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본 연구에서는 국내 이동통신 사업자가 직면하고 있는 ICT 생태계의 한계와 소비자 및 스마트 폰의 본질에 대한 분석을 실시하였다. 분석 결과에 따르면, 5G 통신, 퍼베이시브 컴퓨팅, 증강현실, 빅 데이터 등의 유망 기술이 향후 ICT 생태계에 중요한 영향을 미칠 것으로 보인다. 본 연구에서는 이러 한 분석을 통해 국내 이동통신 사업자의 대응 전략을 빅데이터 전략, 사물의 통신 주체 일원화 대비 전략, 새로운 서비스 플랫폼 개발 전략, 토탈 라이프케어 서비스 제공자 전략 등 4가지로 제시하고 있다.

This study analyzes the nature of consumers and smart phones as well as its limitations that domestic mobile communication companies confront. According to the analysis results, emerging technologies such as 5G communication, pervasive computing, augmented reality, and big data seem to have significant effect on the ICT ecosystem in the near future. Based on the results, this study suggests four counterstrategies for domestic mobile communication companies: big data strategy, preparation of things acting as a main communication agent, new service platform development, and ‘total life care service provider’ strategy.

Context-awareness has been recognized as an important enabler for pervasive computing. Our aim is to provide a thorough survey of the state of the art in context representation and reasoning in the field of pervasive and context-aware computing. The review is organized in sections according to the knowledge representation techniques applied in the work included in the survey and an overview of the requirements for context representation is provided. We conclude the paper with a discussion of a number of identified limitations in the current solutions and point out opportunities for further research.

Context awareness, the ability to adapt to the needs of each user, is a fundamental property of pervasive computing systems. Context information is created by tracking the actions and collecting real-time user data, such as location or body temperature. As the system collects more information about its users, the quality of its context-aware services increases, and so does a potential threat to the users’ privacy if the context information is compromised. This paper surveys a wide range of existing pervasive computing systems that address this complex problem, and provides a generalized classification of privacy management techniques used by these systems. A comparative analysis of the surveyed systems and their privacy features is also presented.

Increasingly, innovations in miniaturization and embedded systems are making pervasive computing a reality. Meanwhile, similar advancements in robotics have made autonomous mobile robots easier to develop and more cost-efficient. However, since the field of ubiquitous robotics remains relatively unexplored, we develop SMARbot (Stevens Modular Autonomous Robot), as a tool to explore the pervasive capability of miniature robots. The SMARTBot was designed to be a highly modular, adaptable, inexpensive base model to integrate miniature mobile robots into the pervasive computing environment. The hardware and software architecture of the prototype are proposed. The experimental results demonstrate the feasibility and efficiency of the SMARbot in the real-world scenarios

This article introduces a privacy framework for Smart Homes, supporting individuals roaming freely in pervasive computing environments. Such environments typically are equipped with different kinds of sensors and tracking devices for context-aware service provisioning. While on the one hand, people want to take advantage of the comfort and added value of personalized context-aware services, privacy and traceability becomes a serious concern on the other hand. The question arises, how we can build up trust into inherently untrusted services in a potentially hostile environment? How can it be guaranteed that eventually all sensitive data is deleted or safely stored away? The Sentry@HOME concept, as part of our User-centric Privacy Framework, addresses these concerns. It is designed to become an integral part of the user’s home environment; seamlessly embedded into the Smart Home software infrastructure.. The Smart Home itself then can be leveraged to act as a privacy proxy for a tracked individual. On behalf of the user it constitutes the central privacy enforcement point for all privacy-relevant accesses to private or sensitive data. We are confident that our contribution, the combination of Smart Homes and a privacy-aware infrastructure, substantially adds to the success of personalized pervasive computing systems.

With the rapid progress on the Internet Technology, many projects have been proposed in terms of remote education system such as WBT (Web-Based Training) and E-learning. Such systems can help learners for studying by themselves based on their own learning history in a virtual world. However, learners usually spend time in the real world during studying, exercising, and the other activities. It seems the systems do not give enough support to learners in the real world. Ubiquitous technologies make it possible to provide services to learners anytime and anywhere in the real world. It means learners can receive more meticulous, individually-targeted support in ubiquitous environments. In this paper, we propose a ubiquitous environment to support college students, professors, and visitors in a laboratory to encourage positive research activities. Actions of people in the Ubiquitous Laboratory (U-Lab) are individually recorded by sensor networks and analyzed to provide suitable supports. Based on these collected information, U-Lab provides services such as to grasp a precise research progress and share research information among students and professors. We also propose a method to advise students to improve their research activities.

