최근 모바일 플랫폼과 홈 네트워크 시스템과의 융합이 널리 보급되어 보편화되고 있다. 또한 모바일 기술의 발달로 손안의 작은 PC라고 불리는 스마트폰이 보급이 되면서 기존 핸드폰에서의 활용을 넘어 스마트폰에 최적화된 홈 네트워크 응용 개발이 요구되고 있다. 구글에서 개발한 안드로이드 모바일 플랫폼은 운영체제, 미들웨어 및 주요 응용프로그램을 포함한 오픈소스로 다양한 응용을 개발 할 수 있고, 모바일 기기뿐만 아니라 셋톱박스와 가전제품 등에도 탑재가 가능하다. 본 논문에서는 안드로이드 플랫폼의 스마트폰 상에서 주택 방안의 상태(온도, 습도, 실시간 영상 등)에 관한 정보의 실시간 모니터링과 댁내의 가전기기 등을 제어하는 홈 네트워크 서비스를 설계 구현한다.
최근 모바일 플랫폼과 홈 네트워크 시스템과의 융합이 널리 보급되어 보편화되고 있다. 또한 모바일 기술의 발달로 손안의 작은 PC라고 불리는 스마트폰이 보급이 되면서 기존 핸드폰에서의 활용을 넘어 스마트폰에 최적화된 홈 네트워크 응용 개발이 요구되고 있다. 구글에서 개발한 안드로이드 모바일 플랫폼은 운영체제, 미들웨어 및 주요 응용프로그램을 포함한 오픈소스로 다양한 응용을 개발 할 수 있고, 모바일 기기뿐만 아니라 셋톱박스와 가전제품 등에도 탑재가 가능하다. 본 논문에서는 안드로이드 플랫폼의 스마트폰 상에서 주택 방안의 상태(온도, 습도, 실시간 영상 등)에 관한 정보의 실시간 모니터링과 댁내의 가전기기 등을 제어하는 홈 네트워크 서비스를 설계 구현한다.
Recently, there are many home network applications using the convergence between mobile platforms and home network system. As smart phones which are called small PC in the hand becoming popular, the development of home network application beyond the one of cellular phones is required. Android mobile...
Recently, there are many home network applications using the convergence between mobile platforms and home network system. As smart phones which are called small PC in the hand becoming popular, the development of home network application beyond the one of cellular phones is required. Android mobile platform of Google includes OS, middleware and primary applications. Also, in addition to smart phones, it can be mounted on various devices such as set-top box and household appliances. In this paper, home network services on smart phones of Android platform are designed and implemented. The services provide real-time monitoring information (temperature, humidity, real-time video) of rooms and appliance control in a house.
Recently, there are many home network applications using the convergence between mobile platforms and home network system. As smart phones which are called small PC in the hand becoming popular, the development of home network application beyond the one of cellular phones is required. Android mobile platform of Google includes OS, middleware and primary applications. Also, in addition to smart phones, it can be mounted on various devices such as set-top box and household appliances. In this paper, home network services on smart phones of Android platform are designed and implemented. The services provide real-time monitoring information (temperature, humidity, real-time video) of rooms and appliance control in a house.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 논문에서는 Google의 모바일 플랫폼 안드로이드를 이용하여 각 방의 상태를 실시간으로 확인하고 방에 설치된 각 가전을 제어하는 시스템과 각 방의 영상을 스마트폰으로 실시간 확인 할 수 있는 홈 네트워크 시스템을 설계하고 이를 위한 응용을 설계 구현한다. 각 방에 설치된 Zigbee 센서를 이용하여 방안에 대한 정보를 전송, 데이터베이스에 저장하고 WIFI나 3G망을 통해 사용자가 언제든지 스마트폰을 통해 온도, 습도, 조도에 대한 정보를 표시한다.
본 논문에서는 안드로이드가 탑재된 모바일 단말기를 통해 각 방의 상태를 확인하고 가전을 원격 제어 할 수 있는 응용을 설계 및 구현 하였다. 각 방에 설치된 센서를 통해 방안의 상태를 스마트폰으로 확인하고 조명 및 가전을 원격으로 제어하였다.
