KR20200046143A - 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법 - Google Patents

보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물인터넷 환경에서 하드웨어 기반의 보안을 보장하는 Pluggable 형태의 센서 노드와 게이트웨이의 구성에 관한 것이다.
본 발명의 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법은 센서 노드에서 온도, 습도, 가스, 조도 등에 대한 데이터를 취득하는 취득부; 대칭키, 해시함수, 공개키, 전자서명 보안을 적용하는 보안부; 및 센서의 추가, 확장을 위한 확장부; 및 게이트웨이로 데이터를 전송하는 통신부를 포함하고, 센서 노드를 Pluggable 형태의 서로 연결 가능한 센서 블록을 구성하여, 융합 장비의 안전성을 제공하고 센서를 환경에 맞게 빠르게 추가, 제거할 수 있는 서비스 환경을 제공할 수 있다.

Description

보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법{Method to construct pluggable IoT sensor nodes and gateways with security function}
본 발명은 사물인터넷 환경에서 하드웨어 기반의 보안을 보장하는 Pluggable 형태의 센서 노드와 게이트웨이의 구성에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대칭키, 해시함수, 공개키, 전자서명 보안 모듈이 장착되고 Zigbee, LoRa, Bluetooth, Wi-Fi 통신모듈 중 원하는 방식을 선택하여 통신할 수 있는 탈착이 가능한 Pluggable 형태의 센서 노드와 게이트웨이의 구성에 관한 것이다.
사물인터넷은 초연결사회의 핵심기술로써 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다. 센서가 탑재된 다양한 디바이스들을 통해 의미 있는 센싱 정보들이 지속적으로 수집되고, 직간접적으로 연결된 유무선 네트워크를 통해 빠르고 안정적으로 정보들이 송·수신되어 클라우딩 컴퓨팅 환경 및 빅데이터 분석을 통해 자동화된 지능형 서비스가 제공되는 것이다.
IoT는 다양한 기술요소들의 집합체이다. 최근에는 IoT 플랫폼의 개방화를 통한 이기종 단말, 네트워크, 애플리케이션 간 연동이 가속화될 것으로 예상되는 가운데, 이로 인한 기술적, 관리적 측면의 다양한 보안위협들이 발생할 것으로 예상된다. IoT 환경에서 발생할 수 있는 보안위협들은 기존의 정보통신 환경에서 나타날 수 있는 위협들을 상속한다. 흔히 정보보안의 3대 요소라고 할 수 있는 CIA, 즉 기밀성(Confidentiality), 무결성(Integrity), 가용성(Availability)을 침해함으로써 정상적인 서비스의 이용 및 제공을 방해하는 보안위협들이 나타날 수 있다.
대한민국 특허 출원 제10-2008-0016636 호
본 발명은 확장이 어려운 센서를 빠르게 탈착 할 수 있는 Pluggable 형태의 센서 노드에서 서브 네트워크를 구성하여 다양한 센서로 부터 데이터를 수집하고 게이트웨이에 전송하는 역할을 수행하는 방법을 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법에 있어서 하나 이상의 센서에서 데이터를 취득하는 단계; 및 센서를 추가, 확장하는 단계; 및 데이터에 보안을 적용하는 단계; 및 게이트웨이로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 센서 노드는 모듈을 추가하여 확장이 가능한 센서 블록을 구비하고, 상기 센서 노드, 게이트웨이에 보안 모듈을 장착할 수 있다.
또한, 상기 센서 노드에서 온도, 습도, 가스, 조도 등에 대한 데이터를 취득하는 취득부; 대칭키, 해시함수, 공개키, 전자서명 보안을 적용하는 보안부; 및 센서의 추가, 확장을 위한 확장부; 및 게이트웨이로 데이터를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 정보보안 기술 기반의 Pluggable 센서 노드 및 게이트웨이를 통해 다양한 IoT 유무선 통신을 사용하는 융합 장비의 안전성을 제공하고 블록형 센서노드는 확장, 축소하기 어려운 센서를 환경에 맞게 빠르게 추가, 제거하여 적용할 수 있는 서비스 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 센서 노드의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 게이트웨이의 구성도이
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법은 도 1의 A B 센서 블록(100)와 추가 센서 블록(100a)를 받는 센서 노드(10), 센서 노드(10)의 정보를 받아 분석하는 게이트웨이(20)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서 노드(10)는 도 2의 센서 노드 메인보드(101), 센서 블록(100), 배터리, 태양전지판을 포함할 수 있다. 센서 노드 메인보드(101)는 게이트웨이(20)와 통신을 위한 탈착이 가능한 통신모듈(120), 보안을 위한 보안모듈(130), 기타 커넥터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 노드(10)는 Pluggable 형태의 서로 연결 가능한 센서 블록(100)을 구비하고, 상기 센서블럭(100)은 측정 환경에 따라 필요한 추가 센서 블록(100a)을 추가하여 장착하거나 필요 없는 센서 블록을 탈거하는 동작이 이루어지도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 센서 블록(100)은 환경을 측정하는 센서모듈(110)을 구비하고, 센서 노드 메인보드(101)와 별도로 각각의 센서 블록(100)에 포함되는 보안모듈(120)과 통신모듈(130)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 센서모듈(110), 통신모듈(120), 보안모듈(130)을 탈부착이 이루어지며 이를 위한 센서확장포트(110a), 통신포트(120a), 보안포트(130a)를 구비할 수 있다.
또한, 대칭키, 해시함수, 공개키, 전자서명 보안 모듈(130)을 적용하여 물리적 보안 위협으로부터 데이터를 보호하여 기밀성, 가용성 및 무결성을 지원할 수 있다.
도 2를 참고하면 본 발명의 실시예에 따른 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법에서, 태양전지판(142)과 배터리(141)를 통해 전원을 공급받을 수 있고 센서노드 메인보드(101)는 게이트웨이(20)와의 통신을 위해 Zigbee 모듈, LoRa 모듈, 블루투스 모듈, Wi-Fi 모듈 중 선택하여 주기적으로 정보를 전송한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 게이트웨이(20)는 도 3의 게이트웨이 메인보드(101), 메인 MCU(211), 신호처리부(212), 통신모듈(120), 보안모듈(130), Ethernet 포트, Wi-Fi 포트(214)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법에 있어서 하나 이상의 센서에서 데이터를 취득하는 단계;및 센서를 추가 확장하는 단계;및 보안을 적용하는 단계;및 게이트웨이로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 센서 노드(10)는, 서브 네트워크를 구성하여 다양한 센서 블록으로 부터 데이터를 수집하고 게이트웨이로 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 정보보안 기술 기반의 Pluggable 센서 노드 및 게이트웨이를 통해 다양한 IoT 유무선 통신을 사용하는 융합 장비의 안전성을 제공하고 블록형 센서노드는 환경에 맞게 센서를 빠르게 확장·축소하여 적용할 수 있는 서비스 환경을 제공할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10: 센서 노드 20: 게이트웨이
101: 센서 노드 메인보드 201: 게이트웨이 메인보드
100: 센서 블록 100a: 추가 센서 블록
110: 센서모듈 110a: 센서확장포트
120: 통신모듈 120a: 통신포트
130: 보안모듈 130a: 보안포트
141: 배터리 142: 태양전지판
211: 메인 MCU 212: 신호처리부
213: Ethernet 포트 214: Wi-Fi 포트

