유비쿼터스 환경에서 오감 정보 장치를 위한 IEEE 1451 표준 기반의 스마트 인터페이스 방안 A Way to Smart Interface based on the IEEE 1451 Standards for Five-senses Information Device in Ubiquitous Environments원문보기
유비쿼터스 컴퓨터는 정보 획득을 위해 다수의 주변 장치들과 인터페이스 한다. 사용자는 이러한 장치들이 인터페이스 되었을 때, 새로운 장치의 사용방법 및 호환성 (플러그 앤 플레이, 구동 드라이브 설치) 등을 고려하지 않고 쉽게 사용해야 한다. 또한, 컴퓨터와 사용자의 원활한 상호작용을 할 수 있는 오감 정보 (사용자의 감각의 인식 및 표현)의 인터페이스 기술이 필요하다. 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨터의 오감 정보 장치 인터페이스를 위해 스마트 인터페이스 표준인 IEEE 1451 사용을 제안한다. IEEE 1451 표준은 변환기의 특성 정보를 TEDS 포맷으로 정의하고, TEDS를 이용하여 플러그 앤 플레이 기능과 구동드라이브 설치에 따른 불편함을 해소하여 장치들 간의 호환성을 가질 수 있다.
유비쿼터스 컴퓨터는 정보 획득을 위해 다수의 주변 장치들과 인터페이스 한다. 사용자는 이러한 장치들이 인터페이스 되었을 때, 새로운 장치의 사용방법 및 호환성 (플러그 앤 플레이, 구동 드라이브 설치) 등을 고려하지 않고 쉽게 사용해야 한다. 또한, 컴퓨터와 사용자의 원활한 상호작용을 할 수 있는 오감 정보 (사용자의 감각의 인식 및 표현)의 인터페이스 기술이 필요하다. 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨터의 오감 정보 장치 인터페이스를 위해 스마트 인터페이스 표준인 IEEE 1451 사용을 제안한다. IEEE 1451 표준은 변환기의 특성 정보를 TEDS 포맷으로 정의하고, TEDS를 이용하여 플러그 앤 플레이 기능과 구동드라이브 설치에 따른 불편함을 해소하여 장치들 간의 호환성을 가질 수 있다.
Ubiquitous computer can be interfaced with many several peripheral devices for information acquisition. Users should be able to easily use these devices without considering when these devices were interfaced, how to use these devices, and interoperability issues (such as plug and play, the installat...
Ubiquitous computer can be interfaced with many several peripheral devices for information acquisition. Users should be able to easily use these devices without considering when these devices were interfaced, how to use these devices, and interoperability issues (such as plug and play, the installation of device drivers, and so on). Further, computers and their users need an interface technology that provides five-senses information (the recognition and expressions of the user) such that multimodal interaction can be enabled. In this paper, we proposed an IEEE 1451 standard that uses a smart interface standard for interfacing devices with ubiquitous computer. IEEE 1451 describes the property information of a transducer in the transducer electronic data sheet (TEDS). Further, by using the TEDS format, the interoperability between devices can be enabled by means of the plug-and-play function; it also makes the inconvenient installations of device drivers unnecessary.
Ubiquitous computer can be interfaced with many several peripheral devices for information acquisition. Users should be able to easily use these devices without considering when these devices were interfaced, how to use these devices, and interoperability issues (such as plug and play, the installation of device drivers, and so on). Further, computers and their users need an interface technology that provides five-senses information (the recognition and expressions of the user) such that multimodal interaction can be enabled. In this paper, we proposed an IEEE 1451 standard that uses a smart interface standard for interfacing devices with ubiquitous computer. IEEE 1451 describes the property information of a transducer in the transducer electronic data sheet (TEDS). Further, by using the TEDS format, the interoperability between devices can be enabled by means of the plug-and-play function; it also makes the inconvenient installations of device drivers unnecessary.
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문제 정의
본 논문에서는 IEEE 1451을 차세대 컴퓨터의 스마트인터페이스 표준으로 제안한다. IEEE 1451은 1993년 NIST (national institute of standards and technology)와 IEEE (institute of electrical and electronics engineers)가.
본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨터의 스마트 인터페이스를 위해 IEEE 1451의 사용을 제안하였다. 제안된 IEEE 1451을 후각 및 미각 정보 획득 장치 적용하여 검증해 보았다.
본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 오감 정보장치를 인터페이스 하기 위해 IEEE 1451의 사용을 제안하였다. 그림 4는 컴퓨터에 IEEE 1451을 적용한 오감 정보 장치 인터페이스의 기본 구조를 보여준다.
본 논문은 유비쿼터스 컴퓨터를 위한 주변 장치의 스마트 인터페이스를 위해 IEEE 1451의 사용을 제안하고, IEEE 1451 기반으로 주변 장치의 인터페이스 방법을 제안한다. IEEE 1451은 플러그 앤 플레이 기능을 지원하고, 스마트 트랜스듀서 (transducer)를 네트워크로 연결시킬수 있는 표준이다.
