유비쿼터스 컴퓨팅의 개념과 연구개발 분야, 관련 직업군에는 어떤게 있을까?

 
안녕하세요, 정보주라입니다.
오늘은 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념과 연구개발 분야, 관련 직업군에 대해 알아볼 예정입니다.
학생 때 교과서에 나왔던 유비쿼터스 기술에 관심이 많았던 저는 IT계열에서 그런 기술이 적용된 사례들이 궁금했는데 마침 유비쿼터스 컴퓨팅이 눈에 들어왔습니다.
유비쿼터스 기술이 우리의 삶을 편안하고 안락하게 만들어주는 만큼 정확히 알고 잘 활용을 해야합니다.
그렇게 하기 위해서는 오늘 유비쿼터스 컴퓨팅에 대해 알아보겠습니다!
 
 
 

목차
1. 개념과 정의
2. 주요 연구개발 분야
3. 주요 용어
4. 관련 직업군

 
1. 개념과 정의

[유비쿼터스 컴퓨팅의 뜻]

유비쿼터스 컴퓨팅 (Ubiquitous Computing)이란, 언제, 어디서나, 누구나 상호접속 컴퓨팅이 이루어지는 것을 의미합니다. 여기에서 누구나는 사람 뿐만이 아닌 사물까지도 포함이 되는 단어로 사물인터넷(IoT)과도 연결이 되는 개념이며, 더 나아가 서비스와 문화적인 영역까지 확대되는 개념을 가지고 있습니다.

[유비쿼터스 컴퓨팅의 의미]

유비쿼터스란 'everywhere'을 의미하는 라틴어인 'ubique'에서 유래한 단어로 '어디에서나 존재'한다는 뜻입니다.

[유비쿼터스 컴퓨팅의 정립]

유비쿼터스 컴퓨팅의 개념을 처음 정립한 것은 바로 '마크 와이저(Mark Weiser)'라는 사람입니다.

마크 와이저는 유비쿼터스 컴퓨팅을 '조용한 기술'이라고 묘사했는데, 이것은 사람이 특별히 의식하지 않아도 필요한 작업을 수행하는 컴퓨팅을 의미합니다.

유비쿼터스 컴퓨팅이란, 보이지 않는 컴퓨터들이 인간이 존재하는 어느 곳에든 숨어 존재하고 네트워크로 연결되어 있어서 인간이 일부러 의식하지 않아도 상황마다 인간이 필요로 하는 서비스를 인간친화적인 인터페이스를 통해 제공하는 것, 또는 그런 문화 및 사회를 의미하는 것을 말합니다.
 
 
 


2. 주요 연구개발 분야

주요 연구개발 분야에는 인터페이스 기술, 정보수집 기술, 하드웨어 기술, 네트워크 기술, 근거리 무선전송 기술 등이 있습니다. 지금부터 이에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다!
 

1) 인터페이스 기술

인터페이스(interface)란 사용자와 컴퓨터 간의 인터페이스(다른 두 개체가 만나는 곳 또는 그 방식)를 의미하는 용어로 사용됩니다. 과거와 달리 현재는 모든 사람들이 컴퓨터를 이용하게 되면서 사용자 친화적인 인터페이스가 필수적으로 사용되고 있습니다. 유비쿼터스 환경에서는 사용자가 주관적인 상황에서 직관적으로 접근할 수 있도록 인터페이스가 구성되어야만 하는데, 이에 따라 사용자 경험(UX: User eXperience)이 중시되고 이를 반영하여 인터페이스를 구현하는 것이 일반적인 것이 되었죠.
 
 
 
2) 정보수집 기술
 
 

① 센서 : 유비쿼터스 컴퓨팅에서는 기본적으로 정보를 수집하는 작업이 필요합니다. 정보수집을 담당하는 핵심장치가 센서이며, 센서는 되도록 크기와 동작에 필요한 전력소모가 작아야 하고 값이 싸야 합니다. 좋은 센서를 개발하는 것은 유비쿼터스 컴퓨팅의 구현에 매우 중요한 핵심적 요소 중 하나입니다.
 
 

② RFID : 유비쿼터스 컴퓨팅에서 관리하려는 대상의 정체를 구분하는 데는 주로 RFID(Radio-Frequency IDentification) 기술이 사용됩니다. RFID는 전파를 이용해 떨어진 관리대상 개체를 식별하는 기술이죠.
RFID는 태그(tag), 리더(reader) 그리고 서버(server)로 구성되며, 식별하고자 하는 대상 개체에 태그를 부착하는데 태그에 개체를 식별하거나 개체 관리에 필요한 정보를 저장해 둡니다. 리더는 전파를 이용한 무선통신으로 태그에 저장되어 있는 정보를 읽어 낼 수 있는 장치이며, 읽어 들인 정보를 네트워크를 통해 연결된 서버에 전송하게 됩니다.
RFID는 태그에 전원이 필요한 능동형과 별도 전원 없이 동작하는 수동형으로 나뉩니다. 능동형 태그는 항시 읽기와 쓰기가 모두 가능하고 수십 미터 떨어진 위치에서도 정보를 읽을 수 있는 장점이 있으나 배터리가 내장되기 때문에 수명에 한계가 있고 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 반면 수동형은 반영구적 사용이 가능하고 가격이 상대적으로 싸지만 가까운 거리에서만 사용이 가능하고 읽기만 가능하다는 단점이 있습니다.
 

