유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing) 조용만 choyongman@paran.com

목차 유비쿼터스 (Ubiquitous) 컴퓨팅이란? 유비쿼터스의 정의 유비쿼터스의 특징 유비쿼터스 환경으로 발전단계 유비쿼터스 환경의 필요성 국내외 현황 유비쿼더스 환경의 특성 기술적 쟁점 사회적 쟁점 유비쿼터스 기술의 응용사례 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스(Ubiquitous) 컴퓨팅이란? 유비쿼터스 환경에서는 특별하게 제작된 수많은 컴퓨터들과 센서(Sensor) 및 관련 소프트웨어들이 유무선 네트워크로 연결되어 우리주위에 존재하고, 그들의 존재를 우리들이 알아차리지 못하는 가운데, 조용하게(마치, 물과 공기처럼) 우리의 일상 생활 속에 스며들어, 우리에게 필요한 정보를 제공하고, 처리하며, 여러가지 서비스를 수행하면서 우리를 도와준다. 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스 (Ubiquitous) 의 정의 마크와이저(1952~1999) : Xerox PARC “ 사람을 포함한 현실공간에 존재하는 모든 대상물들을 기능적-공간적으로 연결하여 사용자에게 필요한 정보나 서비스를 즉시에 제공할 수 있는 기반기술”-1988년 1991년 논문에서 가장 뛰어난 기술은 사용자에게서 사라지는 것. 라틴어에서 유래한 유비쿼터스는 ‘언제어디서나’ ‘동시에 존재한다’ 는 뜻이다. 이 용어는 일반적으로 물-공기처럼 도처에 편재한 자연자원이나 종교적으로는 신이 언제 어디서나 시공을 초월해 존재한다는 것을 상징할 때 사용된다. 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스 (Ubiquitous) 의 일반적인 특징 특정목적의 특정사용자들을 위하여 분산된 다양한 컴퓨팅 기기들(연간 100억 개에 달하는 휴대형 컴퓨터) 네트웍을 통해 단절없이 연결된 컴퓨팅기기(글로벌 로밍을 통하여 어디서나 연결되는 모바일 폰) 컴퓨터들은 사용자의 눈에 띄지 않으며 사용자는 인간화된 인터페이스만을 느낀다(음성인식 자동차 네비게이션 시스템) 인터넷 안의 가상공간이 아닌 실제 세계의 공간이다(LBS라 불리는 실시간 위치추적 시스템) 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스 (Ubiquitous) 의 5C & 5Any 컴퓨팅(Computing) 커뮤니케이션(Communication) 접속(Connectivity) 컨텐츠(Contents) 고요함(Calm) 5ANY 언제(Anytime) 어디서나(Anywhere) 어는 네트웍으로(Anynetwork) 어느 기기라도(Anydevice) 무슨 서비스든(Anyservice)을 말한다. 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스 (Ubiquitous) 의 발전단계 첫 번째 단계는 센서가 우리의 생활공간에 확산되는 단계이다. 가전기기를 비롯해 가구, 의복, 식료품, 도로 곳곳에도 작고 싼 가격의 센서들이 내장된다. 이들은 독립된 센서로서 각자 고유의 기능을 수행하고 심지어 자가발전을 하여 에너지를 충당한다. 두 번째 단계는 이들 센서들이 서로 지능적으로 연결되는 단계다. 즉 주변 환경 속에 숨어 있던 센서들은 하나의 네트웍으로 통합되어 각자의 정보를 주고받는다. 마지막 발전 단계는 각종 센서들의 정보가 종합화되는 단계다. 센서들이 제공하는 개별적인 정보를 종합적으로 분석하여 판단하는 단계이다. 즉 지능적 상황판단을 하는 단계이다. 유비쿼터스 컴퓨팅

노무라 연구소에서의 Ubiquitous 발전단계 노무라연구소 P2P(Person to Person) P2M(Person to Machine) M2M(Machine to Machine) 예) 친구와 언제, 어디서든 통화하기 위해 모든 사람이 휴대폰을 사용하고(P2P) 이를 바탕으로 휴대폰으로 자판기에서 캔커피를 마실수 있는 서비스가 보편화(P2M), 또한 통신기능을 가진 자판기가 다른 디바이스와 상호 통신하는 애플리케이션(M2M)이 등장 유비쿼터스 컴퓨팅

