2010. 8.4

유비쿼터스 컴퓨팅 기술 발전 로드맵

한국방송통신대학교 정 광식

제5회 교육정보화 수요포럼

1. 연구 내용

2. u-러닝 시나리오 및 특성

3. 유비쿼터스 기술 및 발전 방향

4. u-러닝 기술 발전 방향

5. u-러닝 기술 발전 로드맵

6. u-러닝 서비스 발전 로드맵

목 차

• 기업과 고등교육기관의 미래 u-러닝에 대한 접근 방안 분석

• 고등교육 기관의 정보화 전략의 수립에 일관된 방향 제시

U-러닝

핵심기술 로드맵

수립

기술 분석 및 표준화 동향

파악

• 현재의 u-러닝 관련 기술의 수준과 기업체의 기술적 위상 파악

• 국제 표준화 동향의 파악 및 국제 기술 시장에서의 역학관계 파악

• 향후 활용되어야 할 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 예측

u-러닝 핵심기술 개발전략

u-러닝 미래 기술 예측

연구 내용

u-러닝 시나리오

다양한 센싱 매체를

통한 학습자의

환경/지리/감성 정보

획득

센싱 학습 자원 Repository

초고속통신에

기반한 무선

인터넷을 통한

다양한 학습

정보의 교류 및

다양한 학습

커뮤니티 접속

학습 정보 유통

Internet

통합 검색

가공/판단

학습자의

상황에 적절한

학습 콘텐츠

판단 및 생성

유비쿼터스 에이전트

학습자가 사용할

수 있는 최적의

학습 기기를

선택하고,

이를 통한 학습 환경

구축 및 학습 콘텐츠

제공

학습 정보 관리/제공

학습 콘텐츠

u-러닝의 특성

본 연구에서의 u-러닝의 특징

사용자의 이동성 지원

: 기기의 이동성이 아닌 유비쿼터스 환경의 학습자 및 교수자의 이동을 지원하며, 학습자 및 교수자의 이동에 따라 최적화된 이동통신 수단 및 정보 유통 환경을 제공해야 한다.

개인화된 정보(콘텐츠) 제공

: 유비쿼터스 환경의 학습자가 처해있는 교육 환경(기기 환경, 통신 환경, 자연 환경 등)에 최적화된 단말기를 통해

적응화된 학습 정보를 제공해야 한다.

개인 가상 환경의 동적 구축 및 제공

: 사용자에게 공간, 시간, 환경의 제약없이 정보와

실시간의 가상공간을 제공한다.

