지능형 홈은 수많은 정보가전기기들이 네트워크로 연결되어 있으며 사용자는 이러한 기기들을 제어하고 관리할 수 있어야 한다. 그러나 지능형 홈을 구성하는 기기들에 대한 사용자 인터페이스는 다수의 기기, 기기별로 서로 다른 제어 방법 등에 의해 복잡하고 사용하기 불편한 특성을 가지고 있으며 이에 대한 연구도 부족한 상황이다. 본 논문에서는 지능형 홈 시스템 보급 장애요인 중 하나인 지능형 홈 서비스 인터페이스의 복잡성을 낮추고 편의성을 높이는 방안을 제시하고 이를 구현하였다. 제안하는 인터페이스는 사용자들이 실제 거주하고 있는 공간을 모델링하고, 사용자 소유의 홈 기기들을 실제 집안에 배치하는 것과 같이 가상공간에 배치하는 등 실제 가정 내에서 홈 기기를 사용하는 것과 같은 패턴으로 지능형 홈 시스템을 사용할 수 있도록 통합 인터페이스를 설계하고 구현하였다. 이는 사용자가 집 안의 홈 기기들의 위치와 상태를 한 눈에 파악할 수 있고, 제어하기를 원하는 기기를 선택하여 직접 제어하는 등 사용자가 장치의 선택 및 제어를 직관적으로 할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
홈 네트워크는 유비쿼터스의 여러 응용분야 중 활발하게 연구 구현되고 있는 분야 중의 하나로, 최근 아파트 건설업체, 가전기기 업체, 통신서비스 업체들이 지능성을 갖춘 스마트 홈을 목적으로 다양한 시험제품과 솔루션을 출시 흑은 제시하면서 이를 자사의 중요한 마케팅전략으로 활용하고 있다. 스마트 홈 네트워크를 구성하는 다양한 스마트 홈 기기의 제품 경쟁력은 제품이 얼마나 지능성을 갖추어 사용자에게 편리성과 유용성을 제공할 수 있는가의 여부가 중요한 관건이 되고 있다. 따라서 지능형 홈 기기의 지능에 대한 측정기준 마련이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 스마트 홈 네트워크를 구성하는 여러 요소 중에서 정보가전기기를 지능성 측정 대상으로 하여 지능등급 부여모델을 개발하고자 한다. 지능형 홈 기기의 지능을 측정하기 위하여 로봇분야의 다양한 문헌 고찰을 토대로 지능성 측정에 필요한 핵심 구성요소를 도출 및 재 정의하여 등급모델을 설계하였다. 특히 설계된 등급부여모델의 실질적 이용을 위해서는 평가방식에 있어서 계량화 절차가 요구된다. 따라서 평가모델의 특성상 다차원적인 지능성의 속성을 총합적으로 나타내기 위하여 퍼지이론(Fuzzy Theory)을 사용하였으며, 이를 정규화하기 위해 퍼지적분(Fuzzy Integral)을 이용하였다. 산출된 적분값을 다시 비퍼지화하여 지능성 등급을 부여하는 모델을 개발하였다. 제시된 지능성 등급부여 모델은 스마트 홈 네트워크 산업의 발전을 촉진하는 계기가 될 수 있으리라 기대한다.
본 논문에서는 홈 네트워크를 기반으로 한 지능형 홈 로봇의 구현에 대한 내용을 논의하였다. 기존의 로봇들은 대부분 독립적으로 동작하는 형태의 로봇이 주류를 이루었다. 현재 급속히 확산되고 있는 홈 네트워크는 가정 내 장치들이 정보를 주고받을 수 있는 통로의 역할을 할 수 있다. 이러한 로봇을 홈 네트워크 환경과 결합함으로 더욱 지능적이며, 다양한 기능을 구현 할 수 있다 홈 네트워크 환경에서는 로봇이 모든 일을 처리하던 방식에서 탈피하여, 네트워크를 이용한 작업의 분산이라는 이점을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 계속적으로 추가되는 가정의 장치들이 네트워크에 연결됨으로 로봇은 이들 장치에 더욱 쉽게 접근할 수 있다. 향후에는 다양한 방식의 흠 네트워크를 기반으로 로봇이 행동하는 지능형 공간 (Smart Space)의 형태로 발전할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 흠 서버, embedded robot,지능형 로봇으로 구성된 흠 네트워크 기반의 시스템을 제안하고 구현하였다.
지능정보사회가 도래하면서 주거공간인 홈에서 건강관리, 가사/편의, 쇼핑, 보안/안전, 여가/엔터테이먼트, 에너지 등 다양한 홈에서의 활동이 인공지능, 빅데이터, 모바일 등 지능정보기술과 접목되어 단순 주거 공간에서 지능형 모바일 환경의 허브 공간으로서 홈의 역할에 대한 중요성이 증대하고 있다. 이에 본고에서는 Intelligence life구현을 위한 공간으로 부각되고 있는 스마트홈 서비스 활성화를 위해 스마트홈의 핵심 수요를 파악하고 R&D 이슈를 고찰하여 시사점을 제시하고자 한다.
