최근 모바일 운영체제 시장이 확대됨과 동시에 반도체 및 무선통신의 발달로 안드로이드 운영체제가 탑재된 각종 스마트폰 및 에어컨, 스마트TV, 청소로봇, 카메라 등 그 수가 빠른 속도로 보급되고 있다. 이로 인해, 일상생활에서 사용하는 다양한 제품들을 네트워크로 연결하여 정보수집이 가능하게 되었다. 그러나 여러 기기들을 한 번에 제어하는 방법이 아닌, 한 기기의 제어를 한 애플리케이션이 담당하는 형태가 대부분이고, 하나의 디바이스에서 모든 기기들을 관리할 수 있는 애플리케이션이 부족한 실정이다. 이에 따라, 본 논문에서는 유무선 공유기(AP)에 안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 기기들을 등록시키고, 서버에 등록되어있는 기기를 웹으로 관리, 제어할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하였다. 이는 현재 연구가 활발히 진행 중인 IoT(Internet of Things)분야에 널리 활용될 것으로 사료된다.
최근 모바일 운영체제 시장이 확대됨과 동시에 반도체 및 무선통신의 발달로 안드로이드 운영체제가 탑재된 각종 스마트폰 및 에어컨, 스마트TV, 청소로봇, 카메라 등 그 수가 빠른 속도로 보급되고 있다. 이로 인해, 일상생활에서 사용하는 다양한 제품들을 네트워크로 연결하여 정보수집이 가능하게 되었다. 그러나 여러 기기들을 한 번에 제어하는 방법이 아닌, 한 기기의 제어를 한 애플리케이션이 담당하는 형태가 대부분이고, 하나의 디바이스에서 모든 기기들을 관리할 수 있는 애플리케이션이 부족한 실정이다. 이에 따라, 본 논문에서는 유무선 공유기(AP)에 안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 기기들을 등록시키고, 서버에 등록되어있는 기기를 웹으로 관리, 제어할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하였다. 이는 현재 연구가 활발히 진행 중인 IoT(Internet of Things)분야에 널리 활용될 것으로 사료된다.
Recently, as mobile operating system market and wireless communication technology have been rapidly developed, many devices such as smart phones, air conditioners, smart TVs, cleaning robot, and cameras become available with android operating system. Accordingly, collecting variety of information th...
Recently, as mobile operating system market and wireless communication technology have been rapidly developed, many devices such as smart phones, air conditioners, smart TVs, cleaning robot, and cameras become available with android operating system. Accordingly, collecting variety of information through many everyday use devices with network connections is now enabled. However, in the current market, most devices are controlled individually developed applications, and there is growing need to develop a master application that can control multiple devices. In this paper, we propose and implement a system that can control multiple android-based devices on a Wired/Wireless router(AP) registered through web server. we expect such an effort can attribute to future IoT researches.
Recently, as mobile operating system market and wireless communication technology have been rapidly developed, many devices such as smart phones, air conditioners, smart TVs, cleaning robot, and cameras become available with android operating system. Accordingly, collecting variety of information through many everyday use devices with network connections is now enabled. However, in the current market, most devices are controlled individually developed applications, and there is growing need to develop a master application that can control multiple devices. In this paper, we propose and implement a system that can control multiple android-based devices on a Wired/Wireless router(AP) registered through web server. we expect such an effort can attribute to future IoT researches.
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문제 정의
본 논문에서는 OpenWrt에 서버를 두고 GCM과 연동하여 JSON으로 안드로이드 운영체제 기반의 기기들의 데이터를 전달하는 방법으로 효과적인 전력제어가 가능하도록 하였다. AP를 이용하여 접속하는 방법은,디바이스가 다른 디바이스를 제어하기 위한 필수적인 요인이다.
본 논문에서는 유무선공유기에 웹 서버를 두고 안드로이드 운영체제 기반 스마트 기기의 정보를 등록시켜 사용자가 언제 어디서든 웹으로 서버에 접속하여 기기들을 제어하는 시스템을 제안하였다. 기존의 제어방법은 단일 기기만을 제어하는 리모컨이나 애플리케이션들로 여러 기기들을 제어하지 못하는 문제점이 있었다.
본 장에서는 웹을 이용한 안드로이드 기기 제어 시스템의 원리 및 구현 절차에 대해 기술한다.
이에, 본 논문에서는 웹을 이용하여 서버에 등록되어있는 안드로이드 운영체제를 탑재한 여러 기기들을 한 번에 관리, 접속, 제어할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하였다.
