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주간기술동향 통권 1327호 2007. 12. 19. ●
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지능형 홈네트워크 서비스 동향
1. 서론
외부에서 단말기로 홈게이트웨이에 접속하여 자신의 집안의 가전기기를 액세스할 수 있으며
거실이나 집안의 온도나 주변의 여건 등을 알아보고 에어컨이나 난방기 등을 적당한 온도로 작
동시킬 수 있는 지능형 홈네트워크 서비스는 이제 생활 선택형이 아니라, 생활 필수형으로 우리
가정에 점점 자리를 잡아가고 있다. 뿐만 아니라 최근 유비쿼터스라는 새로운 개념으로 물건과
물건 간에 서로 커뮤니케이션 행위를 수행하는, 이른 바 T2T(Thing to Thing)에 관한 비유적
표현이 홈네트워크 서비스에 변혁을 기하고 있다.
전세계적으로 화두가 되고 있는 유비쿼터스는 모든 물리공간에 보이지 않는 컴퓨터를 집어
넣어 모든 사물과 대상이 지능화되고 전자공간에 연결되어 서로 정보를 주고받는 공간을 만드는
개념으로 PC, 다양한 센서들, 가전제품 그리고 심지어는 작은 액세서리까지 네트워크로 연결하
여 언제 어디서나 사용자에게 통신 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것이다. 정보통신부가 수립
한 IT839 전략 중에서 홈네트워크는 9 대 신성장 엔진에 속하며 다양한 기술들이 한데 어우러
져 있는 분야로서 여러 산업 분야에 파급효과가 크기 때문에 가장 큰 주목을 받고 있다.
IT 기획시리즈 지능형 홈네트워크 ⑬
1. 서론
2. 사용자 시나리오
3. 유ㆍ무선 홈네트워킹 기술
4. 홈게이트웨이 기술
5. 지능형 미들웨어 기술
6. 진화 서비스
7. 결언
김창환
수양엔지니어링 이사
* 본 컬럼은 수양엔지니어링에서 작성한 내용입니다. 본 내용과 관련된 사항은 수양엔지니어링 김창환 자문위원 (☎
011-9889-7277)에게 문의하시기 바랍니다.
**본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.
● IT 기획시리즈- 지능형 홈네트워크 ⑬
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최근 정부는 2008년부터 공동주택에 설치되는 ‘지능형 홈네트워크’는 2년 동안 하자담보를
받을 수 있도록 하였다. 건설교통부는 지능형 홈네트워크의 설치와 관리 기준을 만들기로 하고
올해 안에 주택법 시행령, 시행규칙 등을 개정하여, 2008년부터 시행할 계획이라고 하였다.
본 고에서는 유비쿼터스 시대에 접하고 있는 이 때 최근 관심이 되고 있는 다양한 지능형 홈
네트워크 서비스에 대하여 알아봄으로써 서비스를 계획하고 있는 사업체에게 많은 도움을 주고
자 한다.
2. 사용자 시나리오
가정 내의 모든 전자기기를 통신망으로 묶어 언제 어디서나 손쉽게 조작할 수 있는 지능형
홈네트워크가 전략적으로 추진된다. 디지털 홈이 구현되면 가정 내의 모든 정보가전기기가 유ㆍ
무선 홈네트워크로 연결되어 누구나 기기, 시간, 장소에 구애받지 않고 다양한 홈디지털 서비스
를 제공받을 수 있게 되므로 몇 가지 실제로 일어날 수 있는 내용을 다음과 같이 제시하였다.
가. 편리한 가정
회사에 처리할 일들이 산더미 같이 쌓여 있지만 병으로 출근을 못하게 된 직장인이 휴대폰,
PDA, 컴퓨터 등을 통해 회사의 정보를 열어보고 업무를 처리한다. 그리고 나서 자신의 주치의
와 영상전화를 하며 각종 전자의료기기로 몸상태를 의사에게 알린다. 의사는 전자적으로 진단을
한 뒤 처방을 내리고 택배회사는 30분 내에 조제된 약을 배달해준다.
외부에서 휴대폰으로 전기밥솥에 조리를 지시하면 퇴근 후 집에 들어가 따뜻한 밥을 바로 먹
을 수 있다. 전자레인지, 냉장고, 에어컨, 샤워기 등도 원격제어가 가능해진다. 산골에 있는 초등
학생도 서울의 유수 학원 강사와 일대일로 교육을 받을 수 있다. 또 해외 유학을 가지 않고도 미
국의 유명 대학원에 등록해 박사학위에 도전할 수 있다.
