유비쿼터스 컴퓨팅 이란? – 유비쿼터스,마크 와이저

유비쿼터스 정의
유비쿼터스: 라틴어('언제 어디서나 있는')
사용자가 장소에 구애 받지 않고 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 환경
네트워크 - 휴대전화, TV, 게임기, 휴대용 단말기,
네비게이션, 센서, PC를 포함한 모든 기기, 사물, 인간 등의 네트워크를 의미
1988년 미국 제록스 팰로 앨토 연구소(PARC: Palo Alto Research Center)의 마크 와이저(Mark Weiser)박사가 제안

마크 와이저의 정의
제 3의 정보 혁명의 물결
1물결 - 대형 컴퓨터를 여러 명이 사용하는 메인 프레임 시대 (하나의 컴퓨터를 여러 사람이 공유하는 환경으로 표현)
2 물결 - 1인 1PC를 갖는 퍼스널 컴퓨터 시대 (개인적 컴퓨팅 영역: Personal Computing Era), 2005년에 유비쿼터스 컴퓨팅 시대가 일반화 할 것으로 추정
3 물결 - 유비쿼터스 컴퓨팅, 조용한 기술의 시대 (The age of calm technology)

유비쿼터스 컴퓨팅의 4가지 조건
연결되어야 한다.(Connected)
네트워크 연결의 5대 any화 (Anytime, Anywhere, Any network, Any device, Any service)
보이지 않는다.(Invisible; Disappearing)
일상생활에 묻어나야 함
조용한 서비스.(Calm Service)
사용자 중심의 환경
실제적이다.(Real)
모든 사물과 환경 속으로 스며들어 일상생활과 통합됨(가상현실과 반대 개념)
1999년 일본에서‘유비쿼터스 네트워크’로 그 개념을 확장하게 됨

기술적 동력의 태동
개인 컴퓨팅, 인터넷, 다양한 컴퓨터(모바일 인프라의 확산), 서로 다른 독립적 기술들 간의 융합

개인 컴퓨터의 보급
미국: 70년대 후반에 개발되기 시작함
한국: 1982년도부터 개발이 시작
82년 당시는 5개 업체를 선정, 각 업체별 1000대씩 납품함
현재, 개인 한 명당 2대의 컴퓨터를 가질 정도로 보급률이 기하급수적으로 증가
모바일, 디지털 가전 등 세계에서 가장 역동적으로 발전하고 있는 IT기반 선진국이 됨
PDA, 휴대전화 등이 컴퓨터 대체용 도구로 확산되어감, 개인용 컴퓨터 기기의 경량화, 고기능화로의 발전과 이동성도 보장됨

인터넷 모바일 인터넷의 보편화
인터넷의 초기 속도: 9.6Kbps
인터넷의 현재 속도: 100Mbps (10,000배 향상)
국내 초고속 인터넷 가입자 수
99년(140만 명) ~ 현재(연평균 34.1%로 성장, 2007: 1,470만 명으로 증가)
세계최고 수준

2010년: 세계 인구의 50~60% (30억~40억 명)가 네트워크를 활용하게 될것으로 예측
단말기의 규모: 5년 후(현재 보다 100배), 10년 후(수 만배)
5년 후, 10년 후 엔 모든 것이 네트워크로 연결되는 시대가 될 것으로 예측


기술 또는 제품의 융합
컨버전스(Convergence)
서로 다른 고객 가치를 제공하는 기술
제품들로 부터 유사한 고객 가치를 제공
새로운 고객가치를 창출하면서 기존 시장영역간의 경계가 불분명해지는 현상 (다른 기술 0r 제품들의 결합)
새로운 비즈니스 모델이 개발
다양한 경로로 디지털 컨텐츠 전달
멀티미디어 컨텐츠(음성, 문자, 그림, 동영상)가 하나의 네트워크 형대로 전달(유비쿼터스의 기술적 동력이 됨)



마크 와이저의 제안
84년도 일본의 사카무라 겐 교수의 TRON 프로젝트 개발
91년 미국의 마크 와이저 박사는“Scientific American”(미국의 대표적 과학저널)에 유비쿼터스 컴퓨팅을 정리한 “The computer for the 21stCentury"를 발표
마크 와이저 박사의 주장
사람과 사물간에 인터페이스는 아무런 거부감 없이 자연스럽게 연결 되어야 함
인간과 컴퓨터, 네트워크가 서로 조화되어 나타나는 인간 중심의 기술


