RTOS의 정의RTOS는 Real Time Operating System(실시간 운영체제)의 약자로, 일단 그 사전적인 의미는 다음과 같다.디스크를 이용한 다중 프로그래밍 운영 체계이다. 우선순위가 높은 전위(foreground)에서는 실시간 다중 프로그래밍을 하며, 우선순위가 낮은 후위(background)에서는 일괄 처리를 한다. 디스크로부터의 프로그램 입력과 디스크로의 프로그램 출력은 자동적으로 수행되며 동적인 주기억 장치 할당 방식을 쓴다.Real-time OS의 역사 및 표준화 작업이전의 real-time OS는 대개 특정 target application과 architecture platform을 위한 OS kernel이었다. 그래서 매우 많은 real-time OS가 생겼고 각 OS마다 차이가 생겼다. 최근 들어서 이를 표준화 하려는 작업이 진행 중인데 미국의 POSIX와 일본의 TRON이 있다.? POSIX현재 PC에서는 대부분 Microsoft사의 OS(DOS, Windows 95)를 쓰고 있지만 workstation급 이상의 중대형 컴퓨터에서는 OS로서 대부분 UNIX를 쓰고 있다. UNIX는 AT&T의 Bell 연구소에서 근무하던 Ken Thompson, Dennis Ritchie와 몇몇 사람들이 Multics Project를 이어받아 만든 OS(Multics를 비꼬는 말)로서 C로 작성되어 이식성이 매우 높기 때문에 많은 시스템에 적용 되어 왔고 따라서 여러 가지 변종이 나타나게 되었다. 가장 대표적인 시스템은 Berkeley 대학에서 만든 BSD계열과 AT&T의 System V계열이 있다. 이처럼 많은 변종이 나타나면서 UNIX라는 이름을 갖는 OS들 사이에서도 점점 차이점이 나타나게 되었고 따라서 표준화하기 위한 일환으로써 POSIX(Portable Operating System Interface (X로 끝나는 이유는? 대부분의 OS가 X로 끝나니까))란 것이 제정되기에 이르렀다. POSIX의 목표는 응용 프로그램이 source cod야가 있다. 통신 분야에서 많이 사용되었는데 요즘은 디지털 가전시장의 바람에 힘입어 이 분야에 적용이 늘어나고 있다. 앞으로도 이러한 발전이 계속 이루어질 것으로 판단된다.RTOS의 종류?RTOS의 종류는 그 종류만 해도 그 수를 헤아리기 힘들다. 따라서, 데스크탑 시장처럼 특정 OS가 임베디드 OS시장을 점유하는 것이 아니기 때문이다. 이들 RTOS는 선점형 멀티태스킹을 지원하며 POSIX를 지원한다. 각 태스크들은 우선순위를 가지고 있어 높은 우선순위를 가지는 태스크들이 먼저 실행되는 구조를 가지고 있다. 그리고 이들 RTOS는 보통 커널모드와 사용자 모드가 있어 시스템 콜에 의해서 이 모드에 대한 독립성을 보장하고 있다. 또한 통합개발환경과 디버깅 툴을 개발하여 개발자들이 개발을 용이하게 지원하고 있다. 단점이라고 하면 이들 RTOS들이 대부분이 상용 OS들이라 그 라이센스비가 만만치 않은 것이다. 현재의 RTOS들을 열거하면 지금은 WindRiver와 통합된 ISI의 pSOSystem, WindRiver의 VxWorks, 마이크로텍의 VRTX, 마이크로웨어의 OS-9 등의 상용 RTOS와 교육용의 나온 uCOS Real-Time Kernel이 있다.? pSOSystem?ISI에서 1980년대에 개발한 pSOSystem은 우리나라의 여러 업체가 채택해서 사용하고 있는 RTOS로 삼성전자가 pSOS+ 개발에 참여해 라이센스를 갖고 있어 비교적 우리나라에 잘 알려져 있다. 컴파일러 전문 업체(Diab Data)와 디버깅 전문 업체(SDS)를 따로 두고 있기 때문에 이들 분야에 있어 다른 RTOS들 보다 높은 기술력을 가지고 있다. 현재 삼성전자가 개발한 휴대폰의 핵심칩인 Scom3000에 포팅 되었으며, 각종 통신장비와 네트웍장비등에서 사용되고 있다. 이 RTOS는 커널을 중심으로 해서 여러개의 software components들로 구성되어 있다. 이들 software components들은 각각의 독립적인 모듈로 되어 있으며 통합개발환경 툴로 pRISM+Sp, SNiFF+ 등을 들 수 있다.(Version 1.2.1을 기준) 그림 6 pRISM+ editer: 그림 6 pSOSystem에서는 이런 컴파일러나 통합개발환경을 CPU별로 제공한다. 따라서 대상이 되는 CPU에 대해서는 최상의 지원을 할 수 있다는 장점이 있다.? VxWorks?화성 착륙선 패스파인더의 운영체제로 쓰인 WindRiver의 RTOS인 VxWorks는 pSOSystem과 유사한 점이 많다. pSOSystem이 통합개발환경으로 pRISM+를 제공한다면 VxWorks는 토네이도를 제공한다. VxWorks의 커널인 마이크로 커널은 선점형 멀티태스킹이며 총 태스크의 단계는 256이고 스케줄링 방식도 높은 우선순위를 가지는 태스크가 먼저 실행하는 방식을 지원한다. 만일 같은 우선순위를 가진다면 라운드 로빈방식의 스케줄링을 이용하는 것도 pSOSystem과 유사하다. 