KR100988725B1 - 공용 로봇을 위한 ｐ2ｐ 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

공용 로봇을 위한 ｐ2ｐ 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법에 있어서, P2P 로봇 서버에 연결된 로봇의 식별정보를 저장하여 리스트를 만드는 제 1 단계;와 사용자가 사용자 단말기를 통해 상기 P2P 로봇 서버에 연결되는 단계; 상기 P2P 로봇 서버에 접속된 사용자의 식별 정보를 저장하는 단계;와 저장된 사용자의 식별 정보를 통하여 사용자를 인증하는 단계;와 상기 P2P 로봇 서버에서 사용자가 입력한 서비스를 검색하는 제 3 단계; 및 사용자가 상기 사용자 단말기를 통해 상기 P2P 로봇 서버 없이 공용 네트워크로서 서비스를 제공하는 상기 로봇과 직접 연결되어 정보를 주고 받는 제 4 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법을 제공한다.
아울러, 접속 프로그램을 포함하는 사용자 단말기;와 내부에 식별정보와 로봇 제어용 서버를 갖는 로봇과; 상기 로봇의 식별정보와 사용자의 식별정보를 갖고 상기 사용자 단말기와 상기 로봇을 연결시켜주는 P2P 로봇 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템에 관한 것이다.
공용 로봇 제어, P2P 로봇 서버

Description

공용 로봇을 위한 Ｐ2Ｐ 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법{METHOD AND SYSTEM TO CONTROLL PUBLIC ROBOT BY PEER TO PEER NETWORKING}
본 발명은 P2P(PEER TO PEER) 방식의 로봇 서버 및 공용 네트워크를 이용하여 원거리에서 공용 로봇을 직접 제어 가능하도록 하는 서비스를 제공할 수 있는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 인터넷 등을 포함한 정보통신 기술의 발달로 사회, 문화와 같은 인간 생활과 밀접한 관계를 가진 여러 영역에서 급속도로 진행되는 변화로 인하여 '10년이면 강산이 변한다'는 말이 무색해 질만한 시대에 우리는 살아가고 있다. 이런 급박한 변화의 기조 속에서, 상상에서나 가능할 법했던 일들이 현실에서 컴퓨터나 첨단 로봇 등에 의하여 이루어지고 있으며, 특히 정보통신 기술의 발전은 유비쿼터스 네트워킹이라는 말처럼 시공을 초월하여 인간에게 다양한 혜택을 제공하고 있다.
로봇 분야의 경우 과거 산업 현장이나 극악의 환경조건 등이 존재하는 곳에서 인간을 대신하여 자동화 작업이나 고난이도의 작업 등을 수행하는 역할에 머물 렀으나, 현재는 이에 그치지 않고 가정에서 사용되는 전자 기기 등을 원거리에서 제어할 수 있는 홈 네트워크 시스템과 같은 다수의 개인적인 용도로 사용될 수 있는 로봇의 제어 시스템에 대한 개발이 활발히 진행중이다.
이러한 기존의 홈 네트워크 시스템은 홈 네트워크에 접속된 각종 전자 기기와 상기 전자 기기를 원격 제어하기 위한 무선 단말과, 상기 무선 단말 및 홈 네트워크를 서로 연결시켜주기 위한 홈 서버를 포함하여 구성된다.
상기 홈 네트워크에 접속된 전자 기기들은 홈 네트워크를 통하여 연결되고, 상기 전자 기기들이 제공하는 서비스를 홈 서버에 알리게 된다.
상기 무선 단말은 홈 서버를 통해 홈네트워크에 연결된 각종 전자 기기들의 서비스의 종류를 알게 되고 사용자가 원하는 서비스를 고를 수 있도록 한다.
상기 홈 서버는 각 전자 기기들의 서비스들을 관리해주기 위한 기능과 홈 네트워크와 홈 네트워크 외부에서의 연결을 관리하는 기능을 가지게 된다. 또한, 상기 전자 기기들의 서비스를 관리하기 위하여 각 전자 기기의 주소와 소유자에 대한 정보 등을 관리하고, 각 전자 기기의 서비스를 분류하여 관리하도록 구성된다.
