웹 프로그래밍 및 실습 (Web Programming & Practice) 미래의 인터넷 ( 유비쿼터스 ) 문양세 강원대학교 IT 대학 컴퓨터과학전공

웹 프로그래밍 및 실습 (Web Programming & Practice) 미래의 인터넷 (유비쿼터스) 문양세 강원대학교 IT대학 컴퓨터과학전공

강의 내용 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 유비쿼터스 개요 • 유비쿼터스 컴퓨팅 • 유비쿼터스 네트워크 • 유비쿼터스 컴퓨팅 연구 현황 • 유비쿼터스 사회 • 유비쿼터스 사회의 개념과 모습 • u-Work • u-Learning • u-City • u-Health • u-Transportation

유비쿼터스(Ubiquitous) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 라틴어 어원: “신은 언제 어디서나, 동시에 존재한다.” 물리 공간에 존재하는 모든 사물들에 다양한 기능을 갖는 컴퓨터와 장치들을 심어 네트워크로 연결한 후 기능적, 공간적으로 사람, 컴퓨터, 사물이 하나로 연결될 수 있도록 한 개념을 말한다. 사람이 컴퓨터를 다루는 환경이 아니라, 컴퓨터가 사람의 생활을 돕는(support)하는 환경을 의미한다.

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유비쿼터스 컴퓨팅/네트워크 전 자 공 간 Anytime, Anywhere Anything Any device Any network 초공간 자동차 안경 상품, 기계 도로,다리, 터널 옷,신발 물 리 공 간 냉장고, 세탁기 등 컵,화분 동물, 식물 보이지 않는 컴퓨터에 의한 사물들의 지능화 전자-물리공간의 상호작용,연결을 위해 물리공간/사물에 컴퓨터를 집어 넣음 “환경”으로 변하는 유비쿼터스 미래의인터넷 (유비쿼터스)

어디에서든지 컴퓨터에 접근이 가능한 세계 유비쿼터스 컴퓨팅 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 수많은 환경과 대상물에 컴퓨터가 심어지고, 이들이 전자공간으로 연결되어 서로 정보를 주고받는 유비쿼터스 공간을 창조하는 기술 • 유비쿼터스 컴퓨팅의 5A • Any-where • Any-time • Any-network • Any-device • Any-service

유비쿼터스 컴퓨팅 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • Mark Weiser(미국 Xerox사, Palo Alto 연구소)가 1993년에 제창 • The father of ubiquitous computing • 위키: http://en.wikipedia.org/wiki/Mark_Weiser • Mark Weiser의 유비쿼터스 정의 • “유비쿼터스 컴퓨팅”을 “어디에서든지 컴퓨터에 접근이 가능한 세계(computing access will be everywhere)"라고 정의 • ”인간이 이동하는 장소에서 그곳의 컴퓨터를 자신의 컴퓨터로 삼아 사용할 수 있는 환경의 실현“을 목표 • 유비쿼터스 컴퓨팅을 ”인간이 어디에 있든지(네트워크에 접속된) 컴퓨터를 자신의 컴퓨터로 사용하는 것이 가능한 환경“이라고 정의

IT의 제3의 물결: 유비쿼터스 컴퓨팅 (1/3) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 원래 제3의 물결이 뭐야?

IT의 제3의 물결: 유비쿼터스 컴퓨팅 (2/3) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 제1의 물결 • “메인프레임 시대” • 사람들이 한 대의 컴퓨터를 서로 공유 • 제2의 물결 • “퍼스널 컴퓨터(PC) 시대” • 한 사람이 한 대의 컴퓨터를 사용 • 제3의 물결 • “유비쿼터스 컴퓨팅 시대” • 많은 컴퓨터가 한 사람을 위해 움직임

IT의 제3의 물결: 유비쿼터스 컴퓨팅 (3/3) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 컴퓨터의 진화 과정을 컴퓨터 기술과 인간과의 관계 변화를 중심으로 설명하면서 유비쿼터스 컴퓨팅을 ‘제3의 물결’이라고 지칭하였다. 제 1의 물결 Mainframe Computer Many people share a computer 제 2의 물결 Personal Computer One computer One person 제 3의 물결 Ubiquitous Computing Many computers share each of us

