KR101134791B1 - 이기종 네트워크 및 이기종 디바이스를 지원 가능한 다중 에이전트 기술에 기반한 홈 네트워크 시스템 및 홈 게이트웨이 - Google Patents

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Abstract

이기종 네트워크 및 이기종 디바이스를 지원 가능한 다중 에이전트 기술에 기반한 홈 네트워크 시스템 및 이를 위한 홈 게이트웨이 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템은 이종의 네트워킹 표준을 따르며 이종의 서비스를 제공할 수 있는 디바이스들로 구성된 장치 계층, 장치 계층에 존재하는 디바이스들과 소통할 수 있는 특정 네트워킹 표준에 대응된 적어도 하나의 번들 및 상위 계층에게 상기 번들들에 접속된 디바이스들에 대한 추상화된 연결을 제공 가능한 OSGi 프레임워크로 구성된 홈 네트워크 미들웨어 계층, 홈 네트워크 미들웨어 계층을 이용하여 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 디바이스 에이전트들에 대한 접근을 상위계층에 제공하는 다중 에이전트 계층 및 다중 에이전트 계층의 디바이스 에이전트를 이용하여 디바이스들에 대한 제어를 수행하여 사용자에게 서비스를 제공하는 어플리케이션들로 구성된 어플리케이션 계층을 포함하여 구성된다. 따라서, 홈 네트워크내에 존재하는 장치들이 따르는 네트워킹 프로토콜의 종류에 무관하게 다양한 이종의 장치들에 대한 서비스를 융합적으로 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

이기종 네트워크 및 이기종 디바이스를 지원 가능한 다중 에이전트 기술에 기반한 홈 네트워크 시스템 및 홈 게이트웨이{Home network system for supporting heterogeneous network or heterogeneous device based on multi-agent technology and home gateway apparatus for the same}
본 발명은 홈 네트워크 시스템 및 홈 네트워크 시스템에 적용되는 홈 게이트웨이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 홈 네트워킹 프로토콜에 대응가능하고, 다양한 종류의 디바이스에 대응가능하도록 구성된 에이전트 플랫폼에 기반한 홈 네트워크 시스템 및 홈 게이트웨이 장치에 관한 것이다.
풍부한 일상 생활을 추구하기 위한 사용자의 욕구는 다양한 종류의 전자 장치들이 댁내 또는 사무소 공간내에 구비되도록 만들었으며, 이러한 장치들의 숫자 또한 지속적으로 증가되고 있다.
이때, 각각의 장치들은 독자적인 목적과 기능을 가지고 있으며, 개별 장치들 자체로서 서비스를 사용자에게 제공하게 된다. 그러나, 각각의 장치들이 서로 협력하여 다른 장치들의 서비스를 활용하여야 하는 상황도 발생될 수 있으며, 사용자가 각각의 장치들이 제공하는 서비스를 결합적으로 요청하는 경우도 발생될 수 있다. 이 경우, 각각의 장치들은 다른 장치들과 소통할 수 있어야 할 필요성이 있으며, 장치들이 다른 장치들의 존재를 염두에 두고 개발되어질 필요성이 있다. 즉, 이는 스마트 홈(smart home)을 구축하기 위해서는 이러한 서비스 요구를 충족할 수 잇도록 미리 개발되어진 스마트 장치(smart device)들을 이용할 필요성이 있음을 의미하게 된다.
이와 같은 스마트 장치들은 OSGi, UPnP, Jini, HAVi, LonWorks와 같은 다양한 컨소시엄 및 조직들에 의해서 표준화된 서비스 미들웨어를 감안하여 개발되어 진다.
