9. 홈 네트워크 서비스

1. 9. 홈 네트워크 서비스

2. 목차(1/2) • 1. 홈 네트워크란? • 홈 네트워크가 뭐지요? • 홈 네트워크는 어떻게 구성되나요? • 2. 홈 네트워크 기술 • 홈 게이트웨이가 궁금하군요 • 홈 서버가 하는 일은 뭔가요? • 유선 홈 네트워크 기술에는 어떤 것들이 있을까요? • 홈 PNA • IEEE 1394 • PLC란? • 블루투스가 뭔가요? • IEEE802.11 • 홈 RF란?

3. 목차(2/2) • 2. 홈 네트워크 기술 • 홈 네트워크 미들웨어라는 게 있군요 • 3. 홈 네트워크 서비스를 알아볼까요? • 홈 스트리밍 서비스란? • 공장 자동화가 아닌 홈 자동화 • 4. 홈 네트워크 보안이 중요하지요 • 홈 네트워크가 가정을 지킬 수 있나요? • 국내 홈 네트워크는 어떻게 구축되었나요?

4. 홈 네트워크란? • 가정 내의 가전기기 및 시스템을 연결 • 가전기기들 간에 데이터 전송을 가능하게 하는 소규모 네트워크를 의미 • 외부 네트워크에서 핸드폰/PDA와 같은 정보기기를 이용하여 가정내의 시스템에 대한 원격 접근과 제어가 가능 • 음악, 비디오, 데이터 등과 같은 컨텐츠를 사용할 수 있도록 양방향 통신 서비스 환경을 구현하는 모든 기술을 의미 <다양한 홈네트워크 서비스>

5. 홈 네트워크는어떻게 구성되나요? • 홈 네트워크 구성 • 크게 액세스 네트워크 접속기술인 가입자 네트워크 • 홈 네트워크, • 이들 기술간 상호접속을 위한 홈 게이트웨이 시스템 • 소프트웨어 시스템인 미들웨어 기술도 중요한 요소 • 광대역 네트워크 접속 기술 • 홈 네트워크와 백본 네트워크를 이어 주는 역할 • 가입자 네트워크 또는 액세스 네트워크라고 함 • xDSL(x Digital Subscriber Line), 케이블 네트워크, 광 이더넷 등이 여기에 속함

6. 홈 네트워크는어떻게 구성되나요? • 홈 게이트웨이 • 홈 네트워크를 위한 댁내 장치의 한 형태 • 유무선 홈 네트워크 기술들과, xDSL, 케이블, 광 및 위성 등으로 대표되는 액세스 네트워크 간의 상호 접속 및 중재를 수행하는 장비 • 또한 미들웨어 기술을 사용하여 사용자에게 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하는 역할을 수행

7. 홈 네트워크 구성

8. 홈 게이트웨이가 궁금하군요 • Home Gateway 혹은 Residential Gateway • 댁내 네트워크와 댁외 네트워크를 상호 접속, 중재하는 장치 • 가정에서 PC 및 가전기기들을 연결하고 관리하는 허브 • 유무선 기술을 이용하여 각종 가전기기들을 제어하고 관리 • 가정과 외부 인터넷을 연결하는 게이트웨이 • 외부 인터넷에 접속하여 VOD, 원격제어등과 같은 다양한 서비스 제공 <다양한 홈 게이트웨이 제품들>

9. 홈 서버가 하는 일은 뭔가요? • 다양한 멀티미디어 홈 서비스를 제공하기 위하여 멀티미디어 데이터를 저장, 관리, 분배하는 기능을 수행 • 또한 홈 네트워크에 접속된 각종 가전기기의 제어, 관리 및 연동을 담당 • 홈 서버는 논리적인 의미 • 독립적인 기기로 존재할 수도 있고 다른 기기에 탑재되는 경우도 있음 • 홈 서버는 외부 네트워크에서의 서비스 원격 관리, 가정 내의 오디오, 비디오, 게임 및 디지털 방송 서버, 에너지 관리, 홈 자동화, 보안 서버 등의 기능을 담당

10. 홈 서버란? <홈 서버를 이용한 홈 네트워크 구성>

11. 유선 홈 네트워크 기술 • 홈 네트워크 기술은 크게 유선기반 기술과 무선기반 기술로 나눌 수 있음 • 유선 홈 네트워크는 주로 점대점 이나 스타형 토플로지로 구성되지만 이동성이 떨어지는 단점 • 유선 네트워킹 기술은 다시 기존의 가정 배선을 이용하는 방법과 추가 배선이 필요한 방법으로 구분 • 대표적인 기술 • HomePNA 기술은 전화선을 이용한 방법 • 전력선 기술은 기존의 전기배선을 이용하기 때문에 추가적인 배선을 필요로 하지 않음 • IEEE1394 기술은 추가 배선을 필요로 함