제안 방법
본 논문에서는 Google의 모바일 플랫폼 안드로이드를 이용하여 각 방의 상태를 실시간으로 확인하고 방에 설치된 각 가전을 제어하는 시스템과 각 방의 영상을 스마트폰으로 실시간 확인 할 수 있는 홈 네트워크 시스템을 설계하고 이를 위한 응용을 설계 구현한다. 각 방에 설치된 Zigbee 센서를 이용하여 방안에 대한 정보를 전송, 데이터베이스에 저장하고 WIFI나 3G망을 통해 사용자가 언제든지 스마트폰을 통해 온도, 습도, 조도에 대한 정보를 표시한다. 또한 마이크로 컨트롤러 시스템을 통해 각가전의 전원을 연결하고 사용자가 스마트폰을 통해 가전을 원격으로 제어하며 사용자가 적정 온도/습도를 설정 함으로서 자동으로 온도를 조절하는 시스템을 개발한다.
본 논문에서는 안드로이드가 탑재된 모바일 단말기를 통해 각 방의 상태를 확인하고 가전을 원격 제어 할 수 있는 응용을 설계 및 구현 하였다. 각 방에 설치된 센서를 통해 방안의 상태를 스마트폰으로 확인하고 조명 및 가전을 원격으로 제어하였다. 또한 방안에 설치된 카메라를 통해 각 방에 대한 영상화면 출력을 구현 하였다.
또한 마이크로 컨트롤러 시스템을 통해 각가전의 전원을 연결하고 사용자가 스마트폰을 통해 가전을 원격으로 제어하며 사용자가 적정 온도/습도를 설정 함으로서 자동으로 온도를 조절하는 시스템을 개발한다. 또한 각 방에 카메라를 설치하고 영상 데이터를 서버를 통해 전송하여 스마트폰에서 방안의 상태를 영상으로 실시간으로 확인하는 기능을 구현한다.[9]
각 방에 설치된 Zigbee 센서를 이용하여 방안에 대한 정보를 전송, 데이터베이스에 저장하고 WIFI나 3G망을 통해 사용자가 언제든지 스마트폰을 통해 온도, 습도, 조도에 대한 정보를 표시한다. 또한 마이크로 컨트롤러 시스템을 통해 각가전의 전원을 연결하고 사용자가 스마트폰을 통해 가전을 원격으로 제어하며 사용자가 적정 온도/습도를 설정 함으로서 자동으로 온도를 조절하는 시스템을 개발한다. 또한 각 방에 카메라를 설치하고 영상 데이터를 서버를 통해 전송하여 스마트폰에서 방안의 상태를 영상으로 실시간으로 확인하는 기능을 구현한다.
각 방에 설치된 센서를 통해 방안의 상태를 스마트폰으로 확인하고 조명 및 가전을 원격으로 제어하였다. 또한 방안에 설치된 카메라를 통해 각 방에 대한 영상화면 출력을 구현 하였다.
본 논문에서 제안한 시나리오는 먼저 각 방에 여러 개 무선 센서를 설치하면 각각의 노드들은 RF 통신을 통해 노드와 통신하고 룸에서 수집한 데이터 패킷을 PC에 설치된 베이스노드에 송신한다. 베이스 노드는 각각의 데이터 패킷을 파싱하여 각 노드의 번호와 데이터 채널을 판별하고 해당되는 데이터의 바이트 값을 각각의 온도, 습도, 조도 변환 식에 맞게 계산 한다.
본 논문의 시스템은 기존의 홈 네트워크 시스템을 기반으로 한 안드로이드 홈 제어 구성 시스템을 4가지 부분으로 나뉘었다. 첫 번째는 각 방안의 정보를 수집 부분인데 각 방에 Zigbee 무선 센서와 카메라가 설치가 되어 있다.
사용자는 스마트폰을 통해 각 방에 대한 실내 환경과 가전 동작 상태를 확인 한다. 그림 9에서 보여주는 바와 같이 먼저 메인 메뉴에서 Room Status를 클릭하면 전체 방 리스트가 출력이 되고 사용자는 전체 방 리스트에서 원하는 방을 선택한 후 리스트 밑에 실내 상태 버튼을 클릭한다.
실제 가전 제어 테스트는 그림 13과 같이 테스트를 하였다. 안드로이드 단말기를 통해 제어 신호를 전달하게 되면 마이크로 컨트롤러의 연결된 가전이 제어 신호와 동시에 ON/OFF 되는지를 테스트 한다.
안드로이드 응용 개발은 Android SDK 1.6에서 진행하였으며, 개발 도구는 Eclipce의 Android ADT Plugin을 사용하여 개발 하였다. 영상 처리 부분을 구현하기 위해 안드로이드 NDK(Native Development Kit)의 OpenCV 라이브러리를 사용하였고 센서 값을 저장하기 위한 데이터베이스는 오픈소스 기반의 CUBRID 2.
