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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 유비쿼터스 미들웨어 기술동향 유비쿼터스 미들웨어 기술동향 유비쿼터스 미들웨어 기술동향 2004. 12

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향유비쿼터스 미들웨어 기술동향유비쿼터스 미들웨어 기술동향유비쿼터스 미들웨어 기술동향

2004. 12

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목 차

.Ⅰ 서 론 ··························································································27

기술개발동향.Ⅱ ··············································································29

기술의개요1. : 기술에 대한분류 정의 개발배경/ / ················································ 29

기술의 특성2. ··································································································· 34

연구개발동향3. ································································································· 35

가 해외. ························································································································· 35

나 국내. ························································································································· 37

기술특성분석.Ⅲ ··············································································39

요소기술분석1. ································································································· 39

비교분석2. ········································································································ 40

기술경쟁력분석3. ····························································································· 41

파급효과4. ········································································································ 41

가 사회적산업적 효과. · ································································································· 41

나 경제적 효과. ············································································································· 42

핵심기술 및 장애극복기술5. ············································································ 43

결론 및 전망.Ⅳ ··············································································44

참고자료 ···························································································46

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향

서 론.Ⅰ

최근의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 미들웨어란 이 기종 환경,

유비쿼터스 환경에서의 응용의 지원으로 정의가 되고 있다 유[1].

비쿼터스 세상을 실현시키기 위해서는 실생활에 있는 모든 장치

가 작게나마 컴퓨팅 능력을 가지고 있고 또한 서로가 서로를 인,

지하며 서로 정보를 교환하여 통신을 하여 서비스를 실현시키게,

된다 또한 지금까지의 응용제품이 특정한 서비스를 위해서만 존.

재하지 않고 상황과 공간 또는 시간을 인지하여 그에 합당한 서,

비스를 해주게 된다 이러한 세상을 구현하기 위해서는 각종 컴.

퓨터 센서 각종 기계 정보 가전제품 포스트 등의 다양한, , , , PC

플랫폼에서 다양한 서비스를 실현시킬 수 있어야 한다 사람이.

마시는 컵과 가스레인지 위의 주전자가 서로를 인식하고 상황에

맞게 통신을 하는 것이 유비쿼터스 환경이다 하지만 이러한 개.

념을 적용해야 할 제품이 너무 많고 다양하기 때문에 상호 운영

성과 호환성을 유지하기란 굉장히 어렵게 된다.

그러므로 유비쿼터스 산업에서 미들웨어의 중요성은 매우 커지

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28282828 유비쿼터스 2

게 된다 일반적 미들웨어란 운영체제와 응용 사이에 존재하는. ,

소프트웨어 계층으로 사용자에게 하부의 하드웨어나 운영체제, ,

네트워크에 상관없이 서비스를 제공할 수 있도록 도와주는 소프

트웨어로 정의할 수 있다 즉 서로 다른 프로토콜이나 시스템. ,

운영체제 데이터베이스와 애플리케이션 간에 통신을 지원해 주,

는 소프트웨어를 의미하며 애플리케이션이 어떤 정보시스템 환,

경에서도 작동할 수 있도록 지원해 주는 역할을 한다.

따라서 미들웨어는 플랫폼의 독립성의 기능을 제공하며 그 범

위가 매우 넓으며 다양한 제품군이 존재한다 다양한 환경에서.

다양한 장치가 서로 연동하고 상호 운용 성을 확보하기 위해 또,

한 다양한 네트워크 환경과 특히 모바일 환경을 수용하기 위해서

는 각 장치간의 하부 시스템에 관한 추상화가 되어져야만 한다.

미들웨어의 역할이 바로 이러한 점에서 매우 중요하다.

특히 유비쿼터스 미들웨어란 서비스에 따라 동적으로 구성될

수 있는 정형성이 없는 것이 특징이다 또한 유비쿼터스 컴퓨팅. ,

을 위한 미들웨어는 기존에 개발되어져 있는 수많은 미들웨어와

는 또 다른 차별성을 가져야만 한다.

유비쿼터스 지향의 세계에서는 다양한 장치들이 서로 네트워크

로 연결되어 지게 된다 또한 그 장치들이 서로 정보를 교환하고.

또한 공유해야 한다 그리고 이러한 네트워크 환경은 단순한 유.

선 무선뿐만 아닌 광역 모바일 네트워크와 네트워킹을ad-hoc

지원해야만 한다 즉 다양한 네트워크 환경에서 다양한 장치들. ,

간의 투명성을 제공해야만 하는 것이다 또한 다양한 장치들이.

서로를 인지하고 통신하며 적합한 서비스를 제공하기 위해서는

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 29292929

그림 미들웨어 기반 유비쿼터스 환경의 연동< 1>

물리적 공간 시간 네트워크 환경 각종 장치들을 인지하여 서비, , ,

스를 제공하는 상황인식 기술 또한 반드시 필요하다 또한 매우.

