[정보💡] [스마트홈의 역사] 세계 최초의 스마트홈들

[스싱마스터(stmaster)]

오늘날의 현대적인 스마트홈의 형태는 세계 최초의 오픈 플랫폼 스마트싱스의 탄생과 함께 2010년대에 정립되었으며

집에서 조명이 알아서 켜지고 에어컨이 꺼지는 자동화된 삶이 너무 당연한 오늘의 일상은

스마트홈의 뿌리로부터 수십년에 걸쳐서 쌓아져온 결과물임.

세계 최초의 스마트홈들을 살펴보면서 스마트홈의 역사를 살펴보려고 함

먼저 원시적인 스마트홈의 개념에 대해 처음 논의되기 시작한 것은 냉전이 시작된 미국으로

2차 세계대전에서 포탄의 탄도학 계산을 위해 세계 최초의 민간용 컴퓨터 ENIAC이 만들어지면서 컴퓨터가 등장한 것으로부터 일어났음.

미국인들은 승전의 자신감과 컴퓨터의 발명으로 낙관주의, 미래주의에 빠졌고

앞으로 컴퓨터가 모든 것을 제어하고 사람의 일을 효과적으로 줄여줄거라고 생각했음.

예를들면 회계 업무를 컴퓨터로 처리하면 사람이 계산하는 것보다 더 빠르게 끝날 수 있음. 

그리고 그런 떠올림은 집까지 이어졌음.

집은 사람이 살아가는데에 가장 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 영역이었기 때문에 많은 사람들이 포기할 수 없는 영역이었음.

1956년에 그려진 Fred McNabb의 House of the Future를 보면

당시 사람들이 상상한 컴퓨터가 탑재된 미래의 집의 모습을 엿볼 수 있음.

3D 컬러 벽걸이 TV, 선루프, 개인헬리콥터와 지붕착륙시설, 에스컬레이터, 유리벽, 먼지없는 바닥, 메뉴셀렉터와 전자레인지, 거대 과일, 초음파 세탁기, 전기히터, 웹캠이 달려서 영상통화를 할 수 있는 웹캠 빌트인 모니터가 있는 존나 개어이없는 집이지만

집을 컨트롤하는 패널, 즉 월패드와 대시보드의 개념이 이 시대의 미국에서는 벌써 생각되고 있다는 것을 알 수 있음.

정확히 이것은 기기 사이의 상호작용이 부족하고, Scene 컨트롤 밖에 존재하지 않는 점에서 현대적인 스마트홈의 모습이라고 할 수 없고, 스마트 리모컨이라고 불러야 조금 더 정확하지만, 어쨌거나 스마트 리모컨은 오늘날의 스마트홈을 이루는 기술 가운데에 하나임

https://youtu.be/Vui2CSEwOxQ

이렇게 스마트홈에 대한 여러 아이디어가 나오는 1956년의 미국에서

'RCA 앤 월풀 미라클 키친'이라는 전시용 모델하우스가 세상에 나오게 되었음.

먼저 미라클 키친은 세계최초의 스마트홈이 아님.

미라클 키친은 스마트홈이라면 반드시 있어야하는 자동화를 달성하지 못하고, 기기간의 상호작용이 부족하여

정확히는 스마트 리모컨에 가깝긴 하지만, 오늘날의 스마트홈에 들어가는 여러 개념이 소개되었음.

먼저 모든 기능을 중앙에서 통합 관리하는 중앙 허브가 있었음.

미라클 키친은 플래닝 센터라고 불리는 TV와 온갖 씬버튼들을 달고있는 테이블 안에는 컴퓨터와 스마트홈 시스템을 탑재하고 있음

공식적인 설명으로 

"이 시스템은 플래닝 센터 중앙에 위치하며 집안의 모든 방과 소통하거나, 현관에 온 방문객과 연락하거나, 좋아하는 TV 프로그램을 시청하는 데 사용할 수 있습니다" 

라고 TV, 비디오, 식품 재고를 제어하는 스마트홈 시스템을 탑재한 허브임을 알리고 있음

공식 영상에서 심장이자 뇌라고 표현하는데 아주 정확한 표현임.