이러한 종래의 홈 서버와 홈 네트워크를 기반으로 한 저가형 로봇에 의하여 제어되는 전자 기기들은 제한된 성능의 CPU(central process unit)와 최소한의 메모리를 포함하여 구성되기 때문에 TCP(transmission control protocol)와 같은 과중한 프로토콜 스택(protocol stack)을 탑재할 수 없음으로 인하여 로봇과 서버 사이에는 신뢰도가 떨어지는 UDP(User Datagram Protocol)를 사용하여 패킷들을 주고 받음에 따라 정보의 손실이 우려되는 문제점이 있었으며, 제한된 성능을 가지는 CPU로 인하여 제공할 수 있는 서비스가 제한되며, 개인을 위한 각자의 시스템에 국한되어 사용되는 문제점이 존재하였다.
또한, 상기 지능형 로봇의 서비스 제공을 위하여 네트워크를 통하여 사용자 인터페이스를 각각의 사용자 단말기로 전송하며, 다양한 로봇의 서비스를 관리하기 위한 로봇 서버는 각종 로봇을 분류하고 각 로봇의 사용자 인터페이스를 관리할 필요가 있으며, 기존의 홈 네트워크 시스템상에서 이러한 지능형 로봇을 관리·사용하는데에 한계가 존재하였다.
그리고, 현재 로봇을 제어하기 위한 통신 모델이 서버/클라이언트로 구성됨으로써, 다수의 사용자로서의 클라이언트가 접속하여 서버로부터 안정적인 서비스를 제공받기 위해서는, 서버는 항상 고성능, 고안정성을 보장할 수 있는 고가의 장비로 구성되어야한다. 이러한 인터넷에서의 서버/클라이언트 모델은 항상 모든 클라이언트의 접속의 관리, 데이터의 공급 및 서비스 제공을 위한 프로세스가 서버에 집중되어 있기 때문에 항상 서버의 과부하에 대한 우려가 있으며, 이에 따라 원활한 서비스를 위해 항상 서버의 업그레이드가 수반되어 서버 관리비용의 상승이라는 문제점을 가지고 있게 된다. 또한, 서버의 장애 발생시 서버가 정상화되기까지 클라이언트는 전혀 어떠한 서비스도 제공받지 못하게 되는 문제점을 항상 가지게 된다.
따라서, 다양한 로봇 서비스 및 사용자 인터페이스를 관리하고, 공용 로봇을 통하여 다수의 사용자들을 대상으로 원거리에서도 신뢰성 있는 다양한 서비스를 제공할 수 있는 고성능의 인공지능을 가진 지능형 로봇 서버와 네트워크를 구비한 서 비스 제공 시스템이 요구되었다.
본 발명은 로봇 서버와 공용 네트워크 환경을 이용하여 사용자가 직접 서버를 통하여 자신이 원하는 서비스를 검색하고 그에 해당하는 서비스를 제공하는 서버에 등록된 로봇과 P2P(Peer To Peer)방시을 통하여 직접 연결시켜 주도록 하여, 사용자가 원거리에서도 공용 로봇을 이용하여 원하는 목적을 달성할 수 있는 네트워크 기반의 로봇 제어 시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성을 제안한다.
공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법에 있어서, P2P 로봇 서버에 연결된 로봇의 식별정보를 저장하여 리스트를 만드는 제 1 단계;와 사용자가 사용자 단말기를 통해 상기 P2P 로봇 서버에 연결되는 제 2 단계;와 상기 P2P 로봇 서버에서 사용자가 입력한 서비스를 검색하는 제 3 단계; 및사용자가 상기 사용자 단말기를 통해 상기 P2P 로봇 서버 없이 공용 네트워크로서 서비스를 제공하는 상기 로봇과 직접 연결되어 정보를 주고 받는 제 4 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 제 2 단계는 상기 P2P 로봇 서버에 접속된 사용자의 식별 정보를 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법을 제공하며, 이 경우, 상기 제 2 단계는 저장된 사용자의 식별 정보를 통하여 사용자를 인증하는 단계;를 포함하도록 하여 사용자가 식별 정보를 인증할 수 있는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법을 제공한다.
