우리는 언제 어느 곳에서 누구와도 통신하고 싶은 편리한 유비쿼터스 세상을 꿈꾼다. 그리고 그 안에 있는 모든 시스템과 기기는 보안기술이 적용되어 있기 때문에 우리는 믿고 사용한다. 그러한 유비쿼터스 세상을 만들기 위해 경북대학교 이동네트워크 정보보호기술 연구센터 연구실의 불빛은 밤이 늦도록 환하게 밝혀져 있다.
임상 프로토콜은 의료 서비스의 질을 향상시키는데 매우 중요한 수단 중 하나이다. 하지만 대부분의 임상 프로토콜이 텍스트 기반으로 되어 있을 뿐만 아니라 텍스트 기반의 임상 프로토콜들이 실행 가능한 형태로 시스템화가 되었더라도 치료를 하는 전문의의 관점에서만 기술되어 왔다. 한편 최근의 임상 연구는 유비쿼터스 헬스케어 서비스를 이용한 환자 개인의 맞춤형 의료서비스에 관한 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 유비쿼터스 헬스케어 환경에서는 환자가 병원에서 뿐만 아니라 시간과 장소의 제약을 받지 않고 휴대용 단말기나 진단기기를 이용하여 효과적으로 의료 서비스를 제공 받을 수 있기 때문에 전문의뿐만 아니라 환자와 시스템도 헬스케어에 참여를 하게 된다. 따라서 전문의 중심의 임상 프로토콜 기술로부터 참여자 중심의 임상 프로토콜 기술이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 전문의, 환자, 그리고 시스템의 역할에 따라 프로토콜 상에서 수행되어야 할 태스크들과 참여자들의 상태정보를 태스크 튜플 형태로 표현하였다. 하지만 태스크 튜플 기반의 표현 방법은 임상 프로토콜올 직관적으로 이해하는 데는 한계 있어 이러한 단점을 보완한 패트리 넷 기반의 유비쿼터스 헬스케어 프로토콜 기술 방법을 제안한다.
유비쿼터스 센서 네트워크 기술은 새로운 컴퓨팅 패러다임인 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 분야로서, 무선 센서 네트워크를 이용한 상황정보 모니터링 시스템에 적합한 기술이다. 이 기술을 모니터링 시스템에 적용하면 열악한 환경에 간편하고 저렴한 비용으로 실시간으로 발생된 상황데이터를 수집 및 분석하여 즉각적인 상황대처와 사용자가 원하는 환경의 조건을 효율적으로 수행할 수 있다. 본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크 기반에서 무선 노드의 센싱 기술을 이용하여 상황 정보 모니터링 시스템을 구축한다. 제안된 시스템은 수집될 데이터의 양이 적고 지속적인 모니터링이 불필요하고 일정한 간격으로 특정 지역에서 발생되는 상황을 감지하는 작업에 기존 유선 통신을 이용한 상황감시보다는 효율적이다.
언제, 어디서나 사용자가 원할 때 시스템을 사용할 수 있는 유비쿼터스 분야에 대한 관심이 고조되는 가운데 전등, TV, 오디오, 전자 열쇠 등을 제어하는 홈 제어 시스템이 개발되어 상용화되고 있는 것이 요즘의 추세이다. 이렇게 유비쿼터스가 급격히 진보됨에 따라 같이 대두되는 부분이 바로 보안이다. 언제, 어디서나 사용자가 원할 때 시스템을 사용해야 하지만 반드시 자격을 가지고 있는 사용자만이 이용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 인텔 XScale 프로세서 기반의 하드웨어 시스템에서 임베디드 리눅스 운영체제를 이용하여 홈 제어 시스템을 구현하였다. 또한 인증 모듈을 적용함으로써 보안을 강화시켰다.
본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅의 시스템 구현 방법으로 임베디드 시스템을 활용 시 다양한 플랫폼에 알맞은 파일시스템을 구축하는 방법에 대하여 기술한다. DOC(Disk-On-Chip) 파일시스템과 MTD(Memo Technology Devices)를 기반으로 플래시 메모리를 사용하는 파일시스템에 대한 정형화된 계층 구조를 구성하였다. DOC 파일시스템의 경우, 루트 파일시스템과 유저 파일시스템은 모두 M-Systems가 제공하는 TrueFFS로 구성한다. MTD 파일시스템의 경우, 루트 파일시스템은 속도가 빠른 램 디스크로 구성하고, 유저 파일시스템은 큰 용량을 지원할 수 있는 JFFS2로 구성한다. 또한, 두 가지 경우 모두 GUl(Graphic User Interface) 파일시스템의 구성을 위하여 Qt/E를 포팅하는 과정도 함께 제시한다.
