홈 네트워크 제어 서비스 환경에서는 외부요인에 의한 장애, 네트워크 장애, 장치의 장애 등에 의해 장애가 발생할 수 있다. 더욱이 사용자는 시스템 결함 관리와 같은 복잡한 시스템 관리를 직접하는 것을 원하지 않는다. 따라서 홈 네트워크를 구성하는 홈 기기에 대해 장애가 발생할 경우 자동으로 복구하는 시스템을 필요로 한다. 이를 위해 본 논문에서는 홈 네트워크 제어 시스템 상의 홈 기기들의 제어 로그의 설계와 관리, 장애 발생시점의 홈 기기의 서비스 내용을 분석하여 홈 기기의 서비스 연속성을 보장하기 위한 방법을 제시하고 구현한다.
홈 네트워크 시스템에서는 가전 기기들이 각기 제조된 회사에 따라 서로 다른 제어 데이타 포맷을 가지고 있으며, 디지털 기기(디바이스)의 유형과 프로토콜이 다양하다. 또한 다양한 디바이스들 간의 상호 운영 환경이 상이하다. 홈 네트워크 시스템이 이와 같은 특성들로 인해 데이타 호환성나 동시 제어, 동적 플러그-인과 같은 기능들이 미약하게 지원되고 있다. 이로 인해 홈 네트워크 시스템의 재사용성은 매우 빈약한 상태이다. 본 논문에서는 홈 네트워크 시스템의 재사용성을 향상시키기 위해 가변성의 범위를 폭넓게 다룰 수 있는 재사용 프레임워크와 이를 기반으로 한 가변성 설계 기법을 제시한다. 즉, 홈 네트워크 시스템의 다양한 부분들을 가변부로 추출하여 이를 가변성 유형으로 분류 정의하고 이를 재사용 할 수 있는 프레임워크를 제안하며, 이러한 프레임워크를 기반으로 재사용성을 향상시키기 하기 위한 가변성 설계 기법을 제안한다. 재사용 프레임워크를 실제 홈네트워크 시스템 설계에 적용함으로써 다양한 도메인에 재사용될 수 있음을 증명한다.
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.
최근 회전계의 고속화, 소형화 및 정숙운전에 대한 요구가 엄격해짐에 따라 볼베어링을 저어널베어링으로 대체하는 흐름이 증가하고 있으나, 저어널베어링의 기본 구조상 운전시 여러 종류의 진동모드가 발생되며 이에 따라 엄밀한 설계가 요구된다. 이러한 요구에 따라 본 연구에서는 불안정성을 억제할 수 있는 것으로 알려진 빗살무늬 저어널베어링을 대상으로 하여 보다 정확한 설계를 위한 수치해석 프로그램을 개발하였다. 빗살무늬저어널베어링의 해석법으로는 간극의 비선형성을 단순화 시키기 위하여 무한홈을 가정한 협곡이론을 시초로 하여 최근에는 컴류터 계산속도의 발달로 실제 형상에 대해 해석한 직접계산법 등이 알려져 있다. 직접계산법은 협곡이론에 의한 계산법에 비해 많은 시간이 걸리는 단점이 있으나, 베어링이 소형화되어 실제 많은 홈을 가공하기 힘들거나 홈이 원호형으로서 직각홈으로 가정하기가 곤란한 요소에서는 협곡이론을 적용하는데 무리가 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 직접계산법을 채택하여 소형 베어링 모델에 대한 부하특성을 수치해석하고, 이를 협곡이론과의 비교를 통하여 그 차이점을 검토하였다. 이를 위해 압축성을 고려한 레이놀즈 방정식에 대한 베어링 주위의 압력분포를 계산하는 프로그램을 제작하였으며, 주어진 설계조건하에서 빗살무늬 형상을 결정하는 피라미터들의 최적값을 산출하고, 아울러 플레인저어널베어링과의 비교를 통하여 설계조건에 따른 빗살무늬저어널베어링의 기존 불베어리의 대체 가능성을 평가하였다.
