‘10년 QoLT 기술개발사업 신규과제 RFP(공고)(표준연계)

과제명 :  장애인 접근권을 위한 유니버설 SW 인프라 개발 및

적용 단말 상품화

가. 개요

□ 개념 및 정의

o 장애인 접근권이란 장애인이 사회 전 분야에 걸쳐 기회의 균등과 적극적 사회 참여를 목적으로 교육, 노동, 문화생활을 향유할 수 있는 근본적 권리임

- 미국의 경우, 장애인들의 접근권을 보장해주기 위한 여러 가지 제도들이 존재하지만, 현재 우리나라의 경우 이러한 접근권 보장이 소홀함

그림 1. 소프트웨어 인프라와 스마트 게이트웨이 개발 및 모바일 단말 상품화를 통한 장애인 접근권 지원

o 현재 IT 기술 발달로 접근권 보장에 대한 중요성이 대두

- 장애인들이 자신들이 가진 장애로 인해 첨단 장비 사용에 제약을 받으면서 비장애인과 장애인간의 접근권 행사 격차는 더욱 벌어짐

o 장애인의 접근권을 지원하기 위해서는 스마트폰과 같은 첨단 장비의 사용을 쉽게 하며 접근권 지원을 위한 기술 개발을 장려할 수 있는 인프라의 구축이 필수적임

o 본 과제는 장애인의 접근권 지원 및 보장을 위한 것으로 이를 위한 유니버설 소프트웨어 인프라와 스마트 게이트웨이의 개발 및 모바일 단말을 상품화를 포함

그림 2. 소프트웨어 인프라와 스마트 게이트웨이 개발 및 모바일 단말에 대한 하드웨어 구성 및 연결도

o 유니버설 소프트웨어 인프라는 개발자가 소프트웨어의 개발을 쉽게 할 수 있는 SDK의 형태로 제공

- 이를 통해 접근권 지원 응용을 개발하는 개발자는 장애인 기기의 인터페이스, 단말기의 플랫폼 등을 고려하지 않고 개발이 가능

- 이를 위해 다양한 장애인용 기기 및 플랫폼을 통합하는 유니버설 디바이스 인터페이스와 소프트웨어 프레임워크를 제공

그림 3.  유니버설 소프트웨어 인프라(SDK)의 소프트웨어 계층도와 구성도

o 스마트 게이트웨이는 장애인용 인터페이스 기기의 허브로서 동작하며, 장애인 인터페이스 기기의 다원성을 하드웨어적으로 통합

- 다양한 하드웨어를 연결할 수 있는 하드웨어 인터페이스 및 디바이스 서비스들을 제공

그림 4. 스마트 게이트웨이의 소프트웨어 계층도

o 모바일 단말은 장애인이 사용하기 쉬운 form factor와 장애인용 기기를 위한 다양한 인터페이스를 내장한 단말임

- 기존의 개발된 장애인용 모바일 단말은 상품화하기에 적합하지 않기 때문에 상용화된 제품의 개발이 시급한 실정임

- 실제로 상품화할 수 있는 최적화된 성능과 디자인이 필요

그림 5.  모바일 단말의 소프트웨어 계층도

o 장애인 접근권에 관련되는 표준은 전무한 상황이므로 이에 대한 표준을 제시하고 향후 국제표준으로의 지향을 목적으로 함

나. 연구목표 및 내용

□ 최종 목표 및 내용

o 최종 목표

- 장애인의 스마트폰 이용과 이를 통한 외부환경 및 장애인 기기의 제어를 쉽게 할 수 있는 유니버설 소프트웨어 인프라와 스마트 게이트웨이의 개발 및 모바일 단말의 상품화를 목적으로 함

o 확보기술 내용

- 자체개발 기술

․유니버설 소프트웨어 인프라(SDK) 설계 및 구현 개발

‥SDK를 위한 IDE 설계 및 구현 (컴파일러, 링커, 디버거 등)

‥장애인 응용 소프트웨어 프레임워크 설계 및 구현

‥SDK를 위한 디바이스 에뮬레이터 (스마트폰 / 스마트 게이트웨이 에뮬레이터 등) 개발

‥디바이스 서비스와 인터페이스 정의와 설계 및 구현 (Java 기반 API)

