1. 응용분야
퍼베이시브 컴퓨팅(Pervasive Computing) 기술은 군사, 제조, 농업, 교통, 가정, 기업체 사무실, 건강관리, 오락 등 광범위한 분야에 응용할 수 있다. 특히 퍼베이시브 컴퓨팅 노드는 서로 작용하고 더 큰 노드를 형성하며 또 큰 노드끼리 상호 작용함으로써 여러 산업 분야에 적용될 수 있다. 이들 노드는 이동성 자율군(群:swarm), 스마트 공간(space) 및 개인 네트워크를 통해 서로 작용한다.
노드의 이동성 자율군을 주로 적용하는 분야는 군사, 산업 생산공정, 농업 등이고 스마트공간 노드를 적용할 수 있는 분야는 교통, 가정 및 사무실 네트워크, 제품 재고관리 등이다. 또 노드의 개인 네트워크를 이용하는 분야는 건강관리와 오락이다.
미국 국방부 첨단연구프로젝트국(DARPA:Defense Advanced Research Projects Agency)은 자율판단팀(autonomous negotiating team)을 개발하기 위해 노드의 이동성 자율군을 개발하고 있다. 여기에서 자율판단팀은 분산환경에서 운용되고 결정을 내리기 위해 현지 정보를 이용하는 소프트웨어 시스템을 말한다. 컴퓨팅 노드는 가용 자원을 여러 개의 특정 장치로 분배해 필요한 태스크를 수행하도록 자율적으로 판단한다. 가령 그 팀은 움직이는 특정 목표물에 대해 어떤 무기를 사용할 것인지를 결정하는 것이다.
새로운 군사기술이 개발됨에 따라 재래식 전략은 시대에 뒤떨어져 가고 있다. 정보시대의 전쟁에서는 정보 네트워크가 군사 전략의 중심 축을 이루고 있다. 정보통신 기술의 향상으로 각종 군사 작전이 크게 변하고 있어 새로운 전략이 되는 동시에 안보에 위협이 되고 있다. 여기에서 퍼베이시브 컴퓨팅기술은 지휘관들에게 중요한 군사정보를 실시간으로 전달할 수 있게 할 것이다.
DARPA는 이 기술을 적용해 미래전투시스템(FCS:Future Combat System)과 미래지휘소(CPOF: Command Post Of the Future)를 개발하고 있다. FCS와 CPOF는 다양한 임무를 가진 시스템사이의 협조 능력을 향상시켜 준다. 하지만 미국의 국방부, DARPA, 표준기술연구소(NIST:National Institute of Standards and Technology) 등은 정보의 배포와 수집기능에 더 역점을 두고 있다. 가령 연구원들은 컴퓨팅, 검출, 통신 기능이 있는 미세한 장치로 이루어진 이른바 ‘스마트 먼지(smart dust)’ 또는 ‘미진(微塵:mote)’을 개발하고 있다.
산업계에서는 제조업체들이 다른 분야보다 먼저 퍼베이시브 컴퓨팅 기술을 채택할 것으로 보인다. 컴퓨팅 노드의 자율군은 제조업체의 생산공정 환경에 적용할 수 있다. 센서에 컴퓨팅 기능을 내장해 광역통신망에 연결함으로써 공정상황을 멀리서 알 수 있다. 또 이들 스마트 센서를 네트워크로 연결해 현장에서 문제가 발생할 경우 서로 협력함으로써 자율적으로 해결할 수 있게 한다. 이 기술을 이용해 제조업체는 기계의 진단과 수리, 물류, 공급망 등을 관리할 수 있을 것이다. 제조와 공장 자동화에 퍼베이시브 컴퓨팅 환경을 구축하려면 우선 산업 네트워크로 이더넷과 TCP/IP를 설치해야 한다.
