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문제 정의
- 본 논문에서는 다수의 감성조명을 통하여 감성이 전파되는 시스템을 제안한다. 감성전파장치의 기본 개념은 그림 3과 같다.
- 본 논문에서는 다수의 조명 장치를 연동하여 감성을 전파하는 시스템을 제안하고 스마트폰과 조명 장치를 기반으로 구현하였다. 3색 LED와 마이크로컨트롤러 기반의 감성조명을 통해 감성을 표현하고 스마트폰을 통해 감성을 사용자의 감성을 전달하였다.
제안 방법
- 본 논문에서는 다수의 조명 장치를 연동하여 감성을 전파하는 시스템을 제안하고 스마트폰과 조명 장치를 기반으로 구현하였다. 3색 LED와 마이크로컨트롤러 기반의 감성조명을 통해 감성을 표현하고 스마트폰을 통해 감성을 사용자의 감성을 전달하였다.
- 그림 7은 XC2287 어플리케이션 블록 다이어그램이다. XC2287 어플리케이션은 스마트폰에서 Bluetooth를 통해 감성정보를 받았을 때, Zigbee를 통해 다른 감성조명에 전달할 때, 다시 스마트폰으로 Bluetooth를 통해 감성 정보를 전달할 때, 이렇게 세가지 상황을 고려하여 설계 되었다. 먼저 감성조명이 스마트폰에서 Bluetooth를 통해 감성정보를 받았을 때 감성조명에서 감성정보를 parsing하고 감성을 LED로 표시하여 준다.
- 이러한 센서들 간의 네트워크를 Zigbee를 통해 구축하였다. Zigbee를 통해 취합된 실내 공간의 정보를 바탕으로 조도, 온도, 습도를 알맞게 조절하고 화재나 재실감지 같은 특정 이벤트에 대해 반응하고 처리해 준다.
- 본 시스템은 홈네트워크 및 USN에서 많이 사용되는 Zigbee Network와 스마트폰의 Bluetooth를 융합하여 기존의 홈네트워크 및 USN 시스템과 현재 보급되어 있는 스마트폰을 그대로 적용시킬 수 있게 하였다. 그리고 스마트폰 어플리케이션을 통해 감성조명의 색상을 사용자가 직접 변화시키고 감성을 전달할 수 있게 하였다. 향후 다양한 네트워크와 연동을 통하여 더욱 다양한 환경에 시스템을 적용시키고 감성조명의 네트워크를 통하여 감성 메시지 이외에 다양한 콘텐츠를 전송하는 시스템을 구축할 예정이다.
- 실험은 앞에서 정의한 4가지의 감성을 스마트폰에서 스마트폰으로 전달하고 그 감성에 따라 감성전파장치의 LED색상이 바뀌는 것을 실험하였다. 또한 스마트폰끼리 SMS 문자를 전송하여 감성 전달을 실험하였다.
- XC2287 어플리케이션은 스마트폰에서 Bluetooth를 통해 감성정보를 받았을 때, Zigbee를 통해 다른 감성조명에 전달할 때, 다시 스마트폰으로 Bluetooth를 통해 감성 정보를 전달할 때, 이렇게 세가지 상황을 고려하여 설계 되었다. 먼저 감성조명이 스마트폰에서 Bluetooth를 통해 감성정보를 받았을 때 감성조명에서 감성정보를 parsing하고 감성을 LED로 표시하여 준다. 그리고 Zigbee를 통해 메시지를 다시 보내기 위해 메시지를 packing한 후 Zigbee를 통해 감성을 전파한다.
- 감성전파장치의 감성조명은 Bluetooth를 통해 스마트폰과 연동하여 감성 정보를 받는다. 받아온 감성 정보를 분석하여 LED를 통해 색상을 표현하고, Zigbee를 통해 근처의 감성조명에 감성을 전파한다. 이때 감성을 전파 받은 감성조명은 자신이 Bluetooth와 연결되어 있다면 스마트폰에 감성을 전달한다.
- 본 논문에서는 미리 정해 놓은 네 가지의 감성을 스마트폰으로 선택하고 이를 감성전파장치에 전송한다. 감성 정보를 전달 받은 감성전파장치는 그 감성을 색으로 표현하고 상대편의 스마트폰으로 감성전파장치를 통해 감성을 전파하는 시스템을 구현한다.
- 본 논문에서는 이러한 연구를 바탕으로 다수의 조명 장치를 통해서 감성을 전파하는 시스템을 제안하고 WPAN, LED, 스마트폰을 이용하여 제안 시스템을 구현한다. 스마트폰의 Bluetooth와 감성조명의 Zigbee를 연동하여 감성조명 간 감성 정보를 전파하고 상대편의 스마트폰 사용자에게까지 자신의 감정을 전달하도록 하였다.
- 본 장에서는 3장에서 제안된 개념을 LED 조명, WPAN, 스마트폰을 이용하여 구현한다. 그림 4는 본 논문에서 구현된 LED 기반 감성전파장치의 구조를 나타낸다.