12. 유선 홈 네트워크 기술 <대표적인 유선 홈 네트워크 기술>

13. 홈 PNA(Home Phoneline Networking Alliance) • 전화 배선을 이용한 홈 네트워크 제품 총칭 • 전화 사용과 동시에 내부, 외부 네트워크 접속등과 같은 기능을 동시에 제공 • 하나의 컴퓨터만 인터넷에 연결하면 홈 네트워크의 모든 컴퓨터가 인터넷을 공유 • 데이터 전송 방식으로 CSMA/CD를 사용 • 이더넷과 거의 유사한 형태지만, 선의 종류, 네트워크 토폴로지에 제약이 없고 스위치나 허브를 사용하지 않는다는 점에서 차이 <홈 PNA를 이용한 홈 네트워크 구성>

14. IEEE 1394 • 컴퓨터에 사용되는 수많은 주변기기가 서로 호환되지 않아 사용하기 불편할 뿐만 아니라 설치 시 많은 물리적 공간을 할애 • 이러한 단점을 보완하고자 1980년 후반에 애플 컴퓨터와 텍사스 인스트루먼트 사가 공동으로 직렬전송 버스규격을 개발(코드명 FireWire). • 1995년 12월 FireWire가 공식 표준 • IEEE에서 IEEE1394-1995로 비준된 이후 IEEE1394a, IEEE1394b 표준이 계속해서 진행 • IEEE1394a 는 IEEE1394-1995 보다 개량된 트래픽 제어와 효율적인 전원 관리 기능 • 100Mbps, 200Mbps, 400Mbps 이상의 속도로 데이터를 전송할 수 있는 시리얼 버스 규격

15. IEEE 1394 • IEEE1394a 는 디지털 비디오 캠코더, 고해상도 프린터 그리고 스캐너 등 기기 간에 고화질, 대용량 데이터 전송 • IEEE1394b는 IEEE 1394a 표준에서 기능을 추가하여 만든 표준 • CAT5 UTP 케이블을 이용하여 800Mbps ~ 1,6000Mbps의 전송속도 제공 • 또한 노드 간 거리를 800m까지 확장할 수 있음 <IEEE1394 케이블>

16. IEEE 1394 <IEEE1394 카드> <IEEE1394b 지원 PCI카드> <IEEE1394b 케이블>

17. TIP: USB • USB(Universal Serial Bus) 는 범용 직렬 버스 • 인텔, MS, 컴팩, DEC, IBM, 캐나다 노텔, NEC 등 7개사가 공동으로 제안한 주변기기 접속 인터페이스 규격 • 키보드, 마우스, 프린터, 스피커 등을 비롯한 주변 기기 등을 PC에 접속하기 위한 인터페이스의 통일을 목적 • 주변 기기 등을 최고 127대까지 연결 • 모든 주변 기기를 동일한 인터페이스로 접속하기 때문에 포트 수를 획기적으로 줄일 수 있음 • 설치가 간편하고, 휴대형 PC의 소형화가 가능하게 되는 장점

18. TIP: 다양한 USB 장치들 <USB 허브> <USB 스토리지> <USB 전동칫솔> <USB 커피포트> <USB 메모리>

19. TIP: USB의 역사와 USB3.0을 알아볼까요? • USB 1.0 • 1.0은 Low-speed와 Full-speed 두 가지 • 각각 1.5Mbps와 12Mbps의 속도지원 • USB 1.1 규격이 발표되면서 본격적으로 USB 포트를 지원하는 칩셋이 개발되어 출시 • USB 1.1 • USB 1.0 규약의 문제점을 해결하고 실용화하기 위한 버전 • USB 1.1 역시 Low-speed와 Full-speed 두 가지 모드 • 각각 1.5Mbps, 12Mbps의 속도를 지원 • USB 1.1은 127대의 장치 연결이 가능 • 최대 5미터 길이의 케이블을 통한 비동기적 데이터 전송 가능

20. TIP: USB의 역사와 USB3.0을 알아볼까요? • USB 1.1 • 저전력 장치를 위한 내장식 전원 공급 및 배분 • PC 플러그 앤 플레이 기능과 호환이 가능

21. TIP: USB의 역사와 USB3.0을 알아볼까요? • USB 2.0 • USB 2.0은 2000년에 발표 • USB 1.1보다 더 빠른 480Mbps의 속도를 지원 • USB 1.0과 1.1과 호환이 가능 • mini-B라는 소형 커넥터가 새롭게 개발 • 노트북, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 휴대폰과 같은 각종 디지털 기기 등에서도 인터페이스 사용이 가능 • Hi-speed USB라는 이름으로 불리움