홈서버 홈컨트롤러
원격서비스(교육,의료)/
자동요리/홈AV
에너지 관리
(전력, 수도 검침)
(그림 1) 지능형 홈네트워크 구조
상황인식 홈네트워크 무선 홈네트워크
사용자
유선 홈네트워크, 주방기기 제어/관리
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나. 즐거운 가정
비디오가게에 가지 않고도 인터넷으로 DVD급 영화를 다운로드해 대형 TV로 시청할 수 있
다. 영화를 보다가 주인공이 찬 시계가 어느 회사 제품인지, 가격은 얼마인지 살펴본 뒤 즉시 구
매할 수 있다.
보고싶은 프로그램이 있어 미리 예약을 하면 시작 시간 10분 전에 휴대폰으로 알려준다. 집
밖에 있으면 디지털 저장장치에 자동으로 녹화가 되어 편리한 때 볼 수 있다. 또 저장한 컨텐츠
를 친지, 친구 등에게 보낼 수 있을 뿐 아니라 홈서버 등을 통해 특정인들과 정보를 공유하는 것
도 가능하다.
다. 안전한 가정
아파트에서 화재 경보 벨이 울릴 때 이를 발견한 가족이 119를 소리치자 음성 인식 장치를
통해 아파트의 위층과 아래층의 가스, 전력 그리고 수도의 상황을 종합 감시하고 통제하고 있던
시스템이 차단에 들어갔고 신속히 출동한 119 소방대원들이 이를 진압하였고 화재 원인을 경찰
이 원격으로 조사 처리하였다.
방범, 방재 등도 디지털 기기가 알아서 처리한다. 외출 후 집안에 이상한 움직임이 포착되면
곧바로 관련 동영상을 사무실 컴퓨터나 휴대폰으로 보내준다. 이용자는 집안 상황을 원격지에서
파악하고 침입자임이 확인되면 단축키 하나로 인근 경찰서에 신고할 수 있다. 도둑을 잡는 것만
아니라 전기누전 등으로 인해 화재가 발생하면 인근 소방서에 자동으로 신고되어 대형 사고를
막을 수 있게 된다.
라. 윤택한 가정
지능형 홈네트워킹이 구현되면 모든 경제활동을 안전하게 집안에서 처리할 수 있다. 은행은
물론 백화점에 갈 일도 크게 줄어들 전망이다. 홈쇼핑의 경우 브로드밴드 통신을 통해 상담원과
얼굴을 보고 대화하며 상품의 동영상을 직접 살펴본 뒤 구입할 수 있게 된다. 가격비교도 쉽다.
일일이 검색하지 않아도 몇 번의 클릭으로 전국, 전세계의 상품을 검색해 가장 저렴하고 안전한
상품구매 방법을 알려준다.
보험, 은행, 증권, 채권, 부동산 등 개인의 경제정보도 홈서버에 설치된 프로그램이 자동으로
계산해 실시간으로 재산 변동을 알려준다. 새로운 경제 상품이 등장하면 특장점을 보고하고 언
제 어디서나 상품 구입이 가능해진다.
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3. 유ㆍ무선 홈네트워킹 기술
홈네트워크의 핵심 기술은 홈플랫폼 기술, 유ㆍ무선 홈네트워킹 및 지능형 미들웨어를 포함
한다. 홈네트워크는 현재 상황을 인지하여 각각의 구성원에게 적합한 서비스를 차별화하여 제공
할 수 있는 네트워크 환경 및 서비스를 가능하게 하도록 발전하면서 점점 상황인지 지식기반의
멀티모달 인터랙션에 의한 새로운 비즈니스 모델이 파생되는 사회 인프라 성격의 기반기술로 인
식되고 있다. 특히 홈게이트웨이는 홈네트워크와 외부 네트워크를 이어주는 중간 매체 역할을
함으로써 가정 안에 여러 개의 다른 장치들을 연결하여 음성ㆍ영상ㆍ데이터를 통합 서비스하는
지능형으로 진화하고 있다. 본 장에서는 이러한 서비스를 구현하기 위한 홈네트워킹 유ㆍ무선
통신기술에 대하여 알아본다.
가. 전력선 통신 기술(Power Line Communication: PLC)
전력을 공급하는 전력선의 전원파형(60Hz)에 따라 디지털 정보를 실어서 전송하는 방식의
통신으로 가전제품은 이 전원 파형을 트랜스포머를 통해 직류로 바꿔 사용하며, 전력선 통신에
서의 고주파 신호는 저출력의 신호이므로 일반 가전기기 작동에는 어떠한 영향도 미치지 않는다.
그러나 가정 특성상 이동이 잦은 장소에서는 이동시 진동으로 인해 이동시 진동으로 인해 가
까운 곳의 전력선에 영향을 미쳐 데이터 손실 등이 발생하며, 콘센트에 새로 가전기기 등이 연
결됨때 마다 임피던스가 변화되어 통신에 장애를 일으킬 수 있다.
