사용자를 중심으로 하는 주변환경과 사용자간 흑은 사용자와 장치간의 상호 운용성을 지능적, 자동적으로 선택하여 지원해 줌으로써 사용자로 하여금 정보 획득 및 실행을 보다 용이하게 하는 상황인식 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 가장 중요한 핵심 기술이다. 따라서, 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 상황인식 기반의 미들웨어 및 컨텍스트 서버를 설계 및 구현한다. 먼저 미들웨어는 블루투스 (Bluetooth) 무선 통신 기술을 이용하여 이동성을 지닌 이동 노드를 발견하고, 컨텍스트 서버에 등록하여 해당 컨텍스트에 적합한 실행 모듈을 서비스하는 기능을 담당한다. 컨텍스트 서버는 주어진 원격 객체의 정보와 사용자의 현재 상태 물리적 환경의 상태 등의 상황 정보를 효율적으로 데이터베이스 서버에 저장하고 관리할 수 있는 기능을 수행한다. 마지막으로 응용 시스템을 통해 제안하는 미들웨어와 컨텍스트 서버의 유용성을 보인다.
상황인식 처리기술은 사용자의 컨텍스트에 근거하여 사용자와 장치간의 상호 운용성을 지원해 줌으로써, 사용자로 하여금 정보 획득 및 실행을 보다 용이하게 하도록 해주는 기술이다. 이는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 가장 중요한 핵심 기술중의 하나이다. 따라서 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 상황인식 처리를 위한 미들웨어 및 컨텍스트 서버를 제안하고, 이를 이용한 응용시스템을 구현한다. 본 연구에서 제안하는 미들웨어는 블루투스 무선 통신 기술을 이용하여 이동성을 지닌 이동 노드를 발견하고 컨텍스트 서버로부터 해당 컨텍스트에 적합한 실행 모듈을 실행하는 기능을 담당한다. 한편, 제안하는 컨텍스트 서버는 사용자의 현재 상태, 물리적 환경, 컴퓨팅 시스템의 리소스 등의 상황 정보를 효율적으로 데이타베이스 서버에 저장하는 관리자의 역할을 수행한다. 마지막으로 본 연구에서 구현된 응용시스템은 상황정보에 근거하여 음악 재생 서비스를 제공하는 응용 시스템으로써, 아울러 본 연구에서 구축된 미들웨어 및 컨텍스트 서버의 유용성을 보이고 있다.
현재 컴퓨팅 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 컨텍스트 인식을 위한 지능화된 시스템 구조를 요구하고 있다. 컨텍스트를 인식하기 위한 지능화된 시스템은 에이전트를 기반으로 하고 있으며, 사용자를 인식하기 위한 센서의 정보와 서비스를 지원하기 위한 프레임을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 각 센서와 서비스들을 동적으로 연결하고, 각종 컨텍스트를 안정적으로 지원할 수 있는 3-Tier 컨텍스트 인식 처리 서버/클라이언트 구조를 제안한다. 제안하는 시스템의 구조는 사용자의 상황 정보를 인식하는 클라이언트 계층과 인식된 상황정보를 처리하기 위한 응용처리 에이전트 서버(APAS) 계층, 이 두 계층을 관리하기 위한 관리서버(Management Server)로 구성된다. 또한 이 구조에서는 정교한 서비스를 제공하기 위하여 사용자의 정보는 동적 프로파일로 구성되어 있다.
컴퓨팅 환경이 보다 발전함에 따라 병원에서 환자 회진 및 진찰시 PDA나 랩탑 및 타블렛 PC등과 같은 post PC를 이용한 보다 적용적이고 지능화된 서비스가 요구되어진다. 본 논문에서는 의료 환경을 위한 음성 서비스 기반의 상황인식 지원 시스템을 설계 및 구현한다. 이를 위해, 먼저 블루투스 무선 통신 기술을 이용하여 이동성을 지닌 PDA를 소유한 클라이언드를 인식하고, 컨텍스트 서버로부터 환자들을 위한 진단 정보 전송과 같은 해당 클라이언트의 컨텍스트에 적합한 실행 모듈을 실행하는 역할을 담당하는 컨텍스트 미들웨어를 제안한다. 아울러, 사용자의 현재 상태, 물리적 환경, 컴퓨팅 시스템의 리소스 등의 상황 정보를 효율적으로 데이터베이스 서버에 저장하는 관리자의 역할을 수행하는 컨텍스트 서버를 기술한다. 마지막으로, 제안하는 시스템의 유용성을 검증하기 위해, 컨텍스트 미들웨어를 통해 다른 의사들에게 해당 환자의 정보를 통보할 수 있는 음성 재생 서비스를 제공하는 응용 시스템을 개발한다.
휴대 단말기에서 전송하는 메시지는 사용자의 위치/시각/선호도와 같은 컨텍스트를 포함할 수 있다. 본 논문에서는 사용자의 컨텍스트에 따라 메시지를 분류하여 전달하는 시스템을 제안한다. 즉, 송신자가 메시지를 전송하면 메시지 전달 서버는 송신자의 컨텍스트에 따라 사전에 등록된 주소(휴대 단말기 번호, 웹 서버 주소, 이메일 주소 등)로 자동으로 메시지를 전달한다. 따라서 송신자는 수신자에 대해 여러 개의 주소를 인지할 필요가 없이 대표 주소로 전달이 가능하고 수신자는 주제별/지역별로 메시지를 분류하여 메시지를 수신할 수 있는 장점이 있다.
