KR100852221B1 - 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법 - Google Patents

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유비쿼터스 컴퓨터 환경에서 사용자의 서비스 만족도를 높이기 위한 착용형 컴퓨터 및 그 방법에 관한 것으로, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 최적화된 서비스를 제공받기 위한 착용형 컴퓨터에 있어서, 외부로부터 상황 정보의 특성과 서비스 특성을 수신받기 위한 무선통신수단; 사용자 입력에 따른 상황 정보의 특성과 상기 무선통신수단으로부터 전달받는 상황 정보의 특성 및 서비스의 특성을 수집하기 위한 특성수집수단; 및 상기 특성수집수단을 통해 수집된 특성들을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하여, 상기 계산된 에너지 소모량과 시간 및 상황정보의 정확도를 바탕으로 서비스를 수행하기 위한 연산수단을 포함한다.
착용형 컴퓨터, 다목적 최적화 기법, 상황 정보, 유비쿼터스

Description

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법{Wearable computer and method using multiobjective optimization in ubiquitous computing environment}
도 1은 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 대한 일실시예 설명도,
도 2는 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 국부 서비스 방식에 대한 일실시예 설명도,
도 3은 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 원격 서비스 방식에 대한 일실시예 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터에서 다목적 최적화를 위한 상황 정보 수집에 대한 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터의 일실시예 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터에서의 사용자 서비스를 위한 다목적 최적화 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 7은 본 발명에 따라 착용형 컴퓨터에 상황 정보 및 서비스가 제공되는 과정에 대한 일실시예 설명도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
111 : 무선통신부 112 : 특성 수집부
113 : 연산부
본 발명은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 사용자에 대한 서비스 제공 시, 다목적 최적화 기법을 이용하여 사용자의 요구사항들(예 : 사용자 서비스의 응답 속도)과 각종 상황 정보에 따른 제약조건들을 고려하여 사용자 서비스를 제공할 수 있도록 함으로써, 사용자의 서비스 만족도를 높이기 위한, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
본 발명에서 착용형 컴퓨터란, 입을 수 있는 형태의 컴퓨터와 손목시계와 같이 착용할 수 있는 형태의 컴퓨터뿐만 아니라 이동통신 단말기, 개인휴대용 단말기(PDA)와 같이 개인이 휴대하면서 통신할 수 있도록 하는 무선통신 단말기를 총칭 한다.
최근에 통신 환경이 발전하고 무선통신 단말기가 대중화되면서 사용자가 언제 어디서나 각종 서비스를 제공받을 수 있는 유비쿼터스에 대한 관심이 높아져 왔다. 그러므로 더욱 편리하게 사용자가 서비스를 제공받을 수 있도록 하기 위한 착용형 컴퓨터의 등장은 당연한 결과라 할 수 있다. 착용형 컴퓨터의 장점은 사용자가 현재 진행하고 있는 일을 멈추거나 전환할 필요없이 다른 일을 하면서도 컴퓨터의 지원을 받을 수 있다는 점이다.
현재의 착용형 컴퓨터는 데이터 처리 프로세서 이외에, 출력장치로서 HMD(Head Mounted Display)와 같은 디스플레이 장치를 주로 사용하고, 입력장치로서 가상키보드, 음성입력장치, 그리고 단순화된 몇몇의 키의 조합으로 텍스트를 입력할 수 있도록 하는 코드(Chord)형 키보드 등을 주로 사용한다.
이러한 착용형 컴퓨터는 통신 모듈을 이용하여 하나 이상의 착용형 센서와 통신하는데, 착용형 센서가 사용자의 생체 신호를 획득하여 이를 착용형 컴퓨터로 전달하면 착용형 컴퓨터는 이러한 생체 신호와 사용자의 입력(서비스에 대한 사용자의 요구사항 등)을 포함하는 내부 상황 정보와 외부로부터 획득한 외부 상황 정보를 고려하여 사용자에게 각종 서비스를 제공한다. 여기서, 상기 착용형 컴퓨터와 착용형 센서를 통틀어 착용형 시스템이라 한다.
