Ubiquitous computing and Automatic identificationpds8.egloos.com/pds/200803/26/35/RFID_System_1.pdf · 2008-03-26 · 2. 유비쿼터스컴퓨팅해외사례 2) 버클리대, SmartDustSmart

2008년 1학기 RFID 시스템 특론

Ubiquitous computing

and

Automatic identification

1. 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)

1) 제록스사의 유비쿼터스 컴퓨팅 프로젝트1) 제록스사의 유비쿼터스 컴퓨팅 프로젝트

• 1988년 ‘Ubiquitous Computing’ 프로젝트

• 미국, 제록스사의 PARC(Palo Alto Research Center)

• 연구책임자 Mark Weiser연구책임자 Mark Weiser

• 연구대상

◦ Computer Science(Computer, Network)

◦ Human

• 목표 : 컴퓨터와 네트워크, 인간이 조화된 문화 창출(복지지향)

유비퀴터스 컴퓨팅의 특징

네트워크에 연결(Connection)되지 않은 컴퓨터는 UC가 아님.1

인간화된 인터페이스(Calm Technology)로서 눈에 보이지 않아야(Invisible) 함.

가상공간이 아닌 현실 세계의 어디서나 컴퓨터의 사용이 가능(Embodied Virtuality)

2

3


2) 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념2) 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념

Ubiquitous의

언어적 의미

◦ 라틴어에서 유래한 것으로 「도처에 있다」, 「언제 어디서나 존재한다」라는 의미로 사용

◦ 일반적으로 물, 공기처럼 도처에 편재해 있는 자연자원이나, 종교적으로는 신이 언제

어디서나 시공을 초월하여 존재한다는 것을 상징할 때 이용어디서나 시공을 초월하여 존재한다는 것을 상징할 때 이용

#1

◦ 다양한 컴퓨터가 현실세계의 사물과 환경 속으로 스며들어 상호 연결되어 언제,

어디서나 이용할 수 있는 인간 · 사물 · 정보간의 최적 컴퓨팅 환경

◦ 언제, 어디서, 누구나(Any Time, Any Where, Anybody)

Ubiquitous Computing의 기본개념

확장된 개념

#2

Ubiquitous Computing과 Ubiquitous Network 그리고 NT, BT와의 거대 융합이 가져다 줄 차세대 IT혁명으로서의

사회 · 경제적 변혁의 총체

#3


2) 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념2) 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념

• Mark Weiser의 유비쿼터스 컴퓨팅의 개념 : Virtual Reality가 아닌 Embodied Virtuality

특정 컴퓨터에 집중되는 형태특정 컴퓨터에 집중되는 형태 모든 것이(산재된) 컴퓨팅 기능이 존재하는 형태모든 것이(산재된) 컴퓨팅 기능이 존재하는 형태특정 컴퓨터에 집중되는 형태특정 컴퓨터에 집중되는 형태 모든 것이(산재된) 컴퓨팅 기능이 존재하는 형태모든 것이(산재된) 컴퓨팅 기능이 존재하는 형태

VSVSVSVS

<Virtual Reality> <Embodied Virtuality(Ubiquitous Computing)>


3) 산재된 컴퓨팅(Dispersion of Computing)3) 산재된 컴퓨팅(Dispersion of Computing)

컴퓨팅 개념 도입 및 시작 First Wave Second Wave

1940’s 중 · 후반 1980’s 1990’s

Third Wave

21st Century

컴퓨팅 개념 도입 및 시작Main frame PC Ubiquitous Computing

Concept

UbiquitousComputing

컴퓨팅의 진화


3) 산재된 컴퓨팅(Dispersion of Computing)3) 산재된 컴퓨팅(Dispersion of Computing)

컴퓨팅 개념 도입 및 시작 First Wave Second Wave

1940’s 중 후반 1980’s 1990’s

Third Wave

21st Century

◦ 한정된 자원

◦ 1대의 컴퓨터에 다수의

◦ 고가격의 PC 도입

◦ 1 : 1의 컴퓨팅

◦ 최초의 컴퓨터

에니악(ENIAC)

◦ One Person, Many Computing

컴퓨팅 개념 도입 및 시작Main frame PC Ubiquitous Computing

Concept

사람이 접속

◦ 과학적인 시뮬레이션UbiquitousComputing

◦ Mobility

◦ PDA, Cellular Phone

Scientific / Engineering Calculation

Word Processing

Intelligent Services & Entertainment

Wide Spread Use of Internet

Wireless Networking

Building - Size Mainframe

Box - SizePersonal Computer

PortableDevices

Disappearing Devices


4) 실세계 전자공간 유비쿼터스 컴퓨팅 공간 비교4) 실세계, 전자공간, 유비쿼터스 컴퓨팅 공간 비교

실세계 전자공간 제3공간(유비쿼터스 공간)구분

공간원소 원자(Atoms) 비트(Bits) 이슈(Signal)