제안 방법
시스템에서는 각각의 기기제어가 아닌 사용자가 한 디바이스로 AP에 등록되어있는 모든 기기를 제어하는 형태로 구현하였고, 안드로이드 운영체제뿐만이 아닌 다양한 운영체제 및 이 기종 간 애플리케이션의 호환을 위하여 웹을 이용하여 시스템을 구현하였다. 그리고 사용자에게 기기가 작동했는지 알려주게끔 GCM 서비스를 접목시켰다. AP에 기기의 정보를 등록하기 위해 조명역할의 디바이스 정보를 PHP에서 XML파일을 생성한 뒤, 각각의 엘리먼트에 따라 AP에 저장한다.
기존의 제어방법은 단일 기기만을 제어하는 리모컨이나 애플리케이션들로 여러 기기들을 제어하지 못하는 문제점이 있었다. 논문에서 제안하는 제어방법은 공유기에 서버를 내장하고 사용자가 외부에서 웹으로 접속하여 서버에 등록된 기기를 제어하는 방식이다. 이러한 방식을 통해 가정에서 흔히 사용하는 유무선 공유기에 다양한 모듈과 센서를 등록시켜 활용할 수 있는 가능성을 보였다.
자료의 종류에 큰 제한이 없고, 프로그램의 변수 값을 표현하는데 적합하여, 이 기종간 데이터 교환을 위하여 사용되던 XML보다 경량화 되어 JSON으로 대체되고 있다[7]. 본 논문에서는 디바이스의 정보를 서버에 보낼 때 JSON 타입으로 전송하며, JSON 타입의 정보를 서버가 연산하여 되돌려주는 방식을 사용하였다.
시스템에서는 각각의 기기제어가 아닌 사용자가 한 디바이스로 AP에 등록되어있는 모든 기기를 제어하는 형태로 구현하였고, 안드로이드 운영체제뿐만이 아닌 다양한 운영체제 및 이 기종 간 애플리케이션의 호환을 위하여 웹을 이용하여 시스템을 구현하였다. 그리고 사용자에게 기기가 작동했는지 알려주게끔 GCM 서비스를 접목시켰다.
전체 시스템은 사용자가 지닌 Master Device, 유무선 공유기(AP), GCM서비스, 클라이언트로 설계한다. 그림 2 는 GCM 3rd party 애플리케이션 동작을 나타낸 구성도이다.
모바일 폰 2대중 1대는 사용자용 디바이스, 다른 한 대는 기기의 플래쉬를 이용한 조명 디바이스로 사용하였다. 진행방식은 조명 역할 모바일 폰의 기기정보를 AP에 등록시키고 사용자의 폰에서 제어를 하는 방식으로 진행하였다. 시스템 개발환경은 표1과 같고, 그림 4는 본 시스템의 전체적인 구성도를 나타낸다.
대상 데이터
본 시스템은 안드로이드 운영체제기반으로 설계하였으며, 실험에 총 2대의 디바이스와 1대의 공유기를 사용하였다. 모바일 네트워크를 지원하는 갤럭시 S3 2대, OpenWrt를 지원하는 Tp-Link n430 1대를 이용하여 실험을 하였다. 모바일 폰 2대중 1대는 사용자용 디바이스, 다른 한 대는 기기의 플래쉬를 이용한 조명 디바이스로 사용하였다.
본 시스템은 안드로이드 운영체제기반으로 설계하였으며, 실험에 총 2대의 디바이스와 1대의 공유기를 사용하였다. 모바일 네트워크를 지원하는 갤럭시 S3 2대, OpenWrt를 지원하는 Tp-Link n430 1대를 이용하여 실험을 하였다.
성능/효과
논문에서 제안하는 제어기기를 사용하면 사용자는 장소에 상관없이 인터넷만 접속이 가능하면 어디서든 공유기의 서버에 등록되어 있는 모든 기기들의 제어가 가능하여 휴대성과 편리함을 제공한다. 그리고 웹 서버 제어는 스마트 기기들을 많이 사용하는 가정에서 생활에 많은 편리함을 줄 것으로 예상된다.
사용자가 AP에 서버를 두고 있는 웹에 접속을 하면 DB에 저장되어있는 특정 공간의 클라이언트의 정보에 대해 공유기를 통하여 데이터를 송신하고, 공유기는 다시 클라이언트들에게 데이터를 전송하여 각각의 클라이언트들을 관리하는 방식이다. 또한, 공유기에서 클라이언트로 데이터가 수신될 때, GCM 서비스를 사용하여 사용자에게 PUSH 메세지를 보내 클라이언트가 데이터를 전달받았다는 것을 알린다.
