본 연구는 복합형 실버타운에 입주한 실버세대들의 생활편의 제공과 생활안전을 위하여 필요한 u-서비스 시스템의 설계 및 구현에 대한 것이다. 개발된 u-서비스 제공 시스템은 입주자들에게 개별적으로 제공된 단말기의 건물 내 위치정보를 기반으로 긴급호출기능의 안심서비스와 공동 출입문 자동제어, 엘리베이터 자동운행, 세대 현관 원격제어와 같은 생활편의 서비스를 제공한다. 구현된 u-서비스 제공 시스템은 고급형 실버타운에 실제 적용하여 서비스를 제공함으로써 성능 및 기능을 검증하였다. 본 연구 결과는 실버타운 외에도 노약자를 위한 의료시설, 초고층의 복합형 주거건물, 고급 아파트단지 등에도 충분히 적용가능하다고 사료된다.
본 연구는 복합형 실버타운에 입주한 실버세대들의 생활편의 제공과 생활안전을 위하여 필요한 u-서비스 시스템의 설계 및 구현에 대한 것이다. 개발된 u-서비스 제공 시스템은 입주자들에게 개별적으로 제공된 단말기의 건물 내 위치정보를 기반으로 긴급호출기능의 안심서비스와 공동 출입문 자동제어, 엘리베이터 자동운행, 세대 현관 원격제어와 같은 생활편의 서비스를 제공한다. 구현된 u-서비스 제공 시스템은 고급형 실버타운에 실제 적용하여 서비스를 제공함으로써 성능 및 기능을 검증하였다. 본 연구 결과는 실버타운 외에도 노약자를 위한 의료시설, 초고층의 복합형 주거건물, 고급 아파트단지 등에도 충분히 적용가능하다고 사료된다.
In this paper, the u-Service system that is based on location-aware technology is designed and implemented for a silver town. On the real silver town the developed system has been employed and tested to provide convenient and secure living for residents. It provides services such as emergency call, ...
In this paper, the u-Service system that is based on location-aware technology is designed and implemented for a silver town. On the real silver town the developed system has been employed and tested to provide convenient and secure living for residents. It provides services such as emergency call, intelligent elevator operation, and hands-free door access based on the location of the residents with personal device as called smart tag. It can also be applied to other service areas such as the location-aware u-Service for hospital, high-rising complex building, APT, etc.
In this paper, the u-Service system that is based on location-aware technology is designed and implemented for a silver town. On the real silver town the developed system has been employed and tested to provide convenient and secure living for residents. It provides services such as emergency call, intelligent elevator operation, and hands-free door access based on the location of the residents with personal device as called smart tag. It can also be applied to other service areas such as the location-aware u-Service for hospital, high-rising complex building, APT, etc.
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문제 정의
본 논문에서는 중산층 실버세대들이 실버타운 내에서 보다 편리하게 생활할 수 있도록 지원하는 위치인식기반의 u-서비스 제공 시스템을 위한 필수적인 서비스를 정의하고, 정의에 따른 시스템의 설계 및 개발 결과를 제시하였다.
개인 단말기들의 위치정보이다. 본 연구에서는 단말기들의 위치정보 추론 및 2절에서 기술한 u-서비스들을 제공하기위한 정보처리시스템을 설계 및 개발하였다. 정보처리시스템은 위치정보를 계산하는 기능을 전담하는 마스터 컨트롤러와 위치정보 기반의 u-서비스 운영기능을 담당하는 위치 인식 서버/클라이언트가 있다.
제안 방법
본 연구결과의 적용 및 검증을 위하여 광진구 자양동의 "더 클래식 500”이라는 실버타운 건물에 위치인식시스템과 홈 네트워크 시스템의 연동을 통한 u-서비스 제공 시스템을 구축하였다. u-서비스 제공을 위한 정보처리시스템이 적용된 실증사이트의 구성 내역은 표1과 같다.
탑승할 수 없도록 제어한다. SIG 는 공차 구분 로직, 호기 구분로직, 1층 엘리베이터 콜로 직을 주요 구성요소로 구현하였으며, 건물의 엘리베이터들을 제어하는 엘리베이터 서버와 TCP/IP 소켓통신을 하여 위치기반의 엘리베이터 연동 서비스를 제공 하도록 하였다.
하겠다. 개발된 시스템은 총 476세대의 고층 고급형 실버타운에 실제로 적용하여, 출입문 자동화 및 엘리베이터 자동운행, 세대 현관문 원격제어, 세대 내 홈 네트워크 연동제어 등의 서비스를 제공함으로써 입주한 실버세대들의 생활편의를 향상 시키는데 일조하였다. 또한 구현된 안심서비스는 일상생활에서 발생할 수 있는 긴급 상황에 위치정보 파악을 통하여 신속한 대응이 이루어짐으로써 입주한 실버세대들의 생활 안전기능을 강화시키는 효과를 제공하였다.
