[1D2]아이비컨과 공유기 해킹을 통한 인도어 IOT 삽질기
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DEVIEW 2014 [1D2]아이비컨과 공유기 해킹을 통한 인도어 IOT 삽질기
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[1D2]아이비컨과 공유기 해킹을 통한 인도어 IOT 삽질기
- 1. 아이비컨과 공유기 해킹을 통한 인도어 IoT 삽질기 최시원 ZOYI Corporation
- 2. 2 • 1985년생 (만 29세) • 컴퓨터 공학 전공 & 최적화 알고리즘 연구 • 구글, 애드바이미등 에서 온라인 통계 분석 • ZOYI Corporation CEO & Co-founder 최시원 (슈주아님)
- 3. 백그라운드 대부분의 삽질은 불현듯 시작된다
- 4. CES 2014, January http://www.itproportal.com/2014/01/06/ces-2014-nvidia-stirs-things-up-with-triple-announcement/
- 5. 에서 가장 많이 언급된 단어 IoT (Internet of Things)
- 7. 7 The Size of IoT 14B 11B 8B 6B 3B 0B 2003 2013 12.5B 0.5B 6.8B 6.3B People IoT
- 8. IoT - 2020년 사람당 26개 디바이스가 있을 것으로 예상
- 9. 9 손목에 시계는 3개쯤 차줘야…
- 10. 10 2013
- 11. 11 인천공항 이야기
- 12. 문제에 빠져들기 시작 정신차렸을 때는 이미 늦어있었다
- 13. 13 이 문제가 마음에 든 이유 1. 기술 문제, 내가 고생하면 됨 2. 시장과 고객이 명확함, 돈 벌 수 있음 3. 도움 받을 곳이 있음, 온라인
- 14. 14 파보기 시작함 http://www.fungesteuert.com/picture-249-typisch-auf-deutschen-baustellen-einer-arbeitet-der-rest-guckt-zu-herbert-bau-fail.html
- 15. 15 사람이 수동으로 계수 KWtrio 계수기 / 2430
- 16. 16 적외선 동작 감지기를 통한 휴먼 카운팅 http://ora24.cafe24.com/Science/IR.htm
- 17. 17 영상인식을 통한 휴먼 카운팅 http://www.cvandai.com/projects/
- 18. 18 하지만… ㅈㅁㅁ http://oddee.com
- 19. 19 기존 방식의 문제 ✓ 정확한 오브젝트 식별 불가능 ✓ 중첩된 오브젝트 파악 불가능 ✓ 유니크한 오브젝트 식별 불가능 ✓ 퍼널 측정 불가능
- 20. 20 퍼널 측정의 중요성 어디가 문제인지 알아야 개선할 수 있어요
- 21. 21 음… 좋은게 없을까? 로댕 / 생각하는 사람
- 22. 22 아핫!
- 23. 23 핸드폰에서 나오는 무선 신호에 주목! • 2014년 기준 스마트폰 보급률 90 퍼센트 • 와이파이, 블루투스 신호 • 무선 신호를 발생하는 디바이스를 분석 할 수 있다면…
- 24. 24 0:26:45 무선 신호를 분석하면, ✓ 매장 밖 유동 인구 파악 ✓ 동신 및 체류 시간 파악 ✓ 퍼널 분석 가능
- 25. 25 오프라인 매장의 퍼널 분석 이탈율 20% 1,000 800 200 10,000 방문률 10% 체류전환율 80% 구매전환율 25% 매장밖유동인구 매장방문객 체류고객 구매고객
- 26. 26 Wi-Fi • 2.4 GHz / 5 GHz • AP / Client • Passive Mode / Active Mode • Management Packet / Data Packet • 최대 50m 까지 신호 전달 • RSSI 로 거리 추정 가능 • 대기화면에 있어도 최소 5분에 한 번은 시그널 • 실험에 의하면 최소 50% 는 키고 다님 2014년 2월 글로벌 리서치 조사, N=2,614
- 27. 27 Wi-Fi 패킷 구조
- 28. 28 Wi-Fi 이야기
- 29. 29 어떻게 디텍트 할 수 있을까?
