보안 시스템에 사용되는 많은 감시 카메라들이 RS-485 통신 방식을 통해 제어된다. 이러한 상황에서 RS-485 연결을 센서 네트워크 기술을 이용한 무선 연결로 대체할 수 있다면 선으로 연결할 필요가 없어 설치가 쉬워지고 카메라의 배치 또한 자유로워 질 것이다. 본 논문은 RS-485 연결을 대체할 수 있는 무선 센서 네트워크 기반의 감시 카메라 제어 시스템에 대한 개발로 홈게이트웨이와 무선 센서 노드, 스마트폰 감시 카메라 제어 어플리케이션의 개발 및 구현에 대해 설명한다. 홈 게이트웨이는 유 무선 인터넷 뿐만 아니라 무선 센서 네트워크를 지원하도록 설계되었으며 MicaZ 기반의 센서 노드는 RS-485 인터페이스로 카메라와 연결된다. 넓은 지역에 분산된 보안 카메라들을 제어하기 위해 멀티-홉 또한 지원하도록 구현되었다. 보안 시스템의 감시 카메라들은 스마트폰 기반의 어플리케이션에 의해 제어 된다. 실제 환경에 배치하여 실험한 결과, 스마트폰에서의 카메라 제어에 대해 실제 카메라가 매우 빠르게 반응하는 것을 확인할 수 있었다.
최근 AI, 음성인식, 빅데이터, IoT의 발달에 의해 홈 스마트 비서에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 맞추어 국내외 대기업들은 청각 중심의 다양한 스마트 비서 제품을 출시하였다. 따라서 본 논문에서는 기존의 단점을 보완한 스마트-홈 비서 시스템을 제안한다. 스마트-홈 비서 시스템은 전방 상황 및 사용자의 행동을 인식할 수 있게 하는 영상 처리부, 카메라에서 획득한 정보에 따라 상황에 맞추어 Pseudo-Hologram 콘텐츠를 재생하는 영상 표출부로 구성되어 있다. Pseudo-Hologram을 활용하여 표출함으로써 사용자 UI/UX에 실감성을 더한 시각적인 스마트-홈 비서 시스템을 구현하였다.
기존의 안면인식 CCTV(Closed-circuit Television) 와 홈 IOT(Internet of Things)는 개별적인 각자의 하드웨어 요소를 가지고 있어 그들의 센서들과 CCTV의 측정 결과값을 동시에 한 화면에서 볼 수 없다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 CCTV와 홈 IOT의 상기 단점을 극복하기 위하여 라즈베리파이를 이용하여 CCTV와 홈 IOT를 하나의 하드웨어 요소로 구성하고 그들의 측정결과를 스마트폰 애플리케이션을 통해 한 화면에서 확인하는 하나의 통합 플랫폼을 제안한다. 제안하는 통합 플랫폼 CCTV와 홈 IOT 시스템은 애플리케이션을 스마트폰으로 실행하여 라즈베리파이에서 측정한 센서값과 파이카메라를 통해 촬영한 화면을 확인 할 수 있는 시스템이다. 구현된 시스템은 온도, 습도, 가스, 먼지를 측정하고 파이카메라를 통해 촬영한 화면에 안면인식 기술을 접목하여 스마트폰으로 한눈에 확인할 수 있게 하였다.
본 논문에서는 라즈베리 파이2 기반의 스마트 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 스마트 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 비교적 다루기 쉬운 메인 프로세서인 라즈베리 파이2와 초음파 센서, 인체 감지 센서를 이용하여 침입 여부를 판단하도록 스마트 홈 시큐리티를 구성하였다. 또한, 침입자의 영상을 촬영하기 위해 라즈베리 파이2에 호환 되는 파이 카메라를 서보 모터에 연결하여 침입자의 위치에 맞는 촬영을 할 수 있도록 하였다. 웹 서버는 해당 기록된 영상과 센서들의 데이터를 저장하고 모든 원격지에서 모니터링이 가능하도록 웹 페이지를 제공한다. 본 논문에서 제안된 스마트 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 실제 구현함으로써 효율성 검증 결과 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 개인이 쉽게 구성이 가능하였으며, 서보 모터를 이용하여 카메라의 사각지대를 최소화 할 수 있었다. 또한, 초음파 센서와 인체 감지 센서를 이용함으로써 침입자 판별에 신뢰도 높은 데이터를 얻을 수 있었기 때문에 안정적인 시스템 운영이 가능하였다.
본 논문에서는 스마트 홈 환경 내에서 웰니스 로봇의 이동을 위한 로봇의 사물인터넷 기반 지능형 자기위치인식 및 자세제어 방법을 제안한다. 먼저, 자기위치인식 방법은 스마트 홈, 홈 환경 내 위치하고 있는 물체, 홈 웰니스 로봇 간의 사물인터넷을 기반으로 하는 방법을 제안한다. 스마트 홈에 RF태그를 설치하고 환경 내 물체에 RF 리더를 내장하여 환경 내 물체의 절대좌표 정보를 획득하고, 물체와 홈 웰니스 로봇간 블루투스 통신을 이용하여 물체의 절대좌표 정보를 홈 웰니스 로봇에 제공한 후, 홈 웰니스 로봇에 장착되어 있는 스테레오 카메라를 통해서 물체를 기준으로 한 홈 웰니스 로봇의 상대 좌표를 알아내어 로봇의 스마트 홈 환경에서의 자기위치인식을 한다. 둘째로, 홈 웰니스 로봇의 물체 접근을 위한 비전센서 기반의 퍼지 자세 제어 방법을 제안한다. 홈 웰니스 로봇의 정면에 장착된 스테레오 카메라를 기준으로 물체까지의 깊이 정보를 추출하고 영상의 중앙을 기준으로 틀어진 각을 계산하여 물체와 홈 웰니스 로봇 정면과의 각도차를 알아낸다. 얻은 정보를 퍼지 순람표(Look-Up table)로 작성하여 물체에 접근하기 위한 홈 웰니스 로봇의 자세제어를 하도록 한다. 이렇게 제안한 각각의 자기위치인식 및 자세제어 방법의 성능은 실제 구축한 스마트 홈 환경과 웰니스 로봇을 가지고 실험하여 확인한다.
