생활 속의 정보기술

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Smart Home

생활 속의 정보기술

5 주차

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Smart Home 개념

♥ 정의

♦ 주거환경에 정보통신기술을 융합하여 공간과 기기의 제약없이

폭넓고 다양한 정보와 서비스를 제공함으로써 경제적 편익, 건강과 복지 증진, 안전한 생활이 가능하도록 하여 삶의 질을 한층 더 높게 만들어주는 인간 중심적인 주거생활 공간

자료원: 한국스마트홈산업협회

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Smart Home 개념

♥ 특성

♦ Smart Home 산업은 통신, 방송, 가전, 건설, 콘텐츠 등 다양한 분야가 융합된 복합 산업

♦ 산업간 파급효과가 큰 가치사슬을 통해 지속적으로 부가가치를 창출할 수 있는 성장산업임

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Smart Home 비전

♥ 다양한 IT 기술을 활용하여 다양한 서비스를 가정에

제공함으로써 편리하고 안전하며 즐겁고 경제적인 가정 생활을 가능하게 함

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스마트 홈 구성도

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스마트 홈 서비스

분류 개요 유형

홈엔터테인먼트 서비스

영화,mp3,HDTV등 외부에서 전송된 고품질 멀 티미디어 데이터를 가정 내 유부선 홈네트워크 에 연결되어 있는 오디오/비디오 기기로 볼 수 있게 하거나 가정내 컨텐츠를 외부에서 볼 수 있 게 해주는 서비스

HDTV 급 방송 유무선 스트리 밍, VoD, 게임

홈데이터 서비스

컴퓨터와 컴퓨터, 컴퓨터와 프린터, 스캐너 등의 주변기기를 연결하여 데이터 교환과 동시에 인 터넷 접속이 가능하게 하는 서비스

전자메일, 인 터넷 검색, 홈 쇼핑, 전자정 부, 인터넷 앨 범, 파일 공유 홈오토메이션

서비스

가정 내 가전기기, 센서 조명 등을 PDA, 휴대폰 으로 집안이나 집밖에서 기기와 집안의 상태를 감시하고 제어할 수 있는 서비스

원격제어, 홈 시큐리티, 방 범방재, 에너 지 관리

헬스케어 서비스

외부 의료기관과 연결하여 의료기기나 생체정보 센서를 이용하여 사용자의 건강상태를 원격에서 검진하고 위급상황을 통고하는 서비스

원격진료, 실 버케어, 응급 구난

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스마트 홈 서비스 발전 전망

출처: vision of smart home, GSMA , 2011

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스마트 홈 산업 가치 사슬

스마트 홈 산업 참여 기업

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스마트 홈 서비스 제공업체

출처: Morgan Stanley, 스마트홈 산업의 최근 해외 동향과 향후 과제, 동향과 전망 : 방송·통신·전파 통권 제65호 (2013. 08)

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세계 시장규모예측

전 세계 스마트 홈 시장규모는 2012년 21.8억 달러에서 2017년 71.8억 달러로 성장할 것으로 전망

<전 세계 스마트홈 시장 전망(2012-2017)>

출처: Strategy Analytics(2013.1)

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국내 시장규모예측

출처: 한국스마트홈산업협회, 2013. 7, 전자신문, 2012.08.06

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국내 시장규모예측

출처: 한국스마트홈산업협회(2013.4)

시장구분 2012 2013 2014 2015 2016 스마트 그린 홈 3,503 3,745 4,120 4,944 7,415

스마트TV 35,447 40,043 49,154 73,731 141,275 스마트 융합 가전 12,020 14,536 18,124 22,350 28,846

