유비쿼터스 개론

양순옥 , 김성석 , 정광식 지음

생능출판 2014년 09월 29일 출간 종이책 : 2012년 08월 15일 출간

작품소개

책소개

『유비쿼터스 개론』은 유비쿼터스 사회를 구현하기 위해 필요한 기술과 전망을 설명하는 책이다. 유비쿼터스 컴퓨팅을 실현하기 위한 핵심 기술 분야인 디바이스 기술, 네트워크 기술, 센싱 기술, 상황인식 기술, 상호작용 기술, 보안 기술의 이해를 도모한다.

목차

Part 01 유비쿼터스 컴퓨팅
Chapter 01 유비쿼터스 혁명
01 개요
1.1 도시 혁명(Urban Revolution)
1.2 산업 혁명(Industry Revolution)
1.3 인터넷 혁명(Internet Revolution)
1.4 유비쿼터스 혁명(Ubiquitous Revolution)
02 전자공간과 물리공간의 연계 접근 방법
2.1 초기의 전자공간과 물리공간 간의 연계에 대한 접근 방법
2.2 유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 토대로 하는 접근 방법
03 전자공간과 물리공간의 연계 개념
3.1 사물-컴퓨터-사람의 네트워크화 차원
3.2 물리적 속성(Physical Entity)의 인식 차원
3.3 물리적 속성과 전자적 속성(Virtual Entity) 간의 연계 차원
04 유비쿼터스 공간의 특성
4.1 물리공간(Physical Space)
4.2 전자공간(Electronic Space, Cyber Space)
4.3 유비쿼터스 공간(Ubiquitous Space)
05 유비쿼터스 공간의 공간과학성
06 유비쿼터스 공간 실현을 위한 전자공간과 물리공간의 연계
6.1 전자공간과 물리공간의 연계에 대한 기본적 메커니즘
6.2 웹 현실화 기술을 활용한 전자공간과 물리공간의 연계
용어해설
Chapter 02 유비쿼터스 컴퓨팅 개념과 주요 이슈
01 개요
02 유비쿼터스 컴퓨팅의 정의
03 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징
04 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념적 기술 전개 환경
05 유비쿼터스 컴퓨팅의 주요 이슈
용어해설
Chapter 03 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 핵심 기술과 전망
01 개요
02 디바이스 기술
2.1 IT SoC
2.2 MEMS2
2.3 차세대 전지
03 네트워크 기술
3.1 광대역 통신망(BcN)
3.2 IPv6
3.3 무선 LAN
3.4 블루투스
3.5 ZigBee
3.6 그리드 컴퓨팅
3.7 클라우드 컴퓨팅
04 센싱 기술
4.1 RFID
4.2 센서 네트워크
05 상황인식 기술
5.1 상황인식 서비스 요소 기술
5.2 온톨로지 기반의 상황정보 정의 및 표현 방법
5.3 상황정보 전달을 위한 미들웨어
06 상호작용 기술
6.1 사용자 경험(UX)
6.2 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI)
07 보안 기술
7.1 RFID/USN 보안 기술
7.2 홈 네트워킹 보안 기술
7.3 스마트폰 보안 기술
7.4 생체인식 기술
7.5 디지털 저작권 관리 기술
08 유비쿼터스 컴퓨팅 이후
용어해설

Part 02 디바이스 기술
Chapter 04 SoC 기술
01 개요
02 Soc의 개념
03 Soc 기술
04 지적재산권
05 SoC 기술의 발전 전망
용어해설
Chapter 05 MEMS 기술
01 개요
02 MEMS 기술의 정의
03 MEMS 기술의 특징
04 MEMS 기술의 응용 분야
4.1 MEMS 기술 분류
4.2 MEMS 기술의 응용 분야
용어해설
Chapter 06 차세대 전지
01 개요
02 전지 분류
03 차세대 2차전지
3.1 리튬이온전지
3.2 리튬이온폴리머전지
04 초고용량 커패시터
05 연료전지
용어해설

