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주로 인재개발원 등의 사이버학습을 정리, 요약하는 상시학습 블로그입니다. 깨비형
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'HomeRF'에 해당되는 글 3

  1. 2013.03.28 18. 무선 접속기술
  2. 2013.03.17 7. 홈 네트워크와 IPv6
  3. 2013.03.13 3. 디지털 홈
 

1. 무선 접속기술


○ 유비쿼터스에서 사용되는 무선 네트워크 전송기술 : 블루투스, 802.11b, 802.11a, HomeRF 등

 

  • 무선 접속기술의 종류

구분

블루투스

IEEE802.11b

HomeRF

IEEE802.11a

최대전송률

721kbps

11Mbps

1.6Mbps

54Mbps

주파수대역

2.4GHz

2.4GHz

2.4GHz

5GHz

범위

10m-100m

30m-100m

50m

 

음성전용채널

3채널

없음

6채널

없음


  • 무선 접속기술의 장ㆍ단점

○ 장점

▷ 넓은 커버리지

▷ 고정되어 있지 않고, 이용자의 이동성을 보장하는 디바이스에 적합

▷ 비용대비 효율성이 높아 적용할 수 있는 분야가 다양


○ 단점

▷ 비용측면에서 노드 당 원가가 가장 높음

▷ 상호운영(interoperability)에 따른 산업간 분업(fragmentation)이 요구

▷ 기술적인 측면에서 주파수 중복이 높음

▷ 데이터 감쇄 현상 발생 가능

▷ 대역폭 집약적인 멀티미디어 콘텐츠를 지원 부적합

▷ 백본 기술로 부적합


  • 유비쿼터스에서의 무선기술

○ 유비쿼터스에서 무선기술의 필요성

 휴대폰과 휴대용 장치들이 사용자 인터페이스 역할을 하여 가전제품 및 여러 설비를 제어

 광대역 역상 및 음악을 가정 내의 원하는 장소에서 제공

 데스크탑 PC나 게임 콘솔 외 여러 정보기기의 상호작용

 대형 화면 리모콘으로 프로그램 안내와 온라인 서적 및 잡지의 구독 가능

 펜 입력장치를 연결하여 가정 내 편한 장소에서 작업 가능

 무선전화에 무선메시지 즉시 전달기능과 전자우편 기능 추가

▷ 유비쿼터스와 디지털 홈에서 추구하는 최종목적은 선 없는 집(NO NEW Wire at HOME)


○ 5.0GHz 대역폭으로의 이동

 동화상 콘텐츠를 전송하기에 충분한 대역폭으로 이동

 2.4GHz대는 정보가전기기 전반에서 채용되고 있어 혼선 가능성 내재

 고능률 부호화 방식에서는 5.0GHz대는 주파수 대역이 데이터 통신에 사용하는 것을 전제로 함


  • 블루투스(Bluetooth)

블루투스는 근거리에서 데이터 통신을 무선으로 가능하게 해 주는 기술로 핸드폰, PDA, 노트북과 같은 휴대 가능한 장치들간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 전선 없이도 저가격으로 구현하기 위한 표준, 근거리무선통신 기술, 제품을 총칭


※ 블루투스(Bluetooth)의 어원

▷ 원래 Bluetooth는 10세기 스칸디나비아 반도의 덴마크 및 노르웨이를 통일한 바이킹 헤랄드 블루투스 (Harald Bluetooth : 910 ~ 985)의 이름에서 유래. 

▷ 헤랄드 블루투스가 스칸디나비아 반도를 통일한 것처럼 다른 통신 장치 기기들간의 연결을 통일하자는 의미로 Project명으로 사용하던 것이 지금은 브랜드 이름으로까지 확정


○ 블루투스의 특징


전송거리 보통 사용하는 데이터 전송거리는 10m
최대 100m까지 가능하나 이 경우 전력 소모가 큼

사용 주파수 대역

2.4GHz 대역

높은 무선 주파수의 사용에 의하여 방해물이 있을 경우에도 금속이 아니면 투과하여 통신이 가능

전송방식

주비수 이동 대역 확산 방식을 사용하였으며 주파수 간섭과 페이딩에 강하도록 설계

전송속도

1Mbps. 