교통분야에서는 유사(類似:quasi) 퍼베이시브 컴퓨팅 기술을 사용하고 있다. 한 장소에서 여러 개의 노드가 상호 작용함으로써 활성 스마트공간을 형성하게 되는데 승용차에 이런 스마트공간을 구축할 수 있다. 앞으로 사람, 정보통신기기, 환경이 서로 상호작용할 수 있도록 네트워크가 연결되면 자동차는 스마트공간이 될 것이다. 또 상용 자동차에 컴퓨팅 노드를 설치해 통신을 원활하게 하면 물류활동을 효율적으로 할 수 있다. 이밖에 해상 및 육상 운송이나 여객기, 공공 교통수단 등도 정보공학의 향상에 대한 수요가 높아짐에 따라 퍼베이시브 컴퓨팅 환경이 필요하게 될 것이다. 극히 작은 컴퓨팅 노드를 통해 자동차 기술과 컴퓨터, 위치측정 시스템, 무선기술 등이 상호 작용할 수 있다.
퍼듀대학의 연구원들은 센서를 이용해 의자에 앉은 사람의 키와 체중을 포함한 자세를 감지하는 의자를 개발했는데 이런 의자는 자동차, 여객기, 인체공학 연구소 등에서 응용할 수 있을 것이다. 현재 도로와 통행료 징수 시스템에 네트워크로 연결한 센서를 사용하고 있는데 교통체계를 개선하기 위해 엔지니어들은 ‘스마트 먼지’와 같은 퍼베이시브 컴퓨팅 기술을 사용할 계획을 세우고 있다. 또 몇몇 기업체가 교통분야에 사용할 수 있는 연구 프로젝트를 추진하고 있는데 이러한 움직임은 이 분야에서 퍼베이시브 컴퓨팅 기술이 가까운 시일 안에 상용화될 가능성이 있음을 보여준다.
퍼베이시브 컴퓨팅 기술은 가정과 사무실에 적용할 수 있는데 이 부문에서 아직은 고무적인 진전이 이루어지지 않고 있다. 하지만 몇년 전 에릭슨과 일렉트로룩스가 가정 네트워크를 개발하기 위한 공동사업을 추진했다. 공동사업에서 일렉트로룩스는 전면에 컴퓨터 스크린을 장착한 냉장고 ‘스크린프리지(Screenfridge)’ 시제품을 개발했고 여기에 에릭슨은 블루투스 기술을 제공했다. 이 냉장고는 집안과 외부와의 통신이 가능해 부엌에서 다른 방을 감시하고 비디오 메시지를 다른 가족에게 보낼 수 있을 뿐 아니라 전자우편을 주고 받으며 인터넷도 접속할 수 있다. 또 이 냉장고는 식품의 재고와 조리방법을 알려줘 효율적인 식품관리를 할 수 있게 해준다. 이와 함께 SRI인터내셔널의 컴퓨터휴먼인터액션센터(Computer Human Interaction Center)는 스마트 냉장고인 ‘체프(Chef)’를 개발했다. 이 냉장고는 안에 들어있는 식품의 내용과 그 조리방법을 알려주며 주방 안에 있는 다른 식품의 위치를 알려주기도 한다. 또 자동차에 있는 항법시스템과 연결해 식품점으로 가는 길을 안내해 준다.
사무용 기기도 네트워크로 연결해 서로 교신할 수 있다. 지난 98년 AT&T연구소의 버추얼네트워크컴퓨팅(Virtual Network Computing) 프로젝트팀은 데스크톱PC 스크린을 먼 거리에서 표시할 수 있는 웹 브라우저를 개발했는데 이는 건물 공간에서의 퍼베이시브 컴퓨팅의 실현 가능성을 보여준 것이다. 이것은 건물 천장에 돌아가면서 초음파 수신기를 설치한 다음 작은 초음파 송신기 또는 ‘박쥐’를 이용해 건물안에 있는 사용자를 추적, 신호를 중앙 컴퓨터 시스템으로 송신하는 방식이다. 이런 방식으로 시스템은 어느 직원에게 전화가 왔을 경우 그가 건물안 어디에 있던지 가장 가까운 곳에 있는 전화로 연결할 수 있고 또 자기 컴퓨터 화면도 멀리 떨어져 있는 다른 직원의 컴퓨터로 표시할 수 있는 것이다. 또한 소자가 종이 제품에 내장할 수 있을 정도로 작으면 문서 파일과 정보를 효율적으로 추적할 수 있을 것이다. 유럽은 유로화에 무선주파수(RF) ID를 내장할 것을 검토하고 있다. 이처럼 종이 속에 작은 칩을 내장하면 문서가 보고과정을 돌고 있거나 책상 위에 어지럽게 쌓여 있는 서류 속에 묻혀 있을 경우라도 쉽게 찾을 수 있을 것이다.
