유비쿼터스 컴퓨팅개론 2강 - 유비쿼터스 컴퓨팅 개념과 주요 이슈

1. 유비쿼터스 컴퓨팅의 정의

(1) 유비쿼터스 컴퓨팅 개요

- 미국 제록스사 PARC(Palo Alto Researh Center)에서 컴퓨터와 네트워크에 대한 근본적인 모습의 연구로부터 시작

- 사람 중심의 서비스를 의미

- 사람 중심의 서비스환경을 변화시킬 수 있는 기술을 의미

- 공간과 사회를 변경할 수 있는 기술을 의미

 

[1] 마크와이저 ( 1952년 - 1999년 )

- 미국의 컴퓨터 과학자 이며, 미국의 제록스사 PARC의 최고 기술 책임자 였다.

- 1978년 - 1996년 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념과 서비스 환경에 대해 구체적으로 정의를 함.

- 유비쿼터스의 개념을 제시했고, 제시한 아이디어들이 현대에 많이 사용이 됨.

 

[2] 유비쿼터스 컴퓨팅의 요구사항(기본전제)

- 사용자 인터페이스 : 인간 친화적인 인터페이스 컴퓨터와 의사소통을 해야한다는 기술적인 전제

- 통신 네트워크 : 언제 어디서든 무슨 네트워크를 사용을 하던 다른 사람과의 소통

- 무선 통신(이동 통신) : 어디서든 통신이 가능하다는 의미인듯

* 되돌아보기 : 유비쿼터스 기술과 유비쿼터스 서비스들이 모여 유비쿼터스 컴퓨팅을 만들었으며, 유비쿼터스 컴퓨팅들이 모여 유비쿼터스 공간을 만들었고 공간들은 유비쿼터스 사회를 만들었으며, 이러한 공간과 사회가 유비쿼터스 환경이다.

 

(2) 유비쿼터스 컴퓨팅의 정의

- 사람을 포함한 현실공간에 존재하는 모든대상물들을 기능적, 공간적으로 연결하여 사용자에게 필요한 정보나 서비스를 즉시에 제공할 수 있는 기반기술을 "유비쿼터스 컴퓨팅" 및 "유비쿼터스 기술" 이라고 한다.

 

(3) 유비쿼터스 컴퓨팅의 단말기

- 유비쿼터스 컴퓨팅에서 단말기는 사용자의 환경 속에 자연스럽게 녹아 언제 어디서나 컴퓨팅이 가능하도록 하는 장치

- 마크 와이저는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 단말기를 Tabs, Pads, Boards라는 세 가지 카테고리로 구분함.

- Tabs : 손바닥 크기의 작은 컴퓨팅 장치 ( 스마트폰, 스마트 워치, RFID 태그, 소형 센서 등 )

- Pads : 종이 크기의 휴대용 컴퓨팅 장치 ( 태블릿, 전자책 리더기, 노트북 등 )
- Boards : 벽 크기의 대형 디스플레이 장치 ( 스마트 보드, 대형 터치 디스플레이, 전자 칠판 등 )

정리 : Tabs, Pads, Boards는 유비쿼터스 컴퓨팅의 단말기 크기를 나타내는 분류이다.

 

(4) 유비쿼터스 환경

- 유비쿼터스 컴퓨팅이 지향하는 모습을 유비쿼터스 환경이라고 한다.

- 일상생활 속으로 스며들어 밖으로 드러나 보이지 않는 조용한 상태

- 서로 유기적으로 연결되어 협조합으로써 언제 어디서나 컴퓨팅을 활용할 수 있는 환경

- 우리들에게 필요한 정보나 서비스를 맞춤 방식으로 즉시 제공을 해준다.

- 사람-사물은 물론 사물-사물 통신도 가능하여 우리의 삶의 질을 향상시키는 새로운 컴퓨터 환경

* 이제는 AI/기계학습/블록체인 등의 기술도 함께 고려해야 한다.

 

(5) 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전 방향

[1] 유비쿼터스 공간의 구축

- 유비쿼터스 공간에서는 모든 물리공간에 컴퓨팅 능력을 심는 것이 주된 목표

[2] 기존의 전자공간의 구축

- 가상공간 개념이 주축을 이루어 물리공간을 가상공간에 옮기는 것이 주된 목표

 

(6) 유비쿼터스 컴퓨팅의 이해

- 유비쿼터스 컴퓨팅은 카메라와 전화기가 노트북을 중심으로 의사소통등을 하는 과정이다.

 

(7) 마크 와이저의 유비쿼터스 컴퓨팅 전개 시나리오

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2. 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징

(1) 유비쿼터스 컴퓨팅의 목적

- 모든 사물들을 지능화 시키려는 목적을 가지고 있으며, 모든 사물에 컴퓨팅 능력을 심는 것을 의미한다.

- 이를 위해서 모든 사물에 극소형의 컴퓨터칩을 내재시키고 이들을 지능화 시켜야 한다.

- 사물의 일부가 된 컴퓨터들은 주변 상황을 인식할 수 있고, 지리적으로 떨어진 곳에서도 사용자가 대상 사물과 그 주변 환경의 변화를 지각하거나 추적할 수 있도록 함.

 

(2) 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 제공 방법

[1] 모든 곳에 컴퓨터를 내장시켜 가장 가까운 컴퓨터를 언제나 사용할 수 있는 방식

- 모든 곳에 편재하는 컴퓨터를 이용하겠다는 의미이다.

