1. 유비쿼터스 컴퓨팅 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 제 13 장 유비쿼터스 컴퓨팅 1. 유비쿼터스 컴퓨팅 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망

물이나 공기처럼 인지하거나 찾지 않아도 언제 어디서든 1. 유비쿼터스 컴퓨팅 1.1 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념 유비쿼터스(ubiquitous) – 라틴어에서 유래 “도처에 널려 있다”, “언제 어디서나 동시에 존재한다” 라는 의미로 사용 물이나 공기처럼 인지하거나 찾지 않아도 언제 어디서든 존재한다는 뜻

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 장소에 구애 받지 않는 컴퓨팅 자연스러운 컴퓨팅 자율적 컴퓨팅 유비쿼터스 컴퓨팅 – XEROX의 마크 와이저(Mark Weiser)가 처음 사용 ‘인간 중심의 컴퓨팅 기술’ 로서 유비쿼터스 컴퓨팅 비전을 제시 ‘언제 어디서나’ 사용하는 컴퓨팅 환경 다양한 종류의 컴퓨터가 사람 • 사물 • 환경 속에 내재되어 있고, 이들이 서로 연결되어, 필요한 곳에서 컴퓨팅을 구현할 수 있는 환경 장소에 구애 받지 않는 컴퓨팅 자연스러운 컴퓨팅 자율적 컴퓨팅

컴퓨터가 필요한 정보를 감지(sensing)하고 사용자에게 맞게 인터페이스 제공 1. 유비쿼터스 컴퓨팅 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 현재 컴퓨팅 컴퓨팅 기기 계산 • 제어 • 통신 인터페이스 센싱 통신 인간 판단 인간이 컴퓨터를 위해 감지 (sensing)및 인터페이스 기능 제공 유비쿼터스 컴퓨팅 통신 센싱 컴퓨터가 필요한 정보를 감지(sensing)하고 사용자에게 맞게 인터페이스 제공

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 유비쿼터스 컴퓨팅의 구현방향 휴대형 ubiquitous mobile computing computing 내재성 mobile computing pervasive computing ubiquitous computing 현재 휴대형 거치형 눈에 보임 보이지 않음 이동성

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 내재성 이동성 초소형 컴퓨팅 디바이스를 사물이나 환경에 내재하여 이 로부터 정보를 획득 • 활용하는 것, 가는 곳마다 컴퓨팅 기기가 존재하게 됨 이동성 컴퓨팅 디바이스의 소형화를 통해 언제 • 어디서나 컴퓨팅이 구현될 수 있는 환경을 의미함

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 1.2 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징 다수의 작고 값싼 특수 기능의 컴퓨터들이 무선의 네트워크를 통해 완전히 연결됨 1 인간화된 인터페이스(clam technology)로서 사용자의 눈에 보이지 않아야(invisible) 함 2 인간화 인터페이스(calm technology) 로서 사용자의 상황(장소, ID, 장치, 시간, 온도, 명암, 날씨 등)에 따라 서비스가 변해야 함 3 가상공간이 아닌 현실세계의 어디서나 컴퓨터 사용이 가능해야 함 4

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 유비쿼터스 컴퓨팅과 가상현실

1.3 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심요소기술 1. 유비쿼터스 컴퓨팅 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 5대 요소기술 유비쿼터스 컴퓨팅 최소기능 : 센서모듈 인터페이스 보안 커뮤니케이션 프로세싱 센서 사람 환경

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 센 서 유비쿼터스 컴퓨팅을 구성하는 가장 기본단위로서 외부의 변화를 감지하는 입력장치 센 서 유비쿼터스 컴퓨팅을 구성하는 가장 기본단위로서 외부의 변화를 감지하는 입력장치 수집된 정보를 판단하여 이를 주변환경으로 전달해 주는 기능 담당 ⇛ 시청각 정보, 빛, 온도, 냄새 등 물리적 • 화학적인 에너지를 전기 신호로 변환함

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 ⇛ RFID(Radio Frequency Identification) 수 동 형 능 동 형 수동형 : 사물에 내재된 식별자 칩을 리더기가 감지하는 방식 ⇛ RFID(Radio Frequency Identification) 능동형 : 센서 자체가 환경변화를 감지하여 정보를 전송 하는 방식의 센서 수 동 형 능 동 형 사 례 RFID, 엑티브 뱃지 스마트 더스트(smart dust) 주체-객체간 인터페이스 표준적 접근 (지능형 인터페이스 불필요) 비표준적 접근 (지능형 인터페이스 중요) 도입시기 빠른 도입 예상 도입에 상당한 기간 필요