다양한 장치들이 통신하며 운영되어 지기 때문에 효율적인 자원

관리는 필수적이다 이러한 기능을 제공하는 기술이 컨텍스트 관.

리기술이다 이 또한 유비쿼터스 지향의 미들웨어에서 제공되어.

져야할 필수적 요소이며 또한 미들웨어의 역할인 것이다.

기술개발동향.Ⅱ

기술의개요1. :기술에 대한분류 정의 개발배경/ /

지금까지의 미들웨어는 일반적으로 엔터프라이즈급의 애플리케

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30303030 유비쿼터스 2

이션을 통합하는 것이 주목적이었다 즉 다양한 언어인. , IDL(In-

기능을 가짐으로인해개발언어에terface Definition Language)

독립적이며 객체지향적인 와 같은 미들웨어가 있는가 하CORBA

면 기존의 메인프레임 환경에서 클라이언트의 접근을 허용하게,

해서 고성능의 일괄처리 를 가능하게 해 주는(Batch Process)

그리고 최근 자CICS(Customer Information Control System),

바환경에서 엔터프라이즈 급의 애플리케이션을 용이하게 개발하

고 전개할 수 있도록 해 주는 에 이르기까지 이들은 모두J2EE

엔터프라이즈 급의 업무를 주로 수행하는 것이었다 이들 미들웨.

어는 거대 서버 시스템에서 동작하며 클라이언트 서버 구조를,

근간으로 한다 하지만 다양한 디바이스와 동적으로 결속과 단락. 을

반복하는 각종 유 무선 네트워크 환경이 특징인 유비쿼터스 컴,

퓨팅환경에 위의 미들웨어를 적용하기엔 다음의 문제점이 있다.

첫째 의미를 유추하는 상황인식 기능의 부재하다 엔터프라이, .

즈 네트워크상에서 실행되는 대부분의 애플리케이션은 지속적인

일관성 을 요구하며 컴퓨팅 환경이 자주 변하지 않(consistency)

아 동적인 의미를 유추하는 기능이 불필요하다.

둘째 다양한 의미 관리에 효과적이지 않다 자원관리 기능이, .

누락되어 있는 것은 아니지만 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 같이 시

시각각 변화하는 환경은 아니며 오히려 상당히 정적이다 그리고.

참여 클라이언트 또는 노드 수가 제한되어 있으며 일반적인 자원

관리는 애플리케이션 수준에서 이루어진다 따라서 사용자를 둘.

러싸고 있는 주변환경의 변화에 따라 재빠르게 변경된 자원을 관

리해 주는 컨텍스트 자원관리 기능을 찾아보기 힘들다.

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 31313131

셋째 일괄 보안체계가 미흡하다 엔터프라이즈급의 애플리케이, .

션은 컴퓨팅 환경의 의미 또는 자원에 따라 보안체계를 변경하는

것이 아니라 획일화된 보안정책에 따라 보안방식이 결정된다 다.

분히 기술적이기 보다 정책적이라 할 수 있다 따라서 다기종. ,

장치와 이기종 네트워크가 혼재해 있는 유비쿼터스 환경에서 다

양한 보안 방식을 적용하기엔 유연성이 상당히 결여되어 있다.

이러한 문제는 유비쿼터스 컴퓨팅환경이 수많은 센서와 엠베디

드 시스템을 통해 사용자의 생활에 포함 되기 때문에 야(embody)

기되는데 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 같이 분산 시스템이 점점,

더 증가하는 현재 위의 세 가지 문제점을 해결하는 미들웨어의

구현이 절실하다고 할 수 있다.

이러한 상황은 향후 유비쿼터스 지향 서비스를 개발하는데 상

당히 중요한 요소로 작용하는 본질적인 유비쿼터스 컴퓨팅 서비

스는 사용자의 위치와 상태 그리고 사용자를 주변의 환경이란 다

양한 의미의 조합에 의해 자원이 배분되기에 향후 관련 산업의

유연한 전개를 위해서 아주 시급하게 개발해야 할 필요가 있다.

전통적 미들웨어의 분류는 구현 방식에 따라 아래의 표< 와1>

같이 분류한다 유비쿼터스환경을 고려할 때 기존의 엔터프라이.

즈 서비스 중심의 미들웨어분류에서 응용별 기능 중심으로 미들

웨어의 기술들을 분류 할 수 있다.

표 에서 유비쿼터스 환경의 미들웨어란 상황인식 기반의< 2>

미들웨어라는 포괄적 의미에 아래와 같이 세분화된 미들웨어 기

술로 분류할 수 있다.