[2] 사용자의 컴퓨터가 항상 네트워크에 연결되어 있고, 언제나 정보 서비스를 제공받는 방식

- 사용자가 항상 네트워크와의 통신 가능한 소형 컴퓨터를 가지고 다니는 것을 의미함.

- 휴대 가능한 컴퓨터 혹은 스마트폰이 보급되면서 유비쿼터스 컴퓨팅의 의미가 크게 확장됨.

 

(3) 유비쿼터스 컴퓨팅의 실현

[1] 기존의 유비쿼터스 컴퓨팅

- 언제나 어디서나 컴퓨터를 사용할 수 있다. (모든 장소에 컴퓨터가 존재하여 자유롭게 사용할 수 있다.)

[2] 이후의 확장된 의미

- 언제 어디서나 컴퓨터를 사용하는것이 아닌 소형 단말기를 통해 사용하는 것이 더욱 편리해짐.

- 즉, 소형 단말기인 스마트폰이 보급되면서 유비쿼터스 컴퓨팅의 의미가 크게 확장이 되었다.

- 컴퓨터를 항상 가지고 다니면서 사용하거나 사용자 주위의 컴퓨터가 내장된 다양한 기기와 네트워크로 제어됨.

 

(3) 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징(마크 와이저)

- 네트워크에 연결되지 않은 컴퓨터는 유비쿼터스 컴퓨팅이 아니며, 항상 네트워크에 접근 가능해야 한다.

- 인간화된 인터페이스로서 눈에 보이지 않아야 한다. ( 내장형, 소형 마이크로컴퓨터 칩 사물에 내장 )

- 인간 중심의 지능형 인터페이스 기능을 가져야 한다.

- 가상 공간이 아닌 현실 세계의 어디서나 컴퓨터 사용이 가능해야 한다.

- 현실 세계의 구체화된 어떠한 장소에서도 컴퓨터 사용이 가능해야 한다는 의미이다.

- 인간화된 인터페이스로서 사용자 상황에 따라 서비스가 변화해야 한다. ( 개인화 맞춤 서비스 제공 )

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3. 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념적 기술 전개 환경

(1) 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념적 기술전개

- 증강현실 기술은 국제적 표준화와 사용자 중심의 개인화의 양면성을 가지며 발전

- 표준화는 최소한의 내용을 의미하며, 특수한 경우에 대한 요구사항을 충족을 시켜줘야 한다.

- 범용성과 특수성의 조화와 통합 축면의 기술 발전양상을 보이게 된다.

* 정리 : 표준화와 특수한 경우의 맞춤 두 가지 측면의 기술 발전 양상을 보임. ( 개인과 표준 )

[1] 첫째 파장

- 서버 기술과 유무선통신 기술 영역이 끊김없는 네트워크를 기반을 통합된 정보 서비스를 제공하는 방향으로 진화가 된다.

[2] 둘째 파장

- 클라이언트와 pOSTpc 기술, 무선 및 유무선 통합망 기술은 초고속, 대용량의 멀티미디어 데이터에 대한 광대역 접속서비스를 제공하게 됨.

[3] 셋째 파장

- 내장된 초소형 컴퓨팅 객체와 미세 전자기계 시스템(MEMS)기술, 센서 기술 및 근거리 무선통신 기술, NFC등의 기술 발전으로 전자공간과 물리공간의 융합이 가능해짐.

* MEMS : 미세전자기계시스템은 전자회로(센서) + 아주 작은 기계(미세구조물)를 합쳐서 만든 초소형 시스템이다..

[4] 넷째 파장

- 딥러닝, 클라우드 컴퓨팅, 스마트 자동차 기반 기술 등의 상업적 적용으로 인한 개인 맞춤형자율 서비스로 진화함.

 

(2) 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념적 기술전개 예측

- 인공지능 기술의 융합으로 개인화된 유비쿼터스 서비스의 수준 향상

- 빅테이터 처리능력/적용범위/수집 등의 확대로 인한 다양한 유비쿼터스 서비스의 발전

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4. 유비쿼터스 컴퓨팅의 주요 이슈

(1) 유비쿼터스 네트워크 기반의 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 이슈

[1] 가시성 측면

- 복잡하고 방대한 결과에 대한 시각적 편리성을 지향하며, 정보서비스 제공이 구체화되어야 한다.

[2] 복잡도 측면

- 구체화된 컴퓨터의 운영체제, 응용 등에 대한 협력 작업과 분산 작업을 통한 효율적인 협력 시스템과 서로 다른 기능을 갖는 다양한 시스템의 융합 컴퓨팅 모델이 제시되어야 한다.

[3] 추상화 측면

- 가상화나 클러스터링 기술을 통해 스마트폰이나 PC를 단말기로 사용하는 슈퍼컴퓨터 사용 환경을 제공한다.

[4] 연결성 측면

- 인터넷 통신 속도의 고속화, 안정성, 효율성, 광대역 채널의 확보를 통해 데이터나 컴퓨팅 능력면에서 보다 큰 스케일의 컴퓨팅 공간을 구축해야 한다.

[5] 비가시성 측면

- 인간중심의 사용자 인터페이스를 통해 편리한 인터페이스를 제공하기도 하고, 개인화된 인터페이스를 제공할 수 있는 서비스가 창출해야 한다.

 

5. 정리하기

유비쿼터스는 물리공간과 전자공간을 통합하여 모든 물리공간에 보이지 않는 컴퓨터를 내재하여 전자공간 속으로 참여시키는 것을 의미하며, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 구현하기 위해서는 가시성, 복잡도, 추상화, 연결성, 비가시성 영역에 대한 컴퓨터 기술 연구가 필요하다.