- 30. 30 공유기가 요기있네~ Linksys WRT54G
- 31. 공유기의 재발견 늘 보던 녀석이 달라 보임
- 32. 32 일단 호기롭게 개봉! Linksys WRT54G
- 33. 33 뭐가 뭔지 모르겠다 일단 덮어둬야 겠다…
- 34. 모를땐 역시 뱅쿄 시마시따!!!
- 35. 35 공유기 생태계 Wireless 칩 생산 업체 다량 발주 Private SDK 제공 공유기 생산 업체
- 36. 36 OpenWRT • 2004년 Linksys사의 WRT54G를 성능 강화하기 위해 개발 시작 • 현재 약 50여개의 플랫폼 지원 (ARM, MIPS, x86, Power PC) • Writable File System • 패키지 관리자 있음 (opkg) • 최신 기능 지원 • 풀 커스터마이징 가능
- 37. 37 OpenWRT - Supported Devices • OpenWRT가 지윈되는 하드웨어 스팩을 만들어진 공유기만 적용 가능 • 현재 91개의 공유기 제조 회사의 제품이 지원됨 • ipTIME 지원 불가 30% 70% ipTIME ETC
- 39. 39 TP-Link WR703N ✓ Tiny form factor: 5.7cm x 5.7cm x 1.8cm ✓ OpenWRT 생태계에서 매우 흥한 제품 ✓ 다양한 사례 있음
- 41. 41 TP-Link WR703N : Motion Capture
- 42. 42 TP-Link WR703N : Motion Capture http://piie.net/?section=tplink-radio
- 43. 43 TP-Link WR703N : Radio(…) http://piie.net/?section=tplink-radio
- 44. 44
- 45. 45
- 46. 46 TP-Link WR703N : Hardware Overview
- 47. http://squonk42.github.com/TL-WR703N/ Based on teardown performed by Kean on the OpenWRT forums, see: http://www.kean.com.au/oshw/WR703N/teardown/ 47 TP-Link WR703N : Open Source Artwork 2050500187 Rev:1.1 R16 CA-F121 R20 C36 C60C61 02002 U1 U2 T1 R92 R104 R103 R98 R106 R23 R27 R31 R35 R21 R25 R29 R33 R50 R52 R54 R56 R82 R12 R11 R4 R58 R101 R102 R17 R15 R60 R57 R63R62 R18 R78 R79 R76 R77 R83 R91 C62 C30 C7 C26 C27 C25 C19 C55 C48 C49 C50C53 C115 C92 C52 C51 C22 C23 C33 C34 C20 C28 C21 C35 C57 L11 L2L4 L5 L8 L6 L9 L7 L3 TP_IN TP_OUT TPDDR Y1 J1 C37 USB1 C103 C113 Q2 LED3 LED2 USB2 SW2 J3 D1 L TL-WR703N 150M 802.11n Wi-Fi Router Reverse Engineering Work http://squonk42.github.com/TL-WR703N/ TPGND Based on teardown performed by Kean on the OpenWRT forums, see: http://www.kean.com.au/oshw/WR703N/teardown/ TP3V3 TP2V0 TP2V5 C77 C97 C2 C1 CC-BY-SA TP1V2 C31 C80 © 2012, Michel Stempin. All rights reserved. C89 Licensed under a Creative Commons Attribution-Share-Alike Unported License. See creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ R68 R65 R71 R64 R100 C45 R39 R41 R45 R43 R47 R49 R53 R51 R37 R48 R22 R42 R24 R96 R93 Q1 C13 C12 C9 C14 R99 C106 C82 C67 C78 C81 C86 C98 C72 C65 C73 C74 C46 C47 C111 C70 C101 C95 C94 C76 C75 C93 C83 C87 C5 C100 C99 C71 C64 C8 C15 C102 C96 C105 C18 C4 C109 C84 C38 C104 C85 C16 C114 C63 R84 C24 C91 C90 C88 C29 