그러나 이렇게 허브를 두고도 아직 자동화까지는 도달하지 못했음.

버튼을 눌러서 홈캠으로 아이 방을 볼 수 있고, 로봇청소기를 청소할수있는

씬버튼 기반의 스마트 리모컨이 메인으로, 그저 가전들의 모임에 리모컨이 끼어든거였음. 

비록 시대의 한계이지만 

스마트홈에 들어가는 몇몇 기술을 처음으로 시각화했다는 점

또한 스마트홈이 추구하는 목표, 집안일로부터의 해방이라는 같은 목표를 바라보고 있는 점에서 

미라클 키친은 스마트홈 역사에 의미가 있음.

미라클 키친은 1959년 소련 모스크바에서 열린 미국 무역 문화 박람회에 전시되면서 역사적인 사건의 중심이 됨.

소련의 미국 대사 톰슨은 소련 국민들이 자신들의 몫에 불만을 갖도록 만들어야 한다는 조언을 했고, 

미국은 미국 사람들의 삶의 질을 소련 사람과 비교하며 자본주의의 우월성을 입증하려 했음.

미국의 닉슨 대통령과 소련의 흐루시초프 서기장은 미라클 키친을 관람하고 기자들 앞에서 

부엌논쟁이라는 자본주의와 공산주의의 이념논쟁을 벌였음.

미라클 키친이 이렇게 RCA와 월풀을 넘어 체제의 비전을 화려하게 보여지는 집으로 만들어졌지만

스마트홈 역사에서는 지하실에서 개인 개발자가 만든 컴퓨터와 스마트홈 시스템인 ECHO IV를 주목할 필요가 있음

ECHO IV는 ENIAC을 만들었던 발명가가 근무하던 웨스트하우스의 개발자가

1966년에 회사의 폐기물을 가지고 만든 컴퓨터이자 스마트홈 시스템임

ECHO IV는 세계 최초의 스마트홈 시스템으로 불리는데

실제로 원시적이긴 하지만 스마트홈의 필수 요건을 모두 갖추고 있어서 세계 최초의 스마트홈으로 불리는데에 손색이 없음.

ECHO IV는 집안의 모든 기능을 중앙에서 관리하는 허브로써 여러 일을 수행했지만

진짜 대단한 건 사람이 버튼을 누르거나 트리거를 작동시키는 걸 넘어, 컴퓨터가 환경에 반응하고 스스로 결정했다는 거임.

자동화된 집안 온도조절 시스템으로 지상 기상 관측소와 연결되어 외부 날씨 데이터를 읽고, 실내 온도와 습도를 에어컨과 연동해 자동으로 관리하는

기초적인 공기조화 자동화가 가능했음.

이건 스마트싱스에서도 매우 잘 활용되고 있고, 스마트싱스 에어케어의 스마트모니터링과 인공지능 청정과 같은 전용 기능까지 나오는 자동화지.

비록 계획에 그쳤지만 식자재 관리 역시 시도되었음. 

목록을 적는 게 아니라, 주방 캐비닛을 개조해서 무엇이 남아 있는지 컴퓨터가 인지하고 부족한 재고에 맞춰 쇼핑 목록을 자동으로 생성하려 시도한거임.

여기에는 컴퓨터가 특정 칼로리와 영양소 함량을 가진 균형 잡힌 메뉴를 생성해서 가족이 미리 식사를 선택할 수 있도록 더 복잡한 프로그램을 작성하는 것이 포함되어 있었음

그건 2024년에 와서야 비로소 완벽하게 상용화된 AI 비전 인사이드와 스마트싱스 푸드에서 하고있는 일임

그렇지만 단순히 당시 기술력과 인프라가 부족할뿐이지

ECHO IV는 스마트홈의 조건을 만족할 뿐만아니라, 개념적인 측면에서도 자동화라는 같은 방향으로 나아가고 있었음.