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 프로세서 기술 사람의 두뇌에 해당하는 것으로 센서를 통해 얻은 데이터를 분석하고 판단하는 장치 일본 ⇛ 실시간 정보처리가 가능하고 프로세서의 복잡도에 따라 유연하게 OS변환이 가능한 TRON(The real-Time OS Nucleus) 이라는 운영체제 제안

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 커뮤니케이션 기술 사용자와 인근사물과의 상호작용이나 기기간 상호작용을 지원 하기 위한 근거리 무선통신기술 필요 사물 및 기기들을 식별하기 위해 IPv6기반의 IP체계도 필요 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 무선기술 대안 구 분 주 파 수 최대거리 최대속도 비 고 Bluetooth 2.4GHz 10m 1Mbps IEEE802.15.1 UBW WPAN-HR(high rate) 3.1~10.6GHz 110Mbps(10m) 220Mbps(4m) IEEE802.15.3 ZigBee WPAN-LR(low rate) 2.4Ghz 868/915MHz 30m 250Kbps 20/4Kbps IEEE802.15.4

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 인터페이스 기술 인간에 근접한 형태의 지능화된 인터페이스를 제공해 줌 디스플레이(시각)중심에서 탈피된 유연한 형태의 인터페이스 제공 (음성인식, 문자인식, 동작인식…) 인터페이스의 핵심 ⇛ 디스플레이 도처에 존재하는 형태로 발전될 것으로 예상 “유비쿼터스 디스플레이 네트워크”

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 보안기술 및 프라이버시(privacy) 보안기술 : 어디에서든지 안심하고 사용할 수 있도록 보장해 주는 기밀성(confidentiality) – 전달내용을 제3자가 획득하지 못하도록 하는 것 인증(authentication) – 정보를 보내는 사람의 신원을 확인하는 것 무결성(integrity) – 정보전달 도중에 정보가 훼손되지 않았는지 확인하는 것 프라이버시 : 프라이버시 보호에 대해 사용자가 만족할만한 기술적 대안이 마련되지 않으면 유비쿼터스 컴퓨팅에 의존 하 기를 바라지 않을 것으로 예상됨

2.1 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과정 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과정 단 계 구 분 단 계 구 분 설 명 및 예 1단계 기기 지능화 자동차, 전자기기 등에 MPU 내재화 2단계 Mobile Device 휴대폰, PDA, N/PC 등 휴대형 정보기기 보급확대 3단계 일상용품에 내재화 면도기, 의류 등 일상 생활용품에 센서 등을 내제화 → 일상용품의 지능화 4단계 Wearable device 컴퓨팅 기기로 인한 휴대의 부담감 해소 → 기기의 초소형화, UI의 개선 등 5단계 환경에 내재화 생활공간에 센서 및 컴퓨팅기기 내재화 (단, 개별공간 차원에서 네트워크 구성) 6단계 Ubiquitous Computing 환경 + 사물 + 인간간 유기적이고 seamless한 네트워크 구성

2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 유비쿼터스 컴퓨팅의 진화단계 환경에 wearable 일상용품 내재화 mobile 기기 지능화 mobile device 일상용품 내재화 wearable 환경에 ubiquitous computing 사용공간 및 범위의 확대 기기의 소형화 • 지능화

2.2 유비쿼터스 컴퓨팅의 전망 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 유비쿼터스 컴퓨팅의 가치시스템 Technology Enabler (기술 제공자) Component Provider (부품기반 공급자) Set (제품 및 시스템 사업자) System Integrator (시스템 통합자) Value Added Service (부가가치 서비스 제공자)

2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 기술 제공자 – 유비쿼터스 컴퓨팅 구현을 위한 기술적인 표준을 제공하는 업체나 단체 부품기반 공급자 – 센서, 프로세서, 네트워크 부품 등을 제공 하 는 업체 제품 및 시스템 사업자 – 유비쿼터스 컴퓨팅 기능을 수행하는 제품 제공 시스템 통합자 – 부품, 제품 및 시스템 등을 연결하여 하나의 유비쿼터스 컴퓨팅으로 통합, 솔루션을 제공하는 업체 부가가치 서비스 제공자 – 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 생성 되 는 다양한 형태의 정보를 가공하여 의사결정을 지원하는 분야