Pervasive computing은 본래의 의미에서 알 수 있듯이 모든 개체들이 네트워크로 연결되어 보다 향상된 서비스 환경을 제공하고자 하는 것이 목표이므로, 작게는 센서들에 의한 네트워크로부터 크게는 인공위성 네트워크까지 다양한 크기와 성능을 갖는 네트워크 개체들이 존재하는 복합 환경을 구성하게 된다. 이와 관련하여 IPv6의 보급, 이동 단말의 성능향상, 다양한 서비스와 어플리케이션 개발을 통해 새로운 네트워크 실현을 가속화하고 있다. 이러한 차세대 네트워크는 많은 사용자와 단말들의 적응적 상호 작용이 주요 핵심 부문이 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 네트워크 구성 요소의 적응적 상호 작용의 신뢰성을 보장하기 위한 보안 체계를 연구하는 것을 목표로 한다.

시대의 흐름에 따라 컴퓨팅 환경에서도 많은 변화가 이루어져 왔다. 이는 컴퓨팅 환경이 초기 독립적인 환경에서 네트워크를 이용한 분산환경으로, 이이서 무선통신을 이용한 이동통신으로 발전되어 왔음을 의미한다. 이에 따라, 언제/어디에서나 원하는 자원에 접근할 수 있는 환경이 제공되게 되었고, 이동성을 지원하는 Mobile IP, Ad Hoc 등의 개념에 의해 제한된 환경에서의 컴퓨팅이 아닌 이동이 가능한 환경에서의 컴퓨팅으로 확장되기에 이르렀다. 현재에 이르러서는 디바이스의 소형화를 통해 사용자의 이동성을 극대화시키는 개념인 “Pervasive Computing”에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이러한 Pervasive 컴퓨팅 환경에서도 보안기능에 대한 기능이 최근 중요시되고 있다. 특히 pervasive computing 환경은 기존의 컴퓨팅 환경과는 차별화 되는 특징들을 내포하고 있기 때문에 상호 인증의 제공이 필요하다. 본 논문에서는 Pervasive Computing 환경에서 현재 진행중인 인증 기법에 대한 연구들을 알아본 후, 이러한 인증기법들의 취약점을 보완할 수 있는 상호 인증을 고려한 새로운 인증 기법을 제안하고자 한다.

In this paper, design of framework architecture of pervasive computing system providing seamless inter space interactions between private and public smart spaces is presented. The seamless inter space interaction issues are related to establishing user's service environment by allocating relevant resources in a new location where there are no prior settings for the user or where there are current users already being served in the new location. In the realm of pervasive computing, we can have different types of smart spaces, offering proactive and intelligent services, which are islands of smart spaces independent from each other. As users move about, they will have to roam from private smart space to public smart space and vice versa. When they enter a new island of smart space, they will have to setup their devices and service manually to get the same or different services they had at the previous location. Users might be living in a non-pervasive computing environment because this manual operation is inappropriate to its generic features of proactive and intelligent services of pervasive computing. The framework architecture will provide seamless inter space interactions initiated by changes in users' location to acquire negotiations of resources for new and current residents regarding service provision with limited available networked devices.

Context aware systems are those systems that are aware about the environment and perform productive functions automatically by reducing human computer interactions(HCI). In this paper, we present common architecture principles of context-aware systems to explain the important aspects of context aware systems. Our study focuses on identifying common concepts in pervasive computing approaches, which allows us to devise common architecture principles that may be shared by many systems. The principles consists of context sensing, context modeling, context reasoning, context processing, communication modelling and resource discovery. Such an architecture style can support high degree of reusability among systems and allows for design flexibility, extensibility and adaptability among components that are independent of each other. We also propose a new architecture based on broker-centric middleware and using ontology reasoning mechanism together with an effective behavior based context agent that would be suitable for the design of context-aware architectures in future systems. We have evaluated the proposed architecture based on the design principles and have done an analyses on the different elements in context aware computing based on the presented system.

In this paper, a novel power management structure for an energy harvesting pervasive system is proposed. The system considers the power state of each subsystem to assign proper power sources. The switch matrix structure utilizes each power source to reduce the peak current of the battery. The power management structure can be interfaced to an embedded system power supply without significant design change.