주방의 레시피를 생성하는 작업을 구현하기위한 사례로 허니웰 H316 키친 컴퓨터와 같은 사례도 있지만, 스마트홈 역사에 별 관련 없는 제품으로 언급하지는 않겠음

오늘날의 IoT는 저전력 프로토콜로 가득 차있고, 인터넷 프로토콜은 사물인터넷에 쓰기 적합하지 않게 생각되지만

만약 사물인터넷을 정말 이름 그대로 인터넷 프로토콜로 본다면

세계 최초의 IoT 기기는 현대 인터넷의 전신인 알파넷 기반으로 만들어진

1982년 카네기 멜런 대학교의 코카콜라 자판기임

카네기 멜런 대학교의 코카콜라 자판기는 그 자체로 IoT기기는 아니었지만 

아날로그 자판기를 초기 인터넷망에 연결해 자신의 상태를 스스로 보고하게 만들었음

콜라를 사러 멀리까지 갔다가 자판기가 비어 있거나 미지근한 콜라만 나오는 상황에

원격으로 재고를 확인하는 학생들의 아이디어를 DIY로 구현한 사례임

자판기가 오른쪽에 있는 메인 컴퓨터와 로컬 네트워크에 연결되고, 메인컴퓨터가 알파넷으로 연결돼서,

학생들이 컴퓨터로 현재 콜라 재고가 얼마나 남았는지, 그리고 새로 채운 콜라가 충분히 시원한지에 대한 정보를 조회할 수 있게 했음.

이것은 네트워크에서 센서 타입 디바이스로 분류할 수 있음.

그러나 실제로 센서를 설치한것은 아니었고, 자판기의 버튼에 달려있는 표시불이 재고에 따라서 깜빡이는지, 켜져있는지를 기반으로 추론하는 루틴이 작성됐음.

코카콜라 자판기 버튼은 재고가 있으면 불이 꺼지고, 콜라를 구입하면 깜박이고, 다 떨어지면 계속 켜져 있는 식이었는데

불이 꺼졌을 때를 새 콜라가 채워졌을 때로 판단하고 시간을 추적했음. 그래서 채워진 지 3시간이 지나면 콜라가 차가운 상태로 표시했음..

시간 데이터를 활용한 루틴으로 온도를 예측한 거임.

오늘날에도 이런 예측은 스마트싱스의 자동화 패턴으로 자주 활용되고 있음. 예를들면 스마트 플러그의 전력량을 기반으로 기기의 켜짐 꺼짐을 예측하는 것 등이 있음. 

그리고 콜라 재고 있음/없음, 콜라가 미지근함/시원함으로 여러 개의 스테이트로 관리하는 데이터의 컨디션화는 

현재 스마트싱스에서도 Capability의 Condition 객체로 관리되고있는 것과 유사함

그러나 인터넷은 사물인터넷에 적합하지 못한 특징을 여럿 가지고 있음. 

그래서 스마트홈 역사에서는 스마트홈을 위한 프로토콜의 역사 역시 발전하게됨.

X10은 1975년 스코틀랜드의 피코 일렉트로닉스에서 개발한 통신 프로토콜임

스마트홈 시장에서 가장 오래된 프로토콜이면서 유선 프로토콜로 현역으로도 쓰이고있음.

피코는 계산기와 초음파 리모컨으로 조작하는 레코드 턴테이블을 만드는 회사였는데 여기서 다른 제품도 조종하는 아이디어가 싹텄지

그 아이디어는 집안의 전력선을 이용해 기기를 조종한다는 컨셉으로 구체화되었음.

가장 강력한 특징은 추가 배선이 필요 없었음.

