ����������� ������������������
• Hc aT����������� ������������������ f����������� ������������������ bWP T����������� ������������������ X ����������� ������������������ P����������� ������������������ eXacdP ����������� ������������������ T eXa T c
-2
FlowController
IoT Explorer
Interface
Broker/Device Management
Flow Management
InformationManagement
Data Base
IoT Foundation
IoT Broker
Flow on/off
Remote FlowDeployment,Send Flow
Information ManagementFlow Controller
Post/Get Inforamtion
I :g aTa����������� ������������������ l9TcPX ����������� ������������������ R T cb����������� ������������������ -).
Broker/DeviceInterface
• cTaUPRT– 7a ZTa����������� ������������������ )9TeXRT����������� ������������������ cTaUPRT����������� ������������������
• HTPaRW����������� ������������������ I 7a ZTa����������� ������������������ P S����������� ������������������ STeXRT����������� ������������������ Xbc
• HTPaRW����������� ������������������ I 7a ZTa����������� ������������������ P S����������� ������������������ STeXRT����������� ������������������ X U a PcX
• GTVXbcaPcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ Qa ZTa����������� ������������������ P S����������� ������������������ STeXRT
• 8WTRZ����������� ������������������ bT bX V����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ bT b a����������� ������������������ P S����������� ������������������ bT S����������� ������������������ c ����������� ������������������ I d SPcX
– f����������� ������������������ cTaUPRT����������� ������������������ • HTPaRW����������� ������������������ f����������� ������������������ Xbc
• 8aTPcT����������� ������������������ f����������� ������������������ P S����������� ������������������ bT S����������� ������������������ c ����������� ������������������ I d SPcX
• GT cT����������� ������������������ 9T h T c����������� ������������������
• f����������� ������������������ ) UU
-3
Flow Interface
IoT Explorer
InterfaceBroker/DeviceManagement
FlowManagement
Data Base
IoT Foundation
IoT Broker
Broker InterfaceFlow Interface
Flow Management
Interface
Broker/Device Management
Interface
I :g aTa����������� ������������������ l9TcPX ����������� ������������������ R T cb����������� ������������������ .).
(����������� ������������������ zt rq y
.*
! H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ U a����������� ������������������ WTP cWRPaT! : TaVh����������� ������������������ SXbPVVaTVPcX ����������� ������������������ bhbcT
H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ l :gP T����������� ������������������ 6RcX ����������� ������������������ f
.+
(3)Monitoring and Diagnosing the User state to the level of specialist
JH:G
(1) User Authentication(2) User State Information
(4) Diagnosis Information by Watson
Sensing Devices
I HTaeXRT����������� ������������������ cTVaPcX ����������� ������������������ : eXa T c����������� ������������������ QPbTS����������� ������������������ ����������� ������������������ 8 dS
Personal Health Recognition Technique
(5) Diagnosis InformationDisplay
1. Disabetes Symptom- Diet Suggestion- Exercise Suggestion- Etc.
2. Infection Measurement- Medicine Suggestion- Food Suggestion- Etc.
H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ 6aRWXcTRcdaT(����������� ������������������ I����������� ������������������ s ) ~
HT bX V����������� ������������������ 9TeXRT H Pac����������� ������������������ BXaa a
7B 8 dS����������� ������������������ E PcU a9PcPQPbT
JbTa����������� ������������������ 6dcWT cXRPcX ����������� ������������������
NFC CardFace
RecognitionSmartWatch
SPO2
Bio impedance
Pulse rate
blood pressure
UI / UX Data Analysis
Watson APISensing dataUser ID
H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ H TRXUXRPcX
.-
Operating System Window 7 Pro 64bits
Development Language C++, C#(WPF), Python2.7, Java
Requirement NFC tag/reader, camera, smart watch
Libraries ComponentArt,OpenCV
Specification
User Authentication by using NFC Card
User Authentication by using Face Recognition
Component 1 Component 2 Component 3
User Authentication by using Smart Watch
H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb +),
..
HT bX V����������� ������������������ 9TeXRT
SPO2
Bio impedance
Pulse rate
blood pressure
7B����������� ������������������ 8 dS����������� ������������������ E PcU a9PcPQPbT
Watson APISensing dataUser ID
Database (MongoDB)• Store data of Health Care Sensing Devices
and User Authentication Values
IBM Cloud Platform• Receive and Analysis
Health care date of the User• Create Health Information
by receiving the user data to Watson API of IBM
Sensing Device(C Language)• Convert Analog Values
from Sensors to Digital Values by using ADC
• Extraction the Sensing Device Value by using specific method based on Analog and Digital Value
H Pac����������� ������������������ Xaa a����������� ������������������ l 9TcPX ����������� ������������������ 8 T cb ,),
./
H Pac����������� ������������������ BXaa a
JbTa����������� ������������������ 6dcWT cXRPcX ����������� ������������������
NFC CardFace
RecognitionSmartWatch
UI / UX Data Analysis
Intuitive UI/UX Implement by using C#-WPF
NFC Card(C#)• Create Initiative Random V
alue• Update the random Value e
ach time of AuthenticationSmart Watch(Java)• Request Login from Watch• Check the database and
Give the authorityFace Recognition(Python)• Store the specific user face
point to database.• Recognize and Compare
the user face point and then Give the correct grand of authority.
Transmit the user information to IBM Cloud Watson API
: TaVh����������� ������������������ 9XbPVVaTVPcX ����������� ������������������ HhbcT ����������� ������������������ ca SdRcX
.0
What is the Energy Disaggregation System?