Service discovery is the technology of finding needed services in networks, and a key point in pervasive computing environments. This paper presents a novel service discovery protocol: ASESDP(AIP and SRR Enhanced Service Discovery Protocol). In ASESDP, tow schemes are proposed to enhance its performance: AIP(Advertisement Information Piggybacked) and SRR(Shortest Reply Route). In AIP, parts of advertisement information are piggybacked in the service reply packet, which makes the advertisement information propagating along the reply path, and spreads its transmission area. In SRR, in order to reduce the service response time, the shortest reply route is chosen to forward the service reply packet to the source node sending the service request. With the theoretical analysis and Glomosim simulation results, it is verified that ASESDP can reduce the number of service request packets, save the response time, and improve the efficiency of service discovery.

We believe that smart spaces, offering pervasive services, will proliferate. However, at present, those islands of smart spaces should be joined seamlessly with each other. As users move about, they will have to roam from one autonomous smart space to another. When they move into the new island of smart space, they should setup their devices and service manually or not have access to the services available in their home spaces. Sometimes, there will conflicts between users when they try to occupy the same space or use a specific device at the same time. It will also be critical to elder people who suffer from Alzheimer or other cognitive impairments when they travel from their smart space to other visited spaces (e.g., grocery stores, museums). Furthermore our experience in building the Gator Tech Smart House reveals to us that home residents generally do not want to lose or be denied all the features or services they have come to expect simply because they move to a new smart space. The seamless inter-space interaction requirements and issues are raised automatically when the ubiquitous pervasive computing system tries to establish the user's service environment by allocating relevant resources after the user moves to a new location where there are no prior settings for the new environment. In this paper, we raise and present several critical inter-space interactions issues impacting middleware architecture design of ubiquitous pervasive computing. We propose requirements for resolving these issues on seamless inter-space operation. We also illustrate our approach and ideas via a service scenario moving around two smart spaces.

프로세서, 센서 등의 소형화와 저가격화는 어느 곳에서나 유무선 네트웍과 연결되는 편재형 디바이스들의 출연을 가능하게 했다. 이러한 디바이스들은 점점 많은 기능을 가지고 인텔리전트한 기능을 제공하고 있다. 그러나 기존의 상용 RTOS는 특정 제품에의 의존도가 높고, 멀티미디어 응용과 같은 새로운 편재환경에의 요구 사항을 지원하고 있지 않으므로 이러한 환경변화에 적응하는 것이 어렵다. 따라서 소형의 휴대 정보 단말에서부터 홈 서버에 이르기까지 다양한 종류의 편재형 기기에 사용될 수 있는 확장성과 풍부한 기능을 갖춘 표준 실시간 OS의 개발이 필요하다. Qplus-P는 이와 같은 편재형 컴퓨팅을 지원하기 위한 실시간 소프트웨어 플랫폼이다. 이에는 실시간 운영체제 커널, 라이브러리 및 응용, 사용자 개발 도구가 포함된다. 특히 커널은 확장 가능한 구조를 채택하여 다양한 내장형 기기에 적용 가능한 이식성을 지원하며, 사용자 개발 도구는 특정 내장형 기기에서의 OS의 이식을 지원하는 개발 도구로 편리한 사용자 인터페이스를 제공한다.

프로세서, 센서 등의 소형화와 저가격화는 어느 곳에서나 유무선 네트웍과 연결되는 편재형 디바이스들의 출연을 가능하게 했다. 이러한 디바이스들은 점점 많은 기능을 가지고 인텔리전트한 기능을 제공하고 있다. 그러나 기존의 상용 RTOS는 특정 제품에의 의존도가 높고, 멀티미디어 응용과 같은 새로운 편재환경에의 요구 사항을 지원하고 있지 않으므로 이러한 환경변화에 적응하는 것이 어렵다. 따라서 소형의 휴대 정보 단말에서부터 홈 서버에 이르기까지 다양한 종류의 편재형 기기에 사용될 수 있는 확장성과 풍부한 기능을 갖춘 표준 실시간 OS의 개발이 필요하다. Qplus-P는 이와 같은 편재형 컴퓨팅을 지원하기 위한 실시간 소프트웨어 플랫폼이다. 이에는 실시간 운영체제 커널, 라이브러리 및 응용, 사용자 개발 도구가 포함된다. 특히 커널은 확장 가능한 구조를 채택하여 다양한 내장형 기기에 적용 가능한 이식성을 지원하며, 사용자 개발 도구는 특정 내장형 기기에서의 OS의 이식을 지원하는 개발 도구로 편리한 사용자 인터페이스를 제공한다.