- 본 논문에서는 이러한 연구를 바탕으로 다수의 조명 장치를 통해서 감성을 전파하는 시스템을 제안하고 WPAN, LED, 스마트폰을 이용하여 제안 시스템을 구현한다. 스마트폰의 Bluetooth와 감성조명의 Zigbee를 연동하여 감성조명 간 감성 정보를 전파하고 상대편의 스마트폰 사용자에게까지 자신의 감정을 전달하도록 하였다.
- 그림 8의 양 옆에 스마트폰 두 대와 중앙에 감성전파장치 3대의 모습이다. 실험은 앞에서 정의한 4가지의 감성을 스마트폰에서 스마트폰으로 전달하고 그 감성에 따라 감성전파장치의 LED색상이 바뀌는 것을 실험하였다. 또한 스마트폰끼리 SMS 문자를 전송하여 감성 전달을 실험하였다.
- 실내 공간에서의 USN 네트워크는 조도, 온도, 습도, 화재, 재실 감지 등을 센서를 통해 현재 환경 상태를 확인한다. 이러한 센서들 간의 네트워크를 Zigbee를 통해 구축하였다. Zigbee를 통해 취합된 실내 공간의 정보를 바탕으로 조도, 온도, 습도를 알맞게 조절하고 화재나 재실감지 같은 특정 이벤트에 대해 반응하고 처리해 준다.
대상 데이터
- 감성전파장치 시스템을 실험하기 위해 Windows Mobile 6.5 기반의 삼성전자 SCH-M715와 SCH-M490 두 대를 준비하였고 감성전파장치 3대를 제작하였다.
- 감성전파장치는 Bluetooth와 Zigbee를 연동한 마이크로컨트롤러와 감성을 표현하기 위한 3색 LED로 구성되어있다. 또한 사용자의 감성을 전달 받기 위한 스마트폰 기반의 어플리케이션이 포함되어 있다.
- 감성조명의 LED의 색상을 제어하고 Bluetooth와 Zigbee를 제어하기 위해 Infineon사의 XC2287을 사용하였다. XC2287은 차량용 마이크로컨트롤러로써 안정성이 뛰어나며 CCU6 페리페럴을 통하여 LED를 제어하기 위한 PWM신호를 생성하기 용이하며, USIC을 통해 댜양한 통신 프로토콜을 사용할 수 있어 Bluetooth와 Zigbee를 연동하는데 편리함이 있다.
성능/효과
- 실험 결과 Zigbee를 통해 하나의 네트워크로 구성된 감성전파장치간 데이터를 원활하게 전송하여 LED로 감성이 표현되는 모습을 볼 수 있었다. 또한 스마트폰에서 감성전파장치로 Bluetooth를 통해 데이터 전송도 원활히 이루어져 감성전파장치의 LED의 색상이 바뀌는 것을 확인할 수 있었다.
- 본 시스템은 홈네트워크 및 USN에서 많이 사용되는 Zigbee Network와 스마트폰의 Bluetooth를 융합하여 기존의 홈네트워크 및 USN 시스템과 현재 보급되어 있는 스마트폰을 그대로 적용시킬 수 있게 하였다. 그리고 스마트폰 어플리케이션을 통해 감성조명의 색상을 사용자가 직접 변화시키고 감성을 전달할 수 있게 하였다.
- 실험 결과 Zigbee를 통해 하나의 네트워크로 구성된 감성전파장치간 데이터를 원활하게 전송하여 LED로 감성이 표현되는 모습을 볼 수 있었다. 또한 스마트폰에서 감성전파장치로 Bluetooth를 통해 데이터 전송도 원활히 이루어져 감성전파장치의 LED의 색상이 바뀌는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
- 이러한 LED 기술과 USN 기술이 융합된 사례가 LED 가로등, 대형 전광판, 도시 방범시스템, 도시 조명시스템 등에 적용되고 있다. 스마트폰의 사용자가 늘어남에 따라 LED/USN/스마트폰 융합시스템에 관련한 다양한 서비스가 제공될 것으로 생각된다.
- 향후 다양한 네트워크와 연동을 통하여 더욱 다양한 환경에 시스템을 적용시키고 감성조명의 네트워크를 통하여 감성 메시지 이외에 다양한 콘텐츠를 전송하는 시스템을 구축할 예정이다. 추가적으로 감성조명이 색을 표현하는 방법을 한 개의 조명에서 다 표현하지 않고 한 가지 감정을 다수의 감성조명이 같이 표현하는 시스템을 구현 예정이다.
- 그리고 스마트폰 어플리케이션을 통해 감성조명의 색상을 사용자가 직접 변화시키고 감성을 전달할 수 있게 하였다. 향후 다양한 네트워크와 연동을 통하여 더욱 다양한 환경에 시스템을 적용시키고 감성조명의 네트워크를 통하여 감성 메시지 이외에 다양한 콘텐츠를 전송하는 시스템을 구축할 예정이다. 추가적으로 감성조명이 색을 표현하는 방법을 한 개의 조명에서 다 표현하지 않고 한 가지 감정을 다수의 감성조명이 같이 표현하는 시스템을 구현 예정이다.
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