댁내의 정보가전을 댁외에서 동일한 환경으로 제어하고 관리하고자 할 때 홈 네트워크 미들웨어로 접근이 용이하지 않다. 본 논문에서는 외부에서 홈 네트워크를 제어하기 위해 개방형 프로토콜인 SIP와 UPnP를 이용하며 접근하는 방식을 제안한다. 즉, 홈 네트워크 내에서는 UPnP 미들웨어를 사용하고 댁외 광역 액세스 망에서는 SIP를 이용한다. 이를 위해 SIP와 UPnP를 연결 시켜주는 가교 역할의 브리지를 설계하여 홈 게이트웨이에 설치하여 댁외에서도 댁내의 정보가전을 제어 관리하는 방식을 제안한다.
홈 네트워크 기술은 최근에 급격히 발달하고 있으나, 안전성 분야에 대해서는 이직 연구가 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 홈 네트워크를 위한 보안 어플라이언스를 제안한다. 필터링과 리맵핑 기술을 이용하여 악의적인 접근을 차단하고, 홈 네트워크 내부의 정보를 보호함으로써 홈 네트워크의 안전성을 향상시키며. 사용자의 편의성을 고려한 통합된 환경설정 기능을 제공하는 보안 어플라이언스를 설계하고자 한다.
스마트 폰 또는 홈 네트워크 기술은 지속적으로 부가가치를 창출할 수 있는 기술로, 삶의 질을 한층 더 높게 만들어 준다. 본 논문에서는 스마트 폰을 통해 스마트 홈을 제어 하는 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 스마트 홈 시스템은 홈 노드 구조물, 원격 스마트 응용 시스템, 홈 서버 제어 시스템으로 구성된다. 홈 노드 구조물은 침입 감지, 가스 검출 및 밸브 제어, 도어 락, 자동커튼, 환풍기 제어 및 On/Off 제어 모듈로 구성되어 있으며 모듈들은 홈 서버에 의해서 제어 된다. 홈 서버는 사용자가 직접 제어할 수 있는 사용자 인터페이스와 스마트 폰을 이용하여 원격 제어할 수 있는 원격 인터페이스를 제공함으로써 언제 어디서나 편리하게 홈 자동제어시스템을 제어할 수 있다.
스마트 스페이스들이 주거환경에 적용되면서 많은 주거환경들이 스마트 홈으로 구축이 되고 있다. 이러한 스마트 홈에서는 주거민의 편의성과 안락함을 추구하는 방향으로 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 스마트 홈 환경에서 주거환경을 제어하기 위한 새로운 User Interface를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 스마트 홈에서 가장 활발하게 사용될 수 있는 홈 서버와 개인의 스마트 폰에서 동작하게 되며 이러한 각각의 환경에 적합한 인터페이스를 설계하였다. 이렇게 설계된 인터페이스를 사용자 테스트를 통하여 검증하였으며 이에 대한 결과와 정성적인 평가 결과에 대해서 기술한다.
최근 들어, 냉장고, 세탁기, TV 등과 같은 가정내의 가전들을 효과적으로 제어하고, 웹에서의 접근을 위한 홈 네트워크 기술에 많은 관심이 모아지고 있다. 홈 네트워크는 가전, 센서, 스위치, 제어기등과 링크할 수 있으며 멀티미디어 데이터의 전달을 위한 인프라의 제공 및 애플리케이션에 대한 사용자 인터페이스를 제공한다. 이러한 다양한 멀티미디어 데이터를 효과적으로 처리하기 위해서는 홈 게이트웨이가 필요하며, 이러한 홈 게이트웨이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 다양한 데이터 구조의 처리를 위해 IEEE1394, Bluetooth, LonWorks, WLAN, HomePNA, PLC 둥과 같은 다양한 기술의 사용으로 인해 현재 홈게이트웨이는 매우 복잡한 구조를 가지게 되며, 기기간 상호 운용성도 보장하기 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 홈 네트웍에서 존재하는 다양한 미디어 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 새로운 홈게이트웨이의 구조를 설계하고, 각각의 미디어 데이터를 인터워킹 가능한 패킷으로 만들어 주는 Media Processor와 서로 다른 미디어간의 인터워킹을 위한 Common Switch Interface의 구조에 대하여 기술한다.
사물인터넷 기술은 다양한 제품과 서비스를 통해 우리생활 곳곳에서 빠르게 현실화되고 있으며, 특히 사물인터넷을 기반으로 하는 스마트홈 시장이 급속도로 성장하고 있는 중이다. 여러 글로벌 제조사들은 이러한 흐름에 따라 스마트홈 서비스를 주축으로 소비자 중심의 다양한 스마트홈 제품들을 출시하고 있다. 그러나 현재 스마트홈은 제조사마다 독립적인 플랫폼을 개발하고 이에 연동되는 특정 디바이스 및 서비스만 제공하기 때문에 소비자 입장에서는 폐쇄적인 시스템이라 할 수 있다. 본 논문에서는 단순히 스마트홈 디바이스의 제어뿐만 아니라 IFTTT 플랫폼과 연동하여 자동화 서비스를 지원하고, DIY 제품을 등록하여 사용자 환경에 따라 커스텀 디자인이 가능하도록 하는 스마트 홈서비스 서버를 설계하였다.