영상 데이터 처리 부분은 카메라의 영상을 스마트폰 으로 전달하기 위해 TCP/IP 소켓 프로그램으로 구현 하였다. 홈 서버와 연결된 웹 카메라는 클라이언트의 요청 신호가 들어오면 접속 요청을 수락하고 카메라의 영상 데이터를 비트맵으로 변환하여 클라이언트에 전송 하게 된다.
대상 데이터
테스트 장비로 센서는 Moteiv사의 Tmote Sky 모듈을 사용하였고 마이크로 컨트롤러 보드는 ATMEL사의 ATMEGA128 칩이 내장된 청파 이엠티 MP-100 보드를 사용하였다. 카메라는 Logitech의 QuickCam Pro 4000을 사용하였다. 서버 환경은 Ubuntu 9.
0 버전을 사용하였다. 테스트 장비로 센서는 Moteiv사의 Tmote Sky 모듈을 사용하였고 마이크로 컨트롤러 보드는 ATMEL사의 ATMEGA128 칩이 내장된 청파 이엠티 MP-100 보드를 사용하였다. 카메라는 Logitech의 QuickCam Pro 4000을 사용하였다.
이론/모형
6에서 진행하였으며, 개발 도구는 Eclipce의 Android ADT Plugin을 사용하여 개발 하였다. 영상 처리 부분을 구현하기 위해 안드로이드 NDK(Native Development Kit)의 OpenCV 라이브러리를 사용하였고 센서 값을 저장하기 위한 데이터베이스는 오픈소스 기반의 CUBRID 2.0 버전을 사용하였다. 테스트 장비로 센서는 Moteiv사의 Tmote Sky 모듈을 사용하였고 마이크로 컨트롤러 보드는 ATMEL사의 ATMEGA128 칩이 내장된 청파 이엠티 MP-100 보드를 사용하였다.
후속연구
향후 연구 방향으로는 단순히 상태를 모니터링하고 가전을 제어하는 기능을 넘어 댁내의 이상 징후를 감지할 수 있는 방안에 대한 연구가 이루어 질 것이다. 댁내에 도둑이 들거나 화재 등의 이상 징후를 홈 서버에서 감지해 스마트폰에서 표시하는 부분을 추가 할 것이며 돌발 상황에 대체하기 위해 스마트폰에서 사용자에게 알리고 대처할 수 있게 하는 방안에 대한 연구가 이루어 질 것이다. 또한, 향후 안드로이드 플랫폼이 모바일을 넘어 셋톱박스나 정보 가전에 안드로이드가 탑재가 되면 향후 안드로이드 플랫폼을 중심으로 한 홈 네트워크가 구축이 될 것으로 예상되며 앞으로 스마트 폰을 중심으로 한 홈 네트워크에서 어떠한 역할을 할 것인지에 대한 방안을 제시하도록 할 것이다.
댁내에 도둑이 들거나 화재 등의 이상 징후를 홈 서버에서 감지해 스마트폰에서 표시하는 부분을 추가 할 것이며 돌발 상황에 대체하기 위해 스마트폰에서 사용자에게 알리고 대처할 수 있게 하는 방안에 대한 연구가 이루어 질 것이다. 또한, 향후 안드로이드 플랫폼이 모바일을 넘어 셋톱박스나 정보 가전에 안드로이드가 탑재가 되면 향후 안드로이드 플랫폼을 중심으로 한 홈 네트워크가 구축이 될 것으로 예상되며 앞으로 스마트 폰을 중심으로 한 홈 네트워크에서 어떠한 역할을 할 것인지에 대한 방안을 제시하도록 할 것이다.
향후 연구 방향으로는 단순히 상태를 모니터링하고 가전을 제어하는 기능을 넘어 댁내의 이상 징후를 감지할 수 있는 방안에 대한 연구가 이루어 질 것이다. 댁내에 도둑이 들거나 화재 등의 이상 징후를 홈 서버에서 감지해 스마트폰에서 표시하는 부분을 추가 할 것이며 돌발 상황에 대체하기 위해 스마트폰에서 사용자에게 알리고 대처할 수 있게 하는 방안에 대한 연구가 이루어 질 것이다.
이것은 안드로이드 플랫폼이 모바일에 국한되지 않고 셋톱박스나 인터넷 전화 등과 같은 댁내에 다양한 가전에 탑재가 될 수 있음을 의미 한다. 향후 홈 안드로이드 기반의 통합 홈 네트워크 시스템을 구성하게 되면 사용자는 안드로이드 단말기를 통해 TV를 원격으로 동작하게 하거나 셋톱박스를 통해 프로그램을 미리 예약 녹화 할 수 있고 세탁기 타이머를 설정 하는 등 안드로이드가 탑재된 모바일 플랫폼으로 모든 정보 가전을 제어 할 수 있다. 그림 2 는 TouchRevolution 사에서 제작한 안드로이드 기반에서 동작하는 인터넷 전화기와 세탁기 정보가전을 통해 다양한 안드로이드의 응용 범위를 보여주고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
구글에서 개발한 안드로이드 모바일 플랫폼은 어디까지 응용개발이 가능하고, 탑재가 가능한가?
