[AWS] AWS IoT Core란 ?

AWS IoT Core란 ?

 

현재 팀 내에서 사용하고 있는 주요 기술로, 팀 이름에 부합하여 활용하는 기술이다. 

AWS에서 많은 서비스 종류가 있는 것은 알고 있었으나, IoT를 활용할 수 있는 서비스가 있다는 것은 입사하고 알게 되었다.

 

AWS IoT Core의 서비스를 요약하자면 다음과 같다.

👉 IoT 기기와 클라우드를 연결하여 데이터를 수집하고 제어하는 데 사용되는 서비스로, 기기관리, 데이터 수집 및 분석을 위한 중앙 허브 역할 수행

즉, 다른 AWS 클라우드 서비스 및 애플리케이션이 인터넷에 연결된 장치와 상호작용할 수 있도록 IoT 장치를 클라우드에 연결하는 서비스 제공

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MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)

IoT 디바이스와 클라우드 간의 경량 통신 프로토콜 👉 메시지 브로커

 

온도 조절 장치에 연결된 IoT 기기가 "24도로 조절해라"는 명령을 받게 되는 데 이때 MQTT를 통해 명령을 받고, 온도 조절 장치는 그 명령에 맞춰 동작하게 된다. 명령은 아주 가볍고 빠르게 전송되며 인터넷이 잠시 끊기더라고 다시 연결되면 명령을 받을 수 있다. 

 

이렇듯 IoT 디바이스와 클라이언트 사이에서 메시지 브로커를 활용해 센서 데이터나 장비 상태를 실시간으로 주고 받아야한다. 그러한 역할을 MQTT가 수행하는 것이다.

 

메시지 브로커는 자신을 구독한 장치와 Device Shadow 서비스 및 규칙 엔진과 같은 다른 AWS IoT Core 서비스에 장치 데이터를 배포한다.

 

 

 

Device Shadow

IoT 디바이스의 현재 상태나 원하는 상태를 클라우드에 저장하며 JSON 문서로 표현됨
AWS IoT Device Shadow

 

• 디바이스가 오프라인이거나 네트워크가 불안정할 때 디바이스의 상태를 조회하거나 업데이트 가능 

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✳️ Reported State 

• 디바이스가 현재 자신의 상태(온도, 전원 등)를 클라우드에 보고

✳️ Desired State 

• 사용자가 디바이스에 원하는 상태 설정
• 온도, 전원, 풍량 등 조절 

✳️ Delta 

• Desired State와 Reported State를 비교하여 디바이스가 어떤 상태로 바뀌어야 하는지 알 수 있도록 함

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✴️ 초기상태 문서

{
  "state": {
    "reported": {
      "color": "blue"
    }
  },
  "version": 9,
  "timestamp": 123456776
}

 

✴️ 업데이트 1

{
  "state": {
    "desired": {
      "color": "RED"
    }
  },
  "version": 10,
  "timestamp": 123456777
}

 

✴️ 델타 메시지

{
  "state": {
    "color": "RED"
  },
  "version": 11,
  "timestamp": 123456778
}

 

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❇️ 동작 방식 

• 디바이스와 클라우드를 동기화
• 디바이스가 상태를 클라우드에 보고하면 해당 정보가 reported state에 저장
• 사용자가 디바이스의 상태를 변경하고 싶을 때 desired state을 업데이트
• 디바이스는 주기적으로 클라우드에 저장된 desired state을 확인하고, 그에 맞춰 변경
• 디바이스가 상태를 변경한 후 다시 클라우드에 보고하면 reported state 업데이트 

 

 

Device Provisioning

IoT 디바이스를 AWS IoT Core와 같은 클라우드 서비스에 등록(연결)하고, 보안 인증을 설정하여 디바이스를 운영할 준비하는 과정

 

 

 

 

 

참고

https://github.com/aws/aws-iot-device-sdk-java/blob/master/README.md/?pg=developertools

https://mqtt.org/

https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/iot/latest/developerguide/iot-device-shadows.html

https://docs.aws.amazon.com/iot/