[유비쿼터스 컴퓨팅 개론] 1강 - 유비쿼터스 혁명

💡해당 게시글은 방송통신대학교 정광식 교수님의 '유비쿼터스 컴퓨팅 개론' 강의를 개인 공부 목적으로 메모하였습니다.

학습 개요

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• 유비쿼터스 컴퓨팅 기술로 구축될 수 있는 유비쿼터스 공간을 기존의 사이버공간(전자 공간)과 구분하여 이해함
• 유비쿼터스 환경에서 ICT가 가지는 역할과 발전 방향에 대해서 공부함

학습 목표

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• 유비쿼터스 공간을 물리 공간과 전자 공간의 유기적 공간으로 이해할 수 있음
• 물리적 속성과 전자적 속성간의 상호 작용이 긴밀한 유비쿼터스 공간의 특성을 이해할 수 있음
• 유비쿼터스 공간의 구현을 위한 전자 공간과 물리 공간의 연계를 이해할 수 있음

강의록

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공간의 발전 역사

• 도시 혁명 → 산업 혁명 → 인터넷 혁명 → 유비쿼터스 혁명

  

  • 인터넷 혁명 → 유비쿼터스 혁명
    • 컴퓨팅 측면에서의 기술적 점프 발생

• 기술에서 서비스가 만들어지며 서비스가 새로운 공간을 만들고 공간들이 사회로 확장되거나 환경으로 확장됨

  

  • 소비와 생산이 모여있는 한정된 공간에서 함께 이루어짐 → 여러가지 편리함과 효율성 갖춤
  • 유비쿼터스 컴퓨팅이 유비쿼터스 혁명을 만들어내고 새로운 형태의 사회와 환경을 만들어냄

도시 혁명

• 대규모의 도시 사회를 기반으로 복합적인 사회 서비스를 제공하는 사회 구조
• 사회적 거리와 시간을 줄이기 위한 측면의 발전

산업 혁명

• 생산의 기계화를 통해 대량 생산과 대량 소비를 기반으로 하는 산업 구조 및 사회 구조
• 운송 수단의 발달로 인한 물리적 이동 범위의 확대 및 소식과 정보의 유통이 가능해짐

인터넷 혁명

• 정보 기술의 발달로 인한 인터넷과 웹 서비스의 탄생

• 단순히 전선으로 연결된 통신 네트워크 개념을 초월하여 사람과 사람, 관계와 관계를 통해 사회/경제적 활동을 수행할 수 있는 실제적 공간으로서 전자 공간을 탄생 시킴

  

  • 인터넷을 기반으로 하는 전자 통신 기술이 발전하면서 생활의 기반을 전자 공간으로 이동 시킴
• 인터넷을 기반으로 하는 전자 공간은 접근성과 활용성이 뛰어남
• 반면, 물리 공간(현실 공간)과 전자 공간(사이버 공간)의 분리 현상 발생
  • 물리 공간과 전자 공간의 격차를 좁히면 물리적인 이동, 시간적인 격차를 줄일 수 있고 누구나 서비스를 받을 수 있어 편리해짐

유비쿼터스 환경

• 언제, 어디서나, 어떠한 통신 단말기를 가지고,
• 어느 정보통신망을 통해서든,
• 원하는 정보통신 서비스를 받을 수 있는 환경

유비쿼터스 혁명

• 서로 이질적인 물리 공간(제1공간)과 전자 공간(제2공간)이 제3의 가치 공간인 유비쿼터스 공간으로 통합/진화됨
  • 모든 사물들이 통신을 통해 자기가 데이터를 받거나 생산해서 전송할 수도 있게 되는 상황
  • 사물에 대한 추적 가능, 사물과 통신 가능, 사물 제어 가능해지기 때문에 여러가지 서비스 제공 받을 수 있음
• 사람-컴퓨터-사물이 하나로 연결되어 기능적이며 유기적으로 최적화된 증강 현실(Augmented Reality) 공간을 지향하는 공간 혁명

유비쿼터스 컴퓨팅

• 기존의 컴퓨팅 시스템이 컴퓨터 중심적인 것을 비판하며, 1991년 마크 와이저가 사람 중심의 사람-사물-컴퓨터 간의 연계를 위한 차세대 컴퓨팅 환경으로 유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 주장

  

  

물리 공간과 전자 공간과 유비쿼터스 공간

물리 공간(Physical Space)

