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MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 프로토콜을 사용하는 IoT 시스템에서, N개의 발행자(Publisher); 상기 N개의 발행자로부터 PUBLISH 타입의 메시지를 수신받고, 각각의 메시지를 읽고 MQTT 헤더 파싱, 메시지 페이로드(message payload) 읽음, 메시지 타입(message type) 디코딩, PUBLISH 타입이면 우선순위 레벨(priority level)을 체크하여 해당 우선순위 레벨을 갖는 메시지 큐로 enqueue하여 메시지 핸들링, 발행자들로부터 동시에 여러 메시지가 수신될 경우, 상기 우선순위 레벨에 따른 복수의 메시지 큐(Message Queue)를 이용하여 우선순위가 높은 메시지부터 차례대로 처리하며, 해당 메시지 큐로부터 dequeue하여 메시지를 퍼블리싱(Publish)하는 브로커(Broker); 및 상기 브로커로부터 PUBLISH 타입이 아닌 메시지 또는 PUBLISH 타입의 메시지를 수신받아 구독하는 1개의 구독자(Subscriber)를 포함하며, 상기 브로커는 메인 쓰레드(Main Thread)와 발행 쓰레드(Publish Thread)를 사용하여 우선순위 레벨(priority level)에 따라 독립적인 메시지 큐를 사용하여 메시지를 저장하고 처리하고,상기 브로커는, 발행자(Publisher)로부터 수신된 각각의 메시지(Topic, Data, Priority)를 읽고 MQTT 헤더를 파싱하는 헤더 파서(Header Parser); 메시지 페이로드(message payload) 읽고 메시지 타입(message type)을 디코딩하는 메시지 타입 디코더(Message Type Decoder); 및 PUBLISH 타입이 아니면 메시지를 직접 송신하도록 핸들링하며, 상기 PUBLISH 타입이면 우선순위 레벨(priority level)을 체크하여 해당 우선순위 레벨을 갖는 메시지 큐로 enqueue하여 메시지 핸들링을 하는 메시지 핸들러(Message Handler)를 포함하는 메인 쓰레드(main thread); 및 high priority queue부터 low priority queue까지 체크하며, 메시지 큐가 비어있지 않으면(not empty), 해당 우선순위 레벨을 갖는 메시지 큐로 dequeue하여 토픽(Topic)을 갖는 메시지를 퍼블리싱(Publish)하는 발행 쓰레드(Publish thread)를 포함하며,상기 MQTT 메시지 고정 헤더의 상기 우선순위 레벨(Priority Level) 플래그는 2 bit로 구성되며, Priority Level 0~4, 0~5, 0~6, 0~7 까지의 5,6,7,8단계의 우선순위를 가지며, 숫자가 높을수록 높은 우선순위를 가지는 긴급하거나 중요한 메시지 인 것을 특징으로 하고,상기 브로커는 PUBLISH 타입의 메시지를 수신했을 때, MQTT 메시지 고정 헤더의 우선순위 정보에 따라 각각의 메시지 큐에 삽입한 뒤, 우선순위가 높은 메시지 큐부터 차례대로 메시지를 처리하여 차등적인 서비스를 제공하는, 차등적인 IoT 서비스를 제공하는 우선순위 기반의 MQTT 시스템
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제1항에 있어서, 상기 MQTT 메시지 고정 헤더는 상기 PUBLISH 타입을 구분하는 4비트의 메시지 타입, 중복 메시지가 수신 여부를 체크하는 1비트의 DUP flag, 2비트의 QoS Level, 상기 브로커에서 메시지의 저장 여부(0: 저장 안됨, 1: 저장)를 체크하는 1 비트의 RETAIN, 6 비트의 Reserved, 2 비트의 우선순위 레벨(Priority Level) 플래그, 메시지 페이로드의 길이를 나타내는 8비트의 Remaining Length를 포함하는, 차등적인 IoT 서비스를 제공하는 우선순위 기반의 MQTT 시스템
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제2항에 있어서, 상기 MQTT 메시지 고정 헤더는 2비트의 QoS Level을 포함하며, 상기 MQTT는 3단계의 QoS 레벨을 제공하고, 반드시 전송되어야 하는 중요 메시지에 대한 신뢰성 있는 전송을 보장하며, QoS Level 0은 클라이언트(발행자)가 PUBLISH 메시지를 브로커로 전송하고, 브로커로부터 구독자로 PUBLISH 메시지를 단 한 번만 전송하고, QoS Level 1은 클라이언트(발행자)가 PUBLISH 메시지를 브로커로 전송하고, 브로커로부터 구독자로 PUBLISH 메시지를 전송하며, 다시 클라이언트가 PUBLISH 타입의 메시지 전송에 대해 상기 브로커로부터 발행자로 PUBBACK을 전송하여 확인을 하며, QoS Level 2는 클라이언트(발행자, Publisher)가 PUBLISH 메시지를 브로커(Broker)로 전송하고, 상기 브로커(Broker)로부터 구독자(Publisher)로 PUBLISH 메시지를 전송하며, 다시 클라이언트(발행자)가 PUBLISH 타입의 메시지 전송에 대해 상기 브로커로부터 상기 발행자로 PUBBACK을 전송하며, 클라이언트(발행자)로부터 브로커로 PUBREL을 전송하며, 상기 브로커로부터 상기 발행자로 PUBCOMP 메시지를 전송하는 Handshaking 과정을 통해 메시지를 정확히 한번 전송하는, 차등적인 IoT 서비스를 제공하는 우선순위 기반의 MQTT 시스템