최근 유비쿼터스 컴퓨팅을 지원하는 박물관들이 구축되어, 이를 기반으로 관람자에게 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 시스템들이 개발되고 있다. 하지만 대부분의 시스템들이 모바일 장비 자체에 정보를 저장하여 제공하기 때문에 전시관내에 국한된 서비스를 받게 되어 관람자와의 양방향 커뮤니케이션이 어렵고 관람정보를 효율적으로 활용할 수 없다. 본 연구에서는 모바일 장비인 PDA와 RFID 기술을 사용하여 관람정보를 실시간으로 서비스 받을 수 있고, 웹과 연동하여 개인화된 관람정보를 효율적으로 활용할 수 있는 유비쿼터스 박물관 관람 지원 PDMA(Personal Digital Museums Assistants)를 개발한다.
유비쿼터스 러닝을 가능하게 하기 위해서는 학습자의 지속적인 학습 결과 관리와 다양한 기기에 적합한 콘텐츠 표현 방안 그리고 이 기종 시스템들 간의 동기화 문제 등이 해결되어야 한다. 본 논문에서는 PDA를 사용하는 학습자들에게 학습 콘텐츠를 제공하고, PDA 상에서 학습을 할 수 있게 한 후, 학습자의 학습 결과를 서버로 동기화 할 수 있는 PDA 학습 시스템을 설계하고 구현하고자 한다. PDA 학습 시스템은 학습을 위한 PDA 어플리케이션과 학습 결과 처리를 위한 PDA 서버로 구성된다. PDA 서버는 XML형태의 문제 파일을 생성하고, PDA 어플리케이션에 이를 제공하며, PDA내의 학습 결과를 서버의 학습 결과와 동기화 시켜주는 기능을 한다. 제안하는 시스템을 교육 현장에 적용하고, 그 문제점을 분석하여 개선해 나간다면 유비쿼터스 러닝을 실천하기 위한 기반연구로서 활용될 수 있을 것이다.
본 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 기반에서의 얼굴과 서명을 이용한 다중생체인식 시스템을 제안한다. 이를 위해서 얼굴과 서명 영상은 PDA로 획득하고, 취득한 영상은 무선랜을 통해 인증 서버로 전송하여 서버로부터 인증된 결과를 받도록하였다. 구현한 다중 생체 인식 시스템의 구성은 두 부분으로 나눌 수 있는데, 먼저 클라이언트 부문인 PDA에서는 임베디드 비주얼 C++로 작성된 사용자 인터페이스 프로그램을 통하여 사용자 등록과 인증 과정을 수행한다. 그리고, 서버 부문에서는 얼굴인식에서 우수한 성능을 보이는 PCA와 LDA 알고리즘을 사용하였고, 서명인식에서는 구간 분할 매칭으로 구간을 분할 한 후 X축과 Y축의 투영값을 Kernel PCA와 LDA 알고리즘에 적용하였다. 얼굴과 서명영상을 이용하여 제안된 알고리즘을 평가한 결과 기존의 단일 생체인식 기법에 비해 우수한 결과를 보임을 확인할 수 있었다.
정보를 생산하고 공유, 관리하는 방법이 디지털 방식으로 변경되고, 각종 문서의 정보들이 전자화된 문서로 변환되면서 활용도가 크게 높아졌을 뿐만 아니라 그 양도 증가함으로써, 모든 형태의 디지털 콘텐츠에 대한 효율적인 관리시스템을 필요로 하게 되었다. 콘텐츠관리시스템은 일관된 콘텐츠 저장 방법 및 관리 정책의 부재로 종합적인 콘텐츠 관리 및 콘텐츠 처리 지연과 콘텐츠의 질적인 저하를 가져오는 문제점이 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리하고 유비쿼터스 지식관리를 위한 ECM(Efficient Contents Management) 시스템을 제안하였다.
유비쿼터스 시스템(Ubiquitous System)이 가지는 특징인 무선 네트워크, 제한된 자원 등으로 인하여 결함이 발생할 가능성이 높다. 이런 상황에서 결함이 발생하여도 계속적으로 사용자에게 서비스를 제공하기 위해서는 결함 복구방법이 필요하며 가장 많이 쓰이는 방법으로는 마이그레이션(Migration)이 있으나 마이그레이션 자체가 가지는 오버헤드(Overhead)로 인하여 유비쿼터스 시스템에서는 사용하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 경량화되어 시스템에 적은 오버헤드를 가지며 빠르게 결함을 복구할 수 있는 AHU(Autonomic Healling Utilites)를 개발하였다. AHU는 AHUServer, AHUClient, AHUBackup으로 구성되어 있으며 JDI(Java Debugging Interface)를 사용하여 사용자 어플리케이션(Application)의 필요 정보만을 추출하여 저장하고 최소한의 노력으로 사용자 시스템 또는 어플리케이션에 결함이 발생하여도 사용자의 통제없이 빠른 시간내에 서비스가 중단된 시점부터 계속적으로 서비스를 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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