유비쿼터스 지능공간의 새로운 비즈니스 패러다임

2006.2.14

조위덕 ([email protected]) 아주대학교 정보통신대학 전자공학부 교수 유비쿼터스시스템연구센터 센터장 ( 재 ) 유비쿼터스컴퓨팅사업단 단장

유비쿼터스 지능공간의 새로운 비즈니스 패러다임

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목차

Ubiquitous Smart Space

Paradigm: Community ComputingConceptual ModelSystem ArchitectureDevlopment ModelCommunity Viewer

Ubiquitous Service

U ServiceHuamn Activity ModelU Service ArchitectureU Service ScenarioU Service EvaluationU Service Implementation

Conclusion

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Digital / ITConvergence

Digital / ITConvergence

Ubiquitous Computing

Ubiquitous Computing

Ubiquitous Intelligence

Ubiquitous Intelligence

Functional Add-on

Adapt Humanto the Computer

Functional Add-on

Adapt Humanto the Computer

Digitalization of real world

Adapt the Computerto Human

Digitalization of real world

Adapt the Computerto Human

Goal-orientedautonomic fusionservice

Adapt the Computerto Human’s Goal

Goal-orientedautonomic fusionservice

Adapt the Computerto Human’s Goal

Paradigm Shift유비쿼터스 컴퓨팅은 현실세계를 디지털화함으로써 전자공간과 물리공간의 융합을 시도 .이제 유비쿼터스 컴퓨팅 인프라를 기반으로 인간의 목표를 중심으로 고도 지능화된 서비스를 자율적으로 제공하는 컴퓨팅 패러다임이 요구됨 .

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Paradigm: Community Computing목표 지향적인 조직 (Goal-oriented Organization) 인 커뮤니티 개념을 이용하여메가융합 서비스를 제공하기 위한 자율협업모델

커뮤니티 생성

목표 설정

커뮤니티 협업

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상황인지

실행과정 및 결과 학습을 통한 최적화

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Paradigm: Community Computing - Features

Collaboration in heterogeneous dimension특정 상황이 인지되면 사용자의 의도에 적합한 서비스를 제공하기 위하여 사용자 , 디바이스 , 네트워크 등이 유기적으로 결합하여 각자의 역할을 자율적으로 수행하는 협업모델을 정의함 .

Encapsulation (Abstraction)커뮤니티 내에 사용자의 프라이버시 , 서비스 간의 협업 단계 및 방법 , 서비스 수행 순서 , 충돌 해결과 같은 여러 이슈를 커뮤니티 정책 (policy) 으로 정의하여 캡슐화함으로써 협업을 위한 이동성과 투명성을 제공함 .

Reuse많은 협력이 요구되는 복잡한 서비스를 보다 단기간 내에 개발하기 위해 커뮤니티를 기본 개발단위로 하여 재사용성을 향상시킴 .

Real-time Composition커뮤니티 내부에 커뮤니티 구성에 필요한 요소들이 캡슐화되어 있어 동적으로 개체들이 커뮤니티 멤버로 플러그 인 .

Community Context Sharing커뮤니티와 커뮤니티 멤버를 기술 할 때 , 컨텍스트를 함께 기술하여 커뮤니티 구성원간에 또는 커뮤니티간에 컨텍스트의 이해 및 공유 가능

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Paradigm: Community Computing - Entities

Member유비쿼터스 지능 공간을 구성하는 구성요소로서 사람 , 물체 , 컴퓨팅 디바이스 , 소프트웨어 등을 커뮤니티의 한 하나의 멤버로 표현 .

Community유비쿼터스 시스템이 구현해야 할 특정 지능 공간을 지칭하며 특정 Goal 을 달성하기 위하여 상호 커뮤니케이션을 통해 서로 협력하는 Member 들의 모임 . Community 는 다른 Community 를 자신의 Member 로 가질 수 있으며 Member 들의 입 / 출력을 관리 . Community 는 Goal 과 Policy, Goal 을 Policy 에 준하여 수행할 수 있도록 하는 플래너를 갖음 .

