기존의 MQTT 시스템의 한계점을 개량하여 monitor, broker, client로 이루어진 플랫폼을 개발한 후 이를 이용한 학교 알림 서비스

1. 경희대학교 컴퓨터공학과
창의적 종합설계
2016. 06. 13
2012104094 서민석
2013104074 박나연
2013104091 용찬호
개량된 MQTT
노드 관리 시스템을
이용한
학교 알림 서비스
Creative Design
Presentation

2. 2/ 12
프로젝트 소개
개량된 MQTT
Protocol
학교
알림 서비스
수업 공지
식단 알림
온습도 알림
클라이언트
APP
Android/IOS
 개량된 MQTT 프로토콜을 이용한 학교 메시지 알림 서비스
 각종 과목에 대한 수업 공지, 식단 알림, 온습도 알림 등을 받는다.
 사용자는 안드로이드 및 IOS 애플리케이션에서 메시지를 받을 수 있다.

3. 3/ 12
MQTT?
 Publish-Subscribe 구조를 갖는 메시지 프로토콜
 저전력, 저대역폭 등 모바일 및 IoT기기에 최적화
 노드 수가 많아지면 일일이 관리 해주기 어렵다.
 Subscribe(구독)을 해야만 메시지를 받을 수 있다.
 그룹 기반의 시스템에는 적합하지 않다.
 Connection 관리를 제공하지 않는다.

4. Subscriber
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개량된 MQTT 구조
 기존 MQTT 구조
BrokerPublisher
 연결을 맺은 뒤 필요한 Topic들을 일일이 구독
 개량된 MQTT 구조
 연결을 맺은 후 Monitor & DB에서 그룹화된 정보들을 전송
Subscriber Group
BrokerMonitor & DB

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시스템 구성도
DatabaseBroker
 MQTT Broker Module
Monitor
 Database Connector
 Connection Administrator
 Holding Information
 User, Group
 Subscribe
 Log
Application (Client-1)
 Messaging Module
 Device Control Module
IoT Device (Client-1)
 Messaging Module
 Device Control Module
Publisher (Client-2)
 Publish Request Module

6. 6/ 12
구조 상세
Monitor
 Database와 연결하여 각종 Topic에 대한 정보, User 정보, 사용자들의 구독
정보 들을 주고 받음
 Broker의 요청에 따라 정보를 전송
 Keep-alive 등 Connection 관리
Broker
 Publisher로부터 Publish 요청이 오면 Monitor에 데이터를 요청하여 Client
에게 실제 메시지를 전송해주는 중간 서버
Publisher
 특정 그룹에 대한 메시지 전송 요청을 Broker에게 전달
 Web Publisher, 온습도 센서 등
Client
 원하는 Topic을 구독
 구독한 Topic의 메시지를 브로커에서 받음

7. 7/ 12
그룹 브로드 캐스팅
DatabaseBroker Monitor
Publisher
①
① 그룹 브로드캐스팅 메시지 전송 요청
② 해당 그룹 멤버 리스트를 Monitor에게 요청
③ 그룹 리스트 요청
④ 그룹에 해당되는 Client ID 리스트 반환
⑤ Broker에게 Client ID 리스트 전송
⑥ 해당 Client ID로 메시지 직접 전송
② ③
Subscriber Group
⑥
⑤ ④
※ Client는 구독 요청을 따로 하지 않아도 꼭 구독해야하는 것들은
Publisher에 의해 구독하고 있는 상태이다.

8. 8/ 12
그룹 리스트와 Subscribe / Unsubscribe
그룹 리스트 확인에서
Sub/Unsub 가능
창의적 종합설계 구독
창의적 종합설계
영상 처리
학생회관 식단
연구실 온습도
자대 행정실
사용자는 클라이언트
App에서 존재하는 그룹
리스트를 확인할 수 있음
구독 시 해당 그룹의
메시지가 publish 될 때
메시지를 수신

9. 9/ 12
Connection 정보를 통한 Keep-Alive 조정
DatabaseBroker Monitor
①
① 연결 요청(Login)을 전송
② Monitor에게 Login 요청을 위해 Client의 Username, 비밀번호 전송
③ Database의 정보와 일치하는지 확인
④ Database에서 일치한다는 Response 수신
⑤ 연결 로그 정보를 Database에 저장
⑥ 연결 로그 정보를 분석하여 Broker에게 특정 Client의 Keep-Alive 조정 요청 전송
⑦ Client의 Keep-Alive 조정
②
③
⑦ ⑥
④
Client
⑤

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Client의 멀티 플랫폼을 위한 다양한 언어 Porting
Web
Publisher
Android IOS
 다양한 언어로 MQTT Client를 래핑하여 구현
 다양한 플랫폼에서 클라이언트 구동 가능
 개발자의 환경에 따라 적절한 클라이언트 구현을 위한 Framework화
Client
Library

11. 11/ 12
실행 화면(Android)
로
그
인
화
면
메
인
화
면
:
구
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시

12. 12/ 12
실행 화면(Android)
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보

13. 감사합니다.