최근 유 무선 통신 기술이 발전하고 소규모 장치의 개발 기술이 향상되면서 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 대한 관심이 높아지고 있다. 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에서는 다양한 생활용품에 장착 가능한 소규모 장치와 센서 등을 사용한다. 소규모 장치와 센서들은 다양한 기기로 구성되어 있기 때문에 개발 환경과 실행 환경의 호환성이 낮은 문제점을 가지고 있다. 이는 가상기계 플랫폼을 적용하여 해결할 수 있다. 기존에 개발된 가상기계는 규모가 크고 높은 컴퓨팅 파워를 요구하기 때문에 퍼베이시브 환경에는 사용할 수 없다. 그러므로 퍼베이시브 환경에 적합한 가상기계의 어셈블러가 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 시스템을 위한 가상기계인 EVM의 어셈블러를 수정하여 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 적합한 어셈블러를 설계하고 구현한다. 적은 리소스만을 제공하는 소규모 가상기계에 적합하도록 EVM의 객체 지향 특성과 불필요한 명령어를 제거한다. 수정된 새로운 가상기계 플랫폼을 위한 어셈블러를 통해서 가상기계에서 실행 가능한 실행 파일 포맷을 생성할 수 있다.

최근 모든 공간에서 컴퓨터를 사용할 수 있게 되는 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 퍼베이시브 컴퓨팅 환경을 실현하기 위해 실행 환경의 호환성이 요구된다. 이를 해결하기 위해서는 다양한 가상기계들이 필요하다. 그러나 기존의 비교적 큰 임베디드 시스템을 위한 가상 기계는 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에서 사용하는 작은 기기에 적합하지 않으며, 소규모 장치에 내장하기 어렵기 때문에 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 맞는 새로운 가상기계 플랫폼이 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 시스템을 위한 가상기계에 사용되는 디스어셈블러를 개선하여 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 맞는 가상기계를 위한 디스어셈블러를 설계하고 구현한다. 소규모 가상기계에 적합하도록 EVM의 객체 지향 특성을 제고하고 불필요한 명령어의 축약, 실행 파일에서 메타데이터를 제거한다. 이러한 수정된 새로운 가상기계를 위한 디스어셈블러를 통해서 SIL 명령어 바이트 스트림을 완전한 형태의 문자열로 변환하고, EFF의 메타데이터를 SAF 형식으로 생성한다.

퍼베이시브 컴퓨팅 환경을 실현하기 위해서는 작고 다양한 생활 용품에 장착할 수 있는 소규모 장치와 주변의 변화를 감지할 수 있는 센서 등을 사용한다. 이 소규모 장치들은 서로 다른 프로세서와 다양한 크기의 메모리를 가지고 있기 때문에 가상 기계 기술이 도입되어야 한다. 그러나 기존의 가상 기계들은 소규모 장치에 탑재하기에는 규모가 크기 때문에 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 적합한 소형 가상 기계의 실행 엔진이 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 시스템을 위한 가상 기계인 EVM의 실행 엔진을 개선하여 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에 적합한 실행 엔진을 설계 및 구현한다. 실행에 필요한 데이터를 줄이기 위해 SIL 명령어를 축약하고 불필요한 정보 및 객체지향 개념을 가진 명령어를 제거했다. 따라서 구현된 실행 엔진은 앞으로 구축될 퍼베이시브 컴퓨팅 환경을 위한 다양한 분야에 응용할 수 있다.

편재형 컴퓨팅 환경에서는 사용자의 요구와 환경에 맞춰 다양한 디바이스가 하나의 가상 머신처럼 동작할 수 있다. 이때 하나의 디바이스가 결함이 발생하면 서비스를 제공하는 것이 불가능하다. 결함이 발생할 경우 가장 좋은 해결책은 디바이스를 재가동하는 것이지만 이 경우 서비스 제공에 끊김이 발생한다. 이 논문에서는 서비스를 끊임없이 제공하기 위하여 컨텍스트 재구성 방법을 제안한다.