Ubiquitous Computing - Concepts -

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1 Ubiquitous Computing - Concepts -
Laboratory of Intelligent Networks(LINK) @KoreaTech Youn-Hee Han 한국기술교육대학교

2 What is Ubiquitous Computing?
‘(동시에) 도처에 존재한다’ 혹은 ‘편재한다’ 실세계의 각종 사물들과 물리적 환경 전반 (물리공간)에 걸쳐 컴퓨터들을 편재시키는 기술 사용자에게는 컴퓨터로서 겉 모습이 드러나지 않도록 환경 내에 효과적으로 통합 사용자가 컴퓨터라는 거부감을 느끼지 않고서도 언제, 어디서나 도처에 존재하는 디바이스 (작고, 대상에 맞는 특수한 기능을 보유)들을 편리하게 이용 Wikipedia’s definition Ubiquitous computing integrates computation into the environment, rather than having computers which are distinct objects. Other terms for ubiquitous computing include pervasive computing, calm technology, things that think, everyware, and more recently, pervasive Internet. 유비쿼터스 컴퓨팅

3 Ubiquitous Computing: History
유비퀴터스 컴퓨팅 비전의 태동: ● Mark Weiser( )가 주창 ▶XEROX의 Palo Alto Research Center에서 Ubiquitous Computing을 실험(1988년) ▶컴퓨터를 사용하여 일을 하는 사람이 일보다는 컴퓨터 조작에 더 몰두해야 하는 성가심을 지적하며 인간중심의 컴퓨팅 기술로서 Ubiquitous Computing비전을 주장 ▶Disappearing Computer ▶Invisible computer + Calm technology (무의식적 통합, 컴퓨터가 인간에 적응) 유비쿼터스 컴퓨팅

4 Ubiquitous Computing: History
출처: 유비유넷 유비쿼터스 컴퓨팅

5 IT패러다임의 변화와 u-Computing 시대의 도래
제 1단계 : 대형 컴퓨터 시대 1960년대 한 대의 대형 컴퓨터를 다수 사용자가 공유(many person one computer)하던 메인 프레임 시대로서 IT의 주역은 사람이 아니라 컴퓨터 이었음. 세계 단말 시장의 규모는 년 1만대 수준 제 2-1단계 : PC 전반기 시대 1980년대 클라이언트와 서버의 등장으로 한 대의 컴퓨터를 소수 이용자가 이용(fewer persons one computer)할 수 있데 된 시대로서 PC가 단독으로 혹은 전용선으로 네트워크화 되었음 세계 단말 시장의 규모는 년 1억대 수준 제 2-2단계 : PC 후반기 인터넷 시대 1995년 이후 IPv4기술 환경하에서 PC와 인터넷 중심의 네트워크 활용시대로서 한 사람이 한 대의 컴퓨터를 소유(one person one computer)하게 되면서 사람과 컴퓨터는 대등한 관계에 놓임 세계 컴퓨터 단말 시장의 규모는 년 수억~수십 억대 수준 제 3단계 : 유비쿼터스 컴퓨팅 시대 2005년 이후 다양한 컴퓨터가 환경 도처에 편재되어 이용자가 그 존재를 의식 하지 않게 되는 시대로서 한 사람이 여러 대의 컴퓨터를 사용(one person many computer)하게 됨에 따라 사람과 컴퓨터의 주종관계가 역전됨 세계 컴퓨터 단말 시장의 규모는 년 수백~수천 억대 수준 유비쿼터스 컴퓨팅

6 Ubiquitous Computing: 개념
출처: 유비유넷 유비쿼터스 컴퓨팅

7 IT혁명의 제 3 물결 유비쿼터스 컴퓨팅

8 Ubiquitous Computing: 연구 동기
인간 사회가 기계에 종속되어가고 있는 현실이 안타깝지 않은가?... 유비쿼터스 컴퓨팅

9 Ubiquitous Computing: 연구 동기
출처: 유비유넷 (Unconscious) 유비쿼터스 컴퓨팅

10 Ubiquitous Computing: 연구 동기
컴퓨터는 더 이상 의식해야 할 대상이 아닌 , 그냥 존재하여 생활의 일부가 되는 … 물리공간에 컴퓨터를 집어넣어 물리공간이나 전자공간의 한계를 동시에 극복. 유비쿼터스 컴퓨팅

