홈네트워킹 기술&유비쿼터스

목차

1. IT 환경 및 패러다임 변화

2. 홈네트워킹 기술

3. 홈게이트웨이 & 홈서버

4. 디지털 홈

5. 유비쿼터스

 

IT 환경 및 패러다임 변화

IT 환경 및 패러다임의 변화

정보-통신-가전기술의 융합

Home Environment Activities & Trends

 

홈네트워킹 기술

Requirements for Home Networking 

 Ease of Use : Unsupervised PnP Connectivity

 Guaranteed Privacy and Security

 Low Cost

 High-Speed Data Rate

 Maximized Connectivity for Home Appliances and New Digital Devices

 Communicating Capability Everywhere at Home

 Maximized Usage of Pre-installed Wires(“no-new-wire”)

 A Standardized Construction of New Houses for HN

 Traffic Isolation & Different Topology Made Available btw. Access Network and Home Network

 Seamless Access btw. Wire and Wireless Network

Many Technologies Are Being Developed

 Inside the Home:

 Wireless

 Phoneline

 Powerline

 Coax

 IEEE1394

 Category 5 Wiring

 Fiber

 Outside the Home:

 xDSL

 Cable

 Fixed Wireless

 Satellite

 Optical 

 Simultaneous Internet Access

 Peripheral Sharing

 Data and File Sharing

 Multi-Player Games

 Music distribution

 Remote Access

 Digital Video Distribution

 Home Automation 

 Security monitoring

 Telemedicine

 Energy management

 e-commerce 

 Appliance diagnostics and service

Implementation Affordability

HomePNA Homepage

HomePNA

 Home Phoneline Networking Alliance

 Founded in June, 1998

 11 Companies :  3Com, AMD, AT&T Wireless, Compaq, Epigram, HP, IBM, Intel, Lucent, Rockwell, Tut  

 

 Characteristics of HomePNA

 No new wires required

 Utilizes de facto standards 

 Develops certification standards for Interoperability

 HomeRun by Tut is commercially available, 1Mbps in 1999

 Chip is available By Broadcom, 10Mbps in 2000

What’s New ?

 Voice over HomePNA is now available!

(Lightweight Telephony Protocol, or LTP)

 The first home networking protocol to provide a network-based framework for delivery of up to 8 toll-quality digital telephone lines

 Version 3.0 to be released Q4 2002 

 High bit rate throughput, robustness and high QoS

 Transmit and receive multiple video streams at speeds of up to 100Mbps

 Designed as a home networking backbone for the next generation of entertainment applications over standard phonelines

1394 TA Homepage

IEEE 1394

 Consumer Electronics Companies Support As Primary Home Networking Technology

 Initially Some Distance Limitations

 Best for High Speed Multimedia Traffic

 HAVi and VESA Standards

 Still Need to Install New Wiring in Home

Future Standards of IEEE1394

 P1394b

 Speed : 800, 1600, 3200 Mbps

 Maximum distance between nodes : 100 ~ 800 m 

 Used plastic fiber cable for Gigabit data transfer rate

 Extended PHY/LINK interfaces using 8-bit parallel bus to support higher data rate

 P1394.1

 Adopts bridging issues for having more than 63 devices

 Wireless 1394 is the application of 1394.1

 Japan : MMAC

 Europe : BRAN

USB Homepage

USB(Universal Serial Bus)

USB Focus on Low Cost, High Volume App.

PLC Homepage

Power Line Communication

 Advantages

 Goes to at least three walls in every room in the house

 The ultimate in “No new wires”

 All devices requiring wall power (almost all) need 

no additional external connection 

 Disadvantages

 Interface means are expensive

 Safety regulatory requirements key and drive cost

 Noise profile on the power line

 Extreme environment for data

 Data privacy

 Interoperability

Key Technologies of PLC 

 Bandwidth

 Low : 60 bps ~ 10 kbps

 Middle : 10 kbps ~ 1 Mbps

 High : 1 Mbps ~ 10 Mbps

 Key Technologies

Wireless Networking

 Most Convenient

 Many Flavors: Home RF, 802.11b, Bluetooth

 2-11 Mbps Today, 50 Mbps in 3-4 Years

 May Be Best Solution Long Term for Multimedia Distribution

 Government Approval of Wireless Networking Bands in Most Countries

Wireless

 Advantages

 Supports roaming peripherals

 No Wire

 Disadvantages

 Limited bandwidth

 Poor Interoperability 

     - need a true multivendor standard

 Physical layer cost

 Privacy/Security

 Varying impairments of wireless channel

Wireless Home Network Technologies

 HomeRF : SWAP V1.0 (’99.1), V1.1(’99.6)

 Bluetooth : Bluetooth V1.0 (’99.7)

 IEEE 802.15 / WPAN (’99.3)

 Key Issues

 Voice traffic added  : Enhancement of IEEE 802.11 MAC

 Ultra-light, ultra-low power consumption, and low cost at $5.00/device is the target

Wireless Home Network Technologies

HomeRF Homepage

http://www.homerf.org

Bluetooth SIG Homepage

 www.bluetooth.org, www.bluetooth.com

WLAN Homepage

 http://grouper.ieee.org/groups/802/11/

IrDA Homepage

http://www.irda.org

Home Network의 기술별 비교

The Standards making Universe

홈네트워킹 기술 표준

Who Will Win?