22. TIP: USB의 역사와 USB3.0을 알아볼까요? • USB 3.0 • Super-speed라 불리움 • USB 2.0보다 10배 빠른 5Gbps의 속도 지원 • 2010년 부터 3.0 방식을 장착한 부품들과 주변기기 등 관련제품들이 본격 출시 • USB 3.0의 장점 • 고속 데이터 전송속도 • 전원관리 강화 • USB 3.0은 저전력 모드에서도 사용 가능 • 자체 전원 공급량이 900mA로 늘어나 따로 전원 어댑터를 연결할 필요 없음 • 기존 구 버전의 USB와의 호환성 유지

23. TIP: USB의 역사와 USB3.0을 알아볼까요? • USB 3.0 • USB 3.0의 장점 • 효율적인 데이터 전송 방식 • Full Duplex 방식의 데이터 인터페이스를 사용 • 업로드와 동시에 다운로드가 가능

24. TIP: USB의 역사와 USB3.0을 알아볼까요? <USB 3.0의 케이블 단면도> <USB 3.0 커넥터들>

25. 전력선 통신(Power Line Communication: PLC) • 이미 구축되어 있는 전력선을 이용하여 데이터를 전송 • 100kHz ~ 30MHz 사이의 고주파 대역 사용 • 고주파 필터를 통해 신호를 구분해내는 방식 • 높은 대역의 주파수를 사용하기 때문에 가전제품에 영향을 끼치지 않음 <전력선통신>

26. 전력선 통신(Power Line Communication: PLC) • 전력선을 통신 매체로 사용하기 때문에 • 동축 케이블이나 광섬유 등을 이용한 통신과 달리 • 제한된 전송전력, 높은 부하 간섭과 잡음, 감쇄 및 임피던스등 통신을 위해 고려해야 하는 기술적, 환경적 요소가 많은 상태 • 전력선이 통신 채널로서의 특성이 어떠한지를 파악하여 이에 대응하는 기술을 접목 하는 것이 필수적으로 요구 <전력선통신 모뎀>

27. 블루투스(Bluetooth)란? • 블루투스는 1994년 에릭슨사가 휴대폰과 주변 기기 사이의 소비 전력이 낮고 가격이 싼 무선 인터페이스를 연구하면서 시작 • 1998년 에릭슨, 노키아, IBM, 도시바, 인텔로 구성된 블루투스 SIG(special interest group)가 발족 • 블루투스는 “blue” 와 “tooth” 의 합성어,“푸른 이” 라는 뜻 • 이 이름의 기원은 10세기 덴마크와 노르웨이를 통일한 바이킹으로 유명한 하랄 왕의 블루투스라는 별명에서 유래 • 블루투스는 통신기기의 종류에 상관없이 하나의 표준 접속을 통하여 다양한 기능을 수행하도록 개발된 근거리 무선통신 기술 • 블루투스는 동일한 통신 모듈을 탑재하여 이기종 기기들의 접속을 수월하게 하기 위한 목적으로 개발

28. 블루투스(Bluetooth)란? <홈 네트워크 무선 키보드와 마우스> <홈 네트워크에서 블루투스>

29. IEEE802.11란? • IEEE에서는 LAN에 대한 표준작성을 위해 1980년 “802” 워킹그룹(working group)을 결성 • 무선 랜 장비들의 업체간 호환성을 보장하기 위한 표준 • OSI 7 계층에서 1/2 계층, 즉 물리계층과 데이터링크 계층을 다루고 있음 • IEEE802.11 위원회는 각 표준 태스크 그룹별로 활동을 전개 <IEEE802.11 위원회 각 그룹별 표준화 동향>

30. 홈 RF(Home Radio Frequency)란? • 홈 RF(Home Radio Frequency: HomeRF)는 Proxim이 개발한 가정용 무선 네트워킹 규격 • 최장 45m의 거리에서 최고 1.6 Mbps까지의 전송속도 • 45m 정도의 거리는 가정용으로는 충분하므로, 홈 네트워크 전용 기술 • HomeRF는 가정용 무선 네트워크 시장을 지배하기 위해 경쟁하는 두 가지 표준 중 하나 • 다른 하나의 경쟁자인 Wi-Fi • Wi-Fi가 비록 HomeRF에 비해 현저하게 빠르지만 가격 역시 더 비쌈 <홈 RF 제품>