또 하나 pSOSystem이 여러 개의 Components로 되어 있다고 하면 VxWorks는 200개 가량이 모듈을 지원하는 형식으로 되어 있어 개발자는 이들 필요한 모듈만 사용해서 시스템에 맞는 운영체제를 구성할 수 가 있다. VxWorks는 현대의 RTOS들이 지원하는 거의 모든 서비스를 지원하고 있다. 태스크간의 통신을 위해 세마포어와 메시지 큐, 공유메모리, 소켓, signal 등을 제공하고, 표준 TCP/IP 네트워킹과 ROM이나 로컬 디스크, 네트워크로 부팅이 가능하게 되어있다. 파일시스템은 MS-DOS와 RT-11 파일 시스템을 지원하는 등 여러 가지 서비스를 제공하고 있다.? VxWorks의 전체 구성도?VxWorks의 구조는 크게 하드웨어에 의존하는 BSP와 디바이스 드라이브영역과 하드웨어에 의존하지 않는 커널과 그에 따른 모듈, 그리고 어플리케이션 프로그램으로 나누어진다. 이것은 pSOSystem과 매우 유사한 부분이다.? VxWorks의 통합개발환경 토네이도?토네이도는 교차개발환경을 지원하는 통합개발환경이다. 이 툴의 구성은 크게 3가지로 나누어지는데 VxWork능한 시스템 콜을 가지고 있다. 따라서 VRTX는 태스크가 수행할 준비가 되자마자 스케줄링이 가능하다. VRTX의 통합개발환경 스펙트라 VRTX의 통합개발환경 스펙트라는 총 4개의 모듈로 구성되어 있다. 기본적으로 통합개발환경이 가지는 RTOS와 디버깅툴, 컴파일러를 제공하고, host와 타겟 시스템과의 연결방식도 이더넷, 시리얼, ICE, JTAG, BDM등 여러 가지 방식을 제공한다.? XRAY 디버거?스펙트라에서 주된 디버깅 툴은 XRAY 디버거인데 이 디버거는 시뮬레이션 기능, 모니터링 기능 등이 있다. 특히 툴이 GUI로 구현되어 빠른 편집, 컴파일, 다운로딩, 디버깅이 가능하다. 소스수준의 디버깅과 타겟 시스템이 없어도 시뮬레이션이 가능하다. 공통적으로 필요한 소스코드는 따로 제공하고 있어 개발의 시간을 단축가능하다.? RTOS가 가져야할 공통점·선점형 멀티태스킹·모듈화·스케줄링 방식이 우선순위에 의한 방식 내지 라운드 로빈방식·통합개발환경 지원그외의 임베디드 OS그외의 임베디드 OS는 RTOS와는 달리 임베디드 시스템이 가지는 실시간적인 요소를 그다지 충족하지 못하는 OS들이다. 하지만, 이들 OS들은 나름대로의 장점을 가지고, 실시간적인 요소가 그다지 필요 없는 임베디드 시스템에 탑제 되어 있다. 대표적인 OS가 WindowsCE, 임베디드 Linux, 임베디드 Java/퍼스널Java 일 것이다.? WindowsCE?PC계열의 시장을 제패한 윈도우즈는 다시 모빌 시장에 뛰어 들었다. 즉 기존의 윈도우즈 인터페이스에 모빌네트웍 기능을 강화하여, 가전제품, PDA, 자동차 세탑박스 등에 탑재될 임베디드 OS를 만드는 일이었다. 버전 1.0에서 2.0 , 2.01, 2.11, 2.12 (현재 3.0Beta)에 이르기 까지 커널은 여러 차례 버전 업 되었지만, 여전히 윈도우즈의 모양을 하고 있다. 하지만, 이런 요구를 맞추다보니 하드웨어의 사양이 매우 높아서, 가격 경쟁력에서 다른 모빌 제품에 밀리고 있는 실정이다. 네트웍기능을 보면, 적외선 통신, 데ions은 mips기반의 R2000/3000/4000에 리눅스를 포팅되었고, 모토롤라에서는 콜드파이어에 uclinux를 포팅하여 네트웍장비를 개발하였다. http://www.arm.uk.linux.org/에 가보면 ARM core를 CPU로 쓰는 시스템에 linux를 포팅하여 만든 제품들이 있다. 주로 StrongARM 시스템에 포팅한 사례가 많다. Empeg라고 mp3 플레이어도 있으며, Itsy라는 Compag에서 만든 PDA역시 StrongARM에 다가 리눅스를 포팅하여 만든 제품이다. 그중에 눈에 띄는 제품이 있는데 그것은 지메이트에서 만든 PDA인 YOPY이다. YOPY역시 StrongARM 시스템에 리눅스를 포팅하였으며, MP3 및 MPEG player, 웹브라우저, 이메일 기능 등이 있다. GUI의 기능을 부가하기 위해 덩치가 큰 Xwindow 대신 W-window을 사용하였다. 그림 11 Gmate의 Yopy : 그림 11 임베디드 OS분야에서 임베디드 리눅스의 비중은 점점 커져가고 있다. 기존의 임베디드 OS와 비교를 해보았으때 상용 OS보다는 임베디드 시스템이 가지는 실시간적인 요소를 충족시키지 못하는 것은 사실이다. 또한 WindowsCE보다는 개발환경이 좋은 편도 아니다. 그리고 본래 PC기반으로 만들어 졌기 때문에 메모리가 열악한 임베디드용으로 쓰기에는 커널이 너무 크다. 이런 불리한 점을 가진 임베디드 리눅스가 그 비중이 커지고 사람들이 많이 다루는 이루는 오픈 소스에 라이센스비가 없다는 것이 임베디드 리눅스가 가지는 큰 장점이라 하겠다. 그렇지만 분명 Real-Time 기능이 떨어지기 때문에 Hard-Real Time System에서는 쓰기 힘들고, 커널의 크기를 줄여서 PDA 같은 임베디드 시스템에만 가능할지 모른다. 여기 임베디드 리눅스에 실시간 제어의 요소를 가미한 것이 있으니 그것이 RT-Linux이다.? RT-Linux기존의 리눅스는 Time-slice에 의한 스케줄링 방식을 가지고 있다. 따라서 지금 수행하고 있는 프로세서이다.