아울러, 접속 프로그램을 포함하는 사용자 단말기;와 내부에 식별정보와 로봇 제어용 서버를 갖는 로봇과; 상기 로봇의 식별정보와 사용자의 식별정보를 갖고 상기 사용자 단말기와 상기 로봇을 연결시켜주는 P2P 로봇 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템을 제공한다.
본 발명에 의한 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
저가의 개인용 로봇을 대신하여 다수의 사람들이 공동으로 사용할 수 있는 공용 로봇을 통하여 서비스를 제공할 수 있어 성능 향상과 비용 절감을 기대할 수 있으며, 로봇 서버를 통하여 관리되는 다양한 성능의 로봇들에 의하여 다양한 서비스를 제공할 수 있고, 사용자 또한 원거리에서 자신이 원하는 서비스를 선택하여 제공받을 수 있게 되어 시간, 비용 등의 측면에서 높은 효용성을 제공할 수 있다.
또한, P2P(Peer To Peer)방식을 채용한 로봇 서버 및 공용 네트워크를 제공하여 특정 서버를 계속하여 거치는 단계를 생략할 수 있게 되어 서버 과부하를 해결하고 서버 관리 비용을 절감할 수 있으며, 경우에 따라 서버의 장애에도 불구 사용자가 서비스를 계속 제공받을 수 있는 효과가 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는, 사용자가 P2P(Peer To Peer)를 기반으로 한 공용 네트워크(130)에 연결된 사용자 단말기(110)를 통하여 자신이 원하는 서비스와 대응하는 P2P 로봇 서버(120) 상에 등록된 공용 로봇을 검색하여, 검색된 로봇을 사용자와 연결되도록 하여 서비스를 제공해 주는 구성으로서, 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법을 제안한다.
본 발명의 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템 및 방법에서는 로봇과 사용자간을 연결하기 위하여 P2P(Peer To Peer) 방식을 사용한다.
P2P(Peer To Peer)라 함은 동등계층 통신을 말하는 것으로, 각 컴퓨터가 동등한 능력을 가지고 있어, 어떤 컴퓨터에서라도 통신 세션을 시작할 수 있는 통신 모델을 지칭한다. 즉, P2P 방식에서는 각각의 컴퓨터가 네트워크 상에서 서버 및 클라이언트의 역할을 동시에 수행함으로써, 네트워크에 연결되어 있는 모든 컴퓨터들이 대등한 동료의 입장에서 데이터나 주변장치 등을 공유할 수 있다는 의미를 담고 있다.