이와 같이, 사용자는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 착용형 시스템을 착용하고서 다양한 사용자 서비스를 제공받을 수 있다.
일반적으로, 서비스 제공자로부터의 서비스의 유형과 내/외부 상황 정보의 획득 방식에 따라 사용자 서비스의 질과 성능이 좌우된다. 예를 들면, 착용형 컴퓨터, 착용형 센서를 포함하는 착용형 시스템의 메모리 상태, 배터리 상태, 각종 상황 정보의 정확도, 사용자 서비스의 응답 속도 등에 따라 사용자 서비스의 질과 성능이 달라지고 그에 따라 사용자의 만족도가 달라진다.
종래에는, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 각종 사용자 서비스를 제공하되, 사용자의 요구사항들과 각종 상황 정보에 기초한 제약조건들에 대한 고려가 미흡하여 사용자 서비스를 제공하더라도 만족스럽지 못한 경우가 많았다. 즉, 단순히 사용자에게 사용자 서비스를 제공하는 기술은 있었지만, 사용자의 우선순위에 맞는 최적화된 서비스를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유비쿼터스 컴퓨터 환경에서 사용자에 대한 서비스 제공 시, 사용자의 요구사항들(예 : 서비스의 응답 속도)과 각종 상황 정보에 따른 제약조건들을 고려하여 다목적 최적화 기법(예 : min-max 다목적 최적화 기법)을 수행한 후 그에 따라 사용자 서비스를 제공할 수 있도록 함으로써, 사용자의 서비스 만족도를 높이기 위한, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 서비스에 대한 사용자의 요구사항들, 상황 정보에 따른 제약 조건들을 각각의 목적으로 간주하고, 복수의 목적에 대하여 해당되는 상황 정보의 특성(상황 정보의 획득에 필요한 에너지 소모량 및 시간)을 이용하여 다목적 최적화 기법을 수행하는 것으로 사용자가 우선적으로 고려하는 목적(예 : 사용자 서비스의 응답 속도, 배터리 상태)에 가중치를 주어 서비스를 제공할 수 있도록 함으로써, 사용자의 서비스 만족도를 높일 수 있도록 한, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 최적화된 서비스를 제공받기 위한 착용형 컴퓨터에 있어서, 외부로부터 상황 정보의 특성과 서비스 특성을 수신받기 위한 무선통신수단; 사용자 입력에 따른 상황 정보의 특성과 상기 무선통신수단으로부터 전달받는 상황 정보의 특성 및 서비스의 특성을 수집하기 위한 특성수집수단; 및 상기 특성수집수단을 통해 수집된 특성들을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하여, 상기 계산된 에너지 소모량과 시간 및 상황정보의 정확도를 바탕으로 서비스를 수행하기 위한 연산수단을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 착용형 컴퓨터에서의 최적화된 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서, (a) 필요한 서비스의 종류 및 수와, 서비스 제공자들과 서비스 유형을 파악하는 단계; (b) 서비스에 의해 요구되는 상황 정보와, 상기 상황 정보를 제공하는 상황 정보 제공원을 파악하는 단계; (c) 서비스의 특성과, 상기 상황 정보의 특성을 획득하는 단계; 및 (d) 최적화된 서비스의 제공을 위해, 상기 획득된 서비스 특성과 상황정보 특성을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 착용형 컴퓨터에, 필요한 서비스의 종류 및 수와, 서비스 제공자들과 서비스 유형을 파악하는 단계; 서비스에 의해 요구되는 상황 정보와, 상기 상황 정보를 제공하는 상황 정보 제공원을 파악하는 단계; 서비스의 특성과, 상기 상황 정보의 특성을 획득하는 단계; 및 최적화된 서비스의 제공을 위해, 상기 획득된 서비스 특성과 상황정보 특성을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또 한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 언제 어디서나 서비스를 제공하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터 및 그 방법에 관한 것으로, 상기 착용형 컴퓨터는 사용자로부터 요청받은 사용자 서비스를 사용자 만족도가 가장 높은 방식으로 제공하기 위하여 그에 적합한 서비스 제공자 및 상황 정보 제공원을 선택하는데, 이러한 여러 선택 과정들에서의 최적화된 결정을 위해 다목적 최적화 기법을 수행한다. 그러나 본 발명이 상기 외부의 서비스 제공자의 선택 과정과 외부의 상황 정보 제공원의 선택 과정을 위해서만 다목적 최적화 기법을 이용할 수 있는 것으로 제한되는 것은 아니다.
