유비쿼터스 비즈니스

1. 유비쿼터스 비즈니스

2. 유비쿼터스의 개념

3. 유비쿼터스의 정의 • 유비쿼터스(Ubiquitious)의 개요 • “도처에 편재한다”는 의미 • 인터넷을 기반으로 전세계가 연결 • 도처에 산재한 모든 물체는 컴퓨터 칩이 식재 • 유비쿼터스 네트워크를 통해 상호 연결 • 언제, 어디서나 편리하게 컴퓨터를 사용하는 환경 • 1998년 미국 제록스 연구소의 마크 와이저가 처음 사용

4. 유비쿼터스의 정의 • 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징 • 1. 항상 네트워크에 연결 • 2. 눈에 보이지 않은 인간화된 인터페이스 • 3. 현실공간의 어디서나 컴퓨터의 사용이 가능 • 4. 사용자 상황(장소,시간,날씨등등)에 유연한 서비스 제공 • 유비쿼터스 네트워크 기반  예) 전화기 • 항상 사용 가능 • 서비스 업자(LG,KTF,SK)에 무관한 사용 : 010 번호를 사용 • 유무선 전화 및 유무선 인터넷 서비스 가능 • 모든 멀티미디어 서비스 이용 가능

5. 유비쿼터스의 정의 • 유비쿼터스환경의 개념도

7. 유비쿼터스는 언제 어디서나 아무런 제약 없이 네트워크의 존재를 의식하지 않고 단말기를 자유롭게 사용할 수 있도록 구현하는 환경을 말한다.  • 쉽게 풀어보자면 무선 + 컴퓨터 + 네트워크를 아주 작은 패키지에 담아 사물에 이식함으로서 사람이 의식하지 않은 채로 여러 가지 정보 교환 이나 디지털 컨덴츠를 이용할 수 있는 단말기 또는 환경을 가질 수 있도록 한다. • 특히,  현재 상품화가 가속화되고 있는 RFID(무선 인식 시스템)라는 전자태크가 그 대표적인 사례이다.  이 장치에는 작은 단추 정도의 칩에 마이크로프로세서 + 메모리 + 안테나 + 센서 + 통신제어 회로 +  암호 회로가 내장되는 것이다.

8. 가장 가까운 예로 교통카드를 이야기 할 수 있는데,  지금은 사람이 개찰구를 통과할 때 휴대하고 있다가 인식기에 접근 시켜야 하지만, 머지 않아  그냥 통과만 하더라도 옷에 붙은 단추 하나가 교통카드를 대신 할 겁이다.  • 그리고, 마트에서는 현재 바코드를 이용하여 상품의 가격을 인식하지만,  이 자리를 상품에 이식된 RFID Chip 이 대신할 것이다.  그렇다면 캐셔라는 직업도 사라지게 될 것이다.  • 물론,  이 기술이 일반화 되기까지는 10년 정도는 걸려야 한다고 본다. 20년전에는 사람마다 휴대전화를 소지 한다는게 말이 되는 소리가 아니었다. 컴퓨터도 집집마다 있을거라고는 아무도 생각하지 못했다. 그러나,  지금은 다들 그런 환경에서 생활하고 있으니,  유비쿼터스 세상  꿈만은 아닌 현실 이다.  이 외에도  유통, 판매, 원격검침이나 원격제어,  도난방지 그리고  추적시스템등...  모든 전반적인 상황에서 한 수준 높은 개념으로 성장할 수 있는 가능성이 매우 크다.  

9. 유비쿼터스의 등장배경 • 인류역사의 발전과정 • 농경사회 산업사회  정보사회 • 새 공간 창조관점에서 인류역사는 4대 공간혁명 • 도시혁명(1차 혁명) • 활동공간의 창조: 평면에서 입체로(도시형 구조) • 산업혁명(2차 혁명) • 물리공간의 생산성 증강 • 정보혁명(3차 혁명) • 전자공간의 창조 • 유비쿼터스혁명(4차 혁명) • 물리공간과 전자공간의 통합

10. 전자공간의 허구성 불안정성 심화 현 실 결 핍 증 도 미 노 효 과 모 방 가 능 성 변 화 가 능 성 정 보 스 모 그 전자공간의 불완전성 극복 제 3 공간 등장 (유비쿼터스) 거 리 의 제 약 무 게 의 제 약 부 피 의 제 약 비 용 의 제 약 시 간 의 제 약 물리공간의 불완전성 극복 물리공간의 제약성 비효율성 심화 유비쿼터스의 등장배경 • 유비쿼터스 공간의 등장