첫째 미들웨어란 다양한 네트워크에 오리엔트 되어진, Control

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32323232 유비쿼터스 2

표 전통적 미들웨어 분류< 1>

분 류 특 징 종 류

Message-OrientedMiddleware

클라이언트와 서버간에 메시지전달 방식으로 분산서비스로실시간보다는 안정적 서비스에적합

의IBM MQ, TIBCOTIB/Rendevous,소프트에이지의 EntireX

DatabaseMiddleware

미들웨어는DB애플리케이션과 데이터베이스간에 통신을 원활하게 하는것을 목적

오라클 넷SQL , ODBC

ProceduralMiddleware

동등 컴퓨팅자원의 분산컴퓨팅환경

의Sun Microsystems SunRPC , X/Open컨소시엄의DCE(DistributedComputing Environment)

ComponentMiddleware

객체 및 컴포넌트 기반의미들웨어

의OMG CORBA,의Microsoft DCOM, Sun

의Microsystems Java등RMI

서비스기반의 미들웨어로 유비쿼터스 환경으로 진입을 위해선 통

합되어진 혹은 공용 플랫폼상의 번들 서비스로 이루어 져야 한,

다 현재는 각각의 표준에 의존적인 중복된 서비스를 구현하는데.

초점이 맞추어졌으나 각 표준끼리의 호환을 위해 많은 노력이 이

루어지고 있다.

둘째 미들웨어로 유비쿼터스 서비스의 중심기술인 다양, QoS

성에 있어서 서비스의 질적 보장이 없인 어떠한 서비스도 사용자

의 만족을 가져올 수 없다 이러한 서비스들을 보장할 수 있는.

미를웨어로 네트워크 측면과 응용측면에서 를 보장해 주는QoS

미들웨어 기술들이 개발되어져야 한다.

셋째 미들웨어란 사용자의 환경 변화 이기종, Context-Aware ,

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 33333333

표 유비쿼터스 환경의 미들웨어< 2>

분류 종류 특징

Control미들웨어

HAVI기기를 중심으로 미들웨어 표준정의 및 확산AV , HAVi-

브릿지 개발Jini, HAVi-UPnP

Jini홈네트워크 환경에 적합한 서비스확산을 위한 하부구조정의 기반의 분산된환경에 적합하며 차세대 정보가, IP ,전분야인 유비쿼터스환경으로 확장가능

UPnP홈네트워크 환경에서 디바이스를 연결하고 제어를 가능하게 하는 기술정의 년 들어 사가 적극 지원한, 2000 MS다는 이유로 가장 빠르게 확산

LonWork전력선을 이용하는 전등센서 백색 가전기기를구성하고, ,제어하는 표준정의 기능과 성능면에서 전력선을 이용하,는 기술 중 가장우수하며 빌딩 공장자동화에 널리활용,

Context-Aware미들웨어

DeyContext : 사람 장소 사물의 상황에 대한 특징적인 상태, ,정보 Context Toolkit

RCSM응용들의 개발과 운영을 지원하기 위한 CORBA, ORB기반 미들웨어

Ranganathan술어 에 기반을 둔 컨텍스트 모델을 제시하고(predicate)이를 이용한 컨텍스트 인식 미들웨어 구조 제시

QoSAware미들웨어

Nahrstedt유비쿼터스응용에게 QoS specification, QoS compilation,

그리고 로 구성된 프레QoS Setup QoS Adaptation QoS임웍 제공.

Campbel멀티미디어 응용의 터미널 이동성 지원을 위한 인QoS지 미들웨어 플랫폼 을 제안(Mobiware) .

Yamazaki분산환경 멀티미디어 응용을 위한 에이전트 기반 적응적

관리 프레임웍 제안계층간QoS MARM , Parameter ma-현상 적응 기법 수행pping, QoS , QoS .

ICEBERG인터넷과 전화망을 통합한 네트웍 환경에서 사용자 이동성 지원 를 네트웍 접속IAP(ICEBERG Access point)점에 위치시켜 데이터와 시그널을 매핑하는 방식

MPA개인마다 를 두어 사용자 이동과 데이터Personal Proxy변환을 수행

Cui유비쿼터스 환경에서 끊김없는 멀티미디어(seamless) 서비스를 위한 사용자 수준 핸드오프 프로토콜을 제안

NetChaser 이동 에이전트 기반 인터넷 서비스 제공

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34343434 유비쿼터스 2

호스트와 네트워크에 적용될 수 있는 애플리케이션을 위해서 시,

스템은 자신이 사용되는 컨덱스트를 인지할 수 있는 모바일 애플

리케이션을 제공해야 한다 사용자 컨텍스트에는 시스템의 위치.