UWB 란?Ultra-Wideband(UWB) 무선기술은 무선반송파를 사용하지 않고 기저대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하여 통신이나 레이더 등에 응용되고 있는 새로운 무선 기술이다. 특히 이 기술은 수 나노 혹은 수 피코 초의 매우 좁은 펄스를 사용함으로써 기존의 무선 시스템의 잡음과 같은 매우 낮은 스펙트럼 전력으로 기존의 이동통신, 방송, 위성 등의 기존 통신 시스템과 상호 간섭 영향 없이 주파수를 공유하여 사용할 수 있으므로 주파수의 제약 없이 사용 가능한 시스템으로 새롭게 대두되고 있다.UWB 무선 기술은1970년대부터 주로 미국에서 군사적인 목적으로 처음 개발되었으나 1994년 이후 UWB 기술에 대한 많은 부분이 군사보안에서 해제 됨으로써 Time Domain Corp., Multispectral Solution Inc., Xtreme Spectrum, Aether Wire & Location Inc., Pulse-Link Inc. 등 미국내 여러 업체들에서 이 기술의 상업화를 위한 개발에 박차를 가하고 있으며, 지난 2월 14일에는 미국 연방통신위원회(FCC)가 제한적이지만 UWB무선 기술에 대하여 상업적 이용을 허용함으로써 새로운 차세대 무선 기술로 급부상하고 있다.Ranging 및 tracking과 같은 radar 분야와 hand-held radio와 같은 간단한 무선통신기기 등에 응용되던 UWB 무선 기술은 최근 주파수 대역이 광대역이면서도 고속 데이터 전송이 가능한 UWB 특성을 이용하여 UWB 기술을 초고속 무선 인터페이스를 사용하는WLAN 이나 WPAN과 같은 근거리 광대역 통신에 응용되고 있다. 현재 IEEE802.15 Working Group에서는 WPAN의 한 가지 방식으로 표준화하는 작업이 활발히 진행 중에 있다.1. UWB 무선기술의 역사UWB라는 용어는 이 기술의 스펙트럼 특성에서 인용되었으며 기본적인 원리는 임펄스라고 불리우는 짧은 펄스를 발생하여 전송한 것을 수신하여 처리하는 것이다. 사람들은 UWBink Inc. 등 다양한 업체에서 이 기술의 상용화를 위해 다양한 개발을 진행 하고 있다. Time Domain Corp.는 UWB 칩셋 개발에 착수하여 이미 1세대 UWB칩셋 PulseOn 100를 개발하고 곧 2세대 UWB 칩셋인 PulseOn 200를 선보일 예정이며, 건물 벽을 투시해서 반대편 쪽을 감시할 수 있는 레이더 개발도 하고 있다. Xtreme Spectrum은 비디오 데이터를 자유롭게 전송시키기 위한 칩셋 및 시스템을 개발중으로 최근 비디오 데이터 전송 시스템에 관한 시연도 가졌었다. 또한 Aether Wire & Location Inc.은 개인 휴대품에 UWB 센서를 부착하여 사람의 몸에서 일정 거리 이상 떨어지면 경고음을 발생하는 장치를 개발하고 있다.2. UWB 신호의 개념기존의 협대역 시스템 및 3G셀룰러 기술로 설명되는 광대역 시스템과 구분하기 위해 중심 주파수의 25% 이상의 점유 대역폭을 차지하는 시스템 혹은 1.5GHz 이상의 점유 대역폭을 차지하는 무선 전송 기술을 UWB라고 정의하고 있다. (그림 1)과 같이 동일 출력을 갖는 세 가지 시스템을 주파수 스펙트럼 상에서 비교하면 UWB 시스템의 경우 기존의 협대역 시스템이나 광대역 CDMA 시스템에 비해 매우 넓은 주파수 대역에 걸쳐 상대적으로 낮은 스펙트럼 전력 밀도가 존재하므로 기존의 무선 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 주파수를 공유하여 사용할 수 있는 매우 유리한 장점을 가지고 있다. 그러므로 FCC는 UWB 무선 기술이 소출력 제도인 Part 15규정의 비허가 무선 시스템과 같이 사용하기 위하여 현존하는 의도적 방사 규정으로 사용하기 위한 법제화를 진행하고 있다.UWB 시스템은 수 나노 혹은 피코 초의 매우 좁은 펄스를 사용함으로 매우 넓은 주파수 대역에 걸쳐 매우 낮은 스펙트럼 전력 밀도가 존재하고 이는 높은 보안성, 높은 데이터 전송 특성 및 정확한 거리 및 위치 측정이 가능한 높은 해상도를 제공하며 다중경로 영향에 강인한 특성을 보인다. 특히 기존의 무선 시스템 영역의 스펙트럼은 시간 영역의 신호파형의 모양과 밀접한 관계를 가진다. 정현파는 어느 특정주파수에서만 큰 값을 가지지만 임펄스 신호는 비교적 넓은 주파수 대역에서 에너지가 분포하므로 UWB 통신에서는 수 나노 혹은 수 피코 초의 극히 좁은 폭을 갖는 펄스를 반복 사용한다. 이와 같이 UWB 통신에 사용되는 신호파형은 여러 가지가 있지만 여기에서는 (그림 6)의 왼쪽과 같이 0.5ns 주기의 가우시안 모노펄스(Gaussian Monopulse) 신호를 생각해 보자. 이 신호의 중심 주파수는 모노펄스 주파수의 역수이며 대역폭은 중심주파수의 116%로 (그림 6)의 오른쪽과 같이 중심 주파수 2GHz의 약 2 GHz의 매우 넓은 3dB대역폭에서 에너지가 존재하는 것을 볼 수 있다.(그림 6)과 같은 펄스를 이용하여 통신을 하기 위해서는 일정한 시간 주기의 펄스를 내보내야 한다. 