공간지각 만질 수 있는(Tangible) 공간 만질 수 없는(Intangible) 공간 논리적 인지 가능한 스마트(Smart) 공간

공간형식 실제적 현실(Real) 네트워크상 가상(Virtual) 현실증강된 현실의 지적 중간자(Intelligent Mediator of Augmented Reality)

공간구성 토지 + 사물 인터넷 + 웹스마트스페이스, 스마트오브젝트, 스마트라이프

공간위상 주소 / 번지수 고정 Ipv4 / IPv6 전자사물식별자(ePC)


5) 유비쿼터스 컴퓨팅 발전5) 유비쿼터스 컴퓨팅 발전

P2P 기술 기반 네스터 공개

IBM 세계 도처에 존재하는 자사 데이터센터 그리화드화 추진

미국 버클리대 중심

미국 국책 연구소 중심으로

그리드 프로젝트 시작

미국 인터넷 상용화

SETI@Home 프로젝트 시작 유비쿼터스 컴퓨팅의

전성기 예측

유비쿼터스

컴퓨팅 실체 규명

IBM 자사 기술 비전

’페버시버(Pervasive) 컴퓨팅’

제시

유비쿼터스 컴퓨팅초기 모델 출현

HP ‘쿨타운’ 프로젝트 시작

(Embodied Virtuality의 구체화)

제록스’유비쿼터스 컴퓨팅’ 프로젝트 시작(’유비쿼터스 컴퓨팅’ 화두 제시)

MS ’이지리빙’ 프로젝트 시작(Calm Technology의 구체화)

제시

2. 유비쿼터스 컴퓨팅 해외사례

1) 해외 유비쿼터스1) 해외 유비쿼터스

유럽의 추진정책

◦ 미국 국방부 산하 고등연구계획국(DARPA)과

국립표준기술원(NIST)가 대학연구소 및 민간기업의 UC 프로젝트

미국의 추진정책일본의 추진정책

국립표준기술원(NIST)가 대학연구소 및 민간기업의 UC 프로젝트

자금 지원

◦ HP, IMB, MS 등의 민간기업과 MIT, CMU, 워싱턴 대학 등이

적극적으로 동참

◦ 미래 경제사회의 근간이 될 상업용 기술 및 응용개발

◦ 자국의 정보산업 경쟁력 유지와 조기 응용개발에 중점

◦ HCI(Human Computer Interaction) 기술과 표준 개발에 주력


미국의 추진정책일본의 추진정책◦ 2001년 유럽연합(EU) 정보화사회기술계획(IST)의 일환으로써

미래기술계획(FET)의 자금으로 ‘사라지는 컴퓨터

계획(Disappearing Computer Initiative)’ 중심으로 UC에 대한

전략 모색

◦ 정보기술을 일상사물과 통합하여 인간생활 향상을 목표

◦ 새로운 컴퓨팅 아키텍쳐와 컴퓨팅 객체들의 조합에 따른 새로운

개념의 서비스 창출 시도개념의 서비스 창출 시도

◦ 연구소, 대학, 기업이 공동으로 참여


미국의 추진정책일본의 추진정책

◦ ‘어디서나 컴퓨터 환경’을

겨냥한 1984년 동경대

사카무라 겐교수의 TRON(The2005년 2010년

사카무라 겐교수의 TRON(The

Realtime Operating Sysytem

Nucleus) 프로젝트에서 출발

◦ 자국이 국제 경제력을 확보하고

있는 모바일, 광섬유, 가전,

IP 6 정밀가공 기술과

상거래 7.3조 엔 34.4조 엔

네트워크 10.5조 엔 14.9조 엔

서비스 6.2조 엔 24.2조 엔

단말 5.5조 엔 7.8조 엔IPv6, 정밀가공 기술과

연계시킨 포스트 e - 재펜(e -

Japan) 전략 차원에서 일본

총무성에서 대응

플랫폼 0.8조 엔 3.0조 엔

전체 30.3조 엔 84.3조 엔


2) 버클리대 Smart Dust2) 버클리대, Smart Dust

• 미 국방부 산하 고등연구계획국(DARPA)은 정보처리기술국(IPTO)을 중심으로 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 프로젝트를 위한 자금 지원(1998년)

1999년 목표

1㎣ 크기의 실리콘 모트(Silicon Mote)라는 입방체 안에

완전히 자율적인 센싱(Autonomous Sensing)과 통신

플랫폼(Communication Platforms) 능력을 갖춘 보이지

스마트 먼지스마트 먼지

응용 분야

플랫폼(Communication Platforms) 능력을 갖춘 보이지

않는 컴퓨팅 시스템으로, 가벼워 떠다닐 수 있음.

