IoT Things를 위한, 설계변경이 용이한 실용적 HW/SW 설계 방법

Abstract

IoT 시스템은, 사물이 인터넷에 접속되어 동작하게 되는 구조 이다. 사물은 비교적 간단한 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW)로 구성되어 있고, 동작 속도는 비교적 느리다. 그러나 하드웨어에서부터 상위 어플리케이션 계층까지 넓은 범위를 설계를 해야 한다. 본 논문은 IoT 시스템에서 다양한 사물(Things)부분의 실용적인 설계 방법을다룬 튜토리얼 논문이다. 사물(Things) 부분은 센서와 하드웨어와 소프트 웨어로 구성 되며, 와이파이(WiFI)기능을갖는 허브(Hub)를 통해서 인터넷에 접속하는 것으로 가정한다. 허브 부분은 상용의 제품으로 되어 있고, 센서는부품으로 구성되어 있기 때문에 사물부분에서의 하드웨어와 소프트웨어를 설계하는 방법에 초점을 두었다. 사물(Things) 부분은 소량이면서도 다양한 종류가 있어야 한다. 그렇기 때문에 하드웨어의 설계에서도 자유도를 가질수 있도록 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 사용하였다. 또한 동작 속도가 느리지만 쉬운 프로그래밍(Programming)이 가능한 아두이노(Arduino) 보드를 사용하여 소프트웨어를 설계하였다. 이러한 방법은 시간, 노력, 사용 부품, 투자 등의 비용을 최소로 하면서도 높은 설계 자유도를 가질 수 있도록 할 수 있다. 이것은 IoT 시스템의 특성을 활용하기 때문에 가능한 것이다.