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(a) MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 프로토콜을 사용하는 IoT 시스템에서, N개의 발행자(Publisher)로부터 PUBLISH 타입의 메시지(Topic, Data, Priority)를 브로커(Broker)로 수신받고, 상기 브로커가 각각의 메시지를 읽고 MQTT 헤더 파싱, 메시지 페이로드(message payload) 읽음, 메시지 타입(message type) 디코딩, PUBLISH 타입이면 우선순위 레벨(priority level)을 체크하여 해당 우선순위 레벨을 갖는 메시지 큐로 enqueue하여 메시지 핸들링, 발행자들로부터 동시에 여러 메시지가 수신될 경우, 우선순위(priority)에 따른 복수의 메시지 큐(Message Queue)를 이용하여 우선순위가 높은 메시지부터 차례대로 처리하며, 해당 메시지 큐로부터 dequeue하여 메시지를 퍼블리싱(Publish)하는 단계; 및 (b) 상기 브로커로부터 PUBLISH 타입이 아닌 메시지 또는 PUBLISH 타입의 메시지를 1개의 구독자(Subscriber)로 수신받아 구독하는 단계를 포함하며, 상기 브로커는 메인 쓰레드(Main Thread)와 발행 쓰레드(Publish Thread)를 사용하여 우선순위 레벨(priority level)에 따라 독립적인 메시지 큐를 사용하여 메시지를 저장하고 처리하고, 상기 단계 (a)에서, 상기 브로커는 메인 쓰레드(main thread)와 발행 쓰레드(Publish thread)를 포함하며, 상기 메인 쓰레드(main thread)가, 발행자(Publisher)로부터 상기 브로커로 수신된 각각의 메시지(Topic, Data, Priority)를 읽고 헤더 파서(Header Parser)에 의해 MQTT 헤더를 파싱하는 단계; 메시지 페이로드(message payload) 읽고 메시지 타입 디코더(Message Type Decoder)에 의해 메시지 타입(message type)을 디코딩하는 단계; 및 메시지 핸들러(Message Handler)에 의해 PUBLISH 타입이 아니면 메시지를 직접 송신하도록 핸들링하며, 상기 PUBLISH 타입이면 우선순위 레벨(priority level)을 체크하여 해당 우선순위 레벨을 갖는 메시지 큐로 enqueue하여 메시지 핸들링을 하는 단계; 및 high priority queue부터 low priority queue까지 체크하며, 메시지 큐가 비어있지 않으면(not empty), 해당 우선순위 레벨을 갖는 메시지 큐로 dequeue하여 토픽(Topic)을 갖는 메시지를 퍼블리싱(Publish)하는 단계를 포함하며, 상기 MQTT 메시지 고정 헤더의 상기 우선순위 레벨 플래그는 2 bit로 구성되며, Priority Level 0~4, 0~5, 0~6, 0~7 까지의 5,6,7,8단계의 우선순위를 가지며, 숫자가 높을수록 높은 우선순위를 가지는 긴급하거나 중요한 메시지 인 것을 특징으로 하고,상기 브로커는 PUBLISH 타입의 메시지를 수신했을 때, MQTT 메시지 고정 헤더의 우선순위 정보에 따라 각각의 메시지 큐에 삽입한 뒤, 우선순위가 높은 메시지 큐부터 차례대로 메시지를 처리하여 차등적인 서비스를 제공하는, 우선순위 기반의 MQTT 시스템에서 차등적인 IoT 서비스를 제공하는 방법
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제7항에 있어서, 상기 MQTT 메시지 고정 헤더는 상기 PUBLISH 타입을 구분하는 4비트의 메시지 타입, 중복 메시지가 수신 여부를 체크하는 1비트의 DUP flag, 2비트의 QoS Level, 상기 브로커에서 메시지의 저장 여부(0: 저장 안됨, 1: 저장)를 체크하는 1 비트의 RETAIN, 6 비트의 Reserved, 2 비트의 우선순위 레벨(Priority Level) 플래그, 메시지 페이로드의 길이를 나타내는 8비트의 Remaining Length를 포함하는 우선순위 기반의 MQTT 시스템에서 차등적인 IoT 서비스를 제공하는 방법
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제8항에 있어서, 상기 MQTT 메시지 고정 헤더는 2비트의 QoS Level을 포함하며, 상기 MQTT는 3단계의 QoS 레벨을 제공하고, 반드시 전송되어야 하는 중요 메시지에 대한 신뢰성 있는 전송을 보장하며, QoS Level 0은 클라이언트(발행자)가 PUBLISH 메시지를 브로커로 전송하고, 브로커로부터 구독자로 PUBLISH 메시지를 단 한 번만 전송하고, QoS Level 1은 클라이언트(발행자)가 PUBLISH 메시지를 브로커로 전송하고, 브로커로부터 구독자로 PUBLISH 메시지를 전송하며, 다시 클라이언트가 PUBLISH 타입의 메시지 전송에 대해 상기 브로커로부터 발행자로 PUBBACK을 전송하여 확인을 하며, QoS Level 2는 클라이언트(발행자, Publisher)가 PUBLISH 메시지를 브로커(Broker)로 전송하고, 브로커(Broker)로부터 구독자(Publisher)로 PUBLISH 메시지를 전송하며, 다시 클라이언트(발행자)가 PUBLISH 타입의 메시지 전송에 대해 상기 브로커로부터 발행자(Publisher)로 PUBBACK을 전송하며, 클라이언트(발행자)로부터 브로커로 PUBREL을 전송하며, 브로커로부터 발행자로 PUBCOMP 메시지를 전송하는 Handshaking 과정을 통해 메시지를 정확히 한번 전송하는, 우선순위 기반의 MQTT 시스템에서 차등적인 IoT 서비스를 제공하는 방법
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