[論文レビュー] A Mobile Application for Smart House Remote Control System

Amir Rajabzadeh, Ali Reza Manashty+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 29, 2010

IoT-based Smart Home Systems被引用数 15

ひとこと要約

本論文では、Windows Mobileプラットフォームを用いたスマートホームのリモート制御を可能にするモバイルアプリケーションを提案している。このシステムは、中央サーバーとの安全なGPRSおよびSMS接続を実現しており、リアルタイムデバイスステータスインジケータを備えたインタラクティブな上部ビュー型住宅マップ、ルールベースの自動化、スケジュールされたタスク管理を特徴としており、実用的で統合されたスマートホームシステムへの一歩を踏み出している。

ABSTRACT

At the start of the second decade of 21th century, the time has come to make the Smart Houses a reality for regular use. The different parts of a Smart House are researched but there are still distances from an applicable system, using the modern technology. In this paper we present an overview of the Smart House subsystems necessary for controlling the house using a mobile application efficiently and securely. The sequence diagram of the mobile application connecting to the server application and also the use-cases possible are presented. The challenges faced in designing the mobile application and illustrating the updated house top plane view in that application, are discussed and solutions are adapted for it. Finally the designed mobile application was implemented and the important sections of it were described, such as the interactive house top view map which indicates the status of the devices using predefined icons. The facilities to manage the scheduled tasks and defined rules are also implemented in this mobile application that was developed for use in Windows Mobile platform. This application has the capability of connecting to the main server using GPRS mobile internet and SMS. This system is expected to be an important step towards a unified system structure that can be used efficiently in near future regular houses.

研究の動機と目的

• モダンなモバイル技術を活用して、スマートホームシステムをリモートかつ安全に制御できるモバイルアプリケーションの設計を目的とする。
• 動的でインタラクティブな上部ビュー型マップと、動的なデバイスアイコンを用いたリアルタイムの家屋状態可視化により、家屋状態の可視化における課題を解決することを目的とする。
• 強化されたホームシステム管理を実現するため、タスクスケジューリングおよびルールベースの自動化を実装することを目的とする。
• GPRSおよびSMSプロトコルを用いて、モバイルクライアントとサーバー間の信頼性の高い通信を確保することを目的とする。
• 一般住宅環境への展開に適した、統合的かつスケーラブルなシステムアーキテクチャの開発を目的とする。

提案手法

• システムはクライアント・サーバー・アーキテクチャを採用しており、モバイルアプリケーションがGPRSおよびSMSを介して中央サーバーとデータ送信を行う。
• シーケンス図を用いて、モバイルアプリとサーバー間の相互作用フローをモデル化し、安全かつ効率的なデータ交換を保証する。
• アプリ内に統合されたインタラクティブな上部ビュー型マップが、住宅のレイアウトを可視化し、リアルタイム監視のための事前定義済みアイコンを用いてデバイスステータスを表示する。
• アプリケーションは、ユーザーが定義した条件に基づきデバイス操作を自動化するためのルールベース論理およびスケジューリング機能を実装している。
• 本システムは、モバイル展開のための既存インfraを活用できるように、Windows Mobileプラットフォームに特化して開発された。
• 特にモバイルインターネットおよびSMSベースの通信チャネルにおいて、セキュリティと信頼性を設計段階で最優先事項とした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 モバイルアプリケーションは、どのようにして複数のスマートホームサブシステムをリアルタイムで効率的かつ安全に制御できるか？
• RQ2 ユーザーのスマートホームリモートインターフェースとのインタラクションを向上させるために、どのようなデザインパターンと可視化技術が有効か？
• RQ3 ルールベースの自動化とタスクスケジューリングは、どのようにしてモバイルベースのスマートホーム制御システムに効果的に統合できるか？
• RQ4 GPRS/SMSプロトコルは、モバイルスマートホームアプリケーションにおける接続維持に実用的か？
• RQ5 分散したスマートホーム機能を1つのスケーラブルなモバイルインターフェースに統合するために、どのようなアーキテクチャ的コンponentsが必要か？

主な発見

• モバイルアプリケーションは、GPRSおよびSMSを用いた安全でリアルタイムのインターフェースにより、スマートホームデバイスのリモート制御を成功裏に実現した。
• 動的なアイコンを備えたインタラクティブな上部ビュー型マップは、家屋全体にわたるデバイスステータスの直感的で効果的な可視化を提供した。
• ルールベースの自動化およびスケジュールされたタスク管理は、ユーザーがリモートでデバイスの動作を定義および管理できるようにして、成功裏に実装された。
• 本システムは、一般住宅環境への展開が可能であることを示しており、統合的制御ソリューションを提供している。
• Windows Mobileをプラットフォームとして採用したことで、既存のモバイルインfraを活用した実用的実装が可能となり、信頼性の高い接続性が確保された。