제안 방법
IEEE 1451 표준 기반으로 오감 정보 장치를 인터페이스 할 때 적용하는 두 가지 방법을 제안한다. 제안하는두 가지의 방법에서 장치와 트랜스듀서의 정보는 IEEE 1451.
c. TEDS 판독기를 이용해 인터페이스 된 오감 정보장치의 정보를 확인한다.
각각의 오감 정보 장치는 IEEE 1451.4를 이용하여, 각각의 트랜스듀서의 정보를 표현하는 TEDS를 구현하였고, 장치와 착용 컴퓨터의 인터페이스는 IEEE 1451.5를이용하여 무선화 하였다. IEEE 145 L5는 IEEE 1451.
개발된 전자 혀 시스템에 적용하여 보았다. 개발된 전자혀 시스템은 하나의 기준 센서와 7개의 센서를 어레이한 선! 서인 맥사이언스의 MACS (multi-array chemical sensor)를 사용하였다.
IEEE 1451은 1993년 NIST (national institute of standards and technology)와 IEEE (institute of electrical and electronics engineers)가. 공동으로 센서와 마이크로프로세서 사이에 플러그 앤 플레이를 위한 IEEE 1451을 제정하였다. 1997년 표준화로제정된 IEEE 1451.
하였다. 구현된 시스템은 모두 트랜스듀서를 장치에 인터페이스하고, 장치를 컴퓨터에 인터페이스 하는 방법을 사용하였다.
따라서 본 논문은 착용 컴퓨터와 인터페이스 되는 오감 정보 장치를 IEEE 1451.5의 블루투스 통신을 이용하여 구현하였고, NCAP과 트랜스듀서 사이에는 IEEE 145L4의 MMI를 통해 인터페이스 하였다. 또한 트랜스듀서의 정보는 IEEE 1451.
5의 블루투스 통신을 이용하여 구현하였고, NCAP과 트랜스듀서 사이에는 IEEE 145L4의 MMI를 통해 인터페이스 하였다. 또한 트랜스듀서의 정보는 IEEE 1451.4 TEDS를 준용하여 새롭게 정의된 TEDS로 표현하였다.
하였다. 또한 호환성 검사를 위해 작성된 프로그램으로 시스템을 검증하였다.
본 논문에서 제안한 방법을 실험하기 위해 IEEE 1451 표준을 적용하여 후각 정보 획득을 위한 전자코 시스템과 미각 정보 획득을 위한 전자 혀 시스템을 구현 하였다. 구현된 시스템은 모두 트랜스듀서를 장치에 인터페이스하고, 장치를 컴퓨터에 인터페이스 하는 방법을 사용하였다.
본 논문에서는 오감 정보 획득 장치를 스마트화 하기위해 장치에 TEDS를 포함 시켰고, 착용 컴퓨터에 인터페이스 하였다. 또한 호환성 검사를 위해 작성된 프로그램으로 시스템을 검증하였다.
d. 오감 정보 장치의 템플릿 ID를 확인하고 컴포넌트와 장치를 인터페이스 한다.
IEEE 1451은 스마트 트랜스듀서의 하드웨어 인터페이스를 정의하였고, TEDS (transducer electronic data sheet)로 트랜스듀서의 특성 정보를 표현하였다. 유비쿼터스 환경에서 컴퓨터에 인터페이스 되는오감정보 장치 및 스마트 트랜스듀서의, TEDS 정보를 읽어, 장치 및 트랜스듀서의 종류와 특성을 파악할 수 있도록 하였다.
전자 코 시스템에 사용되는 센서의 정보를 표현하기 위해 IEEE 1451.4 TEDS를 준용하여 새롭게 TEDS를 정의하였다. IEEE 145L4에서 정의되어있는 표준 템플레이트 TEDS에는 후각 정보 획득을 위해 사용되는 센서에 적합한 템플레이트 TEDS가 없다.
위해 IEEE 1451의 사용을 제안하였다. 제안된 IEEE 1451을 후각 및 미각 정보 획득 장치 적용하여 검증해 보았다. 컴퓨터에 오감 정보 장치를 인터페이스 할 때 플러그 앤 플레이가 되며, 장치 간의 호환성을 갖을 수 있었다.
대상 데이터
개발된 전자 혀 시스템에 적용하여 보았다. 개발된 전자혀 시스템은 하나의 기준 센서와 7개의 센서를 어레이한 선! 서인 맥사이언스의 MACS (multi-array chemical sensor)를 사용하였다. 센서의 정보를 표현하는 TEDS는 IEEE 145 L4의 표준을 준용하여 새롭게 정의하였다.
개발된 전자 코 시스템은 MOS 형태의 가스 센서를 이용하였다. 센서는 현재 상용화 되고 있는 Figaro 사의 TGS 26xx 계열 2개, FIS 사의 SP 계열 2개, SP 계열 3개를 사용하여, 총 7개의 센서를 어레이 하였다.
이론/모형
4를 사용한다. 그리고 NCAP인차세대 컴퓨터와의인터페이스는 IEEE 1451.2와 무선 인터페이스를 위해 IEEE 1451.5를 사용한다. 트랜스듀서의 TEDS 정보는 IEEE 1451.
