스마트폰은 이미 보편화되었고 가전기기나 자동차 등의 각종 생활기기에 통신장치 및 센서가 내장되어 스마트폰과 연동되는 스마트 기기들이 연구 개발되고 있다. 또한 현재는 스마트폰을 이용한 단순한 리모컨이나 원격 제어장치, 사용자 인터페이스의 수준이지만 향후에는 스마트폰에 지능화 기술이 융합되어, 사용자나 기기, 생활환경의 속성을 반영하여 자동으로 기기들이 개인 맞춤형으로 설정되는 개인 환경 서비스 기술이 활성화될 것이다. 본 논문에서는 관련 서비스와 시스템 구조, 요소 기술에 관해 기술한다.
스마트폰은 이미 보편화되었고 가전기기나 자동차 등의 각종 생활기기에 통신장치 및 센서가 내장되어 스마트폰과 연동되는 스마트 기기들이 연구 개발되고 있다. 또한 현재는 스마트폰을 이용한 단순한 리모컨이나 원격 제어장치, 사용자 인터페이스의 수준이지만 향후에는 스마트폰에 지능화 기술이 융합되어, 사용자나 기기, 생활환경의 속성을 반영하여 자동으로 기기들이 개인 맞춤형으로 설정되는 개인 환경 서비스 기술이 활성화될 것이다. 본 논문에서는 관련 서비스와 시스템 구조, 요소 기술에 관해 기술한다.
The smart phone has already proliferated, and the smart devices of the living appliances and vehicles embedded with communication device, sensors and connected with the smart phone have been developed. Currently it can provide simple remote controller and user interfaces, it could be envisaged that ...
The smart phone has already proliferated, and the smart devices of the living appliances and vehicles embedded with communication device, sensors and connected with the smart phone have been developed. Currently it can provide simple remote controller and user interfaces, it could be envisaged that intelligent technology is converged with the smart phone, and Personal Environment Service in which the smart devices are configured automatically as reflecting personal preference, device attribute, and living environment condition would be activated in the future. In this paper PES services, system architecture, and core technology are described.
The smart phone has already proliferated, and the smart devices of the living appliances and vehicles embedded with communication device, sensors and connected with the smart phone have been developed. Currently it can provide simple remote controller and user interfaces, it could be envisaged that intelligent technology is converged with the smart phone, and Personal Environment Service in which the smart devices are configured automatically as reflecting personal preference, device attribute, and living environment condition would be activated in the future. In this paper PES services, system architecture, and core technology are described.
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문제 정의
수많은 각종 생활 기기들을 대상으로 해야 하므로 id 또는 주소체계를 M2M이나 IoT (Internet of Things) 표준화 그룹에서 추진하는 체계를 따르는 것이 효과적이기 때문이다. PES 서비스 프로토콜 스택은 스마트폰과 생활기기, 지역 및 원격 서비스 서버 사이의 인식 및 데이터 교환을 목적으로 한다. 이 스택이 IP 스택을 이용하기 위한 PAL(Protocol Adaptation Layer)가 필요하다.
본 논문에서는 개인 환경 서비스에 대한 서비스 시나리오 및 시스템 구조, 요소 기술에 대해 전반적으로 기술하였다. PES는 사용자가 항상 휴대하는 스마트폰을 개인으로 가정하고 스마트폰의 위치를 사용자의 위치로 인식하며, 스마트폰에 저장된 개인 선호도 프로파일 정보를 기반으로 주변의 각종 생활 기기들을 스마트폰이 직접 개인 맞춤형으로 제어하는 개념이다.
본 논문에서는 스마트폰 기반의 개인 환경 서비스의 서비스 및 시스템 구성도, 요소 기술에 대해 종합적으로 기술한다.
이 서비스는 확장된 PES 서비스로 스마트폰과 개인 선호도 프로파일을 기반으로 개인 맞춤형 광고 서비스를 제공하는 것이다. 즉 사용자가 스마트폰을 휴대하고 백화점 매장이나 상점 앞을 지나갈 때에, 판매자는 사용자의 선호도나 구매 이력을 인식하고 사용자가 선호하는 상품을 선전하거나 권고하는 방식이다.