나. IEEE 1394
IEEE 1394[2]는 홈네트워킹 주변기기를 연결하는 고속의 시리얼 버스 입출력 기술로 기존
에 개발되었던 어떠한 주변기기의 표준보다 빠른 표준의 하나이기 때문에 이를 이용하여 HD 비
디오, 카메라나 대용량의 디스크, VTR과 같이 고속의 데이터 전송이 필요로 하는 곳에 실제로
응용되고 있다. 특히 영상 이미지의 열화 없는 비디오나 스틸 이미지를 전송할 수 있다.
Hot-plug 기능이 있어 방송 시스템을 끄거나 재부팅시킬 필요가 없고 자동적으로 환경을 설
정하기에 ID나 기타 설정을 복잡하게 할 필요가 없으며, 사용자 위주로 케이블 작업이 아주 쉽
고 간편하다.
<표 1> 전력선 통신의 주파수 대역[1]
구분 특징
9~450kHz 저주파대역을 이용하며, 속도는 9,600bps수준 주파수
450kHz~30MHz 고주파대역을 이용하며, 속도는 1Mbps 이상 수준
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적은 부하와 고속의 데이터 전송률로 실시간 데이터와 비동기 데이터를 동시에 처리하고, 동
일의 네트워크 환경에서 저속의 장비와 고속의 장비를 같이 사용할 수 있어 거의 모든 홈네트워
킹 주변기기를 포괄적으로 연결할 수 있다. 빠르고 쓰기 쉬우며 확장성이 아주 좋아 peer-to-
peer 방식으로 버스에서는 다른 시스템들을 63개까지 연결할 수 있다.
다. IEEE 802.11
무선이므로 선로가 필요없고, 이동 시에도 기반 LAN에 접속 가능한 통신 형태로서 망 구성
이 신속하고 구조 변경이 용이하다는 점에서 무선 홈네트워킹 기술로 부상하고 있다.
무선 LAN 기술[3]은 IEEE 802.11에서 표준화가 진행되고 있는데 802.11a는 전통적인 확
산대역 기술을 사용하지 않고 옥내 환경에 더 적합한 OFDM 방식을 사용하여 10~50m 정도의
짧은 거리에서 6~54Mbps의 고속 데이터 전송을 실현할 수 있다. 또한 IEEE 802.11g는 기존
의 2.4GHz OFDM 변조 방식을 사용하여 전송속도를 54Mbps까지 지원하므로써 이론적으로는
802.11a 와 같은 수준의 전송속도를 제공할 수 있으나 Wi-Fi 와의 하위 호환성을 위한 Wi-Fi
오버헤드를 끌어안는 부담 때문에 802.11a와 동일한 전송 속도를 얻기는 어려울 것으로 보인다.
라. Bluetooth
블루투스[4]란 휴대용 장치간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블없이 저 가격으로 구현
하기 위한 근거리 무선통신 기술, 표준, 제품을 총칭하는 용어이다.
원래 블루투스는 바이킹이 가장 전성기를 누리던 940~981 년 동안에 활약한 덴마크의 왕
이름인데, 에릭슨이 통신업계와 PC업계 등 타 업계를 통합하는 무선 규격이라는 의미에서 이름
을 붙인 것이다. 블루투스는 크기가 작고, 저렴한 가격과 적은 전력 소모로 이동통신 단말기, 휴
대용 PC 등과 같은 휴대장치, 네트워크 액세스 포인트, 기타 주변 장치들 간 10~100[m] 내의
소구역간 무선연결을 가능하게 하고 있다.
초기에는 Bluetooth 1.0으로 1Mbps의 전송속도를 가졌지만 Bluetooth 2.0은 기존 1.0의
기반 위에 저렴하고, 저전력 소모이고 세계적인 호환성을 갖는 성질을 갖되 속도와 커버리지를
높이는 규격을 만드는데 그 목적이 있다. 이에 따라, 작업범위는 고속모드 개발, 규격 1.0 과의
호환성 유지, 10Mbps 속도지원, 간섭신호에 강한 기술, 규격 1.0 및 무선 LAN과 공존성 보장,
저속 및 고속장치와의 동시통신 기능 구현 등이다.
마. Zigbee
저속 전송 속도를 갖는 홈오토메이션 및 데이터 네트워크를 위한 표준 기술이며 버튼 하나로
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하나의 동작을 잡아 집안 어느 곳에서나 전등 제어 및 홈보안 시스템 VCR on/off 등을 할 수
있고, 인터넷을 통한 전화 접속으로 홈오토메이션을 더욱 편리하게 이용하려는 것에서부터 출발
하였다.
최근에 국내에서는 CDMA 이동통신망과 연동한 무선 홈서버를 개발했는 데[5] 이 서버는
가정까지 연결된 외부망은 이동통신망을 활용하고, 집안에서는 지그비 무선통신을 각각 이용하
는 무선 홈게이트웨이 장비이다. 출입자 알림, 부재중 외부 방문자 통화, 방문자 영상 확인, 도어
상태 감지 등 기본적인 출입통제 서비스와 휴대폰을 통한 전등ㆍ가스ㆍ콘센트 관리 등 제반 관
제 서비스가 가능하다.
