홈 네트워크는 다양한 종류의 가전기기들과 다양한 네트워크가 혼재해 있는 유비쿼터스 네트워크 환경이다. 홈 네트워크를 구성하는 가전기기들은 기능과 특징에 따라 크게 멀티미디어 가전기기, 단순 제어 가전기기로 구분할 수 있다. 멀티미디어 가전기기의 경우 영상 및 음성 정보를 전송하기 위해 큰 대역폭을 가지는 하부 네트워크를 이용하고 있으며 영상 및 음성 정보의 전송과 제어를 위해 많은 제어 모듈을 가지고 있다. 반면 단순 제어 가전기기들은 제어 및 상태 정보의 신뢰성 있는 전송을 위한 하부 네트워크를 사용하고 있으며 단순한 제어 모들을 가지고 있다. (중략)
정보통신 분야의 기술이 급격히 발전하고 인터넷이 활성화되어 감에 따라 홈 가전기기 제품들도 유무선 인터넷으로 연결되어 가정 내 네트워크를 통한 디지털 환경으로의 홈 네트워크(Home Network)에 필요성이 증대되고 있다. 홈 가전기기의 세계 시장은 빠르게 성장하고 있으며 홈 가전기기간의 상호 작용을 통해 다양한 서비스를 제공하고 있다. 차세대 가정의 홈 가전기기를 디지털 네트워크로 연결하는 홈 네트워크는 PC 및 각 정보가전기기 간의 정보 전달과 공유를 목적으로 한다. (중략)
현재의 가전기기들은 인터넷과 결합하여 정보가전기기로 변해 가는 추세이다. 현재 시판중인 몇몇의 인터넷 정보가전기기들이 있지만 불필요한 기능이 많고 복잡하며 일반기기에 비해서 너무 비싼게 현실이다. 이 논문에서 제시하고자 하는 모델은 필요로 하는 기능을 쉽게 사용학 수 있으면서 저렴한 가격에 임베디드 웹서버를 연결하여 인터넷 정보가전기기를 사용할 수 있는 모델을 제시한다.
최근의 IT산업에서 스마트폰 보급이 나날이 증가함으로써, 스마트폰을 이용하여 홈 네트워크 환경에 정보가전기기인 디지털 TV, 인터넷 냉장고, DVD, 디지털 비디오, 통신기기 등 지능형 단말을 융합한 차세대 네트워크 가전제품을 지칭하는 인터넷 가전으로 발전하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 스마트폰(안드로이드)을 이용하여 댁내 정보가전기기 제어시스템을 설계하고 구현하였다. 또한, 누구나 쉽게 접근할 수 있는 스마트폰을 이용하여 언제 어디서든지 정보가전기기를 제어하기 위한 인터페이스를 설계 및 구현하고, 이를 통해 댁내의 정보가전기기를 제어하고 모니터링 한다.
디지털 가전기기와 홈 네트워크 환경이 결합된 정보가전 분야에서 가전기기 제어를 위해 HAVi, Jini, UPnP, LonWorks 등의 다양한 제어 미들웨어 표준의 개발이 진행되고 있다. 가정에 다양한 가전 기기가 존재하고 이를 연동하기 위한 다양한 홈 네트워크 제어 미들웨어가 설치될 경우, 서비스 제공자는 각각의 홈 네트워크에 적합한 서비스를 별도로 개발하여 보급해야 하며, 여러 홈 네트워크 가전기기를 통합 및 연동하려면 복수의 네트워크에 적합한 서비스를 각각 개발해야만 한다. 이는 서비스 제공자에게 서비스 개발의 부담을 증가시키고, 사용자는 자신이 사용하려는 가전기기의 관련 홈 네트워크를 인식하여 홈 네트워크 별로 가전기기를 제어해야 하는 불편이 발생한다. 따라서, 홈 네트워크에 연결된 가전기기를 사용자의 개입 없이 자동으로 홈 네트워크를 구성하고 관리하며 하부 미들웨어에 관계없이 일관된 서비스 개발 및 운용 환경을 제공할 수 있는 정보가전 제어 미들웨어의 통합 방법에 관해 살펴본다.
홈네트워크 환경에서 정보가전기기를 제어하는데 PLC(전력선통신)나 IR컬트롤러가 사용된다. PLC의 경우 가전기기동작이 명확하지만 IR컨트롤러 같은 경우에는 방향이나 여러 조건에 따라 가전기기동작이 불분명하여 사용자의 명령대로 수행되지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 상황을 해결하기 위해 가전기가의 상태를 모니터링하여 사용자에게 알려주는 방법을 제안하였다. 동작 상태와 대기 상태의 전류량이 다른점을 이용하여 동작 여부를 판별한다. 제안된 방법을 사용하면 IR 컨트롤러로 동작하는 가전기기의 상태 신뢰성 을 높일 수 있다.