정보 근접한 프린터나 데이터베이스 등과 같은 연관된 위치 정,

보 프로세싱 파워나 입력 장치와 같은 디바이스의 특성 정보, ,

잡음수준과 대역폭과 같은 물리적 환경 정보 사용자의 움직임,

정보 사회적 관계정보 등이 있다, .

컴퓨팅은 이미 여년 전에 제안되었으며Context-aware 10 2),

많은 연구자들이 컨텍스트 정보를 수집하여 변경에 적응하는 시

스템을 연구 개발하여 왔다 실제로 위치 정보를 이용한 것에는.

Shopping Assistant3), CyberGuide4), Teleporting5), People and

Object Pager6), Conference Assistant7) 등이있다 이러한시스.

템들 대부분은 위치정보를 끌어내어 프로세싱하기 위해 기반 네

트워크 운영체제와 상호 작용하여 사용자에게 편안한 포맷으로

보여준다.

위치 기반 서비스와 애플리케이션 개발을 용이하게 하고 개발

사이클을 단축시키기 위해 공통적인 인터페이스를 사용하여 상, 이

한 위치 기술들을 통합한 미들웨어 시스템들로는 Oracle iASWE8),

Nexus9), Alternis10), SignalSoft11), CellPoint12) 등이 있다.

기술의 특성2.

유비쿼터스형 미들웨어의 정형적 모습은 현재 존재하지 않는

다 이는 상기에서 언급한 유비쿼터스 서비스 환경의 다양성에.

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 35353535

의존하기 때문이다 본고에서는 이러한 이유로 유비쿼터스 미들.

웨어가 아닌 유비쿼터스형 미들웨어로 표현을 하고 있다 결과적.

으로 유비쿼터스형 미들웨어를 추구하기위한 기본 요소들은 확장

성 신뢰성 이기종 가용성 견고성 이동성 보안성 그리고 상호, , , , , ,

운용성등 기술의 특징으로 정의한다 향후 다양한 응용 서비스에.

공통적 프레임워크를 기본으로 한 유비쿼터스형 미들웨어의 개발

이 진정한 유비쿼터스의 구축에 지름길이 될 것으로 보인다.

연구개발동향3.

가 해외.

이미 선진각국은 이러한 관련 기술을 다양한 각도에서 연구해

왔다 년대 중반에 제록스의 연구소의 마크 와이저는. 80 PARC

유비쿼터스의 개념을 정립하고 현재의 컴퓨팅 환경의 문제점을

지적했으며 이후 다양한 연구를 진행했다.

미국 선 마이크로 시스템 사는 전자기기들을 서로 연동해 분

산동작하게 하는 시스템인 지니 를 이용해서 네트워크에(JINI)

연결된 모든 정보기기에 서비스를 제공하는 연구 중이다.

마이크로소프트는 지난 년에 복수의 운영체제와 응용 프2000

로그램들이 플랫폼에 관계없이 상호 연동해 모든 장치에 접근할

수 있는 분산 환경 구축전략인 닷넷(.NET)13) 전략을 발표했다.

네트워크에 연결된 무수한 기기를 어디서나 언제라도 네트워크

에 접근해 비지니스까지 수행할 수 있는 환경을 의미하는e IBM

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36363636 유비쿼터스 2

의 퍼베이시브 컴퓨팅 또한 유비쿼터스(pervasive computing)

컴퓨팅 개념에 상당히 근접해 있다.3) 은 기술의 실현을 위해IBM

복잡한 데이터 관리 확정성 있는 컴퓨팅 전송 기술과 알고리즘, ,

등이 통합된 미들웨어 개발에 주력하고 있다.14)

는 년대 중반부터 컴퓨터 사이언스 랩이 주도하는 옥시MIT 90

즌 이란 프로젝트를 통해 개념을(Oxygen) Pervasive Computing

정립했으며 이미 상용화 되어 있는 다양한 제품을 통합하는 방법

으로 유비쿼터스 컴퓨팅의 미래상 제시했다.

독일의 프라운호퍼 연구소의 경우 라는 프로젝트를Roomware

통해 기존의 공간과 사용자가 엠베디드 장치를 통해 효율적으로

통신하는 방법을 연구했으며 산출물의 일부는 이미 상용화되어서

판매되고 있다.

일본 동경대학의 사카무라 켄 교수의 주도하에 진행된 TRON

프로젝트는 초기 가전에 장착되는 저기능의 마이크로프로세서용

엠베디드 운영체계로 시작되어서 현재 일본출시 가전의 약 60%

를 상회하는 제품에 채택되었으며 이러한 통합 플랫폼을 바탕으

로 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념으로 진화하고 있다.