바. RFID(Radio Frequency IDentification)
홈네트워크 환경에서는 댁내의 모든 가전기기에 대한 관리뿐만 아니라 사용자의 필요와 의
도를 자동으로 인식하고 이에 해당하는 서비스를 제공하는 지능형 상황인식(Intelligent Context
Awareness) 기술이 필요한 데 이 방식을 실현시켜줄 수 있는 핵심이 RFID이다[6].
초단파나 장파를 이용하여 기록된 정보를 무선으로 인식하는 최첨단 기술로써 비접촉 읽기
를 허용하며 RFID 태그를 활성화시키기 위해서 안테나는 무선 신호를 방출하고 그것을 통해서
데이터를 읽거나 쓴다. 촤근에 정부에서는 산업 경쟁력 강화를 위한 핵심 수단으로 부각되고 있
는 RFI 를 산업 분야에 확산시키기 위해 가전ㆍ자동차 등 6 대 산업에서 이를 집중적으로 활용
토록 하는 방안이 본격 추진되고 있다[7].
RFID Tag 무선 채널
(그림 2) RFID 시스템의 구성
Host
Computer Scanner
<표 2> RFID 표준주파수 권고안[6]
표준 주파수 인터페이스
18000-2 장파 ~135kHz 가축
18000-3 중파 13.56MHz 도서, 신분증
18000-7 UHF 433MHz 컨테이너, 타이어
18000-6 UHF 860~930MHz 유통물류
18000-4 Microwave 2.45GHz 뮤칩 응용
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사. UWB[8],[9]
UWB(Ultra Wide Band) 무선기술은 무선반송파를 사용하지 않고 기저대역에서 수 GHz대
의 매우 넓은 주파수를 사용하여 무선 홈네트워크에 응용되고 있는 새로운 무선 기술이다. 이
기술은 수 나노 혹은 수 피코 초의 매우 좁은 펄스를 사용함으로써 기존의 무선 시스템의 잡음
과 같은 매우 낮은 스펙트럼 전력으로 기존의 이동통신, 방송, 위성 등의 기존 통신 시스템과 상
호 간섭 영향 없이 주파수를 공유하여 사용할 수 있으므로 주파수의 제약 없이 사용 가능한 시
스템으로 새롭게 대두되고 있다.
최근에 정부는 유비쿼터스 시대를 대비한 생활용 무선기기 주파수를 분배ㆍ고시하였다. 분배
된 주파수는 ▶ 체내이식무선의료기기(MICS1)용(402~405MHz), ▶ 센서용 UWB2(3.1~4.8GHz,
7.2~10.2GHz) ▶ 물체감지센서용(24.05~ 24.25GHz), ▶ 지하철(철도 등 포함) 무선영상전송
장치용(18.86~18.92GHz, 19.20~19.26GHz) 등 4개 주파수이다[10].
협대역(30KHz)
광대역(5MHz)
UWB(수GHz)
Part 15Limit
주파수
(그림 3) 협대역, 광대역 CDMA, UWB 스펙트럼 비교
<표 3> 근거리 무선통신의 비교
특성 블루투스 HomeRF 무선 LAN UWB
동작 주파수 2.4~2.48GHz 2.4~2.4835GHz 3~10GHz
Access 방식 FHSS
1600hops/s
FHSS
50hops/s
Hybrid of TDMA
DSSS/FHSS
CSMA/CA PPM, TH
전송속도 1Mbps 1.2Mbps 1,2,11,24/54 Mbps 1~100 Mbps
전송거리 10m 100m 20m
출력 1mW 10Mw 0.2~2 mW
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4. 홈게이트웨이 기술
현재 기간망과 홈네트워크를 연결하는 중간 네트워크, 즉 가입자망은 홈네트워크의 발전과
함께 고려되어야 할 사항이다. 홈네트워크는 다양한 통신 방식이 존재하며, 사용자의 QoS
(Quality of Service) 또한 다양한 특징을 갖는다. 현재 가입자망과 홈네트워크 장비 기술은 이
미 상당수준 발전했지만 ADSL이나 케이블 TV 네트워크 등 현존하는 가입자망의 여러 방식과
홈네트워크의 여러 방식을 물리적으로 연결하고 효율적으로 관리할 수 있을 만큼 게이트웨이는
발전되지 못한 상태이다. 게이트웨이가 개발되지 않으면 가입자들이 바라는 수준의 서비스를 제
공하기 어렵기 때문에 가입자망과 홈네트워크의 효율적인 연결이 핵심 과제로 떠오르고 있다.