펄스가 하나만 있을 때에는 매우 낮은 스펙트럼 전력밀도가 광대역 잡음처럼 매우 넓은 대역에 걸쳐 나타났으나, (그림 7)의 왼쪽과 같이 일정한 시간 주기를 가지는 펄스열의 신호는 규칙적인 펄스 주기성 때문에 (그림 7)의 오른쪽과 같이 스펙트럼 상에 에너지 스파크 현상(comb line)이 나타나게 된다. 주파수 영역에서 이러한 현상이 나타나게 되면 다른 통신에서 사용하는 협대역 신호에 간섭을 줄 수 있기 때문에 이 comb line을 제거시키거나 완화시켜야 된다. 그러므로 펄스열의 규칙성을 없애기 위해서 펄스와 펄스의 시간 간격을 변화시켜야 되며 이를 위해 데이터 변조와 채널화를 수행한다.펄스를 이용해 정보(0 또는 1)를 보내기 위해서는 기본 펄스에 변조를 시켜야 한다. 변조방법에는 On-Off Keying(OFK), 펄스 진폭 변조(PAM), 펄스 위치 변조(PPM) 등의 여러 가지 방법을 사용하고 있다. (그림 8)의 왼쪽은 PPM방식으로 0또는 1에 따라 기본 펄스의 위치를 변화시키는 것이다. 즉 기준 시간 보다 다소 일찍 도착한 신호는 “0”, 다소 늦게 도착한 신호는 “1”로 용되고 있거나 향후 도입이 예상되는 기술들은 크게 무선 LAN, Home RF, 무선 IEEE 1394, Bluetooth 등이 있다. 아래 표는 무선 통신방식의 비교를 나타내었으며, 그림4에는 근거리 무선 규격간의 Spatial capacity 비교를 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 UWB는 다른 근거리 무선통신에 비하여 매우 높은 공간효율을 제공함을 알 수 있다.근거리 무선통신방식 비교특성BluetoothHomeRFW-LANUWB동작주파수2.4-2.48GHz2.4-2.48GHz2.4-2.4835GHz650M-5GHzAccess 방식FHSS1600hops/sFHSS50hops/sHybrid of TDMADSSS/FHSSCSMA/CAPPM, Time hopping전송속도1 Mbps1,2 Mbps1,2,11,24/54 Mbps1-100 Mbps전송거리10m100m100m20m출력1mW100mW100mW0.2-2mW[근거리 무선통신간의 Spatial capacity 비교 ]6. 기존 통신망과의 간섭 영향 제한FCC는 UWB 전송 시스템에 대한 규제방안으로 EMC 해석을 기반으로 하는 Part 15의 Rules를 제안하였다. 측정 방식은 UWB 전송 시스템에 대한 NPRM (Notice of Proposed Marking)을 제안하여 명시하고 있다. UWB에 대한 방사 한계치에 대한 제한을 규정하기 위해서 제안된 EMC 분석은 UWB의 허용된 EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power)를 결정하는데 초점이 맞추어져 있으며, 허용된 EIRP 레벨을 정하기 위해서는 측정 기준 대역폭과 스펙트럼 분석기 감지 함수를 정하여야 한다. FCC NPRM 과 NTIA는 다음과 같은 EMC 분석을 적용하였다.1) 스펙트럼 분석기의 평균전력에 대해서는 RMS (Root-Mean- square) 감지 방식을 기반으로 한다.2) EIRP 제한 값을 정하는 데에 필요한 측정 기준 대역폭은 FCC 15.209의 방사출력 기준을 기반으로 하고 있으며, 1GMHz 기준 대역폭을 넘지 않음을 명기하였다.FCC는 아래 표처럼 주파수 사용자에게 방사 특성 제한을 일반적인 요구 사항으로 정하고 있다.FCC 15.209의 방사 출력 기준주파수전파세기(uV/m)측정거리(m)ReferenceMeasurementBandwidth(kHz)EIRP(dBm)0.009~0.0152400/F(kHz)3000.311.8 -20log10F(kHz)0.015~0.492400/F(kHz)3001011.8 -20log10F(kHz)0.49~1.70524000/F(kHz)301012.3 -20log10F(kHz)1.705~30.0303010-45.7dBm30~881003100-55.388~2161503100-51.7216~9602003100-49.2960~10005003100-41.3Above 100050031000-41.3a) 1000MHz 미만과 9~90kHz, 110~490kHz : quasi-peak detector 적용하여 측정b) a)의 이외의 대역은 average logarithmic detector 적용하여 측정c) Field Strength emission limits은 다음 식을 사용하여 EIRP로 변환EIRP(dBm) = E0(dBuV/m) + 20log10D(m) - 104.8d) 54~72MHz, 76~88MHz, 470~806MHz 대역의 경계 방어 시스템과 생의학조정 시스템은제외되었다.일반적으로 3미터 측정 거리에서 -41.3 dBm/MHz 이하여야 함을 알 수 있다. 또한 FCC는 잠재적 방사 신호에 대한 제한 값을 UWB 시스템에 적용해야 한다고 언급하였으며, 이를 근거로 Part 15를 정하였으며 일반적인 방사 한계치로서 적당하다고 하였다. 그러나 FCC의 첨두 출력 제한에 대해서는 1GHz 이상의 사용 주파수에 간섭을 일으키는 UWB 장비의 첨두전력 제한의 잠재성은 감소시키는 것이 필요하지만 아직 까지는 FCC도 첨두전력의 제한을 두는 UWB 측정방법을 채택한 것은 없다. 이러한 FCC의 방사출력의 제한은 최대 발진기