스마트 홈 부품 소재 3,097 3,317 3,616 4,339 4,989

스마트 홈 전체 시장 56,067 61,641 75,014 105,364 182,525

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스마트홈 기술 범위

중분류(1단계) 소분류 관련 요소기술

홈 플랫폼

홈서버/

게이트웨이

콘텐츠 처리∙관리∙스트리밍 기술 이종 서비스 연동 기술

사용자 인증∙보안 기술 홈 서비스 프레임워크 기술

홈 미들웨어

홈 자원 구성∙관리 및 상황인지 기술 장애 처리(수집,분석,처리) 기술

홈 서비스 플랫폼 기술 정보가전간 상호연동 기술

감성기반 객체(기기, 사물, 콘텐츠, 사람)간 협업 기술

망간 연동 기술자 이종망(액세스망, 댁내망 등) 정합 기술 외부 서버(단지, 사업자 등)와 연동 기술 원격 홈 유지보수 및 단지관리 기술

유무선 홈네트워킹

유선 홈네트워킹

저속/고속 유선 모뎀(전력성, 전화선, RS-486, 이더넷 등) 기술

노이즈 제거 및 필터링 기술

무선 홈네트워킹

저속 무선 모뎀(Zigbee, Bluetooth, Binary-CDMA, VLC 등) 기술 고속 무선 모뎀(UWB, mmWave, WLAN 등)기술

무선 위치 인식 및 주파수 간섭 회피 기술 Power-Aware Mesh 네트워킹 기술

유무선 연동 기술

이종 응용 프로토콜 추상화 기술 이종 연동 브릿지/Femtocell AP 기술 이종 네트워크 프로토콜 변환 기술 QoS 보장/대역폭 가상화 기술

지능형 융합정보가전

융합정보가전 서비스 기술

융합정보가전 미들웨어(홈네트워크연동, 자가치유 등)기술 홈 컨버전스 미디어 가상 화 기술

맞춤형 케어(건강)가전 기술 맞춤형 디지털 광고 기술

감성융합 상황인지 기술

홈 센서 네터워킹 기술 상황∙감성정보 센싱 기술

감성융합 상황인식 기술

고실감 사용자 인터랙션 기술

고차원(3D, 4D, 가상세계) 사용자 인터렉션 기술

오감융합 사용자 인터랙션 기술 UX(User eXperience) 기술

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스마트홈 기술 범위

중분류 (1단계) 소분류 관련 요소 기술

그린홈 기술

그린홈관리 기술

에너지 인지, 프로파일링, 예측 기술 에너지 제어/관리 프로토콜 기술

그린 홈 환경 관리 기술

그린홈 네트워크 기술

마이크로 에너지 라우팅 기술

환경/에너지 정보를 위한 멀티 포인트 무선 네트워크 기술

가정용 스마트 그리드 연동 기술

가정용 신재생 에너지 생산/저장 및 전력망 연계 기술 수용가 중심의 스마트 DR(Demand Response) 서비스 기술

그린 홈 DC 전력 관리 및 제어 기술

전기 자동차(EV) 에너지/인포메이션 인터페이스 기술

3D서비스 플랫폼

3D 디스플레이 기술

무안경식 Display 기술 휴먼팩터 제어기술

3D 콘텐츠 기술

3D영상 편집 및 제작 기술 3D 다중포맷 변환기술 3D 가상현실/증강현실 융합 기술

홀로그램 기술

컴퓨터 형성 홀로그램(CGH) 기술 홀로그래픽 스크린 기술 파노라마 홀로그램 합성기술

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스마트홈 기술 개발 현황

구분 현재 기술(~에서) 개발 방향(~로)