전력선은 노이즈가 많아 명령이 자주 씹히는 단점이 있었지만 이미 벽 속에 들어있는 전기선에 신호를 태워 보내니까, 집을 헐고 새로 전선을 깔 필요가 없었고

벽 콘센트에 X10 모듈을 꽂고 그 위에 기기를 연결하면 끝이었음.

여기에는 주소 할당으로 기기를 구분하기위한 하우스 코드 유닛 코드의 조합이 있었음.

이를 통해 최대 256개의 장치를 개별적으로 식별하고 제어할 수 있는 논리적 체계를 만들었는데, 이는 오늘날의 IPv4, IPv6의 주소 할당 개념과도 맞닿아 있음. 

또 중요한것은 범용적인 프로토콜이라는 것이었음. 

X10은 오픈 표준에 가까운 행보를 보였기 때문에 여러 브랜드가 X10 호환 제품을 내놓았음. 

전용 칩셋이 간단해서 모듈 가격이 매우 쌌고 사용자가 쉽게 접근할 수 있는 기술이었음.

스마트싱스 클래식 시절부터 X10을 통합하는 X10 브릿지와 여러 통합도 만들어졌을 정도

X10은 느리고 전력선의 신호 손실과 간섭 문제로 인해 신뢰성이 낮을 뿐만아니라 리시버가 거추장스럽고 유선이라는 불편함 그리고 보안이 없다는 여러 문제가 있었음. 

X-10 네이티브 소프트웨어는 지원이 중단되고 사실상 단종된 상태이며 오늘날 쓸 이유가 없어서 사라지는 추세이지만 

21세기까지 살아남은 IoT의 살아있는 화석임

1980년대 말이 될수록 스마트홈의 개념은 더 선명해져갔고

1989년이 되면 드디어 현대적인 스마트홈에 근접한 집까지 도달하게 됨

https://youtu.be/7jPKEyM44GU

https://youtu.be/Th_vyQVTlcE

TRON 인텔리전트 하우스는 도쿄대 사카무라 겐 교수가 주도하고 일본의 18개의 대기업 컨소시엄인 인텔리전트 하우스 연구회가 

1989년 도쿄 롯폰기에 지은 스마트홈임.

TRON 인텔리전트 하우스는 2010년대에 스마트싱스에 의해 정립된 현대적인 스마트홈의 모습과는 다르지만, 

오늘날의 스마트홈의 정의를 명확하게 정의하고 형태의 기틀을 잡은 스마트홈이라고 할 수도 있음.

많은 사람이 IoT를 기기에 인터넷을 연결하는 것으로만 생각하지만, 

IoT의 핵심은 사용자가 실행하거나 의식하지 않아도 서비스를 제공하는 상태, 즉 캄테크임.

그러려면 모든 제품이 논리적 판단을 하기위한 컴퓨터 프로세서인 MCU가 있어야함.

도쿄대 사카무라 겐 교수는 1984년에 이미 Everywhere Computing(모든 사물에 컴퓨터를)이라는 개념을 제시했음. 이건 지금의 IoT와 완전히 일치하는 개념임.

그래서 이 사람이 주도한 TRON 인텔리전스 하우스 프로젝트는 모든 사물에 컴퓨터를 이라는 철학으로 1000개의 마이크로컨트롤러, 센서, 액추에이터를 집안 곳곳에 심었음.

이것은 센서와 액추에이터로 가득찬 현대의 스마트홈과 매우 유사함

또 주목해야 할 것은 표준 인터페이스임

이렇게 많은 프로세서들을 통제하기위해 TRON 하우스는 용도에 맞게 철저히 설계된 OS가 있었음. 

집안 곳곳의 센서와 액추에이터의 MCU에 탑재된 리얼타임 OS ITRON

대시보드 디바이스를 컨트롤하는 BTRON

ITRON과 BTRON으로 연결된 수천 개의 기기를 하나의 네트워크로 묶어주는 최상위 OS인 MTRON으로 분기되었음

스마트홈의 커미셔너, 컨트롤러, 엔드디바이스를 계층으로 명확히 보고있으면서도 

스마트홈에서 표준화 작업의 중요함을 이해하고 있었던 것임.

