유비쿼터스 컴퓨팅

Ubiquitous computing

유비쿼터스 컴퓨팅(Ubicomp)은 소프트웨어 엔지니어링, 하드웨어 엔지니어링 및 컴퓨터 사이언스의 개념으로 언제 어디서나 컴퓨팅이 구현됩니다.데스크톱 컴퓨팅과 달리 유비쿼터스 컴퓨팅은 모든 디바이스, 장소, 형식을 사용하여 실행할 수 있습니다.사용자는 노트북 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰, 냉장고나 안경과 같은 일상용품에 있는 단말기를 포함하여 다양한 형태로 컴퓨터와 상호작용할 수 있다.유비쿼터스 컴퓨팅을 지원하는 기본 기술에는 인터넷, 고급 미들웨어, 운영 체제, 모바일 코드, 센서, 마이크로프로세서, 새로운 I/O 및 사용자 인터페이스, 컴퓨터 네트워크, 모바일 프로토콜, 위치 및 위치 설정 및 새로운 재료가 포함됩니다.

이 패러다임은 퍼베이시브 컴퓨팅,[1] 환경 인텔리전스 [2]또는 "모든 소프트웨어"[3]라고도 불립니다.각 용어는 조금씩 다른 측면을 강조합니다.주로 관련된 오브젝트와 관련하여 물리 컴퓨팅, 사물 인터넷, 촉각 [4]컴퓨팅 및 "생각하는 것"이라고도 합니다.유비쿼터스 컴퓨팅 및 이와 관련된 용어에 대한 단일 정의를 제안하는 대신, 유비쿼터스 컴퓨팅의 속성 분류법이 제안되어 유비쿼터스 시스템 및 애플리케이션의 다양한 종류 또는 맛을 [5]설명할 수 있습니다.

유비쿼터스 컴퓨팅 주제에는 분산 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 로케이션 컴퓨팅, 모바일 네트워킹, 센서 네트워크, 인간과 컴퓨터의 상호작용, 상황 인식 스마트 홈 기술 및 인공지능이 포함됩니다.

핵심 개념

유비쿼터스 컴퓨팅은 인터넷에 연결된 저렴한 소형 컴퓨터를 사용하여 일상적인 기능을 자동화하는 개념입니다.예를 들어, 국내 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 실내 조명과 난방 조건이 지속적으로 그리고 눈에 띄지 않게 조정될 수 있도록 의류에 짜여진 개인용 바이오메트릭 모니터와 조명 및 환경 제어를 상호 연결할 수 있습니다.또 다른 일반적인 시나리오는 냉장고가 적절한 태그가 달린 내용물을 "인식"하고, 실제로 수중에 있는 음식의 다양한 메뉴를 계획할 수 있고, 사용자에게 오래되거나 상한 음식을 [6]경고하는 것이다.

유비쿼터스 컴퓨팅은 시스템 설계와 엔지니어링, 시스템 모델링, 사용자 인터페이스 설계 등 컴퓨터 과학 전반에 걸쳐 과제를 제기합니다.명령줄이든 메뉴 기반이든 GUI 기반이든 현대의 인간-컴퓨터 상호작용 모델은 유비쿼터스 케이스에 적합하지 않고 부적절합니다.이는 완전한 견고한 유비쿼터스 컴퓨팅에 적합한 "자연스러운" 상호작용 패러다임이 아직 등장하지 않았음을 시사합니다.다만, 이 분야에서는 이미 많은 면에서 ubicomp 세계에 살고 있다는 인식이 있습니다(자연 사용자 인터페이스에 관한 주요 기사도 참조).후자의 아이디어를 뒷받침하는 현대 기기로는 휴대전화, 디지털 오디오 플레이어, 무선 주파수 식별 태그, GPS, 인터랙티브 화이트보드 등이 있다.

Mark Weiser는 유비쿼터스 컴퓨팅 디바이스의 [7]3가지 기본 형태를 제안했습니다.

