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by ItWord : Peter Sayer | IDG News Service



블루투스에 새로운 메시(mesh) 네트워킹 기능이 곧 구현된다. 무엇보다 좋은 점은 새로운 하드웨어가 없어도 활용이 가능하다는 것이다.

메시 네트워킹을 사용하면 산업 현장에서 센서를 연결하거나 스마트 홈 또는 건물 자동화 네트워크를 생성하는 과정이 더 간편해진다. 기기는 멀리 떨어진 게이트웨이까지 메시지를 전달할 필요없이 가까운 이웃에게 메시지를 전달하도록 요청하면 된다.


Credit: Stephen Lawson

이는 기기에서 사물인터넷에 참여할 수 있는 새로운 방법을 제공한다. 블루투스 표준을 관할하는 기구인 블루투스 SIG의 기술 프로그램 관리자 마틴 울리는 "예를 들어 건물에서 조명 제어 용도로 메시 네트워크를 구축할 경우 다른 기기에서 자산 추적, 길찾기 등 다른 분야를 위한 무선 인프라로 이 네트워크를 사용할 수 있다"고 말했다.

블루투스는 메시 네트워킹을 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)에 구축된 네트워킹 토폴로지로 취급하므로 이를 지원하는 기기가 있다면 소프트웨어 업데이트를 통해 메시에 참여할 수 있을 가능성이 높다. 스마트폰과 태블릿도 마찬가지다. BLE를 지원한다면 앱만 있으면 바로 메싱을 시작할 수 있다.

지난 7월 18일, 블루투스 메시 네트워킹 표준 버전 1.0이 발표되어 호환 기기가 앞다퉈 등장하겠지만 이미 경주는 진행 중이다.

울리는 "일반적인 블루투스 SIG 워킹 그룹에 참여하는 기업 수가 10~20개 정도인데 반해 블루투스 메시 네트워킹 개발 워킹 그룹에는 120여 개의 기업이 참여한만큼 업계는 이미 이 사양의 요구사항을 잘 파악하고 있다"고 말했다.

요구사항 테스트도 이미 마쳤다. 울리는 "테스트를 해야 사양을 완성할 수 있다. 이미 15개의 테스팅 이벤트를 통해 전체 사양을 다뤘다"고 밝혔다. 울리는 블루투스 메시 스택이 있는 하드웨어 모듈이 몇 개월 내에 시장에 등장할 것이라고 말했다. 업체에서 부가적인 소프트웨어를 명분으로 더 높은 가격을 요구할 수 있지만 울리는 자신이 아는 한 새로운 기능을 이용하기 위해 필요한 부가적인 특허 라이선스는 없다고 전했다.

블루투스 메시 네트워크에서는 노드가 생성되는 방법이 각기 다르다. 조명 기구의 컨트롤러와 같이 전력이 충분히 공급되는 장치도 있고, 전등 스위치나 온도 센서와 같이 배터리 하나로 수년 동안 작동해야 하는 장치도 있기 때문이다. 사양은 이런 기기에서 에너지를 절약할 수 있는 두 가지 방법을 제공한다.

하나는 메시지 전송을 위한 "게시 및 가입(publish and subscribe)" 모델이다. 예를 들어 부엌 전등 스위치라면 켜고 꺼야 할 기기의 주소 목록을 유지하기 위해 전기를 소비할 필요가 없다. 대신 "부엌 조명" 목록에서 참고하도록 표시된 "켜기" 메시지만 게시하면 된다. 이 메시지는 메시를 따라 전달되고, 각 기기들은 그 목록에 가입되어 있는지 여부에 따라 메시지에 응해 작동할지 여부를 스스로 판단한다.

다른 방법은 에너지 공급이 제한된 기기에서 "친구"를 호출하는 것이다. 예를 들어 온도 센서에서 주기적으로 판독값을 전송할 필요없이 온도가 정해진 범위를 벗어날 때만 보고하면 된다고 가정해 보자. 이렇게 하면 드물게 발생하는 예외만 전송하면 되므로 전송에 사용되는 에너지를 절약할 수 있다.

그러나 설정 온도 범위 업데이트를 받기 위해 지속적으로 수신 대기를 하게 되면 배터리가 금방 소진될 수 있다. 전원이 충분히 공급되는 기기를 친구로 해서 기기를 설계하면 이 센서는 하루에 한 번(또는 원하는 간격으로) 라디오 수신기를 켜면 되고, 이때 친구가 센서 오프라인 동안 전송된 모든 메시지를 전달해준다. 휴가 중에 우편함을 확인하러 매일 집으로 다시 올 필요 없이 이웃이 우편물을 대신 받아두는 것이라고 생각하면 된다.

가입할 메시 네트워크를 선택하거나 친구로 설정할 기기를 선택하는 과정은 두 블루투스 기기를 페어링해 포인트 투 포인트 연결을 구성하는 것보다는 조금 더 복잡하다.