1 유비퀴터스 컴퓨팅이란?1.1 유비쿼터스의 유래유비쿼터스라는 단어는 1988년 제록스사에 근무하던 마크와이저가 “유비쿼터스 컴퓨팅”이라는 개념으로 처음 제시하였다. 먼저 마크와이저의 약력을 간단히 살펴보면, 1952년 7월 시카고에서 출생하였고, 21살에 회사를 설립하여 운영한 경험이 있다. 이후 미시간대학 Computer and Communication Sciences분야에서 석사와 박사학위를 받았다. 36세가 되던 1987년에 제록스사에 연구원으로 참여하게 되었고, 1988년에 유비쿼터스 개념을 제안하였다. 이후 여러 논문을 통하여 유비쿼터스 개념을 정립하였으나 안타깝게도 1999년 4월 위암으로 세상을 떠났다.제록스사 근무시절 마크와이저가 유비쿼터스 컴퓨팅을 제시하게 된 상황을 구성해보면 다음과 같을 것이다.“미국 제록스사의 팰러앨토연구센터(PARC:Palo Alto Research Center)에서 연구원으로 일하던 마크 와이저라는 사람이 있었다. 그는 오랜 시간동안 다가올 미래의 전자문명의 화두가 무엇일까에 대해 고민했다. ‘분명 지난 30여년 동안 설계되고 문명을 지배해온 컴퓨터 시스템과는 근본적으로 다르지 않겠는가’ ‘아침에 현관에서 신문을 집어들거나 출근시 구두주걱으로 구두를 신을 때의 느낌처럼 사람과 사물간에 인터페이스가 어떤 거부감도 없이 자연스럽게 연결될 수 있게 하는 기술이 필요하지 않을까’ ‘그렇게 되려면 인간과 컴퓨터 그리고 네트워크가 서로 조화돼 나타날 지극히 인간화된 기술(calm technology)이어야 하지 않을까’ 등 수많은 추론과 질문을 던져보았다. 그러다 이것이 점점 구체화되기 시작하면서 지난 88년에 비로소 본격적인 연구과제로 추진된다. 그 연구과제의 주제가 바로 ‘유비쿼터스 컴퓨팅’이었다.”그런데 소프트웨어 엔지니어였던 마크 와이저가 어떻게 “유비쿼터스”라는 단어를 사용하게 되었을까 하는 궁금한 생각이 든다. 다소 어려워 보이는 단어를 새로운 컴퓨터 개념을 표현하는 용어로 선택한 것이 철학적 취향에 기인한 것인지, 함은 인터넷에 연결되지 않은 음료수자판기, 버스요금지급기 등의 머신으로 블루투스나 적외선통신 등의 근거리무선통신 토폴로지에 의하여 형성되는 네트워킹 영역(스마트스페이스)이다. 셋째 특징이 인터넷과 비인터넷의 통합을 예고하고 있다. 인터넷과 비인터넷이 하나가 됨으로 하여 모든 전자 장치와 전자적 사물이 연결됨을 예고하고 있다. 이때가 되면 일반 소비제품과 같이 사용후 버리는 IP도 필요하게 된다. 이러한 세 가지 특징에 따라 기존 IT기술의 통합 및 융합을 기반으로 인간화 인터페이스에 대한 서비스가 나타 날 것이다. 이어 비인터넷에 대한 인프라와 전자적 사물이 일반화될 것이다. 그리고 IPv6를 지나 고정용 IP와 소비용 IP를 지원하는 IP 체계가 나타나면서 전자적 사물이 일반화되는 동시에 백엔드의 인터넷과 프론트엔드의 비인터넷이 하나되면서 편재하는 컴퓨팅은 제 모습을 갖추게 될 것이다. 즉, 유비퀴터스 컴퓨팅의 서브키워드는 지능적 자동 인터페이스를 제공하는 캄 테크놀러지, 일터 혹은 일상생활 공간인 임보디드 컴퓨팅 인프라, 비인터넷인 근거리무선통신 토폴로지, 근거리무선통신 인터페이스 기반의 전자적 사물, 고정 및 소비 IP 체계 등일 것이다.오늘날 유비퀴터스 컴퓨팅의 인간화 인터페이스와 리얼 컴퓨팅의 특성은 데스크톱 중심의 컴퓨팅을 사람이 생활하거나 일하는 장소에서 활용하게 하는 새로운 기술 개발을 유도하고 있으며, 협의의 유비퀴터스 컴퓨팅의 의미로 통용되고 있다(이하 유비퀴터스 컴퓨팅이란 협의의 유비퀴터스 컴퓨팅을 의미함).1.3 데스크톱 컴퓨터업무 중심인 현재의 데스크톱 컴퓨팅을 (그림 1)의 A가 표시하고 있다. 데스크톱 컴퓨터는 키보드, 마우스와 같은 포인팅 장치 그리고 디스플레이와 같은 표시 장치를 가지고 있다. 이러한 장치는 버스 구조로 연결되어 있으며, 빠른 속도, 안정적 데이터 전달, 반복 가능한 유연한 처리, 단일화된 접근 권한 등의 많은 안전성을 제공한다. 한편, 네트워크를 통하여 데스크톱 컴퓨터에 연결된 또 다른 장치를 사용할 수는 있지만, 마이크, 디스플레이 등의 개별 사용자 인터페이스 장치들의 동적 재구성((그림 1)의 F와 H). 즉, 유비퀴터스 환경의 컴퓨터는 네트워크상 연결 혹은 근거리 무선통신 토폴로지 내에 존재하는 다양한 장치들의 가상 결합 그룹이다. 보통, 각각의 장치들은 소프트웨어적 장치인 프록시 소프트웨어를 가진다.- 위치감지 컴퓨팅(Location-Sensitive Computing): 예를 들어 걸어 다니는 관람자가 전시물을 관람하는 경우, 위치감지에 의하여 관람자와 가장 가까운 디스플레이 장치에 전시물에 대한 설명이 자동으로 표시된다((그림 1)의 F 참조). 이때 카메라에 의한 시각적 감시나 배지와 같은 태그를 이용하는 등의 사람 위치 파악 센서가 필요하다.- 증강현실(Augmented Reality): 위치감지 정보와 입는 컴퓨터가 결합될 때, 컴퓨터를 입고 있는 사람과 관련된 정보가 헬멧형 디스플레이(head-mounted display)상에 표시된다. 