홈 플랫폼

홈서버/

게이트워이

• 통방 융합 홈서버에서

• 멀티미디어 중심 서비스에서

• 동일 도메인 서비스에서

• 실감미디어 서비스에서

• 지능형/인터랙티브한 에이전트로

• 오감융합형 멀티모달로

• 고차원(3/4D/가상세계) 사용자 인터페이스로

홈 미들웨어

• 동종 홈네트워크간 상호연동에서

• 홈네트워크 자원별 자동구성관리에서

• 제한된 범위의 상황인식에서

• 홈네트워크 장애 처리가 되지않는 환경에서

• 기기중심의 관리에서

• 이종 홈네트워크간 상호연동으로

• 홈네트워크 자원 통합 자율구성 및 협업으로

• 의미와 감성을 고려한 상황인지로

• 홈네트워크 장애를 스스로 처리하는 환경으로

• 기기와 건축정보를 통합한 관리로 망간

연도 기술

• 동일 사업자간 연동에서

• Off-Line 기반의 유지보수에서

• 이종 사업자간 연동으로

• 원격에서 On-Line 유지보수로

유무선 홈 네트 워킹

유선 홈네트워킹

•RS-485 중심의 저속에서

• 전력선의 제한된 노이즈 제거에서

• 전력선, 이더넷, 케이블 중심으로 고속으로

• 전력선의 노이즈-Free 환경으로

무선 홈네으퉈킹

• 1M이하, 480Mbps급 WPAN에서

• 1M급 이내 위치 인식에서

• 수동적인 주파수 간섭 회피에서

• 공급자 중심 네트워크에서

• Infra 모드 통신 중심에서

• 저전력, Gbps급이상 WPAN으로

• 수cm급 위치인식으로

• 동적인 주파수 간섭 회피로

• 사용자 중심 네트워크로

• Mesh 네트워킹 환경으로 유무선

연동 기술

• 이종 응용 프로토콜 추상화 기술

• 고정형 AP 중심에서

• 제한된 범위의 QoS 보장에서

• 이종 연동 브릿지/Femtocell AP로

• 대역폭 가상화를 통한 QoS 보장으로

지능형 융합 정보 가전

융합정보가전 서비스 기술

• 거치형 디지털가전에서

• 사용자 제어 가전에서

• 휴대 복합형 네트워크 가전으로

• 개인 맞춤형 융합정보 가전으로

감성융합 상황인지 기술

• 개별적인 상황정보 제공에서 - 홈 환경정보위주 단일센싱에서 - 홈 단일센싱 기반 제어에서

• 융합 상황정보 제공으로

- 홈 상황 및 감성 융합센싱으로 - 홈 융합센싱 기반 제어로

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스마트홈 기술 개발 현황

구분 현재 기술(~에서) 개발 방향(~로)