Part 03 유비쿼터스 네트워크 기술
Chapter 07 유비쿼터스 네트워크 기술
01 유비쿼터스 사회의 전체적인 개념
1.1 U-사회 시스템 응용 프로그램
1.2 U-사회 시스템 플랫폼
1.3 U-네트워크
02 유비쿼터스 네트워크
2.1 유비쿼터스 네트워크의 개념
2.2 유비쿼터스 네트워킹을 위한 기본 환경
2.3 유비쿼터스 네트워킹을 위한 구조적 모델
03 사물 대 사물 통신
3.1 유비쿼터스 네트워킹 환경에서 사물의 의미
3.2 사물 대 사물 통신을 위한 일반적 요구사항
3.3 사물 대 사물 통신을 위한 사물 식별 기술
04 유비쿼터스 네트워크의 진화
4.1 네트워크 기술의 변화 방향
4.2 네트워크의 발전 단계
4.3 최신 무선 통신 기술
05 유비쿼터스 네트워크의 비전
용어해설
Chapter 08 유비쿼터스 네트워크의 핵심 기술
01 광대역 통합망
1.1 광대역 통합망의 개념
1.2 BcN의 4 계층
1.3 BcN에서 요구되는 기술
1.4 BcN 구성의 핵심 요소 기술
02 IPv6
2.1 IPv6의 특징
2.2 IPv6 주소 표기법
2.3 스마트 IPv6 네트워킹
용어해설
Chapter 09 근거리 무선 네트워크 기술
01 개요
02 무선 LAN
2.1 무선 LAN의 특징
2.2 무선 LAN 시스템의 주요 구성 요소
2.3 무선 LAN의 구축 형태
2.4 무선 LAN과 이동통신망 결합 전

출판사 서평

융합의 시대를 준비하면서

앞으로의 시대는 ‘통섭’, ‘융합’이란 말로 대표되는 시대라 할 수 있다. 이제는 너무나 일반화된 용어라 익숙하지만, 기술적으로나 학문적으로는 아직 노력하는 단계라 할 수 있다.
과거 정보화가 실제 물리적 공간을 극복하려는 패러다임의 변화라고 한다면, 유비쿼터스화는 물리 공간을 대상으로 하는 패러다임이라고 할 수 있다. 정보화가 여러 대의 컴퓨터를 인터넷으로 연결시킴으로써 거리 개념을 극복하려고 한 반면, 유비쿼터스화는 주변에 홀로 떨어져 존재하는 물리적 사물들을 연결하여 지능적으로 융합하는 것이다.
이와 같은 유비쿼터스화가 진행되면 현실공간과 가상공간 사이의 경계가 사실상 무의미해지며, 가상공간이 네트워크를 통해서 자연스럽게 생활공간으로 편입되고 만다. 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트TV, 입는 컴퓨터(Wearable Computer) 등과 같이 이동이 가능한 컴퓨터 기기들이 등장하면서 현실생활이 이루어지는 공간과 컴퓨터 속의 가상공간 간의 거리가 좁혀지고 있다. 유비쿼터스 혁명의 시대가 오고 있는 것이다.
이때에 제대로 유비쿼터스를 이해하는 것은 매우 중요하다.

유비쿼터스 사회를 구현하기 위한 여섯 가지 기술 집대성

유비쿼터스 시대에는 물, 전기, 교통과 마찬가지로 일상생활에서 정보가 필수품이 되고 적절한 정보를 필요한 시기에 정확히 받아볼 수 있어야 한다. 따라서 언제 어디서나 다양한 미디어로 제공되는 모든 서비스를 구현하고, 어떤 단말과 디바이스로도 콘텐츠를 이용할 수 있는 유비쿼터스 환경 구축이 필수적이다.
유비쿼터스 환경은 모든 사물에 컴퓨팅과 네트워킹 기능을 심는 작업에서 출발한다. 물리공간에 심을 수 있는 전자적인 요소들로는 임베디드 시스템, RFID 태그, MEMS, 센서, 칩 등이 있다. 이와 같은 유비쿼터스 기술들이 물리공간에 심어지고 광대역, 위성, 모바일, 무선랜, 블루투스 등 유비쿼터스 네트워크가 사물과 플랫폼, 단말기 등을 서로 연결하면 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 기초가 된다. 이러한 유비쿼터스 컴퓨팅을 실현하기 위한 핵심 기술 분야인 디바이스 기술, 네트워크 기술, 센싱 기술, 상황인식 기술, 상호작용 기술, 보안 기술의 이해는 필수적이다.
이 책은 유비쿼터스 사회를 구현하기 위한 이 여섯 가지 기술을 전망과 함께 알기 쉽고 자세하게 설명하고 있다.