이하의 상세한 설명에서는, 제한된 자원을 갖는 착용형 시스템의 경우 에너지 소모량의 관리가 중요하고 사용자 입장에서는 정확한 응답을 신속히 요구하는 경우가 많으므로, 배터리 상태, 서비스의 총 수행 시간, 상황 정보의 정확도 등을 복수의 목적으로 간주하고, 각각에 상이한 가중치를 주어 다목적 최적화 기법을 수행하는 경우를 예로 들어 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 대한 일실시예 설명도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경(유비 쿼터스 서비스 환경)은 개인 영역(Personal Area) 내에 있는 착용형 시스템, 상기 착용형 시스템과 유/무선 통신할 수 있는 서비스 제공자, 및 상기 착용형 시스템의 외부에 위치하는 외부 상황 정보 제공원을 포함하여 이루어진다. 이러한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경이 구현되는 구체적인 실시예로는 스마트 오피스(smart office), 스마트 카(smart car), 스마트 홈(smart home) 등을 들 수 있다.
이때, 착용형 시스템은 사용자에게 사용자 서비스를 제공하기 위한 착용형 컴퓨터, 사용자의 생체 신호 등을 수집하기 위한 내부 상황 정보 제공원인 착용형 센서를 포함하고, 착용형 컴퓨터 및 하나 이상의 착용형 센서는 지그비(Zigbee), 또는 블루투스와 같은 개인 영역 네트워크(PAN : Personal Area Network)를 통해 정보를 주고받는다.
그리고 착용형 컴퓨터는 무선랜, 이동통신(예 : CDMA) 등을 통해 외부 네트워크에 연결되고, 이를 통해 하나 이상의 서비스 제공자, 하나 이상의 외부 상황 정보 제공원에 접속한다. 이때, 외부 상황 정보 제공원은 센서, 온도계, 카메라 등일 수 있다.
상기 착용형 컴퓨터는 사용자 서비스를 제공하기 위하여 내부 상황 정보와 외부 상황 정보에 기반하여 적합한 동작을 결정하고 그에 따라 사용자 서비스를 제공한다. 이를 위해, 먼저 내/외부 상황 정보의 특성들과 서비스의 특성들을 수집하고 이를 이용하여 다목적 최적화 기법을 수행하는데, 상기 착용형 컴퓨터의 구성요소 및 그 동작에 관해서는 도 5를 참조하여 차후에 설명하기로 한다.
착용형 컴퓨터는 외부의 서비스 제공자로부터 서비스를 공급받아 사용자 서 비스를 제공할 수 있는데, 상기 착용형 컴퓨터가 서비스 제공자로부터 공급받는 서비스는 두 가지 유형, 즉 국부 서비스와 원격 서비스로 분류된다. 이를 하기의 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 국부 서비스 방식에 대한 일실시예 설명도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 국부 서비스는 서비스 제공자(예 : 서비스 서버)로부터 착용형 컴퓨터로 서비스 코드가 다운로드 되고, 상기 다운로드 된 서비스 코드가 상기 착용형 컴퓨터상에서 실행되고, 상기 실행 결과가 사용자에게 제공되는 방식이다. 이때, 내부 상황 정보는 착용형 센서와 사용자 입력으로부터 그리고 외부 상황 정보는 외부 상황 정보 제공원으로부터 착용형 컴퓨터로 수집된다.
