현재 홈 네트워크 미들웨어로서 UPnP, KONNEX, ECHONET 등 여러 미들웨어들이 존재하고 있다. 홈 네트워크가 진화함에 따라 다양한 새로운 미들웨어들은 계속해서 등장하게 될 것이다. 본 논문은 상이한 홈 네트워크 미들웨어 상호 연동을 위한 통합 구조 방식에 대해 고찰하고, 상이한 홈 네트워크 미들웨어들을 통합하고 정보 가전기기들을 제어 및 연동하여, 홈 네트워크 미들웨어들의 유동적인 특성을 반영할 수 있는 상이한 미들웨어상에 있는 디바이스간 상호 동작을 지원하는 범용 미들웨어 브릿지를 통한 정보가전기기의 상호 호환 방안에 관하여 설명한다.
인터넷의 보급과 프로세서를 장착한 가전기기의 등장으로 홈 네트워크에 대한 요구와 관심이 증대되고 있다. 홈 네트워크는 사람이 좀더 편안한 상태로 생활할 수 있도록 가정환경을 제어하는 서비스이다. 다양한 서비스를 제공하는 여러 가지 플랫폼의 가전기기로 홈 네트워크를 구성하기 위해서는 미들웨어라는 것이 필요하다. 미들웨어는 다양한 가전기기를 사용자가 제어하기 위한 인터페이스를 구성한다 본 논문에서는 UPnP 미들웨어를 사용한 홈 네트워크 구성을 제안한다.
현재 정보가전제어를 위한 홈 네트워크 미들웨어로서 Havi, Jini, LonWorks, UPnP등 여러 미들웨어들이 존재하고 있다. 홈 네트워크가 계속 진화함에 따라 다양한 정보가전들에 대해 특화된 새로운 미들웨어들은 계속해서 등장하게 될 것이다. 본 논문은 이질적인 홈 네트워크 미들웨어 상호 연동을 위한 통합 구조 방식에 대해 고찰하고, 이질적인 홈 네트워크 미들웨어들을 통합하여 정보 가전들을 제어 및 연동하며, 진화하고 있는 홈 네트워크 미들웨어들의 유동적인 특성을 반영할 수 있는 시나리오 기반의 통합구조에서 표준 서비스를 통한 정보가전기기간의 상호 호환 방안에 관하여 설명한다.
멀티미디어 및 네트워크 관련 기술의 발전에 힘입어 최근의 멀티미디어 단말은 높은 품질의 영상 및 음향 데이터를 처리할 수 있게 되었다. 이러한 멀티미디어 데이터는 디바이스의 내장스토리지에 저장되거나 혹은 인터넷 기반의 스트리밍으로 전송될 수 있으며,또한 홈 네트워크 미들웨어를 통한 전송이 가능하다. 이 중 홈 네트워크 미들웨어를 통한 전송의 경우 홈 네트워크의 콘텐츠 공유 및 제어를 위한 별도의 설정이 필요 없으며, 콘텐츠 공유에 대한 보다 직관적인 인터페이스를 제공하고, 콘텐츠의 물리적인 복제가 불필요한 점등에 힘입어 멀티미디어 콘텐츠 공유에 대한 표준으로 자리잡고 있다. 또한 이러한 홈 네트워크 미들웨어는 단순한 멀티미디어 콘텐츠 공유 및 제어 뿐만 아니라 기기간의 자동 설정을 위한 기기간 통신(Machine-to-Machine Interface)으로의 확장이 진행되고 있다. 본고에서는 산업계에서 널리 사용되고 있는 스마트 홈 네트워크 미들웨어의 업계 표준과 그 확장성에 대해 알아본다.
유비쿼터스 환경에서의 일반 사용자를 위한 흠 네트워크의 실현은 다양한 가전 제품군의 홈 네트워크 미들웨어들이 표준화되고 상용 장비에도 장착이 되어 실용화된다. 흠 네트워크 환경에서 UpnP (Universal Plug and P1ay) HAVI (Home audio/video interoperability) HNCP(Home Network Control Protocol)등과 같은 개별 단체 표준 미들웨어들을 탑재하고 있는 이종 정보가전기기들 간의 상호연동성을 제공하고,홈 네트워크 미들웨어들을 쉽게 수용하기 위해서 Universal Middleware Bridge 시스템 규격을 ITA 표준안에서 정의하였다. TTA의 Universal Middleware Bridge(UMB)를 표준화로 제안되고 있는 범용 미들웨어 브릿지(UMB)는,SOAP/HTTP 기반의 UMB 메시지 전송/수신 기능을 가지고 있는 Universal Middleware Bridge Core(UMB-C)와 접속 설정 기능과 UMB 메시지를 수신,해석,생성,전송하는 기능을 가지고 있는 Universal Middleware Bridge Adaptor(UMB-A)로 구성 된다. UMB 메시지는 3가지 범주로 분류된 메커니즘이 있다. 첫 번째는 미들혜어의 접속과 해제에 관련된 메커니즘이고,두 번째는 장치 접속/해제에 관한 메커니즘이며,세 번째는 장치에 대한 제어/감시/이벤트에 관한 메커니즘이 있다. 본 논문에서는 미들웨어 운영 메커니즘에 서비스 품질 패키지,경고 메시지에 대한 메커니즘을 추가 설계하였다.
