홈 네트워크 분야에서 신기술의 적용 및 시험, 연구 환경 구축, 응용서비스의 개발 등을 위하여 실제 가전기기를 대상으로 테스트를 한다면 많은 비용과 시간이 투자된다. 가전기기를 컴퓨터로 시뮬레이션하여 각 개별 가전의 홈 네트워크 테스트와 여러 가전기기의 연동 서비스 검증을 위해 홈 네트워크 테스트베드가 필요하다 본 논문에서는 개별 가전의 제어 및 모니터링을 지원하는 가전 시뮬레이터들과 홈 네트워크 연동 서비스를 지원하는 흠 네트워크 테스트베드를 설계하고 구축한다. 설계된 테스트베드는 재사용성을 위해 가전기기 시뮬레이션 동작을 모듈화하여 설계하고, 가전 시뮬레이션 동작 메시지는 XML을 이용하여 설계 구축한다.
현재 홈 네트워크 산업은 여러 단체로부터 표준화가 진행되고 있으며, 대부분의 표준안들은 차세대 직렬 전송버스인 IEEE 1394를 채택하여 홈 네트워크 내부의 가전기기들에 대한 연동문제나 인터넷사이의 연동에 대한 부분에 초점을 두고 있다. 그러나 홈 네트워크 가전기기 정보에 대한 체계적인 분석과 분류, 이들을 제어하기 위한 사용자 인터페이스, 인터넷을 통한 홈 네트워크 정보의 실시간 제공 등에 관한 연구들이 선행되어야 한다. 이에 본 논문에서는 홈 네트워크 가전기기들을 감시 및 제어하고 정보를 수집하는 이동 에이전트 기반의 홈 네트워크 시스템을 IEEE 1394를 이용하여 설계 제안한다.
유비쿼터스 환경의 시발점인 홈 네트워크 기술은 홈서버를 중심의 댁내 모든 가전기기들을 하나의 네트워크로 연결함으로써 사용자가 언제 어디에서 단말 기기를 이용하여 댁내의 상황을 모니터링하고 모든 기기들을 제어할 수 있게 해주는 기술이다. 홈 네트워크의 핵심인 홈서버는 다양한 가전기기로부터 다량의 멀티미디어 콘텐츠를 저장하며, 다른 홈서버 또는 모바일 단말을 이용하여 검색과 공유가 가능하다. 그러나, 홈서버와 각 모바일 단말이 가지는 콘텐츠에 대한 메타데이터는 일관성을 가지지 않기 때문에 콘텐츠 검색이 용이하지 않고, 사용자가 직접 메타데이터 간의 유사성을 파악해야하는 문제점이 있다. 또한 메타 데이터간의 이질성으로 인해 이종 기기들 간의 콘텐츠의 검색, 공유 또한 힘들다. 따라서 홈서버들 간의 일관적인 데이터 입력과 공유를 위하여 멀티미디어 콘텐츠에 일반적으로 적용되는 Mepg-7 기반의 메타데이터 레지스트리 설계를 제시한다. 또한 이질적인 메타데이터를 지니는 홈서버-모바일 단말 간의 콘텐츠 공유를 위하여 워드넷 기반의 온톨로지 설계를 본 논문에서 제시한다.
본 논문에서는 홈 엔터테인먼트를 위한 스마트 홈 플랫폼 설계에 대해 제안하였다. 스마트 폰, 스마트 TV와 개인용 컴퓨터는 플랫폼 설계에서 가장 중요한 장치이다. 이에 개인용 컴퓨터를 이용하여 설계하였다. 이 플랫폼 환경에서 디바이스 간의 상호 작용과 통합의 높은 수준을 제공한다. 설계된 플랫폼은 클라우드 컴퓨팅환경에서 전통적인 방식보다 안전성 및 경제성 더욱 좋다.
스마트홈과 연동하는 안전한 방범창은 외부의 침입자를 차단하고 주거 내의 물품 도난 및 개인의 신변을 보호하기 위한 안전설비로 다양한 형태의 방범창이 존재한다. 스마트홈은 건물 내의 센서가 화재를 감지하면 방범창 내부의 원격시스템이 자동으로 방범창을 매우 짧은 시간 안에 개방할 수 있도록 설계한다. 화재 등 재난시 상하부 방법창이 자동으로 개폐되도록 랙피니언을 이용하여 방범창의 위쪽 창틀을 상승시켜 창살이 움직일 수 있도록 개방하고 동시에 아래쪽 창틀이 회전하도록 구성하여 화재 및 폭우 등에 인명피해를 줄일 수 있도록 설계한다. 스마트홈 시스템과의 연계로 재난을 미리 감지하고 탈출구를 개방한다면 신속하고 안전한 대피가 가능하고, 기존의 프레임 부분 변경에 간단한 시스템만 변경하여 적용할 수 있어, 간단한 구조로 설치할 수 있고 낮은 비용으로 스마트홈을 구성할 수 있다. 특히 스마트홈과 연동하여 재난을 미리 감지하고 탈출구를 개방함으로써 신속하고 안전한 대피가 가능하여 다양한 재난을 대비할 수 있다.