예컨대, OSGi(Open Service Gateway Initiative) 프레임워크의 경우는 동적 컴포넌트 모델을 구현하는 자바 프로그래밍 언어를 위한 모듈 시스템과 서비스 플랫폼에 해당된다. UPnP(Universal Plug and Play)의 경우는 네트워킹 프로토콜의 집합으로, 디바이스들이 끊김없이 연결되고, 홈 네트워크나 오피스 네트워크내의 컴퓨터 구성요소들이 쉽게 설치되고 네트워킹을 단순화하기 위한 목적으로 가지고 있다. HAVi(Home Audio/Video Interoperability)의 경우는 홈 엔터테인먼트 AV를 위한 네트워킹 표준으로서 다중의 AV 스트림을 전송하기 위한 높은 대역폭의 인터페이스(IEEE-1394 인터페이스에 근간을 둠)과 연결성을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. LonWorks의 경우는 제어 어플리케이션들을 어드레싱하기 위해서 특별히 설계된 네트워킹 플랫폼에 해당된다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 스마트 홈을 구축하기 위해서 댁내나 오피스내에 존재하는 모든 디바이스들이 상술된 서비스 미들웨어를 감안하여 개발되어진 디바이스들로 구축되어질 필요성이 있다. 그러나, 댁내 및 오피스내의 모든 디바이스들을 이와 같이 구성하는 것은 상당한 비용의 발생을 가져올 수 있으며, 유연한 시스템 구축을 저해하는 요소가 될 수 있다.
따라서, 이와 같은 이종의 디바이스나 이종의 네트워크 환경을 아울러서 동작할 수 있는 서비스 플랫폼에 기반한 홈 네트워크 시스템이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이종의 디바이스나 이종의 네트워크 환경을 아울러서 동작할 수 있는 서비스 플랫폼에 기반한 홈 네트워크 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 이종의 디바이스나 이종의 네트워크 환경을 아울러서 동작할 수 있는 서비스 플랫폼에 기반한 홈 네트워크 시스템에 적용될 수 있는 홈 게이트웨이 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이종의 네트워킹 표준을 따르며 이종의 서비스를 제공할 수 있는 디바이스들로 구성된 장치 계층, 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들과 소통할 수 있는 특정 네트워킹 표준에 대응된 적어도 하나의 번들 및 상기 번들들을 이용하여 상위 계층에게 상기 번들들에 접속된 디바이스들에 대한 추상화된 연결을 제공 가능한 OSGi 프레임워크로 구성된 홈 네트워크 미들웨어 계층, 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 이용하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 상기 생성된 디바이스 에이전트들에 대한 접근을 상위계층에 제공하는 다중 에이전트 계층 및 상기 다중 에이전트 계층에 생성된 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 이용하여 디바이스들에 대한 제어를 수행하여 사용자에게 서비스를 제공하는 어플리케이션들로 구성된 어플리케이션 계층을 포함하여 구성된 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템을 제공한다.
여기에서, 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 구성하는 번들은 UPnP(Universal Plug and Play), HAVi(Home Audio/Video Interoperability) 및 LonWorks 의 네트워킹 프로토콜 중 적어도 하나를 지원하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 다중 에이전트 계층은 JADE(Java Agent Development Platform) 플랫폼에 의하여 자바 기반의 디바이스 에이전트를 생성하고 관리할 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 다중 에이전트 계층은 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 통하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들의 기술(description)을 입력받아 디바이스에 대응된 디바이스 에이전트를 생성하는 디바이스 에이전트 생성기, 상기 디바이스 에이전트들의 목록을 관리하고 디바이스 에이전트의 생성/소멸의 생명주기를 관리하는 에이전트 관리자, 사용자의 어플리케이션 계층으로 통한 서비스 요청에 대응하여 해당 서비스를 수행할 수 있는 디바이스 에이전트를 파악하고 사용자의 서비스 요청을 해당 디바이스 에이전트로 전달하는 코디네이터 에이전트(coordinator agent) 및 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 에이전트를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 다중 에이전트 계층은 사용자의 이전 행동 기록을 이용하여 지능적 추론값을 상기 디비아스 에이전트들에 제공하는 추론 에이전트를 추가로 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 다중 에이전트 계층은 상기 디바이스 에이전트들의 요청에 대응하여 대응되는 UPnP 디바이스의 디바이스 코드를 생성하는 UPnP 디바이스 생성기를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 디바이스 에이전트 생성기는 UPnP 디바이스들과 접속하여 UPnP 디바이스들의 기술(description)값을 획득하는 UPnP 디바이스 기술 획득부와 상기 획득된 UPnP 디바이스 기술값을 토대로 UPnP 디바이스 에이전트를 생성하는 UPnP 디바이스 에이전트 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이종의 네트워킹 표준을 따르며 이종의 서비스를 제공할 수 있는 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 디바이스 에이전트를 통하여 상기 디바이스들에 대한 사용자의 접근을 허용하는 홈 네트워크를 위한 홈 게이트웨이 장치로서, 상기 디바이스들과 소통할 수 있는 특정 네트워킹 표준에 대응된 적어도 하나의 번들 및 상기 번들들을 이용하여 상위 계층에게 상기 번들들에 접속된 장치들에 대한 추상화된 연결을 제공 가능한 OSGi 프레임워크로 구성된 홈 네트워크 미들웨어 계층, 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 이용하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 상기 생성된 디바이스 에이전트들에 대한 접근을 상위계층에 제공하는 다중 에이전트 계층 및 상기 다중 에이전트 계층에 생성된 디바이스 에이전트를 이용하여 디바이스들에 대한 제어를 수행하여 사용자에게 서비스를 제공하는 어플리케이션들로 구성된 어플리케이션 계층을 포함하여 구성된 다중 에이전트에 기반한 홈 게이트웨이 장치를 제공한다.