 

홈게이트웨이 & 홈서버    

Home Connectivity Ring Model

Home Network Connectivity Options

Home Network Schematic Network Termination

Home Gateway Connecting WAN and  Home LAN

Roles of Gateways

 Roles

 LAN to WAN Conversion : Bridge Functionality

 Security : Filtering and Encryption 

 IP Distribution : Traffic Isolation and Address conversion

 Internet Sharing / Media Rerouting

 Remote Management

 Unsupervised Plug and Play Connectivity

 Self configuring, dynamic, automatic mechanism 

 Plug the device and it works

Home Gateway

하드웨어 블럭도

Home Gateway Architecture

Home Gateway 구성

Home Server Functions

Home Server Hardware Platform

Home Server Functional Block

Home Gateway & Server Convergence

Home Gateway & Server Universe

 

디지털 홈

디지털홈 추진 배경

디지털홈 개념 

디지털홈  필요성 및 제약사항

디지털홈  케이블 옵션 및 투자비 

디지털홈 장비 시장 전망

외국 동향-미국 

외국 동향 -유럽 

외국 동향 -싱가폴 

외국 동향 –일본, 중국 

국내 동향

디지털홈 서비스 현안사항

디지털홈 구현

디지털홈 비전

 

유비쿼터스

유비쿼터스 환경

유비쿼터스 네트워크

현재 네트워크 개념도

유비쿼터스 네트워크 개념도

유비쿼터스 네트워크 기술 요소

Broadband 환경

 Ubiquitous computing이 가능하기 위해서는 다양하고 풍부한 정보를 전달할 수 있는 광대역망이 필수적

 모든 네트워크에서 대용량 백업이 실행되어 스트레스 없는 유연한 통신환경이 널리 보급

 유무선 통합, 통신방송의 융합

 Broadband화로 유통 콘텐츠의 대용량화

 일본의 e-japan 전략(2001.5)

 5년이내 세계 최첨단의 IT 국가 목표

 2005년까지 30~100Mbps 수준의 초고속 접속 인프라 구축 및 저렴한 요금으로 공급 : 2005년까지 FTTH도 월 5만원대 예측(NRI노무라총합연구소)

 3천만 세대가 콘텐츠/천만 세대가 대용량 영상 데이터 다운로드 가능

Mobile과 상시접속

 Mobile기기

 PC, 휴대전화, 휴대정보단말기(PDA), 비디오게임기, 카네비게이션단말기, 정보가전 기기가 IPv6로 접속

 네트워크 접속기기의 증대

 이동단말기 통신

 2GHz IMT-2000 상용서비스 : 384~2Mbps (NTT도코모, 2001.10)

 5GHz MMAC 이동통신의 20% 상용서비스 : 20~25Mbps (2005)

 휴대전화는 스마트폰으로 고기능화

 무선기술의 고속화

 1M BT 1.0 -> 10M BT 2.0(2003)

 무선랜의 고속화

 Hot Spot : 휴대전화사업자와의 경쟁 

Barrier Free 인터페이스 

 콘텐츠의 쌍방향 Seamless 환경 구축

 사용자와 네트워크 관계성의 다양화

 이용자의 인터페이스 고도화

 어린이, 노약자, 장애인을 위한 ease-of-use

 카서버, GPS를 이용한 카네비게이션

 2005년의 차량은 차량탑재용 무선데이터통신 시스템인 텔레메틱스 시스템화

IPv6 

 IPv4 address : 43억 개

 IPv6 address : 100조X100조X340억 개 

 IPv6와 정보가전에 의한 신규 홈네트워크 사회?

 IPv6로 개척하는 새로운 사회와 신규 비즈니스?

유비쿼터스 네트워크의 비전

유비쿼터스 서비스 

 사용자가 원하는 것은 영상, 음악보다는 언제, 어디서나, 저비용의 의료복지, 교통환경, 교육, 보육 등 생활밀착형 서비스 

 안심한 삶을 영위할 수 있도록 개인의 불안과 고민해소에 초점

 건강, 사회보장, 환경, 교육, 고용, 소득, 3Dirty

 치안, 안전, 의료복지, 식품이력 및 안정성

 건강관리 : 생활습관성, 만성, 재택건강관리(Smart shirts). 의료 이력, 원격검진

 교육관리 : 지역교육, 평생교육, 고등교육(사이버대학)

 교통/이동관리 : Ubiquitous ITS/TDM , Navigation, Location, 자동요금징수

 환경관리 : 환경 Telemetering, 환경 Forecasting , Recycling 

 고용관리 : 고용수급중개, 취업능력 향상(e-learning)

 국토관리 : 국토보전, 삼림보전

 재고/유지관리 : 유통업, 물류업 등 서비스 토털

유비쿼터스 사회 플랫폼

 Ubiquitous Terminal : 서비스와 사용자 속성에 따른 개방형 모듈형  

 통신 기능, 개인인증 기능, 센서 기능

 애플리케이션 기능, 에이전트 기능

 Ubiquitous Chip : RFID와 Sensing Device로 구성

 소형, 경량, 저가, 내구성

 개체식별, 상태감지(센서), 정보발신(통신)

 Ubiquitous Service Exchange : 서비스와 수요자를 연결

 기본기능, 개체식별 기능

 Market Place 기능(중개, 가격매김), Service Rating 기능(평가, 랭킹)

홈네트워킹에서 유비쿼터스로

유비쿼터스 전개 방향

 홈네트워킹을 중심으로 한 디지털홈 구축으로 국민의 Digital Life 실현

 주거환경을 고려한 단계별 시범서비스 실시

 파급효과를 고려한 공공, 복지서비스 실시

 상호운용성 및 인증

 향후 유비쿼터스 사회 구축을 목표로 핵심기술 조기 개발

 초소형 칩 및 센서 기술, 원칩 컴퓨팅 기술 등 NT/BT기술

 Embedded Software 및 User Interface기술

 오감통신 등 IT와 BT의 융합기술인 바이오인포매틱스 기술