유비쿼터스 컴퓨팅

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1. 개요
2. 역사
3. 핵심 개념 및 특징
- 3.1. 주요 특징
- 3.2. 유비쿼터스 컴퓨팅 기기의 형태 (마크 와이저)
4. 관련 기술 및 응용 분야
- 4.1. 관련 기술
- 4.2. 응용 분야
5. 사회적 영향 및 윤리적 문제
- 5.1. 부정적 영향 및 윤리적 문제
참조

1. 개요

유비쿼터스 컴퓨팅은 작고, 인터넷에 연결되며 저렴한 컴퓨터를 사용하여 일상적인 기능을 자동화된 방식으로 돕는 개념이다. 1966년 매사추세츠 공과대학교에서 웨어러블 컴퓨팅 연구로 시작되었으며, 1988년 제록스 팰러앨토 연구소의 마크 와이저가 유비쿼터스 컴퓨팅의 기본 철학을 제시하며 본격적인 연구가 시작되었다. 주요 특징으로는 끊김 없는 연결, 사용자 중심 인터페이스, 컴퓨팅 기능이 탑재된 사물, 의미론적 상황인지 동작 등이 있으며, 탭, 패드, 보드와 같은 다양한 형태의 기기가 제안되었다. 사물 인터넷(IoT)과 밀접한 관련이 있으며, 스마트시티, 스마트홈 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 개인 정보 보호, 정보 격차 심화, 일자리 감소, 사이버 보안 위협, 디지털 중독 등의 사회적 영향과 윤리적 문제도 발생할 수 있다.

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유비쿼터스 컴퓨팅

2. 역사

1966년 매사추세츠 공과대학교에서 '웨어러블 컴퓨팅' 연구가 시작되었고, 1988년 마크 와이저가 제록스 팰러앨토 연구소에서 유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 제안하면서 본격적인 연구가 시작되었다.^[27]

이후 2002년 이시이 유타카는 일본 미디어에서 유비쿼터스라는 용어가 '언제 어디서나' 인터넷에 접속할 수 있는 모바일 컴퓨팅이라는 의미로 사용되는 경향이 있어, 그 문맥이 혼란스럽다고 평가했다.^[27]

또한, "모든 장소에서 모든 사물이 네트워크에 연결되는" 것은 유비쿼터스 네트워크라고 불리게 되었다. 유비쿼터스 컴퓨팅과 유비쿼터스 네트워크가 널리 퍼지기 시작했을 때는 주로 이동 통신이나 무선 등을 통해 휴대 전화나 휴대 정보 단말기 (PDA)와 같은 휴대 가능한 기기를 컴퓨터 네트워크에 연결하는 것을 상정했다.

유비쿼터스 컴퓨팅과 관련된 주요 연구 및 개념들은 다음과 같다.

연도	주체	내용
1984년	TRON (도쿄)
1995년	노매딕 컴퓨팅 (캘리포니아 대학교 로스앤젤레스)
1998년	환경지능 (필립스)
1999년	스며드는 컴퓨팅 (IBM)
2001년	사라지는 컴퓨터 (EU)
2001년	오토노믹 컴퓨팅 (IBM)

2. 1. 연구의 시작

1966년 매사추세츠 공과대학교 연구소에서 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념 중 하나인 '웨어러블 컴퓨팅' 연구가 시작되었다. 당시 웨어러블 컴퓨팅 연구는 모든 사물에 네트워크와 컴퓨팅 기능을 심어 인프라를 구성하는 개념은 아니었으나, 인간의 일상 도구 중 하나인 의류에 컴퓨터를 넣으려 시도했다는 점에서 시사하는 바가 있다. 이후 실질적인 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 연구는 제록스 팰러앨토 연구소에서 시작되었다.