프로비저닝(provisioning)이라고 하는 이 프로세스에는 블루투스 지원 스마트폰, 태블릿 또는 컴퓨터에서 실행되는 앱이 필요하다. 전구, 산업용 센서 또는 보안 카메라와 같은 새 메시 기기는 프로비전되지 않은 상태로 제공되므로 네트워크에 노드로 가입하려면 앱에서 암호화 키를 다운로드해야 한다.

동일한 앱을 사용해 키를 폐기할 수도 있으므로 망가진 전구를 안전하게 버릴 수 있다. 이렇게 하면 누군가 쓰레기 더미를 뒤져 버려진 전구에서 키를 복구해 네트워크에 침입할 위험이 없다.

이 사양의 개발자들은 재전송 공격(replay attacks)으로부터 블루투스 메시 네트워크를 보호하기 위해 각 메시지에 고유한 시퀀스 번호가 있는지 확인하도록 했다.

또한 이 사양은 네트워크 인프라와 여기서 실행되는 애플리케이션에 대해 서로 다른 암호화 계층을 제공한다. 예를 들어 호텔의 스마트 조명 네트워크가 호텔 객실 도어 잠금을 여는 메시지를 전달할 수 있지만 애초에 이 메시지를 생성하는 데 필요한 암호화 키는 호텔의 스마트폰 앱에만 보관할 수 있다.

ABI 리서치(ABI Research)의 선임 분석가 앤드류 지그나니는 메시 네트워킹의 도입은 블루투스가 기존의 작동 범위와 네트워크 규모 제한을 극복하는 데 도움이 될 것으로 전망했다.

지그나니는 "메시 네트워킹은 블루투스 혁신의 새로운 단계이며, 블루투스가 개인 영역 네트워크 및 페어링(pairing) 기술에서 우리 주변의 사물에 연결하는 기능을 갖춘 더 넓은 범위의 강력한 저전력 IoT 연결 솔루션으로 전환하는 데 핵심적인 역할을 할 것"이라고 예상했다. editor@itworld.co.kr


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Mesh Profile


▪ Revision: v1.0

▪ Revision Date: 2017-Jul-13

▪ Group Prepared By: Mesh Working Group


1.3.2 Acronyms and abbreviations

Abbreviation or Acronym

Meaning

ACK

Acknowledgment

AD

Advertising Data

AES

Advanced Encryption Standard

AID

Application Key Identifier

AKF

Application Key Flag

ASCII

American Standard Code for Information Interchange

ATT

Attribute Protocol

ATT_MTU

Attribute Protocol Maximum Transmission Unit

BR/EDR

Basic Rate / Enhanced Data Rate

CCM

Counter with CBC-MAC

CID

Company Identifier

CMAC

Cipher-based Message Authentication Code

CTL

Network control message indication

DST

Destination

ECB

Electronic CodeBook

ECDH

Elliptic Curve Diffie-Hellman

FCS

Frame Check Sequence

FIPS

Federal Information Processing Standards

FSN

Friend Sequence Number

GAP

Generic Access Profile

GATT

Generic Attribute Profile

ID

Identifier

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers

IKM

Input Key Material

IVI

Initialization Vector Index

JSON

JavaScript Object Notation

LED

Light Emitting Diode

LSO

Least Significant Octet

MAC

Message Authentication Code

MD

More Data

MIC

Message Integrity Check

MSO

Most Significant Octet

MTU

Maximum Transmission Unit

NID

Network Identifier

OBO

On Behalf Of (another element)

OKM

Output Key Material

OOB

Out of Band

PDU

Protocol Data Unit

PID

Product Identifier

RFU

Reserved for Future Use

RPL

Replay Protection List

RSSI

Received Signal Strength Indicator

SAR

Segmentation And Reassembly

SEG

Segmentation indication bit

SEQ

Sequence Number

SIG

Special Interest Group

SRC

Source

SZMIC

Size of Message Integrity Check

TTL

Time To Live

URI

Uniform Resource Indicator

UUID

Universally Unique Identifier

VID

Version Identifier

WG

Working Group

 

1.3.3 Terminology

Term

Definition

Address

The identity of one or more elements in one or more nodes.

Configuration Client

A node that implements the Configuration Client model.

Destination

The address to which a message is sent.

Device

An entity that is capable of being provisioned onto a mesh network.

Element

An addressable entity within a device. A device is required to have at least one element.

Message

A sequence of octets that is sent from a source to a destination.

Neighbors

Nodes in direct radio range (single hop).

Network

A group of nodes sharing a common address space.

Node

A provisioned device.

Provision

The process of authenticating and providing basic information (including unicast addresses and a network key) to a device. A device must be provisioned to become a node. Once provisioned, a node can transmit or receive messages in a mesh network.

Provisioner

A node that is capable of adding a device to a mesh network.

Relay

A node that receives and then retransmits messages.

Source

The address from which a message is sent.

State

A value representing a condition of an element that is exposed by an element of a node.

Subnet

A group of nodes that can communicate with each other.


 

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