점검항목	점검기준	점검방법
성능 만족도	o 메모리 요구량 (운영체제 포함 100MB 이하)	o 제시한 점검 기준을 만족하는지의 여부를 검사
안정성	o 테스트의 커버리지 측정 결과의 90% 이상 달성 여부 o 응용 프로그램 설치/제거 100회 이상 실시 시 무결성 유지 여부	o 제시한 점검 기준을 만족하는지의 여부를 검사
기술지원 만족도	o SDK를 이용한 다양한 응용 개발의 용이성	o 개발자 및 사용자들의 피드백을 통한 평가

․스마트 게이트웨이 하드웨어 설계 및 구현 개발

‥유니버설 디바이스 인터페이스 하드웨어 설계 및 구현

‥스마트 게이트웨이 및 장착 PC를 위한 전원관리 유닛 설계 및 개발

‥저전력 고효율을 고려한 스마트 게이트웨이 보드 설계

‥스마트폰/장착 PC 와 통신을 위한 USB 혹은 IEEE 802.11 설계 및 구현

점검항목	점검기준	점검방법
성능 만족도	o 게이트웨이 Throughput - USB: 평균 240Mbps - 802.11: 평균 20Mbps o 게이트웨이와 디바이스 간 전송 지연 시간 (1ms/KB 이하)	o 제시한 점검 기준을 만족하는지의 여부를 검사
안정성	o 게이트웨이의 유효 시간 10일 이상 달성 여부	o 제시한 점검 기준을 만족하는지의 여부를 검사 o 사용자들의 평가
기술지원 만족도	o 스마트 게이트웨이 및 단말 사용의 용이성	o 개발자 및 사용자들의 피드백을 통한 평가

․스마트 게이트웨이 소프트웨어 설계 및 구현 개발

‥디바이스 서비스 레이어의 정의와 설계 및 구현

‥RPC를 위한 통신 프로토콜 설계 및 구현 (물리 계층을 위한 USB EEM)

‥환경 제어를 위한 응용 소프트웨어 설계 및 구현

‥멀티스크린 지원 응용의 설계 및 구현

(Transcoding, Dynamic Frame Redirection)

점검항목	점검기준	점검방법
안정성	o 테스트의 커버리지 측정 결과의 90% 이상 달성 여부 o 응용 프로그램 설치/제거 100회 이상 실시 시 무결성 유지 여부	o 제시한 점검 기준을 만족하는지의 여부를 검사
기술지원 만족도	o SDK를 이용한 다양한 응용 개발의 용이성	o 개발자 및 사용자들의 피드백을 통한 평가