1988년, 제록스 팰러앨토 연구소의 마크 와이저는 세 편의 논문을 통해 '유비쿼터스 컴퓨팅'(ubiquitous computing), '보이지 않는 컴퓨팅'(invisible computing), '사라지는 컴퓨팅'(disappear computing)이라는 유비쿼터스 컴퓨팅의 기본 철학 개념을 제안했다. 마크 와이저는 제록스 팔로 알토 연구소(PARC)의 최고 기술 책임자로 재직하면서 "유비쿼터스 컴퓨팅"이라는 용어를 처음 사용했다. 와이저는 단독으로, 그리고 PARC 이사이자 수석 과학자인 존 실리 브라운과 함께 이 분야에 대한 초기 논문을 여러 편 저술하며 유비쿼터스 컴퓨팅을 정의하고 주요 관심사를 개략적으로 설명했다.^[27]

2. 2. 마크 와이저의 3가지 철학

사라지는 컴퓨팅 (disappear computing): ‘사라진다(disappear)’라는 개념은 일상의 사물과 컴퓨터가 구분이 안 될 정도로 컴퓨터의 특성이 사라지는 것을 의미한다. 예를 들면, 머그컵이 기존의 것과는 달리 위치 정보 알림 기능을 내장해 단말기로 머그컵의 위치 정보를 받거나, 온도에 따라 머그컵의 색상이 변할 수 있는 것이다.
보이지 않는 컴퓨팅 (invisible computing): ‘보이지 않는(invisible)’다는 개념은 이용 가능한 다수의 컴퓨터를 물리적 환경에 배치해, 기존 컴퓨터의 능력을 향상시키고 사용자의 능률도 높이는 것을 의미한다. 컴퓨팅이 인간의 현실 공간 속에서 보이지 않으려면 소형모터나 실리콘 칩을 내장할 수 있는 기술이 있어야 한다.
조용한 컴퓨팅 (calm computing): ‘조용한, 무의식적(calm)’인 컴퓨팅은 인간의 지각과 인지 능력에 대한 개념이다. 기술적인 점보다는 인간이 어떻게 컴퓨터의 정보 환경과 상호 작용할 수 있을지에 대한 고민을 하게 된다. 처리 능력이 일상적인 시나리오로 확장되는 것을 인식하면서, 와이저는 컴퓨터 과학의 범위를 넘어 사회적, 문화적, 심리적 현상에 대한 이해가 필요하다는 것을 인식하고, "철학, 현상학, 인류학, 심리학, 포스트모더니즘, 과학사회학 및 페미니즘 비평"을 포함한 컴퓨터 과학 외의 많은 분야의 영향을 받았다.^[10] 그는 "포스트모더니즘적 사상의 '보이지 않는 이상'의 인문주의적 기원"에 대해 명확히 언급했으며,^[10] 아이러니하게도 디스토피아적인 필립 K. 딕의 소설 ''유빅''을 언급했다.

2. 3. 사카무라 켄의 제안 (TRON 프로젝트)

사카무라 켄은 TRON 프로젝트에서 1980년대 후반, HFDS(Highly Functionally Distributed System, 초 기능 분산 시스템)를 제창했다. 이는 시간적으로 "유비쿼터스 컴퓨팅"보다 앞서지만, '유비쿼터스 컴퓨팅'이라는 단어가 널리 퍼진 후에는 이를 유비쿼터스라고 칭하는 경우가 많다.

사카무라 켄은 휴대전화뿐만 아니라 모든 사물에 컴퓨터가 내장되고, 컴퓨터끼리 협력하여 작동하는 것에 중점을 두었다. 이를 통해 인간은 컴퓨터의 존재를 의식하지 않고 높은 편리성을 얻을 수 있다. 구체적인 예시는 다음과 같다.

약병에 컴퓨터를 내장시켜, 함께 복용하면 심각한 부작용이 있는 약을 복용하려 할 때 약병에서 휴대전화로 경고한다.
쓰레기에 컴퓨터를 부착하여 소각로와 통신하여 처리 방법을 결정한다.
의류에 컴퓨터를 부착하여 체온을 측정하고, 이를 통해 실내 온도를 조절한다.
전뇌 주택. 유비쿼터스 사회로 이어지는 실증 실험이 이루어졌다.

사물 인터넷(IoT) 개념은 유비쿼터스와 같으며, 사카무라 켄은 TRON이 시초라고 주장하고 있다.

3. 핵심 개념 및 특징

유비쿼터스 컴퓨팅은 작고, 인터넷에 연결되며, 저렴한 컴퓨터를 사용하여 일상적인 기능을 자동화된 방식으로 돕는 개념이다.^[6] 마크 와이저는 유비쿼터스 컴퓨팅 기기의 세 가지 기본 형태(탭, 패드, 보드)를 제안했지만, 이 외에도 다양한 형태가 존재할 수 있다.^[5]

사카무라 켄은 TRON 프로젝트에서 1980년대 후반, 모든 사물에 컴퓨터가 내장되고 서로 협력하는 HFDS(Highly Functionally Distributed System, 초 기능 분산 시스템) 개념을 제창했다. 이는 유비쿼터스 컴퓨팅보다 먼저 나왔지만, 유비쿼터스 컴퓨팅으로 불리기도 한다. 사카무라 켄은 다음과 같은 예를 제시했다.