여기에서, 상기 다중 에이전트 계층은 JADE(Java Agent Development Platform) 플랫폼에 의하여 자바 기반의 디바이스 에이전트를 생성하고 관리할 수 있도록 구성되고, 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 통하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들의 기술(description)을 입력받아 디바이스에 대응된 디바이스 에이전트를 생성하는 디바이스 에이전트 생성기, 상기 디바이스 에이전트들의 목록을 관리하고 디바이스 에이전트의 생성/소멸의 생명주기를 관리하는 에이전트 관리자, 사용자의 어플리케이션 계층으로 통한 서비스 요청에 대응하여 해당 서비스를 수행할 수 있는 디바이스 에이전트를 파악하고 사용자의 서비스 요청을 해당 디바이스 에이전트로 전달하는 코디네이터 에이전트(coordinator agent) 및 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 에이전트를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 다중 에이전트 계층은 사용자의 이전 행동 기록을 이용하여 지능적 추론값을 상기 디비아스 에이전트들에 제공하는 추론 에이전트를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 다중 에이전트 계층은 상기 디바이스 에이전트들의 요청에 대응하여 대응되는 UPnP 디바이스의 디바이스 코드를 생성하는 UPnP 디바이스 생성기를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 디바이스 에이전트 생성기는 UPnP 디바이스들과 접속하여 UPnP 디바이스들의 기술(description)값을 획득하는 UPnP 디바이스 기술 획득부와 상기 획득된 UPnP 디바이스 기술값을 토대로 UPnP 디바이스 에이전트를 생성하는 UPnP 디바이스 에이전트 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템을 이용할 경우에는 홈 네트워크내에 존재하는 장치들이 따르는 네트워킹 프로토콜의 종류에 무관하게 다양한 이종의 장치들에 대한 서비스를 융합적으로 제공할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템을 이용하여 스마트 홈과 같은 환경을 구축할 경우에는 기존에 구비된 이종의 장치들을 그대로 활용 가능함으로 구축 비용을 절감할 수 있으며, 향후 새로운 네트워킹 프로토콜이 등장할 경우에도 유연성있게 대응할 수 있는 확장성 또한 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층에 포함되는 디바이스 에이전트 생성기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층에서 디바이스 에이전트의 생성예를 설명하기 위한 도표이다.
도 4는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용자의 서비스 요청에 대응된 처리 과정을 예시하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층의UPnP 디바이스 생성기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 UPnP 컨트롤 포인트의 서비스 요청에 대응된 처리 과정을 예시하기 위한 시퀀스 차트이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템(100)은 장치 계층(110),홈 네트워크 미들웨어 계층(120), 다중 에이전트 계층(130) 및 어플리케이션 계층(140)을 포함한 계층적 구조로 구성될 수 있다.
상술한 계층 구분은 기능적인 구분일뿐, 각각의 계층이 분산된 물리적 장치내에 위치될 수도 있고, 구현에 따라서는 동일한 물리적 장치내에 위치될 수 있을 것이다.
이때, 구현의 측면에서 홈 네트워크의 구축의 경우를 예로 들면, 상술된 홈 네트워크 미들웨어 계층(120), 다중 에이전트 계층(130) 및 어플리케이션 계층(140)은 댁내나 오피스내에 위치한 홈 게이트웨이(home gateway; 홈 서버로 정의되기도 함)에 구현된 계층일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에 적용 가능한 홈 게이트웨이의 경우는 상술된 상술된 홈 네트워크 미들웨어 계층(120), 다중 에이전트 계층(130) 및 어플리케이션 계층(140)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기에서 '홈 게이트웨이'는 독자적인(stand-alone) 장치로서 존재할 수도 있지만 댁내 및 오피스내의 TV, 셋탑-박스(settop-box), AV 시스템 등에 탑재되는 형태로 구현될 수도 있다.