11. 유비쿼터스의 등장배경 • 유비쿼터스의 발전 배경 • 컴퓨터 출현 초기 • 1대의 컴퓨터를 다수의 이용자가 • 개인용컴퓨터 출현기 • 1인 1컴퓨터의 사용 시기 • 유비쿼터스 출현 • 1인 다수 컴퓨터의 사용 시기 • 인터페이스 호환성문제 • 부피, 사용용도, 휴대성 등의 불편성 출현 • 해결책: 유비쿼터스 네트워크로 통합

12. 유비쿼터스와 생활의 변화 • 유비쿼터스시대의 컴퓨터 • 컴퓨터 모습 • 딱딱한 형태를 벗어나 유연한 모습 • 입고 다니거나 몸에 심어둔 형태 • 각종 주변 사물들에 숨어 있는 형태 • 사람의 모습을 닮을 수도(로보트) • 컴퓨터의 활용 용도 • 단순 계산용이 아닌 일상의 용도로 변모(모든 산업분야) • 가정의 홈 네트워크 기능(가족의 일원이 될 수도) • 원격검침, 원격교육, 원격제어, 가상현실 아파트 • 컴퓨터의 성능 • 고속처리능력을 갖추고 소형화 • 초 절전형 저가격으로 공급 가능

13. 유비쿼터스와 생활의 변화 • 기타 응용 사례 • 마트의 거래시 바코드 대용 • 지능형 교통 서비스 • 교육서비스에 활용: 스마트유치원 • 공공행정의 맞춤 서비스 • 유비쿼터스 도시설계 • 보건 및 복지 정책에 활용

14. 유비쿼터스의 적용사례; 전력산업 • 전력산업은 개인 정보단말기기 지향적, 접속의 이동성, 컨텍스트 지향적 개념 등의 필요성에 따라 언제 어디서 나 어떤 디바이스를 가지고도 각종 전력설비나 기기 등에 탑재된 컴퓨터를 통해 가치있는 실시간 정보를 인식해야 함 • 이에 대한 적용사업으로는 최근 전력계통에서 보호·감시·미터링·진단등에 가장 많이 사용되기 시작한 ‘IED(Intelligent Electric Device)' 는 유비쿼터스 환경에 가장 접근 해 있다. • 고주파 인식시스템(RF-ID) 기술 및 지능형 기술을 소프트웨어와 결합 및 홈네트워크 분야의 가전 기기, 에너지, 조명, 방범방재, PC등과 어우러져 정보통신분야와 기술간 융합을 통하여 유비쿼터스 환경으로 진화되고 있다.

16. 위치기반 서비스(LBS) • LBS(Location Based Service) 는 휴대폰 속의   칩을 이용해 가입자들의 위치를 반경 수십 센티에서 수   십 미터 내에서 언제든지 확인 할 수 있도록 해주며 사용자가 원하는 각종 정보를 개인화 된 환경에서 서비스가 가능하도록 해준다. • 서비스 방식에 따라 이동통신기지국을 이용하는 방식과 위성을 활용한 GPS(Global Positioning Service)로 구분되며, 서비 유형별로는 위치추적서비스, 공공안전서비스, 위치기반정보서비스 등으로 분류된다. • 최근 SK텔레콤, KTF, LG텔레콤 등 이동통신 3사에서 카 네비게이션, 위치기반컨텐츠, 모바일 옐로 페이지 서비스등 그 활용분야가 확대되는 추세.

18. 스마트 디스플레이 • 무선 랜이 장착된 터치스크린 형태의 스마트 디스플레   이는 한마디로 서버(PC)와 단말기(모니터) 간의 각종   입출력 정보를 무선으로 연결해 주는 역할로 집안에서   가전제품의 연결선(wire) 없이 집안 어디서나 인터넷을 즐기며 정보가전제품을 제어 할 수 있는 쉽고 편안한 유비쿼터스 컴퓨팅 시대를 가능하게 해준다. • 스마트 디스플레이는 사무공간의 유비쿼터스화에도 적용되어 사무실에서 장소를 이동하며 작업을 하거나 PC를 직접 들고 다니기 곤란할 때, 프린트 할 때 등 언제 어디서나 자유로운 업무환경을 제공 해 준다.