Space유비쿼터스 시스템이 구축해야 하는 전체 환경을 지칭 . Community 들과 Community 에 속하지 않은 물리적인 환경 구성 요소들의 모임 .

Goal특정 Community 의 situation 이 만족시켜야 할 조건으로서 , 역할의 attribute-value 에 대한 논리식으로 표현 .

PlanGoal 을 달성하기 위해 수행되는 Community 또는 Role 들의 순서를 정의 .

PolicyGoal 및 Plan 이 지켜야 할 Rule/Constraint 로 상위 Community 의 Policy 는 하위 Community 에게 상속이 가능 .

Community Situation특정 시간에서 Community 의 상황을 의미하는 것으로 Role 들의 속성값의 조합으로 표현 .

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Paradigm: Community Computing - Community Life Model커뮤니티의 라이프사이클은 Creation – Organization – Activation – Deactivation – Extermination 이라는 5 개의 프로세서로 구성

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환경과 사람을 유비쿼터스 컴퓨팅 기술로 유기적으로 연계하여 인간중심적이고 자연친화적인 웰빙 라이프를 실현할 수 있도록 창조된 메가융합공간 (mega fusion space)

Conceptual Model

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인프라가 사용자에게 개인화된 서비스를 끊임없이 제공하기 위하여 센서의 환경 데이터를 애플리케이션 또는 에이전트가 활용할 수 있는 시맨틱 상황정보로 변환한 종합적인 환경지식

Infra: Situation-aware Knowledge

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시스템 스스로 자신의 상태를 진단 (self-checkup) 하고 , 필요한 대응을 수행 (self-adaptation) 하여 , 결과에 대한 예후 분석 (self-prognostic analysis) 을 제공함으로써 관리자나 사용자의 간섭을 최소화하기 위한 자가관리 (self-management) 기술

System: Autonomic Management

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동적인 유비쿼터스 환경하에서 메가융합 서비스를 제공하기 위해 커뮤니티의 구성에서부터 해체에 이르는 과정 및 실행결과를 학습하여 보다 사용자 친화적이며 다양하게 변화하는 환경에 대한 적응력을 높이기 위한 기술

Service: Self-growing Intelligence

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커뮤니티 컴퓨팅 기반의 유비쿼터스 시스템을 구현하기 위한 시스템 플랫폼System Architecture

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System Architecture

Autonomous Application Layer지능적인 서비스 제공을 통해 사용자에게 편익을 극대화하기 위해 마련된 계층으로 유비쿼터스 애플리케이션 및 에이전트들과 애플리케이션 프레임워크로 구성 .

Intelligent Collaboration Layer고도로 분산된 유비쿼터스 환경에서 애플리케이션과 이기종 디바이스 /운영체제 간에 지능적으로 협업할 수 있도록 지원하기 위한 계층으로 커뮤니티 프레임워크 , 에이전트 프레임워크 , 미들웨어로 구성 .

Context Sensing Layer센싱 인프라로부터 환경 데이터를 수집하여 종합된 상황지식으로 가공한 후 상위 계층이나 다른 장치에게 전달하기 위한 계층으로 컨텍스트 브로커와 상황인지 네트워크로 구성 .

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커뮤니티 컴퓨팅 모델에 따라 유비쿼터스 지능공간을 보다 체계적이고 쉽게 개발하기 위한 MDA 기반의 개발방법론

Development Model

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members of society

name & goal of community

Member of Community

Role of member

Situation of societyName of society

Community Viewer커뮤니티 컴퓨팅 모델에 따라 목표를 중심으로 서비스를 구성하고 실행하는 과정을직관적으로 보여주는 뷰어

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Ubiquitous Service

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U 서비스의 개념인간의 Information Process 를 IT로 대체하는 것 .

즉 , 인간의 의사결정과정에서 발생되는 인간의 지적 행위들 ( 행위목표의 설정 , 의도의 형성 , 요구정보의 파악 , 요구정보의 획득 , 정보해석 , 행위방법의 결정 ) 을 정보 컨텐츠 (Software) 와 이를 구체화할 수 있는 인터렉션 미디어 (Hardware) 로 구현하여 지원하는 것 .

