출판사 서평
★ 이 책에서 다루는 내용 ★
■ HTTP, UPnP, CoAP, MQTT, XMPP 프로토콜에서 제공하는 기능과 한계
■ 요청/응답, 게시/구독, 이벤트 구독, 비동기 메시징, 멀티캐스팅 같은 주요 통신 패턴
■ 사물 레지스트리와 신뢰 위임을 통한 IoT 기기의 생명주기 관리 방법
■ IoT 서비스 플랫폼을 이용해 개발 시간과 복잡도를 줄이는 방법
■ 인터넷의 주요 공격 사례와 효과적인 대응책 수립 방법
■ 보안에 뛰어난 공개 소프트웨어를 활용해 상호운용성과 보안을 확보하는 방법
■ 안전하고 확장성이 뛰어나며 상...
★ 이 책에서 다루는 내용 ★
■ HTTP, UPnP, CoAP, MQTT, XMPP 프로토콜에서 제공하는 기능과 한계
■ 요청/응답, 게시/구독, 이벤트 구독, 비동기 메시징, 멀티캐스팅 같은 주요 통신 패턴
■ 사물 레지스트리와 신뢰 위임을 통한 IoT 기기의 생명주기 관리 방법
■ IoT 서비스 플랫폼을 이용해 개발 시간과 복잡도를 줄이는 방법
■ 인터넷의 주요 공격 사례와 효과적인 대응책 수립 방법
■ 보안에 뛰어난 공개 소프트웨어를 활용해 상호운용성과 보안을 확보하는 방법
■ 안전하고 확장성이 뛰어나며 상호운용성도 보장하는 분산 아키텍처로 솔루션을 구현하는 방법
★ 이 책의 대상 독자 ★
이 책은 IoT에 관심 있는 소프트웨어 및 하드웨어 개발자를 대상으로 집필했다. 고등학교 수준의 전자 공학 지식만 있어도 라즈베리 파이를 비롯한 소형 IoT 하드웨어 플랫폼을 충분히 사용할 수 있으며, C#뿐만 아니라 자바나 C++ 같은 객체 지향 프로그래밍 언어를 써본 적이 있다면 예제를 충분히 따라갈 수 있을 뿐만 아니라, 최신 IoT 솔루션을 쉽게 만들 수 있을 것이다.
★ 이 책의 구성 ★
1장, '실습 환경'에서는 이 책의 전반에 걸쳐 사용할 예제 프로젝트를 소개한다. 프로젝트의 기본 구조와 개발 환경을 비롯해 라즈베리 파이를 설정하고 기본 입출력 연산을 수행하는 방법에 대해 설명한다.
2장, 'HTTP'에서는 HTTP 프로토콜의 기본 개념과 IoT 응용 제작 환경에 대해 소개한다. 이 과정에서 요청/응답과 이벤트 구독과 같은 통신 패턴도 소개한다.
3장, 'UPnP'에서는 UPnP 프로토콜의 기본 개념과 애드혹 네트워크에서 다른 장치를 찾는 방법에 대해 소개한다. 또한 장치에서 제공하는 서비스를 호출하고, 여기서 발생하는 이벤트를 구독하는 방법에 대해서도 설명한다. 그리고 다른 장치에서 호출할 수 있는 서비스와 이벤트를 네트워크에 제공하는 서비스를 제작하는 방법에 대해서도 살펴본다.
4장, 'CoAP'에서는 CoAP 프로토콜의 기본 개념을 소개하고, 대역폭이 제한된 네트워크에서 장치끼리 이 프로토콜로 통신하는 방법에 대해 알아본다. 앞 장과 마찬가지로 콘텐츠를 게시하고 이벤트를 구독하는 방법뿐만 아니라, 대용량 데이터를 블록 단위로 보내는 방법과 장치에서 제공하는 리소스를 검색하는 방법도 소개한다.
5장, 'MQTT'에서는 MQTT 프로토콜의 기본 개념을 소개하고, 게시/구독 통신 패턴과 메시지 중개자를 통해 방화벽을 뛰어넘어 통신하는 방법에 대해 살펴본다.
6장, 'XMPP'에서는 XMPP 프로토콜의 기본 개념을 소개하고, 이 프로토콜에서 글로벌 ID를 제공하기 위해 메시지 중개자를 페더레이션하는 방법과 IoT 응용 개발에 필요한 다양한 통신 패턴에 대해 소개한다. 이 장에서는 친구 관계를 인증하고, 프레즌스를 구독하고, 메시지를 비동기식으로 보내고, 신뢰를 위임하고, 프로비저닝하는 것처럼 앞 장에서 보지 못한 새로운 통신 패턴도 소개한다.