또한 모바일 기술의 발달로 손안의 작은 PC라고 불리는 스마트폰이 보급이 되면서 기존 핸드폰에서의 활용을 넘어 스마트폰에 최적화된 홈 네트워크 응용 개발이 요구되고 있다. 구글에서 개발한 안드로이드 모바일 플랫폼은 운영체제, 미들웨어 및 주요 응용프로그램을 포함한 오픈소스로 다양한 응용을 개발 할 수 있고, 모바일 기기뿐만 아니라 셋톱박스와 가전제품 등에도 탑재가 가능하다. 본 논문에서는 안드로이드 플랫폼의 스마트폰 상에서 주택 방안의 상태(온도, 습도, 실시간 영상 등)에 관한 정보의 실시간 모니터링과 댁내의 가전기기 등을 제어하는 홈 네트워크 서비스를 설계 구현한다.
안드로이드 플랫폼은 개방형 OS로 다양한 기기에 탑재가 가능하고 응용의 범위도 기존의 플랫폼보다 넓다는 점 때문에 어떤 개발이 필요성이 요구 되는가?
반면 안드로이드 플랫폼은 개방형 OS로 다양한 기기에 탑재가 가능하고 응용의 범위도 기존의 플랫폼보다 넓다. 이에 따라 홈 네트워크 응용도 기존의 모바일 플랫폼 응용 보다 안드로이드 플랫폼의 특성에 맞는 응용의 개발 필요성이 요구 되고 있다.[2]
유/무선 네트워크의 통합의 대표적인 사례는 무엇인가?
[1] 특히 유비쿼터스 시스템에 대한 관심이 높아지면서 다양한 응용 가능성을 가진 스마트폰이 유비쿼터스의 중심으로 급부상 하고 있으며 각 산업 분야에서 스마트폰을 이용한 응용 서비스에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 유/무선 네트워크의 통합의 대표적인 사례가 홈 네트워크 서비스이며 홈 네트워크 서비스의 경우 모바일의 융합을 통해 방 안의 상태를 실시간으로 확인하며 방 안에 설치된 카메라를 통해 실시간으로 영상을 확인하는 서비스를 제공한다. 실제로 여러 홈 네트워크 업체에서 기존의 모바일 플랫폼 기반의 응용이 출시가 되었다.
참고문헌 (9)
박정규, 서승호, 김양남, 이긍해, "유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 위한 모바일 서비스 모델", 한국정보과학회, 2006
한국소프트웨어 진흥원, "모바일 플랫폼 경쟁에서 S/W(애플리케이션/콘텐츠)경쟁으로 확대", 2008
Paolo Meroni, Elena Pagani, Gian Paolo Rossi, "An Opportunistic Platform for Android-based MobileDevices", MobiOpp ''10, ACM, 2010
장한식, 이상도, "Zigbee 기술을 이용한 디지털 홈 네트워킹", 한국통신학회지(정보와통신), p. 50-62, 2005
김동균, 송재훈, 이상정, "모바일 단말기의 정보제어가전을 위한 홈 게이트웨어 설계", 한국정보처리학회 2003 추계학술발표대회 논문집 제 10권, 제 2호, p. 967-970, 2003
CHIH-LIN HU, WEI-SHUN LIAO*, YEN-JU HUANG, "Mobile Media Content Sharing in UPnP-Based Home Network Environment", JOURNAL OF INFORMATION SCIENCE AND ENGINEERING 24, 2008
나선웅, 오홍록, 이해각, 이상정, "무선 센서 네트워크를 이용한 홈 네트워크 개인화 서비스", 한국정보과학회 한국컴퓨터종합학술대회 논문집(D) 제 33권 1호, p.244-246, 2006
Jonathan J. Hull, Xu Liu, Berna Erol, Jamey Graham, Jorge Moraleda, "Mobile Image Recognition: Architectures and Tradeoffs", HotMobile 10, ACM, 2010
최진엽, 이상정, 전병찬, "안드로이드를 이용한 홈 네트워크 영상처리 설계 구현", 한국인터넷방송통신학회 2010 춘계 학술발표대회 논문집 제8권 1호, p254-257, 2010
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