장치 계층(110)은 다양한 이종의 네트워크 표준이나 미들웨어 표준의 지원하는 장치들로 구성될 수 있다. 즉, 장치 계층(110)에 존재하는 장치들은 댁내 또는 오피스내에 존재하는 다양한 장치들로서 상술된 바있는 UPnP, HAVi, LonWorks 등과 같이 이종의 미들웨어 표준에 부합되어 개발된 다양한 장치들(111, 112, 113)일 수 있다.
또한, 이러한 장치들은 다양한 서비스를 제공할 수 있는 오디오 장치, 비디오 장치, 컴퓨터 장치, 프린터 장치, 스마트 폰를 포괄할 수 있고, 단순하게는 조명 장치, 에어 컨디셔너 등의 다양한 장치들까지도 포괄할 수 있다.
홈 네트워크 미들웨어 계층(120)은 장치 계층내에 존재하는 장치들이 접속되며 이러한 장치들을 관리하는 계층에 해당된다.
홈 네트워크 미들웨어 계층(120)의 주요 구성요소는 OSGi 프레임워크(122)와 각각의 네트워킹 프로토콜에 대응되는 번들(bundle; 121-1 내지 121-3으로 예시)들이다. OSGi 프레임워크(122)는 외부의 번들 저장소(bundle repository)로부터 특정 미들웨어에 대응된 번들(bundle)을 다운로드받아서 장치들을 추상화(abstraction)할 수 있는 계층에 해당된다. 즉, 홈 네트워크 미들웨어 계층은 상위 계층인 다중 에이전트 계층(130)에서 하위 계층(110)에 존재하는 장치들이 따르는 네트워크 프로토콜에 무관하게 장치들에 대한 접근이 가능하도록 이종 네트워크 특성을 상위 계층에 숨기는 역할을 담당한다.
예로서 하나의 시나리오를 상정하면, UPnP 미들웨어를 지원하는 조명장치가 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층(120)이 탑재된 홈 게이트웨이에 접속되었을때, 홈 네트워크 미들웨어 계층내에 UPnP 표준에 대응된 번들이 존재하지 않는 경우에, 홈 네트워크 미들웨어 계층을 구성하는 OSGi 프레임워크(122)는 UPnP에 대응되는 번들을 번들 저장소로부터 다운로드하여 조명장치와 통신할 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 홈 네트워크 미들웨어 계층(120)의 역할에 의해서 어떠한 네트워킹 프로토콜을 따르는 장치가 접속되더라도 대응되는 번들이 다운로드되어 설치되기만 한다면 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템은 해당 장치를 제어할 수 있게 된다.
이러한 홈 네트워크 미들웨어 계층(120)에 의해서 본 발명의 홈 네트워크 시스템은 각각의 이종 네트워킹 프로토콜 간의 상호동작(interoperability)을 지원하기 위한 미들웨어 브리지(middleware bridge)의 필요성이 없어지게 된다.
다음으로, 다중 에이전트 계층(130)은 본 발명의 핵심적인 구성요소로서, 사용자 에이전트(user agent; 133), 디바이스 에이전트 생성기(device agent generator; 135), 코디네이터 에이전트(coordinator agent; 134), 생성된 디바이스 에이전트들(device agent; 131) 및 디바이스 에이전트들을 관리하는 에이전트 관리자(132)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 다중 에이전트 계층(130)은 추가적인 구성요소로서 추론 에이전트(inference agent; 136) 및 UPnP 디바이스 생성기(UPnP device generator; )를 추가로 포함하여 구성될 수도 있다.
다중 에이전트 계층(130) 또한 상술된 홈 네트워크 미들웨어 계층(120)과의 관계에서는 하나의 번들(bundle)의 개념으로 구현될 수 있다. 다중 에이전트 계층은 통상적으로 자바기반의 에이전트 플랫폼인 JADE(Java Agent Developmet Framework)를 기반으로 구현될 수 있으며, 다중 에이전트 계층은 그 기반이 되는 에이전트 플랫폼에 대응되는 홈 네트워크 미들웨어 계층의 OSGi 프레임워크와 소통하는 번들의 개념으로 이해될 수 있을 것이다.