유비쿼터스 기술

유비쿼터스 컴퓨팅 기술 분류

센서 : 외부의 변화를 감지하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 정보 수집 기술

프로세서 : 센서를 통해 얻은 데이터를 분석하고 판단하는 처리 기술

커뮤니케이션 : 사람과 사물, 사물과 사물간의 상호작용 지원 통신 기술

인터페이스 : 음성인식, 문자인식. 동작인식 등 의 인간 친화적이고 지능화된 정보

입출력 기술

정보 보호 : 정보 및 콘텐츠를 보호하기 위한 보안 및 인증 기술

유비쿼터스 기술

컴퓨팅 환경 관점에서의 유비쿼터스 기술 분류

컴퓨팅 기술 : 컴퓨팅 운영을 위한 기술

응용 기술 : S/W 기반기술, 응용프로그램 기술 및 통합기술

네트워크 기술 : IPv6, 유ㆍ무선네트워크, 장치접속기술, 광대역 네트워크

단말 및 디바이스 기술 : 단말기 기술, 센서, RFID, 저전력 장치, 저전력 기술,

디스플레이, 장치 기술 등

보안기술 : 인증 기술, 인식기술, 금융결제 기술, 보안기술

유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전 방향

내재성

이동성

Mobile Computing

Ubiquitous Computing

현재

Pervasive Computing

휴대성

거치성

거시성 투명성

새로운 생활환경

요소기술의 내재성(Pervasive), 네트워크 접속 및 단말의 이동성 제고의 기술 방향

현재는 이동 단말(Mobile Device) 단계를 지나 환경 내재화된 단말의 단계로 진화중

특정용도 시장이 먼저 활성화될 것으로 예측됨

구분 유비쿼터스 컴퓨팅 구현 방향의 시사점

내재성

초소형 컴퓨팅 디바이스를 사물이나 환경에 내재하여, 이로부터 다양한 형태의 정보를 획득, 활용하여, 이를 통한 새로운 네트워크 환경 구성

가격인하의 압력이 크고, 독립적인 비즈니스 모델 구축이 용이하지 않음

이동성

컴퓨팅 디바이스, 단말기의 소형화를 통해 언제 어디서나 네트워크에 접속하여 가상의 커뮤니티에 참여함

독립적인 서비스 단말로 시장형성이 가능하며, 비즈니스 모델에의 적용성이 높음

유비쿼터스 기술의 u-러닝 서비스 측면

다양한 위치에서의 네트워크 접속

콘텐츠의 시기 및 위치 적절성 제공

네트워크와 사용자간의 다양한 관계

<유비쿼터스 컴퓨팅 기능요소>

자유로운 이동성

최적화된 학습정보유통

인간화된 인터페이스

학습자의 자유로운 이동성

학습 환경에 최적화된 정보유통

학습 환경에 적합한 인터페이스

사용자 환경의 다양한 단말기기 활용

유비쿼터스 가상공간 시스템

u-러닝 서비스

사용자 환경의 센서를 통한 정보 습득

다양한 학습 정보 습득 및 가공

유비쿼터스 컴퓨팅 기술과 u-러닝의 관계

가상의 협력 학습 환경 구축

학습 정보의 유통 및 관리

u-러닝 기술

u-러닝 기술의 정의

u-러닝 서비스를 이루기 위해서 필요로 하는 기능 구성 요소를 지원하는 기술

u-러닝 기술 분류

u-러닝 기술 분류

디바이스 기술 : 학습자가 직접적으로 접하게 되는 기기 관련 기술

네트워크 기술 : 학습자와 업무 정보의 유통에 관한 기술

플랫폼 기술 : u-러닝 서비스 제공의 기반이 되는 학습 자원 및 학습 정보의 관리 및

운영에 관한 기술

응용프로그램 기술 : 학습자에게 학습 서비스 및 학습 정보를 제공하는 기술

미래 u-러닝 기술에 대한 시사점

현재 중점적으로 진행중인 u-러닝 기술

영역 주요 고려대상 기술요소

네트워크

- 이동성 지원을 위해 사용자나 대상 객체의 위치 정보 추적 - 원격 접속, P2P 접속, 안정적 데이터 전송 지원 - 다양한 기기를 이용한 접속 지원 - 안전한 네트워크 보안 - 무선 통신을 활용한 정보 처리 기술 지원

플랫폼

- 웹 기반 운용 시스템 구현 - 서비스 지향 컴퓨팅 기술 및 가상화 기술 - 자율적 agent 기술 - 단순 정보의 교환, 정보의 동기화, 정보의 공유, 정보의

효율적 표현 - 협업을 위한 정보 관리 - context-aware 방식의 접근

응용프로그램 - Web 2.0 - 3D 지도 정보 관리

미래 u-러닝 기술에 대한 시사점

향후 기술적 진행 방향 예측

완전한 의미의 가상화 기술

다양한 형식의 학습 정보 시스템, 네트워크, 플랫폼으로의

접속지원

이동성과 협력 학습을 고려한 정보처리

학습자 개인의 식별정보 및 정보의 완벽한 보안

상황을 기반으로 한 의사결정 시스템 (Context-Aware

System)

학습 정보의 일관성 유지 시스템

u-러닝 기술 발전 로드맵

u-러닝 기술 평가 요소

평가 요소 설명

기술성숙도 해당 기술의 완성도 수준을 의미하며 향후 대규모의 기술보완 및 업그레이드가 예상되지 않아 기술 도입 시 안정적 유지보수가 가능한 정도

기술 표준화 해당 요소기술이 전 세계적 정보기술 발전 추세에 발맞추어 업계 표준, 산업 표준으로 선택된 정도

시장성 해당 요소기술에 대한 시장의 수요도 및 관련 기술 및 산업으로의 파급효과를 나타내는 정도

기술 활용도 현재 해당 기술을 도입하여 실 서비스 구축 및 활용 정도

시급성 (적시성) 해당 요소기술을 u-러닝 서비스해야 하는 시기의 적절성 정도

기술 도입 비용 해당 요소기술 도입 시 필요한 투자비용

기술 성숙도 해당 기술의 완성도 수준을 의미하며 향후 대규모의 기술보완 및 업그레이드가 예상되지 않아 기술 도입 시 안정적 유지보수가 가능한 정도