20. 홈 네트워킹 • 컴퓨터 칩의 소형화에 따라 급속히 전개되고 있는 디지털 컨버전스·홈네트워킹 혁명으로 조만간 구현 될 디지털 홈은 정보기기와 통신기술의 급속한 발전에 따라   가정은 물론 교통·사회인프라·전자상거래 등과 연계되는 미래 인텔리전트 사회의 도래까지도 예상케 하고 있다. • 디지털 컨버전스 홈 네트워크가 발전한 미래의 모습은 '사물이 지능을 갖춤에 따라 인간과 인터페이스하고 교감하면서 인간의 생활을 더욱 윤택하게 해줄 수 있다'라고 하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 전 단계라고 말한다.

22. U 헬스케어 • 집안 곳곳에 심어진 각종 센서를 통해 거주자의 생체상   태나 변화를 감지할 수 있는 계측장비와 센서가 장착되   고 이를 통해 수집되는 각종 생체정보는 의료연구센터   내 중앙서버에 실시간으로 전송 돼 개인의 건강상태를 점검하는 데이터베이스로 활용된다. • 이와 같은 실험연구가 성공할 경우 병원을 일정시간대에 방문해 고정된 기기로 검사를 받아야 하는 현행 진단체계의 근본적인 변화와 함께 주변 생활 곳곳에 각종 의료용 칩과 센서를 부착하여 언제 어디서나 자연스럽게 의료서비스를 제공하는 유비쿼터스 헬스케어 시대를 앞당기는데 크게 기여할 것으로 예상된다.

24. 스마트 타이어 • 스마트 타이어란 기존 고무 타이어에 각종 안전센서를  장착해 운전자의 위험상황을 경고하는 기능까지 수행하는 미래형 타이어로 실제 주행 중인 타이어가 펑크가 나기 전에 타이어 공기압 정보를 운전자에게 알려주거나 노면조건을 감지하고 타이어 외부형태까지 바꾸는 꿈의 자동차 타이어. • 스마트 타이어의 핵심기술인 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS : Tire Pressure Monitoring System) 은 4개의 타이어 내부 링에 장착된 무선 송신기와 압력·온도 센서 모듈, 운전석에 설치된 전용수신기로 구성되어, 시동을 켤 때마다 모든 타이어의 압력상황이 체크되어 계기판으로 압력정보가 전송되고 위험징후시 경고알람을 보내며 디스플레이를 통해 위급상황을 무선으로 알려준다. 

26. FM라디오기반 데이터 방송 • 보통 라디오방송국에서 사용하는 FM주파수에는 다른  방송국들과 혼선을 막기 위해 음성정보가 실리지 않는   여분의 주파수 대역이 존재하는데 마이크로소프트사는   이 남은 FM주파수 대역을 이용해 초당 12Kbps로 데이터를 전송하는 `스폿(SPOT : Smart Personal Object Technology)` 이란 기술개발로 일상생활에서 필요한 뉴스, 날씨, 교통, 주식 및 기타 개인정보 등의 문자 메시지를 실시간으로 받아 볼 수 있도록 하고있다. • 마이크로소프트는 미국 전역의 FM라디오 방송국들과 주파수 임대계약을 체결했으며 현재 전국토의 80%를 서비스 영역으로 언제, 어디서나 온라인에 쉽게 접속하는 유비쿼터스 시대를 본격 구현하고 있다.

28. BMS 프로젝트 • 버스종합사령실(BMS : Bus Management System)은 위치측정시스템(GPS)과 무선송수신기를  장착하고 자신의 운행위치 및 상태와 배차간격, 도착  예정시간이 실시간으로 제공되며 원하는 목적지까지의 소요시간과 노선정보 등의 각종 정보를 스스로 수·발신하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 • 서울시는 버스사령실(BMS) 운영을 통해 편리하고 이용하기 쉬운 버스 운행 체계를 도입함으로써 버스 운행 관리·감독의 과학화를 실현하고 자가용 운전자의 교통 수요를 대중교통으로의 흡수효과 기대 및 특히 최근 서울 청계천 복원사업으로 예상되는 시내 도심지와 동북부지역의 교통난 해소에 큰 도움이 되고 있다.

30. 차세대 네트워크(NGN) 프로젝트 • NGN(Next Generation Network)은 전화망(PSTN), 인터넷, ATM, FR, 전용망, 무선망 등의 서로 다른 망을 하나의 공통된 망으로 구조를 단순화해 음성과 데이터를 통합한 다양한 멀티미디어 서비스를 통합적으로 제공할 수 있는 차세대 통신 네트워크를 말한다. • NGN 환경에서는 사용자의 편의에 따라 어떤 단말기로 통신을 시도하더라도 콘텐츠와 전자기기들의 사용이 가능하며 초고속 광대역으로 통신을 할 수가 있어 그동안 꿈꿔왔던 상상 속의 디지털 라이프 스타일을 구현 할 수 있게 하며, 이를 위해 KT는 2010년 까지는 NGN 환경을 갖춰나갈 계획입니다.