③ USN : 상당수의 RFID 리더나 센서 등이 비교적 넓은 영역에 퍼져서 위치하는 시스템에서는 리더나 센서에서 수집한 정보를 서버에 효율적으로 전달하는 것이 중요합니다. 이런 작업을 성공적으로 해내기 위해 등장한 것이 유비쿼터스 센서 네트워크, USN(Ubiquitous Sensor Network)입니다.
 

3) 하드웨어 기술
 

① SoC(System on Chip) : 하나의 시스템이 동작하기 위해서는 프로세서, 메모리, 통신 관련 부품 등 다양한 부품들을 연결하여 회로를 구현해야 하지만 SoC는 집적회로를 만드는 기술을 사용하여 시스템을 하나의 반도체칩으로 구현한 것입니다. 결과적으로 시스템의 소형화와 전력효율의 향상을 가져오고 부가적으로 생산비용의 감소 효과까지 생기게 됩니다.
 

② 배터리 : 모바일 단말이나 센서 노드와 같은 장치들이 동작하기 위해서는 전원이 필수적인데 중요한 것은 소형화와 지속시간입니다. 하지만 물리적인 배터리의 크기와 지속시간을 동시에 달성하는 것은 매우 어려운 일입니다. 따라서 새로운 개념의 전원이 필요할 수도 있기 때문에 연구자들은 에너지 밀도가 매우 높은 신개념의 차세대 배터리를 개발하기 위해 지속적인 연구를 진행하고 있습니다.
 

③ MEMS : 유비쿼터스 컴퓨팅의 기본 개념인 조용한 컴퓨팅, 사라지는 컴퓨팅, 스며드는 컴퓨팅을 구현하려면 센서 노드 등의 극소형화가 이루어져야 합니다. 이런 극소형 장치를 만들 수 있는 기술로 각광받고 있는 것이 바로 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)입니다. MEMS란 미세제조 기술로 극소형의 기계장치 및 전자-기계 부품들을 만들어내는 기술로, 이 기술을 활용하여 만드는 장치의 크기는 최소 1마이크로미터부터 수 밀리미터까지 가능합니다.


 




 

 
3. 주요 용어

• 사물 인터넷(IoT, Internet of Things): 사물들이 통신주체가 되어 인터넷을 통해 서로 정보를 주고받으며 인간에게 서비스를 제공하는 시스템.

• 조용한 기술(calm technology): 사람이 의도적으로 의식하지 않아도 필요한 동작을 하는 컴퓨팅.

• 퍼베이시브 컴퓨팅(pervasive computing): 사람 주변에 존재하는 사물들에 컴퓨터가 장착되어 인간에게 필요한 동작을 하는 시스템 또는 그 환경.

• 인터페이스(interface): 이질적인 다른 두 개체가 만나는 곳 또는 그 방식. 컴퓨터가 동작할 때 화면에 표시되는 것은 컴퓨터와 사람 간의 인터페이스이다.

• 사용자 경험(UX, User eXperience): 사용자가 어떤 기관, 서비스, 제품 등과의 상호작용 속에서 겪게 되는 총체적인 경험.

• RFID(Radio-Frequency IDentification): 전파를 이용해 멀리 있는 개체를 식별하는 기술.

• 유비쿼터스 센서 네트워크(USN, Ubiquitous Sensor Network): 비교적 넓은 영역을 대상으로 분산배치된 센서들이 주변의 온습도 등 정보를 수집하여 이를 처리하는 서버로 송신하는 네트워크.

• 시스템 온 칩(SoC, System on Chip): 시스템을 하나의 반도체 칩에 구현한 것 또는 그렇게 구현된 칩.

• MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems): 미세제조 기술을 이용하여 극소형의 기계 및 전자 부품을 만들어내는 기술.


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4. 관련 직업군

• 유비쿼터스 컴퓨팅 공학자 : 정보통신공학과, 컴퓨터공학과 등의 대학교수
• 유비쿼터스 컴퓨팅 연구원 : 한국전자통신연구소, 기업연구소 등
• 통신회사의 엔지니어 : 이동통신사업자, 통신망사업자, 케이블망사업자 등 통신회사의 개발자 및 기술직원
• 통신장비 제조회사의 개발자