안녕하세요. 디바이스플랫폼센터 SmartThings 개발 그룹의 김남진입니다.

스마트싱스(SmartThings)는 전 세계적으로 널리 사용되는 IoT 플랫폼으로, 수많은 사람들이 이를 통해 스마트 기기를 연결하여 더욱 편리한 일상을 누리고 있습니다. 이 플랫폼은 고객들에게 스마트 기기를 연결하고 제어하는 경험을 제공함으로써 일상생활의 다양한 측면에서 혁신을 주도하고 있습니다. 덕분에 사용자들의 주거 공간을 더욱 안전하고 편안하게 만들고 에너지 소비를 줄이는 등의 혜택을 누릴 수 있습니다. 또한 스마트싱스는 지속적으로 발전하고 진화하고 있습니다. 새로운 스마트 기기가 시장에 등장함에 따라 스마트싱스는 이러한 기기를 지원하고 통합하는 능력을 강화하고 있으며, AI 기술을 도입하여 더욱 정교하고 개인화된 서비스를 제공하고 있습니다.

그림 1: 스마트싱스로 더 편리해진 일상!

그러나 스마트싱스를 사용하는 과정에서 고객은 종종 어려움을 겪기도 합니다. 예를 들어 이사나 인터넷 사업자 변경으로 Wi-Fi 공유기 정보가 변경된 경우 오프라인 자가 진단 도구를 사용하여 직접 연결을 복구해야 합니다.

오프라인 자가 진단은 스마트싱스에 연결된 기기가 오프라인 상태일 때 원인을 파악하고 복구를 도와주는 기능입니다. 이 도구는 사용자 환경과 플랫폼을 진단하고, 모바일 기기와 직접 연결이 가능한 제품의 경우 추가적으로 상세한 진단을 수행하며, 연결 끊김을 복구할 수 있는 솔루션을 제시합니다. 진단 과정에서 기기 연결 정보와 시스템 로그가 자동으로 수집되며 이와 같이 수집된 빅데이터를 분석하여 문제가 발생한 원인을 찾아내게 됩니다. 오프라인 자가 진단은 기기의 연결 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 하며, 사용자의 편의성을 높이는 데 기여합니다.

그림 2: 오프라인 진단 아키텍처

빅데이터 분석을 통해 스마트싱스에 등록된 기기가 오프라인 상태가 되는 주요 원인을 파악한 결과, 주요 원인은 다음과 같습니다.

• 사용자 환경 요인: 사용자의 네트워크 환경, 위치, 사용하는 장비 등 외부 요인으로 인해 기기가 오프라인 상태가 될 수 있습니다.
• 기기 이슈: 기기 자체에 문제가 있거나, 펌웨어 업데이트, 배터리 부족 등으로 인해 기기가 오프라인 상태가 될 수 있습니다.
• 공유기 또는 네트워크 문제: 공유기 설정 오류, 네트워크 혼잡, 인터넷 서비스 제공업체 문제 등으로 인해 기기가 오프라인 상태가 될 수 있습니다.
• 일시적인 연결 중단: 일시적인 전파 간섭, 기기 이동 등으로 인해 일시적으로 연결이 중단될 수 있습니다.
• 이러한 원인들을 파악하고 해결 방법을 찾는 것이 무엇보다 중요하며, 이것이 바로 우리가 지속적으로 문제를 해결하기 위해 노력하는 이유입니다.

특히 사용자 환경에 의해 기기가 오프라인 상태가 되는 경우는 주로 이사, 통신사 변경으로 인한 공유기 교체, 비밀번호 변경 또는 유무선 공유기 문제 등이 있습니다. 사용자가 오프라인 진단 기능을 활용하여 신규 Wi-Fi 정보로 여러 기기의 연결 끊김을 자동으로 해결할 수 있도록 설계했습니다.

그림 3: 사용자 환경에 의해 오프라인 상태가 된 경우

이외에도 특정 기기가 오프라인 상태가 되는 두 가지 경우가 있습니다.

첫째, 공유기 문제 또는 일시적인 기기 SW 문제로 AP에 연결을 실패하는 경우입니다. 이 경우에는 기기를 로컬 네트워크 검색 방식을 이용하여 검색할 수 없습니다.

그림 4: 기기가 AP에 연결 실패

둘째, 기기가 AP에는 정상적으로 연결되었지만, 일시적인 기기 SW 문제로 스마트싱스 클라우드와의 세션 연결에 실패하는 경우입니다. 기본적으로 기기에는 세션 연결 실패 시 복구 기능이 있지만, 이 기능이 제대로 동작하지 않을 경우 사용자가 직접 오프라인 진단 기능을 활용해 수동으로 복구해야 합니다. 이 경우에는 기기가 연결된 네트워크와 동일한 네트워크에 접속하면 로컬 네트워크 검색 방식을 이용하여 기기를 검색할 수 있습니다.