7장, 'IoT 서비스 플랫폼'에서는 IoT 서비스를 빠르게 개발하고, 보안과 상호운용성, 확장성, 관리, 모니터링 등과 같이 대표적으로 거론되는 IoT 관련 기능을 구현하기 위해 IoT에 특화된 서비스 플랫폼을 활용하는 방법에 대해 설명한다.
8장, '프로토콜 게이트웨이'에서는 프로토콜 브릿지를 쉽게 만들 수 있도록 추상 모델을 활용하는 방법에 대해 소개한다. 이러한 프로토콜 브릿지를 사용하면 다양한 시스템과 다양한 프로토콜을 사용하는 서비스를 서로 엮을 수 있다. 이를 통해 IoT 기반으로 스마트 시티를 구축하기 위한 안전하고 상호 호환성을 보장하는 인프라를 구축할 수 있다.
9장, '보안과 상호운용성'에서는 대표적인 보안 위협과 공격 패턴을 소개하고, 이로부터 IoT 시스템을 보호하는 방법에 대해 살펴본다. IoT에서 상호운용성의 중요성에 대해서도 알아보면서 원하는 기능을 구현하기 위해 특정한 기술에 종속되지 않도록 시스템을 구성하는 방법에 대해서도 설명한다.
부록 A, '프로젝트 개발 환경 및 프로그래밍 기초'는 1장에 대한 보완 내용으로서, 이 책의 예제에서 사용하는 콘솔 애플리케이션의 기본 구조와 사용법, 센서 값 샘플링, 오브젝트 데이터베이스를 통해 간단히 데이터의 영속성을 보장하는 방법, 액추에이터 프로젝트에서 제어 연산을 구현하는 방법, 이 책의 예제를 구성하는 데 사용한 부품에 대해 소개한다
부록 B, 'HTTP 프로젝트 구현 기법'은 2장에 대한 보완 내용으로서, HTTP의 기초와 HTTP 프로토콜의 기본 개념, 센서 데이터의 쿼리 파라미터, 이벤트 구독 메커니즘 구현 방법에 대해 설명한다.
부록 C, 'UPnP 프로젝트 구현 기법'은 3장에 대한 보완 내용으로서, UPnP의 기초와 지원하는 데이터 타입, 카메라 웹 인터페이스 제작, 텍스트 인코딩 과정의 문제점, 카메라의 사진을 메일로 보내는 방법, 네트워크 상의 카메라 관리 방법에 대해 설명한다.
부록 D, 'XMPP 프로젝트 구현 기법'은 6장에 대한 보완 내용으로서, 인증서의 개념과 처리 과정, 설치하는 방법을 다루고, 채팅 인터페이스를 추가하고 QR코드를 생성하는 방법에 대해 설명한다.

목차
1장 실습 환경
__센서 프로젝트
____라즈베리 파이 설정
____클레이스터 라이브러리
____하드웨어 구성
____하드웨어 제어
____하드웨어 인터페이스 만들기
____코드에서 센서 값 표현하기
____데이터 영속성 보장
____센서 값에 대한 외부 전달용 포맷
____센서 데이터 내보내기
__액추에이터 프로젝트
____하드웨어 구성
____하드웨어 인터페이스 만들기
__컨트롤러 프로젝트
____코드에서 센서 값 표현하기
____센서로부터 받은 데이터 파싱
____제어 상태 계산하기
__카메라 프로젝트
____하드웨어 구성
____라즈베리 파이의 시리얼 포트 설정
____하드웨어 인터페이스 만들기
____디폴트 설정 값
____설정 속성 추가
____설정 값 유지
____현재 설정 값 유지
____카메라 초기화
__정리
2장 HTTP
__HTTP 개요
__센서 프로젝트에 HTTP 기능 추가
____센서에 HTTP 서버 설치
____센서에 HTTPS 서버 설정
____루트 메뉴 추가
____측정한 데이터를 HTML 페이지에 표시
____동적으로 그래프 생성
____센서 데이터에 대한 웹 리소스 생성
____리드아웃 요청 처리
____센서 데이터를 외부에 제공하는 기능 테스트
____사용자 인증
____네트워크 성능 향상을 위해 이벤트 사용하기
__액추에이터 프로젝트에 HTTP 기능 추가기
____웹 서비스에 대한 웹 리소스 만들기
____디지털 출력을 하나씩 다루기
____디지털 출력 전체를 한꺼번에 다루기
____알람 출력 다루기
____테스트 폼
____WSDL 문서 보기
____REST 방식 웹 서비스 만들기
__컨트롤러 프로젝트에 HTTP 기능 추가
____이벤트 구독
____제어용 스레드 만들기
____액추에이터 제어
__정리
3장 UPnP
