[論文レビュー] Controlling and securing a Digital Home using Multiple Sensor Based Perception system Integrated with Mobile and Voice technology

Avishek Ahmed, Tanvir Ahmed+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 24, 2012

IoT-based Smart Home Systems参考文献 6被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、複数のセンサー、モバイル、音声技術を統合して、遠隔操作と強化されたセキュリティを可能にする低コストのデジタルホームシステムを提示する。音声コマンド、GPRS、Webアクセス、および不正侵入時の自動アラートと画像撮影を組み合わせることで、一般大衆が手頃な価格でスマートホーム自動化を享受できるようになる。

ABSTRACT

Fully controlled digital home had always been considered as a luxury of rich people because of excessive cost to install the system. It is now within the reach of mass people with lots of inexpensive cool features. In this paper we have designed and developed a very low cost, efficient and reliable Digital home system. Fully Controlled Digital Home is no more a Luxury. Our proposed system made it affordable. We built a low-cost feature-rich Digital Home System (DHS). Digital Home System is combination of automated services i.e. Electronic Device Controller, IR Security System, Web Desktop, Remote Video Surveillance System and Virtual Mobile by which we can control our home by avoiding old manual processes e.g. our physical presence at home is optional. The System provides some of the modern luxury & security features to us. Now we can control Light, fan, AC or any electronic devices by voice command, Blue-tooth, GPRS or Website. To control the system remotely, GPRS connectivity is added. We can also monitor our home from remote area by using Remote Video Surveillance System. This enables live video into mobile device of the digital home. Moreover, we can also access our PC and do the necessary tasks from any internet enabled computer in the world by using Web Desktop which is specially built for this purpose. Furthermore, access of unauthorized person in the home will be notified by SMS & store the image of the person and also generate a voice alarm. So that ensures the security of our valuable things. Also we can identify and monitor the location of our valuable assets e.g. precious metals remotely. Finally, Virtual mobile application is a Universal mobile Driver by which we can exactly perform some same task e.g. Remote call, Phone book access, SMS read-write of our mobile device from our new invented computer's virtual mobile.

研究の動機と目的

• 広範なアクセスが可能となる低コストで信頼性が高く、機能豊富なデジタルホームシステムの開発。
• 物理的な存在に依存しないように、モバイル、Web、または音声によるホームデバイスの遠隔制御を可能にする。
• 即時の侵入検知、SMSアラート、画像撮影、音声アラームを活用した、ホームセキュリティの強化。
• ホームPCへのリモートアクセスおよび仮想モバイル機能を可能にし、シームレスなデバイス管理を実現。
• 複数のセンシングおよび通信技術を統合した、統一的で低コストなスマートホームソリューションの構築。

提案手法

• リアルタイムで環境およびセキュリティ状態を監視するためのマルチセンサー感知システムを導入。
• 照明、扇風機、エアコン、その他の電子デバイスの手を離した制御を可能にする音声コマンド認識を統合。
• GPRSを活用してリモート接続を実現し、インターネット接続可能な任意のデバイスから制御および監視を可能に。
• Webベースのデスクトップインターフェースを実装し、ユーザーがリモートで自宅のPCにアクセスおよび操作できるように。
• スマートフォンにライブビデオストリーミングを可能にし、継続的なリモート監視を実現。
• 電話通話、SMS、連絡先の管理といったコアなモバイル機能をリモートコンピュータ上で再現する仮想モバイルアプリケーションを開発。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高価な特許技術に依存せずに、完全な自動化とセキュリティを実現する低コストのデジタルホームシステムをどのように設計できるか？
• RQ2 センサーによる感知、モバイル、音声技術のどの組み合わせが、ホームシステムの信頼性の高い遠隔制御および監視を可能にするか？
• RQ3 画像撮影とSMS通知を活用して、コスト効率の良い即時の侵入検知とアラートをどのように実装できるか？
• RQ4 統一された仮想インターフェースを通じて、ホームPCおよびモバイルデバイスへのリモートアクセスはどの程度達成可能か？
• RQ5 音声、モバイル、Webといった複数の制御および監視モダリティを、1つのスケーラブルなデジタルホームプラットフォームに統合する可能性はどの程度か？

主な発見

• 提案されたシステムにより、音声、Bluetooth、GPRS、Webインターフェースを通じた家電の遠隔制御が成功裏に実現され、物理的立ち合いに依存する必要が軽減された。
• 不正侵入者を撮影し、即座にSMSアラートを送信することで、侵入検知が効果的に実現された。
• スマートフォンにライブビデオストリーミングが成功裏に実装され、即時のリモート監視能力が確保された。
• 仮想モバイルアプリケーションにより、ユーザーがコンピュータ上でリモート通話、連絡先のアクセス、SMSの管理が可能になり、使いやすさが向上した。
• 本システムにより、市販部品を活用して、機能豊富で安全かつ完全に自動化されたデジタルホームが低コストで構築可能であることが実証された。
• 複数の通信およびセンシング技術を1つのプラットフォームに統合することが、大規模市場への展開においても実現可能で信頼性が高いことが示された。