[2020년 1학기] 유비쿼터스 컴퓨팅개론 - 기말 대체 과제물 (70/70)

o 과 제 명 : 유비쿼터스컴퓨팅개론

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-목차-

1.    유비쿼터스 혁명

2.    유비쿼터스 환경에서 개인정보 침해 유형

3.    유비쿼터스 센서 네트워크의 미들웨어의 주요 기능

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1. 유비쿼터스 혁명

우리가 살고있는 공간들은 발전해왔다. 도시사회를 기반으로 사회 서비스를 제공하는 도시혁명. 생산의 기계화가 이루어진 산업혁명. 인터넷을 기반으로 하는 전자 통신 기술이 발전하면서 생활기반을 전자 공간으로 이동한 인터넷 혁명을 거쳐 사람, 컴퓨터, 사물이 하나로 연결하여 최적화된 증강 현실 공간을 지향하는 공간 혁명인 유비쿼터스 혁명까지 왔다. 기존에 은행에 가야만 돈은 송금하고 계좌를 개설할 수 있었지만 현재는 모바일 뱅킹으로 쉽게 관리한다. 교육 또한 학교, 학원에 가거나 선생님을 초빙해야 가능했지만 당장의 방송통신대학교만 봐도 인터넷을 매개로 공간에 제약 없이 공부할 수 있다. 가게에 가야만 물건을 살 수 있던 환경에서 인터넷으로 검색만 하면 물건을 찾아 바로 결제해 집으로 배송 받는 세상이 왔다. 인터넷 혁명으로 인해 시간과 공간의 제약 없이 어디에서나 필요한 일을 처리할 수 있게 되고 그 편리함은 물리 공간을 컴퓨터에 넣은 상황에서 이루어진다. 여기서 더 나아간 정보혁명은 어떠할 것인가?

유비쿼터스 혁명(ubiquitous revolution)은 물리 공간과 전자 공간, 즉 현실과 가상이 통합되어 제 3의 가치 공간인 유비쿼터스 공간으로 통합되는 것을 말한다. [1]서로 다른 현실 공간에 전자 공간을 연결하여 현실 공간과 전자 공간이 하나로 통합되고 함께 진화할 수 있는 4차 공간 혁명이다. 이전의 전자 혁명은 생활 기반을 전자 공간으로 물리 공간을 컴퓨터에 넣은 시스템이었다. 그러나 물리 공간과 전자 공간을 분리하는 제한 점을 가지고 있었다. 이를 보완하는 유비쿼터스 혁명은 물리 공간에 전자 공간을 넣어 일상 생활에서 인간과 컴퓨터, 사물을 연결하여 사람과 인터넷만의 연결이 아닌 물리 공간과 전자 공간이 유기적으로 융합하여 새로운 공간이 만들어진 것이다. 사물에 컴퓨터를 심어 물리 공간과 전자 공간의 장벽을 극복하면서 기능적으로 가장 최적화된 증강 현실 공간을 지향한다. 냉장고에 어떤 재료가 들어있는지 파악해 추천 메뉴를 알려주는 냉장고, 현재 식물의 수분 상태를 직관적으로 알려주는 화분, 내가 가고 싶은 목적지까지의 길을 알려주는 자동차, 목소리 또는 핸드폰 명령으로 TV 조작, 전등 조작, 에어컨 조작 등 가전 조작이 가능한 구글 홈 등과 같은 예가 있다. 이외에도 도로, 다리, 안경, 옷, 신발, 동물 등에도 무궁무진하게 작은 컴퓨터를 심어 활용할 수 있다.

이처럼 유비쿼터스 혁명은 물리 공간과 전자 공간의 벽을 허물고 물리적 공간에서 언제 어디서든 전자 공간에 접속하는 생태이며 이러한 환경으로 가장 편리하고 최적화된 생화를 할 수 있게 만들어준다. 만지지 않아도 알 수 있는 공간인 증강된 현실에서 현실 공간에서 무언가 행동하면 전자 공간에 영향을 미치고, 전자공간에서 무언가 행동하면 현실 공간에 영향을 미치는 것과 같이 현실과 전자 공간이 상호작용하며 영향을 미치는 공명성과 공진화(서로 같이 울리고 서로 같이 움직이는)원리의 삶을 살 수 있게 된다. 유비쿼터스 혁명 이후에도 삶이 더욱 편리할 수 있게 인간은 발전하며 살아갈 것으로 기대된다.

 

2. 유비쿼터스 환경에서 개인정보 침해 유형

유비쿼터스 컴퓨팅 시대에서는 인터넷을 많이 사용하는 만큼 많은 개인정보가 인터넷에 노출 되어있다. 인터넷과 주변의 단말 기기를 통해 너무 쉽게 가능해지는 시대이다. 개인정보침해는 개인정보를 본인이 아닌 사람이 습득하여 본인의 동의 없이 유포되거나 침해하는 것을 말한다. 개인 정보 침해에는 여러가지 유형이 있다.