곧 2Mbps 버전이 나올 예정이며 동영상 전송이 가능한 10Mbps급 기술 개발도 진행 중

파워 소모량

대기상태 0.3mA, 송수신시 최대 30mA

사용기기 수

피코넷(piconet0이라는 작은 단말 안에서 최대 7대의 기기 연결 가능

스캐터넷(Scatternet)이라는 확장을 통하여 225개의 기기를 네트워크화

음성 3채널 지원 가능


○ 블루투스의 활용

▷ 3-in-1 phone : 사무실에서는 내선전화, 가정 내에서는 무선전화, 밖에서는 휴대전화가 되는 3-in-1 전화

▷ 인터넷 브리지 : 인터넷 접속 가능한 휴대전화기와 무선 네트워크가 되므로 언제 어디서나 노트북으로도 인터넷 접속가능

▷ 무선 데스크탑 컴퓨터 : 마우스, 키보드, 프린터, 스캐너 등의 각종 컴퓨터 주변기기들이 무선으로 연결되므로 컴퓨터 주변의 복잡한 전선들이 없어지고 기기의 이동성 및 사용 편리성이 증대

▷ 정보 키오스크(kiosk) : 상점이나 정보 키오스크 가까이 갔을 때 블루투스를 통하여 사용자의 단말기로 정보가 즉시 전송

▷ 노트북

- 노트북 전화 : 유선전화와 무선 네트워크로 노트북에 핸드셋을 연결하여 휴대전화 없이도 사용 가능

- Briefcase trick : 가방 속에 넣어둔 노트북에서 휴대폰 또는 인터넷 브리지를 통하여 미리 작성해 둔 e-mail 등을 송수신할 수 있는 기능 

- 회의용 노트북 : 회의 도중, 연결 케이블 없이도 곧바로 데이터를 교환

▷ 휴대형 정보기기 : PDA, 휴대단말기 등과 노트북, PC 등의 파일 및 데이터들이 일일이 새로 업데이트하거나 유선으로 연결해서 파일 및 데이터를 전송하지 않아도 동기화 가능

▷ 무선 헤드셋 : 블루투스가 탑재된 헤드셋을 착용하면 선이 연결되었을 때 생길 수 있는 행동이나 이동의 제약으로부터 자유로워진다. 블루투스 탑재 제품 중 가장 활발히 개발 진행 중

▷ 디지털 카메라 : 디지털 카메라로 찍은 영상을 노트북으로 전송하고 곧 바로 그림엽서 등으로 편집하여 전송 


※ 그림의 출처 : 아이뉴스24(http://j.mp/11wwkKd)

  • 무선LAN과 블루투스의 비교

구분

무선LAN

블루투스

사용목적

주변 네트워크 연결

주변 디바이스의 연결

이용 주파수 대역

2.4GHz

2.4GHz

소비전력

최대 1W

데이터 송신 시 30mA, 대기 시 0.3mA

전송속도

11Mbps

1Mbps

전송거리

100m

10m, 100m

최대 출력

20dBm

0.20dBm

프레임크기

큼(-200ms)

표준(0.625ms)

보안성

Option

표준(인증, 암호화)

가격



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1. 홈 네트워크

  • 홈 네트워크는 가정 내 정보가전기기들을 네트워크로 연결하여 사람과 사람, 사람과 기기, 기기와 기기 간 커뮤니케이션을 가능케 하고, 이를 통해 공간과 디바이스의 제약 없이 가정내 기기들을 간편하게 제어하고, 보다 폭 넓고 다양한 정보와 서비스를 제공받음으로써 삶의 질을 한층 더 높게 만들어 주는 미래의 첨단기술을 의미
  • 클릭 한번으로 모든 가전기기들이 작동되고 제어가 가능
  • TV, 냉장고, 컴퓨터 등이 정보가전기기로 진화되어 가고 있으며, 각종 정보와 엔터테인먼트 컨텐츠를 집안 어디에서나 공유할 수 있고, 가족 간에 보다 친밀학 즐거운 커뮤니케이션이 이루어질 수 있는 환경을 제공


※ 그림의 출처 : http://www.iplug.com/mat/iplug070309/system_block_diagram.html


2.  네트워크 기술

  • 네트워크 기술은 컴퓨터와 컴퓨터를 물리적으로 네트워크를 통해 접속시키는 기술을 의미하며 유선 네트워크 기술과 무선 네트워크 기술로 분류
  • 유선 네트워크 기술

구분

내용

속도

USB

PC와 주변기기를 접속하기 위한 케이블 규격으로 인텔사에서 개발되었으며, 이미 업계 표준으로 자리잡은 기술. 