  • 탭: 약 1cm 크기의 웨어러블 기기
  • 패드: 약 1데시미터 크기의 휴대용 기기
  • 보드: 약 1미터 크기의 대화식 대형 디스플레이 장치

Mark Weiser가 제안한 유비쿼터스 컴퓨팅 디바이스는 모두 다양한 크기의 평면 디바이스와 비주얼 [8]디스플레이를 기반으로 합니다.이러한 개념을 넘어서는 다양한 종류의 다른 유비쿼터스 컴퓨팅 디바이스가 존재할 수 있습니다.개념화된 추가 양식 중 일부는 다음과 같습니다.[5]

  • 먼지: 소형화된 디바이스는 나노미터에서 마이크로미터, 밀리미터까지 다양한 시각적 출력 디스플레이(MEMS)가 없을 수 있습니다.「스마트 먼지」도 참조해 주세요.
  • 피부: 발광 및 전도성 고분자를 기반으로 한 직물, 유기 컴퓨터 장치는 보다 유연한 비평면 디스플레이 표면과 의류 및 커튼과 같은 제품으로 형성될 수 있습니다. OLED 디스플레이를 참조하십시오.MEMS 디바이스는 다양한 물리세계 구조가 MEMS의 네트워크 표면으로 기능할 수 있도록 다양한 표면에 도장할 수도 있습니다.
  • 클레이: MEMS의 앙상블은 다양한 종류의 물리 객체와 유사한 예술품으로 임의의 3차원 형상으로 형성될 수 있습니다(유형 인터페이스 참조).

Manuel Castells의 저서 The Rise of the Network Society에서 Castells는 컴퓨팅 디바이스의 지속적인 진화가 있을 것이라는 개념을 제시하고 있습니다.그는 우리가 독립형 마이크로컴퓨터 및 분산형 메인프레임에서 퍼베이시브 컴퓨팅으로 나아갈 것이라고 말했습니다.Castells의 퍼베이시브 컴퓨팅 시스템 모델은 퍼베이시브 컴퓨팅 시스템의 시작으로서 인터넷의 예를 사용합니다.이 패러다임으로부터의 논리적인 진행은, 그 네트워킹 로직이 일상 활동의 모든 영역, 모든 장소, 모든 컨텍스트에 적용 가능하게 되는 시스템입니다.카스텔스는 수십억 개의 소형 유비쿼터스 인터커뮤니케이션 장치가 "벽에 칠해진 안료처럼" 전 세계에 퍼질 수 있는 시스템을 구상하고 있습니다.

유비쿼터스 컴퓨팅은 여러 계층으로 구성되어 있으며, 각 계층은 각각 고유한 역할을 가지고 있으며, 이러한 계층이 함께 단일 시스템을 형성하고 있습니다.

  • 레이어 1: 태스크 관리 레이어
    • 사용자 작업, 컨텍스트 및 인덱스 모니터링
    • 환경 내 서비스에 필요한 사용자 작업 매핑
    • 복잡한 종속성을 관리하려면
  • 레이어 2: 환경 관리 레이어
    • 리소스 및 리소스 기능을 모니터링하려면 다음과 같이 하십시오.
    • 서비스 요구, 특정 기능의 사용자 수준 상태를 매핑하기 위해
  • 레이어 3: 환경 레이어
    • 관련 리소스를 모니터링하려면 다음과 같이 하십시오.
    • 리소스의 안정성을 관리하려면 다음과 같이 하십시오.

역사

Mark Weiser는 1988년경 Xerox Palo Alto Research Center(PARC)의 최고 기술자로 재직하면서 "유비쿼터스 컴퓨팅"이라는 문구를 만들었습니다.Weiser는 단독으로 PARC 이사 겸 수석 과학자 John Sely Brown과 함께 이 주제에 대한 초기 논문을 작성했으며, 주로 이 주제를 정의하고 주요 [7][9][10]관심사를 개략적으로 설명했습니다.