-      부적절한 접근과 수집

개인의 생체 정보 또는 금융 정보 등의 개인정보를 무단으로 수집하는 행위이다. 이런 식으로 개인 정보가 침해된다면 개인이 인식할 수 없는 상황에서 개인이 완전한 자기 자신의 정보에 대한 통제권을 상실할 가능성이 크다. 피싱 앱을 잘못 다운로드하여 이름, 전화번호, 이메일 등의 개인정보를 빼돌리는 경우가 있다. 본인이 동의하지 않은 상태에서 개인정보를 수집하는 행위는 부적절하다.

-      부적절한 분석

부적절한 경로로 개인정보를 수집하여 개인정보를 침해 할 수 있지만 본인에게 동의 받은 개인 정보라고 할지라도 수집한 목적과 다르게 해당 정보가 부적절하게 분석된다면 수집된 정보의 분석을 통해 개인의 지배 혹은 개인에 대한 통제 행위가 심해진다. 현재는 부적절한 분석을 통해 광고를 심하게 넣는 형태의 가벼운 피해이지만 유비쿼터스 시대가 다가옴으로써 인터넷을 생활과 가깝게 쓰면 더욱 더 큰 피해로 다가올 수 있다.

-      부적절한 모니터링

일전 어린이 집 cctv 설치 논란으로 개인정보에 관련해 이슈가 된 적 있었다. 개인의 동의 없이 사생활 또는 근무행태일지라도 촬영하는 행위는 개인정보 침해에 해당한다. 개인의 생활 패턴 및 개인 사생활 등 개인의 생활 전반에 걸친 개인정보가 노출될 가능성이 크다. 영상의 범위가 아니라도 접속하는 인터넷의 기록, 이동하는 동선 등의 정보 또한 모니터링 될 수 있으며 유비쿼터스 시대로 전자 기기를 휴대하는 요즘 많이 침해될 수 있는 형태의 하나이다.

-      부적절한 개인정보 유통

타인의 개인정보를 본인의 동의없이 전달된다면 이는 부적절한 개인정보 유통에 해당한다. 개인정보를 제3자에게 양도하는 등 다양한 유형의 개인정보가 불법적으로 거래되거나 유통될 가능성이 크다.

-      원하지 않는 영업행위

과거 유명했던 김미영 팀장의 대출 권유 문자가 원하지 않는 영업행위이다. 개인정보를 알려준 경우가 없던 전혀 모르는 단체에서 내가 원하지 않는 상품에 대한 권유는 개인정보 침해에 해당한다. 개인의 특성에 맞는 상품광고, 광고성 정보 전송을 개인의 동의 없이 무차별적으로 유통할 수 있다.

-      부적절한 저장

개인의 동의를 받아 수집한 개인정보라도 동의한 기간 이후에는 파기 해야하며 기간 내에 저장 관리의 실수로 유출이 된다면 개인 정보 침해에 해당한다. 한번 수집된 정보는 파기되지 않고, 수차례의 분석을 통해 다양한 용도와 경로로 재활용 할 가능성이 크다. 많은 정보를 인터넷에서 관리하는 만큼 많은 개인정보를 인터넷에 저장함으로써 저장 관리의 미흡으로 해킹 한번에 많은 개인정보를 침해당할 수 있다.

 

3. 유비쿼터스 센서 네트워크의 미들웨어의 주요 기능 

유비쿼터스 센서 네트워크의 미들웨어의 기본 기능은 센서 노드들로부터 수집되는 센싱 정보를 효율적으로 관리하고, USN 응용 서비스들로부터 주어지는 질문에 빠르게 답하는 것이다. 유비쿼터스 센서 네트워크 미들웨어는 물리적으로 유비쿼터스 센서 네트워크 응용 서비스 시스템과 센서 네트워크의 중간에 위치하여 그 둘 간의 통합이 유연하게 진행되도록 하는 역할을 한다.

유비쿼터스 센서 네트워크 미들웨어의 주요기능은 다음과 같다. 

-      다양한 질의 유형 지원

USN 응용 서비스의 여러 요구를 보다 더 만족시키기 위해 USN 미들웨어는 다양한 형태의 질의에 답할 수 있어야 한다. 예를 들어 방금 수집한 정보를 바로 바로 답변 요청하는 단발성 질의, 수집한 정보를 일정한 시간으로 연속적 요청을 하기 위한 연속 질의, 특별한 상황이 발생했을 때에만 정보를 요청하는 이벤트 질의가 기본적으로 지원되어야 한다. 위의 예시들을 제외 하고도 이동 센서 노드를 지원하는 USN 미들웨어의 경우에는 시간 변화에 따른 위치 정보의 획득이 가능한 시공간 질의도 지원할 수 있어야 한다. 

