스마트 홈은 어떻게 작동합니까?

스마트 홈은 조명, 콘센트, 온도 조절 장치 등 다양한 기기를 제어할 수 있다는 점을 제외하면 일반적인 가정과 크게 다르지 않습니다. 그러나 이러한 추가적인 제어 기능은 때로는 복잡성을 유발할 수 있으며, 스마트 홈 작동 원리를 제대로 이해하는 것이 더 효율적인 스마트 홈을 구축하는 데 필수적입니다.

이전에 스마트 홈의 개념과 허브 선택에 대한 조언, 그리고 음성 비서인 알렉사(Alexa)나 구글 어시스턴트(Google Assistant) 설정 방법, 저렴한 스마트 홈 구축 방법에 대해 다룬 적이 있습니다. 하지만 처음으로 스마트 홈을 구축하거나 기존 시스템을 업그레이드할 때 어떤 장치를 추가할지 결정하기 위해서는 스마트 홈이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다. 스마트 홈 시스템의 핵심은 무선 통신과 데이터 처리입니다.

스마트 기기는 무선 통신을 기반으로 합니다.

스마트 홈을 구성하는 모든 기기에는 공통적으로 ‘무선 통신’ 기능이 내장되어 있습니다. 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), Z-웨이브(Z-wave), 블루투스, 또는 특정 회사의 독점적인 프로토콜을 사용하든, 스마트 기기와 일반 기기의 가장 큰 차이점은 바로 이 무선 통신 기능의 유무입니다.

하지만 이러한 무선 통신 기능은 단순히 전구나 콘센트, 초인종에 정보를 전달하는 것 이상의 역할을 합니다. 이 기능은 통신을 위한 핵심 요소입니다. 스마트 기기가 스마트폰이나 태블릿과 직접 통신하거나, 그 반대로 통신한다고 생각할 수도 있지만, 실제로는 그렇지 않은 경우가 대부분입니다. 블루투스와 같이 직접 연결되는 경우도 있지만, 이는 연결의 최종 단계일 뿐입니다. 거의 모든 스마트 기기는 중개자, 즉 스마트 홈의 ‘두뇌’와 같은 역할을 하는 장치와 통신합니다.

스마트 홈에는 두뇌가 필요하며, 때로는 여러 개가 필요합니다.

위 그림에는 스마트 홈 통신에 사용되는 5가지 ‘두뇌’가 표시되어 있습니다.

아마존 에코(Echo)나 구글 홈(Google Home)과 같은 기기에 말을 걸 때, 여러분의 음성이 아마존이나 구글 서버로 전송되어 분석된다는 사실은 이미 알고 있을 것입니다. 이 과정이 없다면 음성 비서는 여러분의 말을 이해할 수 없을 것입니다. 사실, 거의 모든 스마트 기기가 이와 유사한 방식으로 작동합니다. 스마트 초인종 영상이 스마트폰에 도달하기 전에, 초인종 제조업체의 서버를 거치게 됩니다. 필립스 휴(Philips Hue) 앱에서 끄기 버튼을 누르면, 해당 신호는 스마트폰에서 무선 공유기, 필립스 허브를 거쳐 필립스 전구와 통신하여 전구를 끄게 됩니다.

서버나 허브(또는 둘 다)를 스마트 홈의 ‘두뇌’라고 생각하면 이해하기 쉬울 것입니다. 바로 이 부분에서 실제적인 ‘지능’이 작동합니다. 스마트 기기 자체나 상호 작용에 사용하는 앱 또는 리모컨에는 지능이 없습니다. 이러한 서버와 허브는 단순한 켜기/끄기 기능 외에도 루틴, 얼굴 인식, 자동화, 음성 제어 등 다양한 고급 기능을 제공합니다.

하지만 스마트 홈 시스템에는 여러 개의 ‘두뇌’가 존재할 수 있다는 점을 명심해야 합니다. 구글 홈은 구글 서버에 연결되고, 필립스 휴 전구는 필립스 허브에 연결되는 것처럼, 각 기기는 각자의 서버나 허브를 통해 작동합니다.

일부 제조업체는 스마트싱스(SmartThings)나 허비탯(Hubitat) 허브와 같이 다양한 기기와 호환되는 범용 허브를 통해 통신하도록 기기를 설계하기도 합니다. 그러나 이러한 경우에도 여전히 다른 회사의 서버 및 허브가 데이터 처리 과정에 포함될 수 있습니다. 예를 들어, 필립스 휴 전구는 스마트싱스 허브와 함께 작동할 수 있지만, 여전히 필립스 허브를 거쳐야 합니다.