전력 공급 가능

12Mbps, 4Mbps

USB2.0부터 480Mbp도 가능

IEEE1394

영상 등의 대용량 데이터를 송신하기 위해 개발된 고속통신이 가능한 케이블 규격으로 미국 애플사가 개발하고 IEEE에서 표준화. 전력 공급 가능

100Mbps, 200Mbps, 400Mbps

이더넷

미국 제록스가 개발한 컴퓨터의 LAN 규격

10Mbps, 100Mbps

기가비트이더넷 : 1Gbps

HomePNA

이미 존재하고 있는 전화선을 이용한 네트워크 규격.

전화코드 수가 한정되어 있다는 단점

현재 1Mbps 

10Mbps로 확장 예정

전력선 

네트워크

전력선을 활용하여 구축한 네트워크

에어컨, 냉장고 등 주로 가전제품에 사용 규제로 인해 전송속도가 제한된다.

 


  • 무선 네트워크 기술

구분

내용

비고

불루투스(Bluetooth)

스웨덴의 에릭슨이 개발한 근거리 무선기술

칩의 소형화와 저전력화 실현

PC와 주변기기, 휴대전화 등 폭넓은 제품에 탑재

1Mbs

전파도달거리 : 10m

IrDA

적외선을 사용한 무선통신 기술

빛의 직진성을 고려해야 하는 단점

2.4Kbs~4.0Mbs

상호간에 곧바로 마주하고, 장애물이 없어야 함

무선 LAN

이더넷을 이용하여 LAN에 연결된 케이블을 제거하는 방식

IEEE표준 : IEEE802.11b

11Mbs

제조메이커들간 호환성이 불충분

블루투스와 같은 주파수대를 사용함으로서 상호간섭 가능성이 있다.

HomeRF

PC, 가전기기, 휴대전화 등을 연결시킬 가정 내 네트워크를 목표로 개발한 무선기술

블루투스보다 전송속도가 높고 전파도달거리가 더 넓다.

전파 도달거리 50~100m



3.  IPv6의 개념

  • IPv6란 현재 사용하고 있는 IPv4의 주소길이(32비트)를 4배 확장하여 IETF가 1996년 표준화한 128비트 차세대 인터넷 주소체계를 말함.
  • 등장 배경

○ IPv6 주소체계에 대한 연구는 43억개의 주소밖에 만들어 내지 못하는 IPv4의 한계에서 출발

 컴퓨터나 단말기·정보가전 등이 기하급수적으로 보급되고 이에 따른 IP주소에 대한 신규 수요의 감당이 불가능

○ IPv6는 전자공간의 주소인 IP주소의 부족 문제 해결 가능

 이론적으로 IPv6는 거의 무한대에 가까운 340억개의 주소를 생성

 무수히 많은 디바이스나 가전의 인터넷화와 P2P(Peer to Peer) 시스템이 일반화돼도 더이상 인터넷 IP주소 부족에 대한 염려 불필요

  • IPv4와 IPv6의 비교

구분

IPv4

IPv6

주소길이

32비트

128비트

표시방법

8비트씩 4부분의 10진수로 표시

예) 211.213.64.11

16비트씩 8부분의 16진수로 표시

예) 2001:0230:abcd:ffaa:0000:0000:ffff:1111

주소개수

약 43억개

약 43*43억*43억*43억 개 (거의 무한대)

주소할당

Class 단위의 비순차적 할당

네트워크 규모 및 단말기 수에 따른 순차적 할당

품질 제어

Best Effort 방식으로 품질 보장 곤란

등급별, 서비스 별로 패킷을 구분할 수 있어

품질 보장이 용이

보안기능

IPsec 프로토콜 별도 설치

확장기능에서 자동 제공

Plug & Play

없음

있음(자동 네트워킹 기능)

Mobile IP

상당히 곤란

용이

웹퀘스팅

곤란

용이


4. IPv6의 특징

  • IPv6의 진보된 특성

○ 확장된 주소공간

 자동네트워크 실현

 단순화 효율화된 헤더구조

 QoS에 대한 향상된 지원

 내장된 보안기능, 이동성 확보 


  • IPv6 주소체계 도입 영향

 유무선 통합 인터넷과 All-IP 무선통신망의 보편화

 IPv6 채택한 네트워크 장비

 차세대 단말기

 새로운 개념의 멀티미디어 응용서비스와 인터넷 비즈니스 등


  • IPv6 주소체계의 도입이 갖는 가장 중요한 특성

 인터넷이라는 전자공간에서 사용하는 주소의 유일성과 함께 언제(anytime) 어디에서나(anywhere) 어느 기기(anydevice)로도 모든 미디어(anymedia)를 하나로 통합하고 연결해 서비스의 제공이 가능

