[논문 리뷰] A Mobile Application for Smart House Remote Control System

Amir Rajabzadeh, Ali Reza Manashty외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 09. 29.

IoT-based Smart Home Systems인용 수 15

한 줄 요약

이 논문은 Windows Mobile 플랫폼을 사용하여 스마트 홈을 원격으로 제어할 수 있는 모바일 애플리케이션을 제안하며, 중앙 서버와의 안정적이고 보안적인 GPRS 및 SMS 연결을 가능하게 한다. 시스템은 실시간 장치 상태 표시 기능이 있는 상호작용 가능한 상단 시점 주택 지도, 규칙 기반 자동화, 스케줄링된 작업 관리 기능을 갖추고 있으며, 구현 가능한 통합 스마트 홈 시스템으로의 실질적 발걸음이다.

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.

연구 동기 및 목표

• 현대적인 모바일 기술을 활용하여 스마트 홈 시스템을 원격으로 안전하게 제어할 수 있는 모바일 애플리케이션을 설계하는 것.
• 실시간 주택 상태 시각화 문제를 해결하기 위해 동적 장치 아이콘을 갖춘 상호작용 가능한 상단 시점 지도를 제공하는 것.
• 향상된 홈 시스템 관리를 위해 작업 스케줄링 및 규칙 기반 자동화 기능을 구현하는 것.
• GPRS 및 SMS 프로토콜을 사용하여 모바일 클라이언트와 서버 간의 신뢰성 있는 통신을 확보하는 것.
• 일반 주거 환경에 배포 가능한 데스크탑 기반의 통합 가능하고 확장 가능한 시스템 아키텍처를 개발하는 것.

제안 방법

• 시스템은 모바일 애플리케이션이 GPRS 및 SMS를 통해 데이터 전송을 위해 중앙 서버와 통신하는 클라이언트-서버 아키텍처를 사용한다.
• 모바일 앱과 서버 간의 상호작용 흐름을 모델링하기 위해 순서도를 사용하여 안정적이고 효율적인 데이터 교환을 보장한다.
• 앱 내의 상호작용 가능한 상단 시점 지도를 통해 주택 레이아웃을 시각화하고, 실시간 모니터링을 위한 사전 정의된 아이콘을 사용해 장치 상태를 표시한다.
• 사용자가 정의한 조건에 따라 장치 작동을 자동화하기 위해 규칙 기반 논리 및 스케줄링 기능을 애플리케이션에 구현한다.
• 시스템은 Windows Mobile 플랫폼에 특별히 개발되어 있으며, 이는 기존의 모바일 배포 인프라를 활용한다.
• 특히 모바일 인터넷 및 SMS 기반의 통신 채널에 대해 보안성과 신뢰성을 설계 단계에서 우선시하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 다수의 스마트 홈 서브시스템을 실시간으로 효율적이고 안전하게 제어할 수 있는가?
• RQ2 사용자 인터페이스 상호작용을 향상시키기 위해 어떤 설계 패턴과 시각화 기법이 유용한가?
• RQ3 규칙 기반 자동화 및 작업 스케줄링은 어떻게 효과적으로 모바일 기반 스마트 홈 제어 시스템에 통합될 수 있는가?
• RQ4 어떤 통신 프로토콜(GPRS/SMS)이 모바일 스마트 홈 애플리케이션에서 연결성을 유지하는 데 유용한가?
• RQ5 다양한 스마트 홈 기능을 하나의 확장 가능한 모바일 인터페이스로 통합하기 위해 필요한 아키텍처 구성 요소는 무엇인가?

주요 결과

• 모바일 애플리케이션이 GPRS 및 SMS를 통해 안정적이고 실시간으로 스마트 홈 장치를 원격 제어할 수 있음을 성공적으로 입증하였다.
• 동적 아이콘을 갖춘 상호작용 가능한 상단 시점 지도가 주택 전역의 장치 상태를 직관적이고 효과적으로 시각화하는 데 기여하였다.
• 규칙 기반 자동화 및 스케줄링된 작업 관리 기능이 성공적으로 구현되어 사용자가 원격으로 장치 동작을 정의하고 관리할 수 있게 되었다.
• 시스템은 일반 주거 환경에 배포 가능한 것으로 입증되었으며, 통합 제어 솔루션을 제공한다.
• Windows Mobile 플랫폼을 사용함으로써 기존의 모바일 인프라를 활용하여 실현 가능한 구현이 가능했으며, 신뢰성 있는 연결성을 확보할 수 있었다.