본 기술 특집호에서는 개인용 탑승시스템(PMS, Personal Mobility System) 혹은 이동로봇을 무선 원격 제어할 때 사용할 수 있는 인터페이스(지자기센서 기반형, 조그셔틀형)들을 소개하고, 사용자 편리성 제어 기반으로 인터페이스 방식을 분석한다. 지자기센서 기반의 절대방향 제어는 자기북극을 기준으로 한 지자기센서의 측정값인 방향각을 이용하여 스마트폰의 방향각에 탑승시스템의 방향각을 같도록 탑승시스템을 제어하는 것이다. 탑승시스템에 서있는 탑승자가 스마트폰을 이용하여 탑승시스템이 원하는 방향으로 이동하기 위하여 제어할 때에는 스마트폰의 화면에 표시되어진 시작 버튼에 손가락을 놓고, 원하는 방향으로 스마트폰을 좌 우로 회전시키면 탑승시스템은 그 방향으로 회전을 하며 주행한다. 터치기반의 조그셔틀 인터페이스를 이용하여 원하는 방향으로 이동하기 위해서는 탑승시스템에 서있는 사용자가 스마트폰의 화면에 표시되어진 조그셔틀 스위치에 손가락을 놓고, 원하는 방향대로 손가락을 움직이면 스마트폰은 블루투스 무선통신을 통하여 탑승시스템을 주행 할 수 있다.
본 연구에서는 개인 서비스 로봇에서 한 단계 더 발전시켜 사용자와 소통이 가능한 로봇을 개발하여, 사용자에게 편리함을 제공할 뿐만 아니라 동반자와 같은 개인 친화적 로봇을 개발하고자 한다. 스마트 벗(Smart Bot)은 안드로이드 어플리케이션으로 로봇의 움직임 및 커뮤니케이션을 제어하며, 현재 사용중인 스마트폰과 다른 스마트폰 두 대의 스마트폰만 있으면 누구나 사용가능 하다. 스마트 벗에 스마트폰을 도킹하면 어플리케이션이 실행되며, 로봇에 부착된 아두이노와 스마트폰이 시리얼 통신을 하게 된다. 그러면 각 쓰레드가 시작되어 영상전송서버, 원격제어, 얼굴인식, 음성인식을 멀티 쓰레드로 동작시킨다. 각 기능의 쓰레드 간의 통신과 쓰레드 주기설정은 메인 쓰레드의 Handler 객체의 Message로 통신 및 제어를 하며, 원격제어 및 영상전송의 경우 다른 스마트폰의 Remote 어플리케이션을 통해 해당 로봇에 접속하게 된다. 이 때, 해당 영상 및 제어 전송/수신 통신은 스마트폰의 WIFI 기능을 통한 TCP/IP 프로토콜을 통해 전송/수신된다. 로봇에 안드로이드 스마트폰을 결합하여 스마트폰 보유자라면 누구나 로봇을 이용할 수 있고, 연령층과 성별의 구분 없이 각 사람들의 생활 속에서 활용할 수 있는 다양한 기능을 통해 일상생활 속에서 로봇의 활용성을 증대시키고자 하였다.
최근 스마트폰의 수요증가와 대중화로 인하여 스마트폰을 활용한 다양한 연구가 진행 되고 있다. 이중 항만 물류 하역 시스템에도 스마트폰과 관련된 관심이 높아져 스마트폰을 이용한 다양한 서비스를 지원하고 그에 따른 다양한 프로젝트도 진행 중에 있다. 항만 물류 시스템은 중앙관리실에서 자동화된 시스템으로 관리되고 있으며 이중 하역장비 운용은 관리자가 중앙 관리실에서 원격으로 제어 하고 있다. 이는 관리자가 자리에 위치해 있어야만 관리가 가능하기 때문에 관리자의 이동성을 보장 하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 스마트폰으로 하역장비를 원격제어 할 수 있도록 하여 관리자의 이동성을 보장하고 보다 효율적인 작업이 가능하도록 설계하였다. 또한 이를 테스트 해보기 위해 항만 하역장비 원격제어 시스템을 Lego_NXT를 이용하여 프로토타입으로 제시한다.
휴대성이 높은 스마트폰을 활용하여 제어가 용이하지 않은 체육관이나 강당 등의 높은 곳에 설치된 블라인드를 쉽게 제어할 수 있는 방법과 원거리에서도 제어가 가능한 시스템을 설계하였다. 하드웨어 장치로는 FPGA 에 내장된 Soft-Processor 를 이용하며 WiFi 망을 통한 인터넷의 연결로 스마트폰과의 통신이 가능하다. 소프트웨어로는 RTOS 가 사용되어 통신 방식의 변화에 따른 확장성을 고려하고 lwIP 를 활용하여 스마트폰의 사용자 화면을 구성하고 제어하도록 설계하였다.
