Implementation of CoAP/6LoWPAN over BLE Networks for IoT Services
Cheol-Min Kim, Hyung-Woo Kang, Sang‐Il Choi, Seok‐Joo Koh · Journal of Broadcast Engineering · 2016
최근 사물인터넷 기술의 등장과 함께 소형 장치를 이용한 스마트 홈 및 헬스케어 서비스 등의 다양한 연구가 진행되고 있다. 기존 사물 간 통신은 인터넷 통신을 사용하지 않고 Machine to Machine (M2M) 기반의 블루투스 및 ZigBee와 같이 하위 계층의 Personal Area Network (PAN) 기술을 이용하므로 네트워크 장치간의 통신만 지원할 뿐, PAN 네트워크에 속하지 않은 장치와의 통신에 어려움이 많았다. 본 논문에서는 기존의 M2M 통신인 Bluetooth Low Energy (BLE) 네트워크에서 사물인터넷 서비스 제공을 위해 IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN)을 구현하여 저사양 장치에서 인터넷 통신을 가능하도록 하였다. 이를 위해 사물인터넷의 핵심 프로토콜인 Constrained Application Protocol (CoAP)을 구현하였다. 테스트베드 구현 및 성능분석 실험을 통해 기존 Hypertext Transfer Protocol (HTTP)과 통신 성능을 비교한 결과, CoAP이 HTTP보다 약 2배 우수한 처리량, 약 21% 빠른 평균 전송시간 및 22% 적은 패킷 전송량을 보여줌을 알 수 있었다. With the advent of Internet of Things (IoT) technology that allows the communications between things and devices over the Internet, a lot of researches on the IoT services, such as smart home or healthcare, have been progressed. In the existing machine-to-machine (M2M) communications, however, since the underlying link-layer technologies, such as Bluetooth or ZigBee, do not use the Internet Protocol (IP) communication, those technologies are not suitable to provide the IoT services. Accordingly, this paper discusses how to provide the Internet services in the M2M communication, and propose an implementation of the Constrained Application Protocol (CoAP) over 6LoWPAN for providing IoT services in the BLE networks. Based on the implementation, we compared the performance between HTTP and CoAP for IoT communications. From the experimental results, we can see that the CoAP protocol gives better performance than the HTTP protocol with two times higher throughput, 21% faster transmission time, and 22% smaller amount of generated packets.