NGSI-LD

NGSI-LD는 컨텍스트 정보 (')를 발행, 질의 및 구독하기 위한 정보 모델 (') 및 Application Programming Interface (API)를 제공한다. 이는 서로 다른 이해 관계자들 사이에서 구조화된 정보를 공개적으로 교환하고 공유할 수 있도록 하기 위한 것이다. 주로 스마트시티 (Smart City), 스마트 산업 (Smart Industry), 스마트 농업 ()과 같은 어플리케이션 도메인, 그리고 좀 더 일반적으로는 사물인터넷 (Internet of Things), 사이버-물리 시스템 (), 시스템 오브 시스템즈 () 그리고 디지털 트윈 (Digital Twins)에서 사용된다.
NGSI-LD는 유럽 집행위원회의 요청에 따라 European Telecommunications Standardization Institute ()의 Context Information Management Industry Specification Group (CIM ISG)에 의해 표준화되었다. 표준 채택과 추가 개발에 대한 정보는 European Union (EU)의 "Rolling plan for ICT standardization".에 명시되어 있다. NGSI-LD는 컨텍스트 관리 () 프레임워크와 컨텍스트 모델링에 대한 수십년 된 연구 자료를 기반으로 한다. NGSI는 "Next Generation Service Interfaces"의 약어로써, 오픈 모바일 연합 (Open Mobile Alliance)에서 발행한 컨텍스트 인터페이스 기술서에서부터 시작되었다. NGSI-LD는 FIWARE 오픈 소스 커뮤니티를 만든 European Future Internet Public-Private-Partnership (PPP)에 의해 NGSIv2로 채택 및 발전되었다.
NGSI-LD 정보 모델은 엔티티들간의 관계와 속성을 갖는 컨텍스트 정보로 표현되며, 이는 또한 속성 그래프 (property graph)에서 파생된다. 속성 그래프는 Resource Description Framework (RDF)와 시맨틱 웹 프레임워크를 기반으로 공식적으로 정의된 시맨틱스를 가지며, JSON-LD를 통해 직렬화가 가능하다. 모든 엔티티 및 관계에는 고유한 식별자인 Internationalized Resource Identifier (IRI) 참조가 제공되므로 해당 데이터를 링크드 데이터 데이터셋으로써 통신할 수 있다. -LD 접미사는 링크드 데이터 (Linked Data)를 의미한다.
디자인.
정보 모델 (Information Model).
속성 그래프 모델 (property graph model)은 2000년대 초반부터 그래프 데이터베이스에 공통적으로 사용되어 왔다. NGSI-LD 정보 모델은 속성 그래프 모델에 대한 정식 명세라 볼 수 있으며, 이는 공적 표준화 (De jure standards) 기구인 ETSI에 의해 최초로 정의되었다.
핵심 개념은 다음과 같다.
NGSI-LD 은 RDF//을 기반으로 하고, 일부는 JSON-LD를 기반으로 이러한 기본 개념(엔티티, 관계, 속성)을 공식적으로 정의한다.
메타 모델을 보완하기 위해서 NGSI-LD 정보 모델 명세는 또한 엔티티의 공간적, 시간적 또는 시스템 특성과 관련된 주요 구조를 정의하는 교차 도메인 도 제공한다.
아키텍처 (Architecture).
NGSI-LD 명세는 정보 모델과 API로 구성된다. API는 아래의 아키텍처 구성 요소들을 지원할 수 있는 기능을 제공한다.
위와 같은 아키텍처 역할을 통해서 다양한 배포 아키텍처 구현이 가능하다. 예를 들어, 중앙 집중식 아키텍처를 구현할 경우에는 Context Producer가 제공하는 컨텍스트 정보를 저장하는 중앙 Context Broker가 존재한다. 분산된 구조의 아키텍처를 구현할 경우에는 모든 컨텍스트 정보가 Context Source에 의해 저장될 수 있다. 또한, 연합된 구조의 아키텍처에서는 Context Source가 하위 계층에서 취합된 정보를 사용할 수 있도록하는 Context Broker의 역할을 할 수 있다. 이러한 아키텍처는 상호운용성의 문제를 해결할 수 있다. 즉, 실제 배포 과정에서 서로 다른 방식으로도 모두 결합이 가능하다.
API.
NGSI-LD Context Information Management API를 사용하면 사용자가 여러 시나리오에서 다양한 이해 관계자가 포함된 컨텍스트 정보를 제공, 사용 및 구독이 가능하다. IoT 데이터 뿐만 아니라 다양한 필드에서 오는 정보에 실시간으로 접근이 가능할 뿐만 아니라 상호운용 가능한 데이터 발행 플랫폼을 통해 해당 정보 발행이 가능하다.
API는 또한 geo-temporal 쿼리를 제공하고 원하는 제약 조건에 해당하는 데이터가 발생하면 사용자에게 알림을 제공하기 위해 구독 메커니즘도 제공한다.
API는 아키텍처(중앙, 분산, 연합 또는 통합)에 구애받지 않도록 설계되었으므로 데이터를 생성하고 사용하는 어플리케이션은 컨텍스트 정보를 배포 및 제고하는 시스템의 세부사항에 맞춰 변형될 필요가 없다.
API는 다음과 같은 기능을 제공한다.
용도.
NGSI-LD는 FIWARE programme의 파트너로 시작되었으며 주로 FIWARE 오픈 소스 커뮤니티, FIWARE 재단 및 아래의 다양한 프로젝트 및 사용자가 지원한다.
역사.
NGSI-LD는 2012년 에서 발표한 "Next Generation Service Interface" (NGSI)로 인해 시작된 컨텍스트 인터페이스의 결과물이자 NGSI의 기반이기도 하다. NGSI에는 Context Entity Discovery로 NGSI-9와 Context Information Interface로 NGSI-10이 포함되어 있다. OMA의 NGSI 표준은 Entity-attribute-value 모델과 XML 기반의 표현에 의존했다. NGSI 컨텍스트 인터페이스는 유럽의 Future Internet Public-Private-Partnership (FI-PPP)를 위한 플랫폼을 개발했던 FIWARE 프로젝트에 의해 채택되었다. OMA NGSI 컨텍스트 인터페이스에는 NGSI-9와 NGSI-10을 모두 포함하는 NGSIv1이 있으며, NGSIv1는 JSON 표현이 가능한 HTTP 바인딩을 사용한다. FI-PPP 과정에서 인터페이스는 FIWARE 플랫폼의 핵심 인터페이스인 NGSIv2로 발전했다. 2016년 FI-PPP가 종료된 후에 FIWARE 플랫폼은 FIWARE 재단에서 관리하는 FIWARE 오픈 소스 커뮤니티의 핵심이 되었다. 2017년 ETSI Industry Specification Group Context Information Management (ETSI ISG CIM)에 대한 ETSI ISG 그룹은 컨텍스트 정보 인터페이스를 발전시키기 위해 설립되었으며, 그 결과 NGSI-LD가 만들어졌다. 기존에 정보 모델의 한계로 인해 Entity 자체와 동등한 Entity 간의 관계를 명시적으로 포함할 수 있는 속성 그래프에서 파생되어 더욱 광범위한 모델이 만들어졌다.