최근 스마트폰이 점차 대중화되고 탑재되는 센서의 발달로 폰을 통해 획득할 수 있는 데이터의 종류가 다양해지고 있다. 이로 인해 스마트폰을 통해 사용자의 상황을 알아내는 상황인지 기술과 이를 활용하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그러나 수집된 데이터를 통해 의미 있는 정보를 가공하기 위해서는 복잡한 처리 과정과 정보 분석 과정이 필요하며, 이러한 가공과정은 일부는 스마트폰에서, 또 일부는 서버에 대량의 데이터를 전송하여 처리하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 모바일 플랫폼에서 생성 가능한 컨텍스트를 정의하고 수집하기 위한 컨텍스트 생성기를 설계한다. 이는 컨텍스트를 폰 안에서 생성함으로써 서버로 전송하는 데이터 용량을 감소시킬 수 있고 통신비용을 줄일 수 있다.
본 논문에서는 컨텍스트 인식의 모바일 추천 시스템의 설계를 다룬다. 컨텍스트란 컴퓨터의 위치, 시각, 온도 등을 의미하며 컨텍스트 인식 컴퓨팅이란 이러한 정보들을 이용하는 컴퓨팅을 의미한다. 본 논문에서는 핸드폰이나 PDA와 같은 이동단말기에 GIS 센서가 부착되어 있다고 가정하고 이들 단말기를 통하여 위치정보를 수집한 후에 이를 이용하여 백화점과 같은 매장에서 고객에게 상품을 추천하여 주는 시스템을 설계하였다. 이동 단말기는 일정한 시간간격으로 자신의 위치를 서버로 전송하고 전송된 데이터는 데이터베이스에 저장된다. 저장된 데이터는 간단한 데이터 분석 알고리즘 통해서 단말기 사용자의 구매경향과 흥미도를 예측하여 이를 상품 추천 서버에 제공하고 상품 추천 서버는 이들을 바탕으로 사용자에게 최적의 상품을 추천하게 된다.
모바일 환경이 발전하고 보편화됨에 따라 사용자의 상황정보를 인식하고 추론하여 서비스를 제공하는 상황인식 서비스에 대해 관심이 높아지고 있다. 상황인식 서비스는 사용자 및 주변 환경의 상황을 알아내고 공유하여 그에 맞는 서비스를 제공한다. 이를 위한 상황정보는 사용자의 요구와 주변 상황이 수시로 변화하는 이동통신 환경에서 중요하게 활용된다. 본 논문에서는 컨텍스트의 수집과 공유를 위해 안드로이드 기반의 컨텍스트폰 플랫폼과 컨텍스트 서버를 구현하여 사용자 상황 정보를 시각화 하고 서로 공유할 수 있게 하였다. 상황인식에 대한 연구에는 주로 위치 및 이동에 관한 연구가 많은 부분을 차지하고 있는데, 위치정보는 상황인식을 위해 반드시 필요한 정보이며 이를 통해 사용자의 현재 상황을 파악할 수 있는 중요한 정보로 활용되고 있다. 안드로이드 기반의 컨텍스트폰 플랫폼과 컨텍스트 서버, GPS를 이용하여 사용자의 위치를 추적하거나 찾아내어 실시간으로 상대방의 위치 정보와 사용자 간의 거리를 알아내어 공유하고 맵을 통해 사용자 위치를 파악하여 위치와 관련된 서비스를 제공하려 한다.
사용자의 의도와 주변 환경과 연관된 정보를 습득함으로서 사용자에게 최적의 서비스를 제공하기 위한 컨텍스트 인식은 유비쿼터스 컴퓨팅에 관련된 중요한 연구 중에 하나이다. 기존 연구는 컨텍스트-인식의 대상으로 사용자와 주변 환경으로 한정하고, 서비스를 제공하기 위하여 식별자 정보를 운영하는 서버나 센서를 연동한 센싱 기반의 미들웨어를 제시하고 있다. 사용자와 주변 환경으로 한정된 컨텍스트-인식서비스는 중복된 센싱과 불필요한 검색의 문제 및 사용자의 익명성 문제를 야기한다. 또한, 중앙 집중형의 컨텍스트-인식 시스템은 서비스의 관리와 운영을 위해 많은 비용 요구한다. 본 논문에서는 자생적 컨텍스트 서비스 모델을 제안하여 컨텍스트-인식 단계를 단순화하고, 사용자의 휴대용 디바이스에 컨텍스트-인식 정보를 분산 관리하는 미들웨어를 설계하여 기존 컨텍스트-인식 시스템의 관리 및 운영에서 발생하는 문제점을 최소화 한다.
유비쿼터스 컴퓨팅에서 컨텍스트-인식은 사용자에게 개인화된 최적의 서비스를 제공하기 위하여 서비스 추론을 위한 입력 데이터를 획득하는 중요한 과정이다. 기존 연구는 사용자와 주변 환경 정보를 컨텍스트 인식의 주요대상으로 간주하고, 이를 위한 센싱 기반의 미들웨어나 공간 내의 대상에 식별자를 부여하여 이를 관리하는 서버를 제시하고 있다. 가정이나 사무실, 혹은 자동차와 같이 사용자가 많은 시간을 보내는 동일한 공간에서는 사용자에게 제공되었던 서비스의 일련적인 상황 정보가 개인화된 최적의 서비스를 추론하기 위한 중요한 요소가 될 수 있다. 본 논문은 사용자와 사용자에게 제공된 서비스 간에 일련의 상황 정보를 사용자의 휴대용 디바이스에 저장하고, 이를 컨텍스트-인식의 대상으로 확장하는 자생적 컨텍스트 모델을 제안한다. 제안 모델은 컨텍스트-인식 단계에서 발생하는 중복된 센싱과 불필요한 검색을 최소화하고 사용자의 익명성을 최대한 보장하며 미들웨어의 컨텍스트 관리를 비용을 줄인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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