Journal of Internet Computing and Services (인터넷정보학회논문지)

Korean Society for Internet Information (한국인터넷정보학회)
권호 표지

Design and Implementation of Visual/Control Communication Protocol for Home Automated Robot Interaction and Control

홈오토메이션을 위한 영상/로봇제어 시스템의 설계와 구현

  • 조명지 (서울시립대학교 대학원 컴퓨터통계학과) ;
  • 김성환 (서울시립대학교 컴퓨터과학부)
  • Published : 2009.12.31
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Abstract

PSTN (public switched telephone network) provides voice communication service, whereas IP network provides data oriented service, and we can use IP network for multimedia transport service (e.g. voice over IP service) with economic price. In this paper, we propose RoIP (robot on IP) service scenario, signaling call flow, and implementation to provide home automation and monitoring service for remote site users. In our scheme, we used a extended SIP (session initiation protocol) for signaling protocol between remote site users and home robots. For our bearer transport control, we implemented H.263 video codec over RTP (real-time transport protocol) and additionally DTMF (dual tone multi-frequency) transport for robot actuator control. We implemented our scheme on home robots and experimented with KTF operator network, and it shows good communication quality (average MOS = 9.15) and flexible robot controls.

기존의 음성통신 위주의 공중전화망 (PSTN) 시스템은 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 데이터통신 위주의 IP 망으로 진화하고 있으며, IP 망을 이용하여, 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 VoIP (voice over IP) 서비스를 제공한다. 본 논문은 원격지의 사용자에게 해당 가정의 로봇이 제공하는 VoIP 서비스를 사용하여, 홈오토메이션 기능을 제공하기 위한 시스템을 제안한다. 본 논문에서 구현한 시스템은, VoIP서비스를 위한 대표적인 시그널링 표준인 HTTP (hyper-text transfer protocol) 기반의 SIP (session initiation protocol) 를 이용하여, 시그널링 프로토콜을 구성하였으며, 원격사용자와 로봇 내 장착된 카메라를 통해 가정의 환경을 모니터링하기 위한 RTP (real-time transport protocol)과 홈오토메이션 신호전달을 위한 DTMF (dual tone multi-frequency) 신호 전송프로토콜을 제공한다. 본 논문에서 제안한 시스템을 실제 구현하여 로봇의 통신모듈로 구성하였으며, KT 망을 통한 영상통화 및 제어신호 전달품질측정결과, 대부분의 트래픽환경에도 원활한 로봇제어 및 평균 MOS 9.15 이상의 우수한 영상품질을 보임을 확인하였다.

Keywords

References

  1. "H.323 versus SIP: A Comparison," Packetizer, Aug. 2001, http://www.packetizer.com/voip/h323_vs_sip/
  2. 민재홍, 조평동, “VoIP 기술 동향,” 주기기술동향, 1021호, 한국전자통신연구원, Nov. 2001, pp. 14-24,.
  3. "H.323: Packet-based multimedia communications systems," ITU-T Recommendation H.323. June 2006
  4. A. B. Johnston, "SIP: Understanding the Session Initiation Protocol," Artech House, 2001.
  5. J. Rosenberg et al., "SIP: Session Initiation Protocol," IETF RFC 3261, June 2002
  6. H. Schulzrinne et al., "RTP: A Transport Protocol Real Time Applications," IETF RFC 1889, Jan. 1996.
  7. 고영선 외, "Transcoding 기술동향 분석," SITI review, 창간호, 2002
  8. S. Donovan, "The SIP INFO Method," IETF RFC 2976, Oct. 2000.
  9. "sipX", open source of SIP, http://sipxecs.sipfoundry.org/pub/sipXecs/
  10. L Kagal, V. Korolev, S. Avancha, A. Joshi, T. Finin, "A Smartspace Approach to Service Management in Pervasive Systems," Grace Hopper Celebration of Women in Computing, 2002.
  11. J.Y. Kwak, "Ubiguitous Services System Based on SIP," IEEE Trans. Consumer Electronics, vol. 53, no. 3, Aug. 2007