마크 와이저의 핵심 개념
유비쿼터스 컴퓨팅은 가상현실(VR: Virtual Reality)과 거의 반대되는 개념
유비쿼터스 컴퓨팅: 사람들이 사는 세상 속에서 묻어나도록 만들어 주는 것
인간공학과 컴퓨터과학, 엔지니어링, 사회과학의 매우 어려운 결합이 될 것이라고 예견




유비쿼터스 컴퓨팅의 유사개념
몇 가지의 다른 이름으로 불리며, 이들은 서로 다른 이름으로 정의되나 전체적인 맥락에서는 유비쿼터스와 대부분 일치가 됨

퍼베이시브 컴퓨팅 (Pervasive Computing)
"널리 퍼지고 스며드는 컴퓨팅"
자동차와 핸들헬드 기기 등 각종 기기 안에 통합된 솔루션
무선영역으로 확장하기 위한 미들웨어
하드웨어와 소프트웨어, 서비스 등을 교차, 융합시켜 새로운 비즈니스 모델을 창조

조용한 컴퓨팅 (Silent Computing)
정보기기나 일상 사물에 심어진 컴퓨터들이 사용자의 요구에 의해 일을 수행하는 컴퓨팅
마크 와이저의 논문 “The Coming Age of Calm Technology”에서 기반
(조용한 기술: CalmTechnology)

두루누리
2004년 10월 19일 국립국어연구원에서 개설
‘모두가 함께하는 우리말 다듬기’사이트를 통해 “유비쿼터스”를 우리말로 순화한 우리말 신조어

노매딕 컴퓨팅 (Nomadic Computing)
네트워크의 이동성을 극대화함
사용자가 자유자재로 어디서든지 컴퓨터에 접속할 수 있는 환경 (Always Connected: 어디서든 연결된 환경)

임베디드 컴퓨팅 (Embedded Computing)
컴퓨터가 수행기능을 미리 프로그래밍하여 기기에 심어 지능화 시키는 기술(유비쿼터스의 구성요건 중 하나)

감지 컴퓨팅 (Sentient Computing)
센서를 통해 사용자의 상황을 인식, 사용자가 필요한 정보를 제때 제공해 주는 기술
u-커뮤니케이션 서비스, u-정보제공 서비스, u-상황인지 서비스, u-지능형 서비스

일회용 컴퓨팅 (Disposable Computing)
저렴한 가격의 컴퓨터로 1회용 종이처럼 매우 저렴한 가격에 컴퓨터 기술을 활용할 수 있는 기술

입는 컴퓨팅 (Wearable Computing)
컴퓨터를 안경이나 옷처럼 착용할 수 있게 해주는 기술
NANO 기술, 바이오 테크놀로지 기술로 체내 이식 형으로 발전해 나갈 것

엔조틱 컴퓨팅 (Exotic Computing)
현실세계와 가상 세계인 전자공간과 물리공간을 연계해 주는 컴퓨팅 기술

TRON 프로젝트의 개요
컴퓨터 아키텍처 구축을 목적으로 일본 동경대학 사카무라 겐 교수에 의해 제안된 컴퓨터 운영체제
(OS: Operating System)
TRON의 기본발상: "어디에서라도 컴퓨터" , 언제, 어디서나, 주변의 모든 사물들이 컴퓨터를 내장하고 있는 시대(유비쿼터스 시대)
임베디드 운영체제
Enableware (이네이블웨어), 보안 기능
공개사양
OS의 본체를 규정하지 않고 인터페이스만을 규정함(일본의 MPU(Micro Processor Unit)는 대부분 TRON을 사용)

TRON의 의미
“The Real-time Operating system Nucleus” (실시간 운영체제 핵)의 약어
사카무라 겐 교수는 세 부분으로 나누어 프로젝트를 진행했음
Real-time: 실시간
컴퓨터가 작업을 수행하는데 필요한 시간 즉 시스템 시간 (System Time)인 것
사카무라 겐 교수의 정의: “ 현실 세계의 이벤트에 즉각 반응할 수 있도록 컴퓨터가 작업을 처리하는 시간이 짧을 때를 말함”
Operating System: 운영체제
Nucleus: 핵
기억장소, 메모리, 파일, 주변장치 등의 시스템을 구성하는 중요 자원을 관리하는 부분