예시
약병에 컴퓨터를 내장, 병용하면 위험한 약을 함께 먹으려 할 때 휴대전화로 경고
쓰레기에 컴퓨터를 부착, 소각로와 교신하여 처리 방법 결정
의류에 컴퓨터를 부착, 체온을 측정하여 공조 조절
전뇌 주택

3. 1. 주요 특징

끊김 없는 연결 (Seamless Connectivity): 모든 사물들이 네트워크에 끊이지 않고 항상 연결되어 있어야 한다.^[27]
사용자 중심 인터페이스 (User Centered Interface): 사용자가 기기 사용에 있어서 어려움이 없이, 처음 접하는 사람을 포함해 누구나 쉽게 사용할 수 있는 인터페이스가 제공되어야 한다.^[27]
컴퓨팅 기능이 탑재된 사물 (Smart Things): 가상공간이 아닌 현실 세계의 어디서나 컴퓨터 사용이 가능해야 한다.^[27]
의미론적 상황인지 동작 (Semantic Context awareness): 사용자의 상황(장소, ID, 장치, 시간, 온도, 날씨 등)에 따라 서비스가 변해야 한다.^[27]

3. 2. 유비쿼터스 컴퓨팅 기기의 형태 (마크 와이저)

마크 와이저는 유비쿼터스 컴퓨팅 기기의 세 가지 기본 형태를 제안했다.^[8]

'''탭''': 약 센티미터 크기의 착용 가능한 장치
'''패드''': 약 데시미터 크기의 휴대용 장치
'''보드''': 약 미터 크기의 대화형 대형 디스플레이 장치

마크 와이저가 제안한 유비쿼터스 컴퓨팅 기기는 모두 시각적 디스플레이가 있는 다양한 크기의 평면 장치를 기반으로 한다.^[7]

4. 관련 기술 및 응용 분야

사물 인터넷(IoT)은 모든 사물을 인터넷에 연결하여 정보를 주고받는 기술로, 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술 중 하나이다. 사카무라 켄은 TRON 프로젝트에서 1980년대 후반, HFDS(Highly Functionally Distributed System, 초 기능 분산 시스템)라는 개념을 제창했는데, 이는 모든 사물에 컴퓨터가 내장되고 컴퓨터끼리 협조하여 동작하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념과 같다. 그는 사물 인터넷(IoT)이 유비쿼터스 컴퓨팅의 시초라고 주장한다.^[11]^[12]

초기에는 주로 이동 통신이나 무선 등을 통해 휴대 전화나 휴대 정보 단말기(PDA)와 같은 휴대용 기기를 컴퓨터 네트워크에 연결하는 모바일 컴퓨팅을 의미했다. 이시이 유타카는 2002년에 "일본 미디어에서는 '언제 어디서나' 인터넷에 접속할 수 있는 다양한 모바일 컴퓨팅이라는 의미로 사용되는 것처럼 보인다"며 "유비쿼터스의 문맥이 현재 매우 혼란스럽다"라고 평가하기도 했다.^[27]

유비쿼터스 컴퓨팅은 스마트시티, 스마트홈, 스마트팩토리, 헬스케어 등 다양한 분야에 응용된다.^[10] 앤디 호퍼는 사용자가 어디로 이동하든 애플리케이션이 사용자를 따라가는 "텔레포팅" 개념을 제안하고 시연했으며, 로이 원트는 "액티브 배지 시스템"을 연구했다.^[10] 사카무라 켄은 일본 도쿄 대학교의 유비쿼터스 네트워킹 연구소(UNL)와 T-Engine Forum을 이끌며, 모든 일상적인 장치가 정보를 송수신할 수 있도록 하는 연구를 진행하고 있다.^[11]^[12] 네트워크 로봇은 유비쿼터스 네트워크를 로봇과 연결하여 고령화와 간호와 같은 사회 문제 해결에 기여한다.^[23]

사카무라 켄은 모든 사물에 컴퓨터를 내장하고, 컴퓨터끼리 협조 동작하는 것에 중점을 두었으며, 구체적인 예시는 다음과 같다.