이 책의 내용

1장 ‘유비쿼터스 혁명’에서는 인류 문명을 물리공간과 전자공간의 상호관계의 공간혁명 역사로 이해하고, 물리적 속성과 전자적 속성 간의 상호 작용이 긴밀한 유비쿼터스 공간의 특성을 이해하며, 유비쿼터스 공간 실현을 위한 전자공간과 물리공간의 연계를 이해한다. 2장 ‘유비쿼터스 컴퓨팅 개념과 주요 이슈’에서는 언제, 어디에 있든지 컴퓨터의 지원을 받을 수 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 정의 및 특징을 이해하고, 상반되는 통합화와 다양화의 기술진화 방향이 공존하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념적 기술 전개 환경을 이해한다. 또한 각국의 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념을 비교할 수 있으며, 유비쿼터스 컴퓨팅의 주요 이슈를 이해한다. 3장 ‘유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 핵심기술과 전망’에서는 유비쿼터스 컴퓨팅을 실현하기 위한 소형화는 필수적인 요소로 이를 가능하게 하는 디바이스 기술을 이해하고, 언제 어디서나 컴퓨팅이 가능하도록 모든 정보기기를 연결하는 네트워크 기술을 이해한다. 또한 사물이나 장소에 전자태그를 부착하여 주변 상황정보를 인식하는 센서 네트워크 기술과 수집된 상황정보를 인식, 해석, 추론하기 위한 상황인식 기술을 이해하고, 인간화된 편리한 컴퓨터 창출을 위한 상호작용 기술과 유비쿼터스 환경에서 안전하게 통신을 하기 위한 보안 기술을 이해한다.
4장 ‘SoC 기술’에서는 개별 부품을 모두 하나의 칩으로 만들기 위한 기술인 SoC와 SoC 기술에서 지적재산권의 의미를 이해하고, SoC 기술의 발전 전망을 알아본다. 5장 ‘MEMS 기술’에서는 소형화 지능화가 요구되는 미래 환경에 대응하기 위한 핵심 기술인 MEMS 기술의 개념을 이해하고, 반도체 기술과 비교하여 MEMS 기술의 특징을 이해하며, MEMS 기술의 다양한 응용 분야를 이해한다. 6장 ‘차세대 전지’에서는 화학전지와 물리전지로 구분되는 전지의 분류체계를 이해하고, 충전을 통해 지속적으로 사용이 가능한 차세대 2차전지와 콘덴서 부품에서 기술적 근원을 가지고 있는 초고용량 커패시터에 대해서 이해하며, 수소와 산소의 반응을 통해 전기를 생산하는 연료전지에 대해 이해한다.
7장 ‘유비쿼터스 네트워크 기술’에서는 유비쿼터스 사회에서 어떤 네트워크 기술 요소가 필요한지 유비쿼터스 사회 전체적인 시스템을 통해서 이해하고, 유비쿼터스 네트워크 개념을 명확히 이해하며, 유비쿼터스 시대에 다양한 서비스를 제공하기 위한 네綸?緇기술의 진화 방향 및 유비쿼터스 네트워크의 비전을 이해한다. 8장 ‘유비쿼터스 네트워크의 핵심기술’에서는 유비쿼터스 네트워크의 중요한 인프라 기술인 광대역 통합망(BcN)의 개념, 특징, 요구사항을 이해하고, BcN 구성의 핵심 기술 요소 등이 무엇인지 이해하며, 차세대 인터넷 주소체계인 IPv6의 등장 배경, 특징, 주소 표기법, 주소의 종류 등을 이해한다. 9장 ‘근거리 무선 네트워크 기술’에서는 근거리 무선 네트워크 기술인 무선 LAN의 특징, 시스템의 구성 요소, 구축 형태 등을 이해하고, 무선 LAN과 이동통신망의 결합에 대해 이해한다. 또한 전자 장치들을 접속하기 위한 저전압 무선 링크의 산업계 표준인 블루투스 기술의 개념, 구성, 링크와 네트워크 등을 이해하고, 제어대상 기기와의 결합을 통해 무선 센서 및 제어 네트워크 구성에 적합한 Zigbee 기술의 개념, 응용 분야 등을 이해한다.