가설 설정
다음 그림 4는 PES 시스템 프로토콜 계층 개념도이다. 근거리 무선통신 방식이나 이동통신 방식은 기존의 방식을 이용하며 인터넷 프로토콜의 사용을 가정한다. 수많은 각종 생활 기기들을 대상으로 해야 하므로 id 또는 주소체계를 M2M이나 IoT (Internet of Things) 표준화 그룹에서 추진하는 체계를 따르는 것이 효과적이기 때문이다.
제안 방법
사용자가 사전에 스마트폰에 개인 선호도 프로파일의 형태로 설정한 기준온도 및 습도에 맞추어 에어컨을 자동으로 제어하며, 스마트폰을 이용하여 사용자의 동선을 파악하고 퇴근시간에 맞추어 기기를 자동으로 조정하고, 스마트폰은 사용자의 체온, 행동 정보, 특성, 기상정보 등을 조합하여 기존의 기준온도에 적절한 보상을 취한 새로운 기준온도로 갱신한다. 또한 원격지의 PES 서비스 서버에서 기온과 기상상태 정보를 분석하여 스마트폰으로 전송하고 스마트폰의 프로파일 DB에 참고자료로 저장한다. 사용자 주변의 기온 측정은 에어컨 내부 온도계, 주변의 온도 센서, 스마트폰에 내장된 온도계 등을 사용하며, 사용자의 체온정보는 팔찌형태의 온도센서를 사용한다.
사용자가 에어컨 근처에 접근하거나, 사용자가 설정한 기준 온도를 바꾸거나, 외부의 기상변화가 있거나, 사용자가 이석 시에는 다음과 같이 운용된다. 사용자가 사전에 스마트폰에 개인 선호도 프로파일의 형태로 설정한 기준온도 및 습도에 맞추어 에어컨을 자동으로 제어하며, 스마트폰을 이용하여 사용자의 동선을 파악하고 퇴근시간에 맞추어 기기를 자동으로 조정하고, 스마트폰은 사용자의 체온, 행동 정보, 특성, 기상정보 등을 조합하여 기존의 기준온도에 적절한 보상을 취한 새로운 기준온도로 갱신한다. 또한 원격지의 PES 서비스 서버에서 기온과 기상상태 정보를 분석하여 스마트폰으로 전송하고 스마트폰의 프로파일 DB에 참고자료로 저장한다.
성능/효과
사용자가 리모컨으로 직접 기기를 제어하는 방법의 한계점과 상황인식 기술을 적용하여 사용자 정보 및 주변 정보로부터 정확한 기기제어 명령을 도출하는 어려운 문제를 모두 해결하는 방안이었다. 따라서 현장에서 개인 선호도 프로파일 기반으로 데이터 처리기능이 미약한 스마트폰이 비교적 정확한 기기 제어 명령을 즉시 전송할 수 있으며, 원격지의 서비스 서버에서 시간적인 여유를 가지고 풍부한 정보를 분석하여 사용자의 선호도 정보를 관리할 수 있는 장점이 있다.
후속연구
2012년도에 TTA PG708 M2M 산하의 PES 실무반에서 개발하고 TTA 표준으로 제정된 PES 사용 예 및 시스템 구조 규격에서는 냉난방기기, 청소기기, 영상기기, 주방기기, 컴퓨터, 휴대기기, 차량 등 총 17가지의 생활기기를 대상으로 사용 예와 이벤트 발생 경우, 운용 시나리오가 자세히 제시되어 있다. 구체적인 기술의 기능과 성능 규격을 도출하기 위해서는 향후 이를 바탕으로 서비스 요구사항과 시스템 요구사항이 개발되어야 한다.
현재까지는 모든 생활 기기들이 마치 피쳐폰 같이 제조업체에서 생산한 동일한 기능만을 사용할 수 있다. 그러나 향후에는 생활 기기들도 스마트폰처럼 사용자가 원하는 기능을 앱 프로그램의 형태로 내려 받아 생활기기에 설치할 수 있게 될 것이다. 이것은 생활기기의 개방된 응용프로그램 규격(Open Application Program Interface)으로 가능하며, 일반 개발자들이 생활기기에 내장된 다양한 기능들을 이용하여 개인화된 생활기기 기능을 개발하게 된다.