11 Ubiquitous Computing: 개념
유비쿼터스 컴퓨팅과 가상 현실의 차이점 Computation 기능이 컴퓨터로 이루어진 가상공간에서부터 실생활 주위의 물리적인 공간으로 넘어오도록 하는 paradigm 유비쿼터스 컴퓨팅

12 Ubiquitous Service [분야별 정의] 유비퀴터스 서비스 사용자가 원하는 것을
환경 및 사용자 상황에 맞게 적절한 서비스를 제공 (운전시 도로상황 표시, 쇼핑시 제품정보 전달 등) Context-awareness 사용자가 원하는 것을 언제, 어디서나 끊기지 않고 제공하는 서비스 Seamless 사용자 환경에 따라 미디어를 변환하면서 서비스 내용에 따라 컨텐츠 제공 (사무실에서 화상회의 하다가 자동차로 이동할 경우, 음성과 텍스트로 컨텐츠를 변경하면서 계속 회의참가 가능) 유비쿼터스 컴퓨팅

13 Ubiquitous Network Efficient, and PROACTIVE. [분야별 정의] 유비퀴터스 네트워크
1.언제나 연결 2.어디서나 연결 3.이동성 보장 어디서나 통신이 가능하고 A ubiquitous network is always ON, Efficient, and PROACTIVE. 지능적으로 관리한다 보다 효율적으로 전송하며 1.self-configuration 2.self-organization 3.power saving 1.Core/Edge/Access Network 2.Addressing 3.Switching 4.Routing 유비쿼터스 컴퓨팅

14 Ubiquitous Device [분야별 정의] 유비퀴터스 디바이스
HCI 측면 Implicit input/output Multimodal Form Factor 측면 Disappearing hardware Context-aware 측면 Intelligent Proactive Sensor fusion Sensor network 사용자 중심의 인터페이스를 가지며 사용자의 상황을 고려한 서비스를 제공하기 위한, 서로 정보와 자원을 공유하는 디바이스 혹은 그 집합 Communication Device discovery Grid computing Adaptive communication Modal: 양식, 형태 form factor is used to describe the size and format of PC motherboards, but also of hard drives, power supplies, cases, and add-in cards. 유비쿼터스 컴퓨팅

15 물리 공간, 전자 공간, 유비쿼터스 공간 유비쿼터스 컴퓨팅

16 물리 공간, 전자 공간, 유비쿼터스 공간 유비쿼터스 컴퓨팅

17 물리 공간, 전자 공간, 유비쿼터스 공간 공간과학성
물리공간과 전자공간의 한계를 극복할 뿐만 아니라 차세대 정보서비스와 응용 개발에 중요한 방향을 제시 유비쿼터스 컴퓨팅

18 물리 공간, 전자 공간, 유비쿼터스 공간 전자공간과 물리공간의 연계에 대한 기본적 메커니즘
기본적으로 전자공간과 물리공간 속성들이 사용자가 요구하는 정보서비스나 응용을 제공할 수 있도록 시스템적으로 상호작용하는 것이 핵심 유비쿼터스 컴퓨팅

19 Ubiquitous Computing: Main Features
Context-awareness Seamless Fusion Convergence 유비쿼터스 컴퓨팅

20 Context Awareness < Human > < Environment >
관련 content를 table 중앙에 display, content browsing통한 주문 및 display된 content를 table중앙의 ceramic bowl 에 놓음으로써 저장 가능하며 주문된 것은 smart cup이 자동 sensing하여 refill / 계산 노약자 및 환자의 건강상태를 수시로 체크, 병원의 환자관리 시스템에 통보, 위급상황 발생시 응급처치 및 가까운 응급센터에 자동 연락 상황에 맞는 최적의 서비스 제공 Source: HP 유비티즌 또는 환경을 인식 Source: Phillips GPS 이용, 유비티즌의 위치 추적 및 도로/건물 설명 서비스 (박물관내 각 전시물에 대한 설명, 쇼핑시 제품에 대한 설명, 위치 표시) < Human > < Environment > Source: NTT DoCoMo 유비쿼터스 컴퓨팅

