[스크랩] Ubiquitous Computing

Ubiquitous 의미

 

▪ 라틴어로 '언제, 어디서나', ‘(동시에)도처에 존재하는’, ‘편재(遍在)하는(omnipresent)’등의 뜻이다.

▪ 1988년 Xerox의 PARC(Palo Alto Research Center)의 Mark Weiser에 의해 처음 제시되었다.

 

 

Ubiquitous Computing

 

1988년 Xerox의 PARC(Palo Alto Research Center) 소장 Mark Weiser에 의해 처음 제시되었는데 그는 1991년 9월 Scientific American 에 그의 논문을 발표하였다. 그 제목은 ‘The Computer for the 21st Century’였으며 여기에서 유비쿼터스 컴퓨팅이라는 용어와 개념이 처음 사용되기 시작했다. 이 논문에서 그는 유비쿼터스 컴퓨팅이 메인프레임, PC에 이은 제3의 정보혁명의 물결을 이끌 것이라고 주장하였다.

 

Ubiquitous Compting이란 도로·다리·터널·빌딩·건물벽 등 모든 물리공간에 보이지 않은 컴퓨터를 집어넣어 모든 사물과 대상이 지능화되고 전자공간에 연결되어 서로 정보를 주고 받는 공간을 만드는 개념으로 기존 홈 네트워킹·모바일 컴퓨팅보다 한 단계 발전된 컴퓨팅 환경을 말한다.

 

인터넷혁명 이전의 물리공간 (1공간)과 인터넷혁명 이후의 전자공간 (2공간)을 아우르는 새로운 시장 (3공간)으로

컴퓨터뿐만 아니라 가전 등 다양한 디바이스까지도 네트워크에 접속될 것으로 예측한다.

 

지향점 - 5C: Computing, Communication, Connectivity, Contents, Calm

          - 5Any: Any-time, Any-where, Any-network, Any-device, Any-service

 

국내에는 2002년 4월경 전자신문을 통해 처음 소개 되었다.

2003년 국내 최초의 ‘Ubiquitous 포럼’이 창립되었다.

 

Mark Weiser의 정의에 따르면 이때까지의 컴퓨터 환경은 우리가 일하는 환경을 흉내 내어 사람들에게 친숙함을 제공하려고 했다면 다음 세대의 컴퓨터 환경은 실제 작업 환경에 컴퓨터가 숨겨져 있어야 한다. 컴퓨터들은 필요할 때만 기능을 제공해 주는 숨겨진 도구로서 사용할 수 있게 되는 것이다. 이 말은 현재의 작업 환경은 컴퓨터 중심의 환경이라고 말한다. 즉 유비쿼터스 통신 또는 유비쿼터스 컴퓨팅이란 쉽게 말해 현재의 컴퓨터에 어떠한 기능을 추가한다든가 컴퓨터 속에 무엇을 집어넣는 것이 아니라 역으로 컵이나, 자동차, 안경, 신발과 같은 일상적인 사물에 제 각각의 역할에 부합되는 컴퓨터를 집어넣어 사물끼리도 서로 커뮤니케이션을 하도록 해주는 것이다.
ubiquitous computing 환경은 많은 컴퓨터들이 환경에 숨겨져 있고, 그 컴퓨터들이 서로 무선 통신으로 연결되어 사용자에게 편리한 환경을 제공하여 준다. 그리고 그 크기에 따라 3가지의 분류로 나누는데, 작고 가지고 다닐 수 있는 크기의 Tabs, 책이나 종이 크기 정도의 Pads, 지금의 칠판 정도 크기의 Boards로 구분한다.

Tabs는 가지고 다니면서 사용할 수 있는 크기의 도구로 개인 정보 관리나 계산기, 통신, 통신을 통한 정보의 탐색, 그리고 가지고 다니는 사람의 위치를 추적해 그 정보를 서버에 알려줄 수 있다. 작은 크기고 항상 휴대해야 하기 때문에 화면 크기나 통신 속도, 계산 속도, 메모리, 전력 소비를 잘 조화되도록 설계해야 한다. 그리고, 키보드를 사용하기에는 작은 크기이기 때문에 필기체 인식 기능을 사용한 입력이 주가 될 것이다.