32. 스마트 웨어 • 선진국에서는 이미 웨어러블 컴퓨터,스마트 섬유, 스마트 패션 등 다양한 형태의 스마트 웨어(Smart wear) 관련 연구들이 가시화 되고 있는데 스마트 웨어를 입으면 굳이 컴퓨터 앞이 아니더라도 언제, 어디서나 네트워크에 접속해 원하는 작업 처리가 가능한 네트워크의 중심이 된다. • 스마트 웨어는 21세기에 들어 IT, NT, BT, ET, CT 등의 기술혁신과 전 산업분야에서의 기술융합이 가져온 대표적 산물로 미래 유비쿼터스 시대의 통신 주체이자 섬유, 패션 산업지도를 한순간에 바꿀 기폭제로 다가오고 있다.

34. UFID 프로젝트 • 건물, 문화재, 도로, 교량, 하천, 호수 해안 등 인공 및   자연 지형지물에 부여될 전자식별자(UFID:Unique Feature Identifier)는 쉽게 말해 사람의 주민등록   번호와 동일한 개념으로 지형지물 관리기관별로 관리해온 데이터베이스에 UFID를 주 검색기로 사용함으로써 국가기반시설물들을 통합 관리할 수 있게 한다. • 따라서 UFID 활용체계가 구축되면 항목, 위치, 행정구역, 지도, 관리기관 등 개별 식별자만으로도 원하는 종류의 각종 속성정보를 검색하고 출력할 수 있습니다. 또한, 개별 관리되는 데이터베이스에 동일 지형지물의 정보를 중복 입력하지 않게 되므로 정보의 일관성을 유지하고 정보 수집 및 입력 시 중복 투자도 막을 수 있다.

36. 유비쿼터스 기반 기술

37. 유비쿼터스의 기반 기술 • 유비쿼터스 환경 기술 • 상품,사람,기계 등의 상호작용 • 지능적이고 자율적인 감지 구동체 컴퓨팅 • 무선통신 기술을 통한 새로운 가능성과 가치 제공 • 컴퓨팅 기능이 제품 속에 내재 • 센서, 프로세서, 커뮤니케이션, 인터페이스, 보안등의 기술이 접목 • 컴퓨팅 기능이 제품 속에 내재된 기능 강화 초소형화 • 언제 어디서나 사용 가능한 이동성을 확보 • 자율적인 환경을 구축 • 즉, 소형화와 이동성을 기본으로 제품에 내재 • 보이지 않게 하며 지능화하여 자율적인 환경을 구축

38. 유비쿼터스의 기반 기술 • 유비쿼터스 컴퓨팅의 구현방안

39. 입는,심는 컴퓨팅 (wearable, implant Computing,) 엑조틱 컴퓨팅 (exotic computing) 노매딕 컴퓨팅 (nomadic computing) 일 체 성 인 간 성 이 동 성 전자공간과 물리공간을 연결해주는 차세대기반 컴퓨팅기술 임베디드 컴퓨팅 (embedded computing) 퍼베시브 컴퓨팅 (pervasive computing) 기능성 편재성 자 발 성 경 제 성 지 각 성 조용한 컴퓨팅 (silent computing) 1회용 컴퓨팅 (disposable Computing) 감지 컴퓨팅 (sentient computing) 유비쿼터스의 기반 기술 • 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 개념적 구조도 u-Korea forum 자료

40. 유비쿼터스의 기반 기술 • 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전 단계

41. 유비쿼터스 네트워크 • 초기 유비쿼터스 네트워크 • 무선통신에 의한 이동성 보장이 관건 • 분산 센서망 기술의 개발(대표적 초기 U-네트워크) • 미국의 경우 버클리,MIT등에서 연구중 • 국내의 경우도 KAIST등에서 연구중 • 기반기술 • 초소형 저전력 실시간 RF • 하드웨어 및 운영체제 프로토콜 • 소프트웨어 및 프로토콜의 최적 설계 구현기술 • 분산 센서망 구축 및 관리기술 • 초저전력 무선 분산 센서망: 전력소모의 최소화가 관건 • 초저전력 안테나의 송수신 설계기술이 요구됨 • 초저전력 디지털 신호처리 기술(암호화-복호화)