그림 5: 스마트싱스 클라우드와 기기 간의 세션 연결 실패

당사는 오프라인 자가 진단 도구를 출시한 이후 고객의 피드백과 진단 패턴을 꾸준히 분석해 왔습니다. 기존의 오프라인 진단 기능은 고객이 직접 실행하고 원인을 파악하여 복구해야 하는 번거로움이 있었습니다. 이에, 고객이 불편을 겪기 전에 자동 연결 케어를 제공할 수 있도록 집 안에 있는 Helper 기기가 자동으로 오프라인 상태의 기기를 감지하고 별도의 사용자 조치 없이 손쉽게 기기 연결을 복구하는 기능을 개발했습니다. Helper 기기는 스마트싱스에 등록된 기기로, 오프라인 상태의 기기를 검색해서 진단 및 자동 복구를 수행합니다. Hub 기능이 탑재된 경우 Hub에 연결된 기기를 등록하고 제어하는 기능도 제공합니다.

"Calm Connection Care"란 스마트싱스 사용 중에 발생하는 연결 끊김 문제를 해결하는 기능으로, 주변 기기를 자동으로 검색하고 연결이 끊긴 기기를 감지하여 복구를 시도합니다. 통신사 변경으로 인한 AP 정보 변경, 공유기 문제, 기기 자체의 SW 문제 등으로 연결이 끊길 수 있는데, 이 경우 Calm Connection Care가 작동하여 사용자의 불편을 해소하고 서비스의 연속성을 제공하며 기기 관리의 효율성을 높일 수 있습니다.

예를 들어, TV의 Wi-Fi 네트워크 연결만으로 주변 가전 기기의 연결을 자동으로 복구합니다.

그림 6: Wi-Fi 자동 연결

Helper는 기기가 동일한 네트워크에 연결되어 있다면 로컬 네트워크 검색 방식을 이용하여 기기를 검색할 수 있습니다. 로컬 네트워크에서 기기를 검색하는 방식은 다음과 같습니다.

• OCF L3: OCF(Open Connectivity Foundation)는 사물 인터넷 기기 간의 연결성을 확보하기 위한 오픈 소스 표준으로, OCF L3는 로컬 네트워크에서 OCF 기기를 검색하는 프로토콜입니다.
• mDNS: Multicast DNS의 약자로, 로컬 네트워크에서 호스트 이름을 통해 서비스를 찾는 방식입니다. 이 방식은 Bonjour의 일부로 사용됩니다.
• IP 스캔: IP 주소 범위를 순차적으로 검사하여 활성 호스트가 있는지 확인하는 방법입니다.
• SSDP(Simple Service Discovery Protocol): UPnP(Universal Plug and Play)에서 사용하는 방식으로, 로컬 네트워크상의 다른 기기에게 SSDP 메시지를 보내 자신의 존재를 알리고 서비스 정보를 요청합니다.
• Bonjour/ZeroConf: Apple에서 개발한 기술로, DNS를 사용하여 로컬 네트워크 내의 서비스를 광고하고 조회하는 방법입니다.

또한 BLE(Bluetooth Low Energy)를 지원하는 기기의 경우, 공유기 연결에 실패하면 BLE 패킷을 광고(advertise)하여 오프라인 상태의 기기를 검색할 수 있습니다. BLE의 특성상 전력 소모가 적고 비교적 먼 거리까지 신호를 보낼 수 있어 집 안에서 오프라인 상태의 기기를 검색하는 데 효과적입니다. 로컬 네트워크 검색을 통해 오프라인 상태의 기기를 검색한 후 백그라운드에서 사용자 개입 없이 진단 및 복구를 수행합니다.

Helper가 백그라운드에서 진단 중 직접 자동 복구를 진행하기 어려운 경우에는 사용자에게 오프라인 상태의 기기를 복구하도록 안내합니다. 이를 위해 사용자가 손쉽게 복구를 진행할 수 있도록 도와주는 Graceful Remind 기능을 제공하고 있습니다.

그림 7. Graceful Remind

Helper가 오프라인 상태의 주변 기기를 먼저 진단하고, 사용자가 스마트싱스를 실행하면 모바일을 통해 즉시 복구하도록 설계했습니다.

그림 8. Graceful Remind를 통한 간편한 기기 연결 복구

Calm Connection Care는 당사 전자 제품의 연결성을 고도화하는 경험을 제공합니다. 이제 사용자는 더 이상 직접 진단 기능을 실행하거나 원인을 파악하는 등의 번거로움 없이, 기기가 자동으로 문제를 해결하고 복구를 시도하는 것을 지켜보기만 하면 됩니다. 이는 사용자의 편의성을 크게 향상시키고 기기의 연결 안정성을 높이는데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있습니다. IoT 표준인 Matter(개방형 스마트홈 연결 표준)에 Calm Connection Care 기능을 제공하기 위해 표준화 활동에도 참여하고 있습니다. 또한 향후에는 다양하고 정교한 진단에 대한 요구가 더욱 높아질 것으로 예상되므로 이를 위해 AI기술을 활용해서 발전시킬 계획입니다.

그림 9. SmartThings Ecosystem

이상으로 연결 복구 고도화 기술인 Calm Connection Care에 대한 소개를 마치겠습니다. 당사는 이 기술이 사람을 세심하게 배려하는 기술 혁신으로 거듭날 수 있도록 노력할 것입니다.

디바이스플랫폼센터 SmartThings 개발 그룹의 김남진이었습니다. 감사합니다.