․상품화를 위한 장애인용 모바일 단말 개발

‥장애인의 user experience를 감안한 form-factor 및 외형 디자인 설계와 요구사항 반영

‥기본 장애인 인터페이스 기기와의 인터페이스 및 휴대폰 기능 활용을 위한 소프트웨어를 스마트폰에 구현

‥단말 내장형 인식 기능(Vision, motion 등) 요소 기술 포팅

‥인식 기술 및 다양한 장애인 기기 인터페이스를 이용한 응용 개발

․유니버설 소프트웨어 인프라 및 스마트 게이트웨이의 표준화

- 기존기술 활용

․FODA를 이용한 체계적이고 전문적인 도메인 분석 및 요구사항 도출

‥DOORS 툴을 사용하여 요구사항에 대한 Feature 모델 추출

점검항목	점검기준	점검방법
품질 만족도	o 스마트 게이트웨이 및 SDK에 대한 명세 순응 테스트 통과 여부	o 사용자들의 피드백을 통한 평가

□ 연도별 목표 및 내용

o 기술개발                       <추진 마일스톤>

구분

2010년

2011년

연도별

연구목표

o 장애인 인터페이스 기기 도메인 분석을 통한 요구사항 정의

o 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이, 상용 모바일 단말에 대한 설계

o 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이, 상용 모바일 단말에 대한 프로토타입 구현

o 장애인 인터페이스 기기 선정

o 유니버설 소프트웨어 인프라 구현 개발

o 스마트 게이트웨이 구현 개발

o 상용 모바일 단말 구현 개발

o 유니버설 소프트웨어 인프라 및 스마트 게이트웨이 표준화

연도별

연구내용

o FODA(Feature Oriented Domain Analysis)를 통한 장애인 인터페이스 기기의 Feature Model 추출

o 스마트 게이트웨이 요구사항에 대한 DOORS 모델 추출

o 유니버설 소프트웨어 인프라(SDK) 요구사항에 대한 DOORS 모델 추출

o 장애인 응용 소프트웨어 프레임워크 설계

o 디바이스 서비스 레이어의 정의와 설계

o RPC를 위한 통신 프로토콜 설계

- 물리계층을 위한 USB EEM

o 유니버설 디바이스 인터페이스 하드웨어 설계

o Linux/Android 위에서 SDK 프로토타입 구현

o ARM 기반 평가 보드를 통한 스마트 게이트웨이 프로토타입 구현과 Android 포팅 (USB, IEEE 802.11, 터치스크린 지원)

o 스마트 게이트웨이-스마트폰 연동 시연

o 상품화를 위한 장애인용 단말 구조 및 외형 설계

- 장애인에 적합한 단말 설계를 위한 요구사항 수집 및 분석

- 장애인에 적합한 단말 form-factor 및 외형 디자인

- User experience를 감안한 디자인 설계와 요구사항 반영

o 장애별 인터페이스 기기 선정

- 특수 입력 장치, 특수 조작 장치, 워킹 보조 장치 등

o 선정된 기기를 지원하는 디바이스 서비스 레이어의 구현

o 선정된 기기를 지원하는 응용 소프트웨어 프레임워크 구현

o 선정된 기기를 위한 디바이스 드라이버를 스마트 게이트웨이 상에서 구현

o RPC를 위한 통신 프로토콜 구현

o SDK를 위한 IDE 설계 및 구현

o 스마트 게이트웨이 상에 유니버설 디바이스 인터페이스 하드웨어 구현

- 장애인 인터페이스 기기의 다원성을 하드웨어적으로 통합하는 허브 기능 구현

o ARM 기반 보드를 통한 스마트 게이트웨이 하드웨어 구현

o 스마트 게이트웨이 및 장착 PC를 위한 전원관리 유닛 설계

o 인터페이스 기기-스마트 게이트웨이-스마트폰 연동 시연

o 유니버설 소프트웨어 인프라(SDK) 및 스마트 게이트웨이의 표준화

o 상품화를 위한 장애인용 단말 개발

- 장애인에 적합한 form-factor 및 스마트 게이트웨이와의 연동이 가능한 단말 개발

- 기본 장애인 인터페이스 기기와의 인터페이스 및 휴대폰 기능 활용을 위한 소프트웨어를 스마트폰에 구현

연도별

주요결과물

o 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이, 상용 모바일 단말에 대한 요구사항 분석서

o 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이, 상용 모바일 단말에 대한 설계 문서

o 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이에 대한 프로토타입

점검항목	점검 기준
게이트웨이 대역폭	USB:120Mbps,무선:8Mbps
게이트웨이 전송 지연시간	10ms/KB이하

o 상용 모바일 단말의 디자인

o 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이에 대한 소프트웨어 프레임워크 및 디바이스 서비스 레이어

o 유니버설 소프트웨어 인프라 개발 도구

점검항목	점검 기준
메모리 요구량	운영체제 포함 128MB

o 스마트 게이트웨이에 대한 하드웨어

점검항목	점검 기준
게이트웨이 대역폭	USB:160Mbps,무선:12Mbps
게이트웨이 전송 지연시간	6ms/KB이하
게이트웨이 유효 시간	5일 이상