가. 특성
(1) 가전단말과 독립
초기에는 단말에 모뎀 접속 능력을 구현하는 기기가 추가되어 비츄얼한 게이트웨이를 형성
하는 형태를 가졌다. 그러나 지능형 홈네트워크에서 게이트웨이는 가전단말과 독립적으로 동작
하는 것을 말한다. 따라서, Home LAN 을 위한 에지 서버 및 라우터 역할을 하기 위해 필요한
모든 지능을 결합하고 있다.
(2) 광대역 접속
가장 초기 모델에서는 가입자망을 통하여 원격 접속한 후 댁내의 기기들을 제어할 수 있는
저속 서비스 영역을 홈게이트웨이가 구현했지만 지능형에서는 게이트웨이에 모뎀 접속 능력을
추가하여 인터넷 공유 및 프로토콜 변환 기능을 포함하고 있다.
(3) 정보보안
인터넷 환경으로부터 서비스를 제공하기 위한 안전한 환경, 예를 들면 NAT(Netwotrk
Address Translator)나 방화벽 그리고 IPS(Intrusion Prevention System)와 같은 것을 제공한다.
(4) 통합형 서비스
현재까지는 광대역 접속 게이트웨이 또는 voice/data 처리 위주의 홈게이트웨이이면 향후
음성, 영상 및 데이터의 통합형 서비스를 제공한다. 이는 액세스망으로부터 대역폭과 QoS 뿐만
아니라 망에 접속된 이종의 기기안에 지능적인 프로토콜 변환 및 동적인 우선권을 제공한다.
(5) 주택 전체를 통해 복수의 서비스를 지원할 수 있는 능력[12]
지능형 홈게이트웨이의 장치는 현재 공통적인 API(Application Program Interface) 프로토
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콜이 없고, 업체에서 독점 특허권을 가지고 있는 CPE(Customer Premises Equipment)가 존재
하며, 상호 운용성을 가진 헤드엔드 장치가 없다.
나. 표준화 기술
(1) OSGI(Open Service Gateway Initiative)
가정 단말들 간의 표준 연결 방법을 위해 OSGi 단체가 개방형 자바 임베디드 서버 기반의 스
펙을 개발하였으며 플랫폼, 응용 소프트웨어 등에 전혀 구애받지 않고 보안 기능이 우수한 멀티
서비스를 장치나 설비에 제공하는 기능이 있으며 블루투스, Home PNA(Phoneline Networking
Alliance), 홈 RF, USB 등 다양한 유무선 네트워크 기술을 수용하는 네트워크 기술이다.
OSGI 게이트웨이에서는 자바 2 패키지와 클래스 정의를 사용하므로 다음과 같은 컴포넌트
들이 요구된다[12].
- 자바 환경: 요구되는 패키지와 클래스를 정의
- 서비스 프레임워크: 서비스의 창조 및 실행을 위한 API를 정의
- 장치 액세스 관리자: 장치에 접속하기 위한 API를 정의
- 기록(log) 서비스: 정보를 기록하기 위해 요구되는 서비스를 정의
(2) TIA 41.5
TIA(Telecommunications Industry Association) TR-41.5는 미국 내의 건물 자동화와 관
련되어 효율적으로 멀티미디어 서비스를 분배하는 홈게이트웨이 표준을 정의하기 위해 만들어
졌으며, 서로 다른 종류의 WAN 과 홈네트워크 기술들 간의 인터페이스를 위한 물리계층의 스
펙이다.
기본적으로 서로 다른 WAN/Home LAN 기술들 사이에 메시지가 전달되는 방식을 정의하
며 그 결과물은 홈게이트웨이 내에 상주하면서 서로 다른 기술들 간의 상호 통신을 허용하는 홈
게이트웨이 프로토콜이 될 것이다.
(3) DOCSIS(Data-over-Cable Service Interface Specifications)
케이블 TV 와 가정 단말사이에 데이터 신호를 제어하는 케이블 모뎀용 표준 인터페이스이다.
케이블 단체 보증 케이블 모뎀으로 알려져 있는 표준으로, 1998년에 ITU-TS에 의해 승인되었다.
현재 2.0까지 나와 있으며 DOCSIS 표준의 개발 및 순응을 위한 인증기관인 CableLabs는
DOCSIS가 Home LAN과 홈게이트웨이가 미래에 컨텐츠를 가정으로 보내는 데 중요한 부분이
될 것이며, 케이블 모뎀은 이 플랫폼의 중요한 부분이 될 것임을 인식하고 있다.
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5. 지능형 미들웨어 기술
하나의 가정 내에 여러 개의 기기가 존재하고 각각의 기기 간의 인터페이스 사이에 완충 역
할을 해 줄 수 있는 중간층 없이는 이들 기기 간의 제어나 데이터의 전송은 사실상 불가능하다.
이러한 완충 역할을 해주는 것이 미들웨어 기술이다.