C32 C66 C6 C17 R55 C10 C79 R97 R7 R14 R3 R2 R13 R26 R32 R36 R40 R46 R30 R34 R38 R44 R28 L1 R59 R61 C108 R112 R109 R110 R111 R108 R107 U6 U5 L14 U3 AN1 C119 C107 C112 C110 C3 R113 NP R95 R94 L13 C11 D2 L TL-WR703N 150M 802.11n Wi-Fi Router Reverse Engineering Work CC-BY-SA © 2012, Michel Stempin. All rights reserved. Licensed under a Creative Commons Attribution-Share-Alike Unported License. See creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
- 48. TL-WR703N 150M 802.11n Wi-Fi Router Reverse Engineering Work http://squonk42.github.com/TL-WR703N/ Based on teardown performed by Kean on the OpenWRT forums, see: http://www.kean.com.au/oshw/WR703N/teardown/ © 2012, Michel Stempin. All rights reserved. CC-BY-SA A37 GPIO28 RESET_SW RESET Power Input GND GND RESET_SW A34 A33 A35 14 B28 16 B29 B30 B31 15 AR9331-AL1A DDR A3S56F40FTP R64 75R ETH10_100_TRANSFO 3k R102 R101 USB 2.0 NP NP NP 0R 22R 22R 22R 22R DQ14 DQ13 DQ12 DQ11 DQ11_B 22R 22R 22R UDQS UDQS_B 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 10k 22R 22R 22R 10k 10k 10k 10k 12 NC B27 10k C2 USB_DM USB_DP C81 10k 0R 10k 0R 0R 1k R62 10k NP 3k 0R 2k4 50R 12p C53 R76 50R 10 11 9 50R 50R 3k8 1k 100p low ind USB2 100n SPI_SO 1p6 2p4 12p 12p A32 NP 12p 12p 12p 100n 10n 100n 100n NP 2p4 2p4 2p4 1p2 1p2 12p Populate R113 to bypass the A39 100n TPS2041BDBV 1 2 3 R108 R107 1k 0R OUT GND OC 50R A36 A38 B32 B33 B34 B35 12p 12p NP A42 50R low ind low ind low ind low ind low ind low ind low ind low ind 25.00 MHz JUMPER 1n 1206 USB-MICROB 10u 0805 10u 0805 S8550M Blue LED NP USB-A_TH TACT_SWITCH_SPST RJ45_2SH 75R 75R 75R 66k4 22R 10k 22R 22R 22R 0R NP S8550M 10n 10n 10n 10n 299k 22p 10n 10n 10n 10n 10n 10n 10n 10n 10n DQ10 DQ9 10n 10n 10n 10n 10n 100n 100n 10n 10n 100n 10n 10n 10n 10n 10n 10n 100n 100n 10n 10n A27 10n 10n 10n 10n 100n EN 100n 12p 10u 0805 10u 0805 10u 0805 10u 0805 22u 0805 22u 0805 10u 0805 1n 1206 1n 1206 10n 10k 10p C78 C67 10n 10n 10n B36 10n 0p5 NP 0n A10/AP 10n NP 100R 10n 10n A40 10n A41 1n 0R 10k 6k2 10k 10k 10k B37 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 22R 0R 6k2 1n 6k2 100n 0R 1k 3k 3k UNKNOWN_BUCK 4u S25FL032P0XMFI01 GND AN1 WIFI_ANTENNA GND_3CONTACTS 1u 0603 4u7 0603 4u7 0603 NP 1u 0603 NP 10R 0603 0R 0603 1u 10n GND GND SPI_CS_0 