도 3은 본 발명이 적용되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 원격 서비스 방식에 대한 일실시예 설명도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 원격 서비스는 서비스 코드의 실행이 서비스 제공자 측에서 이루어지고 상기 서비스 코드의 실행 결과가 착용형 컴퓨터로 전달되어 사용자 서비스가 제공되는 방식이다. 예를 들면, 서비스 저장소에 저장되어 있는 서비스 컨텐츠(예 : 포털 서비스)가 착용형 컴퓨터로 전달될 수 있다. 이때, 내/외부 상황 정보는 최종적으로 원격의 서비스 제공자로 전달된다.
상기 도 2 및 도 3에서, 착용형 컴퓨터는 서비스 제공자로부터 서비스의 특성을 전달받아 이를 다목적 최적화 기법 수행 시 이용한다.
착용형 컴퓨터는 사용자로부터 요청받은 사용자 서비스를 제공하기 위하여 여러 상황 정보 제공원들 중에 하나 이상을 선택하여 내/외부 상황 정보를 수집하고, 서비스의 유형(국부 서비스 또는 원격 서비스)을 선택하며, 상기 선택한 서비스 유형에 따라 서비스를 공급해 줄 서비스 제공자를 선택한다(즉, 어느 서비스 제공자로부터 서비스를 공급받을지를 결정한다). 물론, 서비스 유형이 원격 서비스일 경우에는 수집한 상황 정보를 서비스 제공자에 전달한다. 이때, 사용자가 여러 개의 사용자 서비스를 동시에 요청할 수도 있으므로, 착용형 컴퓨터가 동시에 공급받아야 할 서비스가 다수일 수 있고, 이들을 상이한 서비스 제공자들로부터 공급받을 수도 있다.
상기와 같은 전체적인 과정들을 수행하기 위해, 상기 착용형 컴퓨터는 서비스의 특성과 상황 정보의 특성을 먼저 획득하여 다목적 최적화 기법을 수행함으로써, 사용자 서비스를 위해 어느 상황 정보 제공원으로부터 상황 정보를 수집하고 어느 서비스 제공자로부터 서비스를 공급받는 것이 가장 에너지 소모량이 작으면서도 신속할지 등을 알 수 있다(즉, 최적 해를 찾을 수 있다).
여기서, 서비스 및 상황 정보 각각의 특성을 이용하여 다목적 최적화 기법을 수행하는 것으로 최적 해를 찾기 위한 과정을 하기의 [수학식 1] 내지 [수학식 4]를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 각 목적에는 가중치가 주어져 사용자의 요구사항들과 각종 상황 정보에 따른 제약조건들을 고려할 수 있다.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경 하에서 착용형 컴퓨터의 사용자 서비스 제공을 위한 다목적 최적화 기법을 수학적으로 정리하면, 하기의 [수학식 1]과 같다.
Figure 112006091210441-pat00001
여기서,
Figure 112006091210441-pat00002
은 각 목적이고,
Figure 112006091210441-pat00003
는 각 목적에 해당하는 가중치이다. 그리고
Figure 112006091210441-pat00004
은 해당하는 목적들의 수이다.
Figure 112006091210441-pat00005
는 서비스
Figure 112006091210441-pat00006
에 대한 결정 변수이고
Figure 112006091210441-pat00007
은 상황 정보
Figure 112006091210441-pat00008
에 대한 결정 변수이다. 상기
Figure 112006091210441-pat00009
와
Figure 112006091210441-pat00010
에 대한 설명은 후술하기로 한다.
상기 [수학식 1] 이외에도, 하기의 [수학식 2]를 이용하여 다목적 최적화 기법을 구현할 수 있다.
Figure 112006091210441-pat00011
상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 보다 상세히 살펴보기 위해, 먼저 제공할 서비스를 수학적으로 표기하면
Figure 112006091210441-pat00012
과 같다.