비절전 가전기기는 제품수명을 고려할 때 전력을 소비하는 가정 내 가전기기의 대부분을 차지하지만 에너지 효율 정책의 사각지대에 있다. 본 논문에서는 비절전 가전기기의 에너지 절감을 위해 전력 총량에서 각 가전기기의 상태를 식별하는 NIALM의 기기 식별률을 복합센서를 활용해 개선하는 기술에 대해서 소개하고자 한다.
현재 홈 네트워크 구축에 대한 관심이 깊어지고 있는 시점에서 대부분의 가정용 정보가전기기들을 적외선 송신용 리모컨을 이용하여 정보가전기기의 제어가 가능하다. 본 논문에서는 이러한 현재의 상황을 고려하여, 비교적 저렴하게 기존의 정보가전기기들을 원격으로 제어하고 감시할 수 있는 홈 서버 및 이동단말을 구현하기 위한 주요 설계 내용을 기술한다. 이를 위해 홈 서버 및 단말용 주요 기능 모듈 및 자료구조를 설계하였다. 또한 정보가전기기를 제어하기 위한 기기 및 모델별 적외선 제어코드를 포함하는 자료구조를 설계하였다. 이러한 설계 내용은 무선인터넷을 기반으로 하는 이동단말기를 활용하여 가정 외에서 언제든지 정보가전기기를 제어할 수 있는 홈 서버 및 이동단말용 소프트웨어의 구현에 직접 적용할 수 있다.
본 논문에서는 적외선을 기반으로 하는 가정용 정보가전기기들을 실내 또는 실외에서 원격으로 제어 및 감시할 수 있는 가정용 정보가전기기 제어 시스템을 구현하였다. 무선 인터넷 접속이 가능한 PDA에 본 논문에서 구현한 클라이언트 응용 프로세서를 동작시키고 가정용 홈 서버에는 정보가전기기를 제어하기 위한 서버 응용 프로세서 및 필요한 제어용 하드웨어 장치들을 부착하였다. 클라이언트 및 서버의 구현구조, 응용 프로세스 간 제어 메시지 등 구현의 세부 내용을 기술하였다. 본 구현의 세부 내용은 차세대 인터넷 프로토콜(IPv6)을 지원할 수 있도록 쉽게 수정 보완될 수 있으므로 IPv6용 가정용 정보가전기기 제어시스템의 개발에 쉽게 적용될 수 있다.
휴대전화, PC, 브로드밴드(ADSL, FTTH) 등 가정 내에서의 IT기기 및 네트워크의 보급이 급속하게 진전되고 있다. TV와 에어콘 등 가전제품의 IT화가 진행되어 가정 내에서 네트워크를 형성함은 물론 외부 네트워크에 상시 접속되는 세계가 실현되어 가고 있다. 네트워크 접속에 대응하는 네트가전이 보급되면 가전기기 간의 연대 및 외부와의 정보통신에 의해 가전제품의 기능과 성능을 최대한으로 발휘할 수 있게 되어 생활환경, 편리성이 크게 향상됨과 아울러 성(省)에너지화에도 큰 효과를 나타낸다. 네트가전은 TV, VTR, DVD등의 AV계(系), 냉장고와 세탁기 등의 기기계, 태양광발전시스템과 전기온수기 등의 설비계로 분류된다. AV계에서는 디지털정보의 다운로드와 기억에 의해 다양한 고품질의 영상음향에 둘러싸인 세계가 탄생하게 된다 기계계의 네트가전에서는 홈서버 경유로 외출 장소에서 기기의 상태를 파악하여 제어하는 것이 가능해진다. 설비계에서는 설비 간의 연대에 따라 에너지절약 운전과 최대전력량의 제어에 의한 코스트절약이 실현된다. 네트가전을 이용한 홈네트워크 실현을 위해서는 고객이 쉽게 다를 수 있으며 만족할 수 있는 기능과 서비스, 성(省)배전$\cdot$저(低)코스트의 네트워크, 기기가 외부에서 간단히 제어될 수 있는 고신뢰성 인터페이스의 실장(實裝)과 표준화, 디지털 컨텐츠의 유통을 촉진하기 위한 컨텐츠 권리보호제도 정비가 필요하게 된다. 미쓰비시전기는 ''언제나, 어디에나, 누구에게도'' 가전제품을 편리하게 사용될 수 있는 유비쿼터스 사회를 실현하기 위하여 AV, 설비$\cdot$기기, 컴퓨터의 모든 분야에 대응한 가전기기, 네트워크 관련기기의 개발을 진행해 나감은 물론 주택을 이용한 실증시험을 실시하여 소비자 메리트의 본질적인 추구를 위해 계속 추진해 나가고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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