프랑스의 에서 주관하는 컨소시엄이 년INRIA ObjectWeb 1999

에시작되어지금도여전히WWW, Enterprise Java Bean Server,

응용 서버에서 효율적으로 통합될 수J2EE CORBA-compliant

있는 오픈소스 분산객체용 미들웨어에 대한 연구가 활발히 진행

되고 있는 상황이다.15)

표 는 유비쿼터스 미들웨어의 핵심기술에 대한 주요 프로< 3>

젝터와 이를 수행하는 업체의 동향이다.

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 37373737

나 국내.

국내에선 유비쿼터스 지향 응용서비스의 부재로 기업체에서의

개발보단 연구소나 학교에서 다양한 시도가 이루어지고 있다 또.

한 한국의 경우 기술을 인식하고 개발의 필요성을 인지한지 얼,

마 되지 않았지만 에서 이미 상용화되어 있는 다양한, MIT Lab

제품을 요소로 하는 개념의COTS(Commercial Off the Shelf)

접근방식의 개발과 이미 구축되어 있는 유 무선 인터넷 인프라,

를 활용할 경우 상용화에 상당한 우위를 차지할 수 있는 계기가

될 것이다.

- 재유비쿼터스 컴퓨팅 사업단( ) :유비쿼터스 전반적 원천기술

개발을 목표로 하고 있다 유비쿼터스 서비스의 하부 센서노.

드로부터 상위 서버 그리고 외부 망까지의 한 유비쿼Global

터스에 사용될 다양한 미들웨어들이 개발되어지고 있다 특.

히 유비쿼터스 환경의 분산 지향형 미들웨어와, context

미들웨어에 지식기반의 멀티 모달 내용들이 연구되어aware

지고 있다.

-정통부:컨트롤 미들웨어 의(HAVi, Jini, UPnP, Lonworks)

단순 기능을 제공하는 기존 미들웨어의 한계를 극복하여 유

무선 통합 네트워크에 연결된 다양한 기기들의 상호 운용성

을 보장하고 이들 기기를 동적으로 연동하여 다양한 유비쿼

터스 서비스에 적합한 미들웨어가 개발되어 지고 있다

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표 주요 각국의 유비쿼터스 지향형 미들웨어 개발 현황< 3>

핵심기술 기술 내용 국가 및 프로젝트명

Locationdetection

- 기술Battery operated small badge- 를 통한Infrared signal unique code송신 기법-네트워크 를 통한 정보 수집 및sensor

기술location server- 기술Smart Badge + 기술Room agent- Probabilistic indoor location system

사의AT&T Ultrasonicon Active Office,ORL's sensors,Active BadgeTM ,Locust swarm, SmartBadge, ParcTab

Managementof locationinformation

-센서 네트워크에 의해 수집되는 다수사용자의 위치 정보 처리-대용량 데이터에 대하여 중앙집중형

컴퓨팅(centeralized)-네트워크 에이전트들에 대한 분산처리메커니즘- 를CKB (Context Knowledge Base)사용한 기술agent

Sensor fusion,Dynamic environmentserver, Location IDsand Namings,Smartnet

Smart Spaces

-능동형 센서망 구축 기술-사용자 감지 인식 및 추적 시스템,-얼굴인식 및 인증-실시간 표정 분석 및 분석 기술A/V

사의SiemenGestureComputer,

의MIT Media LabSmart Room,

대학의California의Bayesian, hp의Cooltown, NIST

Smart space

ContextAwareness

-사용자의 동작형태를 판단하는 기술-접속 가능한 망의 상태 인지 기술-재구성 가능한 객체기반의

기술Context-aware Middleware-환경인식 지능적 판단 기술- 제어 기술Privacy-환경인식 자동화 기술

MIT - OxygenProjectCMU - Aura Project

ServiceDiscovery

-동일망 이종망 디바이스 탐색 기술/-자동 서비스 탐색 기술-공유기능 원격 호출 기능

관련 기술 규격 :JINI, UPnP, BluetoothSDP, ServiceLocation Protocol,Salutation

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 39393939

기술특성분석.Ⅲ

요소기술분석1.

Location detection :

상황인식기술의 하나로 사용자 혹은 컴퓨팅 기기의 위치기반으

로 유비쿼터스 지향 서비스의 미들웨어 요소기술이다. Smart

혹은 기술과 네트워크 를 통한 정보Badge Room agent sensor

수집 및 기술을근간으로 송신기법location server unique code

을 활용한다.

Management of location information :

를 사용한 기술로 네CKB (Context Knowledge Base) agent

트워크 에이전트들에 대한 분산처리 메커니즘을 이용하며 특히

하부의 센서 네트워크에 의해 수집되는 다수 사용자의 위치 정보

처리에 적합한 미들웨어 기술이다 다만 대용량 데이터에 대하여. ,

중앙 집중형 컴퓨팅방식도 도입된다(centeralized) .