여기서, S는 제공하여야 하는 서비스의 집합이고, M은 제공할 서비스의 수이며,
Figure 112006091210441-pat00013
는 서비스 집합의 원소이다.
각 서비스
Figure 112006091210441-pat00014
에 대하여 그 서비스가 국부 서비스로 제공되는지 또는 원격 서비스로 제공되는지를 결정하여야 한다. 이를 수학적으로 표기하면
Figure 112006091210441-pat00015
과 같다.
여기서,
Figure 112006091210441-pat00016
은 선택 집합을 의미하며,
Figure 112006091210441-pat00017
은
Figure 112006091210441-pat00018
의 국부 서비스를 말하며,
Figure 112006091210441-pat00019
는
Figure 112006091210441-pat00020
의 원격 서비스를 말한다. 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용한 다목적 최적화 기법은 각 서비스에 대하여 선택 집합
Figure 112006091210441-pat00021
내에서 결정 변수
Figure 112006091210441-pat00022
를 위한 적절한 선택을 하여야 한다.
각 서비스는 서비스 수행을 위하여 각종 상황 정보를 필요로 한다. 따라서 각 서비스에 대한 상황 정보의 집합을
Figure 112006091210441-pat00023
과 같이 표시한다.
여기서,
Figure 112006091210441-pat00024
는 서비스
Figure 112006091210441-pat00025
에 필요한 상황 정보 집합이고,
Figure 112006091210441-pat00026
는
Figure 112006091210441-pat00027
의 원소로서 상황 정보를 지시하고,
Figure 112006091210441-pat00028
은 서비스
Figure 112006091210441-pat00029
에 필요한 상황 정보의 수이다. 각 상황 정보에 대하여 선택 가능한 옵션 중에서 하나를 선택하여야 한다. 이러한 각 상황 정보에 대한 선택 가능한 옵션의 집합은
Figure 112006091210441-pat00030
과 같이 표기한다.
여기서,
Figure 112006091210441-pat00031
은 상황 정보
Figure 112006091210441-pat00032
에 대한 선택 집합이다. 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]의 다목적 최적화 기법은 각 서비스에 대하여 선택 집합
Figure 112006091210441-pat00033
내에서 결정 변수
Figure 112006091210441-pat00034
를 위한 적절한 선택을 하여야 한다.
상기 [수학식 1]에서 각 목적
Figure 112006091210441-pat00035
은 상기의 선택 변수
Figure 112006091210441-pat00036
와
Figure 112006091210441-pat00037
의 함수로서 선택 변수의 선택에 따라 달라지는 값이다. 따라서 본 발명은 다목적 최적화 기법 을 이용하여 선택 변수
Figure 112006091210441-pat00038
와
Figure 112006091210441-pat00039
을 선택함으로써 사용자의 만족 해를 구하는 착용형 컴퓨터 및 방법에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 하에서 착용형 컴퓨터의 사용자 서비스를 위한 목적은 서비스 수행을 위한 전체 착용형 시스템의 에너지 소모량, 사용자 서비스를 제공하기 위한 총 수행 시간, 상황 정보의 정확성 등에 관련될 수 있다. 상기 각 목적을 수식으로 표시하면 다음의 [수학식 3]과 같다.
Figure 112006091210441-pat00040
여기서,
Figure 112006091210441-pat00041
와
Figure 112006091210441-pat00042
은 모든 상황 정보를 획득하는데 걸리는 에너지 소모량과 시간이고,
Figure 112006091210441-pat00043
과
Figure 112006091210441-pat00044
는 모든 서비스를 수행하는데 요구되는 에너지 소모량과 시간이고,
Figure 112006091210441-pat00045
과
Figure 112006091210441-pat00046
는 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과(서비스 코드 실행 결과)를 수신하는데 요구되는 에너지 소모량과 시간을 의미한다. 그리고 Acc는 상황 정보의 통합적인 정확도를 의미하는데 작을수록 정확하다. 각각은 다시 다음의 [수학식 4]와 같이 표시된다.
