센서 네트워크 시스템 기반의 저 전력, 저 비용의 지능형 홈 네트워크 시스템을 설계 및 구현 하였다. RSSI(Received Signal Strength Indicator)기반의 사용자 실내 위치 추적 시스템과 Dynamic multi-hop routing 시스템, 학습형 통합 리모컨을 활용한 능동적 가전기기 제어 시스템을 각각 설계하여 지능형 홈 네트워크 시스템을 구현 하였다. 지능형 서비스를 위해 반드시 팔요한 사용자 위치 정보는 RSSI기반의 삼각측량을 통해 계산하고 측정된 위치 정보값의 오차를 줄이기 위해 Smoothing Algorithm을 적용하였다. 또한 지능형 홈네트워크 서비스 제공을 위해 사용자가 휴대하는 무선 센서노드를 Layout 하여 설계, 제작하였으며 수집된 사용자의 실시간 위치 정보와 환경 센서 데이타는 Dynamic multi-hop routing을 통해 서버 프로그램으로 전달되며 각종 계산을 통해 사용자 위치정보와 환경 정보가 디스플레이 된다.
각 가정으로의 초고속 인터넷이 보편화됨에 따라, 웹 기반의 단순 정보 서비스 및 저해상도 동영상 서비스를 벗어나 지능형 홈 네트워크 및 다양한 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 유무선 및 방송$.$통신 융합형 정보통신 환경에서 광대역 멀티미디어 서비스를 고품질로 이용할 수 있는 차세대 통합 네트워크인 광대역통합망(BcN: Broadband convergence Network)이 2010년까지 2천만 가입자에게 제공될 것으로 예상되며, 이를 기반으로 한 디지털 홈네트워킹은 다양한 홈네트워크와 초고속 액세스망을 연결할 것으로 판단된다.(중략)
본 논문은 홈 네트워크 구축에 있어서 저속의 PLC(Power Line Communication) 통신기술을 활용하여 지능형 홈 네트워크 시스템을 구축하였으며, UPnP 브릿지를 통하여 TCP/IP 기반의 원격 제어 및 모니터링 시스템을 설계하였다. 또한, 지능형 홈 네트워크 내부의 제어 모듈에 대한 통신은 저속 저력선 기반의 SCP( Simple Control Protocol)을 설계하여 각 장치들 사이를 연결하여 제어 할 수 있도록 구현 하였다. PLC 기반의 지능형 홈 네트워크 내부에 새로운 UPnP 장치가 연결 되었을 때는 등록된 UPnP 장치의 정보에 따라 UPnP 브릿지를 통하여 장치를 모니터링 하도록 기능을 구현하였다. 전력선 통신 기반의 장치 제어 및 각 장치에 대한 UPnP 장치로의 구현은 TCP/IP 기반의 원격 제어 및 장치 관리가 효율적이며, 홈 네트워크상의 다양한 장치에 대한 장치 정보를 쉽게 모니터링 하고 관리할 수 있는 기능을 제공한다.
스마트 홈 시스템은 종합적인 네트워크 지능 홈 제어 시스템에서 실제적이며, 자동제어 시스템, 컴퓨터 네트워크 시스템과 네트워크 통신 기술이다. 지능적인 홈 시스템은 사용자로 하여금 가옥, 무선 원격 제어, 터치스크린 전화, 인터넷 또는 음성 인식 제어 가정용 장치를 화면 조작 또는 장치들을 연결함으로서 보다 편리하게 해줄 수 있다. 본 논문에서는 상호간의 서로 다른 상태의 동작에 따른 사용자 요구가 필요가 없는 상호간의 통신이 가능한 다양한 종류의 지능적인 가정용 장치를 구현함으로서 사용자가 대단히 효율적이고 편리하며 안전하도록 설계하였다.