이는 단지 컴퓨터상에 생성되는 정보인 가상현실(virtual reality)과는 반대되는 것으로 증강현실이라고 부른다.- 객체감지 사용자 인터페이스와 필콘(Object-Sensitive User Interfaces and Phicons): 임의 웹 페이지와 관련된 물리적 객체(전자적 사물), 즉 사람이 해당 웹 페이지와 관련된 객체에 사용자 이동 컴퓨터를 가져가면 사람은 해당 웹 페이지의 정보를 볼 수 있다. 여기서 필콘(Phicon)의 의미는 ‘physical icon’의 축약어이며, 필콘은 관련없는 사람에게는 무의미하다((그림 1)의 K).1.5 이동 컴퓨팅(그림 1)의 A에서 의자에 앉아 있는 사용자를 자유롭게 하기 위한 하나의 방법은 컴퓨터 크기를 작게 줄이는 것이다. 시스템이 기존의 버스 구조로 여러 가지 장치를 연결하더라도 컴퓨터의 크기를 축소하면, 사용자는 축소된 컴퓨터를 입거나 가지고 여기 저기로 이동할 수 있게 되어 이동 컴퓨팅을 제공하게 된다.한편 이동 컴퓨팅은 다음과 같은 다양한 관점이 있다.- g)은 유비퀴터스 컴퓨팅에 있어 아주 중요한 의미를 가진다. 하지만 센서와 상황 모델로부터 생성되는 의미있는 정보와 무의미한 정보가 구별되지 않은 상태에서 자동 지원시스템이 폭주하게 되면 시스템의 정상적 대응은 무리하다. 어떻게 하면 무의미한 정보로부터의 혼란을 방지할 수 있는 시스템을 구현할 수 있을까?- 확장성(Extensibility): 유비퀴터스 컴퓨팅 시스템은 여러 장소에 분산된 하드웨어와 소프트웨어로 만들어 질 것이다. 이때, 어떻게 하면 상위의 응용 수준에서부터 하위의 통신 수준들까지 함께 동작할 수 있게 할 수 있을까?- 보안(Security): 모든 네트워크화된 장치나 시스템이 서로 연결된다면, 인증되지 않은 소프트웨어나 하드웨어의 공격을 어떻게 막고 제한할 수 있을까?위와 같은 이슈들은 개별로 연구하여 해결할 수 있는 범위를 명확하게 넘어선 것들이다. 위의 이슈들이 내포하고 있는 어려움을 해소하고 유비퀴터스 컴퓨팅을 실현하기 위해서는 관련 분야의 합의와 환경 조성이 요구된다.1.8 유비쿼터스 컴퓨팅과 유비쿼터스 네트워크의 차이점유비쿼터스 컴퓨팅유비쿼터스 네트워크개념유비쿼터스 컴퓨팅이라 함은 벽이나 손목에 차고 있는 장치, 또는 주변에 놓여있는 각종 컴퓨터 장치들을 이용하여 컴퓨터에 액세스가 가능한 것이라 할 수 있습니다. 즉, 단어 뜻 그대로 언제 어디에나 존재하는 컴퓨터를 이용할 수 있음을 말합니다.“유비쿼터스 네트워크” 개념은 일본 노무라 연구소의 무라카미 이사장이 개념을 제안하였습니다. 그는 1988년 마크와이저가 유비쿼터스 컴퓨팅을 내놓을 당시엔 지금처럼 인터넷이란 강력한 네트워크가 없었다는데 주목하였고 컴퓨팅 능력을 중시하는 유비쿼터스보다는 네트워크로서의 유비쿼터스가 중요하다는 것을 강조하였습니다.특징 (1)“네트워크에 접속되어야 한다”무선을 통하여 모든 기기들이 연결이 되어 어느 곳에서나 정보를 얻을 수 있어야 합니다. 어디에나 컴퓨터가 있기 때문에 컴퓨터를 가지고 다닐 필요가 없습니다. 하지만 이러한 개념에 반하여 일본에서 제안하 핵심요소다.일반적으로는 유비쿼터스 컴퓨팅은 유·무선 네트워크 접속기능을 갖춘 컴퓨터 뿐 아니라 네트워크와의 교신 능력을 가진 초소형 칩을 TV 냉장고 전자레인지 등 가전기기, 자동차 진열대 등 모든 기기·사물에 내장해 각종 정보를 손쉽게 송·수신하여 생활을 보다 편리하게 해주는 것을 의미한다.초기 음성통화 기능만을 가졌던 휴대전화 또한 최근 기술 발달로 무선인터넷접속, e-메일, 데이터 전송 컴퓨팅 기능을 갖추면서 유비쿼터스 환경의 핵심기기로 자리 잡고 있다. 개인정보관리(PIM) 도구로 주로 사용되던 개인휴대단말기(PDA)도 최근 통신기능을 갖추면서 유비쿼터스 중심기기로 꼽히고 있다.전문가들은 유비퀴터스 컴퓨팅 환경구축을 위한 기반 기술로 무선랜, 이더넷, 블루투스 등 유무선 네트워크 접속기술 각종 기기에 내장되는 컴퓨터 칩 등의 소형화 기술 하나의 콘텐츠를 다양한 기기에서 출력할 수 있도록 하는 트랜스코딩 기술 안전한 데이터 전송, 수신을 위한 보안·암호화 기술 등을 꼽고 있다.국내에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 중요성이 인식되어, 일부 대기업과 학교, 정부와 국책연구소 중심으로 관련 기초기술을 연구하고 있다. 특히, 차세대 소프트웨어 기술인 네트워크 기반 임베디드 기술이 차세대 IT 분야의 핵심이라고 인식하고 이에 대한 개발을 계획하고 있으며 2001년부터 국책연구소와 대기업을 중심으로 유비쿼터스 컴퓨팅을 가장 빠르게 구현할 수 있는 정보가전과 포스트 피씨 분야의 핵심기술 개발에 박차를 가하고 있다2002년 말 각종 행정업무·민원서비스 등을 온라인으로 처리할 수 있는 전자정부반을 구축하고, 2003년 4월 정보통신부와 KT, SK텔레콤, 삼성전자, 한국전자통신연구원등 국내외 주요기업과 연구소가 참가하는 'U-코리아 포럼'을 창립했다. 장기적으로 볼 때 이동단말기기의 확산에 따라 무선 네트워크 솔루션이 부각됨에 따라 네트워크에서의 적용도 확대될 것으로 보이나 유선 및 무선을 통합한 플랫폼에 대한 기술의 외국의존도가 아직도 높다.3.해외기술동향유비쿼터스 컴