이지리빙 프로젝트 (Microsoft)
현실세계에 가상 세계를 모델링 하여 분산 컴퓨팅 시스템을 구성
연구개발 목표
"가장 쉬운 삶의 공간 창조"(지능형 환경 구축을 위한 프로토타입 아키텍처 기술개발)
주요 시나리오
사용자가 스크린 앞에 앉으면 자동으로 메일, 영화
사용자가 스크린에 앉으면 자동으로 사용자가 원하는 작업을 실행해줌(로그인, 메일검색, 영화 상영, 로그아웃)
이지리빙 시스템
사용자가 요구한 내용을 스크린에 표시, 사용자는 스크린을 통해 컴퓨터와 인터페이스를 함

쿨 타운(Cool Town) 프로젝트 (Hewlett-Packard)
통신 네트워크 기술과 정보통신기술을 기반으로 하는 미래도시 구현 목표
현실세계의 사람/장소/사물이 가상세계에서도 연동되는 환경을 구축하는 것
응용사례
쿨 타운 미술관, 쿨 타운 회의실, 쿨 타운 버스 커스터머 서비스, e-비즈니스
원격교육 및 원격의료, 화재 및 방재에 대응한 서비스

퍼스널시스템 프로젝트 (intel)
일반 PC를 가지고 다니지 않아도 장소에 관계없이 컴퓨팅 기능을 사용할 수 있는 시스템
웨어러블(Wearable) 컴퓨터: 머리에 쓰는 디스플레이와 팔에 착용하는 키보드를 사용함
장점: 사용자가 컴퓨팅 기능을 어디서나 이용할 수 있음
단점: 사용자는 사용법을 배워야 함
인텔의 퍼스널 서버 개발: 언제 어디서나 사용 가능한 연산기능과 저장기능을 제공(PDA나 핸드폰을 디스플레이 장치로 이용하여 퍼스널 서버의 데이터를 출력함)
사용자의 가방, 신발, 옷, 벨트 등에 부착가능
무선통신 기능을 이용하여 주위의 소형 컴퓨터 화면이나 키오스크를 디스플레이 장치로 이용

Smart ITs
‘사라지는 컴퓨팅 이니셔티브’
2001년 유럽연합(EU)의 정보화 사회 기술 계획 (IST) 일환으로 16개 연구 프로젝트를 진행
Smart ITS 프로젝트
컴퓨터 객체들 간의 조합에 따른 새로운 개념의 서비스 창출
정보기술을 일상 사물과 통합하여 인간생활을 향상한다는 목표
스위스 연방기술연구소, 독일의 TecO(Telecooperation Office)와 핀란드의 국립기술연구소 등이 공동으로 진행
‘Smart Its’(소형의 내장형 디바이스)를 삽입하여 감지, 인식 컴퓨팅 및 무선 통신 등의 기능을 하게함
목표: 지능화된 정보 디바이스들은 상호간의 커뮤니케이션을 통해 협력적 상황인식의 새로운 환경을 구현

유비쿼터스 혁명
언제 어디서나 사이버화 된 모든 것이 연결되어 실 세계에서 실행되는 것을 강조
사물이 하나로 연결된 가장 최적화된 증강 현실 공간 (Augmented Reality)
유비쿼터스 개념
1988년 미국의 마크 와이저 박사:“유비쿼터스 컴퓨팅”
1999년 일본 노무라 연구소: “유비쿼터스 네트워크”
노무라 연구소의 정의
이용 장소에 관계없이 언제든지 접속이 가능한 모바일 특성을 갖춘 브로드 밴드의 광 대역 네트워크가 기반이 됨
센서가 IP (Internet Protocol) 등의 프로토콜을 사용하여 서로 연결된 상태가 됨( 개인PC, 휴대폰, PDA, 카 네비게이션, 디지털 카메라 등의 전자태그를 이용함)

다양한 정보의 안전한 송수신, 전자상거래 등이 가능한 플랫폼의 활용이 가능 ( 텍스트, 동영상, 이용자의 수요에 맞춘 솔루션 )
노무라 연구소의 기술적 요구사항
정보 기기나 단말기들은 휴대하거나 장착이 용이하도록 크기가 더 소형화 되어야 함
저 전력을 이용하여 서비스를 오래 받을 수 있도록 전력소모가 적은 네트워킹 설비가 필요
기기들의 내구성이 요구됨 ( 극 지대나 사막 등 통신이 어려운 극한환경에서도 작동 가능해야 함)
위치 기반 기술 활용을 위해 정밀한 거리 및 위치 추적 능력을 갖춰야 함
대용량 디지털 컨텐츠 정보를 처리하기 위해 슈퍼 컴퓨팅 및 자율적인 망 관리가 필요
모든 사물과 기기에 IP를 부여해야 하므로 IPv6 이용