SPI_MISO ANT1_OUTP GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND DQ15_B DQ14_B DQ13_B DQ12_B DQ10_B DQ8_B GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND A31 GND GND B22 GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND B26 GNDGND A10_B/AP_B GND GND GND GND GND GND GND GND GND B38 GND GND GND GND GND MMBD7000 MMBD7000 SHIELD SHIELD SHIELD SHIELD SHIELD GND GND +2V5 +2V0 +3V3 VDD VDD +2V5 +2V5 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 +3V3 A3 A3 A4 A4 A5 A5 A6 A6 A7 A7 A8 A8 A9 A9 A10 A10 A11 A11 A12 A12 A13 A13 A14 A14 A15 A15 A16 A16 A17 A17 A18 A18 A19 A19 A20 A20 A25 A26 A25 A27 A26 A28 B23 A28 A29 B24 A29 A30 B25 A30 A31 A32 A33 A34 A35 A36 A37 A38 A39 A40 A41 A42 B20 B21 A47 A47 A48 A48 A49 A49 A50 A50 A51 A51 A52 A52 A53 A53 A54 A54 A55 A55 A56 A56 A57 A57 A58 A58 A59 A59 A60 A60 A61 A61 A62 A62 A63 A63 A64 A64 A65 A65 A68 A68 A69 A69 A70 A70 A71 A71 A72 A72 A73 A73 A74 A74 A75 A75 A76 A76 A77 A77 A78 A78 A79 A79 A80 A80 A81 A81 A82 A82 A83 A83 A84 A84 A85 A85 A86 A86 B1 B1 B2 B2 B3 B3 B4 B4 B5 B5 B6 B6 B7 B7 B8 B8 B9 B9 B10 B10 B11 B11 B12 B12 B13 B13 B14 B14 B15 B15 B16 B16 B17 B17 B18 B18 B19 B19 B20 B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 B28 B29 B30 B31 B32 B33 B34 B35 B36 B37 B38 B39 B39 B40 B40 B41 B41 B42 B42 B43 B43 B44 B44 B45 B45 B46 B46 B47 B47 B48 B48 B49 B49 B50 B50 B51 B51 B52 B52 B53 B53 B54 B54 B55 B55 B56 B56 B59 B59 B60 B60 B61 B61 B62 B62 B63 B63 B64 B64 B65 B65 B66 B66 B67 B67 B68 B68 B69 B69 B70 B70 B71 B71 B72 B72 B73 B73 B74 B74 B75 B75 B76 B76 C73 C65 PAD PAD U1 VDD 1 DQ0 2 VDDQ 3 DQ1 4 DQ2 5 VSSQ 6 DQ3 7 DQ4 8 VDDQ 9 DQ5 10 DQ6 11 VSSQ 12 DQ7 13 NC 14 VDDQ 15 LDQS 16 NC 17 VDD 18 NC 19 LDM 20 WE 21 CAS 22 RAS 23 CS 24 NC 25 BA0 26 BA1 27 A10/AP 28 A0 29 A1 30 A2 31 A3 32 VDD 33 VSS 34 A4 35 A5 36 A6 37 A7 38 A8 39 A9 40 A11 41 A12 42 NC 43 CKE 44 CLK 45 CLK 46 UDM 47 VSS 48 VREF 49 NC 50 UDQS 51 VSSQ 52 NC 53 DQ8 54 VDDQ 55 DQ9 56 DQ10 57 VSSQ 58 DQ11 59 DQ12 60 VDDQ 61 DQ13 62 DQ14 63 VSSQ 64 DQ15 65 VSS 66 U2 TX+ TD+ 1 GND TCT 2 13 RD+ TD- TX- 3 RD- 6 GND RCT 7 RX+ RX- 8 NC 4 NC NC 5 T1 R92 R104 R103 R98 R106 R49 R48 R47 R43 R41 R39 R37 R21 R23 R25 R27 R29 R31 R33 R35 R50 R52 R42 R26 R28 R54 R56 R82 R12 R11 R4 R58 R17 R16 R15 R57 R63 