그림 5는 착용 컴퓨터에 전자 코 시스템에서 사용하는 가스 센서를 IEEE 1451로 인터페이스 한 예를 보여준다. 인터페이스 방법은 IEEE 1451.4를 준용한다. 그러나 착용 컴퓨터에 인터페이스 되는 트랜스듀서들은 무선화 해야 한다.
제안하는두 가지의 방법에서 장치와 트랜스듀서의 정보는 IEEE 1451.4 표준의 TEDS를 준용하고, 장치의 정보는 IEEE 1451.0 표준의 TEDS 정보를 준용한다.
5를 사용한다. 트랜스듀서의 TEDS 정보는 IEEE 1451.4 표준의 TEDS를 준용한다.
5로 인터페이스 한다. 특성 정보를 나타내는 TEDS 는 IEEE 1451.4 표준을 준용한다.
성능/효과
IEEE 145L4에서 정의되어있는 표준 템플레이트 TEDS에는 후각 정보 획득을 위해 사용되는 센서에 적합한 템플레이트 TEDS가 없다. 따라서 기본 TEDS는 전자코 시스템에 적당하게 수정하였고, 템플레이트 TEDS는새롭게 정의였다.
4에서 정의되어있는 표준 템플레이트 TEDS에는 미각 정보 획득을 위해 사용되는 센서에 적합한 템플레이트 TEDS가 없다. 따라서 기본 TEDS는 전자혀 시스템에 적당하게 수정하였고, 템플레이트 TEDS는새롭게 정의였다.
본 논문에서 작성된 검증 프로그램을 통해, IEEE 1451 기반의 오감 정보 장치와 인터페이스의 스마트화를 확인할 수 있었다. 오감 정보 장치에 포함된 TEDS 정보를 이용하여, 장치를 인터페이스 시킬 경우 플러그 앤 플레이기능을 가능하게 하였고, 어떠한 장치라도 인터페이스가가능하게 되었다.
수 있었다. 오감 정보 장치에 포함된 TEDS 정보를 이용하여, 장치를 인터페이스 시킬 경우 플러그 앤 플레이기능을 가능하게 하였고, 어떠한 장치라도 인터페이스가가능하게 되었다.
제안된 IEEE 1451을 후각 및 미각 정보 획득 장치 적용하여 검증해 보았다. 컴퓨터에 오감 정보 장치를 인터페이스 할 때 플러그 앤 플레이가 되며, 장치 간의 호환성을 갖을 수 있었다. 스마트 인터페이스의 표준으로 제안하는 IEEE 1451은유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 오감 정보 장치 및 주변 장치에 표준 인터페이스로 사용하여도 가능한 방법이다.
프로그램은 TEDS 정보를 읽고, 쓰는 것 이외에 TEDS 파싱 (parsing)을 이용하여 새롭게 작성된 TEDS의 오류를 할학인 할 수 있고, TEDS 인증 (validation) 프로그램을 이용하여 TEDS의 유효성을 검증할 수 있다.
후속연구
또한, 컴퓨터의 미들웨어 부분에 IEEE 1451 표준을지원하는 컴포넌트의 개발 및 연구가 필요하다.
향후, 스마트 인터페이스 표준안 제정이 이루어져야한다. 또한, 컴퓨터의 미들웨어 부분에 IEEE 1451 표준을지원하는 컴포넌트의 개발 및 연구가 필요하다.
L. Camara, O. Ruiz, A. Herms, J. Samitier, J. Bosch, "Automatic generation of intelligent instruments for IEEE 1451", Measurement, Vol. 35, pp. 3-9, 2004.
Institute of Electrical, Electronics Engineers Inc., "IEEE Std 1451.1-1999, IEEE Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators - Network Capable Application Processor (NCAP) Information Model", Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., New York, NY, USA, 1997.
Institute of Electrical, Electronics Engineers Inc., "IEEE Std 1451.2-1997, Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators - Transducer to Microprocessor Communication Protocols and Transducer Electronic Data Sheet (TEDS) Formats", Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., Piscataway, NJ, 1997.
Institute of Electrical, Electronics Engineers Inc., "IEEE Std 1451.4-2004, Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators - Mixed-Mode Communication Protocols and Transducer Electronic Data Sheet (TEDS) Formats", Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., New York, NY, 2004.
Institute of Electrical, Electronics Engineers Inc., "IEEE Std 1451.0-2007, Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators - Common Functions, Communication Protocols, and Transducer Electronic Data Sheet (TEDS) Formats", Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., New York, NY, 2007.
Institute of Electrical, Electronics Engineers Inc., "IEEE Std 1451.5-2007, Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators - Wireless Protocols, and Transducer Electronic Data Sheet (TEDS) Formats", Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., New York, NY, 2007.
Jeong-Do Kim, Dong-Jin Kim, Hyung-Gi Byun, Yu-Kyung Ham, Woo-Sulk Jung, Dong-Won Han, Jun-Seok Park, Hyo-Lin Lee, "The definition of basic TEDS of IEEE 1451.4 for sensors for an electronic tongue and the proposal of new template TEDS for electrochemical devices", Talata, Vol. 71, No. 4, pp. 1642-1651, 2007.
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