애플사의 아이폰 탄생과 함께한 스마트폰의 발전 속도는 매우 짧은 주기로 새로운 기술과 개념을 쏟아내고 있다. 이러한 기술의 발전 속도는 '무어의 법칙'과 같이 점점 빨라지고 있으며, 스마트폰 역시 인간생활의 많은 부분을 빠르게 변화 시키고 있다. 특히 스마트폰을 이용한 오브젝트 제어 기술은 로봇, 홈오토매이션, 스마트오브젝트 등 많은 분야에서 활용되고 있다. 하지만, 현재 스마트폰의 오브젝트 제어 기술에는 다중제어의 한계성을 가지고 있다. 본 연구는 스마트폰을 이용한 다중오브젝트 제어를 위해 블루투스모듈과 지그비모듈의 혼합 이용을 제안하며 그것을 위해 필요한 어플리케이션의 디자인 요소와 지그비 통신을 위한 방법을 제시한다. 이를 통해 현재 스마트폰에 내장된 무선통신기술중 하나인 블루트스모듈을 이용해 다중 오브젝트제어를 가능하게 한다. 이는 스마트오브젝트 시대에 스마트폰을 활용할 수 있는 새로운 방법의 제안으로 디자인 영역확장의 시도라 할 수 있을 것이다.
전체 모바일 시장에서의 스마트폰의 시장점유율이 빠른 속도로 증가하고 있는 가운데 스마트폰 보안 이슈에 대한 관심도 같이 증가되고 있으며, 스마트폰의 분실 및 도난으로 인한 피해의 대응책이 필요하다. 스마트폰의 특성상 휴대성 때문에 분실 및 도난시에 개인정보 유출 등의 2차적 피해가 커질 수 있다. 이러한 피해들을 최소화하기 위해 원격 동기화, 개인정보 접근 차단, 위치정보 송/수신, 원격 카메라 제어, 이벤트 로그 전송 등의 기능을 통해 스마트폰 내부에 저장되는 사용자의 개인정보의 유출을 방지하고 분실 및 도난된 스마트폰의 재습득 가능성을 증대시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 스마트폰의 분실 및 도난에 대비하는 보안 원격제어 관리 시스템을 제안, 설계하고 구현한다.
선풍기를 켜둔 채 잠시 자리를 비우거나 선풍기의 속도를 조절하고 싶은 경우가 자주 있다. 이 경우 선풍기가 가까이에 위치하는 경우는 문제가 없지만 벽걸이 형 선풍기 또는 선풍기가 사람 가까이에 위치하지 않는 경우, 선풍기의 속도 조절 또는 ON/OFF 제어를 위해 사용자가 불편함을 겪는 경우가 많다. 원격 제어장치가 추가로 제공되는 선풍기도 있지만 이 경우 원격제어장치를 가까이에 휴대하고 있어야 하는 불편함이 따른다. 그러나 스마트폰은 일반적으로 늘 가까이에 두고 있으므로 스마트폰을 이용하여 원격 제어 한다면 이런 문제가 해결될 것이다. 따라서 우리는 최근 많이 보급되고 있는 스마트폰을 이용하여 원격으로 쉽게 속도를 제어함과 동시에 초음파 센서를 이용하여 사람의 유무를 판단하여 선풍기의 ON/OFF를 자동으로 제어하여 절전도 할 수 있도록 장치와 스마트폰용 응용 프로그램을 개발하였다. 개발된 장치는 사용자 편의성이 높아짐과 동시에 전기도 절약되는 장점을 가진다.
본 논문에서는 스마트폰과 OPRoS를 이용해 DARwIn-OP 로봇을 제어하는 어플리케이션의 개발에 대해 연구하고 스마트폰 어플리케이션에 적용하여 동작을 확인하였다. OPRoS 컴포넌트를 이용해 스마트폰 어플리케이션과 연동되는 로봇 어플리케이션을 구현하고, DARwIn-OP에 적용하여 스마트폰을 이용해 원격으로 제어하는 어플리케이션을 구현하였다. OPRoS 컴포넌트를 사용하여 개발 시간의 단축과 비용의 절감을 얻을 수 있었으며 스마트폰을 이용하여 DARwIn-OP의 머리, 팔, 다리를 제어하는 것을 확인하였고 머리에 장착된 웹캠을 이용해 DARwIn-OP의 시야에 있는 물체를 확인하였다.
기존의 조명제어는 주로 밝기의 제어를 목적으로 하였으나 최근에는 스마트폰을 이용하거나 스마트 홈 디바이스를 이용하는 등 다양한 방법으로 조도 및 색온도를 사용자가 직접 조작할 수 있는 형태로 발전하고 있다. 또한 사용자의 감성이나 능률에도 영향을 미칠 수 있는 조명 시스템에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존의 조명 제어 서비스는 조명의 색과 밝기 제어가 가능하지만 현재의 조명 환경에 대한 적합 여부는 고려되지 않는 경우가 많았다. 본 논문에서는 스마트폰을 이용한 음성 인식 기반의 사용자 맞춤형 조명제어 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 사용자가 제공받고 있는 조명의 특성을 스마트폰을 통해 계측하여 확인하고 스마트폰 어플리케이션 기반의 제어 또는 음성인식 기반의 제어를 통해 사용자 맞춤형 조명 서비스를 제공한다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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