유비쿼터스 컴퓨팅의 특징 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 네트워크에 연결되지 않은 컴퓨터는 유비쿼터스 컴퓨팅이 아니다. • 여러 장소로 이동하는 사람에게 컴퓨터가 적절한 서비스를 제공하기 위해서는 네트워크 접속이 필수 불가결하다. • 전자계산기는 컴퓨터이긴 하나, 네트워크 접속이 없으므로 유비쿼터스 컴퓨팅이 아니다. • 인간화된 인터페이스(calm technology)로서 눈에 보이지 않아야 한다. • “내가 지금 컴퓨터를 사용하고 있다”는 인식이 있어서는 안된다. • 컴퓨터가 종이와 같은 존재가 되어야 한다.  신문에서 정보를 읽고, 종이에 정보를 프린트하는데 있어서, 주된 관점은 “정보” 그 자체이지 “종이”가 아니다. • 음성으로 내린 명령을 어딘가에 있는 컴퓨터가 반응하여 동작한다.

유비쿼터스 컴퓨팅의 특징 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 상황에 따라 제공되는 서비스가 변한다. • 사용하는 사람에 따라, 혹은 사용 장소에 따라 디바이스가 제공하는 서비스가 달라진다. • 여기서 상황이란 현재 위치, 이용자의 ID, 디바이스 ID, 물리적 환경(온도, 시간, 밝기, 날씨) 등 컴퓨터(디바이스)를 사용하는 모든 환경을 통칭한다. • 가상 공간이 아닌 현실세계의 어디서나 컴퓨팅 사용이 가능해야 한다. • 컴퓨터가 만들어낸 가상공간에서 “언제 어디서든 컴퓨팅을 한다”는 것은 유비쿼터스 컴퓨팅이 아니다. • 유비쿼터스 컴퓨팅은 현실 세계의 어디서든, 언제든 컴퓨터를 사용할 수 있는 환경을 의미한다.

유비쿼터스 네트워크 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 무어의 법칙: 메모리 용량은 3년에 4배 증가한다. 길더의 법칙: 통신 속도/용량은 3년에 8배 증가한다. IPv6는 전 세계 모든 인구가 거의 무한대의 IP주소를 가질 수 있게 한다.  컴퓨팅, 네트워킹에 관련된 모든 자원이 충분해 지는 사회!

유비쿼터스 네트워크 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) Vending Machine 브로드밴드 PDA Game Machine PC Set-top Box Server Server 대용량 모바일 PC 인터넷 상시접속 Mobile PC Server Mobile PC 베리어프리 인터페이스 Mainframe Car Navigation PC Server Mobile Phone Mobile PC HDTV IPv6

유비쿼터스 네트워크의 다섯 가지 기술 요소 (1/3) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 유비쿼터스 네트워크는 다음 다섯 가지 기술이 결합되어 형성된다고 말할 수 있다.

유비쿼터스 네트워크의 다섯 가지 기술 요소 (2/3) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 브로드밴드(broadband) • 통신속도의 향상으로 인한 유통 콘텐츠의 대용량화 • 가정당 50Mbps 이상으로 발전 (DVD 품질 2시간짜리 영화 다운로드에 10분 내외) • 4G LTE 등장으로 유무선 속도차이가 크게 줄어듬 • 대용량 모바일 • 다양한 데이터 처리 기능을 가진 기기의 대중화 • 오늘날 스마트폰(smart phone)이 이를 실현하고 있음

유비쿼터스 네트워크의 다섯 가지 기술 요소 (3/3) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 상시접속 • 개별적으로 존재하던 정보기기가 이음매 없이 항시 접속되는 환경 • Barrier-free interface • 어린이부터 노인까지 쉽게 사용 가능 • 장애인을 위한 인터페이스 제공 • IPv6 • IP 주소 증가(2322128): 60억 인구 한 사람당 1개  한 사람당 5.6x1028개 부여 • RFID 태그, 센서 자체가 IP 주소를 부여 받을 수 있음