__UPnP
____서비스 아키텍처 구성
____장치 설명서와 서비스 설명서
__장치 설명서 만들기
____장치 종류 지정
____사람도 읽기 좋게 표현하기
____장치 ID 지정
____아이콘 추가
____서비스 정보 지정
____웹에 표현할 페이지의 URL 지정
__서비스 설명서 만들기
____액션 추가
____상태 변수 추가
____고유 장치 이름 지정
__웹 인터페이스 만들기
__UPnP 인터페이스 만들기
____UPnP 리소스 등록
____빈 칸 채우기
____SSDP 지원 기능 만들기
____네트워크에 장치 알리기
____검색에 응답하기
__카메라로 찍은 사진을 제공하는 서비스 만들기
____이벤트 상태 변수의 초기화
____웹 서비스의 프로퍼티를 제공하는 메소드 정의
____서비스 프로퍼티 추가
____액션 추가
__카메라
____컨트롤러에 UPnP 설정
____장치와 서비스 찾기
____이벤트 구독
____이벤트 받기
____액션 실행
__정리
4장 CoAP
__HTTP 바이너리 만들기
____CoAP 관련 개발 도구
__센서 프로젝트에 CoAP 기능 추가
____첫 CoAP 리소스 만들기
____이벤트 알림 직접 발생하기
____데이터 리드아웃 리소스 등록
____XML 리턴
____JSON 리턴
____일반 텍스트 리턴
____CoAP 리소스 찾기
____CoAP 리소스 테스트
__액추에이터 프로젝트에 CoAP 기능 추가
____컨트롤 리소스 정의
____CoAP에서 URL 파싱
____CoAP로 출력 제어
__컨트롤러에 CoAP 기능 추가
____리소스 모니터링
____알림 받기
____제어 동작 수행
__정리
5장 MQTT
__게시하고 구독하기
__센서 프로젝트에 MQTT 기능 추가
____스레드의 라이프 사이클 관리
____중요한 이벤트에 대한 플래그 설정
____MQTT 서버에 연결
____콘텐츠 게시
__액추에이터에 MQTT 기능 추가
____토픽 콘텐츠 초기화
____토픽 구독
____게시된 콘텐츠 받기
____콘텐츠 디코딩하고 파싱하기
__컨트롤러에 MQTT 기능 추가
____센서에서 발생한 이벤트 처리
____센서 값 디코딩하고 파싱하기
____센서 이벤트 구독
____액추에이터 제어
______LED 출력 제어
______알람 출력 제어
__정리
6장 XMPP
__XMPP의 기본 구조와 동작
____페더레이션으로 무한대로 확장하기
____글로벌 ID 제공
____통신 권한 검사
____온라인 상태에 있는지 확인
____XML 사용
____통신 패턴
____XMPP 확장
____서버에 연결하기
____보안을 적용하여 프로비저닝하기
__XMPP 지원
____XMPP 네트워크에 연결
____연결 상태 모니터링
____친구에게 알림 보내기
____XMPP를 통해 들어온 HTTP 요청 처리
__보안 기능 추가
____프로비저닝의 기본 구조와 동작
____Thing Registry 인터페이스 초기화
____장치 등록
____공용 장치 업데이트
____장치에 대한 사용 권한 요청
____레지스트리에서 장치 삭제
____장치에 대한 사용 권한 포기
____프로비저닝 서버 인터페이스의 초기화
____친구 요청 처리
____친구 관계를 끊기
____프로비저닝 서버 찾기
____레지스트리 정보 제공
____연결 유지
____친구 관계 맺기
____프레즌스 구독 요청 처리
____중단된 친구 맺기 과정 계속 진행하기
____센서에 XMPP기능 추가
____센서 서버 인터페이스 추가
____이벤트 구독 업데이트
____contract 게시
__액추에이터에 XMPP 기능 추가
____컨트롤러 서버 인터페이스 추가
____카메라에 XMPP 기능 추가
__컨트롤러에 XMPP 기능 추가
____센서 클라이언트 인터페이스 만들기
______센서 데이터 구독
______들어온 센서 데이터 처리
______컨트롤러 클라이언트 인터페이스 만들기
____카메라 클라이언트 인터페이스 만들기
____XMPP로 카메라 이미지 가져오기
____상대방이 제공하는 기능 확인
____상대방 상태 확인하기
____규칙이 변경됐는지 확인
__모두 합치기
__정리
7장 IoT 서비스 플랫폼