홈네트워킹을 위한 미들웨어 기술의 대표적인 것으로 Microsoft가 지원하는 UPnP(Universal
Plug and Play), Sun Microsystems가 지원하는 Jini(Java Intelligent Network Infra-structure),
그리고 Sony와 Philips 등이 제정한 HAVi가 있다.
가. UPnP
1999 년 Microsoft 사에 의해 제안된 기술로 Jini 와 유사한 개념으로 기존의 IP 네트워크와
HTTP 프로토콜을 사용하여 홈네트워크 기기간의 상호 운용을 목표로 하고 있다. 기존의 PC와
주변기기를 연결하던 Plug-and-Play의 확장된 개념으로, PC 주변 기기뿐 아니라 댁내의 모든
장치들을 설치와 동시에 별도의 설정 없이 하나의 네트워크로 구성할 수 있는 소프트웨어 기술
이다. 즉 UPnP 장치들은 동적으로 네트워크에 참가하여, IP 주소를 할당받아야 하기 때문에
DHCP(Dynamaic Host Configuration Protocol)를 이용해 IPv6를 필요로 한다[13].
UPnP의 대표적인 장점은 다음과 같다.
- 분산 환경하의 개방형 네트워크 아키텍처이다.
- 표준 TCP/IP를 사용함으로써, 기존의 네트워크와의 접근에 유리하다.
- 이미 사용되는 XML, HTTP, SOAP 등 기존의 프로토콜을 사용함으로써, 비용 절감과 타
네트워크와의 연동에 유리하다.
- 특정 OS, 프로그램 언어, 미디어 접근 기술에 독립적이므로, 제품 개발자와 서비스 제공자
모두에게 유리하다.
나. Jini
1998 년 Sun-Microsystem 에 의해 분산 환경하의 홈네트워킹을 위한 제어 모델로서 개발
된 미들웨어로서 IP 네트워크와 HTTP 프로토콜을 사용하여 기기간의 상호 운용을 목표로 하고
있다. Jini는 자바 기반의 미들웨어로서 프린터, 스캐너, 카메라와 같은 컴퓨터 주변기기뿐 아니
라, 냉장고, 세탁기와 같은 백색가전과 기타 가정 내의 모든 장치를 하나의 네트워크 안에서 공
유하며 제어하기 위한 기술이다[13]. 홈네트워크를 위한 미들웨어로써 Jini 는 사용자의 편의에
가장 큰 주안점을 두고 있다. 즉 어떤 장치가 네트워크에 접속함과 동시에 별도에 사용자 설정
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이나 추가 작업 없이 스스로 네트워크에 등록되어, 그 장치가 가진 서비스 정보를 네트워크에
제공하며, 네트워크상의 다른 장치들이 즉시 액세스할 수 있도록 한다. 이를 통해 사용자는 새로
운 장치에 바로 접근이 가능하며, 이를 통해 원하는 서비스를 제공받을 수 있다. 이는 Jini 만의
특징이라기보다 Home Networking Middleware의 요구사항이라고도 할 수 있다.
다. HAVi
IEEE1394 기술을 채택한 AV 기기와 PC 등을 가정 내 통신 네트워크에 접속해서 네트워크
상호간에 제어될 수 있도록 기기에 장치하는 제어 소프트웨어나 응용 프로그램 인터페이스 및
기기 간의 통신 규약을 정한 것이다[14]. 1998년 SONY, Thomson, Philips, Toshiba, Sharp,
Hitachi 등 8개 가전 업체가 참여하여 가전기기 제어 표준을 정의하였다.
당초 HAVi(Home Audio Video interoperability)는 MPEG2로 압축한 동화상을 TV 수상기
나 DVD 플레이어, 디지털 셋탑박스 사이에서 끊김없는(seamless) 서비스를 목적으로 개발되었
다. 그러나, 이를 확장하여 어느 기기든 다른 제조회사가 만든 어떤 기기든지 모두 통신할 수 있
도록 설계되었으며, 자바 바인딩을 통한 개방형 소프트웨어 API(Application Programming
Interface)를 지원하고 제어 신호 및 컨텐츠 등을 전송할 수 있다.
6. 진화 서비스
가. 지능형 방송(Smar TV)
(1) 개념
SmarTV(Super-intelligent Multimedia Anytime-anywhere Realistic TV)는 고도화된 방송
망 및 방송ㆍ통신 연동망을 통하여 언제 어디서나 이용자의 취향과 요구에 따라 맞춤형 방송 서
비스를 능동적으로 실감 있게 이용할 수 있게 하는 차세대 지능형 방송이다.