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Ubiquitous Service

Human Activity ModelU 서비스 개발을 위해서는 정보를 중심으로 하는 인간행위모델 개발이 요구된다 . 인간행위 자체의 특질과 정보활용의 특질을 파악하여 인간행위모델을 개발한다 .

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Ubiquitous Service

Human Activity ModelGoal 에 따라서 인간은 BA 들의 특정한 조합을 거치게 된다 . 이러한 조합은 개별 Goal 의 특성과 수행자 , 환경 등에 따라 다르게 나타난다 .

예 ) 치장하기 : 씻기 , 화장하기 , 옷입기 건강관리하기 : 운동하기 , 식사하기 , 씻기 , 취침하기 ( 건강한 사람 ) 치료하기 , 식사하기 , 씻기 , 취침하기 (병든 사람 )

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Ubiquitous Service

Human Activity Model

노먼의 7단계 인간행위모형

BA 는 인간행위의 최소단위로 이해 될 수 있으며 , 몇 가지의 스텝으로 구성되어있다 . 따라서 이를 기술하는 방법으로 노먼의 7단계 인간행위모형을 활용할 수 있다 .

이를 통하여 기술하면 BA 는 6 단계의 스텝으로 이루어진다 .

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Ubiquitous Service

Human Activity Model인간행위는 BA 를 기본모듈로 하는 행위들의 일련의 연속으로 표현될 수 있으며 , BA 는 6단계의 스텝으로 이루어져 있다 . 또한 각 스텝은 의사결정구조를 지니고 있으며 , 이러한 의사결정구조 상에서 인간은 정보와 관계하게 된다 .

UC 서비스는 인간의 의사결정과정에서 지원을 뜻하므로 , 이를 위한 인간행위모델 개발에 있어서 행위와 정보와의 관계를 파악하고 , 기술할 수 있는 방법이 요구된다 .

이에 BA 의 각 스텝을 Q(Question), S(Search), D(Decision), A(Act) 의 과정으로 기술하여 , 각 스텝에서 요구되는 정보를 찾아내고 , 이를 정리한다 .

1여부결정

Q S D A

2종류결정

Q S D A

3방법결정

Q S D A

4준비상태점검

Q S D A

5실행

A

6지속여부결정

Q S D A

Information Information Information Information Information

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Ubiquitous Service

U 서비스 아키텍처기본행위에 대한 분석과 컨텍스트 아키텍처 모델링을 통해 종합적인 서비스 아키텍처 개발

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오U 서비스 개발 절차

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오1) Home Life Visioning:

Home 에서 이루어지는 다양한 Basic activity 들의 관계를 분석하고 각 activity 를 통해 이루고자 하는 가정 생활의 주요 목적 (Goal) 을 정의한다 .

이를 통해 사람들이 가정에서 궁극적으로 이루고자 하는 것들이 무엇인지 이해하고 , 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 제공되어야 하는 서비스가 만족 시켜야 하는 사용자의 목적 (Goal) 과 의도 (Intent) 를 명확히 파악하도록 함 .

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오2) Situation Representation:

Home 에서 이루어지는 다양한 Basic activity 들의 관계를 Homelife visioning 단계에서 규명된 Goal 에 따라 분류된 Basic activity 들을 중심으로 , Basic Activity 들을 보다 구체적인 목적을 담은 “ Situation”으로 분류하고 이를 정의함 .

이를 통해 homelife 를 Goal-Situation-Basic activity 으로 재구성하여 home 에서 이루어지는 다양한 활동들의 전체적인 구성을 파악함 . 또한 생략된 Basic Activity 들을 보강하여 가정 내의 다양한 활동들이 다루어 질 수 있도록 함 .

Goal Situation Basic_Activity

SURVIVAL( 기본 생명활동 )

수면 취침준비기상하기

음식섭취 식사하기물마시기

배설 소변보기대변보기

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오3) Basic activity structure formalism:

각 Basic activity 를 세부적으로 살펴보고 context 에 대한 파악 및 서비스 개발을 위해 필요한 요소와 기회들을 찾아내기 위해 UC 환경을 고려한 관점에서 분석체계를 세우는 과정을 진행함 .