최근 초고속 인터넷의 확산과 댁내 가전기기들의 지능화에 따라, 홈 네트워크에 대한 기대가 커지고 있다. 이러한 홈 네트워크의 가장 중요한 특징은 다양한 기기를 네트워크로 구성할 수 있어야 하며, 사용자의 편의를 위하여 자동으로 정보 가전기기들을 인식하여 댁내 네트워크에 등록 할 수 있어야 한다. 또한 다양한 매체 접근기술의 연동이 가능해야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족할 수 있도록 홈 네트워크를 설계하고, 지니(Jini)를 이용한 홈 네트워킹 서비스를 구현하였다. 홈 네트워킹 서비스로 미디어 접근을 위한 기술인 블루투스(bluetooth)와 무선 랜의 연동을 보일 수 있는 응용 프로그램을 구현하여 다가올 홈 네트워크의 한 모델을 제시하였다.
홈 네트워크 환경은 댁내의 가전 기기들을 원격 접속 및 원격 제어가 가능하도록 연결한 네트워크 환경이다. 이동 에이전트는 네트워크 상에서 스스로 이동하면서 사용자 또는 다른 개체 대신 행동 할 수 있는 프로그램으로서 홈 네트워크 환경에서 원격 상호작용과 네트워크 부하를 줄이고 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위해서는 서비스를 요청한 개체 및 서비스 주체에 대한 인증과정이 필요하다. 본 논문에서는 홈 네트워크 환경에서의 이동 에이전트 인증을 위한 다음 세 가지의 사항을 고려한다. 첫 째, 홈 네트워크 디바이스의 제한적인 성능, 둘 째, 홈 네트워크 디바이스의 이동성, 셋 째, 이동 에이전트의 코드 및 상태 정보 이동성. 이들에 대한 고려를 통하여 홈 네트워크 환경에 적합한 도메인 관리 기법과 인증기법을 설계한다.
최근 홈 네트워크라는 용어가 대중매체에 등장하고, 해외 선진국은 물론 세계 여러 나라들은 수년 동안 이러한 분야에 중점을 두고 연구 개발에 집중하고 있다. 현재 우리나라에서도 홈 네트워크에 관한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있다. 특히 홈은 개인이 사용할 수 도 있지만, 다수의 가족이란 구성원이 존재하는 공간이다. 따라서 가정환경에 맞추어 능동적인 홈 네트워크 시스템이 작동하려면 다양한 상황과 각각의 상황에 맞는 서비스를 제공 받을 수 있어야 한다. 이를 위해 상황 인식 기반 홈 네트워크 개발 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 효율적인 홈 네트워크 구성을 위한 상황 인식과 컴퓨팅에 관해 고찰하고 이를 통해 보다 개선된 상황 인식 시스템을 설계한다.
홈 네트워크는 유비쿼터스의 여러 응용분야 중 활발하게 연구 구현되고 있는 분야 중의 하나로, 최근 아파트 건설업체, 가전기기 업체, 통신서비스 업체들이 지능성을 갖춘 스마트 홈을 목적으로 다양한 시험제품과 솔루션을 출시 흑은 제시하면서 이를 자사의 중요한 마케팅전략으로 활용하고 있다. 스마트 홈 네트워크를 구성하는 다양한 스마트 홈 기기의 제품 경쟁력은 제품이 얼마나 지능성을 갖추어 사용자에게 편리성과 유용성을 제공할 수 있는가의 여부가 중요한 관건이 되고 있다. 따라서 지능형 홈 기기의 지능에 대한 측정기준 마련이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 스마트 홈 네트워크를 구성하는 여러 요소 중에서 정보가전기기를 지능성 측정 대상으로 하여 지능등급 부여모델을 개발하고자 한다. 지능형 홈 기기의 지능을 측정하기 위하여 로봇분야의 다양한 문헌 고찰을 토대로 지능성 측정에 필요한 핵심 구성요소를 도출 및 재 정의하여 등급모델을 설계하였다. 특히 설계된 등급부여모델의 실질적 이용을 위해서는 평가방식에 있어서 계량화 절차가 요구된다. 따라서 평가모델의 특성상 다차원적인 지능성의 속성을 총합적으로 나타내기 위하여 퍼지이론(Fuzzy Theory)을 사용하였으며, 이를 정규화하기 위해 퍼지적분(Fuzzy Integral)을 이용하였다. 산출된 적분값을 다시 비퍼지화하여 지능성 등급을 부여하는 모델을 개발하였다. 제시된 지능성 등급부여 모델은 스마트 홈 네트워크 산업의 발전을 촉진하는 계기가 될 수 있으리라 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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