이건 현대에도 리눅스 RTOS, 스마트폰 OS, 스마트싱스 허브코어로 대응될수 있는 체계임

이 집의 핵심은 HFDS(초기능 분산 시스템) 분산 컴퓨팅 구조로 현대 스마트홈에서도 쓰이는 기술임. 

스마트싱스에서도 Knox Matrix, Home AI Edge, SmartThings Edge 아키텍처 등이 이러한 분산 컴퓨팅 구조를 적용하고 있음. 

이 집은 개인이 구현하기 힘든 여러 기술이 적용되어있는 기믹의 화려함도 있지만

현대적인 스마트홈의 모습과 닮아있을 정도로 자동화되어있음. 

지붕의 센서가 날씨를 읽어 자동으로 창문을 여닫는 환기자동화

에어컨과 연동해 실내 환경을 최적으로 유지하는 공기조화 자동화,

화장실 변기가 자동으로 소변 성분을 분석해 건강 데이터를 병원으로 전송하는 원격 진료 자동화까지

여러 자동화가 구현돼있는데

단순히 기기의 수가 많은것 이상으로 서로 정보를 주고받으며 협동하는 모습은

바로 오늘날의 스마트홈의 모습과 같음.

그러나 지하실에 이 모든 노드를 관리하기 위한 워크스테이션 수십 대가 숨겨져 있었고, 별도의 컴퓨터실이 있었고. 유선 기반 시스템에, 각 역할마다 대시보드가 하드웨어적으로분리되어있는 

현실적이지 못한 스마트홈의 모습도 가지고 있음.

오늘날은 그 모든게 무선화되고 손바닥만 한 허브 하나가 컨트롤할 수 있게 되었기 때문에 상용화될 수 있었던거임.

그럼에도 Tron 인텔리전스 하우스는 스마트홈을 정립하고 실현시킨 사례로 

현대적인 스마트홈의 직계조상으로 삼기에 충분함

IEEE에서도 마일스톤을 주면서 '1991년 '유비쿼터스 컴퓨팅'이라는 용어가 생기기 전에 이미 이를 실현했습니다.'라고 평가하고 있음.

2012년에 스마트싱스가 등장해 모든 것을 오픈 플랫폼, 허브, 저전력 무선 프로토콜, 스마트앱스, 자동화 루틴, 씬이라는 

명확한 아키텍처로 정립하기 전까지

스마트홈의 역사에서 나온 최초의 스마트홈들은 각자의 영역에서 서로 다른 문제로 상용화에 실패해왔지만 

이것이 오늘날 스싱붕이들이 일상에서 누리는 현대적인 스마트홈의 

보편적인 토대와 형태와 개념과 기술의 기반을 형성하는 스마트홈의 연대기이며 

인간을 집안일로부터 해방하고 더 자유롭게 만들겠다는

수많은 사람들의 집념이 반세기 넘게 이어진 결과물임

[네모네모뚝딱이(genre9503)]

와 이정도면 엄청난 조사와 기록인데 ㅎㅎ 대단하구만

[익명(211.234)]

충분한 돈만 있으면 1956년 그림 전부 구현 가능한게 재밌네ㅋㅋ

[익명(page7888)]

한국에서 이정도로 스마트홈을 정리한 글이 있었나? 삼성이나 대학교에서 IoT 교육자료로 써도 될거같네

[스싱붕이 1(106.101)]

스싱되는 온도조절기 출시하는 허니웰이 저 시대에도 있었다니 ㄷ

[햄식이(hamsig)]

[스싱붕이 2(211.179)]

꿀잼이네 더 써줘

[스싱붕이 3(221.138)]

막짤 허브 소장품으로 갖고싶다

[스싱붕이 4(117.111)]

lg는 아직도 가전에 리모컨 낀 1956년 수준이구나

[익명(visionbonwoo)]

장성추