• 실제 세상과 사물 같은 만질 수 있는 공간
• 물리 공간에서 기능을 갖는 사물은 용도가 정해진 공간에 놓여짐
  • ex) 놀이 공간과 놀이 시설
• 물리 공간에서의 사물은 만지거나 보면서 지각 가능

전자 공간(Electronic Space)

• 전자를 기반으로 하여 만질 수 없는 공간
• 논리적으로만 존재하는 가상적 공간
• 인터넷과 웹 서비스 같은 전자적 요소로 구성됨
• 실제의 공간적 위치와 상관없이 통신 네트워크에서 관리되는 통신 프로토콜을 사용하여 연결되고 위치를 결정함

유비쿼터스 공간(Ubiquitous Space)

• 공간 구성 요소로서 원자와 비트가 연계되어 형성됨
  • 물리와 전자가 연계
• 만지지 않아도 공간에 존재하거나 공간에 관한 정보를 사용자가 알 수 있는 현실체가 지능적으로 증강된 공간으로 인식됨
• 무한하게 많은 사람들과 사물들에 주소를 부여할 수 있게 됨으로써 물리 공간이나 전자 공간이 갖는 주소 체계의 한계를 뛰어넘을 수 있게 됨
• 특정한 기능이 내재된 컴퓨터가 특정한 장소와 사물에 내재됨 (embedded computing)으로써, 사물이 지능화 되거나 네트워크화 되는 공간
• 사물의 일부로서 사물 속에 심어진 컴퓨터들은 주변 공간의 상황을 인식할 수 있게 됨
• 공간 속에서 주변 환경과 사물들의 변화를 떨어진 거리에서도 지각, 추적, 감시할 수도 있게 됨
• 사물 속에 내재된 컴퓨터들은 주변의 사물들 속에 내재된 컴퓨터들과 무선 네트워크(IoT)로 연결되어 있어 사람이 인식하지 못하는 상황에서 의사 소통을 할 수도 있음
• 사용자가 들고 다니는 다양한 형태의 단말기에 실시간으로 가장 유용한 정보를 제공하거나 필요한 의사 결정을 내려줄 수도 있음
• 물리 공간과 전자 공간이 최적으로 연계, 통합된 기능을 형성하고 서비스를 제공할 수 있는 지능적인 공간

물리 - 전자 - 유비쿼터스 공간의 비교

구분	물리 공간	전자 공간	유비쿼터스 공간
공간 지각	만질 수 있는 공간	만질 수 없는 공간	만지지 않아도 지각 가능한 공간
공간 구성 (소비 방식)	토지 + 사물 (소유)	인터넷 + 웹 (접속)	유비쿼터스 네트워크 + 지능화된 환경 + 사물
기능 형성	물리 공간에 사물이 심어짐	전자 공간에 가상 사물이 심어짐	유비쿼터스 기술이 사물에 내재됨
기반 네트워크	도로망, 철도망	인터넷 및 통신 네트워크	사물과 사물을 연결하는 유비쿼터스 네트워크
공간 개발 기술	토목, 건축	IT(컴퓨터 + 통신 + 방송 융합)	IT + NT + BT 융합
산업 경제	유형의 1 · 2 · 3차 산업 (부동산, 제조업 등 물질 재화)	정보의 가공 및 전달을 통한 산업(정보 재화)	환경 및 사물에 대한 식별 · 인식 · 추적에 관한 전방위 공간 산업(공간 재화)

전자 공간과 물리 공간의 연계

전자 공간과 물리 공간의 연계에 대한 시각 (I)

• 증강 된 상호 작용 또는 증강 현실을 전자 공간과 물리 공간의 연계로 보는 시각

  

유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 토대로 하는 접근 방법 (I)

• 물리 공간의 사물 이미지를 해석하여 사용자의 주변을 분석하고 주위의 특정 사물의 존재를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 함
  • 전자 공간과 물리 공간 간의 연계를 위한 비디오 중심의 분석

유전자 공간과 물리 공간의 연계에 대한 시각 (II)

• 사람(유비쿼터스 컴퓨팅 개념)을 중신으로 하는 시각

  

유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 토대로 하는 접근 방법 (II)

• 다양한 컴퓨터 (칩, 센서, 태그, 구동체 등)를 사물 속에 심고 이들을 네트워크로 연결하여 물리 공간의 상황을 사물과 사물, 사물과 컴퓨터, 컴퓨터와 사물 간의 지능적인 상호 작용을 통해 유비쿼터스 공간 (전자 공간-물리 공간)으로 인식함
• 사물-컴퓨터-사람이 네트워크로 연결되어 의사소통하며, 물리 공간에서의 상황을 지각, 추적, 감시, 구동하는 데 있음