개인 단말기에서 447MHz UHF대역의 RF 데이터 통신 방식으로 전송되는 위치정보를 수집하여 상위 정보처리시스템부로 가공된 위치정보를 TCP/IP LAN통신 방식으로 전송한다. 또한 수집정보의 분석 작업 후 해당되는 제어로직에 따라 현장기기(현관문, 도어록 등)들을 제어한다.
송신한다. 개인 단말기의 정보들은 정보처리기지국의 출입자 인증절차를 거친 후 SIG 로 전송되어지고, SIG 는 수신된 정보를 기반으로 탑승자 정보 분석, 탑승 호기 분석을 수행하여 그 결과를 엘리베이터 서버로 전송한다. 엘리베이터 서버는 수신한 제어정보에 따라 층 선택 버튼의 잠금 기능을 해제하여 어떤 층이든 선택할 수 있게 하는 동시에 등록된 층 선택 버튼이 자동 활성화 되도록 엘리베이터를 제어한다.
위치인식 서버는 실시간 정보 처리를 위하여 멀티쓰레드 방식의 구조를 가지도록 구현하였으며, 구현된 위치인식 서버의 쓰레드간의 구조는 그림 12에 도시하였다. 구성요소는 클라이언트 쓰레드, 태그job 쓰레드, DBjob 쓰레드, 외부타이머 쓰레드이며, 특히 클라이언트 쓰레드는 비동기 I/O 방식인 IOCP서버에등록된 쓰레드로 클라이언트에서 받은 데이터를 실시간으로 처리해준다. 또한 데이터 중 단말기 관련 데이터들은 가장 주된 작업인 단말기 데이터를 처리하는 태그Job 쓰레드에 넣어주며, 태그 Job 쓰레드는 단말기 데이터를 처리하고, 내부 타이머 기능을 활용하여 단말기의 상태를 주기적으로 체크한다.
또한 데이터 중 단말기 관련 데이터들은 가장 주된 작업인 단말기 데이터를 처리하는 태그Job 쓰레드에 넣어주며, 태그 Job 쓰레드는 단말기 데이터를 처리하고, 내부 타이머 기능을 활용하여 단말기의 상태를 주기적으로 체크한다. 그 외 부가적으로, DBJob 쓰레드는데이터베이스의 질의를 처리하며, 외부타이머 쓰레드는 타이머 이벤트함수가 별도의 쓰레드에서처리되도록 구현하였다.
그러므로 본 연구에서는 경제력이 있는 중산층 실버세대들이 실버타운 내에서 보다 안전하게 그리고 편리하게 생활 할 수 있도록, 실버타운에 구축된 홈 네트워크 및 빌딩자동제어시스템과 유기적으로 연계되는 위치인식기반의 u-서비스 제공시스템을 설계 및 구현하였다.
실버타운 내의 개별 단말기 위치정보 파악을 위한 데이터 흐름은 기본 Infra 모듈에 속하고, 각 입주 세대별로 구성된 시스템들 사이의 데이터 흐름은 세대 Infra 모듈에 속하도록 설계하였다. 그리고 엘리베이터 서비스를 위한 시스템들은 엘리베이터 Infra 모듈에 속하도록 하였고, 수집된 단말기의 정보를 위치와 상태정보로 가공하여 처리 및 관리하는 정보계 산시스템 들은 Back End 모듈로 설계 하였다.
운영화면에 표시된다. 더불어 이 화면에는 다수개의 기지국에서 수집한 단말기정보들의 위치추론 알고리즘 수행 결과치가 단말기별로 표시되며, 특정 단말기별 정보 표시와 특정 정보처리기지국에 대한 집중 감시를 지원하도록 수집 데이터를 필터링하고 특정 기지국을 원격 제어할 수 있도록 구현하였다.
또한 세대 출입정보는 향후 출입보안에 중요한 자료가 되기 때문에 출입시간, 출입자, 출입문의 필드를 가지고 위치인식 서버에 저장되 도록 하였다. 세대별 서비스에서 타 서비스와 차별화된 내용은 세대내 정보처리 기지국은 상위 시스템인 마스터 컨트롤러와 위치인식 서버의 장애 시에도 독립적으로 운영될 수 있는 분산처리 기능을 갖도록 하였다는 점이다.
본 연구에서 개발된 시스템은 기지국과 단말기 그리고 응용 시스템을 통합 구현한 것으로써, 이는 기존 연구에서 찾아볼 수 없는 특징이라 하겠다. 개발된 시스템은 총 476세대의 고층 고급형 실버타운에 실제로 적용하여, 출입문 자동화 및 엘리베이터 자동운행, 세대 현관문 원격제어, 세대 내 홈 네트워크 연동제어 등의 서비스를 제공함으로써 입주한 실버세대들의 생활편의를 향상 시키는데 일조하였다.
본 연구에서 개발한 시스템의 위치인식 정밀도를 평가하기 위해 75mx40m 면적의 21곳에 개인 단말기 100개를 고루 배치하고 개인 단말기의 송신 주기는 1분으로 하여 위치인식 실험을 수행하였다.