21 유비티즌이 사용하는 디바이스가 바뀌어도 동일한 서비스 제공 & 사용 가능한 주변기기를 인지하여 서비스 제공
Seamless 유비티즌이 사용하는 디바이스가 바뀌어도 동일한 서비스 제공 & 사용 가능한 주변기기를 인지하여 서비스 제공 Device Seamless Network Seamless 이기종 네트워크간 핸드오버 & 로밍 유비티즌의 환경에 맞게 미디어를 변경/제공 (사무실에서 화상회의하다가 자동차로 이동할 경우, 음성과 텍스트로 컨텐츠를 변경함으로써 계속 회의참가) Contents Seamless 유비쿼터스 컴퓨팅

22 Fusion 출처: 유비유넷 유비쿼터스 컴퓨팅

23 Convergence (1/2) 출처: 유비유넷 유비쿼터스 컴퓨팅

24 Convergence (2/2) 어떠한 디바이스들이 함께 함쳐질 수 있으며 어떻게 그 기능이 시너지 효과를 낼 수 있는가?
출처: 유비유넷 어떠한 디바이스들이 함께 함쳐질 수 있으며 어떻게 그 기능이 시너지 효과를 낼 수 있는가? 유비쿼터스 컴퓨팅

25 Ubiquitous Computing의 지향성
커뮤니케이션 (Communication) 접속(Connectivity) 콘텐츠(Contents) 조용함(Calm) 5Any Any-time Any-where Any-network Any-device Any-service 유비쿼터스 컴퓨팅

26 Ubiquitous Computing: 기반 기술
출처: 유비유넷 , IPv6 유비쿼터스 컴퓨팅

27 Ubiquitous Computing: 실현 기술
웨어러블 컴퓨팅 : 컴퓨터 부품들을 분산시켜 인간이 마치 옷처럼 입을 수 있도록 만드는 기술 Nomadic 컴퓨팅 : 네트워크의 이동성을 극대화해 어디서든지 컴퓨터를 사용할 수 있게 하는 기술 Pervasive 컴퓨팅 : 모든 사물에 컴퓨터를 심어 도처에 컴퓨터가 편재될 수 있도록 하는 기술 (IBM) Calm 컴퓨팅 : 사물에 심어진 컴퓨터들이 사람이 의식하지 않아도 마치 하인처럼 정해진 일을 묵묵히 수행하는 것을 실현하는 컴퓨팅 기술 감지 컴퓨팅 : 사용자에게 필요한 정보를 센서를 통해 컴퓨터가 미리 감지하여 제공하는 기술 Exotic 컴퓨팅 : 스스로 생각하는 지능형 컴퓨팅 기술로 개인의 주변변화에 따라 그 사람이 해야 할 작업들을 컴퓨터가 지능적으로 파악하여 보좌 1회용 컴퓨팅 : 1회용 종이처럼 저렴하게 소모품 IT 장비들을 만드는 기술로 전자용지가 그 예임 웨어러블 컴퓨팅 Exotic 컴퓨팅 Nomadic 컴퓨팅 일체성 인간성 전자공간과 물리공간을 연결해주는 차세대기반 컴퓨팅기술 이동성 Embedded 컴퓨팅 Pervasive 컴퓨팅 편재성 기능성 경제성 자발성 1회용 컴퓨팅 Calm 컴퓨팅 지각성 감지 컴퓨팅 유비쿼터스 컴퓨팅

28 Ubiquitous Computing: 관련 기술
NT (Nano Technology): 나노기술 BT (Bio Technology): 생명기술 CT (Culture Technology): 문화기술 ET (Environment Technology): 환경기술 RT (Robot Technology): 로봇기술 ST (Space Technology): 우주기술 ▷ Computing 기술과 위의 기술과의 융합을 통해 구현가능 유비쿼터스 컴퓨팅

29 Ubiquitous Computing: Example - 1
출처: 유비유넷 유비쿼터스 붓 유비쿼터스 컴퓨팅

30 Ubiquitous Computing: Example - 2
출처: 유비유넷 유비쿼터스 꽃(조화) 유비쿼터스 컴퓨팅

31 Ubiquitous Computing: Example - 3
출처: 유비유넷 Wearable Computer 유비쿼터스 컴퓨팅

32 Ubiquitous Computing: Example - 4
출처: 유비유넷 Wireless Personal Area Network (WPAN) 유비쿼터스 컴퓨팅