Basic Activity 를 분석한 자료를 바탕으로 서비스 개발을 위한 시나리오 작성의 틀이 되는 동시에 이를 통해 Creative 한 아이디어들이 많이 나올 수 있어야 함 .그러므로 서비스 시나리오 제작에 가장 적합하고 , basic activity 특성을 최대한 살릴 수 있는 구조를 제안 함으로서 ,불필요한 부분을 최대한 줄이고 , 효율적인 작업을 할 수 있도록 함 .

BA

분류 Goal situation

ContextBA 특성

Privacy 고려 여부 장소관련 여부 시간대의 영향 여부 Remind 필요 여부 기타특성

BA 유발상황

BA 변화상황

Step 에 따른 info

&device

STEP

STEP 에서결정해야 할 info

STEP 의 결정에필요한 info

STEP 의 결과로발생 가능한 info

현재 Device

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오4) Visioning Basic Activity:

Basic activity structure formalism 단계에서 세워진 분석체계를 적용하여 각각의 basic activity 를 실제 분석하고 , Basic Activity 들 간의 관련성을 파악할 수 있도록 함 .

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오6) Innovation Framework:

여러 미래 시나리오로 부터의 미래 모습 및 경향 , 특성들을 분석하여 , 커뮤니케이션 , 환경 , 기술 , 정보 , 인간의 감성 그리고 인간과 인간을 둘러싼 환경과의 교감 등 6 가지 측면으로 구분하고 각 측면에서의 미래 사회의 모습과 유비쿼터스 컴퓨팅 환경으로 인해 추구되는 방향과 특징을 종합하여 미래 삶의 모습이 추구하는 방향을 정의 .

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오7) Future Life Ideation:

Visioning Basic Activity 단계를 통해 분석한 Basic Activity 및 Basic Activity 들의 연결 활동들과 Innovation framework 을 적용하여 미래의 생활상에 대한 다양한 Idea 를 제시함 .

BA 샤워하기

분류 Goal Self management situation 청결

정보 샤워도구의 사용량 , 도구의 상태

Activity 쇼핑하기 , 수리하기

Life Scenario speculation

샤워 도구 중에 부족한 부분이 있을 경우 시스템이 부족한 부분을 요청한다 .

샤워 시설물에 고장이 일어날 경우 이를 감지하여 쉽게 고칠 수 있도록 한다 .

정보 몸의 상태 정보

Activity 건강관리

Life Scenario speculation

나의 건강 상태를 체크 하여 내가 건강관리를 하는데 도움이 되었으면 좋겠다

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오8) Viable Framework:

미래의 생활상에 대해 제시된 다양한 Idea 에서 보다 구체적이고 현실적으로 적용하기에 가능한 서비스 대안들을 Ideation 하고 실제적인 선택을 돕기 위한 Framework 을 개발 . 실제로 유용하고 실현이 가능한 UC service/product 가 될 수 있게 해 주는 가이드라인을 제공함 .

VIABLE FRAMEWORK in Interaction Style

VIABLE FRAMEWORK in Infrastructure

VIABLE FRAMEWORK in Use-context & Trend

Fit to use 서비스를 사용하는데 있어서 적합한 조작 방법을 적용하여야 한다 .

Don’t bother me 서비스를 사용하기 위한 준비 단계가 번거롭지 않아야 한다 .

As soon as possible 기존의 비슷한 서비스보다 사용 단계가 늘어나서는 안 된다 .

Easy to confirm 사용 상태에 대한 정보를 쉽게 알 수 있어야 한다 .

Adequate investment 이 서비스가 구현 되기 위해 갖추어야 할 것 ( 전제 ) 들이 무리하지 않아야 한다 .

Realizable 기술적으로 구현 가능한 것이어야 한다 .

Smoothly accepted Social Aspects 가 충분히 고려 되어야 한다 .