이하에서는 상기 다중 에이전트 계층(130)내에 존재하는 구성요소들을 상술한다.
먼저, 디바이스 에이전트(device agent)란 장치 계층에 존재하는 장치들의 상태(state)에 관련된 정보를 보유하고, 장치들의 기능에 대한 접근을 가능하게 하는 접근점(access point)의 역할을 수행하는 구성요소이다. 즉, 디바이스 에이전트들은 장치 계층에 존재하는 각각의 장치들에 일대일로 대응되어 생성될 수도 있으며, 각각의 장치들의 기능별로 대응되어 생성될 수도 있을 것이다. 한편, 장치들간의 결합에 의해서 제공되는 서비스의 경우에는 결합 서비스에 대해서 디바이스 에이전트들이 생성될 수도 있을 것이다.
디바이스 에이전트(131-1 ~ 131-3)들은 실제 장치계층(110)에 존재하는 디바이스를 대표하여 다중 에이전트 계층에 생성되는 에이전트들을 의미한다. 즉, 디바이스 에이전트 생성기(135)에 의해서 생성되고, 에이전트 관리자(132)에 의해서 관리되는, 상기 홈 네트워크 미들웨어 계층(120)을 통하여 장치 계층에 존재하는 대응되는 디바이스들에 대한 제어를 수행하는 에이전트들을 의미한다.
또한, 에이전트 관리자(132)는 이와 같이 생성된 디바이스 에이전트들의 목록을 유지하고 디바이스 에이전트들의 생성-소멸의 생명주기를 관리하는 구성요소에 해당된다. 여기에서, 에이전트 관리자(132)는 다중 에이전트 계층(130)의 기반이 되는 JADE의 표준적 모델에 정의된 에이전트 관리 시스템(AMS: Agent Management System)에 대응되는 구성요소로 이해될 수 있을 것이다.
한편, 사용자 에이전트(133)는 어플리케이션 계층에 존재하는 사용자 인터페이스와 통신하여 다중 에이전트 계층에 대한 사용자의 접근점(access point) 역할을 수행하는 에이전트에 해당된다. 즉, 상술된 디바이스 에이전트들이 장치 계층에 존재하는 디바이스들에 대한 접근점 역할을 수행하는 것에 대응되는 개념이라고 설명될 수 있다.
상술된 디바이스 에이전트들은 디바이스 에이전트 생성기(135)에 의해서 생성될 수 있다. 디바이스 에이전트 생성기(135)는 각 디바이스의 기술(description)을 입력 받아 적절한 디바이스 에이전트를 생성하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층에 포함되는 디바이스 에이전트 생성기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2에서는 디바이스 에이전트 중에서도 UPnP 디바이스에 대응되는 디바이스 에이전트를 생성하기 위한 디바이스 에이전트 생성기(UPnP 디바이스 에이전트 생성기)의 동작 구성을 설명하고 있으며, UPnP 디바이스 에이전트 생성기는 UPnP 디바이스 기술 획득부(135-1)와 UPnP 디바이스 에이전트 변환부(135-2)를 포함하여 구성될 수 있음을 예시하고 있다.
UPnP 디바이스 기술 획득부(135-1)는 UPnP 베이스 드라이버(202)를 통하여 UPnP 디바이스들(201-1 ~ 201-3)로부터 각각의 UPnP 디바이스들의 기술(description)을 획득하고, 획득된 기술 정보를 UPnP 디바이스 에이전트 변환부(135-2)로 전달한다. UPnP 디바이스 에이전트 변환부(135-2)는 UPnP 디바이스 기술에 기반하여 에이전트 코드(code)를 생성한다. 이때, 에이전트의 코드 생성은 디바이스 기술에 대응되는 코드 정보를 데이터베이스화한 코드 베이스(codebase)에 의해서 이루어질 수 있으며, 이러한 코드 베이스는 UPnP 디바이스 에이전트 변환부(135-2)에서 관리될 수 있을 것이다.
이와 같이 UPnP 디바이스 기술 획득부(135-2)가 획득한 디바이스 기술에 기초하여 UPnP 디바이스 에이전트로 변환하는 과정은 도 3을 통하여 예시적으로 설명될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층에서 디바이스 에이전트의 생성예를 설명하기 위한 도표이다.