후속연구
그리고 웹 서버 제어는 스마트 기기들을 많이 사용하는 가정에서 생활에 많은 편리함을 줄 것으로 예상된다. 또한, 논문에서 제안하는 기법을 활용하면 IoT 배경 기술에 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.
논문에서 제안하는 제어방법은 공유기에 서버를 내장하고 사용자가 외부에서 웹으로 접속하여 서버에 등록된 기기를 제어하는 방식이다. 이러한 방식을 통해 가정에서 흔히 사용하는 유무선 공유기에 다양한 모듈과 센서를 등록시켜 활용할 수 있는 가능성을 보였다. 그리고 GCM의 PUSH 메시지 기능으로 AP에서 기기에게 데이터를 전달할 때 사용자에게 팝업 메시지가 출력되어 사물의 동작을 확인 할 수 있다.
향후 과제로는 기기들 간의 데이터를 주고받는 방식을 능동적으로 만들어 사용자의 행동 없이 스스로 사물이 상황에 맞게 작동하는 IoT에 대한 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 기기를 웹으로 관리, 제어할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하게된 바탕은 무엇인가?
이로 인해, 일상생활에서 사용하는 다양한 제품들을 네트워크로 연결하여 정보수집이 가능하게 되었다. 그러나 여러 기기들을 한 번에 제어하는 방법이 아닌, 한 기기의 제어를 한 애플리케이션이 담당하는 형태가 대부분이고, 하나의 디바이스에서 모든 기기들을 관리할 수 있는 애플리케이션이 부족한 실정이다. 이에 따라, 본 논문에서는 유무선 공유기(AP)에 안드로이드 운영체제를 기반으로 하는 기기들을 등록시키고, 서버에 등록되어있는 기기를 웹으로 관리, 제어할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하였다.
GCM란 무엇인가?
GCM이란 서버와 클라이언트로 구성되어있으며, 서버에서 클라이언트를 호출해야 하는 경우, 직접 호출할 수 있도록 해주는 구글 서비스이다[5]. 일반적으로 서버로부터 신호를 받은 클라이언트는 필요시 서버에 접속하여 DB를 조회한 후 ID를 찾는다.
스마트 가전제품들을 관리, 제어하기 위해 가정에서 무엇을 사용하는가?
구글의 개방형 운영체제인 안드로이드 운영체제는 모바일을 넘어서 에어컨, TV, 청소로봇, 카메라 등 각종 가전제품들이 빠른 속도로 탑재되고 있는 실정이다[2]. 이에 따라, 스마트 가전제품들을 관리, 제어하기 위해 가정에서는 집으로 들어오는 네트워크 라인을 공유해 여러 기기들이 동시에 네트워크 접속을 가능하게 하는 유무선 공유기(AP : Access Point)가 필수품으로 자리 잡게 되었다. 하지만 이러한 스마트 기기들을 한 번에 제어할 수 있는 모듈 및 애플리케이션이 보급되지 않고, 한 애플리케이션에서 한 기기를 제어하는 형태가 대부분이다.
참고문헌 (8)
Van Den Nieuwenhuizen, John, Seungheon Lee. "Case for a mobile computing device." U.S. Patent No. D662, Jun. 2012.
R. W. Um, "Technology trends in smartphone service platform," Korean Institute Of Information Technology, vol. 9, no. 2, pp. 91-105, Aug. 2011.
Braberg, Hannes, et al. "SALIGN: a web server for alignment of multiple protein sequences and structures." Bioinformatics 28.15 pp. 2072-2073. 2012
H. Hopfner, J. Schad, S. Wendland and E. Mansour, "MyMIDP: An JDBC driver for accessing MySQL from mobile devices," Advances in Databases, Knowledge, and Data Applications, 2009. DBKDA'09. First International Conference on, pp. 74-80, 2009.
Kumar, Sundeep, and Manoj Kumar. "Implementation of GCM for Mobile Cloud Computing in Android Devices." International Journal of Advanced Research in Computer Science 4.9 (2013).
M. S. Son, S. G. Ko, J. H. Lee and D. H. Lee, "Mobile cloud Virtual terminal collaboration technologies and provisioning," Journal of Security Engineerin, vol. 9, no. 1, pp. 77-86, 2012.
Maeda, Kazuaki, "Performance evaluation of object serialization libraries in XML, JSON and binary formats." Digital Information and Communication Technology and it's Applications (DICTAP), 2012 Second International Conference on. IEEE 2012.
Kim, Cheong Ghil, and Kuinam J. Kim. "Implementation of a cost-effective home lighting control system on embedded Linux with OpenWrt." Personal and ubiquitous computing 18.3, pp. 535-542, 2014.
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