유비쿼터스 환경

• 사물-컴퓨터-사람의 네트워크 연결
  • 사물-컴퓨터-사람의 연결은 물리 공간 (사물)에 내재된 센서, 칩, 태그들이전자 공간상의 정보통신 서비스를 제공하는 컴퓨터와 통신 네트워크로 연결되어야 함
• 사물의 인식
  • 물리 공간의 사물 속에 심어져 있는 센서, 칩, 태그와 구동체들은 전자 공간에서 서비스 제공에 필요한 물리적 속성 (ID, 유일 이름 등)과 물리적 상태 (속도, 기울기 등)를 가지고 통신 및 구동할 수 있어야 함
• 물리적 속성과 전자적 속성 간의 연계 차원
  • 특정 물리적 객체(사물, 도로, 건물 등)의 상태는 전자적 객체(Web, Java, XML, Physical Markup Language)와 상호 작용할 수 있어야 함

• 유비쿼터스 환경

  

  • 물리 공간의 사물(센서/칩/태그), 전자 공간의 컴퓨터, 양쪽에 존재하는 사람 간의 제한 없는 통신 네트워크를 기반으로 하며,
  • 물리 공간에 존재하는 장소, 사물, 사람의 물리적 속성에 대한 인식이 가능하고,
  • 이러한 물리적 속성과 전자 공간 상의 전자적 속성이 양방향으로 상호 작용할 수 있는 기능 중심의 환경

정리 하기

• 물리 공간
  • 우리가 살고 있는 실제 공간
• 전자 공간
  • 논리적으로만 존재하는 가상 공간
• 유비쿼터스 공간
  • 현실체가 지능적으로 증강된 공간

연습 문제

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1. 물리 공간과 전자 공간을 유기적으로 융합한 것을 무엇이라고 하는가 ? 

   a. 유비쿼터스 공간

2. 물리 공간과 전자 공간의 연계를 위한 관점에 포함되지 않는 것은 무엇인가 ? 

   a. 인공 지능 기반의 전자 기반

   • 관점에 포함 되는 것
     • 사물- 컴퓨터 - 사람의 네트워크 연결
     • 사물의 인식
     • 물리적 속성과 전자적 특성 간의 연계

3. 전자 공간과 물리 공간의 연계는 “물리 공간의 (가), 전자 공간의 (나), 양쪽에 존재하는 (다)간의 제한 없는 통신 네트워크를 기반으로 하며, 물리 공간에 존재하는 장소, 사물, 사람의 물리적 속성에 대한 인식이 가능하고, 이러한 물리적 속성과 전자 공간 상의 전자적 속성이 양방향으로 상호 작용할 수 있는 기능 중심의 환경”이라고 정의할 수 있으며, 이러한 환경을 유비쿼터스 환경이라고 한다. 위 내용의 빈칸에 알맞은 것은?

   a. 사물(센서/칩/태그), 컴퓨터, 사람

정리 하기

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• 유비쿼터스 환경은 언제, 어디서나, 어떠한 통신 단말기를 가지고, 어느 정보 통신망을 통해서든, 원하는 정보통신 서비스를 받을 수 있는 환경을 의미함
• 유비쿼터스 혁명은 서로 이질적인 물리 공간(제1공간)과 전자 공간(제2공간)이 제3의 가치 공간인 유비쿼터스 공간으로 통합/진화 되는 사회 전반에 걸친 변화임
• 유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 토대로 하는 접근 방법
  • 물리 공간의 사물 이미지를 해석하여 사용자의 주변을 분석하고 주위의 특정 사물의 존재를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 하거나,
  • 다양한 컴퓨터(칩, 센서, 태그, 구동체등)를 사물 속에 심고 이들을 네트워크로 연결하여 물리 공간의 상황을 사물과 사물, 사물과 컴퓨터, 컴퓨터와 사물 간의 상호 작용을 통해 유비쿼터스 공간(전자 공간-물리 공간)으로 인식하는 방법이 있음
• 유비쿼터스 공간은 만지지 않아도 공간에 존재하거나 공간에 관한 정보를 사용자가 알 수 있는 현실체가 지능적으로 증강된 공간으로 인식됨