도 3을 참조하면, UPnP 디바이스의 서비스는 몇가지 액션(action)으로 구성될 수 있으며, 이러한 액션들은 이름(name)과 입력 인자(input argument) 및 출력 변수(output argument)를 가지고 있다. 각각의 액션은 대응되는 에이전트의 행위(behavior)로 변환된다. 즉, 도 3에서는 조명 장치(BinaryLight device)의 전원을 켜는 서비스(SwitchPower)가 디바이스 에이전트 행위로 변환되는 예시가 보여진다.
다음으로, 코디네이터 에이전트(coordinator agent)는 사용자의 어플리케이션 계층으로 통한 서비스 요청에 대응하여 해당 서비스를 수행할 수 있는 디바이스 에이전트를 파악하고 사용자의 서비스 요청을 해당 디바이스 에이전트로 전달하는 조정자 역할을 수행하는 에이전트에 해당된다.
도 4는 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용자의 서비스 요청에 대응된 처리 과정을 예시하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 4를 참조하면, 사용자는 조명장치(BinaryLight Device)를 제어하기 원하는 경우에 먼저 코디네이터 에이전트에게 자신이 원하는 서비스를 요청하게 된다(S401).
다음으로, 코디네이터 에이전트는 사용자가 원하는 서비스를 제공할 수 있는 디바이스에 대응되는 디바이스 에이전트를 에이전트 관리자에게 질의(query)하게 된다(S402). 에이전트 관리자는 사용자가 원하는 서비스를 제공가능한 디바이스 에이전트가 조명장치(BinaryLight) 디바이스 에이전트임을 파악하여 해당 디바이스 에이전트를 특정할 수 있는 정보를 코디네이터 에이전트로 리턴한다(S403).
코디네이터 에이전트는 에이전트 관리자를 통하여 사용자가 요구한 서비스를 제공할 수 있는 디바이스에 대응되는 디바이스 에이전트가 조명장치 디바이스 에이전트임을 파악하게 되면, 조명장치 디바이스 에이전트에게 조명장치의 파워를 켤 것을 요청하는 커맨드를 전송하게 된다(S404).
조명장치 디바이스 에이전트는 UPnP 베이스 드라이버를 통하여 대응되는 조명장치 디바이스를 검색하는 쿼리를 요청하고(S405), 쿼리에 대한 답변이 리턴되면(S406), 검색된 조명장치 디바이스에 조명장치의 파워를 켜는 서비스를 제공하는 커맨드를 조명장치로 전송한다(S407). 마지막으로 조명장치 디바이스는 요청한 서비스에 대한 결과를 조명장치 디바이스 에이전트로 리턴한다(S408).
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층()은 추가적으로 사용자의 이전 행동 기록등을 이용하여 지능적인 추론을 수행하고, 추론에 바탕하여 디바이스 에이전트들을 통해 디바이스를 제어하여 사용자에게 서비스를 제공하는 추론 에이전트(136)를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
마지막으로, 어플리케이션 계층(140)은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에 사용자 접근을 제공하는 계층으로서, 예시적으로 두가지 종류의 사용자 인터페이스에 따른 어플리케이션들이 존재할 수 있다.
첫번째 예로서, 현재 확산되고 있는 스마트 폰에 인터페이싱 전용의 어플리케이션을 개발하여 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에 접근하도록 구성될 수 있을 것이다. 두번째 예로서, 유연한 사용자 접근을 제공하기 위해서 웹 인터페이스(web interface)를 이용한 사용자 인터페이스를 구성할 수도 있을 것이다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 홈 네트워어 미들웨어 계층(120)을 경유하지 않고 다중 에이전트 계층(130)과 직접적으로 통신할 수 있는 장치들(150)이 예시되어 있다. 이러한 장치들(150)은 특정한 홈 네트워킹 표준(UPnP, HAVi, LonWorks 등)을 다르는 미들웨어가 탑재되지 않고, 자체적인 운영체제를 구비하여 에이전트 플랫폼(JADE 등)을 탑재한 장치들일 수 있다. 즉, 이러한 장치들은 에이전트 플랫폼 상에서 수행되는 에이전트들을 구비한 장치들로서, 이러한 장치들의 에이전트는 다중 에이전트 계층(130)과 직접적으로 통신할 수 있다(예컨대, JADE 표준 모델 상의 ACC(Agent Communication Channel) 등을 이용하여 직접 통신가능).