R60 R18 R20 R79 R78 R77 R83 R91 C62 C30 C7 C27 C26 C25 C19 C55 C48 C49 C50 C115 C92 C52 C51 C23 C22 C34 C33 C21 C20 C28 C35 C36 C60 C61 C57 L11 L4 L2 L5 L8 L6 L9 L7 L3 TP_IN TP_OUT TPDDR GND 3 1 4 2 Y1 J1 C37 1 2 3 4 5 USB1 C103 C113 Q2 LED3 LED2 1 2 3 4 2 3 1 SW2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 J3 TPGND TP3V3 TP2V0 TP2V5 TP1V2 R68 R65 R71 R100 R45 R53 R51 R22 R24 R96 R93 Q1 C13 C12 C9 C14 R99 C106 C82 C86 C77 C98 C97 C72 C74 C47 C46 C111 C70 C101 C95 C94 C76 C75 C93 C83 C87 C5 C100 C99 C64 C71 C15 C8 C102 C96 C105 C18 C4 C109 C84 C38 C104 C85 C16 C45 C114 C63 R84 C24 C91 C90 C89 C88 C31 C29 C32 A0 A1 A2 C66 R55 C6 C10 C79 C80 C1 R97 R7 R14 R3 R2 R13 R46 R44 R40 R38 R36 R34 R32 R30 L1 R59 R61 C17 C108 R112 R109 R111 R110 4 IN 5 U6 EN 1 GND 2 LX 3 IN 4 FB 5 U5 L14 CS 1 SO/IO1 2 W/ACC/IO2 3 GND 4 SI/IO0 5 SCK 6 HOLD/IO3 7 VCC 8 U3 RF GND GND_CONTACTS C119 C107 C112 C110 C3 R113 R95 R94 L13 C11 D1 D2 A0_B A1_B A2_B A3_B CKE A12_B A11_B A9_B A8_B A7_B A6_B A5_B A4_B CKE CKE RX_GND RX+ TX_GND TX- CLK_B A3 A3 CLK_B A11 A11 A8 A8 A6 A6 A5 A5 A7 A7 A9 A9 A4 A4 GPIO1 GPIO13 A12 A12 TP_IN GPIO17 GPIO15 XIN GPIO16 GPIO6 USB_DP GPIO7 ANT1_OUTN SPI_CS_0 ANT1_INT SPI_CLK SPI_CLK SPI_W LDO LED3 LED3 +3V3 TX+ USB_POWER VBUS VBUS +5V0 UDM UDM CAS CAS WE WE RAS RAS CS CS BA0 BA0 BA1 BA1 +1V2 DQ15 DQ8 DQ4 SPI_MOSI SPI_MOSI GPIO29 TP_OUT DQ0_B DQ1_B DQ2_B DQ3_B DQ4B DQ5_B DQ6_B DQ7_B LDQS_B DQ0 DQ1 DQ2 DQ3 DQ5 DQ6 DQ7 LDQS CLK CLK CLK CLK GPIO0 XOUT GPIO14 LDM LDM RD+ TD-TD+ RD- ANT1_INN ANT1_INP GPIO8 D- USB_DM GPIO11 DQ9_B D+ ANT1 ETH_GND LX FB Licensed under a Creative Commons Attribution-Share-Alike Unported License. Rev. B See creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ U6 USB current-limited power-distribution switch (Allows supplying the device from USB2) Remove J1 to solder an external antenna between J1/C30/C28 and the nearby GND pad SPI Flash Wi-Fi Antenna Ethernet LED 3.3 V DC/DC USB Power Switch AR9331 MIPS24kc SoC Switch SDRAM 10/100 MB Host Micro-USB UART Converter TL-WR703N 14/10/2012 20:42:45 Sheet: 1/1 A B C D E F G H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C D E F G H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L
