정보가전과 홈 네트워크 순천향대학교 정보기술공학부 이상정

정보가전 소개

정보가전이란? 가전 기술과 정보통신 기술의 융합 목표 : 네트워크화 된 가정을 추구 구성 : 가전 기술과 정보통신 기술의 융합 목표 : 네트워크화 된 가정을 추구 구성 : 정보기기 (PC, Notebook PC, Printer, PDA, PSTN, 영상전화, FAX, 게임기, Digital STB) A/V 기기 (Audio,TV, VTR, DVD, Digital Camera, 디지털 캠코더) 가전기기 (냉장고, 세탁기, 전자레인지) 등을 유.무선 네트워크로 연결하고 통제 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 3

정보가전 응용 예 인터넷 냉장고 : 디지털 TV + VTR : 웹 오븐 : 원격 서비스 : 직장에서 냉장고 음식의 재고를 점검하고 슈퍼로 주문함 디지털 TV + VTR : 직장 야근시, 인터넷으로 원하는 TV프로를 예약 녹화 웹 오븐 : 인터넷 검색을 통하여 요리 정보를 전송 받아서 요리함 원격 서비스 : 원격교육, 홈 쇼핑, 건강검진, 원격검침, web based home security Home theater, Home automation (가정 내 기기들의 원격 조작) 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 4

홈 네트워크 아키텍처 및 표준 기반망

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홈 네트워크 구성 요소 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 7

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Home PNA Home PNA Spec 1.0(최대 1Mbps), 1999.3. 표준화 주도 기관 주요 기능 상용화 현황: 3Com, Tut Systems, 삼성을 포함한 11개 업체가 1998년6월 표준그룹 (Home Phoneline Networking Alliance) 형성 주요 기능 기존 전화선 상에서 PC와 주변장치를 1 Mbps 로 연결 Tut 시스템의 특허 기술 전화회선을 이용한 1Mbps Ethernet Time Modulation Time Coding 단점 : 전화 포트가 없는 곳에서는 접속이 어려움 상용화 현황: Tut 사 : ‘99년에 1Mbps 상용 시제품 출시(PCI Card : 49.95$) 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 9

IEEE 1394 표준화 주도 기관 : Apple 및 Texas Instrument 주요 기능 및 특징 상용화 현황: 100 ~ 400 Mbps로 최대 63개의 주변장치를 연결하는 Serial Bus Interface 규격 디바이스간 최대거리, 최대 노드 수 : 4.5m, 63개 장점 : 단일망으로 연결, 동기/비동기 전송 지원, 쌍방향통신, Hot-Plugging, PnP, No Terminator, Thin cable 표준화 현황: IEEE1394(1995.12.), IEEE1394a, IEEE1394b (2000년 중순), IEEE1394.1 (표준화 진행 중) 상용화 현황: Microsoft : Windows98과 NT5.0에 적용 인텔 : IEEE1394를 채택한 메인 보드 개발 JVC, 소니 : IEEE1394용 DVD 개발 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 10

PLC (Power Line Communication) 표준 주도 기관, 시기 CEA(미 가전협의회) : 소니, 톰슨 등 500여 업체 참여 HPPLA(Home Plug Power Line Alliance) 시스코, 인텔, 모토롤라 등 13개 업체 표준 X.10의 주요 기능 전력선 통신 모뎀을 사용하여 오디오, 비디오 등 가전제품 간 5~10 Mbps 데이터 전송 가능 상용화 현황: 인터넷 전력선 통신기술 : 5년 내 상용화 예상 기인 텔레콤 : 4년 내 10Mbps급 전력선통신기술 개발예정 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 11