유비쿼터스 네트워크의 기대효과 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 형태지(形態知)의 교환, 공유 • 형식화가 어려운 지혜나 요령, 노하우를 공유하는 세계로 비약 • 커뮤니티 파워의 증대 • 커뮤니티의 형성을 촉진, 커뮤니티 내 결속을 강화  커뮤니티 파워 증대 • 기존 틀을 뛰어 넘는 커뮤니티 형성을 통해, 개인의 능력을 극대화 • 예: 리눅스, 공개 소프트웨어 컴퓨니티의 마이크로소프트 위협, 연예인 팬클럽

유비쿼터스 네트워크의 기대효과 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 센싱, 트래킹 능력의 확대 • 다양한 센서 활용으로 시각, 청각이 미치는 범위를 비약적으로 확대 후각, 촉각, 미각의 일부까지 대체할 수 있음 • RFID 보급으로 온갖 사물에 센서를 부착하고, 네트워크에 편입시킬 수 있음

Smart Dust Project 미래의인터넷 (유비쿼터스) • UC Berkeley에서 연구 중인 프로젝트 • 1mm3크기의 실리콘 모트(mote)에 자율적 센싱 및 통신 능력 부여 • 벽면 도포 혹은 살포를 통해 에너지 관리, 품질 관리, 환경 오염 방지 등에 응용

Wearable Computing 미래의인터넷 (유비쿼터스)

유비쿼터스 사회의 모습 미래의인터넷 (유비쿼터스) 가정, 직장, 이동 공간 등 일상 생활 공간은 편리성과 안전성, 그리고 효율성이 크게 높아짐 홈네트워크 시스템이 보다 고도화된 형태로 발전 통신기능이 장착된 RFID(전자 태그: Radio Frequency IDentification) 칩의 상용화로, 매우 보편적으로 사용될 것으로 예상됨 컴퓨팅이 이뤄지는 공간은 이동 공간이 될 것으로 예상됨

유비쿼터스 사회 변화 양상 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스)

유비쿼터스 사회 변화 양상 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스)

유비쿼터스 컴퓨팅의 발전 과정 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 제1단계: 기반 구축 • 유·무선 및 방송 네트워크 인프라를 활용한 서비스 • 디지털 방송, VDSL, 초기 홈 네트워크 시스템 등이 이 단계의 핵심 • 제2단계: 확산기 • WCDMA, DMB, 휴대인터넷 서비스 등이 선진국을 중심으로 상용화 • 텔레매틱스, 디지털 홈 서비스, RFID 응용 서비스 등도 활성화 • 제3단계: 성장기 • 주변 사물에 마이크로 칩의 이식이 활발히 일어남 • 컴퓨팅 시스템의 지능화 수준이 획기적으로 높아질 전망

유비쿼터스 컴퓨팅의 발전 과정 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스)

u-Work (1/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 언제, 언디서나(ubiquitous) 일한다(work). • 유비쿼터스 환경에서 근로자가 시간과 장소의 제약에서 벗어나 효율적으로 업무를 수행할 수 있는 새로운 근로 형태 • u-Work의 목적 • 근로자가 죽도록 일하는 것? • 근로자가 정보통신기술을 이용한 협업을 통해 업무 효율을 높이고 생산성을 향상시킴

u-Work (2/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) u-Work의 등장 배경

u-Work (3/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • u-Work의 특징 • 업무 효율성을 증대시키고, 생산성을 높임 • 기업, 근로자 및 사회 전반에 걸쳐 여러 가지 긍정적 효과를 기대 • 기업 측면의 기대 효과 • 물리적 사무 공간 축소 (mobile office 실현) • 분산된 근로자의 협업 증대를 통한 업무 효율성 증대 • 우수인재 확보 및 조직의 전문성 향상 • 개인 측면의 기대 효과 • 근로 시간 및 장소의 제약에서 벗어나 업무 수행 가능 • 여가 시간의 극대화(?)