- 49. 49 TP-Link WR703N : Hardware Spec ✓ Atheros AR7240 CPU (400Mhz) ✓ Atheros AR9331 Chipset (integrated wireless) ✓ 802.11 b/g/n 150Mbps (130Mbps real) ✓ wireless power output 20dBm - 100mW ✓ 4 MB flash memory (can be modified for 16MB) ✓ 32 MB RAM (can be modified for 64MB) ✓ USB 2.0 port (High-Speed)
- 50. 50 TP-Link WR703N Performance 60 45 30 15 0 Macbook Air i5 WR703N 1억번 곱셈 연산 51 3.5 x 14
- 51. 51 TP-Link WR703N 12,000 원
- 52. 52 TP-Link WR703N = 104
- 53. 53 TP-Link WR703N ROI Performance 8 6 4 2 0 Macbook Air i5 WR703N x 7.4
- 54. 임베디드 개발자 되기 원시인들이나 하는 줄 알았는데…
- 55. 55 임베디드 시스템 프로그래밍 배워 둘껄…
- 56. 56 u-boot 128 KB kernel 896 KB rootfs data 2048 KB ART 64 KB OpenWRT File System Layout ART (Atheros Radio Test) 0x000000 0x020000 0x100000 0x300000 0x3f0000 0x400000 overlay 960 KB firmware rootfs
- 57. 57 OpenWRT 크로스 컴파일
- 58. 58 OpenWRT 빌드 1. OpenWRT 소스 다운로드 2. 빌드 (약 2시간) 3. 생성된 펌웨어로 업그레이드
- 59. 59 OpenWRT를 올리는 것에도 여러 방법이 있으나… UART 포트로 플레시에 라이팅 하거나 메모리 라이터로 강제 라이팅 해야 하는 경우가 있어요
- 60. 60 OpenWRT - Telnet 접속
- 61. 61 OpenWRT - File Tree
- 62. 62 OpenWRT - OPKG
- 63. 63 OpenWRT - OPKG
- 64. 64 OpenWRT - Web GUI
- 65. 65 OpenWRT - Web GUI
- 66. 66 OpenWRT - Web GUI
- 67. 67 최적화 싸움 • 아무것도 안했는데 100kb 밖에 안 남음 • 첫 빌드 결과 라이브러리 포함 1.2 MB • 혹독한 플레시 메모리와의 싸움 • 최종 85kb까지 줄임 ✓ Boost (400kb) ✓ Thrift 통신 (200kb) ✓ stdlibc (600kb) ✓ 안씀 (0kb) ✓ 직접 소켓 통신 (1kb) ✓ uClibc (80kb)
- 69. 69
- 70. 70 음 그런데 천장에 랜선이 없네?!
- 71. 71 다시 요구조건 정리 ✓ 무엇보다 2 Wireless ✓ Wi-Fi중 하나는 미래를 위해 5GHz AC 모드 지원 ✓ 무엇보다 이쁠 것 ✓ 16MB Flash Memory / 64MB DRAM ✓ USB 3.0 ✓ Bluetooth 4.0 ✓ OpenWRT 만족하는 공유기 없음
- 72. 하드웨어 만들기 어디까지 가는거냐?!
- 73. 73 공유기 회사들을 쫒아다님
- 74. 74 PCBA 설계
- 75. 75 Prototype 완성
- 76. 76 GXXU[G GXXU[G GYU^G GXZU[G G YG G`U[G GXU]G GXU]G GX[U`G G^UG GXXU`G G`[G G^_G 케이스 설계
- 77. 77 케이스 기구설계
- 79. 79 ZOYI Square 완성
- 80. 80 ZOYI Square - 외관
- 85. 85 회고 - 아쉬움과 교훈 ✓ 장비 만드려면 확실히 돈이 많이 필요하구나 ✓ 금형 약 2천만원 ✓ 전파인증 국내 약 2천 만원 / 일본 약 4천만원 ✓ RF는 함부로 하는게 아니구나
- 86. 86 ✓ 무엇보다 2 Wireless ✓ Wi-Fi중 하나는 미래를 위해 5GHz AC 모드 지원 ✓ 무엇보다 이쁠 것 ✓ 16MB Flash Memory / 64MB DRAM ✓ USB 3.0 ✓ Bluetooth 4.0 ✓ OpenWRT
- 87. Bluetooth Low Energy a.k.a iBeacon
- 88. 88 BLE 특징 • 260 kbps maximum data • Master - Phone, Computer • Slave - Tracker • Low power / Low cost
- 89. 89 아이비컨 패킷
- 90. 90 아이비컨 인도어 네비게이션
- 91. Q&A
- 92. One more thing
- 94. 선물을 준비했어요