이 기술은 이용자로 하여금 필요로 하는 컨텐츠를 쉽게 획득하고 가공하게 할 수 있는 지능
적인 방송기술로써 이용자가 원하는 지능형 방송 서비스에 최적화된 방송 전송기술, 방송ㆍ통신
망 연동기술, 지능형 방송 컨텐츠ㆍ서비스ㆍ단말기술 등 지능형 방송 전송ㆍ서비스 시스템 및
단말 기술개발을 통칭하여 일컫는다. 여기서 서비스라 함은 새로운 방송 서비스를 위하여 방송
시스템에서 제공하는 전송 프로토콜, 미들웨어, 컨텐츠 표현, 리턴채널 연동기술 등을 의미한다.
(2) 핵심기술
- 인프라 고도화 기술: 지상파, 위성, 케이블 등 고도화된 방송 전송기술 및 멀티미디어 방송ㆍ
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통신 융합형 서비스를 위한 방송망과 통신망ㆍ댁내망의 접속기술 등의 방송ㆍ통신망 연동
기술이다. 여기에는 실내ㆍ휴대수신을 위한 DTV 송수신 전송기술, MPEG-4 기반의 동영
상 전송을 위한 이동 멀티미디어 기술, 디지털 케이블TV 전송 기술, Ka대역 강우감쇠 보
상 적응형 위성방송을 위한 위성광대역 방송 기술 개발이 포함된다.
- 서비스 핵심 기술: MPEG 4/7 기반의 대화형 방송 컨텐츠 및 메타데이터 저작 기술, 데이
터방송 서버, 메타데이터 방송 서버 및 리턴채널 서버, 그리고 방송 컨텐츠 보호ㆍ관리 기
능을 포함한 지능형 방송 전송서버 기술, 다중 매체 접속, 지능형 방송처리 미들웨어 및
프로그램 다운로드에 의한 자동 업그레이드 기능을 갖는 방송단말 기술이 포함된다.
나. 상황 인식 서비스
홈네트워크 환경에서는 댁내의 모든 가전기기에 대한 관리뿐만 아니라 사용자의 필요와 의
도를 자동으로 인식하고 이에 해당하는 서비스를 제공하는 지능형 상황인식(Intelligent Context
Awareness) 기술이 필요하다. 이러한 지능형 상황인식시스템은 댁내에 설치된 각종 센서에서
취득된 멀티모달(Multi Modal) 정보(실내온도, 맥박, 체온, 뇌파, 얼굴 표정 등)를 종합하여 사용
자의 현재 감정상태를 파악하고, 현재 사용자가 가장 원하는 정보 서비스를 개인화 프로파일을
처리하여 알아낸다. 사용자에게 가장 적절한 서비스는 사용자가 현재 사용하고 있거나 가까이
위치한 정보가전기기를 통해서 제공되며 이러한 여러 가지 정보 가전기기에 적합하도록 순간적
으로 컨텐츠와 UI(User Interface)를 조절하는 기능을 수반한다[15]
얼굴표정인식이나 음성에 의한 감정인식에 대해 많은 관심이 모아지고 있지만, 이런 영상이
나 음성의 한계상황이 있는 곳에서는 실질적으로 인간의 생리적 상태를 기반으로 한 맥박 및 신
체온도의 변화를 감지하여 감정이나 스트레스 상태를 모니터링 하는 것이 좀더 안정성이 높은
것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 상황인식 및 개인화 기술은 인간과 컴퓨터 간의 정보의 단
순한 입출력뿐만 아니라 보다 지능적인 서비스나 감성적인 서비스가 가능하여져서 IT를 기반으
로 한 HT(Human Technology) 서비스가 가능하여지는 원천기술이 될 것이다.
지능형 단말
(그림 4) Smar TV 개념도
지능형 방송 시스템
지능형 방송서비스시스템
지능형 방송전송시스템 인터넷망
주간기술동향 통권 1327호 2007. 12. 19. ●
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이러한 인간중심의 디지털 환경을 구현하기 위한 기초 연구는 선진국의 연구 프로젝트를 중
심으로 이루어지고 있다. 미국은 MIT Media Lab.의 Digital Life Research Consortium을 중심
으로 인간의 의지나 선호도를 자동으로 파악하여 가전기기나 조명등에 이용할 수 있도록 연구를
하고 있으며, Georgia 공대에서는 FCE(Future Computing Environment) 그룹이 유사한 연구를
진행하고 있다.
다. Smart Dust
(1) 개념
IT 혁명의 패권 국가로서 미국은 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 관심이 높았을 뿐만 아니라 1990
년대부터 많은 연구 개발을 시작하였으며 현재 DARPA(Defense Adavanced Research Projects
Agency)은 대학 및 연구소에 막대한 자금을 지원하고 있다.
스마트 더스트란 먼지 크기의 매우 작은 센서들을 물리적인 공간에 먼지처럼 뿌려 주위의 온
도, 습도 등의 정보를 무선망으로 감지, 관리할 수 있는 기술이다. 이러한 스마트 더스트 내에는
센서 및 제어회로, 양방향 통신 모듈, 전원장치들이 내장되며, 현재의 초고집적 반도체 기술을
통해 모래알 크기로 작게 구현하는 것은 불가능하지 않다.