사물인터넷(IoT)의 발전으로 이른바 '연결된 생활(Connected Living)'이 가능해지면서 스마트 홈 서비스가 급격한 성장세를 보이고 있다. 그런데 스마트 홈 카메라를 통한 개인정보 유출 피해가 늘어나고 있으나, 사용자들은 걱정을 하면서도 개인정보 보호 행동에는 소극적인 성향을 보이고 있다. 본 연구는 스마트 홈 카메라의 소프트웨어 업데이트 알림 메시지를 어떻게 디자인하는 것이 사용자의 보안행동 준수(업데이트 설치)에 효과적인지를 이론적으로 설명하고 검증하였다. 실제 사용자 120명이 참여한 설문 실험을 통해 확인한 결과, 감정적 소구(공포 유발을 위한 보안침해 경고 이미지), 이성적 소구(업데이트 미설치 시 발생할 수 있는 부정적 결과(영상 유출)를 강조한 손실 프레이밍 메시지))의 효과가 모두 확인되었다. 본 연구의 결과는 스마트 홈 카메라 사용자의 위협 판단(Threat Appraisal) 및 보호 동기(Protection Motivation) 형성에 효과적인 메시지 디자인 특성(Message Design Features)에 대한 이론적 해석을 제공하며, 실무적인 가이드라인 마련에 도움이 될 수 있다.
TV홈쇼핑은 CATV, 위성TV, IPTV, DMB, 스마트폰 모바일로 생방송이 송출되고 있다. 여러 송출 매체 중 스마트폰 모바일 송출부분에서 방송 중 쇼호스트가 제품에 대해 설명하는 부분인 디테일부분에서 카메라의 워킹(Standard, Jimmy jib, Hand held, Dolly)에 따라 화질이 깨지는 현상(블록 현상)이 발생하고 소비자가 제품을 제대로 인식하지 못하는 불편이 있다. 본 논문에서는 카메라의 워킹에 따라 제품의 설명 중 화질의 변화하는 현상을 파악해 보고자 한다.
스마트 홈 환경에서 사용자가 원하는 바를 능동적으로 서비스 해주기 위해서는 사용자의 위치정보가 반드시 있어야 한다. 본 논문에서는 4대의 카메라를 사용하여 사용자의 위치인식을 한다. 기존의 카메라를 이용한 위치인식 알고리즘들은 단순한 물체와 사용자를 구분하는 방법을 제시하지 않았다. 본 논문에서는 교사학습 알고리즘을 사용하여 사용자를 판별내는 방법을 제시한다. 단순한 물체와 사용자를 구분하기 위해서 교사학습 알고리즘을 사용한다. 또한 사용자의 위치좌표 외에 어떤 종류의 서비스를 받을 수 있는 위치에 있는지를 파악한다.
대부분의 주거환경은 가전제품이나 전등 등을 수동적으로 제어하는 방식이 일반적이다. 본 연구에서는 주거환경을 스마트화함으로써 사용자의 불편함과 번거로움을 줄이고 효율적인 환경관리와 보안을 강화를 할 수 있도록 한다. 본 논문은 아두이노, 여러 센서와 블루투스모듈을 사용하여 집 내부 환경을 자동제어관리하고 사용자가 스마트폰 어플로 집 내부 환경을 파악하고 가전제품을 제어함으로써 편리함을 추구함과 동시에 에너지 절약에 도움이 될 수 있게 한다. 또한 와이파이로 연결된 카메라로 영상을 스트리밍하여 집 내부를 확인하고 대응할 수 있게 하여, 현대인의 집을 스마트하게 관리할 수 있는 "아두이노를 이용한 스마트홈"을 제안한다. 기존의 주거환경과 다르게 집 내부의 환경을 자동제어 및 환경정보를 확인하고 사용자가 직접 가전제품을 제어할 수 있으며, CCTV를 통해 집 내부를 확인 할 수 있도록 한다. 또한 화재가 감지되면 경보와 스프링클러가 작동하여 초기진압을 할 수 있다.
최근 IoT 기술의 발전과 함께 스마트홈 기술의 발달과 Drone을 사용하는 사용자가 꾸준히 늘어나고 있는 추세이다. 스마트홈 시스템의 보안카메라는 정해진 구역을 모니터링 할 수 밖에 없다는 단점을 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하고자, 본 논문에서는 사용자가 입력한 목적지로 실내에 미리 배치된 Drone이 이동하여 해당 목적지를 비춰줄 수 있도록 실내 보안카메라 기술을 Drone으로 대체할 수 있는 방법을 제안한다. 목적지를 인식하기 위해 실내에 위치한 Drone과 목적지의 위치값을 알아야 한다. 실내에선 GPS 좌표값을 알 수 없기 때문에 BLE Beacon이 발생시키는 신호를 이용하여 상호간의 통신을 통해 위치, 거리를 계산하도록 한다. 이러한 방식을 적용시킨다면 매번 모니터링이 필요한 구역에 새로 보안카메라를 설치하거나 배선공사하는 불편함 없이 하나의 Drone 하드웨어를 이용한 전방위 모니터링이 가능해 질 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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