Security No. 1 허용하지 않은 정보가 유출되어서는 안 된다 .

Trendy 현재 Trend 에 어긋나서는 안 된다 .

Keep my privacy 개인의 Privacy 를 침해하지 않아야 한다 .

Flexible 표준화 되어 있지 않은 실제 사용 환경에 유연하게 적용 가능하여 실제로 그 서비스를 이용할 수 있어야 한다 .

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오9) Refine Service Scenario:

미래의 생활상에 대한 Idea 들에 대해 Viable framework 을 적용하여 좀 더 현실성 있는 서비스 아이디어들을 추출하도록 함 .

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Ubiquitous Service

U 서비스 시나리오10) Service Scenario Development:

추출된 다양한 서비스 아이디어를 통해 UC 환경에서의 service scenario 를 작성

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Ubiquitous Service

U 서비스 평가UC 서비스의 성장 가능성을 평가하기 위하여 , 기술성 , 경제적 파급효과 ( 사업성 ), 사용자 접근성 관점에서 UC 서비스를 평가하고 , 그 결과들을 통합하여 3차원 공간에 맵핑한 3차원 다원평가 모델 .

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Ubiquitous Service

U 서비스 평가유비쿼터스 서비스가 도입되는 산업의 매출과 성장률 정보에 IT 관련 기여율을 적용하여 유비쿼터스 서비스 도입의 경제적 효과 평가방법론 제시

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Ubiquitous Service

U 서비스 평가유비쿼터스 서비스 도입산업 효과 ( 예시 )

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Ubiquitous Service

U 서비스 구현킬러 애플리케이션 개발을 위한 요구사항 지도 및 System Architecture 구성

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Ubiquitous Service

U 서비스 구현U 구전 마케팅 :

RFID 를 이용하여 기업과 소비자 , 소비자와 소비자간의 seamless 한 네트워킹을 통해 , 각 경제 주체의 인센티브 (incentive) 체계 기반의 기업 구전 마케팅

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Ubiquitous Service

U 서비스 구현U Payment:

유비쿼터스 환경의 Seamlessness 와 사용자 단말의 강화 , Peer 기반 정보거래의 특성을 통해 , 바람직한 U-Payment 의 메쏘드를 찾아내고 , 이를 위한 기술적 요소로써 RFID 와 Bluetooth, 사용자 단말의 결제시스템 , 금융계좌관리 어플리케이션 및 거래 ID 를 결합한 비즈니스 모델 .

U Payment 의 정보소유 구조도U Payment 의 서비스 흐름

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Ubiquitous Service

Social networkCity network

Healthcare network

Shopping network헬스센터

약국

병원

도로 / 교통

방범 / 방재

지하 매설물

공공시설

환경 감시

쇼핑몰

백화점

온라인 쇼핑몰

개인정보 :프로필 , 인맥 , 선호도 , 개인자료 , …

구매정보 :구매기록 , 재무상태 ,U Payment, …

의료정보 :병력 , 건강상태 , EHR, 웰빙 , …

환경정보 :교통 , 재난 , 시설 , …

개인자원의 실시간 수집 및 공유 / 유통 / 제어 (uPRP),다자간 동기화 , Icon Profile, nDRM

U-City 통합관제 시스템 , 공공서비스 ,개방형 표준 , 다차원 통합 UI

U 웰빙케어 서비스 플랫폼uCDSS(진료의사결정시스템 ), U 메디칼 프레임워크

홈

에이전트 기반 상거래 시스템 ,맞춤형 광고

U 서비스 구현U Concierge

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Conclusion

VISION UBIQUITOUS WELL-BEING LIFE

SERVICE U CONCIERGE

PLATFORM USIP

SPACE UBIQUITOUS SMART SPACE

PARADIGM COMMUNITY COMPUTING

U 서비스 개발 프레임워크

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Conclusion

Considerations for designing U Service

- Life Caring by autonomic collaboration

- Goal-oriented service Binding

- Mega Domain Fusion

- Human-centered Service Provision

- Beyond privacy

Documents

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