(2) 응용 분야
응용분야로는 NT(Nano Technology) 기술을 수반한 미래의 지능형 홈네트워킹에 이용할
뿐만 아니라 에너지 관리, 제품의 품질 관리 등에 이용할 수 있다. 이 시스템이 개발되면 제품
품질이나 유통 경로 관리에 일대 혁신을 가져올 것뿐만 아니라 정부의 주도하에 차세대 신성장
가정에서의 기온, 에너지 이용, 빛 또는 움직임을
감시하는 센서 위치
센서는 게이트웨이를 통한 데이터에 의해 어떤 형
태의 정보시스템으로도 통합이 용이
센서는 자동으로 네트워크를 형성, 최적 경로를 따
라 데이터 송수신
게이트웨이 컨트롤시스템
(그림 5) 스마트 더스트 기술의 응용
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동력 중의 하나로 지능형 홈 산업에 이 서비스가 강력히 추천 될 것으로 기대된다.
그러나 아직까지 산업 영역의 이론적인 아이디어에서 크게 벗어나지 못한 기술이라 할 수 있
으며, 따라서 사이클에 진입한 지 얼마되지 않는 미래 기술로 향후 10 년 안에 확산 적용될 것
으로 예측하고 있다.
7. 결언
세계 각국은 언제, 어디서나 모든 사물이 네트워크에 연결되는 유비쿼터스 사회를 실현하기
위해 네트워크 인프라를 조기에 구축하는 사업을 주요 전략으로 추진하고 있다. 홈네트워크 산
업은 가전제품뿐만 아니라 컨텐츠, 통신, 방송, 건설부문까지 어우르는 대표적인 기술융합 산업
이다. 2007년도 세계 홈네트워크 시장규모는 약 100조 원에 이를 것으로 시장조사 전문기관들
이 전망하고 있다.
현재 국내에서는 네트워크를 이용하여 가전기기를 제어하는 홈네트워크를 중심으로 하는 오
토메이션 기술에 대한 시범 서비스가 신규 건축 아파트, 주상 복합단지를 중심으로 활발하게 진
행중에 있으며, 더 나아가 기업과 학교를 중심으로 단순히 휴식을 취하는 주거공간이 아닌 사람
의 만족도를 최대한 높여줄 수 있는 건강, 오락, 교육 등의 서비스를 상황에 맞게 자동으로 제공
하여 줄 수 있는 스마트 홈네트워킹에 대한 연구가 활발히 진행중에 있다.
그러므로 지능형 홈네트워크 산업의 지속적인 육성으로 인해 전자, 통신, 방송, 건설 등 다양
한 분야가 상호 결합되어 시너지 효과를 창출하고 매년 수요가 크게 성장할 것으로 전망한다.
<참 고 문 헌>
[1] 김창환, “유선 홈네트워크기술동향,” 전자부품연구원 전자정보센터 2003. 12.
[2] 최원정, “홈네트워크 시범 서비스,” 방송과 기술, Vol.105, 2004. 9.
[3] 장영민 외 1인, “홈네트워크 기술 고찰,” Telecommunications Review, Apr. 2004, pp.151-163.
[4] 정회삼 외 2 인, “초저전력 home network 시스템에 적합한 Bluetooth 의 송수신기 구조,”
Telecommunications. Review, Apr. 2004, pp.260-269.
[5] http://www.kmobile.co.kr
[6] 고현봉 외 2인, “RFID 표준화동향,” Telecommunications Review, Apr. 2005, pp.244-256.
[7] http://www.koit.co.kr/news
[8] 이형수ㆍ신철호, “UWB 기술정의 및 특성,” 한국전자파학회지, 한국전자파학회, 제13권 3호, 2002. 7.
[9] 김인환ㆍ최문영, “UWB 표준 및 응용모델,” TTA저널, 제88호, 2003년. 8월
[10] 전자신문(http://www.etnews.co.kr)
주간기술동향 통권 1327호 2007. 12. 19. ●
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[11] “지능형 홈네트워크 국제 표준화 로드맵,” 전자부품연구원.
[12] 임영이, “홈게이트웨이 기술 및 시장동향,” 정보통신진흥연구원, 2001. 4.
[13] 전대식, “Homenetwork Middleware 보안기술 동향 및 업체 동향,” 전자부품연구원 전자정보센터,
2004. 11.
[14] 전호인, “차세대 성장 동력을 위한 홈네트워킹 기술의 발전 방안과 대응과제,” Telecommunications
Review, Jan. 2004, pp.137-169.
[15] 김재호 외 1인, “상황인식 서비스 기술 연구 동향,” ITA, 2004. 12. pp.1-15.