o 상용 모바일 단말의 프로토 타입

TRL

3단계

4단계

구분

2012년

2013년

연도별

연구목표

o 각종 장애별 인터페이스 기기를 지원하는 유니버설 소프트웨어 인프라, 스마트 게이트웨이 개발

o 환경 제어를 위한 응용 소프트웨어 개발

o 멀티스크린 기능 개발

o 스마트 게이트웨이 및 모바일 단말을 위한 하드웨어 개발

o 유니버설 소프트웨어 인프라 및 스마트 게이트웨이 표준화

o 장애별 인터페이스 기기 및 환경 제어 기능 확장 및 최적화

o 전체 시스템 통합 및 장애인 대상 임상 실험

o 유니버설 소프트웨어 인프라 및 스마트 게이트웨이 표준화

연도별

연구내용

o 스마트 게이트웨이 대상 인터페이스 기기 확장

- 휠체어 제어 장치, 특수 음성 입력 장치, 바이오센서 등

o 확장된 인터페이스 기기 지원을 위한 SDK 확장

o SDK를 위한 디바이스 에뮬레이터 개발

o 확장된 인터페이스 기기를 위한 스마트 게이트웨이 드라이버 추가

o 환경 제어를 위한 응용 소프트웨어 설계 및 구현

o 멀티스크린 지원 응용의 설계 및 구현

- Transcoding, Dynamic Frame Redirection

o 저전력을 고려한 유니버설 인터페이스 하드웨어 설계

o 저전력 고효율을 고려한 스마트 게이트웨이 보드 설계

o 스마트 게이트웨이 및 장착 PC를 위한 전원관리 유닛 구현

o 인터페이스 기기-스마트 게이트웨이-스마트폰-응용(환경 제어, 멀티스크린) 연동 시연

o 유니버설 소프트웨어 인프라(SDK) 및 스마트 게이트웨이의 표준화

o 상품화를 위한 장애인용 단말 개발

- 단말에 내장 가능한 장애인용 인식기능 요구사항 도출

- 단말 내장형 인식기능(vision, motion) 요소 기술 포팅

o 스마트 게이트웨이 대상 인터페이스 기기 확장 및 환경제어 기능 확대

- 가전/보안/홈오토메이션 기기 제어, 병원연계

o 전체 시스템 통합 및 장애인 대상 임상 실험

o 피드백을 반영한 전체 시스템의 설계와 구현 개선

o 하드웨어 최적화와 고성능화

o 유니버설 소프트웨어 인프라(SDK) 및 스마트 게이트웨이의 표준화

o 장애인 모바일 단말 상품화

- 상품화를 위한 모바일 단말의 기능 및 디자인 최적화

- 전체 기능 통합된 장애인용 단말 개발

- 인식기술을 이용한 다양한 장애인용 응용 개발

연도별

주요결과물

o 확장된 인터페이스 기기를 지원하는 유니버설 소프트웨어 인프라 개발 도구

점검항목	점검 기준
메모리 요구량	운영체제 포함 100MB

o SDK를 위한 디바이스 에뮬레이터

o 저전력 고효율을 고려한 스마트 게이트웨이 보드 및 전원 관리 유닛

점검항목	점검 기준
게이트웨이 대역폭	USB:200Mbps,무선:16Mbps
게이트웨이 전송 지연시간	3ms/KB이하

o 스마트 게이트웨이와 상용 모바일 단말에 대한 인식 기능 모듈

o 유니버설 소프트웨어 인프라 SDK

점검항목	점검 기준
안정성	설치/제거 100회 이상 무결성 테스트 커버리지 90% 이상

o 스마트 게이트웨이 하드웨어 및 소프트웨어

점검항목	점검 기준
게이트웨이 대역폭	USB:240Mbps,무선:20Mbps
게이트웨이 전송 지연시간	1ms/KB이하
게이트웨이 유효시간	10일 이상

o 장애인 접근권 지원 모바일 단말 상품화 완료

점검항목	점검 기준
기술지원 만족도	개발/사용의 용이성

o 유니버설 소프트웨어 인프라 및 스마트 게이트웨이 표준화 문서

TRL

5단계

6단계

다. 추진체계 : 본 과제는 일반형으로 기획되었음

□ 주관기관 : 산업체

□ 참여기관 : 제한없음

라. 연구기간 및 연구비

□ 연구기간 : 2010년 ~ 2013년 (4년간)

□ 정부출연한도 : 2010년도 6.0억원 이내 (4년간 24.0억원 이내)

□ 연구비

(단위: 억원)

구분	2010년	2011년	2012년	2013년	총액
정부	6.0	6.0	6.0	6.0	24.0