처리 능력 확대에 따른 효과 인식

일상적인 시나리오로 처리 능력을 확장하는 것은 적절한 범위를 넘어 사회, 문화 및 심리 현상에 대한 이해를 필요로 한다는 것을 인식하면서, Weiser는 컴퓨터 과학 외부의 많은 분야에서 영향을 받았습니다. 여기에는 "과학, 현상학, 인류학, 심리학, 포스트 모더니즘, 과학 사회학, f 페미니스트"가 포함됩니다.에미니스트 비판" 페미니스트그는 아이러니하게도 디스토피아인 필립 K를 언급하며 "'포스트 모더니즘 [10]사상에서의 보이지 않는 이상'의 인문주의적 기원"에 대해 분명히 말했다. 딕 소설 유빅.

영국 캠브리지 대학의 Andy Hopper는 사용자가 어디를 가든 애플리케이션을 따라가는 "텔레포팅" 개념을 제안하고 시연했습니다.

Roy Want는 캠브리지 대학의 Andy Hopper 밑에서 연구원으로 재직하면서 개인용 모바일과 컴퓨팅이 융합된 고도의 위치 컴퓨팅 시스템인 "Active Badge System"을 연구했습니다.

Bill Schilit(현 Google)도 이 토픽의 초기 작업을 몇 가지 수행하고 1996년 Santa Cruz에서 열린 모바일 컴퓨팅 워크숍에 참여했습니다.

일본 도쿄 대학의 켄 사카무라씨는, 도쿄의 유비쿼터스 네트워크 연구소(UNL)와 T-엔진 포럼을 이끌고 있습니다.사카무라의 유비쿼터스 네트워크 사양과 T-엔진 포럼의 공동 목표는 일상 기기라면 누구나 정보를 [11][12]방송하고 수신할 수 있도록 하는 것입니다.

MIT는 미디어[13] 랩의 Things That Think 컨소시엄(Hiroshi Ishi, Joseph A. Paradiso 및 Rosalind Picard 감독)과 프로젝트 산소([14]Project Oxygen)로 알려진 CSAL의 노력 등 이 분야에서도 중요한 연구에 기여했습니다.그 외의 주요 공헌에는, 워싱턴 대학의 Ubicomp Lab(Shwetak Patel 감독), Dartmouth 대학의 DartNets Lab, 조지아 공대의 컴퓨팅 대학, 코넬 대학의 People Aware Computing Lab, NYU의 인터랙티브 텔레커뮤니케이션스 프로그램, IR.tor,[15] 아주대학교 UCRi & [16]CUS.

예

최초의 유비쿼터스 시스템 중 하나는 마크 와이저 시절 [17]제록스 PARC에 설치된 예술가 나탈리 제레미젠코의 라이브 와이어였다.이것은 스테퍼 모터에 연결되어 LAN 접속에 의해 제어되는 스트링의 일부입니다.네트워크 액티비티로 인해 스트링이 경련을 일으켜 트래픽의 징후를 말초적으로 볼 수 있습니다.Weiser는 이것을 잔잔한 기술의 [18]한 예라고 불렀다.

이러한 경향의 현주소는 휴대전화의 보급이다.많은 휴대 전화는 고속 데이터 전송, 비디오 서비스 및 강력한 계산 능력을 갖춘 기타 서비스를 지원합니다.이러한 모바일 디바이스는 반드시 유비쿼터스 컴퓨팅의 구현이라고는 할 수 없지만, 일본의 Yaoyorozu(800만 신) 프로젝트 등 모바일 디바이스와 무선 주파수 식별 태그를 조합하여 유비쿼터스 컴퓨팅이 이미 어떤 [19]형태로든 존재하고 있음을 나타내는 예가 있습니다.

Ambient Devices는 무선 네트워크로부터 데이터를 수신하여 Violet Snowden이 제작한 Nabaztag와 같은 주가나 날씨 등의 최신 이벤트를 보고하는 "오브", "대시보드" 및 "날씨 비콘"을 제작했습니다.

호주의 미래학자 마크 페세(Mark Pesce)는 고든 [20]무어의 이름을 딴 무어스클라우드(MooresCloud)라는 와이파이를 사용하는 구성성이 뛰어난 52-LED LAMP 지원 램프를 생산했다.