기본적인 데이터의 흐름은 우선 개인 단말기의 정보들이 정보처리 기지국에 전달되어지고, 정보처리 기지국에서 수집된 정보들을 기반으로 마스터 컨트롤러 및 SIG 에서 단말기별로 위치를 추론하고 상태정보를 가공처리하며, 가공된 위치 및 상태 정보는 위치 인식 서버에 저장되어 관련 클라이언트 화면에서 처리작업들이 이루어지도록 서비스 지향적인 모듈화 구조를 갖도록 설계되었다. 실버타운 내의 개별 단말기 위치정보 파악을 위한 데이터 흐름은 기본 Infra 모듈에 속하고, 각 입주 세대별로 구성된 시스템들 사이의 데이터 흐름은 세대 Infra 모듈에 속하도록 설계하였다. 그리고 엘리베이터 서비스를 위한 시스템들은 엘리베이터 Infra 모듈에 속하도록 하였고, 수집된 단말기의 정보를 위치와 상태정보로 가공하여 처리 및 관리하는 정보계 산시스템 들은 Back End 모듈로 설계 하였다.
위치기반 u-서비스 운영자들이 서비스 운영을 편리하게 하도록 각 단말기들의 위치정보 관리에 적합한 GUI 를 구성하였다. 이는 개별 단말기들의 각종 사용이력 관리 및 정보관리, 정보보안업무를 담당한다.
그러나 실제 무선 신호는 공간상에 존재하는 장애물과 습도, 기온 등의 환경 요인에 의해 많은 차이를 보이게 되므로 신호세기 (Signal Strength, SS) 의 절대 값에 의존해서 단말기의 위치를 추정하게 되면 환경의 변화에 따라 추정 위치에 많은 에러를 포함하게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 거리-SS 감쇠 모델에 근거한 방법이 아닌 이미 알고 있는 수신기의 위치와 각 수신기 별 신호세기의 상대적인 크기를 이용하여 단말기의 위치를 추정하는 상대 위치추정방식을 적용하였다.
이는 개별 단말기들의 각종 사용이력 관리 및 정보관리, 정보보안업무를 담당한다. 특히 비상알람 발생 시 위치인식 클라이언트는 그림 13과 같이, 비상알람을 호출한 개인 단말기의 위치를 도면상에 즉시 표시하고 해당 입주자의 정보와 비상알람의 기록 등 필요한 관련 정보를 확인할 수 있도록 구현하였다.
대상 데이터
연구를 위한 기반시설은 (주)유니콤티디에서 상용화한 개인 단말기(Tag), 및 정보처리기지국, 충전 크래들, 지향성루프안테나를 포함하는 기본 인프라와 본 연구에서 설계 . 구현된 정보처리시스템으로 분류된다.
성능/효과
개발된 시스템은 총 476세대의 고층 고급형 실버타운에 실제로 적용하여, 출입문 자동화 및 엘리베이터 자동운행, 세대 현관문 원격제어, 세대 내 홈 네트워크 연동제어 등의 서비스를 제공함으로써 입주한 실버세대들의 생활편의를 향상 시키는데 일조하였다. 또한 구현된 안심서비스는 일상생활에서 발생할 수 있는 긴급 상황에 위치정보 파악을 통하여 신속한 대응이 이루어짐으로써 입주한 실버세대들의 생활 안전기능을 강화시키는 효과를 제공하였다. 개발된 u-서비스들은 서비스가 적용된 건물의 서비스 가치를 향상시킴으로써 실버타운의 차별화된 홍보 요소로도 사용되고 있다.
본 연구의 결과물들인 위치기반의 안심 서비스, 출입자동화, 현관문 원격제어, 엘리베이터의 자동화 서비스는 실버타운 뿐만 아니라 노약자를 위한 의료시설, 초고층의 복합형 주거건물, 아파트단지 등에도 충분히 적용가능하다고 사료된다.
후속연구
이러한 실버시설의 지원을 위하여 실버 관련 전문 정보를 제공하는 실버포탈사이트 [10] 나 실버타운의 입주자를 위한 의료 서비스 제공 시스템인 u-Healthcare 시스템[11][12] 등이 개발되고 있으나 입주자들의 안전과 생활의 편리함을 강조한 복지지향 서비스의 개발 및 보급은 아직도 미흡한 실정이다. 향후 우리나라의 경제적 발전에 따라 경제력이 있는 중산층 노인들의 다양한 주거 요구와 노인복지혜택에 대한 요구를 동일 시설에서 복합적으로 누릴 수 있는 u-서비스 또는 솔루션의 개발이 필요하다고 하겠다.
참고문헌 (12)
정영철, "유비쿼터스 기반의 e-Welfare 현황 및 발전방향 연구", 한국보건사회연구원 연구보고서 2007-15, 한국보건사회연구원, 2007.
전황수, 조원진, "유비쿼터스 시대의 새로운 서비스 모델 창출 방안 연구", 전자통신동향 분석, 제19권, 제6호, 한국전자통신연구원, 2004.
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