Context Awareness :

접속 가능한 망의 상태 인지 사용자의 동작형태를 인지 그리, ,

고 환경인식에 대해 지능적 판단하는 기술로 서비스 상황에 따라

재구성 가능한 객체기반의 미들웨어 기술Context-aware

Service Discovery :

동일망 이종망 디바이스 탐색 및 자동 서비스 탐색 기술로,

영역의 공유기능을 이용 원격 호출 하여 로컬에서 활용Global

할 수 있는 미들웨어 기술

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40404040 유비쿼터스 2

비교분석2.

기존 엔터프라이즈용 미들웨어와 유비쿼터스형 미들웨어의 가

장 큰 특징들은 등을 대표적으로 들 수Context, QoS, Mobility

있다 아래 표 은 대표적으로 연구되어지고 있는 유비쿼터스. < 4>

형 미들웨어에 위의 세 가지 요소를 근간으로 비교한 표이다 향.

후 유비쿼터스형 서비스에 적합한 미들웨어의 선택과 신규 개발

시에 본 비교분석 표의 활용이 용이하게 쓰일 것임.

현재까지 개발되어진 유비쿼터스 지향형 미들웨어들의 보편적

특징은 기반의 유연성 위치나 주변상황온도 조도Component , , ( , ,

습도 그리고 컴퓨팅 자원등을 기반으로 하는 상황인지 그리고), ,

표 유비쿼터스 서비스 지향형 미들웨어 비교 분석< 4>

대표적Middleware

기반기술 목표응용 처리Context 관리QoS 이동성지원

RCSM CORBAAd-hoc통신응용

다양한컨텍스트처리

없음 없음

AuraTask이동기술

비실시간응용

시스템자원QoS

AdaptationPersonal

이용Proxy

Klara 기술AgentSensitive응용

사용자위치정보

단계2프레림워크

Agent이용

Mobiware CORBA멀티미디어응용

없음QoS

과NegotiationAdaptation

제어QoS헨드오프

Palol SOMA 범용 없음QoS

AdaptationAgent이용

Gaia기반CORBA

Component기술

범용:응용프레임워크제공

다양한컨텍스트 처리:

파일Context없음 없음

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 41414141

모빌리티를 지원하기 위한 헨드오프와 네트워크등에 제Ad-hoc

한되어 있는 모습을 볼 수 있다.

기술경쟁력분석3.

전통적 방식의 미들웨어는 일반적으로 엔터프라이즈 서비스위

주로 대형 컴퓨팅 업체들의 독점적 영역으로 국내 개발은 전무한

상태이며 국내의 제품은 거의 경쟁력을 갖추지 못하였다 그러나.

유비쿼터스형 미들웨어는 어떠한 표준도 없을 뿐아니라 서비스에

의존적이기 때문에 다양하게 개발되어 질 것으로 보인다 이러한.

특성상 국내의 소프트웨어 수준으로 볼 때 기술적 우위에 설 수

있는 경쟁력이 있는 부분이다 현재는 국내 학교나 연구소 위주.

의 개발이 초보적으로 이루어지고 있으나 유비쿼터스 관련 사업,

화가 활발히 진행되고 있는 국내 여건을 고려한다면 다양한 서,

비스기반의 미들웨어가 도출될 것으로 보임.

파급효과4.

가 사회적 산업적 효과. ·

유비쿼터스 지향형 미들웨어기술은 서비스에 따른 다양한•

들의 동적인 변화를 가져올 것이다 향후 유비Components .

쿼터스 시대에 하드웨어 기술은 칩셋을 제외하고 경쟁력에서

우위에 설 수 없다 핵심은 소프트웨어 기술로 차별화된 서.

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42424242 유비쿼터스 2

비스의 전계가 경쟁력이 될 전망이다 특히 미들웨어의 역. ,

할은 유비쿼터스 서비스의 전체라 할 수 있다 이에 유비쿼.

터스 지향의 미들웨어는 적합성 및 신뢰성에 의해 세계적

우위에 설 수 있는 지름길이라 할 수 있다.

유비쿼터스 지향 고부가 핵심 기술의 개발로 정보통신(IT)•

바이오 나노 환경 분야 기술들의 융합화가(BT) (NT) (ET)

유도될 수 있으며 따라서 국가 기간산업의 첨단화고도화

로 산업 체질 및 구조 개선 효과가 전망된다.

미래 유비쿼터스 핵심 기술의 선점을 통한 관련 산업체로의•

기술이전을 통해 국내 유망 중소기업 및 벤처 기업들의 기

술 선점 및 우위 확보로 산업 활성화 및 산업경쟁력 확보가

가능하다.

나 경제적 효과.