u-Work (4/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 국가사회적 측면의 기대 효과 • 서비스/지식 산업의 활성화 • 출퇴근 필요성 감소 (에너지 절약, 환경 보호) • 동료/협력사/고객과의 원격협업 • 지방 취업기회 증대 등을 통한 교통량 감소 • 여성/고령자/장애인 등의 취업 촉진 • 대도시 집중화 현상 완화

u-Learning (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 학교중심의 수업환경을 넘어서, 누구든지, 언제, 어디서나 전 생애에 걸쳐서 필요한 지식을 습득하고 구성하며 창출할 수 있다. 사회 변화에 따른 학습의 모습

u-Learning (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 유비쿼터스 기반 기술을 활용한 새로운 형태의 학습 환경 • 무형식학습의 패러다임을 포괄 • 어린이로부터 노인에 이르기까지 전 생애에 걸친 평생학습 기회를 제공 • 시간과 공간의 제약을 뛰어넘는 다양한 학습방법을 제공

u-City 개념 미래의인터넷 (유비쿼터스) 첨단정보통신 인프라를 활용,유비쿼터스 서비스를 도시공간에 제공 생활 편의 증대, 삶의 질 향상, 체계적 도시 관리, 에너지 절약 편리하고, 안전하며, 쾌적하고, 건강한 도시를 만드는 것

u-City 인프라 (1/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 네트워크 인프라 • 상용 네트워크: 개인 및 기업을 대상으로 인터넷, 전용선 서비스 등을 제공 • 공용 네트워크: 공공의 투자에 의한 자가 망과 통신사업자의 네트워크를 임차 • 데이터센터 인프라 • 공공부문 데이터 센터: 행정, 교육, 주거, 교통, 시민 정보, 지역 커뮤니티의 정보 관리 • 민간부문 데이터 센터: 사업과 상거래, 서비스 교환과 제공 지원을 위한 정보 관리

u-City 인프라 (2/2) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • 도시관리 인프라 • 도시통합 관리센터: 도시 관리를 위한 종합 상황실, 도시통합관리를 위한 전산실 • 통합관리 네트워크: 각종 관리 시스템과 센서들을 통합 관리, 교통 전광판, CCTV, 각종 센서 장비를 포함하는 인프라로 구성

u-City 분류 미래의인터넷 (유비쿼터스)

u-Health (1/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 사회에서 병원과 환자, 이용자의 모든 공간영역에서 유선과 무선, 센서 기술을 통해 건강과 진료, 치료, 사후 관리를 제공하는 서비스를 의미 정보통신과 보건의료를 연결하여 언제 어디서나 제공 병원 방문이 어려운 노인 등에게 좀 더 편리하게 건강관리 서비스 제공

u-Health (2/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 가정 내 u-Health의 예

u-Health (3/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) u-Health 서비스 유형

u-Health (4/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) • u-Health의 등장 배경 • 정보의 디지털화, 통신의 광대역화, 보건의료 기술의 급격한 발전 • 질병의 양태가 변화하고, 새로운 질병이 속출하면서, 환경적 위협이 증가 • 보건의료 이용자의 편리하고 안전하며 높은 수준의 서비스 수요 증가 • u-Health 관련 사업 (삼성경제연구소) • u-Hospital: 직접 병원을 가지 않고도, 의사에게 진단과 처방을 받을 수 있는 환경 • Home & mobile healthcare: 당뇨등 만성 질환자, 노인등에 대한 건강 관리 서비스 • Wellness群: 일반인의 건강 유지와 향상에 초점

u-Transportation (1/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 실시간 교통정보를 시간과 공간의 제약 없이 제공 가능 모든 생활영역의 구분 없이 언제 어디서나 원하는 서비스 가능 교통상황에 맞는 맞춤형 최적의 교통정보 서비스 가능

u-Transportation (2/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스)

u-Transportation (3/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 기존 교통과 유비쿼터스 환경의 교통 비교

u-Transportation (4/4) 미래의인터넷 (유비쿼터스) 기존 교통과 유비쿼터스 환경의 교통 비교 (계속)

웹 프로그래밍 및 실습 (Web Programming & Practice) 미래의 인터넷 ( 유비쿼터스 ) 문양세 강원대학교 IT 대학 컴퓨터과학전공