지능형 융합 정보 가전

고실감 사용자 인터랙션 기술

• 사용자의 수동형 입력에서

• 대화/제스처형 멀티모달에서

•2D 사용자 인터페이스에서

• 지능형/인터랙티브한 에이전트로

• 오감융합형 멀티모달로

• 고차원(3/4D/가상세계) 사용자 인터페이 스로

그린홈 기술

그린홈 관리

•홈내 전력사용량 단순인지에서

• 기기 단순제어에서

• 건설위주의 패시브시스템 기술에서

• 전력 측정, 제어, 관리로

• 댁내외 정보 연계형 제어로

• 에너지관리, 신재생에너지 연동을 포함한 액티브시스템 기술로

그린홈 네트워크 기술

• 고속 유무선 네트워크 기술에서

• 고비용 무선 전송 기술에서

• 정보처리 중심의 네트워크에서

• 저전력 고속 유무선네트워크 기술로

• 저비용 무선 전송 기술로

• 정보와 에너지 저장, 라우팅을 대상으로 하 는 에너지 라우팅으로

가정용 스마트 그리드

연동 기술

• 공급자로부터 에너지를 수신하는 형태에서

• 기기 사업자가 제공하는 에너지 사용 인프라 기술에서

• 양방향 에너지 ㅍ로슈머 형태로

• 단위그리도 구축을 통한 에너지 연동 인프 라 기술로

3D 서비스 플랫폼

3D

디스 플레이 기술

• 안경식 디스플레이에서

• 단순 3D 재생에서

• 무안경식 기술로

• 휴먼팩터 고려한 편안한 재생으로 3D

콘텐츠기술

• 수동 3D 영상 편집 및 제작 기술에서

• 단일포맷 기술에서

• 단순 콘텐츠 재현 에서

• 자동 3D 영상 편집 및 제작 기술로

• 다중포맷 자동변환기술로

• AR/VR을 이용한 3D 융합기술로 3D

홀로그램기술

• 수동 광학계 생성 홀로그램 기술에서

• 정적 홀로그램 기술에서

• 실시간 컴퓨터 형성 CGH 기술로

• 동적 홀로그램 기술로

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Home networking 기술 구성

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Home networking 기술 구성

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Home networking 기술 구성

C ontents &

Service

Softw are

T erm inal

H om e netw ork

A ccess netw ork

O pen Service G atew ay Platform A PI

Middle w are

Jini H W W H A V i uPnP Multim edia A gent 보 안 MG T U ser

I/F

C yber hom e Edutainm ent 디 지 털 방 송 원 격 의 료 원 격 교 육

H om e Server용 RT O S H om e Server Platform

C ontrol A V D ata

H om e C lient RT O S

가 스, 전 기 , 수 도 , 난 방 , 방 범 센 서, 조 명 , 주 방 기 기

오 디 오, D T V , D V D , 게 임 기 , D igital Settop box,

D igital cam corder

PC , 프 린 터 , 영 상 전 화 기 , 냉 장 고,주 방 기 기 , PD A , 웹 패 드 N etw ork T ransport Protocol

G atew ay Platform

유 선 H om e netw ork 무 선 H om e netw ork

전 력 선 C EBus Lonw orks

전 화 선 H om e PN A

케 이 블 IEEE 1394

EthernetU SB

H om e RF Bluetooth W ireless LA N 802.11

유 선 A ccess netw ork 무 선 A ccess netw ork

PST N ISD N xD SL FT T x H FC 위 성 이 동 망 B-W LL

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스마트 홈 – 해외 사례

♥ AT&T ‘Digital Life’

출처: ATT, 스마트홈 산업의 최근 해외 동향과 향후 과제, 동향과 전망 : 방송·통신·전파, 통권 제65호 (2013. 08)

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스마트 홈 – 해외 사례

♥ AT&T ‘Digital Life’-실행 화면

출처: www.att.com

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스마트 홈 – 해외 사례

♥ Time Warner Cable의 ‘Intelligent Home’

출처: Time Warner Cable, 스마트홈 산업의 최근 해외 동향과 향후 과제, 동향과 전망 : 방송·통신·전파, 통권 제65호 (2013. 08)

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스마트 홈 – 해외 사례

♥ NTT Docomo의 ‘docomo Smart Home’

출처: NTT Docomo, 스마트홈 산업의 최근 해외 동향과 향후 과제, 동향과 전망 : 방송·통신·전파 통권 제65호 (2013. 08)

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스마트 홈 – 해외 사례

♥ 미국 연방 에너지부와 Pecan Street Project

출처: www.pecanstreet.org

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스마트 홈 – 해외 사례

♥ Honda Smart Home System(HSHS)

출처: www.honda.com

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스마트 홈 – 국내 사례

♥ KT

♦ 교육용 로봇 키봇, 스마트 홈 폰 HD, 스마트홈 패드

출처: www.olle.com

- 7 인치 와이드스크린 - 60 인치 빔프로젝터 - 음성인식기능

- HD급 영상통화 제공 - CCTV, 라이프자키,

OTN 등 다양한 생활 편의 및 콘텐츠 서비 스 제공

- OTN(올레TV나우), 스마트홈 통화

- kt텔레캅‘홈 시큐리 티’ 저가제공

- ‘해피패밀리’ 등 가

족 앱 제공

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스마트 홈 – 국내 사례

♥ 에스원

♦ 세콤 홈 블랙박스 서비스

출처: www.s1.co.kr

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국외 정책 추진동향

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스마트 홈 업체 동향

사업주체 사업 현황

홈 네트워크 사업자

삼성 SNS

2013년 4월 ‘ISC-West’에 스마트홈 무선 솔루션’ 공개, 기축 및 단독 주택을 대상으로 무선기반의 기기(도어록, 게이트웨이, 감지 기류, 도어카메라 등)를 구성하고, 클라우드 기반의 토털 홈 시큐리티 서비스 제공

통신사업자

미국 AT&T

스마트홈 서비스 ‘Digital Life’의 상용화 계획은 ‘CES2013’에서 진행한 개발자 회의에서 발표. 홈 단말 라인업 확대

미국 Verizon

2011년 10월 스마트홈 서비스 ‘Verizon Home Monitoring and Control’을 런칭한 이후, 커넥티드 단말 라인업 확대

일본 NTT

2010년 말 ‘Home ICT’전략을 발표하고, 서버, 홈게이트웨이, 서비스 게이트웨이 구성을 통해 가정/ 사무실내 단말과 네트워크를 연계시켜 헬스케어, 재택근무, 홈시큐리티 등의 다양한 서비스를 제공

