Abstract
Smart sensing plays a key role in a variety of IoT applications, and its importance is growing more and more together with the development of artificial intelligence. Therefore the importance of smart sensors cannot be overemphasized. However, most studies related to smart sensors have been focusing on specific application purposes, for example, security, energy saving, monitoring, and there are not much effort on researches on how to efficiently configure various types of smart sensors to be needed in the future. In this paper, a component-based framework with hierarchical structure for efficient construction of smart sensor is proposed and its application to smart home is designed and implemented. The proposed method shows that various types of smart sensors to be appeared in the near future can be configured through the design and development of necessary components within the proposed software framework. In addition, since it has a layered architecture, the configuration of the smart sensor can be expanded by inserting the internal or external layers. In particular, it is possible to independently design the internal and external modules when designing an IoT application service through connection with the external device layer. A small-scale smart home system is designed and implemented using the proposed method, and a home cloud operating as an external layer, is further designed to accommodate and manage multiple smart homes. By developing and thus adding the components of each layer, it will be possible to efficiently extend the range of applications such as smart cars, smart buildings, smart factories an so on.
스마트 센싱은 사물인터넷과 관련된 다양한 응용에 있어 핵심적인 역할을 하고 있으며, 그 중요성은 인공지능의 발전과 더불어 점점 증가하고 있다. 그러므로 스마트 센서의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다고 할 수 있을 것이다. 그러나 스마트 센서 관련 대부분의 연구는 특정 응용 목적, 예를 들면 보안, 에너지 절약, 감시 등에 집중되고 있으며, 미래에 필요할 다양한 유형의 스마트 센서를 효율적으로 구성하는 방법에 관한 연구는 드믄 실정이다. 본 논문에서는 스마트 센서의 효율적 구성을 위한 계층구조를 가진 컴포넌트 기반의 스마트 센서 프레임워크가 제안되고, 스마트 홈으로의 응용이 설계, 구현된다. 제안된 방법은 가까운 미래에 등장할 다양한 유형의 스마트 센서를, 제안된 소프트웨어 프레임워크 상에서 필요한 컴포넌트의 설계 및 개발을 통해 구성 가능하다는 것을 보여주고 있다. 또한 계층 구조를 가지고 있으므로 내부 혹은 외부 계층의 삽입을 통해 스마트 센서의 구성을 확대시킬 수도 있으며, 특히 외부 장치 계층과의 연결을 통해 사물인터넷 응용 서비스의 설계 시, 내부 혹은 외부 모듈별 독립적인 설계가 가능하다는 장점을 가진다. 제안된 방법을 사용하여 소규모 스마트 홈 시스템이 설계 구현되었으며, 외부의 서버와 연결되어 다수의 스마트 홈을 수용, 관리할 수 있는 홈 클라우드까지 설계 구현되었다. 각 계층의 컴포넌트들을 개발, 추가함으로써, 스마트 카, 스마트 빌딩, 스마트 팩토리 등, 그 응용의 폭을 효율적으로 확대할 수 있을 것이다.