Figure 112006091210441-pat00047
여기서,
Figure 112006091210441-pat00048
와
Figure 112006091210441-pat00049
은 서비스의 상황 정보
Figure 112006091210441-pat00050
를 획득하는데 사용되는 에너지 소모량과 시간이다.
Figure 112006091210441-pat00051
은 서비스
Figure 112006091210441-pat00052
의 수행 시 사용되는 에너지 소모량과 시간을 의미한다.
Figure 112006091210441-pat00053
은 네트워크를 통하여 서비스
Figure 112006091210441-pat00054
를 요청하고 그 결과를 수신하는데 요구되는 에너지 소모량과 시간을 의미한다. 그리고
Figure 112006091210441-pat00055
는 상황 정보
Figure 112006091210441-pat00056
의 정확도를 의미한다.
도 4는 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터에서 다목적 최적화를 위한 상황 정보 수집에 대한 설명도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터는 다목적 최적화 기법을 수행하기 위하여 서비스 제공자와 하나 이상의 내/외부 상황 정보 제공원으로부터 각 목적에 해당하는 서비스의 특성 및 상황 정보의 특성들을 각각 제공받는다. 예를 들면, 사용자로부터 요청받은 사용자 서비스를 제공하기 위해 요구되는 임의 상황 정보를 획득하는데 소요되는 에너지 소모량 및 시간을 특성으로서 제공받는다.
한편, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터의 구성요소를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터의 일실시예 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터는 착용형 센서와 무선으로 통신하고 외부 네트워크에 접속하기 위한 무선통신부(111), 상기 착용형 센서의 정보 및 사용자 입력에 따른 각 내부 상황 정보의 특성들, 외부 상황 정보 제공원의 각 외부 상황 정보의 특성들, 상기 무선통신부(111)를 통해 수신한 서비스의 특성들을 수집하기 위한 특성 수집부(112), 및 상기 특성 수집부(112)로부터 전달받은 하나 이상의 특성들에 기반하여 다목적 최적화를 수행하기 위한 연산부(113)를 포함한다. 이 외에도 입력부, 출력부, 메모리 등을 더 구비할 수 있다.
여기서, 무선통신부(111)는 하나 이상의 착용형 센서와 통신하여 사용자의 생체 신호 등과 같은 내부 상황 정보의 특성을 무선으로 수신하여 특성 수집부(112)로 전달하고, 외부 네트워크에 무선 접속하여 외부의 서비스 제공자, 외부 상황 정보 제공원과 각각 통신하여 외부 상황 정보의 특성, 서비스의 특성을 각각 수신한 후 상기 특성 수집부(112)로 전달한다.
또한, 특성 수집부(112)는 무선통신부(111)와 사용자 입력(내부 상황 정보임)을 통한 각 내부 상황 정보의 특성들, 외부 정보 제공원으로부터 전달받는 외부 상황 정보의 특성들, 및 서비스 제공자로부터 전달받는 서비스의 특성들을 수집한다.
또한, 연산부(113)는 상기 특성 수집부(112)로부터 전달받은 상황 정보의 특성 및 서비스의 특성을 이용하여 상기의 [수학식 1] 또는 [수학식 2]에 따른 다목적 최적화 기법을 수행한다. 이때, 연산부(113)는 다목적 최적화를 수행하기 이전 에 상기 [수학식 3] 및 [수학식 4]를 이용하여 다목적(복수의 목적)을 구성한다.
도 6은 본 발명에 따른 착용형 컴퓨터에서의 사용자 서비스를 위한 다목적 최적화 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 착용형 컴퓨터는 필요한 서비스의 종류와 수를 확인한다(401). 예를 들면, 사용자로부터 입력장치를 통해 하나 이상의 원하는 사용자 서비스를 요청받음에 따라 선택받을 수 있다.