더 많은 ‘두뇌’는 더 많은 기기, 복잡성 증가, 지연 가능성을 의미합니다.

스마트 홈은 모든 기기가 원활하게 상호 작용할 때 가장 효율적으로 작동하므로, 어떤 기기가 어떤 허브나 서버와 통신하는지 이해하는 것이 필수적입니다. 만약 집과 대화하여 제어하고 싶지만, 조명이 알렉사와 연동되지 않는다면, 그 조명은 스마트 조명이 아닐 수 있습니다.

다행히도 기기 제조업체들은 이러한 점을 인지하고 있으며, 가능한 한 다양한 서비스와 호환되도록 노력하고 있습니다. 따라서 모션 센서를 추가할 때, 이미 특정 브랜드의 전구를 사용하고 있다면, 해당 센서가 그 전구와 통신하는지 다시 한 번 확인해야 합니다. 하지만 가장 중요한 것은 이들이 어떻게 상호 작용하는지 주의를 기울여야 한다는 점입니다.

각각의 추가적인 ‘두뇌’는 시스템에 실패 지점과 지연 가능성을 추가합니다. 예를 들어, 집에 도착했을 때 거실 조명을 켜고 문을 여는 루틴을 설정했다고 가정해 봅시다. 스마트 도어락은 와이파이로 작동하고 조명은 Z-웨이브로 작동한다면, 집에 돌아온 데이터는 도어락에서 공유기, 도어락 제조사 클라우드, 다시 공유기, 허브, 그런 다음 조명으로 전달됩니다. 그 과정에서 클라우드와 허브는 데이터를 분석하여 어떤 작업을 수행해야 할지 결정합니다.

이러한 추가적인 단계로 인해 지연 시간이 발생할 수 있습니다. 인터넷 속도, 관련 기기, 서버 및 허브 성능에 따라 지연 시간은 미미할 수도 있지만, 눈에 띄게 길어질 수도 있습니다. 완전히 로컬로 제어되는 시스템(예: 클라우드 없는 허브를 사용하는 Z-웨이브 시스템)은 클라우드를 사용하는 시스템보다 거의 항상 더 빠르게 작동합니다. 하지만 클라우드를 포기하면 사용 가능한 기기의 선택 범위가 줄어들 수 있으며, 클라우드 서버에 전적으로 의존하는 음성 제어 기능이 제한될 수도 있습니다.

데이터 처리 오류 외에도, ‘다중 두뇌’ 시스템의 또 다른 문제점은 기기 제조업체가 사업을 중단하거나 서비스 정책을 변경할 때 발생할 수 있다는 것입니다. 여러분의 허브가 작동을 멈추거나, 네스트(Nest)와 같이 사용하는 서비스가 액세스를 완전히 차단할 수도 있습니다. 이는 스마트 홈 시스템 전체를 마비시킬 수 있는 문제입니다.

신중하게 기기를 추가하십시오.

기기를 제어할 중심점을 정하고, 그 설정을 유지하십시오.

스마트 홈 시스템을 구성할 때, 다양한 무선 프로토콜과 여러 제조사의 제품을 혼합하여 사용한다고 해서 반드시 문제가 발생하는 것은 아닙니다. 때로는 현재 구성에서 벗어나야 더 나은 솔루션을 찾을 수도 있습니다. 예를 들어, 에코비(Ecobee) 전구를 찾을 수 없다고 해서(아직은), 에코비 온도 조절 장치와 함께 다른 회사의 스마트 전구를 사용하지 못할 이유는 없습니다.

하지만 여러 개의 허브와 서버를 거쳐야 하는 단계를 줄일수록 스마트 홈 시스템은 더 효율적으로 작동할 것입니다. 그리고 불가피한 경우, ‘주력’ 두뇌 또는 ‘제어’ 두뇌를 선택하는 것이 좋습니다. 스마트 홈 허브나 음성 비서 등 하나의 ‘허브’를 통해 기기를 관리하려고 노력하십시오. 하나의 서비스에 제어 권한을 부여하면 루틴, 자동화, 기본적인 제어 기능을 만들 때 앱을 여러 개 번갈아 사용할 필요성을 최소화할 수 있습니다.

스마트 홈 기기가 어떻게 상호 작용하는지 계속해서 관리하는 가장 좋은 방법은, 기기 간의 상호 작용 방식과 이러한 상호 작용을 제어하는 주체를 명확히 이해하는 것부터 시작하는 것입니다.