Pads는 종이와 현재의 노트북의 중간 정도의 컴퓨터로 매우 가볍고 들고 다니면서 사용 가능한 기기이다. Tabs과는 달리 개인에 대한 정보를 지니기보다는 현재의 노트북을 대체하거나 종이나 책의 기능을 대체할 수 있을 거라 생각된다. desktop-metaphor를 사용해 windows와 비슷한 환경을 갖출 수도 있고, 책상 위에 책을 정리하듯 필요한 분야별로 특화된 Pads를 가지고 사용할 수 있을 것이다.

Boards는 칠판 정도의 크기를 가지고 있고 여러 용도로 사용할 수 있을 것이다. 집에서는 TV나 Video 시청을 하거나, 알림판 등으로 사용할 수 있고 사무실에서는 알림판이나 칠판, 진도표 등 여러 가지 것들을 표시할 수 있는 도구로 사용할 수 있다. 그리고, 하나의 가상 책장처럼 Tabs나 Pads를 사용하여 필요한 정보들을 전송 받을 수 있게 한다. Board는 가상의 환경에서 서로 협동작업을 가능하게 할 수 있을 것이다. 멀리 떨어진 사람들끼리 서로의 얼굴을 보며 하나의 화면을 공유해 이야기하고 화면을 이용해 문서나 그림, 또는 비디오를 볼 수 있고, 전자 분필'을 이용해 직접 그리면서 이야기할 수도 있다.

Mark Weiser는 이러한 환경을 구축하기 위해 필요한 몇 가지 문제들에 대해 지적을 했다.

적은 양의 전력으로 실현 가능하도록 하기 위해 칩의 설계에 있어 대규모의 병렬화를 시도하고, 더 낮은 주파수와 볼트에서 동작하기 위한 고려가 있어야 한다. 그 칩은 RFID라고 하며 1㎤이하의 크기로 만들어지는 저전력 칩이다. 그리고 무선 통신망은 수백 개의 기기들이 서로 통신하기 위해서는 매우 높은 bandwidth를 제공해야 한다. 한 사람이 수백 개의 컴퓨터를 가지고, 수십 명의 사람이 한 지역에 있다면 수 Gbyte 의 속도가 필요한데 이러한 속도는 현재 상업망에서 제공하려고 하는 미래 데이터 망 속도를 훨씬 상회하는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 microcell을 기반으로 한 통신 방법을 제안한다. 또, 사용자와 컴퓨터간의 입력은 Tabs의 경우에는 pen을 기반으로 한 입력 도구를 가정한고, 단순화된 새로운 영문자 입력 방법을 바탕으로 한 필기체 인식 방법을 사용한다.

 

일본의 트론(TRON) 프로젝트를 주도해 세계의 주목을 받은 바 있는 도쿄대 사카무라 켄 교수는 저서 '유비쿼터스 컴퓨팅 혁명'을 통해 '선진국의 경우 저성장 사회로의 이행이 가속화되고 있는데 유비쿼터스 컴퓨팅은 지속적 성장이 가능한 순환형 시스템의 정착을 가능하게 해줄 것'이라고 전망하고 있다. 그는 저서에서 유비쿼터스 환경하에서는 정보습득과 활용이 최적화돼 소모성 자원의 효율적인 사용이 가능해질 것이며, 유비쿼터스 컴퓨팅이 대량 생산의 획일적인 '하드와이어드' 사회를 개개인의 다양성에 적절하게 대응할 수 있는 '프로그래머블' 사회로 탈바꿈시켜줄 것으로 전망하였다.

 

세계 최대의 소프트웨어 업체인 마이크로소프트(MS)의 빌 게이츠 회장은 컴덱스 기조 연설에서 'SPOT(Smart Personal Object Technology)'를 새로운 화두로 제시했다. SPOT의 스마트 오브젝트는 인터넷 기능을 구현해 언제, 어디서나 온라인에 손쉽게 접속할 수 있도록 해주는 알람시계, 부엌용 전자기기, 스테레오 장비 등과 같은 소형 전자기기. 즉 유비쿼터스를 다르게 표현한 것으로 전세계 IT산업에 가장 큰 영향력을 행사하는 인물 중 하나인 게이츠가 유비쿼터스 시대의 본격적인 개막을 선언하였다.