본 논문에서는 가족 구성원들이 원하는 다양한 제어 단말을 통하여 위치에 상관없이 댁내의 정보가전을 제어하고 모니터링하기 위한 홈 네트워크 액세스 에이전트를 설계 구현한다. 제안되는 액세스 에이전트는 홈 게이트웨이(또는 홈 서버) 상에서 유무선 네트워크를 통합하고, 웹, PDA, 휴대폰 등과 같은 다양한 제어 단말을 사용하여 일관된 메시지 형식으로 홈 네트워크에 접근이 가능하도록 설계한다. 또한 액세스 에이전트의 동작 및 유용성 검증을 위해 다양한 제어 단말의 사용자 인터페이스를 설계하고, 이를 사용하여 접근 제어되는 홈 네트워크 테스트베드를 구현한다.
현대 사회의 급속한 발전 속에 네트워크 분야는 급속한 발전을 이루고 있다. 급변하는 네트워크 시장에서 홈 네트워크 분야는 일반인들에게 많은 관심을 증대시키고 있으며, 보다 안락한 생활을 위한 욕구의 충족을 위하여 자신의 주거지에 홈 네트워크를 구축하거나 홈 네트워크가 구현된 주거지를 선택하는 현상이 두드러지게 증대하고 있다. 이러한 현상에 발맞추어 홈 네트워크 시장의 규모는 빠른 속도로 증가하고 있는 실정이며, 이를 위한 여러 분야에 걸친 연구와 상업성을 기반으로 발전하고 그 적용범위를 확장하고 있다. 이러한 홈 네트워크의 구현은 점점 기술의 발달함에 따라 그 기능 또한 점점 복잡하고 다양한 프로세서의 처리를 필요로 하는 경향이 두드러지고 있다. 홈 네트워크 시스템은 여러 가지 요소에 의해 영향을 받기 때문에 시스템의 설계는 상당히 중요한 과정에 해당된다. 이에 본 논문에서는 임베디드 계발장비와 STR710F칩을 이용하여 확장성을 고려하여 홈 네트워크 시스템 노드를 구성하고, 이를 활용한 홈 네트워크 시스템을 설계하였다.
최근 컴퓨팅 기술의 발전으로 인해 모든 정보 디바이스 간의 융합화 현상, 유비쿼터스와 퍼베이시브와 같은 새로운 컴퓨팅 개념이 대두되고 있으며, 이러한 미래 컴퓨팅의 핵심 솔루션으로 홈 네트워크의 실현이 화두가 되고 있다. 이러한 미래 지향형 홈 네트워크의 실현을 위하여 차세대 홈 플랫폼의 개발이 본격적으로 진행되고 있으며, 이를 통해 엔터테인먼트 서비스가 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 차세대 홈 플랫폼인 홈 스테이션의 기술적 요구사항과 구조에 대하여 기술하고, MPEG-275, DVD, VoD와 같은 미디어 스트림의 전송을 위하여 차세대 홈 플랫폼인 홈 스테이션에서의 미디어 스트림 게이트웨이 인터페이스를 설계 및 구현하고, 홈 스테이션과의 연동을 통한 미디어 스트림의 전송에 대하여 기술한다.
홈 네트워크에서 요구되는 보안 서비스는 홈의 정의에 따라 달라질 수 있다. 그리고 댁내에 어떠한 홈 네트워크 기술들이 포함될 것인가에 따라 달라진다. 홈 네트워크에서는 다양한 디바이스들이 네트워크에 연결되어 있다. 이러한 홈 디바이스들은 외부의 공격으로부터 안전하지 않은 환경에 존재하게 된다. 따라서 홈 디바이스 내에 저장되어 있는 비밀정보를 보호하기 위한 요소들이 필요하다. 본 논문에서는 안전한 홈 네트워크 서비스를 제공하기 위해 필요한 홈 디바이스 내의 비밀정보를 보호하기 위한 시스템을 설계하고자 한다.
최근 이동단말과 인터넷의 비약적인 발전으로 인해 댁 내에서도 냉장고, 세탁기, TV 등과 같은 가전기기들을 효과적으로 제어하는 홈 네트워크에 많은 관심이 모아지고 있다. 홈 네트워크 시스템은 하드웨어부분의 유.무선기술과 서로 다른 가전기기들을 제어할 수 있는 미들웨어 기술 그리고 응용프로그램으로 구성된다. 본 논문에서는 홈 네트워크 무선기술 중에서 블루투스 기반의 홈 네트워크서비스의 설계에 대해서 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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