__IoT 플랫폼 고르기
__클레이스터 플랫폼
____클레이스터 플랫폼 다운로드
____서비스 프로젝트 만들기
____레퍼런스 추가
____클레이스터 모듈 만들기
____서비스 실행
____패키지 매니페스트 사용
____비주얼 스튜디오에서 실행
____클레이스터 시스템 설정
____CMT
____데이터 소스 살펴보기
__XMPP로 장치 다루기
____센서에 대한 XMPP 인터페이스 클래스 만들기
______가장 적합한 클래스 찾기
______센서 데이터 구독
______가져온 센서 데이터 해석
____액추에이터에 대한 XMPP 인터페이스 클래스 만들기
______제어 연산 커스터마이즈
____카메라에 대한 XMPP 인터페이스 클래스 만들기
__컨트롤러 애플리케이션 만들기
____렌더링 이해하기
____애플리케이션 클래스 정의
____컨트롤러 초기화
____제어 규칙 추가
____애플리케이션 레퍼런스 이해하기
____브리플릿 정의
____게이지 표시
____바이너리 시그널 표시
____클라이언트에게 업데이트 알리기
____애플리케이션 완성
____애플리케이션 설정
____10-foot 인터페이스 애플리케이션으로 서비스 보기
__정리
8장 프로토콜 게이트웨이
__프로토콜 브릿징 이해
__추상 모델 사용하기
__클레이스터 추상 모델
____편집 가능한 데이터 소스
____편집 가능한 오브젝트
____공통 데이터 소스
____핵심 프로퍼티와 메소드 오버라이드
______구조 제어 관련 프로퍼티와 메소드
______속성 게시 관련 프로퍼티와 메소드
______명령 게시 관련 프로퍼티와 메소드
____장치와 통신하기
______장치 읽기
______장치 설정
__CoAP 게이트웨이 아키텍처
__정리
9장 보

★ 지은이의 말 ★

IoT(Internet of Thing, 사물인터넷)는 현재 IT 분야에서 대표적으로 손꼽히는 주제 중 하나다. 주요 IT 기업에서는 IoT 시장을 수십조 달러에 이를 것으로 예상하고 있으며, 이미 IoT 연구와 개발에 수십억 이상의 금액을 투자하고 있다. 이러한 맥락으로 조만간 엄청난 수의 커넥티드 디바이스가 출시될 예정이다. 이런 통계만 보더라도 왜 IoT가 이처럼 많은 화제를 몰고 다니는지를 알 수 있을 것이다.
이러한 관심에도 불구하고 아직까지 IoT가 정확히 무엇인지를 정의하지 못한다. IoT가 무엇이든 상관없이 돈이 된다는 것만 알고 있을 뿐이다. 이처럼 돈이 되는 분야에는 자연스레 경쟁이 치열해지면서 여러 가지 혼선이 발생하곤 한다. 남들보다 좀 더 유리한 고지를 점령하고자 자사의 제품을 부각할 수 있는 새로운 용어를 개발하기도 하는데, 소비자로부터 좀 더 주목을 받기 위해 경쟁하면서 등장한 용어를 몇 가지만 예로 들면 IoE(Internet of Everything, 만물 인터넷), WoT(Web of Things, 사물 웹), IoPT(Internet of People and Things, 사람과 사물 간 인터넷) 등이 있다. 여기에 빅데이터, M2M(Machine-to-Machine), CPS(Cyber-Physical Systems) 등이 가미되면서 상황은 더욱 혼란스러워지고 있다.
이렇게 IoT의 실체와 정의에 대한 의견이 다양하기 때문에 IoT라는 주제로 책을 쓰기는 좀처럼 쉽지 않았다. 기술적으로 어렵다기보다는 이 책에서 다룰 주제와 범위를 정하기 어려웠기 때문이다. 따라서 이 책을 집필하기 전에 IoT라는 개념부터 최대한 간단하고 정확하게, 그러면서도 논란을 최소화할 수 있도록 정의해야 했다.