! : TaVh����������� ������������������ TUUXRXT Rh����������� ������������������ Qh����������� ������������������ aTP cX T����������� ������������������ fTa����������� ������������������ P P hbXb����������� ������������������ P S����������� ������������������ aTSXRcX ����������� ������������������ U����������� ������������������ P XP RTb����������� ������������������ bcPcT! JbTa����������� ������������������ PRcXeXch����������� ������������������ aTR V XcX ����������� ������������������ cWa dVW����������� ������������������ P XP RTb����������� ������������������ dbPVT����������� ������������������ PccTa
(init data) power consumption history
Update disaggregation resultEx) Monitor “on”, Lamp “off”, Fan “on”
Collect sensing dataEx) time, power consumption
Data gathering period(6~10 sec)
IoT Gateway
Power sensor
Database
Energy Disaggregation Algorithm : Factorial Hidden Markov Model(FHMM)
D DC DC
6VVaTVPcTSE fTa
,.,L +/*L +/*L
DC DC DC
DC D D
AP
B Xc a
P
! BB����������� ������������������ Xb����������� ������������������ P����������� ������������������ ePaXP c����������� ������������������ U����������� ������������������ BB����������� ������������������ X ����������� ������������������ fWXRW����������� ������������������ cWT����������� ������������������ bhbcT ����������� ������������������ QTX V����������� ������������������ ST TS����������� ������������������ Xb����������� ������������������ Pbbd TS����������� ������������������ c ����������� ������������������ QT����������� ������������������ P����������� ������������������ BPaZ e����������� ������������������ a RTbb����������� ������������������ fXcW����������� ������������������ WXSST ����������� ������������������ bcPcTb(
! BB����������� ������������������ Xb����������� ������������������ caPX TS����������� ������������������ Qh����������� ������������������ P XP RTb����������� ������������������ dbPVT����������� ������������������ WXbc ah����������� ������������������ P S����������� ������������������ cWT ����������� ������������������ aTSXRcb����������� ������������������ P XP RTb����������� ������������������ TaPcX V����������� ������������������ bcPcT����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ fTa����������� ������������������ P P hbXb
! B ST ����������� ������������������ X dc����������� ������������������ Xb����������� ������������������ c cP ����������� ������������������ fTa����������� ������������������ R bd cX &����������� ������������������ dc dc����������� ������������������ Xb����������� ������������������ Xbc����������� ������������������ U����������� ������������������ P XP RTb����������� ������������������ bcPcT
Power disaggregation
agent
Test Bed Process Diagram
E fTa����������� ������������������ bT b a
B Xc a
AP
PXa����������� ������������������ SahTa
I����������� ������������������ PcTfPh cT XVT RT����������� ������������������ 8 V XcXeT����������� ������������������ aP Tf aZ
① Gathering power consumption from sensor at one point in the house
C ST G:9����������� ������������������ HTaeXRT����������� ������������������ f
② Parsing the collected data and sending(saving) to IoT Platform using Node-RED
Power disaggregation service Agent
③Power disaggregation service agent is analysis appliances usage pattern using algorithm of intelligence cognitive framework in real time.
④ Visualized power consumption history, usage statistics
④ Real-time power consumption
B Xc aX V����������� ������������������ fTQ����������� ������������������ bXcT
ov pqt u ovwx
.1
: TaVh����������� ������������������ 9XbPVVaTVPcX ����������� ������������������ HhbcT ����������� ������������������ l ITbc����������� ������������������ QTS
④ Power disaggregation result
ov pqt u ovwx
Use Case & Upgrade Plan
IoT Gateway
Emergency AlarmService
Activity MonitoringService
BTPbdaX V����������� ������������������ bT b ab����������� ������������������ ����������� ������������������ fTa����������� ������������������ R bd cXCollecting power consumption and time9T hX V����������� ������������������ cWTa����������� ������������������ bT b ab����������� ������������������ 4����������� ������������������ 8daaT c&����������� ������������������ IT TaPcdaT&����������� ������������������ d XSXch&����������� ������������������ B cX ����������� ������������������ TcR(
9PcP����������� ������������������ dbXBPZX V����������� ������������������ P����������� ������������������ R aTWT bXeT����������� ������������������ STRXbX ����������� ������������������ dbX V����������� ������������������ VPcWTaTS����������� ������������������ ePaX db����������� ������������������ bT b a����������� ������������������ SPcP
6RcX ����������� ������������������ aTRPbcX VEaTSXRc����������� ������������������ T T����������� ������������������ PRcXeXch����������� ������������������ X ����������� ������������������ W dbT����������� ������������������ Ua ����������� ������������������ bT b ab����������� ������������������ SPcP����������� ������������������ P S����������� ������������������ P XP RTb����������� ������������������ bcPcTEx) cooking, resting, taking a shower, sleeping, …
E fTa����������� ������������������ 9XbPVVaTVPcX6 XP RTb����������� ������������������ TaPcX V����������� ������������������ bcPcT����������� ������������������ aTSXRcX ����������� ������������������ Qh����������� ������������������ P P hbXb����������� ������������������ c cP ����������� ������������������ fTa����������� ������������������ R bd cX
Services based on activity prediction• Power Consumption Monitoring Service• Appliances Scheduler (ex. Robot cleaner scheduling)• Activity Monitoring Service for children • Emergency Alarm Service for disabled person or senior
citizen AppliancesScheduler
Services API
Power sensor Temperature sensor
Humidity sensor
Motion sensor
Intelligence Cognitive Framework
+ Power Disaggregation Service Agent
.2
: TaVh����������� ������������������ 9XbPVVaTVPcX ����������� ������������������ HhbcT ����������� ������������������ l JbT����������� ������������������ RPbT