Unified Computer Intelligence Corporation은 Ubi – Ubiquitous Computer라고 불리는 장치를 출시하여 가정과의 음성 상호작용을 가능하게 하고 정보에 [21]대한 지속적인 접근을 제공하도록 설계되었습니다.

유비쿼터스 컴퓨팅 리서치는 컴퓨터가 환경의 특정 측면에 초점을 맞추고 감독 및 정책 결정 역할을 수행할 수 있는 환경을 구축하는 데 중점을 두고 있습니다.유비쿼터스 컴퓨팅은 사용자의 의도를 해석하고 지원할 수 있는 휴먼 컴퓨터 인터페이스 구축을 강조합니다.예를 들어, MIT의 Project Oxitory는 계산이 공기만큼 널리 퍼지는 시스템을 구축하려고 합니다.

미래에는 계산이 인간 중심일 것이다.배터리, 전원 소켓, 공기 중의 산소 등 어디에서나 자유롭게 사용할 수 있습니다.기기를 가지고 다닐 필요가 없습니다.대신 핸드헬드 또는 환경에 내장된 구성 가능한 범용 디바이스는 언제 어디서나 컴퓨팅을 제공합니다.이러한 「익명의」디바이스와 상호 작용하면, 델의 정보 퍼스낼리티가 채용됩니다.그들은 사생활과 안전에 대한 우리의 욕구를 존중할 것이다.새로운 컴퓨터 용어를 타이핑하거나 클릭하거나 배울 필요가 없습니다.대신, 우리의 [22]의도를 표현하는 말과 몸짓으로 자연스럽게 소통할 것이다.

이는 물리적인 세계를 벗어나 "기가바이트로 가득 찬 금속성 사이버 공간에 진입"하려는 것이 아니라 컴퓨터와 통신을 우리에게 가져다주어 "그들이 [19]수행하는 유용한 작업과 동의어"로 만드는 근본적인 변화입니다.

네트워크 로봇은 유비쿼터스 네트워크를 로봇과 연계하여 인구 고령화 및 [23]간병 등 다양한 사회 문제에 대처하는 새로운 라이프 스타일과 솔루션을 창출하는 데 기여합니다.

문제들

프라이버시는 유비쿼터스 컴퓨팅(유비콤프)에 대해 가장 자주 거론되는 비판이며 장기적인 [24]성공에 가장 큰 장벽이 될 수 있습니다.

공공정책 문제는 종종 "긴 그림자, 긴 활동열차보다 앞서" 천천히, 수십 년에 걸쳐, 심지어 한 세기의 과정에서도 나타난다.정책 의사결정을 가이드하는 장기적인 관점이 필요합니다.이는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 관련된 장기적인 문제 또는 기회를 식별하는 데 도움이 되기 때문입니다.이 정보는 불확실성을 줄이고 정책 입안자와 시스템 개발에 직접 관여하는 사람들의 의사결정을 안내할 수 있다(Wedemeyer 등 2001).한 가지 중요한 고려사항은 하나의 문제를 둘러싸고 서로 다른 의견이 형성되는 정도이다.원인이나 해결책에 대한 의견 차이가 크더라도 일부 이슈는 중요성에 대해 강한 공감대를 형성할 수 있습니다.예를 들어, 테러리스트들이 새로운 대량살상무기를 사용하여 인간의 생명을 파괴하는 것과 같은 물리적 충격에 대한 매우 명백한 문제에 대한 그들의 평가에 이견을 보이는 사람은 거의 없을 것이다.인류의 미래 진화나 정체성에 대한 도전을 다루는 위에서 개략적으로 설명한 문제 진술은 명확한 문화적 또는 종교적 의미를 가지며 [19]이에 대한 의견 차이가 클 수 있다.

연구 센터

다음은 국가별로 분류된 유비쿼터스 컴퓨팅에 중점을 두고 있다고 주장하는 저명한 기관 목록입니다.

캐나다

캐나다 콩코디아 대학교 토폴로지 미디어 랩

핀란드

핀란드 오울루 대학교 커뮤니티 이미지 그룹

독일.

