본 논문에서는 지능형 홈네트워크의 음성제어를 위한 가변어휘 연속음성인식시스템을 개발하였다. 또한 자연스런 음성명령에 대한 인식을 위해 핵심어 기반의 자연스런 연속어휘에 대한 대화형 시나리오를 작성하였고, 핵심어기반의 인식 엔진 및 데이터베이스를 구축하여 인식엔진의 성능을 최적화하였다.
The Intelligent Home provides convenient and comfortable living environment by performing automatic control, heating and air-conditioning, ventilation, home appliances control, home robot control, energy management, visitor management security management, internet, heath state monitoring, etc. through wired/ wireless network and device in the household. Along with the presentation of the features of economical broadband power line communication in the network configuration for new and old houses, its improvement method is proposed.
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.
상황 인식을 통한 지능적인 시스템은 홈 자동화 서비스를 제공하기 위하여 매우 중요한 요소로서 강조된다. 본 논문에서 홈 자동화를 구현하기 위하여 홈 내부에서 일어나는 여러 가지 사건들을 사용자 각각에 대하여 다양한 장치를 이용하여 케이스 별로 수집하여 데이터를 저장하고, 케이스 별로 저장된 데이터를 트레이닝 데이터로 이용하여 신경회로망 알고리즘으로 학습을 시켜서 지능적인 홈 자동화 시스템을 구현한다. 이러한 지능적인 홈 자동화 시스템은 사용자에게 적절한 상황에 적절한 서비스를 스스로 판단하여 제공함으로서 거주자의 편의를 제공할 수 있다.
This paper describes the ubiquitous home network (uHome-net) testbed and LonRF intelligent devices based on LonWorks technology. These devices consist of Neuron Chip, RF transceiver, sensor, and other peripheral components. Using LonRF devices, a home control network can be simplified and most devices can be operated on LonWorks control network. Also, Indoor Positioning System (IPS) that can serve various location based services was implemented in uHome-net. Smart Badge of IPS, that is a special LonRF device, can measure the 3D location of objects in the indoor environment. In the uHome-net testbed, remote control service, cooking help service, wireless remote metering service, baby monitoring service and security & fire prevention service were realized. This research shows the vision of the ubiquitous home network that will be emerged in the near future.
본 연구에서는 Home Network System에서 가전기기들을 제어하고 집안의 상황을 원격지에 있는 사용자에게 전달해 줄 수 있는 Home Network Mobile Robot을 제작하여 보다 더 지능적이고 사용자에게 편리한 Home Network System을 구축한다. 이를 위해 본 논문에서는 실제 Home Network 시스템 하에서의 자율이동 로봇을 고안하였으며 이의 구동을 위해 OS로는 Linux Kernel 2.4를 Porting 하였고, Vision 및 Ethernet 통신이 용이하도록 회로를 설계, 제작하였다.
네트워크 기술이나 반도체 집적기술, 그리고 임베디드 시스템 기술의 발달로 넓은 범위의 영역에서 센서네트워크 활용이 가능해졌다. 따라서 센서 네트워크는 그것이 적용되는 응용분야에 따라서 여러 가지 형태와 차별화 된 특성으로 다양화되고 있다. 지능형 디지털 홈은 고유한 특성의 센서네트워크를 구성할 수 있는 한 분야이다. 본 논문에서는 컴퍼짓 센서 및 제어 네트워크를 제안하고, 이의 차세대 지능형 홈 네트워크 적용에 대해 논의한다. 또한 제안된 네트워크의 개발결과와 이를 기반으로 한 지능형 홈 서비스, 그리고 가상시험환경인 테스트베드의 개발결과를 제시한다.
홈 네트워크 시스템은 조명, 가스, 난방 기기 등 가정 내의 다양한 정보기기들을 네트워크로 연결하여 집안 내부에서 제어하고 개인용 컴퓨터, 휴대폰 또는 스마트 폰으로 외부에서도 제어할 수 있도록 한다. 홈 네트워크 시스템을 구성하는 통합 서버와 월패드가 고가이고 네트워크 인프라를 구축하여야 하는 단점이 있다. 또한 서버에 문제가 발생할 경우 집안 내부 기기들의 제어가 불가능하거나 기기들이 오작동을 일으킬 수 있는 위험도 있다. 본 논문에서는 이러한 홈 네트워크 시스템의 단점을 보완하는 스마트 폰을 이용한 지능형 홈 네트워크 시스템을 제안한다. 현재 널리 보급된 스마트 폰은 고사양 입출력 장치로 기존 월패드의 사용자 인터페이스 부분인 디스플레이와 터치스크린을 대처하고, 홈 네트워크의 관리 및 제어기능을 스마트 폰에 집중한 보급형 홈 네트워크 시스템을 제안한다.
본 연구에서는 현재 구현되고 있는 가정자동화시스템(Home Automation systems)들의 단조로운 제어에서 탈피하여, 진일보된 지능형 유비쿼터스 환경을 가정에 도입하기 위한 시스템을 설계하고자 한다. 이를 위하여 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 기반으로 구성한 홈네트워크(Home Network)에 지능형 환경(Intelligent Environment)을 도입하여 가정자동화 요소들의 지능화된 연계와 Microsoft의 월드모델(World Model)에 입각한 가정자동화 시스템 (Home Automatic Behavior System)을 제안하고자 한다. 또한, 제안된 시스템을 기반으로 35평형 아파트 기준의 가정자동화 시스템을 설계함으로써, 진일보된 지능형 흠의 개념을 정립하고, 기존의 가정자동화 시스템에 비하여 사용자 중심의 유비쿼터스 환경을 조성할 수 있는 월드모델을 도입한 진정한 의미의 가정자동화 시스템을 설계하고자 하는 것이다. 설계된 시스템은 사용자 위치를 추적하고 그에 관련하여 설정된 상황모델을 만족할 때 자동으로 수행되는 행동규칙을 가지고 있어 진일보한 Home Automatic Behavior System으로 평가할 수 있다.
홈 서버와 가정용서비스 로봇, 다양한 Device를 포함하는 홈 네트워크 시스템을 이용하여 가정환경 내에서 발생 가능한 다양하게 분산된 임무들을 수행하는데 있어서 Multi-Agent 시스템을 응용하는 것은 효율적이라고 알려져 있다. 이러한 시스템에서 휴먼 인터페이스와 물리적 서비스 제공의 중추 역할을 하는 것은 바로 지능형 서비스 로봇이다. 따라서, 기존의 Multi Agent System을 응용하여 Multi Agent Robot System을 정의할 수 있다. 가정이라는 'open'된 특성의 환경에서 Multi Agent Robot System이 사용자에게 좀 더 효율적인 서비스를 제공하기 위해서는 존재하는 모든 Agent 간의 유기적인 정보교환과 협력이 필요하다. 이것을 위하여 자율구동하며 사용자에게 물리적 서비스를 제공할 수 있는 다수의 로봇들을 Agent로 정의하고, 로봇 Agent간의 통신과, 로봇 이외의 Agent로써의 역할을 감당할 수 있는 홈 서버 등의 Agent와 로봇 Agent들의 통신을 사용자 interface에 직접 표현할 수 있는 시뮬레이터를 설계, 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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