 또한 출장·이사·차량이동 등과 같은 상황에서 네트워크간의 접속이 끊임없이 이어지고(모바일), 이용자가 일일이 IP주소를 입력할 필요 없이 자동으로 연결(Plug & Play) 가능



5. 유비쿼터스에서의 IPv6

  • 유비쿼터스 컴퓨팅과 네트워크는 컴퓨터는 사람이 들고 다니는 단말기 차원을 넘어 모든 장소와 사물, 상품, 사람의 옷이나 신발 등에도 센서나 칩 컴퓨터를 심고 이들을 네트워크로 연결시켜 시시각각 변하는 신선한 상황인식정보를 제공

 사물 인터넷에서 IPv6는 센서와 칩 컴퓨터의 네트워크 주소뿐 아니라 그 이상인 사물의 주소, 위치, 고유성(Identity)을 표시

 사물 속에서 이루어지는 센서와 칩 컴퓨터, 그리고 무선네트워크의 결합은 바로 유비쿼터스 혁명이 지향하는 공간과학성을 실현 

 공간과학성의 근원으로서 IPv6는 공간 속의 환경과 장소, 사물들을 증강현실(augmented reality)화하는 과정에서 실체화의 매개체

 이를 통해 공간-사물-사람-정보(web presence)의 기능적 일체화가 이뤄지고 상황인식 정보의 정확성이 제고될 뿐 아니라 사물의 지능화로 수집되는 사물지식을 활용 가능

 유비쿼터스 컴퓨팅 및 네트워크와 IPv6의 접목은 불가분의 관계이며 그 응용 가능성도 무한 

 공간에서의 사람-장소-사물-일이 만들어내는 관계성의 변화를 시시각각 감지하는 상황인식정보의 활용 가능성 제고. 사물지식을 활용한 새로운 정보서비스도 가능

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3. 디지털 홈

스마트 워크 활용/유비쿼터스 세상 | 2013.03.13 16:07 | Posted by 깨비형

1. 디지털 홈의 개념

  • 디지털 홈이란 가정내의 모든 정보가전기기가 유·무선 홈 네트워크로 연결되어 누구나 기기, 시간, 장소에 구애받지 않고 디지털 홈에서 제공되는 다양한 홈 디지털 서비스르르 제공받을 수 있는 미래 지향적인 가정환경을 의미

○ 편리한 삶 : 전자민원, 원격의료, 원격교육, 원격검침

○ 경제적 삶 : 에너지 관리, 홈뱅킹, 홈쇼핑

○ 즐거운 삶 : 대화형 DVD, 네트워크 게임

○ 안전한 삶 : 방범, 방재, 개인정보 관리



※ 그림의 출처 : http://j.mp/Yr47ks



2. 디지털 홈의 구성요소

  • 디지털홈을 구축하기 위해서는 가정내의 홈네트워크외에 서비스를 가정까지 전달해 주는 외부의 네트워크, 홈 디지털 서비스를 구현하는 콘텐츠 및 솔루션 등 세가지 요소가 필요하며, 홈네트워크를 액세스망에 상호 접속하기 위한 홈서버·홈게이트웨이 장치가 필요


○ 가정내의 홈네트워크 환경

▷ 네트워크 기능이 부가된 정보가전기기와 이들 사이를 연결하는 홈네트워크 기술

- 유선형태 : HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance), 전력선통신(Power Line Communication), IEEE1394, USB(Universal Serial Bus), 이더넷

- 무선형태 : 블루투스, 무선랜, HomeRF(Home Radio Frequency), IrDA(Infrared Data Association), UWB(Ultra Wide Band) 및 무선1394


○ 외부의 서비스 네트워크 환경

▷ 콘텐츠 및 서비스 전달·관리를 보장해주는 전달망

- 인터넷망, 이동망, 방송망, 케이블TV망, 위성망 등

▷ 홈디지털 서비스 트래픽을 처리하고 분배 및 관리


○ 콘텐츠 및 솔루션

▷ 엔터테인먼트, 원격진료, 원격교육, 원격검침 등 디지털홈에서 이루어지는 다양한 서비스를 구현하기 위해 필요한 콘텐츠와 솔루션

▷ 현재에도 게임, 영화, 음악, 애니메이션, 출판 등 최근 인터넷을 기반으로 하는 양방향 디지털 콘텐츠의 수요가 증가하고 있으나, 디지털홈에서는 보다 광범위한 분야의 콘텐츠가 요구될 전망


※ 그림의 출처 : http://j.mp/Yr47ks



3. 디지털 홈의 추진전략





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