그리고 상기 필요한 각 서비스를 제공할 수 있는 서비스 제공자와 그 서비스 유형(국부 서비스 또는 원격 서비스)을 파악한다(402). 이때, 서비스 제공자는 다수가 파악될 수도 있다.
그리고 상기 필요한 각 서비스가 요구하는 상황 정보를 파악하고(403), 상기 상황 정보를 제공할 수 있는 상황 정보 제공원을 확인한다(404).
그리고 상기 필요한 각 서비스의 특성과, 그에 요구되는 각 상황 정보의 특성(예 : 상황 정보를 획득하는데 요구되는 에너지 소모량, 시간, 및 상황 정보의 정확도)들을 획득한다(405).
마지막으로, 상기 획득한 서비스의 특성 및 상황 정보의 특성을 이용하여 다목적 최적화 기법을 수행한다(406).
이후에, 상기 다목적 최적화 기법을 수행한 결과에 기반하여, 착용형 컴퓨터는 내/외부 상황 정보 제공원으로부터 상황 정보를 수집하고, 결정된 서비스 제공자로부터 서비스 코드 또는 서비스 코드 실행 결과를 제공받아 사용자 서비스를 제공한다. 이때, 서비스 유형에 따라 착용형 컴퓨터 또는 서비스 제공자가 최종적으 로 상황 정보를 전달받는다.
한편, 본 발명이 적용되는 구체적인 예를 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따라 착용형 컴퓨터에 상황 정보 및 서비스가 제공되는 과정에 대한 일실시예 설명도이다.
여기서, 착용형 컴퓨터가 제공하려는 사용자 서비스는 2개이다, 즉 서비스 1과 서비스 2를 제공한다. 서비스 1의 경우 2개의 상황 정보를 사용하고 각 상황 정보들은 각각 3개와 1개의 옵션을 갖는다. 서비스 2의 경우 역시 2개의 상황 정보를 사용하고 각 상황 정보들은 각각 2개의 옵션을 갖는다. 서비스 제공자로부터 서비스를 공급받고 내/외부 상황 정보 제공원으로부터 하나 이상의 상황 정보를 제공받기 위해 필요한 에너지 소모량, 수행 시간, 및 상황 정보의 경우 그 정확도 등은 하기의 [표 1] 내지 [표 5]와 같다.
먼저, 하기의 [표 1]은 서비스 1의 경우 상황 정보를 획득하기 위해 필요한 에너지 소모량 및 수행 시간을 나타낸다.
Figure 112006091210441-pat00057
그리고 하기의 [표 2]는 서비스 2의 경우 상황 정보를 획득하기 위해 필요한 에너지 및 수행 시간을 나타낸다.
Figure 112006091210441-pat00058
그리고 하기의 [표 3]은 서비스가 조합되었을 경우 서비스를 수행하기 위해 요구되는 에너지 소모량 및 수행 시간과, 네트워크를 통한 서비스 수행 시의 에너지 소모량 및 수행 시간을 함께 나타낸다.
Figure 112006091210441-pat00059
그리고 하기의 [표 4]는 서비스 1의 경우 상황 정보의 정확도를 나타낸다.
Figure 112006091210441-pat00060
그리고 하기의 [표 5]는 서비스 2의 경우 상황 정보의 정확도를 나타낸다.
Figure 112006091210441-pat00061
그리고 본 발명에 따른 다목적 최적화 기법을
Figure 112006091210441-pat00062
와 같은 두 가지 경우의 가중치로 수행한 결과는 하기의 [표 6]과 같다.
하기의 [표 6]에서 알 수 있듯이, 보다 큰 가중치는 그에 해당하는 목적을 우선시되도록 함을 알 수 있다. 이를 통해 사용자가 보다 만족하는 파레토 최적 해를 구할 수 있다.