Claims (5)

  1. 센서노드와 게이트웨이의 구성에 있어서,
    하나 이상의 센서에서 데이터를 취득하는 단계; 및 센서를 추가 확장하는 단계; 및 데이터에 보안을 적용하는 단계; 및 게이트웨이로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 보안기능이 있는 Pluggable 형태의 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 노드는 Pluggable 형태의 서로 연결 가능한 센서 블록을 구비하고, 상기 센서블럭은 측정 환경에 따라 필요한 추가 센서 블록을 추가하여 장착하거나 필요 없는 센서 블록을 탈거하여 동작하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 블록은 환경을 측정하는 센서모듈을 구비하고, 각각의 센서 블록에 포함되는 보안모듈과 통신모듈을 구비하며,
    상기 센서모듈, 통신모듈, 보안모듈을 탈부착하도록 센서확장포트, 통신포트, 보안포트를 구성하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법.
  4. 제 1 항 또는 3항에 있어서,
    상기 보안을 적용함에 있어서 대칭키, 해시함수, 공개키, 전자서명을 적용하여 물리적 보안 위협으로부터 데이터를 보호하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 센서 노드는, 서브 네트워크를 구성하여 다양한 센서 블록으로 부터 데이터를 수집하고 게이트웨이로 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 센서 노드 및 게이트웨이 구성 방법.
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