Bluetooth 표준화 현황, 시기 : Bluetooth v1.0b, 1999.12.6. 표준 주도 : Ericsson, Bluetooth SIG내 1,300여 기업 주요 기능 : 근거리 무선 데이터 통신의 새로운 세계표준 무선 면허가 필요 없는 2.4GHz(ISM대역)를 사용 1Mbps 전송속도, 10m내 각종 단말기 무선 접속 낮은 소비전력(대기 : 0.3 mA, 데이터 교환 : 30 mA) 9 x 9mm 칩에 극소형 라디오 수신기 장착 (chip당 5$) IrDA 등 기존 규격과 호환성, Open License (No Royalty) 상용화 현황: Ericsson등 : PDA, Notebook PC, 휴대폰, 디지털카메라 Microsoft : SIG 참여,OS에 Bluetooth Device Driver 인텔 : Bluetooth의 H/W 및 S/W 지원 Bluetooth용 내장형 안테나 및 Middleware Chip 개발 중 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 12

기타 무선 표준 IEEE 802.11 Home RF 워크 그룹 IrDA 무선 LAN 프로토콜 기반, 5.5~11Mbps, 50 m IEEE 802.11 MAC을 보완하여 음성 트래픽을 추가 Home RF 워크 그룹 SWAP(Shared Wireless Access protocol) V1.1(’99.6) HP, IBM, Intel, Microsoft, Motorola 등이 참가 2.4GHz대역으로 127개까지 기기 연결, 50 m 전송속도 : 1 ~ 2Mbps, 접속기기 수에 따라 속도 감소 IrDA IrDA (Infrared Data Association) v1.3 적외선 이용, 현재 4Mbps, 16Mbps 개발 중 5000만개 이상 설치된, 검증된 무선 접속 방식 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 13

홈 네트워크 미들웨어

미들웨어 하드웨어나 운영체제에 무관하게 홈 네트워크에 연결되는 기기들을 기능적으로 연결 구성하고 관리하며 제어할 수 있는 기반을 제공하는 소프트웨어 홈 네트워크 매체 및 기기의 다양성 설치의 간편성 제어 및 관리 편리성 표준 미들웨어 Jini Havi UPnP 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 15

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Jini 표준 제안 기관 : 선 마이크로 시스템즈 기능 및 장단점 : Java 를 기반으로 하여, 다양한 방식 (LAN, xDSL, 모뎀, 전력선, 무선 등)으로 망에 접속된 가정 내 디지털 장비나 소프트웨어를 동적으로 상호 작용토록 하게 하는 기술 장점 : 분산 네트워크 기술로서 디지털 장치들을 하드웨어 종류에 구애 받지 않고 네트워크에 바로 접속시킴. Jini 와 HAVi 간 상호운용성 보장으로, HAVi 진영에서는 S/W 플랫폼으로 Jini를 지지함. 단점 : 연결되는 가전제품도 Jini기술을 적용하여야 함. 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 17

HAVi (Home Audio Video interoperability) 표준 주도 기관 : 소니, 필립스 등 AV 제작사들 외 23개사 주요 기능 홈 네트워크에 연결된 다양한 벤더의 디지털 오디오 및 비디오 장치간의 상호기능성을 제공하는 표준 통신 미디어로 IEEE1394를 사용하며, 영상데이터 및 음성 데이터의 제어를 위한 홈 네트워킹 미들웨어 장점 다른 HAVi 디바이스의 기능을 사용하고 탐지할 수 있으므로, 다른 방에 있는 오디오나 비디오 조작도 가능 HAVi 는 사실상의 AV 네트워크 표준이 될 전망임. 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 18

UPnP (Universal Plug and Play) 표준 추진 업체 : 마이크로소프트, 컴팩, 인텔 등 표준 지지 업체 : NEC, Fujitsu 등 PC 관련 제조업체들 주요 기능 : 기존의 P&P 기능을 네트워크에서도 제공키 위하여 PC를 중심으로 가정 내 각종 가전기기를 제어함 네트워크 접속 기기 간에 데이터를 공유하는 기능을 제공 모든 인터페이스(ISA, PCI, VESA, USB등) 및 모든 네트워크 (IP등)를 지원하며, 모든 네트워크 프로토콜 (Ethernet, Home RF, Home PNA 등) 에서도 적용 윈도98에 탑재되며 윈2000 부터 본격 지원 UPnP의 회선으로는 IEEE1394, USB 및 전화선을 고려 중 HAVi와 Jini에 대항하는 그룹. 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 19