홈 네트워크의 산업이 급속도로 성장하고 있지만, 홈 네트워크를 구성하고 있는 가정용 기기들이 다양한 서로 다른 통신 방식과 네트워크, 적용분야 등으로 홈 네트워크 서비스를 제공하는데 문제시되고 있다. 새로군 네트워크 기술과 홈 네트워크 서비스가 등장을 하더라도 일관된 홈 네트워크 서비스의 제공과 수용을 할 수 있도록 위해서는 홈 네트워크를 구성하고 있는 기술의 표준화가 필요하다. OSGi는 게이트웨이상의 서로 다른 기술 또는 타사의 서비스간에도 통신이 가능하게 하는 표준 기술을 제공하고 있다. 본 논문에서는 OSGi가 탑재한 홈 게이트웨이에서의 홈 네트워크 서비스의 요구사항들을 살펴보고, PLC통신 기반에 가정용 제어 기기들과 OSGi의 프레임워크가 탑재한 홈 게이트웨이와의 네트워크를 구현하고, 음성인식과 PDA로 홈 기기들을 제어하는 서비스 제공을 위한 설계와 구현을 하였다.
본 논문에서는 이동 단말기를 이용해 외부 네트워크에서 홈 네트워크로 안전하게 접근을 하기 위한 방법을 제시한다. PDA(Personal Digital Assistants)와 같은 이동 단말기가 발달함에 따라 외부 네트워크에서 흠 네트워크에 접속하여 가전 장비들을 제어하는 연구가 매우 중요하다. 그러나 방화벽만으로 홈 네트워크의 장비에 안전하게 접속하여 제어하기에는 많은 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 외부네트워크에서 흠 네트워크로의 안전한 접근을 위해서 가상 사설망(Virtual Private Network)을 홈 네트워크에 적용하는 방법을 제시한다.
본 논문에서는 USN 기반에 의한 무선 홈 네트워크 기술 중 ZigBee를 사용하여, 최근 보급이 확대 되고 있는 스마트 폰과 연계하여 언제 어디서든지 실시간 홈 서비스를 제어하기 위한 인터페이스를 설계 및 구현한다. 또한, 스마트 폰을 포함하는 모바일 기기에서 무선 홈 네트워크를 이용하여 임베디드시스템을 제어하고 모니터링 시스템을 구현한다. 네트워크를 통한 제어 신호 전송에 따른 비교 등 연구 결과에 대해 비교분석하고, 한계점과 향후 연구방향에 대해 제시한다.
상황인식은 사용자에 적응된 컴퓨팅 환경 및 서비스를 가능하게 한다. 따라서, 상황인식이 추가된 홈 환경은 인간의 주거생활의 편리성을 향상시킬 수 있다. 상황인식 서비스의 기반이 되는 상황정보는 일반적으로 서비스 종속적이다. 스마트 홈 환경에서의 상황인식 서비스의 통합을 위해서는 서비스 종속적인 상황정보의 형태를 통일시키는 것이 중요하다. 본 논문에서는 홈 환경에서의 상황인식 서비스를 위해서 특정 서비스에 종속되지 않고 환경 내의 모든 서비스들이 공통으로 인식할 수 있는 상황정보의 형태를 정의한다.
홈 네트워크에서 인터넷 정보가전을 제어하고 관리하는 미들웨어는 홈 네트워크 내에서만 액세스가 가능하고 외부에서 접근하기가 어렵다. 본 논문에서는 홈 네트워크 내에서는 UPnP 미들웨어를 사용하고 광역 액세스망에서는 SIP를 이용하여 접근하는 방식을 제안한다. 즉, 홈 게이트웨이에 SIP와 UPnP를 연결시켜주는 가교역할의 브리지(bridge)를 설계하여 인터넷이나 PSTN과 같은 광역 액세스망에서 댁내 정보가전을 제어하고 관리하는 방법을 제안한다.
홈 네트워킹 기술은 기존의 유선방식의 홈 네트워킹 기술과 무선 방식 홈 네트워킹 기술로 나눌 수 있다. 현재 다양한 홈 네트워킹 기술이 존재하는 데 각 기술마다 장단점을 가지고 있어 각 기술 영역에 따라 독립적으로 발전되고 있다. 현재 각각의 고유한 기술방식에 따라 배타적으로 시장을 점유하고 있다. 따라서 본 논문에서는 향후 유비쿼터스 환경하에서의 무선 데이터통신의 사용 시 고려해야 하는 보안 메카니즘에 대해서 알아보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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