영국 Vodafone

2012년 9월 IBM과 함께 모바일 커뮤니케이션과 클라우드 컴퓨팅을 조합한 스마트홈 서비스 이니셔티브를 발표

가전 사업자

삼성 2013년 ‘스마트홈 신사업’ 위한 OTT(Over the Top) 서비스 형태의 스마트홈 어플라이언스 사업 추진 계획 LG 안드로이드를 통한 다른 기기와의 연결성 강조 추세

‘CES 2013에서 NFC기반의 스마트 가전 통합 컨트롤 & 공유 서비스

미국 GE

스마트그리드 산업 확장과 스마트 가전제품 개발

2012년 ‘Nucteus Home Manager’는 가정의 전반적인 에너지 소비량과 비용 측정, 스마트 가전 제품의 에너지 데이터를 수집해 소비자 PC/스마트폰으로 전송

미국 Whirtpoot

스마트폰 앱을 이용한 스마트 가전 제품 원격 조종

‘6th 센스라이브테크놀로지’라는 스마트폰 앱을 통해 집 밖에서도 가전 제품의 사용을 조종하고 에너지 사용량 관리 프로그램 개 발, 현재 세탁기, 냉장고, 식기세척기 적용 가능

글로벌 플랫폼 사업자

MS

2012년 6월 키넥트(Kinect)를 활용한 홈오토메이션 시장 진입을 발표하고, 동작과 음성인식 등을 통해 가전제품이나 커튼 등을 제 어하는 형태의 시험서비스 중

일본의 주택업체 마쓰이홈은 MS와 공동으로 키넥트를 활용한 새로운 주택 건설 계획 발표

또한, MS는 기존 윈도우 기반이 아닌 홈오토메이션을 위한 새로운 HomeOS 개발을 진행 중인 것으로 알려져 있음. HomeOS 환 경의 일부로 전용앱, 드라이버, 단말기 등을 찾을 수 있는 일종의 앱스토어인 ‘Home Store’ 제공할 예정

구글

구글은 2010년 ‘Android@Home’을 발표하고 가정 내 다양한 기기를 안드로이드 단말과 연계하는 서비스 준비 중

Lighting Science사와 Wifi를 통해 안드로이드 폰으로 조작하는 LED전구를 공개하였으며, 미디어 공유 단말 Nexus Q를 발표하였 음

애플 애플은 자사의 단말기를(iPhone, iPad, iPod, AppleTv 등)과 홈네트워크 융합을 통해 언제 어디서나 끊김없는 N-스크린 서비스 추진 중

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국내 업체 동향

♥ 통신사업자들은 유무선 망 가치 제고를 위한 서비스 제공에, 보안사업자들은 ICT 기술과 스마트 디바이스 기반의 홈

보안에, 제조사들은 스마트 가전 제어 콘텐츠 공유에 중점

사업자 스마트홈 추진 전략 전망

통신사업자

•유무선 망 가치 제고(Value-added)를 위한 서비스 개발 -스마트 디바이스간 콘텐츠 공유 및 제어

-N-Screen 서비스, 디바이스간 Collaboration -스마트 기기 활용한 저렴한 홈시큐리티 서비스

• 통신사간 서비스 경쟁치열 - BM이 아닌 Value Added 를 통한 자사 서비스 기반 이용 가입자 확재 목적

보안사업자

•스마트 디바이스 기반 ‘홈 시큐리티’ 서비스 경쟁 - 스마트 디바이스를 통한 원격 모니터링 및 제어 - ICT 기술을 활용한 실시간 알림 및 양방향 서비스 -사업자별 유사 서비스, 일부 차별화(kt텔레캅)

•B2C 시장에서 통신사 협력 - B2C시장의 마케팅 노하 우와 서비스 infra에 필수적 인 통신사와 협력 추구

제조사

•가전 기기의 스마트화를 통한 스마트홈 추구

-가전 기기간 통신 규격 마련, 스마트 디바이스 활용

• 모든 스마트 기기, 저장매체의 콘텐츠 관리 및 공유 - ‘홈싱크’와 같은 홈허브 기기 개발

생활 속의 정보기술

Smart Home