31. 홈 네트워크 미들웨어 • 일반적으로 미들웨어는 컴퓨터간의 통신을 쉽고 안전하게 할 수 있도록 해주고 이에 대한 관리를 수행하는 소프트웨어 • 즉 이종의 프로토콜이나 운영체제, 데이터베이스와 애플리케이션 간에 통신을 지원해 주는 소프트웨어를 의미 • 애플리케이션이 어떤 시스템 환경에서도 동작할 수 있도록 지원해 주는 역할 • 여러 제조업체의 수많은 정보가전으로 이루어 지는 홈 네트워크에서 • 다양한 시스템간 상호 운용성을 제공하기 위해서는 홈 네트워크 미들웨어의 역할이 중요함

32. 홈 네트워크 미들웨어 • 주요 홈 네트워크 미들웨어 • OSGi(Open Service Gateway Initiative), • UPnP(Universal Plug and Play), • Jini(Java Intelligent Network Infra-structure), • VESA(Video Electronics Standards Association), • HAVi(Home Audio/Video interoperability), • OpenCable, • DVB(Digital Video Broadcasting) 등이 있음

33. 홈 네트워크 미들웨어 <홈 네트워크 미들웨어 역할>

34. 홈 네트워크 미들웨어 <UPnP 미들웨어 제품> <PC에서 음악이나 동영상을 실행 > <UPnP지원 단말기에서 같은 음악을 감상> <UPnP지원 단말기에서 동영상 감상>

35. 홈 네트워크 서비스 • 홈 스트리밍 서비스란? • 홈 네트워크 서비스는 인터넷을 통하여 가정으로 멀티미디어 서비스를 제공하는 기능을 수행 • 대표적인 서비스로 대화형 서비스와 스트리밍 서비스 • 대화형 서비스는 영상전화와 같은 실시간 멀티미디어 서비스를 의미 • 스트리밍 서비스는 인터넷 방송이나 VOD와 같은 멀티미디어 서비스를 의미 • VOD 등의 스트리밍 서비스를 위해 사용되는 미디어의 종류에는 MP3, MPEG-1, MPEG-4와 MS의 WMF(Windows Media File), RealAudio의 RealAudio 등이 있음 • 스트리밍 가능한 미디어로는 음악용으로 MP3, 동영상으로는 MPEG-4가 있음

36. 홈 네트워크 서비스 • 홈 스트리밍 서비스란? • 홈 스트리밍 서비스를 위한 장비 • 스트리밍에 필요한 파일을 만드는 저작시스템 • 파일을 실시간으로 전송하는 스트리밍 서버 • 전송되는 미디어 데이터를 디코딩하여 화면이나 스피커로 재생하고 사용자 상호작용을 수행하는 미디어 재생기 • 스트리밍 서버와 미디어 재생기 간의 데이터와 제어의 처리를 담당하는 분배 매니저

37. 홈 네트워크 서비스 <스트리밍 서비스>

38. 홈 자동화(Home Automation) • 컴퓨터 기술과 통신 기술, 그리고 홈 일렉트로닉스 기술을 활용 • 가정에서도 고도 정보화 사회의 혜택을 누릴 수 있다는 개념에서 출발한 자동화 시스템 • 홈 자동화 서비스는 하우스 키핑, 홈 매니지먼트, 교육과 문화, 통신 등 크게 4가지 서비스로 나눠짐 • 첫째, 하우스 키핑은 조명, 에어컨, 보안시설 등의 자동화를 통해 쾌적하고 편리한 가정내의 주거환경을 유지 • 둘째, 홈 매니지먼트는 주로 PC를 이용해 가계관리, 건강관리, 행사관리 등을 체크 • 셋째, 교육문화 관련 서비스 기능은 문화정보 입수와 교육 등 즐겁고 창조적인 가정생활을 실현 • 넷째, 통신은 PC 통신망을 이용해 일반사회의 정보를 가정에서 받아들이는 것을 비롯, 외부와 통화할 수 있게 하는 것

39. 홈 자동화(Home Automation) <홈 자동화>

40. 홈 네트워크 보안이란? • 홈 네트워크에서는 이종의 유무선 네트워크와 다양한 프로토콜 등의 혼재 • 기존 인터넷에서 발생되던 보안 취약성 외에도 추가적으로 고려해야 할 보안 사항이 많음 • 홈 가전기기들은 인터넷과 연결되어 있기 때문에 외부로부터 공격의 대상이 될 수 있음 • 홈 네트워크 정보기기의 다양성과 기기간 자원의 공유 등으로 고려해야 할 보안 요구사항은 더욱 복잡해지고 다양화 • 홈 네트워크 보안은 인터넷을 통한 사이버공격에 대응하기 위해서 대부분의 보안기능을 홈 게이트웨이에 집중 • 홈 게이트웨이는 외부의 불법 침입에 대해 일차적인 대응 • 최우선적으로 보안기능이 탑재되고 있음

41. 홈 네트워크 보안이란? <홈 네트워크 보안>