약병에 컴퓨터를 내장시켜, 병용하면 심각한 부작용이 있는 약을 함께 복용하려 할 경우, 약병에서 휴대전화로 경고를 보낸다.
쓰레기가 되는 물건에 컴퓨터를 부착하여 소각로와 교신하여 처리 방법을 결정한다.
의류에 컴퓨터를 부착하여 체온을 측정하고, 공조를 조절한다.
전뇌 주택: 유비쿼터스 사회로 이어지는 실증 실험이 이루어졌다.

4. 1. 관련 기술

사물 인터넷(IoT)은 모든 사물을 인터넷에 연결하여 정보를 주고받는 기술이다. 사카무라 켄은 TRON 프로젝트에서 1980년대 후반, HFDS(Highly Functionally Distributed System, 초 기능 분산 시스템)라는 개념을 제창했는데, 이는 모든 사물에 컴퓨터가 내장되고 컴퓨터끼리 협조하여 동작하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념과 같다. 그는 사물 인터넷(IoT)이 유비쿼터스 컴퓨팅의 시초라고 주장한다.^[11]^[12]

유비쿼터스 컴퓨팅이 널리 퍼지기 시작했을 때는 주로 이동 통신이나 무선 등을 통해 휴대 전화나 휴대 정보 단말기(PDA)와 같은 휴대 가능한 기기를 컴퓨터 네트워크에 연결하는 모바일 컴퓨팅을 상정했다.

이시이 유타카는 2002년에 "일본 미디어에서는 '언제 어디서나' 인터넷에 접속할 수 있는 다양한 모바일 컴퓨팅이라는 의미로 사용되는 것처럼 보인다"며 "유비쿼터스의 문맥이 현재 매우 혼란스럽다"라고 평가했다.^[27]

4. 2. 응용 분야

스마트시티는 도시 인프라에 유비쿼터스 기술을 적용하여 효율적인 도시 운영 및 시민 편의를 제공한다. 스마트홈은 가정 내 기기들을 연결하여 자동화, 원격 제어 등 편리한 생활 환경을 제공한다. 스마트팩토리는 생산 설비에 센서, 네트워크 등을 연결하여 생산성 향상 및 안전 관리를 강화한다. 헬스케어 분야에서는 웨어러블 기기 등을 통해 건강 상태를 모니터링하고 맞춤형 의료 서비스를 제공한다.^[10]

앤디 호퍼는 영국 캠브리지 대학교에서 사용자가 어디로 이동하든 애플리케이션이 사용자를 따라가는 "텔레포팅" 개념을 제안하고 시연했다. 같은 대학교에서 로이 원트는 앤디 호퍼의 연구원이자 학생으로서 컴퓨팅과 개인의 이동성을 융합한 고급 위치 컴퓨팅 시스템인 "액티브 배지 시스템"을 연구했다.^[10]

사카무라 켄은 일본 도쿄 대학교의 유비쿼터스 네트워킹 연구소(UNL)와 T-Engine Forum을 이끌고 있다. 그의 유비쿼터스 네트워킹 사양과 T-Engine 포럼의 공동 목표는 모든 일상적인 장치가 정보를 송수신할 수 있도록 하는 것이다.^[11]^[12]

네트워크 로봇은 유비쿼터스 네트워크를 로봇과 연결하여 고령화와 간호와 같은 다양한 사회 문제 해결을 위한 새로운 라이프 스타일과 솔루션 창출에 기여한다.^[23]

사카무라 켄은 TRON 프로젝트에서 1980년대 후반, HFDS(Highly Functionally Distributed System, 초 기능 분산 시스템)를 제창했다. 유비쿼터스 컴퓨팅이라는 단어가 널리 퍼진 후, 주로 유비쿼터스라고 불린다. 그는 휴대전화뿐만 아니라 모든 사물에 컴퓨터가 내장되고, 컴퓨터끼리 협조 동작하는 것에 중점을 두었다. 이를 통해 인간은 컴퓨터의 존재를 의식하지 않고 높은 편리성을 얻을 수 있다. 구체적인 예시는 다음과 같다.