퍼베이시브 컴퓨팅 시스템은 상품의 재고관리나 판매대금 취합, 상품 도난방지 등에 적용하면 유용할 것이다. 그 시스템이 더욱 작아지고 얇아지며 가격이 내려감에 따라 여러가지 제품에 이를 부착해 추적할 수 있을 것이다. 상품에 이런 시스템이나 표지를 붙이면 소비자가 상점 계산대에서 줄서 기다리면서 대금을 계산하지 않고 상품을 그대로 들고 나가더라도 컴퓨터가 가지고 나간 상품을 추적해 추후에 소비자에게 청구할 수 있게 될 것이다. 현재 제품에 RF ID 표지를 부착하는 업체들이 있고 또 퍼베이시브 컴퓨팅 시스템의 시제품을 시험 사용하고 있는 상점도 몇 개 있다. 하지만 퍼베이시브 네트워크는 부착한 표지를 계속 추적해 그것이 창고에 있는지 판매된 것인지를 구별하기 어렵다는 문제가 남아 있다. 어디에나 공통적으로 사용할 수 있는 표지 시스템이나 소자가 개발되면 이 부문의 성장이 더욱 빨라질 것이다. 최근 폴리머(중합체)나 플라스틱 칩을 사용하는 기술이 부상하고 있다. 플라스틱 칩은 화물 소유주에 관한 사항과 화물의 위치 등에 관한 정보를 저장할 수 있어 분실을 방지할 수 있다.
개인 네트워크는 사람 크기에 해당하는 스마트 공간을 만드는 몇 개의 컴퓨팅 노드를 연결하는 것으로서 이를 적용할 수 있는 분야는 건강관리와 오락이다.
시계, 셔츠, 모자 또는 귀금속 등 몸에 지니고 다니는 장치나 물건에 센서와 작은 컴퓨팅 기능을 넣어서 환자의 건강상태에 관한 데이터를 수집해 그 정보를 무선으로 가까이에 있는 컴퓨터로 보낼 수 있다. 미국의 센서텍스(Sensatex)사는 맥박, 호흡수, 동작, 자세 등 인체상태와 주변환경까지도 측정할 수 있는 셔츠를 개발했다. 몸에 걸치는 장치인 외과용 촉각 장갑은 의사들이 스크린을 보면서 세밀한 현미경적 절개수술을 할 수 있게 해준다. 퍼베이시브 컴퓨팅 시스템이나 장치가 인체 안에서 이동할 수 있을 만큼 작게 축소되면 보건에 더 많이 적용될 것이다. DARPA는 ‘바이오:인포:마이크로(Bio:Info:Micro)’라는 사업을 지원하고 있는데 이 사업의 목적은 생체와 컴퓨터를 연결하고 인체세포 안에 있는 통신망을 파악하는 데 있다.
퍼베이시브 컴퓨팅은 현장 기반 게임에 적용될 가능성이 많다. 퍼베이시브 게임은 이동통신 기술을 이용해 어디에서든지 하루 24시간 사용할 수 있다. 노키아와 소니 등 주요 게임업체는 무선기술을 이용, 유사 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에서 MP3파일을 빠르고 쉽게 친구와 가족에게 전송할 수 있게 할 것이다. 또 몇 개 업체는 사용자들이 자기 기분에 맞는 음악이나 프로그램을 선정할 수 있게 하는 오락기술을 실험하고 있다.