10장 ‘네트워크를 통한 슈퍼컴퓨팅 확보 기술’에서는 지리적으로 분산되어 있는 고성능 컴퓨팅 자원을 네트워크로 연동하여 조직과 지역에 상관없이 사용하는 그리드 컴퓨팅의 개념, 표준, 분류, 응용 분야에 대해 이해하고, IT 자원을 서비스로 제공하는 클라우드 컴퓨팅의 개념, 기술, 서비스, 장단점 등을 이해한다. 11장 ‘RFID’에서는 RFID의 개념 및 시스템 구성 요소를 살펴보고, 바코드와 RFID를 비교 설명하며, RFID의 분류 체계를 이해한다. 또한 RFID 태그의 전자 제품 코드(EPC) 정보를 기반으로 한 RFID 네트워크 시스템을 이해하고, RFID 태그를 이용하는 응용들의 개념과 그 응용들을 폭넓게 수용하기 위한 응용 방법을 이해한다. 12장 ‘유비쿼터스 센서 네트워크’에서는 외부 변화를 감지하여 유비쿼터스 컴퓨팅의 입력장치 역할을 하는 센서의 개념 및 특징을 이해하고, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)의 구조를 이해한다. 또한 센서 노드들로부터 수집된 센싱 정보를 효율적으로 관리하고, USN 응용 서비스들로부터 주어지는 질의에 대해서 응답하기 위한 USN 미들웨어에 대해서 살펴보고, RFID/USN의 응용분야별 서비스의 특징을 이해한다.
13장 ‘상황인식 컴퓨팅 개념’에서는 실세계에서 획득한 정보의 추상화와 연계하여 지식화하고, 이를 응용분야에 적합한 지식으로 표현하는 상황인식 컴퓨팅이 무엇인지 이해하며, 상황인식 컴퓨팅에서 사용될 수 있는 상황 정보가 무엇인지 살펴서, 상황인식 응용이 지원해야 할 특징을 이해한다. 14장 ‘상황인식 처리 기술’에서는 다양한 상황정보와 상황정보 수집 기술을 조합하여 공통된 기능을 모듈화하기 위한 상황인식 서비스 인프라에 필요한 요소 기술에 대해서 이해하고, 시맨틱 웹을 이용하여 좀 더 정확한 서비스를 제공하기 위한 상황정보의 정의와 표현하는 방식을 이해하며, 유비쿼터스 환경을 구축하는 데 핵심요소 중의 하나로 상황을 인식하여 사용자가 필요로 하는 서비스를 제공하기 위한 상황정보 전달 미들웨어의 아키텍처를 이해한다. 15장 ‘정형화된 상황인식 응용 모형’에서는 거실, 주방, 공부방, 침실, 화장실로 이루어진 아파트 형태의 스마트홈 환경인 유비홈(ubiHome) 테스트 베드를 이해하고, 유비홈에서 서비스 개발의 한 예를 이용하여 정형화시킨 상황 인식 응용 모형(ubi-UCAM)을 이해하며, 유비홈에서 조화로운 서비스 개발을 위한 정형화된 인식 응용 모형을 평가하기 위하여 상황인식 협업 미디어 서비스 구현을 살펴본다.
16장 ‘사용자 경험’에서는 사용자 경험의 개념과 사용자 경험의 특징을 이해하고, 사용자 경험을 기반으로 상호작용과 인터페이스에 대해서 이해하며, 인간과 컴퓨터의 상호작용과 사용자 경험의 관계를 이해한다. 또한 감성 사용자 경험 관련 산업 및 향후를 살펴본다. 17장 ‘인간과 컴퓨터의 상호작용 기술’에서는 인간과 컴퓨터의 상호작용 개념을 이해하고, 사람이 쉽고 편하게 컴퓨터 시스템과 상호작용할 수 있는 인터페이스 기술에는 어떤 것이 있으며, 어떻게 발전되어 왔는지를 이해한다. 또한 인간과 컴퓨터의 상호작용 관련 기술인 음성인식, 음성 합성, 자연어처리 기술에 대해서 이해하고, 착용형 인간과 컴퓨터의 상호작용 관련 기술에 대해서 살펴보고, 인간과 컴퓨터의 상호작용 기술에 대해 알아본다. 18장 ‘유비쿼터스 시대의 정보보호 필요성과 요구사항’에서는 유비쿼터스 환경에 적합한 정보보호 기술의 필요성을 이해하고, 유비쿼터스 환경에서 잠재적인 보안 문제가 무엇이고, 개인정보 침해 유형, 예상되는 보안상의 위협이 무엇인지 이해한다.
19장 ‘유비쿼터스 정보보호 기술 동향’에서는 유비쿼터스 환경에서 정보통신 인프라 보호 기술과 밀접하게 연관된 RFID/USN 보안 기술, 홈 네트워킹 보안 기술을 이해하고, 신뢰성 있는 서비스를 제공하기 위한 스마트폰 보안 기술을 이해한다. 또한 정보보

작가정보

저자(글) 양순옥

저자 양순옥은
고려대학교 원예과학과 학사
고려대학교 컴퓨터학과 석사/박사
고려대학교 정보통신연구소 연구교수 역임
연세대학교 전기전자공학과 BK21 연구교수 역임
세종대학교 컴퓨터공학과 초빙교수 역임
현재 한국전자통신연구원(ETRI) 중소기업협력팀 선임연구원
저서: ‘유비쿼터스 컴퓨팅 개론: 유비쿼터스 혁명을 여는 6가지 기술’

저자(글) 김성석

저자 김성석은
고려대학교 컴퓨터학과 학사/석사/박사
현재 서경대학교 컴퓨터공학과 교수
저서: ‘유비쿼터스 컴퓨팅 개론: 유비쿼터스 혁명을 여는 6가지 기술’, ‘정보사회와 컴퓨터활용’

저자(글) 정광식

저자 정광식은
고려대학교 컴퓨터학과 학사/석사/박사
미국 UCL Researcher
현재 한국방송통신대학교 컴퓨터과학 교수
저서: ‘유비쿼터스 컴퓨팅 개론: 유비쿼터스 혁명을 여는 6가지 기술’, ‘ASP 웹프로그래밍’