IoT의 정의는 다음과 같은 4가지 주요 요소로 나뉜다.
■ 연결: 주로 통신 프로토콜을 지칭한다.
■ 사물: 센서와 액추에이터, 컨트롤러와 같은 사물을 다룬다.
■ 사람의 개입이 없는 제어: 프로비저닝과 같은 기술을 다룬다.
■ 인터넷: ID, 인증, 권한 검사와 같은 보안 기술과 상호운용성과 관련 있다.

이 책에서는 라즈베리 파이를 이용해 실제로 작동하는 예제를 만들어보면서, 이러한 네 가지 개념이 구체적으로 어떻게 적용되고 있는지 직접 확인해본다.

 

★ 옮긴이의 말 ★

최근 IoT, 사물인터넷에 대한 관심이 부쩍 늘어난 것을 느낄 수 있습니다. 특히 아두이노나 라즈베리 파이처럼 손쉽게 접할 수 있는 플랫폼이 저렴한 가격으로 등장하면서 더욱 부담없이 접할 수 있는 여건이 마련된 것도 큰 영향을 미치지 않았나 생각합니다.
소프트웨어 관련 분야에서 그 동안 겪은 경험에 비춰볼 때 IoT는 새로우면서도 새롭지 않은 주제이기도 합니다. 임베디드 시스템과 네트워크 프로그래밍을 개발해본 경험이 있거나, M2M이나 센서 네트워크 분야를 오랫동안 연구하던 사람이라면 한 번쯤은 IoT와 관련된 영역 중 최소한 한 가지 이상은 경험해 본 적이 있을 것입니다. 저처럼 주로 소프트웨어만 다루고, 그나마 다뤄본 임베디드 시스템도 소프트웨어 쪽에 비중을 두고 개발해본 이들에게는 전기 및 전자공학 관련 지식을 좀 더 다뤄줬으면 좋았겠다는 아쉬움이 있을 수 있으나, 사실 이러한 내용에 대한 자료는 서점과 웹에 넘쳐나고 있습니다. 오히려 기존 자료나 도서들은 사물인터넷의 관점에서 ‘인터넷’보다는 ‘사물’에 더 치우쳐 설명하지 않았나 하는 느낌이 들기도 했습니다. 이런 관점에서 볼 때 사물 자체에 대한 설명보다는 이들을 연결해주기 위한 방법에 대해 네트워크 프로토콜 중심으로 설명한다는 점에서 이 책이 꽤 신선하게 느껴졌습니다. IoT를 위한 최선의 기술을 제시해주진 못하더라도, 최소한 이러한 기술을 찾거나 최적의 솔루션을 구성하는 안목을 높이는 데 도움이 될 것이라고 생각합니다.
이 책에서는 다양한 통신 프로토콜로 IoT 장치를 엮는 기술에 초점을 맞추다 보니, 라즈베리 파이나 C# 언어를 비롯한 이 책에 나온 설명과 예제를 이해하는 데 필요한 요소 기술에 대해서는 자세한 설명은 생략하고 간략히 설명하고 넘어갑니다. 아두이노나 라즈베리 파이에 대한 기본 설정과 조립에는 어느 정도 자신 있으면서, 아직 여러 대의 기기를 네트워크에 맞물려 작동하는 시스템을 만들어본 경험은 없는 독자에게 가장 잘 맞는 책이라 볼 수 있습니다. 그러나 IoT 분야를 처음 접하고 배경 지식도 충분히 갖추지 않은 독자라 하더라도, 기본적인 전산 지식만으로도 부록에 나온 보충 설명을 참고해 충분히 따라갈 수 있습니다. 관련 기술에 대한 자료가 이미 웹이나 서점에 많이 나와 있기 때문에, 부록의 설명만으로 충분하지 않더라도 큰 어려움이 없이 이 책을 읽을 수 있을 것입니다.
간혹 표현이 난해하기도 하고, 이를 보완하기 위해 원서의 저자도 뒤늦게 원문의 절반에 육박하는 부록을 추가하기도 했습니다. 5개 장에 걸친 부록을 통해 본문의 내용을 보충해주는 여러 자료들을 참조할 수 있습니다. 독자들도 이 책을 통해 더 많은 것을 느끼고 배우길 바랍니다.