Ubiquitous의 필요성 현재의 컴퓨터 환경이 가진 문제점 현재의 컴퓨터 사용법은 지속적인 개선이 필요하다.(WIMP  인지과학) 현재에는 컴퓨터와 인터넷에 접속을 하려면 우리가 컴퓨터와 인터넷이 연결되어 있는 장소로 이동.(어디에서나 동일한 조건으로..) 경제적 이익 창출 실시간 경제 동적인 가격책정 “Pay-per-Use” Windows, Icon, Menu, Pointing device 유비쿼터스 컴퓨팅

UC 관련 주요 프로젝트 주요 프로젝트의 특성 프로젝트명 핵심기술 개별 특성 공통 특성 EasyLiving (MS) 센서 이동성+지능형 Context Aware Service, Autonomous Service, Location and Role Service, Location Sensing Service 등 블루투스, RF, 광모르스부호, 통신 등을 통한 NFC 착용, 휴대, 부착, 내장 등 자율형 : 자율센싱, 환경적응, 협력, 제어, 상황인식 통신 플렛폼 : 네트워킹, 인터넷 연결성 이동성 : 컴퓨터 객체의 초소형화 Smart-Its (EU, ETH 등) 소형칩 무선통신 +협력적 Smart Dust (Berkeley) MEMS 자율센싱+ 통신 플렛폼 Cooltown (HP) 근거리 무선 Real Web 사람+사물+장 소의 공존 Auto-ID (MIT) 복합 지능+ID+인터 넷 연결성 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(제록스사) 제록스사의 PARC(Palo Alto Research Center) : ParcTab 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(HP : Cooltown) 유/무선 통신 네트워크 기술과 웹 기반의 정보통신기술을 기반으로 하는 미래 도시 모델 물리공간을 구성하는 기본요소(사람/장소/사물)들의 속성을 웹 상에 표현하는 웹 현실화(web presence)기술로 미래도시 모델 구축 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(HP : Cooltown) 목표 : 현실세계에 존재하는 모든 것이 동시에 웹 상에서도 존재하는“Real World Wide Web” 구현 웹과 상호 작용하는 디지털 커뮤니케이션 수단을 통한 언제 어디서나 커뮤니케이션이 가능한 환경을 실현 영국의 버크셔, 미국의 팔로 알토 및 캐나다에 시범 타운 설립 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(MIT) 리눅스 탑재 손목시계 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(MIT) MIT : AutoID 21세기형 바코드 연구 개발을 목적으로 MIT와 UCC, 국방성 등의 46개 협력사가 공동으로 설립(1999), 현재 협력사는 75개로 확대 ※ 100억 개 단위의 양산체제를 전제로 “5센트 칩” 구상 Auto ID 기술은 “스마트 태그(Smart Tag)”를 각종 상품에 부착해 사물을 지능화하여 사물간, 또는 기업 및 소비자와 커뮤니케이션을 통해 자동화된 공급망관리 시스템 개발에 기여 스마트 태그(Smart Tag) : RFID tag. 해당 상품의 세부 정보(ID)를 담고 있으며, 고주파(RF)신호를 받으면 내장된 정보를 전송 사물에 지능 + ID + 인터넷 연결성을 식재 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(UC Berkeley : smart Dust) 미 국방부 산하 고등연구계획국 고등연구계획국(DARPA)은 정보처리기술국(IPTO)을 중심으로 UC 관련 프로젝트를 위한 자금 지원 Smart Dust : 1㎣ 크기의 실리콘 모트(silicon mote)라는 입방체 안에 완전히 자율적인 센싱(autonomous sensing)과 통신 플랫폼(communication platforms)능력을 갖춘 보이지 않는 컴퓨팅 시스템. 가벼워 떠다닐 수 있음. 응용분야 : 에너지 관리, 제품의 품질관리 및 유통 경로 관리, 군사목적으로 이용 (기상상태, 생화학적 오염, 병력과 장비의 이동을 감지) 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(UC Berkeley : smart Dust) 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황 (Smart-Its) 국외 유럽 : DC( Disappearing Computer)과제 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(Smart-Its) 수행기관 : ETH(스위스), TecO(독일), VTT(핀란드), Interactive Institute(스웨덴) 등 목 표 : 일상사물의 일상사물의 지능 지능 : 사물에 소형의 내장형 디바이스인 “Smart-Its”를 삽입하여 감지, 인식, 컴퓨팅 및 무선 통신 등의 기능을 지닌 Information Artifacts 개발 지능화된 지능화된 사물간의 사물간의 커뮤니케이션 커뮤니케이션 : 사물간의 협력적인 상황인식 및 활동 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황(일본) 일본 : 동경대학교 사카무라 교수 : 실시간 운영체제 TRON을 주축으로 T-Engine, eTRON Card 동경대학교 디지털 박물관의 증강현실 유비쿼터스 컴퓨팅