 

Future multimedia user interface

ubiquitous computing과 virtual environment 기술이 컴퓨터의 개념을 바꾸어 놓을 것이라고 예상한다. 현재의 컴퓨터 환경은, PDA를 사용하여 그 기능을 확장시킬 수 있을지는 모르겠지만, 단지 한 사람만을 위한 고정된 환경에서의 Personal Computer환경이다. 통신 기술의 발달과 컴퓨터의 소형화, 그리고 여려 제반 기술의 발달은 여러 가지 가전기기와 컴퓨터가 결합하여 ubiquitous computing에서 제안하는 환경으로 나아갈 것이다. ubiquitous computing환경은 빠른 네트워크 속도와 발전된 계산 능력을 이용하여 자연스럽게 멀티미디어 매체들을 생활 속에서 표현하고 공유할 수 있는 방법을 제공한다. 게다가 이런 소형화 경향과 함께 요즈음에 각광 받고 있는 3차원 그래픽 기술을 응용한 virtual environment 환경은 컴퓨터의 새로운 사용자 환경이 될 것이다. 이 virtual environment는 단지 컴퓨터 기술 뿐 아니라 사람의 모든 감각과 연결되어 -시각, 청각, 촉각- 과 연결되어 실제와 같은 환경을 구성할 수 있을 것이다.

3차원 환경을 구현하기 위해서는 사용자의 움직임 정보를 추적할 수 있는 공간추적장치(spatial trackers), 3차원 환경을 보여주기 위한 Head-Mount Display(HMD)를 비롯환 display장치, 3차원 환경에서의 소리의 움직임을 재현할 수 있는 3차원 음향장치, 감촉이나 온도, 힘이나 토크를 느낄 수 있게 해주는 haptic display 장치 등이 필요하다.

보통 ubiquitous computing과 virtual environment의 개념은 서로 공통점이 없다고 생각한다. 하지만, 미래에 들고 다닐 수 있는 기기는 해상도는 높게 할 수 있지만, 이동성을 고려해 크게 만들 수 없다. 작은 HMD를 눈에 장착하고, 3차원 환경을 구현하고, data glove와 같은 적절한 입력장치를 결합시킬 수 있다면 다른 개념의 ubiquitous computing이 가능해 질 것이다.

3차원 환경과 ubiquitous computing이 결합된 컴퓨터에서는 사용자 환경의 개념도 새롭게 정의되어야 한다. 보통 2차원에서 사용하던 GUI (WIMP -window, icon, menus, pointing) 환경은 의미 없는 것이 되어 버린다. virtual environment에 의해 재생되는 공간은 우리가 실제 생활하는 공간과 유사하며 이러한 환경에 반응하기 위해 environment management라는 개념을 생각해야 한다. 우리가 생활에서 물건을 만지고 다루듯이 3차원 환경에서 필요한 물건을 만지고 열고 할 수 있어야 할 것이다.

미래의 virtual environment와 ubiquitous computing을 구현하기 위해서는 값싸고, 저전력의 가벼운 컴퓨터 하드웨어들과 모든 것들을 연결해 주기 위한 고속의 무선통신 환경이 구축되어야 한다. 그리고 각각의 분야에서 필요한 것들을 나열해 보면, 추적 장치는 매우 빠른 반응 속도를 보여주어야 하고, display는 사람의 눈이 알아차리지 못할 만큼의 높은 해상도를 지원해야 한다. 빠른 속도의 CPU와 빠른 네트워크 환경은 위에서 거론했듯이 당연히 지원되어야 하는 것들이다.

 

 

향후 기술전망

유비쿼터스 컴퓨팅 혹은 네트워킹 기술이 초래하는 일종의 IT 혁명은 조용하게 추진되는 혁명일지는 모르나 그것이 가져올 파급효과는 엄청날 것으로 예측되고 있다. 유비쿼터스 컴퓨팅 혁명은 새로운 지식정보국가 건설과 자국의 정보산업 경쟁력 강화를 위한 핵심 패러다임이라는 인식 하에 미국, 일본, 유럽의 정부뿐만 아니라 이들 국가들의 기업과 주요 연구소들이 유비쿼터스 관련 기술을 앞 다투어 개발하고 있다.

