DOI QR코드

DOI QR Code

최적의 스마트 홈 제어 시스템 설계 및 구현

Design and Implementation of Optimal Smart Home Control System

  • 투고 : 2017.12.12
  • 심사 : 2018.02.09
  • 발행 : 2018.02.28

초록

본 논문에서는 최적의 스마트 홈 제어 시스템의 설계 및 구현 방법에 대해 설명한다. 최근 센서와 통신과 같은 기술들을 발전으로 사물인터넷은 전구, 콘센트, 옷과 같은 다양한 사물을 제어할 수 있게 되었으며, 다양한 기업에서는 사물간의 협업을 통해 사용자의 삶을 향상 시킬 수 있는 서비스들을 출시되고 있다. 하지만, 기존 사물인터넷 시스템에서는 엔드 투 엔드 디바이스인 경우 다양한 프로토콜을 통해 데이터를 전송하지만 서버 및 게이트웨이는 단일 프로토콜을 지원하는 경우가 빈번하다. 또한, 사물인터넷 시스템의 제조사에 따라서 전용 어플리케이션이 존재하며, 여러 사물인터넷 디바이스들을 등록하고 제어하는데 있어서 높은 복잡성을 가지고 있다. 증강현실 사물인터넷 시스템인 경우 사물들을 검출하기 위해 OpenCV 또는 OpenGL을 사용하여 특징점 및 엣지 추출 기술을 사용 하지만 사물의 인식률이 샘플링 데이터에 따라서 편차가 크게 존재하며, 비교적 낮은 문제점이 존재한다. 제안하는 최적의 스마트 홈 시스템에서는 기존의 문제점을 보완하기 위해 OneM2M을 기반으로 사물인터넷 게이트웨이를 구현하여 엔드 투 엔드 디바이스의 다양한 프로토콜들을 지원하고, 단일 어플리케이션을 통해 다양한 사물을 제어 등 사용자의 접근성을 향상시켰다. 또한, 인공지능 분야의 딥러닝을 사용하여 디바이스들을 학습시키고 추론 및 검출을 통해 기존 시스템의 사물 인식률 향상과 인식률의 편차를 낮추었다.

In this paper, we describe design and implementation of optimal smart home control system. Recent developments in technologies such as sensors and communication have enabled the Internet of Things to control a wide range of objects, such as light bulbs, socket-outlet, or clothing. Many businesses rely on the launch of collaborative services between them. However, traditional IoT systems often support a single protocol, although data is transmitted across multiple protocols for end-to-end devices. In addition, depending on the manufacturer of the Internet of things, there is a dedicated application and it has a high degree of complexity in registering and controlling different IoT devices for the internet of things. ARIoT system, special marking points and edge extraction techniques are used to detect objects, but there are relatively low deviations depending on the sampling data. The proposed system implements an IoT gateway of object based on OneM2M to compensate for existing problems. It supports diverse protocols of end to end devices and supported them with a single application. In addition, devices were learned by using deep learning in the artificial intelligence field and improved object recognition of existing systems by inference and detection, reducing the deviation of recognition rates.

키워드

참고문헌

  1. Chia-Wei Wu, Fuchun Joseph Lin, Chia-Hong Wang, and Norman Chang, "OneM2M-based IoT protocol integration", 2017 IEEE Conference on Standards for Communications and Networking (CSCN), pp. 252-257, 2017.
  2. Soumya Kanti Datta, Rui Pedro Ferreira da Costa, Christian Bonnet, and Jerome Harri, "oneM2M architecture based IoT framework for mobile crowd sensing in smart cities", 2016 European Conference on Networks and Communications (EuCNC), pp. 2405-2409, 2016.
  3. Hyunwoong Jang, Soosun Cho, "Automatic Tagging for Social Images using Convolution Neural Networks", Journal of KIISE, Vol. 43, No. 1, pp. 47-53, 2016. https://doi.org/10.5626/JOK.2016.43.1.47
  4. J. Schmidhuber, "Deep Learning in Neural Networks: An Overview," Neural Networks, 61, pp. 85-117, 2015. https://doi.org/10.1016/j.neunet.2014.09.003
  5. M. Nam, J. Kim, and J. Shin, "A User motion Information Measurement Using Image and Text on Instagram-Based," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 17, No. 9, pp. 1125-1133, 2014. https://doi.org/10.9717/kmms.2014.17.9.1125
  6. D. G. Lowe, "Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints," International Journal of Computer Vision, Vol. 60, No. 2, pp. 91-110, 2004. https://doi.org/10.1023/B:VISI.0000029664.99615.94
  7. P. Fischer, A. Dosovitskiy, and T. Brox, "Descriptor Matching with Convolutional Neural Networks: a Comparison to SIFT," arXiv preprint arXiv:1405.5769, May. 2014.
  8. J. Wu, Y. Yu, C. Huang, and K. Yu, "Deep Multiple Instance Learning for Image Classification and Auto-Annotation," Proc. of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, pp. 3460-3469, 2015
  9. Y. Gong, Y. Jia, T. Leung, A. Toshev, and S. Ioffe, "Deep Convolutional Ranking for Multilabel Image Annotation", arXiv preprint arXiv:1312.4894, 2013.
  10. Yeong-Tae Baek, Se-Hoon Lee, and Ji-Seong Kim, "Intelligent missing persons index system Implementation based on the OpenCV image processing and TensorFlow Deep-running Image Processing", Journal of the Korea Society of Computer and Information, Vol. 22, No. 1, pp. 15-21, 2017. https://doi.org/10.9708/jksci.2017.22.01.015
  11. Dongsik Jo, Gerard Jounghyun Kim, "ARIoT: scalable augmented reality framework for interacting with Internet of Things appliances everywhere", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 63, pp. 334-340, 2016.
  12. http://onem2m.org
  13. P. Bedi, R. Singh, and TK. Matharu, "Ensuring security in a closed region using robot", ICCIC 2010, pp.1-4, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/iccic.2010.5705752
  14. B. Nahar, ML. Ali, "Development of mobile phone based surveillance system", ICCIT 2010, pp.506-510, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/iccitechn.2010.5723909