한편, 지금까지는 사용자의 요청에 의해서 디바이스 에이전트를 통하여 장치계층내의 디바이스들이 서비스를 제공하는 경우를 상정하여 설명되었으나, 디바이스들간의 결합된 서비스를 제공하는 경우에서는 UPnP 컨트롤러 장치가 디바이스 에이전트들에 대한 제어권을 가지는 UPnP 컨트롤 포인트(UPnP Control Point)로부터의 에이전트에 대한 제어도 상정할 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층(130)은 UPnP 디바이스 생성기(137)를 추가적인 구성요소로서 가질 수 있으며, UPnP 디바이스 생성기는 다중 에이전트 계층(130)내에 존재하는 디바이스 에이전트들을 통하여 장치 계층내의 디바이스 정보를 생성하는 구성요소이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 에이전트 계층의UPnP 디바이스 생성기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, UPnP 디바이스 생성기(137)는 에이전트 서비스 획득부(137-1)와 에이전트 UPnP 디바이스 변환부(137-2)를 포함하여 구성될 수 있다.
에이전트 서비스 획득부(137-1)는 디바이스 에이전트들이 제공가능한 서비스 기술(descriptions)들을 수집하여 에이전트 UPnP 디바이스 변환부(137-2)로 전달하게 된다. 이후에 에이전트 UPnP 디바이스 변환부(137-2)는 에이전트 서비스 기술을 대응되는 UPnP 디바이스 코드를 생성하고 UPnP 베이스 드라이버를 통하여 UPnP 네트워크에 등록한다.
도 6은 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템에서 UPnP 컨트롤 포인트의 서비스 요청에 대응된 처리 과정을 예시하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 6을 참조하면, UPnP 컨트롤 포인트는 GPS 에이전트 UPnP 디바이스에게 자신이 원하는 서비스를 요청하는 커맨드를 전송하게 된다(S601).
다음으로, GPS 에이전트 UPnP 디바이스는 UPnP 베이스 드라이버에게 커맨드를 전송하고(S602), UPnP 베이스 드라이버는 에이전트 관리자에게 대응되는 디바이스 에이전트를 쿼리를 요청한다(S603). 에이전트 관리자가 GPS 에이전트 UPnP 디바이스에 대응되는 디바이스 에이전트(GPS 에이전트)를 찾으면 결과를 UPnP 베이스 드라이버로 전송한다(S604).
UPnP 베이스 드라이버는 디바이스 에이전트(GPS 에이전트)로 메시지를 전송하고(S605), 메시지 전송에 대한 결과를 디바이스 에이전트는 GPS 에이전트 UPnP 디바이스로 리턴한다(S606).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템
110: 장치 계층 111~113: 디바이스
120: 홈 네트워크 미들웨어 계층 121-1~121-3: 번들
122: OSGi 프레임워크 130: 다중 에이전트 계층
131: 디바이스 에이전트 132: 에이전트 관리자
133: 사용자 에이전트 134: 코디네이터 에이전트
135: 디바이스 에이전트 생성기 136: 추론 에이전트
137: UPnP 디바이스 생성기 140: 어플리케이션 계층
141: 스마트폰 인터페이스 142: 웹 인터페이스

Claims (12)

  1. 이종의 네트워킹 표준을 따르며 이종의 서비스를 제공할 수 있는 디바이스들로 구성된 장치 계층;
    상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들과 소통할 수 있는 특정 네트워킹 표준에 대응된 적어도 하나의 번들 및 상기 번들들을 이용하여 상위 계층에게 상기 번들들에 접속된 디바이스들에 대한 추상화된 연결을 제공 가능한 OSGi 프레임워크로 구성된 홈 네트워크 미들웨어 계층;
    상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 이용하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 상기 생성된 디바이스 에이전트들에 대한 접근을 상위계층에 제공하는 다중 에이전트 계층; 및
    상기 다중 에이전트 계층에 생성된 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 이용하여 디바이스들에 대한 제어를 수행하여 사용자에게 서비스를 제공하는 어플리케이션들로 구성된 어플리케이션 계층을 포함하되,
    상기 다중 에이전트 계층은,
    상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 통하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들의 기술(description)을 입력받아 디바이스에 대응된 디바이스 에이전트를 생성하는 디바이스 에이전트 생성기;
    상기 디바이스 에이전트들의 목록을 관리하고 디바이스 에이전트의 생성/소멸의 생명주기를 관리하는 에이전트 관리자;
    사용자의 어플리케이션 계층을 통한 서비스 요청에 대응하여 해당 서비스를 수행할 수 있는 디바이스 에이전트를 파악하고 사용자의 서비스 요청을 해당 디바이스 에이전트로 전달하는 코디네이터 에이전트(coordinator agent);