본원 발명은 이러한 P2P 방식의 통신망을 통해 P2P 접속을 수행하도록 구성되며, P2P 접속된 클라이언트의 제어 명령에 따라 제어되는 프로그램이 탑재된 로봇과; 상기 로봇과 통신망을 통해 P2P 방식에 의해 접속하고, 상기 로봇에 탑재된 로봇 제어 프로그램을 통해 상기 로봇에 대한 원격제어를 수행할 수 있도록 하는 클라이언트 프로그램이 탑재된 클라이언트; 및 상기 로봇과 상기 클라이언트의 식 별 정보를 저장하는 데이터 베이스와 상기 로봇과 상기 클라이언트의 식별 정보를 인증한 후, 상기 로봇과 클라이언트에 대한 인증절차를 진행하는 인증모듈로 구성되어 상기 로봇과 상기 클라이언트 사이에서의 P2P 접속을 매개하는 로봇 서버를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 시스템에 의하여 상기 로봇 서버에 등록된 상기 로봇의 IP 주소를 상기 클라이언트로 전송함으로써 상기 클라이언트는 상기 로봇의 IP 주소를 이용하여 원하는 서비스를 제공하는 로봇과 P2P 방식에 의한 접속을 수행할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대한 구성 및 그 작동단계를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 클라이언트에 해당하는 사용자 단말기(110), P2P 로봇 서버(120), 인터넷과 같은 공용 네트워크(130), 그리고 서비스를 제공하는 로봇으로 구성된다. 사용자 단말기(110)는 사용자가 임의의 서비스를 요청하기 위해 선택한 장치로 사용자는 네트워크를 통해 P2P 로봇 서버(120)에 접속하게 된다. P2P 로봇 서버(120)는 내부적으로 연결된 모든 로봇의 식별정보(IDentification: ID) 리스트(121)와 그에 대한 정보를 담고 있으며, P2P 로봇 서버(120)에 접속한 사용자 식별정보(IDentification: ID) 리스트(122)를 가지고 있다. 로봇의 식별정보 리스트(121)는 사용자가 로봇에 직접 연결할 수 있도록 그 로봇에 대한 IP(Internet Protocol) 정보를 담고 있어서 사용자의 요청에 따라 사용자 단말기(110)로 전송된다. 로봇 시스템(140)은 서비스를 제공하는 로봇과 그 로봇을 실질적으로 제어하며 관리하는 로봇 서버로 구성된다. 로봇 서버는 실질적 으로 사용자 단말기(110)와 연결되어 로봇을 제어하며, 사용자 단말기(110)와 사용자가 원하는 서비스를 제공하는 로봇이 대응된 경우 사용자 단말기(110)와 로봇은 인터넷과 같은 공용 네트워크(130)에 연결되어 P2P 로봇 서버(120)를 거치지 않고 직접 연결된다.
도 2는 로봇 시스템(140)의 구조 및 공용 네트워크(130)를 통해 P2P 로봇 서버에 접속된 모습이다. 로봇 시스템(140)의 내부는 크게 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어용 서버(210)와 직접 서비스를 제공하는 서비스 로봇으로 나뉘게 된다. 서비스 로봇은 사용자가 원하는 서비스를 제공할 수 있는 로봇으로 내부에 P2P 로봇 서버(120)에서 부여 받은 로봇 식별 정보(221)와 로봇이 지원 가능한 서비스들의 리스트(222)를 가지고 있다. 상기 로봇 제어용 서버(210)는 공용 네트워크(130)를 통하여 실질적으로 사용자와 연결되도록 구성되고 연결된 로봇은 사용자 단말기(110)를 통하여 로봇 제어용 서버(210)에 의하여 제어된다.
다만, 고성능의 인공지능 로봇을 사용하여 서버가 필요 없이 바로 네트워크에 연결될 수 있는 경우에는 상기 로봇 제어용 서버(210)를 본 발명의 구성에서 제외할 수 있다.
상기 P2P 로봇 서버를 통해 서비스를 제공하는 로봇에 접속하기 위해서 접속 프로그램이 사용될 수 있으며, 이러한 접속 프로그램의 일 구현예는 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 것처럼 사용자는 상기 P2P 로봇 서버(120)에 접속 가능한 클라이언트 프로그램(300)을 이용하여 상기 P2P 로봇 서버(120)에 접속한다. 이 때, 사용자가 원하는 서비스를 입력 창(310)에 입력하고 검색(320) 버튼을 누르게 되면 그 정보가 상기 P2P 로봇 서버(120)에 전송되게 된다. 서비스명을 전송 받은 상기 P2P 로봇 서버(120)는 그에 해당하는 서비스를 찾고 그에 대한 결과 값을 다시 사용자의 클라이언트 프로그램(300)에 전송한다. 그에 대한 결과로서 로봇 서버에서 검색된 서비스를 지원하는 로봇 리스트를 출력하는 출력창(330)에 표시하게 된다.
