This thesis proposes a novel cloud-based presentation and application framework called Pretty, which enables rapid developments and deployments of Rich Internet Applications (RIAs) for resource constrained things. The developed RIAs of things, which will be referred to as Web of Things Application/Service or WoT A/S herein, feature direct interaction with individual things on a rich, user-friendly web interface from a web browser. Meanwhile, WoT A/S developers do not need to be familiar with lower-level protocols and hardware technologies. Key challenge in this subject is the resource constraint in physical world, both network condition and devices capability. Moreover, the heterogeneity and complexity of physical devices make the WoT A/S development extremely difficult. This is because WoT A/S usually requires the developers to have a broad range of knowledge from hardware to software and networking. In Pretty framework, thing producers or application developers only need to register their thing profiles into the system. In return, Pretty creates appropriate WoT A/S Template Bundles which are used to build their WoT A/S. The Template Bundle includes a Web Template and an easy-to-use JavaScript Thing API which helps to interact with physical things directly from web browsers. After WoT A/Ss are developed and deployed in to the Pretty system, a resource-distributed architecture is employed to provide RIAs to physical things. In this architecture, static web contents that make up things` rich web interface are stored in dedicated network entities called Presentation Servers (PS), which are actually virtual instances in Pretty`s cloud system. Then with Thing API, data from physical object is retrieved and displayed on top of this web interface, either by performing an Ajax XMLHttpRequest to the object or by communicating with CoAP protocol. By doing this, Pretty framework provides RIAs to even the most constrained things. The system is built on SNAIL (Sensor Network for an All-IP World), an IP-based Wireless Sensor Network platform from Real-time and Embedded System lab at KAIST, and has been proved to be feasible through satisfactory experiment results.
미래인터넷 환경은 다양한 일상 사물들이 웹 기술을 통하여 인터넷에 연결되고 사물간 정보 공유와 제어를 통하여 새로운 서비스가 창출되는 Web of Things (WoT)의 환경으로 발전해 나아가고 있다. 하지만 WoT에서의 다양한 일상 사물들은 저전력, 저성능의 제한된 자원을 갖는 사물들을 포함하기 때문에 제한된 사물들에서 웹 통신을 효율적으로 지원하기 위한 기술이 필요하다. 본 논문은 제한된 자원을 갖는 사물에서 풍부한 UI를 지원하는 인터넷 어플리케이션(RIA: Rich Internet Applications)을 쉽고 빠르게 개발/배포할 수 있도록 하기 위한 클라우드 기반 프레젠테이션/어플리케이션 프레임워크인 Pretty를 제안한다.
WoT의 어플리케이션/서비스(A/S)인 사물 RIA 개발에는 소프트웨어 기술, 하드웨어 기술 뿐 아니라 저레벨 프로토콜 기술 폭넓은 기술이 요구된다. 또한, 다양한 사물들의 이기종성과 물리적 장치의 복잡도는 WoT A/S 개발을 어렵게 만드는 요인 중의 하나이다. 이 중에서도 저속의 네트워크 환경과 제한된 CPU, 메모리는 WoT A/S 개발에 가장 큰 장벽으로 남아있다. 본 논문에서 제안하는 Pretty 프레임워크는 장치의 제작사 혹은 어플리케이션 개발자가 이러한 복잡한 지식 없이도 쉽게 WoT A/S를 개발할 수 있도록 설계되었다. 개발자는 Pretty 프레임워크에 사물의 프로파일을 등록함으로서, WoT A/S 템플릿 번들(Template Bundle)을 제공받을 수 있으며, 이 템플릿 번들을 이용하여 쉽고 빠르게 새로운 WoT A/S를 개발 가능하다. WoT A/S 템플릿 번들은 사용자 인터페이스 기능을 하는 웹 템플릿과 물리적 사물과의 통신을 지원하기 위한 추상화된 자바스크립트(Thing API)로 이루어져있다.
또한, 본 논문에서 제안하는 Pretty 프레임워크는 사용자가 웹 브라우저를 이용하여 사용자 친화적이고 풍부한 웹 인터페이스로 이루어진 WoT A/S를 통하여 사물과 직접 통신이 가능하도록 하는 아키텍처를 포함한다. 사용자 친화적인 풍부한 웹 인터페이스를 지원하기 위하여서 Pretty는 자원 분산 아키텍쳐를 사용하였다. WoT A/S는 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 고정 컨텐츠와 동적 서비스를 제공하기 위한 동적 컨텐츠로 나눌 수 있다. Pretty는 WoT A/S의 고정 컨텐츠를 Pretty 클라우드 시스템의 가상 인스턴스로 생성되는 프레젠테이션 서버(PS)에 저장하며, 물리적 사물의 Thing API를 이용한 사용자의 요청에 따라 Ajax XMLHttpRequest 혹은 CoAP 통신으로 웹브라우저 상의 WoT A/S 서비스를 제공한다. 이 시스템은 IP기반 무선 센서 네트워크 플랫폼인 SNAIL (Sensor Networks for an All-IP World)에 구현되었으며, 실험을 통하여 성능을 검증하였다.