    사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 에이전트; 및
    사용자의 이전 행동 기록을 이용하여 지능적 추론값을 상기 디바이스 에이전트들에 제공하는 추론 에이전트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 구성하는 번들은 UPnP(Universal Plug and Play), HAVi(Home Audio/Video Interoperability) 및 LonWorks 의 네트워킹 프로토콜 중 적어도 하나를 지원하는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 에이전트 계층은 JADE(Java Agent Development Platform) 플랫폼에 의하여 자바 기반의 디바이스 에이전트를 생성하고 관리할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 에이전트 계층은 상기 디바이스 에이전트들의 요청에 대응하여 대응되는 UPnP 디바이스의 디바이스 코드를 생성하는 UPnP 디바이스 생성기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 디바이스 에이전트 생성기는 UPnP 디바이스들과 접속하여 UPnP 디바이스들의 기술(description)값을 획득하는 UPnP 디바이스 기술 획득부와 상기 획득된 UPnP 디바이스 기술값을 토대로 UPnP 디바이스 에이전트를 생성하는 UPnP 디바이스 에이전트 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 네트워크 시스템.
  8. 이종의 네트워킹 표준을 따르며 이종의 서비스를 제공할 수 있는 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 디바이스 에이전트를 통하여 상기 디바이스들에 대한 사용자의 접근을 허용하는 홈 네트워크를 위한 홈 게이트웨이 장치로서,
    상기 디바이스들과 소통할 수 있는 특정 네트워킹 표준에 대응된 적어도 하나의 번들 및 상기 번들들을 이용하여 상위 계층에게 상기 번들들에 접속된 장치들에 대한 추상화된 연결을 제공 가능한 OSGi 프레임워크로 구성된 홈 네트워크 미들웨어 계층;
    상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 이용하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들에 대한 디바이스 에이전트를 생성하고, 상기 생성된 디바이스 에이전트들에 대한 접근을 상위계층에 제공하는 다중 에이전트 계층; 및
    상기 다중 에이전트 계층에 생성된 디바이스 에이전트를 이용하여 디바이스들에 대한 제어를 수행하여 사용자에게 서비스를 제공하는 어플리케이션들로 구성된 어플리케이션 계층을 포함하되,
    상기 다중 에이전트 계층은 JADE(Java Agent Development Platform) 플랫폼에 의하여 자바 기반의 디바이스 에이전트를 생성하고 관리할 수 있도록 구성되고,
    상기 홈 네트워크 미들웨어 계층을 통하여 상기 장치 계층에 존재하는 디바이스들의 기술(description)을 입력받아 디바이스에 대응된 디바이스 에이전트를 생성하는 디바이스 에이전트 생성기;
    상기 디바이스 에이전트들의 목록을 관리하고 디바이스 에이전트의 생성/소멸의 생명주기를 관리하는 에이전트 관리자;
    사용자의 어플리케이션 계층을 통한 서비스 요청에 대응하여 해당 서비스를 수행할 수 있는 디바이스 에이전트를 파악하고 사용자의 서비스 요청을 해당 디바이스 에이전트로 전달하는 코디네이터 에이전트(coordinator agent);
    사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 에이전트; 및
    사용자의 이전 행동 기록을 이용하여 지능적 추론값을 상기 디바이스 에이전트들에 제공하는 추론 에이전트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 게이트웨이 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 다중 에이전트 계층은 상기 디바이스 에이전트들의 요청에 대응하여 대응되는 UPnP 디바이스의 디바이스 코드를 생성하는 UPnP 디바이스 생성기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 게이트웨이 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 디바이스 에이전트 생성기는 UPnP 디바이스들과 접속하여 UPnP 디바이스들의 기술(description)값을 획득하는 UPnP 디바이스 기술 획득부와 상기 획득된 UPnP 디바이스 기술값을 토대로 UPnP 디바이스 에이전트를 생성하는 UPnP 디바이스 에이전트 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 에이전트에 기반한 홈 게이트웨이 장치.
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