실용적인 유비쿼터스 서비스가 제공되기 위해서는 필요한 소요 기술들이 성숙되기까지 연구개발이 필요하며, 그 이전까지는 스마트폰을 기반으로 하는 개인 환경 서비스가 대안이 될 수 있을 것이다. 또한 그 이후에도 상황 인식기술에는 사용자 선호도를 추론하는 정확도에 한계가 있으므로, 스마트폰 및 개인 선호도 프로파일 기반의 기술이 병행되어 사용될 것이다. PES의 개념은 4세대 이동통신 서비스의 한 종류인 Machine-to-machine(M2M) 서비스의 한 예로 ITU-R의 권고안에 정의되었으며[7], PES의 서비스 사용 예와 구조가 TTA의 표준으로 승인되었다[8].
스마트폰의 보급은 이미 보편화되었으며 스마트 가전기기의 수요 또한 향후 대폭 증가할 것이다. 현재에는 가전사들이 독자적인 방향과 규격으로 스마트 가전기기에 대해 연구 개발하고 있으나, 이것은 다양한 기업이 참여해야 하는 IT 융합 산업의 속성상 바람직하지 않으며, 사용자의 편의성과 실용성의 관점에서는 PES 기술 개발과 표준화를 다양한 연구기관에서 함께 체계적으로 추진하는 것이 바람직하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
공공 PES 서비스의 장점은 무엇인가?
PES 서비스를 통해 에어컨이나 난방기, TV, 컴퓨터, 조명 등의 불필요한 가동을 줄일 수 있어 에너지 절약의 효과가 있으며, 아파트 현관이나 학교 정문, 버스 정류장 등의 장소에서 스마트폰의 개인 정보를 수집하여 범죄 예방과 사고 방지 기능이 가능하고, 도로변에서 잠정적으로 스마트폰 ID 정보와 이동 궤적을 모니터링하여 교통정보 수집 및 교통 혼잡 완화가 가능하다. 따라서 노약자와 같은 사회적 약자와 한국어를 모르는 외국인들에게도 편리하고 안전한 생활환경 서비스를 제공할 수 있다.
PES 서비스는 장소에 따라 어떻게 구분 되는가?
집 또는 회사, 자동차와 같이 개인적인 공간에서 개인 맞춤형 서비스의 대상이 되는 생활 기기들이 사용자의 주변에 있는 경우와, 사용자가 외부에 있어 제어 대상의 생활 기기가 주변에 없거나 공공장소인 경우, 또한 사용자의 위치에 상관없는 경우로 구분될 수 있다.
가장 기본적인 PES 서비스는 무엇인가?
가장 기본적인 PES 서비스로 사용자가 스마트폰을 휴대하고 있으면, 주변의 에어컨, 가습기, TV, 조명, 컴퓨터, 엘리베이터, 자동차 시트 위치, 미러 각도, 네비게이터 등의 각종 생활 기기들을 사용자의 선호도에 따라 자동으로 설정하는 서비스이다. 사람이 움직이면 개인의 생활환경 공간이 따라서 움직이는 개념이다.
참고문헌 (10)
M. Weiser, "The computer for the 21th centry," Sci. Amer., vol. 265, no. 3, pp. 94-104, Sep. 1991.
B. Schilit, N. Adams, and R. Want, "Context aware computing applications," in Proc. 1st Int. Workshop Mobile Comp. Syst. Applicat., pp. 85-90, Dec. 1994.
G. Riva, F. Vatalaro, F. Davide, and M. Alcaniz, Ambient intelligence, IOS Press, 2001.
J. Oh and Z. Haas, "Personal environment service for mobile users," in Proc. IEEE VTC Fall, pp. 1-5, Montreal, Canada, Sep. 2006.
J. Oh and Z. Haas, "Personal environment service based on the integration of mobile communications and wireless personal area network," IEEE Commun. Mag. vol. 48, no. 6, pp. 66-72, June 2010.
J. Oh, "A study for the PES service system architecture," J. KICS, vol. 36, no. 5, pp. 471-476, May 2011.
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