도 4는 본 발명의 사용자가 로봇을 제어하기 위한 흐름을 순서도로 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 것과 같이 사용자(410)는 먼저 클라이언트 프로그램을 이용하여 P2P 로봇 서버에 접속하는 단계(420)를 거친다. 이 경우 상기 P2P 로봇 서버는 등록된 사용자의 식별정보 리스트를 보유하도록 구성하여, 상기 등록된 사용자 식별정보 리스트를 통하여 접속한 사용자의 식별정보를 인증하는 단계(즉, 로그인하는 단계)를 포함하도록 구성할 수 있다. 상기 P2P 로봇 서버에 접속 단계를 거쳐 접속한 사용자는 검색 단계(480)를 통하여 상기 클라이언트 프로그램의 검색 기능으로서 원하는 서비스를 요청(430)할 수 있으며, 상기 검색 단계는 상기 P2P 로봇 서버에 내부적으로 저장되어 있는 모든 로봇의 식별정보 리스트의 정보와 사용자의 검색 정보를 대조하여 일치하는 로봇의 식별정보를 인증·검출하는 단계를 포함한다. 이 경우, 검색 단계에서 원하는 서비스가 검색되지 않았을 경우 상기 클라이언트 프로그램은 사용자에게 재검색을 요청(490)하도록 구성할 수 있다. 상기 검색 결과를 통하여 사용자가 원하는 서비스를 지원하는 로봇이 존재하는 경우, 사용자의 클라이언트 프로그램에 로봇의 식별 정보를 전송(440)하게 된다. 상기 클라이언트 프로그램은 전송받은 로봇의 식별정보를 이용하여 결과 창에 원하는 서비스를 지원하는 로봇에 대한 리스트를 표시하게 되고, 사용자는 그 중에서 임의의 로봇을 선택하게 된다. 이에 따라 P2P 로봇 서버는 사용자가 선택한 로봇에 대한 IP와 같은 등록된 정보를 사용자의 클라이언트 프로그램에 전송하게 되고, 그 정보를 이용하여 해당 로봇이나 해당 로봇을 제어하는 서버에 사용자가 연결(450)되게 된다. 상기한 과정을 통하여 사용자가 해당 로봇 또는 해당 로봇 제어용 서버에 연결이 완료된 경우, 상기 P2P 로봇 서버는 사용자와 서비스를 지원하는 로봇 간의 연결에서 제외되어, 독립적으로 작동하게 되고, 사용자는 사용자 단말기로서 인터넷과 같은 공용 네트워크를 이용하여 로봇에 연결(460)됨으로써 로봇을 직접 제어(470)하게 된다.
이에 따라 사용자는 원격에서 P2P 방식의 로봇 제어 시스템을 통하여 로봇을 제어할 수 있으므로, 로봇이 제공하는 서비스를 원거리에서 향유할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 시스템 전체의 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 로봇 시스템의 구조 및 P2P 로봇 서버와의 접속 방법을 도시한 구성도.
도 3은 사용자가 P2P 로봇 서버를 통해 로봇에 접속하기 위한 클라이언트 프로그램을 나타낸 구성도.
도 4는 사용자가 로봇을 제어하기 위한 순서도.

Claims (4)

  1. 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법에 있어서,
    P2P 로봇 서버에 연결된 로봇의 식별정보를 저장하여 리스트를 만드는 제 1 단계;
    사용자가 사용자 단말기를 통해 상기 P2P 로봇 서버에 연결되는 제 2 단계;
    상기 P2P 로봇 서버에서 사용자가 입력한 서비스를 검색하는 제 3 단계;
    사용자가 상기 사용자 단말기를 통해 상기 P2P 로봇 서버 없이 공용 네트워크로서 서비스를 제공하는 상기 로봇과 직접 연결되어 정보를 주고 받는 제 4 단계;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 단계는 상기 P2P 로봇 서버에 접속된 사용자의 식별 정보를 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 2 단계는 저장된 사용자의 식별 정보를 통하여 사용자를 인증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공용 로봇을 위한 P2P 방식의 로봇 제어 방법.
  4. 삭제
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