약병에 컴퓨터를 내장시켜, 병용하면 심각한 부작용이 있는 약을 함께 복용하려 할 경우, 약병에서 휴대전화로 경고를 보낸다.
쓰레기가 되는 물건에 컴퓨터를 부착하여 소각로와 교신하여 처리 방법을 결정한다.
의류에 컴퓨터를 부착하여 체온을 측정하고, 공조를 조절한다.
전뇌 주택: 유비쿼터스 사회로 이어지는 실증 실험이 이루어졌다.

5. 사회적 영향 및 윤리적 문제

유비쿼터스 컴퓨팅은 사회 전반에 걸쳐 큰 영향을 미칠 것으로 예상되지만, 동시에 여러 윤리적 문제를 야기할 수 있다.

5. 1. 부정적 영향 및 윤리적 문제

유비쿼터스 컴퓨팅(ubicomp)에 대한 가장 흔한 비판은 개인 정보 보호이며, 이는 유비쿼터스 컴퓨팅의 장기적인 성공에 가장 큰 장벽이 될 수 있다.^[25]

참조

_[1] 논문 The pervasive discourse
_[2] 서적 Pervasive Computing: The Mobile World Springer
_[3] 서적 Everyware: The Dawning Age of Ubiquitous Computing New Riders
_[4] 웹사이트 World Haptics Conferences http://www.worldhapt[...] Haptics Technical Committee 2011-11-16
_[5] 서적 Ubiquitous Computing Smart Devices, Smart Environments and Smart Interaction http://pervasivecomp[...] Wiley 2019-05-27
_[6] 논문 Ubiquitous Computing Environment Threats and Defensive Measures https://www.research[...] 2007-01
_[7] 웹사이트 Some Computer Science Issues in Ubiquitous Computing https://www.karlstec[...] CACM 1993-03-23
_[8] 웹사이트 The Computer for the 21st Century https://www.ubiq.com[...]
_[9] 웹사이트 Ubiquitous computing http://www.research.[...] 1999-05-11
_[10] 웹사이트 Ubiquitous computing http://www.ubiq.com/[...] 1996-03-17
_[11] 논문 T-Engine: Japan's ubiquitous computing architecture is ready for prime time
_[12] 웹사이트 T-Engine Forum Summary http://www.t-engine.[...] T-engine.org 2011-08-25
_[13] 웹사이트 MIT Media Lab – Things That Think Consortium http://ttt.media.mit[...] MIT 2007-11-03
_[14] 웹사이트 MIT Project Oxygen: Overview http://oxygen.csail.[...] MIT 2007-11-03
_[15] 웹사이트 Equator http://www.cs.ucl.ac[...] UCL 2009-11-19
_[16] 웹사이트 Center of excellence for Ubiquitous System http://www.cuslab.co[...] CUS
_[17] 웹사이트 Designing Calm Technology https://www.karlstec[...] 2017-05-03
_[18] 논문 The Origins of Ubiquitous Computing Research at PARC in the Late 1980s
_[19] 논문 Emerging Policy Problems Related to Ubiquitous Computing: Negotiating Stakeholders' Visions of the Future 2008-12
_[20] 웹사이트 MooresCloud Light runs Linux, puts LAMP on your lamp (video) https://www.engadget[...] Engadget.com 2012-10-13
_[21] 웹사이트 Ubi Cloud http://www.theubi.co[...] Theubi.com
_[22] 웹사이트 MIT Project Oxygen: Overview http://oxygen.csail.[...]
_[23] 웹사이트 Network Robot Forum http://www.scat.or.j[...]
_[24] 간행물 Apple's Continuity tack brings ubiquitous computing to Yosemite and iOS 8 https://www.computer[...] 2014-06-06
_[25] 서적 Proceedings of the 2nd international conference on Mobile systems, applications, and services - MobiSYS '04 https://figshare.com[...] 2004-06
_[26] 웹사이트 Ubiquitous Computing Projects http://deity.gov.in/[...] Ministry of Communications & IT, Government of India 2015-07-07
_[27] 문서 石井裕「特別寄稿ユビキタスの混迷の未来」 http://www.ht.sfc.ke[...]
_[28] 문서 どこでもコンピュータの時代」まであと10年、技術者はどう生きるべきか？坂村健教授に聞く http://type.jp/et/lo[...]
_[29] 논문 The pervasive discourse
_[30] 서적 Pervasive Computing: The Mobile World https://archive.org/[...] Springer
_[31] 서적 Everyware: the dawning age of ubiquitous computing https://archive.org/[...] New Riders

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