홈 게이트웨이

홈 게이트웨이 가입자 망(외부 광역망)과 홈 네트워크을 상호접속 중재하는 장치 주요 기능 Bridge function : Home LAN-WAN 간 Route 제공 Security : filtering, encryption 트래픽 분리, 주소 변경, IP 분배 인터넷 공유, 프로토콜 변환, 미디어 Rerouting 에너지 관리, home automation, 원격 검침 등 자동 Plug & Play 기능 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 21

OSGi (Open Services Gateway initiatives) 참여 기관 : SUN, HP, GTE, AMD, FT, Cisco등 48개 주요 기능 : 가정 내 Gateway에 대한 해법을 제공 WAN-LAN 장비 상에서 여러 서비스를 제공하는 공개 표준들을 제정하고, 표준에 따른 제품 및 서비스의 수요를 촉진시킴 플랫폼 및 응용에 독립적으로 구성 다양한 수준의 security function을 수용 여러 Local 망 기술 및 표준을 적용 IEEE1394, Bluetooth, HomePNA, HAVi 등 여러 Device Access 기술 및 표준을 적용 UPnP 및 Jini 를 device access API로 적용 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 22

홈 네트워크와 SIP

홈 네트워크상의 장치간 통신 필수적 요소 대부분의 기술들이 둘 중 하나만 만족 집밖에서 홈 네트워크로의 접속 기술은 시작 단계 홈 네트워크상의 장치간 통신 필수적 요소 장치의 위치와 식별 디바이스간의 통신 할 수 있는 기술 대부분의 기술들이 둘 중 하나만 만족 위치 식별 기술 SLP, Salutation 등 디바이스간 통신 기술 HAVi, JINI, UPnP 등 집밖에서 홈 네트워크로의 접속 기술은 시작 단계 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 24

외부 접속 요구사항 보안(Security) 인증(Authentication) 신뢰성(Reliability) 확장성(Scaling) 프로토콜 독립성(Protocol Independence) 이름명명과 위치(Naming and Location) 홈 네트워크 밖에서 해당 장치를 정확히 찾을 수 있는 이름과 위치 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 25

SIP 적용 OSGi(Open Services Gateway Initiative) SIP는 요구사항을 모두 충족 시킴 외부 접속을 위한 요구사항 해결에 근접한 기술 아직 모든 요구사항을 충족시켜주지 못함 SIP는 요구사항을 모두 충족 시킴 단 이름명명 시에 SIP 기본 형태를 따라야 함 예) boiler.kitchen@home.net 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 26

인터넷 정보가전 구성도 SIP Proxy(RGW)는 홈 서버에 위치하여 외부 네트워크를 연결시켜 주는 게이트웨이 역할 수행 방화벽이나 NAT 절차 수행 Location Database는 홈 네트워크 안에 있는 정보가전들의 정보 관리 SIP Proxy는 location database와 연동하여 이름매핑과 보안 절차 수행 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 27

SIP의 동작 홈 네트워크 안의 UA(User Agent) SIP Proxy의 요청에 따라 IP기반의 정보가전을 직접 제어 다른 프로토콜 기반의 기기는 해당 제어 유닛에 요청을 전달하여 정보가전을 제어 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 28

홈 네트워크 전망

홈네트워크 상용화 문제점 표준화(standardization) 다양한 서비스의 가능(seamless) 게이트웨이에서의 보안(security) 기존가전기기와의 연결(interworking) Application 개발 지원(user interface) 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 30

홈 네트워크 전망 정보가전 시장 관련 산업 Analog(백색가전)  Digital(인터넷 정보가전) Global Digital Convergence 2002년 : 40억$, 년85% 성장(미국), 153억$ (세계) 2005년 : 정보가전 제품 및 기술의 본격 상용화 관련 산업 가전업계 / 디지털 TV 방송 컴퓨터 / S/W /유무선 통신/ 인터넷 서비스 / 부품 건설 / 전기 / 가스 업체 등 순천향대학교 정보기술공학부 이 상 정 31