차세대 성장 동력 중의 하나인 홈네트워크는 가정을 즐겁고, 쾌적하고. 편리하고, 안전한 삶을 위한 사용자 중심의 맞춤형 홈서비스를 제공하는 정보 인프라로 유ㆍ무선 홈네트워크, 홈게이트웨이 및 홈서버, 지능형 정보가전, 유비쿼터스 컴퓨팅 등이 핵심 기술이다. 즉, 디지털 TV, DVD, MP3 플레이어, PVR(Personal Video Recorder) 등과 같은 디지털 기기와 개인정보 단말기, 웹패드 등과 같은 네트워크 기기를 가정내의 정보 가전기기와 유ㆍ무선 홈네트워크로 연결하여 기기, 시간. 장소에 구애받지 않고 홈서비스를 제공하는 환경을 제공한다. (중략)
본 논문에서는 유비쿼터스 헬스케어와 지능형 홈 네트워크 시스템을 위한 전력선 통신과 Zigbee 통신 기반의 통합 게이트웨이를 구현하였다. 전체 시스템은 센서, 통합 게이트웨이, Zigbee 모듈, 전력선 모뎀으로 구성되어있다. 헬스케어 센서에 의해서 수집된 데이터는 통합 게이트웨이에서 저장 및 분석하여 헬스케어제어장치로 전송할 수 있으며, 의료시설 및 각 가정에 쾌적한 환경을 제공하기 위하여 가전 기기를 제어한다. 구현된 통합 게이트웨이는 다양한 유비쿼터스 헬스케어와 지능형 홈 네트워크를 지원할 수 있다.
본 논문에서 활용하고자 하는 UPnP 미들웨어는 일반적인 플러그 앤 플레이(plug-and-play)개념을 네트워킹에 확장한 것으로 네트워크상에서 동작하는 장비를 서로 연결하기 위해서 표준 인터넷프로토콜에 근거한 네트워크 구조이다. UPnP 기능을 가진 디바이스는 일반적인 TCP/IP상에서 동작하므로 물리적인 연결방법이나 운영체제, 하드웨어 플랫폼 등에 영향을 받지 않으며, 홈 네트워크나 작은 사무실 공간, 공공 장소 등 네트워크 연결 가능한 모든 장소에 적용될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하는 UPnP 디바이스를 임베디드 기반으로 설계하고 또한 사용자의 인지 없이 최적의 서비스를 제공할 수 있는 지능형 정보가전 모델을 제안한다.
본 논문에서는 홈 네트워크 환경에서 사용자 개개인 선호도에 맞는 홈 네트워크 서비스를 제공하는 ACS(Automatically Control System)를 제안한다. 제안된 시스템은 댁내에 홈 서버와 사용자의 위치를 식별할 수 있는 RFID Tag, 홈 네트워크에 연결된 가전기기들로 구성한다. 홈 서버에는 등록된 사용자 선호도 프로파일과 각 디바이스들로부터 사용자 개개인의 사용현황 등을 데이터베이스로 구축하고, 그 정보를 분석하여 사용자 개개인의 선호도에 따라 댁내 가전기기들을 자동 설정하고 자동 제어하는 서비스를 제공한다.
지능형 홈 네트워크 기술에 대한 도입으로 인해 인간뿐만 아니라 사물들도 컴퓨팅 및 커뮤니케이션 능력을 가지고 주변 상황을 인식하고 판단하여 인간에게 유용한 서비스를 제공하게 될 것이다. 그러나 현 실정에 있어 홈 네트워크 서비스는 단순한 가전기기 제어 관련 서비스만을 제공하고 있다. 다양하게 변화하는 상황에 맞는 상황 적응적 서비스를 제공해야 하는 본 취지에 맞는 서비스를 제공하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 행위에 규칙성에 기반을 두며, 사용자 행위를 예측하여 지능적으로 동작할 수 있는 근거를 마련할 수 있는 능동적인 서비스를 제공할 수 있는 지능형 제어 모델을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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