2.3 유비쿼터스 컴퓨팅 응용분야의 발전전망 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 유비쿼터스 컴퓨팅의 응용분야 enrich horizontal vertical efficiency 재난관리 도서관 박물관 고장관리 가전 약품 지능차량 지능 home 노인보호 생산관리 사무용 유통 에너지 관리 도로 (일반용) (특정용) (풍부성) (효율성)

2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 용 도 목 적 특정용(vertical) : 기업이나 공공기관들이 제한된 목적을 위 해 유비쿼터스 컴퓨팅을 도입하는 것 ⇛ 지능형 박물관 일반용(horizontal) : 일상생활에 사용될 수 있는 유비쿼터스 컴퓨팅 응용 ⇛ 지능형 주택 목 적 효율성 : 유비쿼터스의 도입을 통해 비용을 줄이거나 성과를 높이 는 등의 경제적 성과에 초점을 맞춘 응용분야 풍부성 : 가시적으로 직접적인 효과가 나타나지는 않지만 그동안 간과되어 왔던 정보를 획득하여 부가가치를 높여 주는 분야

2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 유비쿼터스 컴퓨팅의 응용분야별 발전방향 풍부성(enrich)추구 일반용(horizontal) 특정용(vertical) 효율성(efficiency)추구 재난관리 도서관 박물관 고장관리 약품 지능차량 지능 home 생산관리 사무용 유통 에너지 관리 도로 가전 노인보호

2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 효율성을 중시하는 특정용도 시장이 일차적으로 활성화될 분야 - 비용대비 효과의 측정이 용이하기 때문에 유비쿼터스 컴퓨팅 투자에 대한 의사결정이 용이함 ⇛ 특히, 유통업계에서 유비쿼터스 컴퓨팅의 도입이 비교적 빠르게 진전될 것임 풍부성을 지향하는 일반용도의 시장 - 주체가 불분명하고 투자 대비 효과도 가시적이지 않아 보급이 늦어질 것임 ⇛ 점진적이고 장기적으로 유비쿼터스화가 진행될 전망

2.4 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 연구동향 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 미국, 유럽, 일본, 한국의 유비쿼터스 컴퓨팅 산업 추진방향 미 국 유 럽 일 본 한 국 용 어 ubiquitous computing pervasive computing disappearing computer ambient computer ubiquitous network ubiquitous appliance 제 공 서비스 자율형 컴퓨팅 장치에 의한 서비스 (service by smart devices) 정보 인공물에 의한 자율적 협업 (intelligent cooperation by information artifacts) 소형칩, 스마트카드, 문맥 로밍에 의한 어디서나 연결 (anywhere connection by small chip, smart card, context roaming) 근거리무선통신에 의한 자기조직화 기능을 가진 네트워크 컨텐츠 소비용 분산 정보가전 • 단말 (single function appliance using short range wireless interface) 핵심영역 컴퓨터 장치 (computer devices) 일상적 사물 (everyday objects) 네트워크 (network) 가전 (appliance) 지향점 자율형 + 통신플랫폼 + 이동성(Smart + Networking + Mobility) 기 술 근거리 무선통신, 센서, MEMS, 소형 컴퓨팅 객체(칩)

블루투스, RF, 광 모르스부호 통신 등을 통한 NFC 2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 주요 유비쿼터스 컴퓨팅 프로젝트 프로젝트명 핵심기술 프로젝트별 특성 공통특성 EasyLiving (MS) 센서기술 이동성 + 지능형 context aware services, autonomous services, location and services, location sensing service 등 자율형 (자율센싱, 환경적응, 협력, 제어, 상황인식) Smart-Its (EU, ETH 등) 소형칩기술 무선통신 + 협력적 상황인식 블루투스, RF, 광 모르스부호 통신 등을 통한 NFC 통신플랫폼 (네트워킹, 인터넷 연결성) Smart Dust (버클리대) MEMS 기술 사물센싱 + 통신플랫폼 Cooltown (HP) 근거리 무선기술 RealWeb (사물 + 사물 + 장소의 공존) 착용, 휴대, 부착, 내장 등 이동성 (컴퓨팅 객체의 초소형화) Auto-ID (MIT) 복합기술 지능 + ID + 인터넷 연결성

2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 전망 2.5 유비쿼터스 컴퓨팅의 미래모습