국내외 현황 국내 한국 유비쿼터스 컴퓨팅 학회설립(2002.11) u-Korea 포럼(2003.4) 창립 ETRI에서 기획하여 추진 유비쿼터스 컴퓨팅

특성 연속적인 컴퓨팅 환경을 구현 예기치 못한 상황에 대한 대처 능력 작업간의 이동이 자유로워야 한다. 자연스러운 인터페이스 컨텍스트 인식 기능(상황) 자동화된 자료 수집 및 검색 기능 유비쿼터스 컴퓨팅

기술적 쟁점 컴퓨터의 가용성(Availability)에 관한 문제 사용자 인터페이스 문제 우리의 모든 경험을 기록하고 저장하는 장치에 관한 문제 통신문제 보안문제 유비쿼터스 컴퓨팅

사회적 쟁점 보안관련 개인정보의 기록을 알려줌 기록된 정보에 대한 접근 및 조작권한 제한 개인 정보에 대한 법적 보호 장치 마련 윤리적인 문제 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스의 주요기술 유비쿼터스에 적용가능한 현존기술 분야 현존기술 및 이머징기술 기술진화(Ubiquitous) 컴퓨터 ▪ Micro Computer Chip ▪ 나노, 병열 등 고집적 기술 ▪ 개인인증 및 보안기술 소형/내장형/비가시화기술 네트워크 ▪ Networking(IPv6) ▪ 장치접속기술(Grid 관련) Seamless 접속기술 인간 ▪ 수동·능동형 센서기술 ▪ 근거리무선기술 (블루투스, RF I/F 등) 인간과 사물간 지능형 직접 인터페 이스 기술 응용 ▪ P2P/Grid 기술 ▪ WWW, Java, Wap, XML 망기반 복합응용/ 미들웨어 기술 유비쿼터스 컴퓨팅

응용사례(1.스마트웨이) 지능형도로(Smart Way) 도로기상정보시스템(RWIS : Road Weather Information System) 도로변에 설치된 도로기상관측장비와 도로 표면에 박힌 습도 온도 센서로 부터 기상정보를 제공받아 차량 운저에 위험이 되는 기상상황을 1~2시간 전에 운전자에게 미리 통보해 준다. 도로에 지능을 부여해 운전자가 최적의 주행경로를 선택할 수 있도록 도로 스스로가 교통정보를 알려주는 실시간 교통정보망. 유비쿼터스 컴퓨팅

응용사례(2. 스마트웨어) 유비쿼터스 시대의 스마트 웨어는 섬유(직물)나 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 스스로 반응하는 ‘소재의 기능성(hi-functional materials properties)’과 의복 및 직물 자체가 갖지 못한 ‘기계적 기능(Digitalized properties)’을 결합한 새로운 개념의 의류를 총칭한다. 미국 센사텍스(Sensatex)사의 스마트 셔츠 어깨 끈에 얇은 스피커와 볼륨조절 장치를 붙인 가방(일본 FPS사) 비타민 캡슐이 부착된 셔츠와 땀이나 노폐물, 먼지 등을 박테리아를 이용해 자연적으로 세탁하는 옷 유비쿼터스 컴퓨팅

응용사례(3. 스마트 타이어) 고무 타이어에 각종 안전센서를 장착해 운전자에게 위험상황을 경고하는 기능까지 수행하는 미래형 타이어다. ‘타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)’이다. TPMS는 4개의 타이어 내부 링에 장착된 무선 송신기와 압력·온도센서모듈, 운전석에 설치된 전용수신기로 구성된다. 유비쿼터스 컴퓨팅

응용사례(4. 유비쿼터스 아파트) 유비쿼터스 아파트(ubiquitous Apartment)는 인터넷과 가전이 융합돼 TV로 전자상거래를 하고 인터넷으로 가스 밸브를 잠그는 신 개념 주거 환경이다. 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스의 미래… 「.....뤽은 프라이팬의 바퀴가 삐걱거리는 소리 때문에 몽상에서 깨어났다. 프라이팬은 관절이 있는 팔을 움직여 계란 하나를 집더니 그것을 깨서 기름에 던졌다. 프라이팬 뒤에서는 커피 머신이 잔에 따뜻한 커피를 따르고 있었다. “자아 맛있는 콜롬비아 커피를 대령했습니다!” 커피잔이 하는 소리였다. 잔에서는 김이 모락모락 나고 안데스 지방의 팬파이프 선율까지 흘러나왔다.....」 - 베르나르 베르베르의 “나무”중 유비쿼터스 컴퓨팅