?"로봇(Robot)" 이란?로봇은 흔히 WWW Robot = Wanderers = Spiders 라고들 한다. 이것이 스스로 웹(Web문서)을 탐색해 나가고, 그 탐색해 나가면서 모아놓은 정보를 자체적으로 색인화(Index화; 자료정리) 시키는 동작원리 때문에 로봇(Robot)이라고 한다. "검색엔진의 성능은 로봇을 어떻게 사용하느냐에 따라서 큰 차이를 보일 수 있다."는 말을 할 정도로 검색엔진과 로봇이란 프로그램들을 뗄 수 없는 관계이다. 검색엔진은 기존에 있는 자료들을 검색하는 일만할 뿐 그 자료들을 수집해서 데이터베이스화(모으는 일)하는 것이 바로 로봇이다.① [ 동작원리 ]* 어딘가 로봇이 지나가는 곳에 링크되어 있으면 자동으로 로봇이 그곳으로 들어와 정보를 수집해 나간다.* 제대로 된 링크(Link)가 없다면 로봇이 탐색해야할 곳을 시작점 으로 지정해 두면 그곳에서부터 인덱스(Index; 색인화)의 수집이 이루어 진다.* 홈페이지 중 특히 'What's new?'와 같이 새로운 곳만 모아놓은 곳을 집중 탐색하며, 새 링크가 등장하였으면 자동 방문해서 자 신의 색인 데이타베이스에 집어넣는 방식 등을 취하기도 한다.② [ 단점 ]이렇게 스스로 네트워크(Network)를 돌아다니는 Robot에 주의를 기울이지 않는 경우는 엄청난 네트웍 트래픽이 발생할 수도 있다.③ [ 해결 방안 ]"Robot 배제(exclusion) 표준"을 따르는 로봇은 위와 같은 단점을 해결한다. 알타비스타라는 검색엔진이 보유하고 있는 "스쿠터" 라는 로봇이 이러한 예이다.http://www.translation.co.kr/korean/info/web5a2.html?로봇배재(robot exclusion)로봇배재에는 로봇이 특정 콘텐츠에 접근하는 것을 막아 주는 robots.txt 파일이 포함돼 있다. 사람들은 이 파일을 조작해 자신의 사이트를 찾아오는 로봇에게 어떤 것을 다운로드 받지 말아야 하는지 알려주게 된다.robots.txt에 기술되는 로봇 배재의 포맷은 간단하다. 필드(field)와 값(value)의 쌍으로 기술되며 주석문은 "#"으로 처리한다. 또한 필드 이름은 대소문자를 구별하지 않는다. 필드는 두가지로 나눌 수 있는데 에이전트의 이름을 적는 User-agent 필드와, 방문할지 말아야 할 URI를 기술하는 Disallow 필드로 구분된다. 또한 빈 robots.txt는 모든 로봇을 환영한다는 의미이다.● User-agent 필드 :- 한 레코드당 적어도 한 필드를 기술- 이름은 대소문자 구별 없는 부분문자열 대치- '*'를 사용 가능● Disallow 필드- 로봇이 방문할 수 없는 URI를 명세- 전체 패스 또는 부분 패스 설정 가능- 특별한 값을 지정하지 않으면 모든 URL의 접근이 가능다음의 예로써 로봇 배제에 대한 표준을 살펴 보도록 하자예1. 모든 로봇의 접근을 불가능하게 할 경우# 모든 로봇의 접근을 불가능하게 할 경우User-agent: *Disallow: /예2. "/cyber/map/" 디렉토리와 "/tmp/" 디렉토리의 접근을 불가능 하게 할 경우# robots.txt for http://www.site.com/User-agent: *Disallow: /cyber/map/Disallow: /tmp/예3. User-Agent의 이름이 testbot인 로봇 에이전트를 제외한 모든 로봇 에이전트는 "/cyber/map/"으로 시작하는 페이지의 접근을 불가능 하게 할 경우# robots.txt for http://www.site.com/User-agent: *Disallow: /cyber/map/User-agent: testbotDisallow:위의 방법과 같이 robots.txt의 작성은 쉽고 간단하다. 그러나 많은 사람들이 틀릴 수 있는 부분은 다음과 같은 것이 있다.1. Disallow 필드는 '*'을 지원하지 않는다. 따라서 "Disallow: /tmp/*"은 잘못된 것이며 그 대신에 "Disallow: /tmp"라고 하면 된다.2. Disallow 필드에 두개 이상의 URI를 기술하면 안된다. 즉, /tmp, /test의 접근을 막고자 한다면 각각 "Disallow: /tmp", "Disallow: /test"를 각각 다른 라인에 기술하여야 한다.3. "Disallow: /tmp"는 /tmp.html과 /tmp/index.html의 접근을 불가능하다는 의미이다.4. "Disallow: /tmp/"는 /tmp/index.html은 접근이 불가는 하지만, /tmp.html은 접근이 가능하다는 의미이다.ㆍ로봇배재의 문제점robots.txt 파일이 강제성을 띠지 않는다이 파일이 로봇에 제대로 작용하기 위해서는 처음 로봇 프로그램을 짜는 사람이 로봇에게 robots.txt 파일을 먼저 읽고 허락되지 않은 디렉터리에 접근하지 말라는 명령을 집어 넣어야 한다. 그러나 로봇을 프로그래밍하는 사람이 이런 명령을 고의적으로 삭제하거나, 모르고 빼먹는다면 로봇은 허가되지 않은 페이지들을 모두 다운로드 받게 된다.