독일 카를스루에 공과대학(TECO), 텔레코퍼레이션 오피스

인도

유비쿼터스 컴퓨팅 리서치 리소스 센터(UCRC), 고급[25] 컴퓨팅 개발 센터

파키스탄

파키스탄 카라치 유비쿼터스 컴퓨팅 연구 센터(CRUC).

스웨덴

스톡홀름 대학교 모바일 라이프 센터

영국

노팅엄 대학교 믹스 리얼리티 랩

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Nieuwdorp, E. (2007). "The pervasive discourse". Computers in Entertainment. 5 (2): 13. doi:10.1145/1279540.1279553. S2CID 17759896.
  2. ^ Hansmann, Uwe (2003). Pervasive Computing: The Mobile World. Springer. ISBN 978-3-540-00218-5.
  3. ^ Greenfield, Adam (2006). Everyware: The Dawning Age of Ubiquitous Computing. New Riders. pp. 11–12. ISBN 978-0-321-38401-0.
  4. ^ "World Haptics Conferences". Haptics Technical Committee. Archived from the original on 16 November 2011.
  5. ^ a b Poslad, Stefan (2009). Ubiquitous Computing Smart Devices, Smart Environments and Smart Interaction (PDF). Wiley. ISBN 978-0-470-03560-3.
  6. ^ Kang, Byeong-Ho (January 2007). "Ubiquitous Computing Environment Threats and Defensive Measures". International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering. 2 (1): 47–60. Retrieved 2019-03-22.
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  8. ^ Weiser, Mark (March 23, 1993). "Some Computer Science Issues in Ubiquitous Computing". CACM. Retrieved May 28, 2019.
  9. ^ Weiser, M.; Gold, R.; Brown, J.S. (1999-05-11). "Ubiquitous computing". Archived from the original on 10 March 2009.
  10. ^ a b Weiser, Mark (17 March 1996). "Ubiquitous computing". Archived from the original on 2 June 2018.
  11. ^ Krikke, J (2005). "T-Engine: Japan's ubiquitous computing architecture is ready for prime time". IEEE Pervasive Computing. 4 (2): 4–9. doi:10.1109/MPRV.2005.40. S2CID 11365911.
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  19. ^ a b c Winter, Jenifer (December 2008). "Emerging Policy Problems Related to Ubiquitous Computing: Negotiating Stakeholders' Visions of the Future". Knowledge, Technology & Policy. 21 (4): 191–203. doi:10.1007/s12130-008-9058-4. hdl:10125/63534. S2CID 109339320.
  20. ^ Fingas, Jon (13 October 2012). "MooresCloud Light runs Linux, puts LAMP on your lamp (video)". Engadget.com. Retrieved 22 March 2019.
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  22. ^ "MIT Project Oxygen: Overview". Archived from the original on July 5, 2004.
  23. ^ "Network Robot Forum". Archived from the original on October 24, 2007.
  24. ^ Hong, Jason I.; Landay, James A. (June 2004). "An architecture for privacy-sensitive ubiquitous computing" (PDF). Proceedings of the 2nd international conference on Mobile systems, applications, and services - MobiSYS '04. pp. 177=189. doi:10.1145/990064.990087. ISBN 1581137931. S2CID 3776760.
  25. ^ "Ubiquitous Computing Projects". Department of Electronics & Information Technology (DeitY). Ministry of Communications & IT, Government of India. Archived from the original on 2015-07-07. Retrieved 2015-07-07.

추가 정보

  • Adam Greenfield의 책 Everyware: 유비쿼터스 컴퓨팅의 새벽 시대 ISBN 0-321-38401-6.
  • John Tinnell의 책 Actionable Media: 데스크톱 옥스포드 대학 출판부를 넘어선 디지털 커뮤니케이션, 2018년.ISBN 0190678089
  • Salim, Flora, Abowd, Gregory UbiComp-ISWC '20: 퍼베이시브 및 유비쿼터스 컴퓨팅에 관한 2020 ACM International 공동 회의 및 2020 ACM International Symposium on Wearable Computering Association for New York, 9BN은 미국 뉴욕주(州)에 있습니다.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 유비쿼터스 컴퓨팅과 관련된 미디어가 있습니다.