42. 유비쿼터스 네트워크 • 유비쿼터스 환경의 컴퓨터서비스 방법 • 사용자의 명확한 요구가 있는 경우 • 웹컨텐츠 탐색서비스, 전화서비스 • 사용자의 선호도에 따라 서비스의 고객화 • 웹서버상의 추천 서비스 • 사용자 선호정보: 웹브라우저의 북마크에서 수집 • 네트워크상의 자발적 동적 서비스 • 매우 많은 정보의 제공 • 사용자의 단말기와 네트워크가 협력하여 동작

43. 유비쿼터스 네트워크 • 유비쿼터스 서비스 기반 망구조 UA(사용자에이젼트)는 SE(서비스요소)를 가지며, SE는 자동분산 엔티티로 네트워크를 통해 그룹을 형성하거나 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다

44. 유비쿼터스 네트워크 • 유비쿼터스 서비스 기반 망구조 • 유비쿼터스 서비스망은 SE의 동작을 지원하는 환경 • SE를 서로 연결하는 핵심기술로 구성 • 네트워크상의 SE들은 자동으로 통신 • 상태획득기술에 의해 얻은 정보에 기반 그룹을 형성 • 망 반영기술에 의해 얻은 정보에 의해 그룹을 해제 • IPv6 프로토콜을 사용하는 백본망을 기반 (IPv4 : 32비트 주소체계, IPv6: 128비트 주소체계) 유비쿼터스 네트워크(서비스관점) • 전화,팩스,데이타전송 등을 한 개의 통신망에서 서비스 제공

45. 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 • 유비쿼터스 기반 기술 • 유비쿼터스 시스템 기술 • 운영체제를 기반한 컴퓨터 하드웨어 개념 • 네트워크 아키텍쳐, 위치추적, 센싱기술, 이동성 제어기술, 개인화기술 • 유비쿼터스 환경구축 플래폼 기술 • 보안인증, 프로토콜, 과금 및 결제시스템 기술 • 유비쿼터스 네트워크 기술 • 대용량무선기술, 이기종 네트워크의 접속기술 • 유비쿼터스 어플라이언스 기술 • 사용자 인터페이스 기술

46. 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 • 유비쿼터스 기반기술의 분류

47. 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 • IPv6 프로토콜: 128비트 주소 체계 (3.4 * 1038개) • RFID무선인식기술:태그, 리더기, 안테나(수동형과 능동형) • 미세전자기계시스템(MEMS):초소형화 기술 • IMT-2000:멀티미디어 개인통신 • IEEE 802.11x:무선랜 통신 표준 • 블루투스(Bluetooth):단거리 통신 규격(가전제품용, 10m 이내) • Zigbee:저속 데이터 네트워크 표준 기술(홈 오토메이션용) • UWB:초 광대역 시스템(통신,레이더용) • 텔레매틱스:위치기반서비스

48. 유비쿼터스와 Auto-ID기술 • AutoID • 원거리에서 모니터링이나 트랜잭션을 할때 인간의 개입없이 인식및 상호작용을하는 자동화 시스템 • 상황인식및 위치인식을 가능하게하는 내장 센서와 인식시스템에 의한 지능형 컴퓨팅환경 구현을 위한 기본 프레임워크 • AutoID의 목적 • 적합한 기기나 장치에 데이터를 운반하는 것과 • 기계가 읽을수 있는 방법으로 적절히 데이터를 회수하는 것 • 현재 가장 흔한 AutoID 시스템의 예 • 바코드시스템(선형, 이차원, 조합형 바코드) • 자동으로 데이터의 포획은 불가능 • 스마트태그(RFID 태그) • 자동 데이터 포획 가능

49. 유비쿼터스와 Auto-ID기술 • RFID(Radio Frequency Identification) 태그 • 무선주파수의 이용 • 비 접촉 읽기 가능 • 바코드 라벨 부착이 어려운 곳에 유용 • 움직이는 객체의 추적 가능 • 가축의 추적에 이용 • 자동화된 운반장치에 유용 • 로컬 메모리 내장 • 항목의 식별 및 데이터의 수집 목적 • 정보저장부 + 송수신기 + 응용시스템으로 구성

50. Tag antenna Chip 유비쿼터스와 Auto-ID기술 • RFID 장비 Antenna Tags Reader Active(능동형), Passive(수동형) • 작고 가볍고 유연하며 별도의 전원이 필요 없음 • 단일, 듀얼 안테나 사용 • 적은 전력 사용 장거리 인식 • 작은 크기에 저가 • UHF 910-914MHz • 4개 이상의 안테나 연결 • 다양한 출력조정을 통한 인식거리 조정(최대 10m) • 최대 1초당 800개의 tag 인식