Figure 112006091210441-pat00063
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 언제 어디서나 서비스를 제공하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 착용형 컴퓨터가 다목적 최적화 기법을 이용하여 상황 정보의 제공원을 선택하고 서비스 제공자와 제공 방법을 선택할 수 있도록 함으로써, 사용자의 서비스 만족도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 내/외부 상황 정보 제공원으로부터의 상황 정보에 기반한 제약조건들과 사용자의 요구사항들을 각각의 목적들로서 고려하고, 각 목적에 가중치를 주어 복수의 목적에 대한 최적의 해를 구한 후 그 결과에 따라 사용자에게 서비스를 제공할 수 있도록 함으로써, 사용자의 만족도를 높일 수 있도록 한다.

Claims (16)

  1. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 최적화된 서비스를 제공받기 위한 착용형 컴퓨터에 있어서,
    외부로부터 상황 정보의 특성과 서비스 특성을 수신받기 위한 무선통신수단;
    사용자 입력에 따른 상황 정보의 특성과 상기 무선통신수단으로부터 전달받는 상황 정보의 특성 및 서비스의 특성을 수집하기 위한 특성수집수단; 및
    상기 특성수집수단을 통해 수집된 특성들을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하여, 상기 계산된 에너지 소모량과 시간 및 상황정보의 정확도를 바탕으로 서비스를 수행하기 위한 연산수단
    을 포함하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특성수집수단은,
    상기 사용자 입력에 따른 내부 상황 정보의 특성과, 하나 이상의 내부 상황 정보 제공원으로부터의 내부 상황 정보의 특성과, 하나 이상의 외부 상황정보 제공원으로부터의 외부 상황 정보의 특성과, 하나 이상의 서비스 제공자로부터의 서비스 특성을 수집하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 상황 정보 제공원은 착용형 센서인 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연산수단은,
    적어도 두개의 서비스가 조합되는 경우에 조합된 서비스를 수행하기 위한 에너지 소모량 및 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연산수단은,
    상기 계산된 에너지 소모량과 시간 및 상황정보의 정확도에 서로 다른 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 다목적 최적화 기법을 이용한 착용형 컴퓨터.
  9. 착용형 컴퓨터에서의 최적화된 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 필요한 서비스의 종류 및 수와, 서비스 제공자들과 서비스 유형을 파악하는 단계;
    (b) 서비스에 의해 요구되는 상황 정보와, 상기 상황 정보를 제공하는 상황 정보 제공원을 파악하는 단계;
    (c) 서비스의 특성과, 상기 상황 정보의 특성을 획득하는 단계; 및
    (d) 최적화된 서비스의 제공을 위해, 상기 획득된 서비스 특성과 상황정보 특성을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하는 단계
    를 포함하는 착용형 컴퓨터에서의 최적화된 서비스 제공 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    적어도 두개의 서비스가 조합되는 경우에 조합된 서비스를 수행하기 위한 에너지 소모량 및 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 착용형 컴퓨터에서의 최적화된 서비스 제공 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 계산된 에너지 소모량과 시간 및 상황정보의 정확도에 각각 서로 다른 가중치를 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 컴퓨터에서의 최적화된 서비스 제공 방법.
  16. 착용형 컴퓨터에,
    필요한 서비스의 종류 및 수와, 서비스 제공자들과 서비스 유형을 파악하는 단계;
    서비스에 의해 요구되는 상황 정보와, 상기 상황 정보를 제공하는 상황 정보 제공원을 파악하는 단계;
    서비스의 특성과, 상기 상황 정보의 특성을 획득하는 단계; 및
    최적화된 서비스의 제공을 위해, 상기 획득된 서비스 특성과 상황정보 특성을 이용해 상황 정보를 획득하기 위한 에너지 소모량 및 시간과, 서비스 수행을 위한 에너지 소모량 및 시간과, 네트워크를 통해 서비스를 요청하고 그 결과를 수신하는데 필요한 에너지 소모량 및 시간 중 적어도 어느 하나를 계산하고, 상황 정보의 정확도를 계산하는 단계
    를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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