국내의 확충된 통신망 인프라 활용 및 적용 환경의 특징을•

최대한 활용하여 유비쿼터스 산업의 초기 시장의 선점 가능

하다.

유비쿼터스 산업은 미디어 가전 산업 홈오토메이션 교육, , ,•

국방 의료 통신 물류 환경 건축 재난방제 커머스, , , , , , , ITS, e-

산업에 이르기 까지 다양한 산업이 결합되는 융합 산업으로

산업 영역간 가치가 이동됨으로 기존 산업을 고부가가치 산

업으로 변환이 가능하다.

선진국들도 초기 단계의 산업이며 향후 기술 선점 경쟁이,•

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 43434343

치열한 분야로 사실상 산업 표준화 요구가 높아 신속한 지

적 재산권을 확보할 경우 향후 도래하는 시장의 선두 주자

가 되어 유비쿼터스 시장 지배력을 확보 할 수 있다.

•유무선 정보기기 네트워크 서비스 시장을 포함하는 유비, ,

쿼터스 관련 세계 시장 규모는 년 억불로 예상되2007 4,181

며 본 기술 개발을 통하여 년에는 관련 핵심 기술에 대2007

한 국내 수입 대체가 억불 수출 증대가 억불로 예상70 , 150

된다.

핵심기술 및 장애극복기술5.

아래의 세부 요소기술 근간으로 향후 유비쿼터스 형 미들웨어

의 개발이 이루어져야한다고 본다.

Interoperability

표 의 전통적 형태의 미들웨어는 모두 상호작용을 위해< 1>

서비스를 수행할 서버를 유일하게 식별할 수 있도록 하는 별도의

를 필요로 한다 이것은 전혀 새로운 환경으로naming service .

이동하였을 때 그 환경의 서비스를 유연하게 사용할 수 없도록

하므로 유비쿼터스 컴퓨팅에 적합하지 않다.

Scalability

유비쿼터스 컴퓨팅에 참여하는 컴퓨팅 노드는 현재의 분산 컴

퓨팅 보다 훨씬 더 많다 극도로 분산 화된 경우에도 상호작용이.

원활할 수 있도록 미들웨어가 해야 한다scalable .

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44444444 유비쿼터스 2

Mobility

현재의 미들웨어 시스템은 무선 이동 통신 환경에 정상적인 성

능을 발휘할 수 없다 빈번한 끊김과 좁은 대역폭에서도 안정적.

으로 동작할 수 있는 미들웨어가 필요하다.

Resource Consciousness

유비쿼터스 컴퓨팅에서는 자원의 제약이 심한 내장형 기기들이

많이 사용된다 기기 특성에 따라 자원제약성을 효율적으로 관리.

할 수 있는 미들웨어가 필요하다.

Dynamic Reconfigurability

미들웨어에 대한 재구성은 대부분 관리자에 의해 수동으로 행

하여지고 있다 유비쿼터스 환경에서는 수많은 기기들이 자유롭.

게 시스템 내부로 접속하였다가 다시 나가는 일이 빈번하므로 이

러한 경우 시스템은 동적으로 재구성할 수 있는 능력이 필요하다.

결론 및 전망.Ⅳ

시간과 공간의 제약을 받지 않고 사용자가 서비스를 이용할 수

있는 유비쿼터스 컴퓨팅은 이미 시작되었다 국가적 차원에서의.

이동 통신 기술에 대한 연구와 무선 통신에 필요한 인프라 구축

으로 인해 인터넷에 참여하는 시스템이 와 서버에서 핸드폰PC ,

노트북 등과 같이 다양해지고 그 수도 거대해 지고 있다PDA, .

이와 같은 거대한 광역 네트워크에서의 효율적인 응용 서비스를

위해서는 다양한 상황에 대처할 수 있는 적응성과 확장성이 필수

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유비쿼터스 미들웨어 기술동향 45454545

적이다 이에 분산 파일 시스템 분산 멀티미디어 시스템 분산. , ,

메타 컴퓨팅 시스템에 무선환경의 특성을 반영할 수 있는 미들웨

어 기술이 연구되어야 한다 하지만 서로 다른 방향으로 발전되.

어 이미 다수의 분산객체 미들웨어가 존재한다는 점과 이와 관련

된 기업들 간의 역학관계를 고려해 볼 때 새로운 또 하나의 표

준이 만들고 이것으로 기존의 시스템을 대체하려는 실질적인 표

준으로 만들 것을 기대하는 것은 위험한 시도가 될 것이다 따라.

서 이러한 여러 미들웨어 기술이 공존하는 상황을 받아들이면서

유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 구축하는 것이 보다 현실적인 접근이

될 수 있다 오히려 유비쿼터스 컴퓨팅 환경은 이러한 다양성에.