미국은 자국의 정보산업 경쟁력 유지를 위해서 1991년부터 유비쿼터스 컴퓨팅 실현을 위한 연구개발을 추진해 왔으며, 그러한 계획의 일환으로 국방부 산하 고등연구계획국과 국가표준기술원(NIST)의 정보기술응용국(ITAO)이 연구자금을 지원하고 있다. 또한, 정부기관과 대기업의 자금 지원으로 MIT, CMU 등의 주요대학과 HP, MS, IBM 등의 민간기업 연구소에서 다양한 프로젝트를 수행하고 있다. 미국은 주로 유비쿼터스 컴퓨팅 기술과 조기 응용 개발에 중점을 두고 있으며, 특히 일상생활 공간과 컴퓨터간의 자연스러운 통합이 가능한 HCI(Human Computer Interaction) 기술과 표준 개발을 핵심요소로 인식하고 있다.

일본은 자국이 국제 경쟁력을 확보하고 있는 광, 모바일, 센서, 초소형 기계장치, 가전, 부품, 재료, 정밀가공 기술 등을 연계시켜 조기에 유비쿼터스 네트워크를 구현하여 세계 최첨단 IT 국가를 실현하고, 최근에 약해지고 있는 자국의 국가 경쟁력을 강화하기 위한 야심찬 계획을 추진 중이다. 일본의 전략은 미국의 강점 분야인 컴퓨터, 소프트웨어 등의 핵심기술도 중요하지만, 마이크로 센서기술을 이용한 사람과 사물간의 통신 그리고 그와 관련된 주변기술도 중요하다고 인식하고 있다. 유비쿼터스 네트워크 조사연구회에서 전망하듯이 일본은 유비쿼터스 네트워크 사회의 실현이 새로운 산업 및 비즈니스 시장의 창출과, 편리하고 풍요로운 라이프 스타일의 실현, 그리고 일본이 직면하고 있는 고령화 문제, 교통 혼잡, 지진, 환경 관리 등을 해결하는데 기여할 수 있다는 것이다.

미국과 일본은 유비쿼터스 컴퓨팅 기술개발 방향과 전략에서 약간의 차이를 보이고 있다. 미국은 기술적 비전 제시와 필요한 부문에서의 조기 응용을 강조하는 반면에, 일본은 국가차원의 정책적 추진에 비중을 두고 있다. 이는 미·일 양국간의 유비쿼터스 컴퓨팅 추진에 대한 시각차와 기술력의 차이에서 비롯된 것으로 보여진다.
또한, 미국은 최첨단 컴퓨터와 소프트웨어 기술력을 토대로 바이오기술과 나노기술의 응용을 통해 정보통신 기술을 새로운 차원으로 발전시켜 유비쿼터스 컴퓨팅을 구현하려 하고 있다. 이는 미국의 컴퓨터와 소프트웨어 기술력에 대한 자신감 그리고 전통적인 실용주의가 그대로 반영된 결과라고 생각한다. 반면, 일본은 자국이 보유한 기술력과 자원을 네트워크화 함으로써 유비쿼터스 컴퓨팅을 조기에 확산시키는 전략을 수립하고 있다.

한편, 유럽은 유럽 공동체가 중심이 되어 2001년에 시작된 정보화사회기술계획의 일환으로 미래기술계획에서 자금을 지원하는'사라지는 컴퓨팅 계획'을 중심으로 주변의 일상 사물에 센서·구동기·프로세서 등을 내장시켜 사물 고유의 기능 외에 정보처리 및 정보교환 기능이 증진된 정보 인공물을 개발하여 새로운 가능성과 가치를 창출하고, 궁극적으로는 인간의 일상 활동을 지원 및 향상시킬 수 있는 환경을 구축하는 것을 목표로 한다. 유럽은 이러한 프로젝트의 수행과정에서 유비쿼터스 컴퓨팅 혁명에 대한 대응전략을 모색하고 있다.
미국·일본·유럽의 유비쿼터스 컴퓨팅 추진 전략의 공통적 메시지를 살펴보면 다음과 같다.
- 추진 주체는 실질적으로 미국을 비롯하여 각국 정부가 주도하고 있음
- 차세대 정보통신기술의 개발 대상은 일상생활을 중심으로 하는 장치 혹은 환경임
- 주요 추진 목표는 미래 기술 체제로의 진입 시도

즉, 각 국 정부는 미래 기술의 실용화에 대한 공격적인 연구개발 및 실험을 통하여 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 조기 일상 생활화를 추진하고 있으며, 컴퓨팅의 생활화를 통하여 새로운 거대 IT 시장의 출현을 준비하고 있다.

 

출처 : 블로그 > 상식...넌 누구냐? | 글쓴이 : 천상에서 [원문보기]