최근 정보통신 기술의 발전으로 인하여 어느 장소에서든 컴퓨터 또는 무선장치를 사용하여 집안의 지능형 가전기기들을 점검하고 제어 할 수 있는 수준까지 이르렀다. 이와 같은 서비스를 제공하기 위한 요소기술 중에 마이크로소프트사에서 발표한 UPnP(Universal Plug & Play)는 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하여 각 지능형 가전기기에 IP주소를 할당하여 어느 곳에서나 누구나 편리하게 지능형 가전기기의 서비스를 이용할 수 있도록 해준다. 본 논문에서는 UPnP 미들웨어 기반의 홈 네트워크에서 웹 기반의 인터페이스를 통해 지능형 가전기기를 쉽게 관리할 수 있는 홈 게이트웨이와 지능형 가전기기 간 연동 시스템을 설계하고 구현한다.
본 논문에서는 RFID를 기반으로 하는 지능형 홈 네트워크의 아키텍처를 제시하고, 이러한 홈 네트워크를 효율적으로 관리하기 위한 지능형 에이전트를 제시한다. 이 에이전트는, 에이전트 내의 각 모듈이 수행하는 작업을 총괄하여 관리하는 에이전트 관리자, RFID 리더기를 통하여 홈 가전기가로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집기, 홈 네트워크의 상황에 따른 오퍼레이션을 결정하고, 결정된 오퍼레이션을 해당 가전기기로 전달하는 실행 제어기, 에이전트가 오퍼레이션을 수행하는데 필요한 데이터를 저장하는 데이터 저장소, 홈 가전기기로부터 수집한 데이터를 임시적으로 저장하는 데이터 큐, 사용자가 에이전트를 통하여 홈 네트워크를 직접 제어하거나 모니터링 할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스의 여섯 개의 모듈로 구성된다. 이 에이전트는 홈 네트워크 내의 가전기기에 대한 상태 정보를 분석하여 자율적으로 홈 네트워크 내의 상황을 학습하고, 사용자의 성향에 맞도록 가전기기를 제어한다. 따라서 지능형 에이전트를 통하여 홈 네트워킹을 수행한다며 사용자는 직접 모든 가전기기를 제어하지 않더라도 자신의 성향에 맞는 홈 환경에서 생활할 수 있다.
홈 네트워크는 다양한 특성과 기능을 지닌 기기들로 구성된 전형적인 유비쿼터스 시스템이다. 그러나, 현재 홈 네트워크 환경에서 각 기기들은 대부분 독립적인 서비스를 제공하며, 기기들의 상호연동을 지원하는 지능적인 서비스는 미비하다. 이와 관련하여 본 논문에서는 사용자가 손쉽게 홈 네트워크 상의 다양한 기기들의 상태를 파악하고 상호 연동이 가능한 제어 기능을 제공하는 지능형 시스템을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 크게 각 기기들의 고유 정보, 응용 분야에 적합한 서비스를 제공하는 규칙 기반 엔진, 사용자 인터페이스 부분으로 구성되어 있다. 다양한 기기들의 복잡한 제어를 규칙 기반엔진이 담당함으로써 사용자는 단순한 명령만으로 정의된 규칙을 이용하여 홈 네트워크 기기들을 효율적으로 제어할 수 있다.
지능형 홈 네트워크 서비스의 일반적 보급화로 사용자의 필요와 욕구에 밀착한 개인화 서비스를 위한 사용자의 프로파일 및 다양한 상태 정보, 센서 및 기타 환경정보를 통한 동적 상황인지가 가능토록 하는 상황인지(context-aware) 서비스에 대한 필요성이 증대되고 있다. 사용자 행위 학습에 따른 지능적 자동 제어 시스템 구축에서 먼저 고려해야 할 사항은 사용자 행위 학습에 따른 지능적 자동 제어에 대한 기준을 마련하는 것이다. 홈 네트워크 내의 정보가전기기들 환경에 대한 정보를 지속적으로 수집하고 학습 알고리즘을 통하여 분석하며, 분석되어진 정보를 바탕으로 사용자의 성향을 파악하는 것을 주요인으로 간주해야 할 것이다. 이에 따라 본 논문에서는 사용자 능동적 행위에 따른 지능형 홈 제어 시스템을 제안하였다. 또한 지속적인 모니터링을 통하여 사용자의 성향이 파악되면 상황에 따른 최적의 환경을 제공할 수 있도록 홈 네트워크 제어 시스템을 구축하는 것으로 목적으로 하였다. 사용자의 행동 패턴을 분석하고 이를 기반으로 지능적인 서비스를 제공함으로써 사용자 중심의 능동적 서비스 효과들을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.
영상인식기술은 지능로봇 또는 지능형 홈이 하나 또는 다수의 영상정보를 이용하여 일상 생활 환경에서 대상 객체의 유무, 객체의 식별, 객체의 형상 추출, 객체의 위치 파악등을 자동으로 수행하는 기술을 통칭한다. 이러한 영상인식기술은 지능형 로봇과 지능형 홈, 지능형 안전시스템 등 앞으로 생활환경을 급속히 변화시킬 것으로 예상되는 첨단기기에서 가장 중요한 핵심기술이다.
현재 홈 네트워크 환경은 각 디바이스들을 위한 독립적인 서비스 보다 모든 디바이스를 통합관리 지원하는 지능적인 홈 오토메이션 서비스로 발전하고 있다. 이에 본 논문에서는 사용자의 신원확인만으로 댁내의 모든 디바이스들을 사용자 개인의 특성에 맞게 자동 제어할 수 있는 지능형 홈 오토메이션 시스템을 제안한다. 등록된 사용자의 정의된 규칙을 이용하여 가정내의 모든 디바이스들을 자동 제어한 수 있는 조건기반엔진을 설계하여 모든 디바이스를 독립적으로 제어하는 방식을 보완함으로써 지능적인 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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