공인인증기관(Certification Authority ; CA)은 전자서명법에 따라 거래사실을 공정하게 관리·보증할 수 있는 공신력과 인증시스템을 안전하게 구축·관리할 수 있는 인력, 기술력, 자금력을 갖춘 기관으로 정부의 엄격한 심사를 거쳐 공인인증기관으로 지정됩니다? 전자서명법 제4조의 규정에 의하여 지정된 공인인증기관? 한국정보인증(주) http://www.signgate.com전자서명법 및 동법 시행령, 시행규칙에서 정하는 기술능력, 재정능력, 시설 및 장비, 기타 필요한 사항을 모두 갖춘 국가에서 인정받은 보안인증 기업입니다.? PKI보안의 원천기술 및 CA, RA시스템 구축능력을 보유하고 있습니다.한국정보인증[KICA]은 인터넷뱅킹, 사이버트레이딩, 전자세금계산서, 보안메일, 키로밍 서비스, 전자입찰, 인터넷주주총회, 인터넷투표, 전자세무신고, 시점확인서비스 등을 실시하고 있습니다.? 한국정보인증[KICA]은 기술의 안정성과 시스템의 보안성을 이미 널리 인정받고 있는 기업입니다.국가 조달청과 국세청, 국방조달본부 등의 시스템을 구축했으며, 우체국 금융에 PKI 기술을 상용화시켜, PDA서비스 기업 및 국내 이동통신사에 무선공인인증 서비스를 제공하고 있으며, 삼성전자, KT, 한국전력 등 국내 굴지의 대기업들과 파트너십을 맺고 있습니다.? 한국증권전산(주) http://www.signkorea.com? 국내 유일의 증권업계 공인인증기관? 전자입찰, 전자민원, 전자처방전 등 모든 전자거래업무에 다양하게 적용? 증권시장 안정운영 경험 및 기술에 기반한 무장애 시스템 운용? 사이트 백업시스템을 보유하여 어떠한 경우에도 정상적인 서비스를 제공? PKI기반의 전자서명 기술과 ISO9001 국제표준을 준수한 공신력 있는 인증시스템? 다양한 인증부가서비스 제공? 국내 공인인증기관 및 국가간 인증서 상호연동 지원? 사고발생에 대비한 완벽한 배상체계 마련? HelpDesk의 인증서 관련문의 1:1 해결? 금융결제원 http://www.yessign.or.kr? 시점확인 서비스사용자가 제출한 전자문서에 대해 신뢰할수 있는 시간정보를 첨가하여 이에 대한 전자서명을 함으로써, 전자문서가 제출된 시점 및 당시 문서가 변경되지 않았음을 보증하는 서비스입니다.? 온라인조회 서비스인증서의 상태를 온라인으로 확인할수 있는 표중 프로토콜인 OCSP를 이용하여 주기적으로 갱신되는 인증서 폐지목록보다 좀더 적시적으로 인증서의 상태를 확인할 수 있도록 하는 서비스 입니다.? 본인확인 서비스사용자가 입력한 주민들록번호가 등록된 인증서 소유자의 것과 동일한지를 확인하는 서비스로서 실시간으로 인증서의 유효성도 검증하여 주는 서비스 입니다.? 한국전산원 http://sign.nca.or.kr? 전자서명, 전자서명의 조건이나 원리, 절차에 대하여 자세한 정보를 담고 있습니다.? 공인인증서 발급인터넷 환경에서 안전한 전자거래를 위한 공인인증서를 발급하는 업무를 담당하고 있습니다.? 암호용인증서 발급전자무서 송수신시 문서 암호화용 공인인증서를 발급하는 업무를 하고 있습니다.? 부가서비스공인인증서기반 가상사설망(VPN)에 적용되는 공인인증서 발급 전자문서에 대한 시점확인 서비스를 제공하고 있습니다.? 한국전자인증(주) http://gca.crosscert.com? 국가공인인증기관으로 지정받아 공공인증서비스, 인증부가서비스와 세계적 인증기관인 VeriSign과 제휴하여 세계 40여개국과 호환이 되는 국제 상호 인증서비스, 세계 ROM-BIOS 시장을 점유율 1위인 Phoenx의 RDA로 Device 인증서비스 등 Total Trust Service를 제공합니다.? 국내 제일의 토탈 인증서비스 기관으로 인터넷상에서 누구나 신뢰할 수 있는 안전한 전자상거래 기반을 제공한다.? 전자서명법에 규정하는 국가공인인증기관(Government Licensed Certification Authority)으로 지정 받은 한국전자인증㈜는 VeriSign의 세계적 인증기술 및 인증시스템을 운영한 경험을 바탕으로 최신의 국내외 인증보안기술과 서비스를 접목하여 공공부문 및 민간 전자상거래부문의 공인인증서비스와 인증부가서비스를 제공합니다.? 한국무역정보통신(주) http://www.tradesign.net? 전자서명법에 의거 한국무역정보통신(KTNET) 내에 설립된 공인인증기관으로서 인터넷 상의 전자거래에 있어서 필수적인 공인인증서를 제공하고 있습니다.? 공인인증서는 전자문서 암호화 및 인증, 사용자인증, 서명된 문서에 대한 부인방지 등, 공개키 기반구조(PKI) 기술의 핵심으로서 인터넷 상의 비대면 거래에 대해 대면거래와 동일한 법적효력을 보장해 드립니다.? 독일 홈페이지 http://www.regtp.de? 97년 8월 전자서명법(SigG) 및 11월 동법 시행령(SigV)을 시행하고 있는 독일은 연방통신 우편규제국(RegTP : Regulation Authority for Telecommunication and Post)이 최상위 인증기관의 역할을 수행합니다.? 독일 공인인증기관 독인 텔레콤 텔레섹 http://www.telesec.de? 독일 텔레콤 내부의 정보보호 전문조직으로 1998년 연방통신우편규제국으로부터 독일서명법에 따라 인증기관 허가를 받아 현재 인증업무를 수행하고 있습니다.