국제 표준 선도 가능성

해당 기술의 국제 표준화에 있어서 선도적인 위치에 있는가에 대한 평가

u-러닝 기술 발전 로드맵

u-러닝 기술 평가 요소 (단말기 분야)

요소기술

평가

기술 성숙도

기술 표준화

시장성 기술 활용도

적시성 기술도입비용

국제표준과의 관계

디바이스

인증/인가 기술 상 중 중 상 상 낮음 협력/경쟁

NFC 폰 상 상 상 상 중 낮음 선도

UFC 하 하 상 하 중 높음 수용

플렉시블 디스플래이 기술

하 중 상 상 중 높음 선도

전자 종이 중 중 상 하 중 낮음 수용

웨어러블 컴퓨터 하 하 상 상 하 높음 협력/경쟁

멀티터치 기술 중 하 상 상 중 높음 협력/경쟁

u-러닝 기술 발전 로드맵

u-러닝 기술 평가 요소 (네트워크 분야)

요소기술

평가

기술 성숙도

기술 표준화

시장성 기술 활용도

적시성 기술도입비용

국제표준과의 관계

멀티캐스트 통신 기술

중 상 상 상 상 높음 협력/경쟁

WiMAX 상 상 상 중 중 높음 선도

유무선 컨버전스 기술

상 상 상 중 상 높음 협력/경쟁

NGN 중 상 상 중 중 높음 수용

인터넷 주소자원 관리기술

상 상 상 하 중 중간 협력/경쟁

WPAN 중 상 상 중 중 낮음 협력/경쟁

u-러닝 기술 발전 로드맵

u-러닝 기술 평가 (플랫폼 분야)

요소기술

평가

기술 성숙도

기술 표준화

시장성 기술 활용도

적시성 기술도입비용

국제표준과의 관계

유틸리티 컴퓨팅 기술

중 중 상 상 중 높음 협력/경쟁

서비스형 소프트웨어 기술

중 상 상 상 상 높음 협력/경쟁

IPTV 상 상 상 하 상 높음 선도

u-러닝 기술 발전 로드맵

u-러닝 기술 평가 (응용프로그램)

요소기술

평가

기술 성숙도

기술 표준화

시장성 기술 활용도

적시성 기술도입비용

국제표준과의 관계

Context-Aware Computing 기술

하 중 상 중 상 중간 협력/경쟁

멀티미디어 콘텐츠 검색 기술

중 상 중 중 중 중간 선도

Web 2.0 중 중 상 중 상 낮음 협력/경쟁

증강 현실 기술 중 하 상 하 중 낮음 협력/경쟁

2018~2020

2013~2017

2010~2012

Communicative u-Learning

Context-aware u-Learning

Autonomic u-Learning 도입기

• 유비쿼터스 단말기를 이용한 u-러닝 환경 구축 • 네트워크 중심의 u-러닝 환경

• 플렉시블 디스플레이 기술과 새로운 형태의 단말기 기반 의 u-러닝 환경 • 웨어러블 컴퓨터와 UFC 기 술을 활용한 사라지는 컴퓨 터와 증강현실의 본격적인 사용

• 상황 인식 기술을 활용한 u-러닝 작업 환경 보편화 • 서비스형 소프트웨어와 유틸리티 컴퓨팅을 통한 u-러닝 작업 공간의 단순화

발전기 성숙기

u-러닝 기술 발전 로드맵

u-러닝 기술 발전 로드맵

Communicative u-Learning

Context-aware u-Learning

Autonomic u-Learning

2010 2013 2018 시기

서비스 지능화

Web 2.0 기술 그리드 컴퓨팅 기술 P2P 컴퓨팅 기술 멀티미디어 검색 기술 위치 추적 서비스 실시간 임베디드 IPTV 유틸리티 컴퓨팅 홈네트워크 WiMAX 유무선 컨버전스 기술 NFC(Mobile RFID) 기술 디바이스 인증 /인가 기술