정보가전들을 제어하기 위한 많은 미들웨어들이 존재하고 있으며(예 : Havi. Jini, Lonworks, UPnP), 또한 계속 진화하고 있다. 이에 따라 다양한 정보가전들에대해 특화된 새로운 미들웨어들은 계속해서 등장하게 될 것이다. 또한 비즈니스 시장에서 주로 사용되어오던 웹 서비스가 정차 홈 내부의 서비스로 확대됨에 따라 댁 내의 가전들과 댁 외의 웹 서비스를 상호 연동하기 위한 미들웨어가 필요하게 되었다. 본 논문은 이질적인 홈 네트워크 미들웨어 상호 연동을 위한 통합 구조 방식에 대해 고찰하고, 이질적인 홈 네트워크 미들웨어들을 통합하여 정보 가전들을 제어 및 연동하고, 진화하고 있는 홈 네트워크 미들웨어들의 유동적인 특성을 반영할 수 있는 사용자 중심의 시나리오 기반 통합 구조의 설계에 관하여 설명한다.
컴퓨터의 발달과 인터넷의 확산, 그리고 정보 가전 등장으로 인해 가정에서의 네트워크에 대한 요구가 점차 커지면서 홈 네트워크에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 홈 네트워크란 가정내의 모든 기기, 즉, 컴퓨터 관련 기기나 A/V 기기, 홈 오토메이션을 위한 제어나 보안 기기, 그리고 게임기와 같은 오락기기 등을 모두 하나의 통신망으로 묶어서 정보를 공유하고 제어할 수 있는 것을 말한다. 이러한 홈 네트워크에 대한 요구에 따라 가정에서 네트워크 미디어로 사용될 수 있는 기술들인 HomeRF, HomePNA, IEEE1394, HomePlug, Bluetooth, Ethernet 등이 활발히 연구되고 있다. 또 컴퓨터와 가정의 다른 기기들-디지털 TV, 냉장고, 세탁기, 전화, 전등 등-을 하나로 연결할 수 있는 미들웨어로서 UPnP나 Jini, HAVi 그리고 HWW가 제안되어 연구되고 있으며, 미들웨어와 응용 서비스간의 API를 위해 OSGi가 표준화되고 있다. 여기서는 홈에서 구현될 네트워크 구조에 대해서 살펴보고, 홈 네트워크를 위한 미들웨어에 대해서 살펴보았다.
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.
홈 네트워크의 발전에 따라 홈 네트워크에 연결되는 장치들 사이의 상호운용을 지원하는 홈 네트워크 미들웨어가 다양하게 개발되고 있다. UPnP와 JINI는 그 중의 대표적인 미들웨어고 개별적으로 연구개발이 이루어지고 있다. 따라서 홈 네트워크의 사용 확대를 위한 홈 네트워크 미들웨어 사이의 연동방안이 필요하다. 본 논문에서는 홈 네트워크 미들웨어인 UPnP와 Jini의 동작에 대하여 알아보았고, UPnP의 동작과정의 특성을 이용하여 UPnP 디바이스를 Jini 클라이언트가 사용할 수 있도록 하는 UPnP-to-Jini 서비스를 설계하고 구현하였다. 전등을 켜고 끄는 응용 예를 통하여 상호 연동됨을 보였다.
디지털 홈이 구체화되면서 실내 환경조절, 방법, 가전기기 제어, 건강 모니터링 분야에서 센서 네트워크가 활용됨에 따라 이질적인 센서 네트워크간의 정보교환에 대한 요구가 증대하고 있다. 본 논문에서는 이러한 홈 환경에서 이질적인 센서 네트워크간 정보교환을 위한 메카니즘으로 홈 서버를 이용한 상호운영성 미들웨어 구조(Interoperable Middleware Architecture)를 제안한다. 이를 위하여, 홈 서버와 센서 네트워크 미들웨어 구조를 소개하고, 미들웨어가 상호운영성을 제공하기 위한 정보교환 메시지 포맷을 정의한다. 메시지 교환 양식은 XML 문서를 이용하고, 메시지 전송을 위한 프로토콜로 SOAP(Simple Object Access Protocol)을 선정한다. 본 논문의 적절성을 검증하기 위하여 홈 환경에서 이종 센서 네트워크간 점보교환 사례연구를 실시하고 이를 통해 확장성과 유연성을 보유한 정보교환 메카니즘의 효과를 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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