바탕을 두고 있으며 이러한 이유로 하나의 혁신적인 기술의 문제

가 아니라 점근적으로 발전하는 로 인식하evolving technology

는 것이 더 바람직하기 때문이다.

또한 고속 네트워크의 대역폭을 효과적으로 사용하기 위한 전,

송 기술 및 이기종간 시스템을 통합할 수 있는 분산처리 기술과

함께 무선 인터넷 환경에서의 불안정하고 느린 통신 상태까지도

포용하는 분산처리 및 전송 기술이 필요하다.

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46464646 유비쿼터스 2

참고자료

1. Klara Nahrstedt Dongyan, Dongyan Xu, Duangdao Wi-

chadakul Baochun Li, “QoS-aware Middleware for ubi-

quitous and Heterogeneous Environments” 2001, Depar-

tment of Computer Science Department of Electrical and

Computer Engineering University of Illinois at Urbana-

Champaign.

2. Schilit, B., Adams, N., and Want, R., “Context-Aware

Computing Applications,” In Proc. of the Workshop on

Mobile Computing Systems and Applications(Santa Cruz,

CA,Dec. 1994), pp.85-90, 1994.

3. Asthana, A. and Krzyzanowski, M. C. P., “An indoor

wireless system for personalized shopping assistence,” In

Proceedings of IEEE Workshop on Mobile Computing

Systems and Applications(Santa Cruz, California, Dec.

1994), pp.69-74. IEEE Computer Society Press, 1994.

4. Long, S., Kooper, R., Abowd, G., and Atkenson, C.,

“Rapid prototyping of mobile context-aware applications:

Page 23: 유비쿼터스미들웨어기술동향 - KISTIgift.kisti.re.kr/data/IAC/files/KISTI_200412_KSJ_middleware.pdf · 미국선마이크로시스템사는전자기기들을서로연동해분

유비쿼터스 미들웨어 기술동향 47474747

the Cyberguide case study,” In Proceedings of the Second

Annual International Conference on Mobile Computing

and Networking(White Plains, NY, Nov. 1996), pp.97-107.

ACM Press, 1996.

5. Bennett, F., Richardson, T., and Harter, A., “Teleporting

-making applications mobile,” In Proc. of the IEEE Work-

shop on Mobile Computing Systems and Applications(Santa

Cruz, California, Dec. 1994), pp.82-84. IEEE Computer So-

ciety Press, 1994.

6. Brown, P., “Triggering information by context,” Personal

Technologies 2, 1 (March), 1-9, 1998.

7. Dey, A., Futakawa, M., Salber, D., and Abowd, G., “The

Conference Assistant: Combining Context-Awareness with

Wearable Computing,” In Proc. of the 3rd International

Symposium on wearable Computers(ISWC '99)(San Fransco,

California, Oct. 1999), pp.21-28. IEEE Computer Society

Press, 1999.

8. Oracle Technology Network, “Oracle9i Application Server

Wireless”, http://technet.oracle.com/products/iaswe/content.

html., 2000.

9. Fritsch, D., Klinec, D., and Volz, S., “Positioning and Data

Management Concepts for Location Aware Applications,”

In Proceedings of the 2nd International Symposium on

Telegeoprocessing (Nice-Sophia-Antipolis, France, 2000),

Page 24: 유비쿼터스미들웨어기술동향 - KISTIgift.kisti.re.kr/data/IAC/files/KISTI_200412_KSJ_middleware.pdf · 미국선마이크로시스템사는전자기기들을서로연동해분

48484848 유비쿼터스 2

pp.171-184, 2000.

10. Alternis S.A., “Solutions for Location Data Mediation,”

http://www.alternis.fr/, 2000.

11. SignalSoft. “Wireless Location services,” http://www.signal

softcorp.com/, 2000.

12. CellPoint, Inc., “The CellPoint System,” http://www.cellpt.

com/ thetechnology2.htm, 2000.

13. Microsoft, “The .NET Common Language Runtime”, http://

msdn.microsoft.com/net/

14. W. S. Ark and T. Selker, “A Look at Human Interac-

tion with Pervasive Computers", IBM Systems Journal,

Vol. 38, No.4,1999, http://wwwstage.watson.ibm.com/journal/

sj/384/toctxt.html

15. The ObjectWeb Consortium, http://www.objectweb.com

16. Pope, A., “The Corba Reference Guide: Understanding the

Common Object Request Broker Architecture,” Addison

-Wesley, 1998.

17. Stephen D. Drake Western Europe Mobi le Middleware

Compe titive Analysis, 2003 IDC

18. Stephen D. Drake Worldwide Mobile Middleware Com-

petitive Analysis, Forecast for 2003 2007 IDC~

19. Kathleen Milsted “Middleware Paradigms for Ubiquitous

Computing” France Télécom R&D