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라즈베리파이를 이용한 스마트 홈 프로토타입 구현
A Smart Home Prototype Implementation Using Raspberry Pi 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.10 no.10, 2015년, pp.1139 - 1144  

김정원 (신라대학교 컴퓨터정보공학부)

초록
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인터넷이 가능한 기기를 상호 연결하여 새로운 정보와 서비스를 생산할 수 있는 사물인터넷은 가정, 사무실, 공장 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 특히 가정에서는 하나의 작은 인터넷을 구성하고 기기들끼리 상호 연동하여 안전, 보안, 편리성, 에너지 절약 등의 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 저가이지만 강력한 기능을 제공하는 라즈베리파이에 각종 센서를 연결하여 가정의 환경을 모니터링하고 제어할 수 있는 스마트홈 프로토타입을 구현하였다. 구현된 시스템은 단순히 센서로서 역할 뿐만 아니라 외부의 네트워크에서 직접 접속할 수 있는 웹 노드로서의 역할을 수행한다. 따라서 별도의 서버가 필요 없으므로 경제적이며 다수의 웹 노드들이 상호 연동할 수 있어 확장성과 융통성을 제공할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The internet of things(: IoT) which could produce new information as well as service through connecting small devices with internet interface becomes reality and could be utilized in home, office and plant. Especially the IoT can provide our home for safety, security, convenience, and power saving s...

주제어

#사물 인터넷   #라즈베리파이   #센서   #스마트 홈  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 스마트 홈에 IoT 를 적용하기 위해 저가의 라즈베리 파이와 오픈 소스를 활용하여 DiY 프로토타입 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 라즈베리파이에 각종 센서의 인터페이스를 위해 자바로 작성된 센서 드라이버를 구현하여 시스템의 모듈성, 확장성이 뛰어나다.
  • 본 연구는 DiY 의 일환으로 저비용으로 융통성과 관리의 수월성, 그리고 최적화된 스마트 홈을 라즈베리파이로 구성할 수 있음을 보이는 것이다. 스마트 홈을 관리하고 제어하기 위해 별도의 서버를 요구하지 않으며 사용자가 보유하고 있는 스마트 기기의 웹 브라우저로 가정의 모든 기기를 제어할 수 있다.
  • 본 연구의 목적은 오픈 소스 활용, 다양한 센서의 사용, DiY 적용을 통하여 저렴한 비용으로 스마트 홈을 구현하는 것이다. 이것의 중심에는 라즈베리파이가 핵심이며 세  가지 해결해야할 과제가 있다.
  • 이에 본 논문은 저렴한 비용으로 PC에 필적하는 성능을 가지고 있으며 센서 노드와 웹 노드로서의 기능을 제공할 수 있는 라즈베리 파이를 기반으로 하는 스마트 홈 프로토타입을 제안하고자 한다. 라즈베리파이는 50 달러 미만으로서 저렴하며 GPIO, USB, 이더넷, 카메라 등 다양한 인터페이스를 제공하므로 센서 노드로서 뿐만 아니라 웹 서버로서의 기능도 가능하다.
  • 톰캣은 비교적 간단한 설정과 하드웨어의 최적화를 지원하고 자바 서비스를 제공한다. 최종 사용자가 보다 쉽게 서비스를 받기 위해서 본 연구는 RESTful 서비스를 구현하였다. 이것은 HTTP 와 TCP/IP 의 조합으로 구현된 아키텍처 모델로서 센서 웹 노드가 가진 자원의 효율적인 표현이 가능하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사물인터넷은 어디에 적용되는가? 특히 사물인터넷은 가정 자동화 (HA : Home Automation), 공장 자동화 (FA : Factory Automation), 그리고 건물관리시스템(BMS : Building Management System)에 적용되어 안전, 보안, 편리성, 그리고 에너지 절약과 같은 서비스를 제공할 수 있다. 특히 스마트 홈 분야에서는 이더넷, 전력선 통신, 와이파이 등 다양한 네트워크를 기반으로 다양한 서비스가 제공되고 있다.
사물인터넷이 최근 각광받는 이유는? 사물인터넷은 동적 구성이 가능하고 광범위하게 분산될 수 있는 네트워크로서 최근 각광받고 있다. 이 네트워크를 통해 IP 를 보유한 각종 기기는 상호 정보를 주고 받을 수 있는데 기기와 기기, 기기와 최종 사용자 간의 데이터 교환 및 정보의 교환이 가능하여 새로운 서비스를 생산할 수 있다[1-3].
사물인터넷을 통해 무엇을 생산할 수 있는가? 사물인터넷은 동적 구성이 가능하고 광범위하게 분산될 수 있는 네트워크로서 최근 각광받고 있다. 이 네트워크를 통해 IP 를 보유한 각종 기기는 상호 정보를 주고 받을 수 있는데 기기와 기기, 기기와 최종 사용자 간의 데이터 교환 및 정보의 교환이 가능하여 새로운 서비스를 생산할 수 있다[1-3].
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참고문헌 (8)

  1. K. Nam, "A Study on the Office Management Service Platform based on M2M/IoT," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 9, no. 12, 2014, pp. 1405-1413. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. J. Kim, "An Effective Data Distribution Scheme in Sensor Network for Internet of Things," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 7, 2015, pp. 769-774. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. M. Kang, "Platform Design of Unity Launcher for the IoT Beacon based 3D Position," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 4, 2015, pp. 477-482. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. V. Vujovic and M. Maksimovic, "Raspberry Pi as a wireless sensor node: performances and constraints," The 37th Int. ICT Convention - MIPRO 2014, Opatia, Croatia, May 2014. pp. 1247-1252. 

  5. M. Maksimovic, V. Vujovic, N. Davidovic, V. Milosevic, and B. Perisic, "Raspberry Pi as Internet of things hardware: performances and constraints," Int. Conf. on Applied Internet and Information Technologies, Vrnjacka Banja, Serbia, Jan. 2014, pp. 105-116. 

  6. C. Bell, Beginning sensor networks with Arduino and Raspberry Pi. New York: Apress Media, 2013. 

  7. N. Heath, 10 coolest uses for the Raspberry Pi. London: European Technology, 2012. 

  8. A. Dennis, Raspberry Pi home automation with Arduino, Birmingham: Packt Publishing, 2013. 

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