증강현실 기술 유틸리티 컴퓨팅 서비스형 소프트웨어 기술 상황인식 기술 상황인지 기반 검색 기술 마이크로 임베디드 운영체제 네트워크기반 로봇 생체인식 주변환경 인지 및 통신 기술 WPAN 기술 NGN 기술 멀티터치기반 컴퓨팅 전자종이 기술

오토노믹 컴퓨팅 기술 상황인지 기술 클라우드 컴퓨팅 감성 인식 자율형 제어 미들웨어 기술 지능형 센서 기술 지능적인 협업 로봇 사용자 의도 인식 및 상호작용 4G 서비스 자율적 통신 기술 플렉시블 디스플레이 기술 UFC폰 기술 웨어러블 컴퓨터

u-러닝 기술 발전 로드맵

구분 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

단말

네트워크

플랫폼

애플리케이션

Web 2.0

NFC (Mobile RFID)

폰 기술

멀티미디어 검색 기술

증강현실 도입

context - aware computing 기술

인터넷 주소자원 기술

유무선 컨버젼스 기술

4G 기술

멀티터치 기반 컴퓨팅 기술

플렉시블 디스플레이 기술

UFC 폰 기술

유틸리티 컴퓨팅 기술

서비스형 S/W 기술

Cloud computing 기술

전자종이 기술

WiMAX 기술

웨어러블 컴퓨터 기술

IPTV 기술

WPAN 기술

NGN 기술

디바이스 인증 / 인가 기술

구분 2010 2011 2013 2015 2017 2019 2020

단말

네트워크

플랫폼

애플리케이션

Web 2.0

NFC (Mobile RFID)

폰 기술

멀티미디어 검색 기술

증강현실 도입

context - aware computing 기술

인터넷 주소자원 기술

유무선 컨버젼스 기술

4G 기술

멀티터치 기반 컴퓨팅 기술

플렉시블 디스플레이 기술

UFC 폰 기술

유틸리티 컴퓨팅 기술

서비스형 S/W 기술

Cloud computing 기술

전자종이 기술

WiMAX 기술

웨어러블 컴퓨터 기술

IPTV 기술

WPAN 기술

NGN 기술

디바이스 인증 / 인가 기술

u-러닝 서비스 발전 로드맵

u-러닝 서비스 평가 요소

평가 요소 설명

서비스 수요도 해당 u-러닝 서비스에 대한 수혜자들의 수요 정도

국가 정책적 측면의 지원 계획

해당 u-러닝 서비스에 대한 국가적인 정책 지원에 대한 계획을 고려한 적합성 여부

시장성 해당 u-러닝 서비스에 대한 시장의 수요도 및 관련 서비스 및 산업으로의 파급효과를 나타내는 정도

시급성(적시성) 해당 u-러닝 서비스가 필요한 시기의 적절성 정도

서비스 도입 비용 해당 u-러닝 서비스를 도입하기 위해 필요한 비용이 기존 학습 시간 절약하는 정도

서비스 만족도 사용자들이 u-러닝 서비스가 도입될 경우 얼마나 어려움 없이 u-러닝 서비스를 활용할 수 있는 정도

학습효율 기여도 u-러닝 서비스가 도입됨으로 인해 수혜자나 기업, 또는 조직들이 갖게 되는 학습 효율성과 이로 인한 경제적 이득 정도

실현 가능성 u-러닝 서비스가 현실적으로 구현가능한 정도

u-러닝 서비스 평가

u-러닝

서비스

평가

수요도 정책적 지원

시장성 시급성 도입

비용 만족도

학습효율 기여도

실현 가능성

재택 학습

시나리오 중 중 보통 중 보통 중 상 상

이동학습

시나리오 중 중 보통 중 많음 중 중 중

현장학습

시나리오 상 중 많음 상 보통 상 상 상

실시간 협력학습 시나리오

상 상 많음 상 보통 상 상 상

1:1 밎춤 학습

시나리오 중 중 보통 중 적음 중 중 중

u-러닝 서비스 발전 로드맵

u-러닝 서비스 발전 로드맵

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

재택근무 시나리오

현장근무 시나리오

농수산 관련 시나리오

재해관리 시나리오

이동 근무 시나리오

2010 2011 2013 2015 2017 2019 2020

재택학습 시나리오

현장학습 시나리오

1:1 맞춤형 협력 시나리오

실시간 협력학습 시나리오

이동 학습 시나리오