-      센싱 정보 관리

USN 미들웨어는 응용 서비스가 요청한 질의에 응답하기 위하여 센서 노드로부터 계속하여 센싱 정보들을 수집한다. 이때 획득한 센싱 정보들을 관리하는 가장 간단한 방법은 이 정보를 필요로 하는 USN 응용 시스템으로 전달하는 것이다. 그러나 상황에 따라서 USN 미들웨어는 과거 센싱 정보에 대한 요청을 처리하기 위하여, 센싱 정보에 대한 데이터 마이닝 등을 수행해야 할 필요가 있다. 따라서 모든 수집한 데이터들을 시간 흐름에 따라 효율적으로 저장 및 관리할 수 있는 기능을 제공해야 한다. 센싱 정보를 효율적으로 저장하기 위해 센서 노드에 직접 센싱 정보를 저장하는 지역적 저장, 센싱 정보를 모두 서버 측의 미들웨어에 저장하는 외부 저장, 센서 노드들 중에서 성능 및 저장 공간 상황이 우수한 몇 개의 싱크 노드를 클러스터 헤드 노드로 선정하여 센싱 정보를 저장하는 클러스터 저장 방식을 이용한다. 

-      메타정보 관리

USN 미들웨어는 센서 네트워크 및 센서 노드에 관한 메타정보를 효율적으로 유지하고, USN 응용 서비스 시스템에게 제공할 수 있어야 한다. USN 응용 서비스 시스템은 이러한 메타 정보를 이용함으로써 다수의 센서들이 복잡하게 연결되어있는 USN 미들웨어로부터 자신이 원하는 정보만을 손쉽게 추출할 수 있어야 한다. 

-      서로 다른 기종의 센서 네트워크 통합 지원

ZigBee, 블루투스, 무선 LAN, CDMA 등과 같이 다양한 종류의 무선 통신 방법들이 이용되고, 모트 계열, 나노 계열, 뉴러폰 계열 등의 다양한 종류의 센서 노드들이 이용된다. 센서 노드 및 무선 통신 방법에 독립적으로 USN 응용 서비스들의 모든 요구를 처리할 수 있는 기능을 지원해야한다.

-      상황정보 생성 및 관리

최근의 USN 응용 서비스 모델은 수집된 센싱 정보들을 이용하여 과거에 저장된 정보들과 비교, 분석하고, 예측 및 추론하여 새로운 상황 정보 생성이 필요하다. 과거 수집된 정보와 외부 비즈니스 데이터베이스 등을 연계하는 기능이 필요한다. 상황정보 생성을 위한 규칙 정의와 이러한 규칙을 처리할 수 있는 방법이 필요하다. 

-      QoS 보장

U-의료, U-교통 서비스처럼 안전과 관계되는 USN 응용 서비스들은 수집되는 센싱 정보에 대해 높은 신뢰도를 요구한다. 이때 신뢰도는 수집된 센싱 정보의 정황성과 실시간성을 의미한다. 상황정보 생성을 위해 규칙 정의와 이러한 규칙을 처리할 수 있는 방법이 필요하다. 우선순위에 따라 효율적으로 수행하기 위해 서버측 미들웨어에서의 우선순위 질의큐를 이용하는 방법을 제공해야한다. 또한 네트워크-내부 미들웨어에서의 무선통신 및 센서 노드의 자원을 우선적으로 할당 받기 위한 방법을 제공해야한다. 

-      센싱 정보의 보안

기본적으로 센서 노드들 간에 무선 통신으로 구성되어있다. 그 때문에 센싱 정보들이 타인에 의해 도청당하거나, 조작될 가능성이 높다. 정보 보호 기능을 구현할 때, 효율성을 위해 센서 노드 자원의 점유를 최소화해야한다는 점을 주의해야한다.

-      센서 노드의 위치 인식

이동 센서 노드를 이용하는 경우에는 센싱 정보 이외에, U-병원에서 위치 정보를 기반으로 환자들의 상태 정보 수집 서비스와 같이 실시간으로 노드의 위치를 파악하는 기능의 제공이 중요하다. 무선 통신을 이용하여 센서 노드들의 상대적인 위치 파악과 위치가 되는 고정 싱크 노드들을 이용하여 실제 위치를 파악할 수 있는 기능을 제공해야한다.

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[1] [유비쿼터스], 네이버 지식백과, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=15956&cid=43659&categoryId=43659