에너지 관리, 제품의 품질관리 및 유통 경로 관리,

군사목적으로 이용(기상상태, 생화학적 오염,

병력과 장비의 이동을 감지)


3) 유럽 Smart - Its3) 유럽, Smart Its

• ‘사라지는 컴퓨터 계획(Disappearing Computer Initiative)’의 16개 연구 프로젝트 중에서 가장 대표적임. (2001년)

수행기관 ETH(스위스) TecO(독일) Interactive Institute

(스웨덴)VTT(핀란드)

• 목표

일상사물의 지능화1

사물에 소형의 내장형 디바이스인 ”Smart - Its”를사 에 형의 내장형 디바이

삽입하여 감지, 인식, 컴퓨팅 및 무선통신 등의 기능을

지닌 정보 인공물(Information Artefacts) 개발

지능화된 사물간 커뮤니케이션2

사물간의 협력적인 상황인식(Smart - Its Friend) 및

활동


4) 유럽 유비쿼터스 프로젝트

• 사라지는 컴퓨터 계획

◦ 2001년에 시작된 EU의 정보화사회기술계획(IST)의 일환으로써 미래기술계획(FET)이 자금을 지원하고 있는 「사라지는 컴퓨팅

계획(Dis - Appearing Computing Initiative)」을 중심으로 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 대응 전략을 모색

Disappearing Computing 정보기술을 일상사물 및 환경 속에 보이지 않게 통합하여 인간의 생활 지원 및 개선

◦ ‘사라지는 컴퓨팅’ 실현을 위한 16개의 프로젝트를 유럽 각국의 대학 및 연구소, 기업 등이 공동으로 수행하고 있음.

→ 정보 인공물의 협업 추구

NO 프로젝트 설명

1 2Wear 활동 중 적응하고 확장할 수 있는 무선으로 입고 사용 하거나 몸에 소지하는 컴퓨터

2 Grocer 위치기반 전자태그가 부착된 상품을 판매하는 식료 잡화점

3 E – Gadgets 컴퍼넌트 기반 자율형 정보 인공물에 의한 가제트월드 생성

4 Smart – Its 상호 연결 가능한 집단적 인식을 가진 자율형 정보 인공물

5 Oresteia 사람과의 상호작용에 대한 적응력을 가진 다용도 정보 인공물

6 Ambient Agoras 다양한 세계에서의 동적 정보 클러스트 환경 제공을 통한 사회적 정보 시장 구현A Ag 다양한 세계에서의 동적 정 클러 환경 제공을 통한 사회적 정 시장 구현

7 Paper++ 교육용 응용을 위한, 센서와 위치기반 장치가 내장된 종이보다 유용한 전자교재

8 Accord 가시적 인터페이스를 중심으로 하는 가정 환경 구축 운영 · 관리 도구

9 Gloss 컴퓨터가 사라져 지능형 환경화된 글로벌 자율 공간

1/21/2

NO 프로젝트 설명

10 Workspace 컴포넌트를 통한 분산작업을 지원하는 컴퓨팅 공간 환경

11 SOB 사람과 상호작용이 가능한 사물에 대한 음향 및 동적 몸짓 기반 인터페이스11 SOB 사람과 상호작용이 가능한 사물에 대한 음향 및 동적 몸짓 기반 인터페이스

12 Ficom섬유의 미세조직을 트랜지터화하여, 센싱 및 컴퓨팅 기능을 부여하여 일상 생활 속의 정보인공물로 구현

13 Mime 다중 매체를 통한 인공물로 개인중심의 친화 환경 구현

모바일 기술을 기반으로 맞춤형 효과적 오락적 측면에서 장소중심의14 Feel

모바일 기술을 기반으로 맞춤형 · 효과적 · 오락적 측면에서 장소중심의서비스 환경(비침입적) 제공

15 Interliving 가족 공동 생활을 위한 대화식의 세대 융합적 인터페이스 구현

16 Shape 공공장소에 적합한 다양한 혼합형 정보 제공 환경 구축

2/2


5) 일본의 유비쿼터스 프로젝트5) 일본의 유비쿼터스 프로젝트

• 일본 UC의 방향

트론 프로젝트1

지능형 지역분산형 시스템 추구

NTT의 유비쿼터스서비스2

노메딕서비스(핫스팟) → 유비쿼터스서비스(휴대폰 네트워크)노메딕서비스(핫스팟) → 유비쿼터스서비스(휴대폰 네트워크)

유비쿼터스 ID센터 설립 추진 중(2003년 초)3

총무성 산하「유비쿼터스 네트워크 기술의 장래 전망에 관한 조사 연구회」(2001 11 27)4 총무성 산하 유비쿼터스 네트워크 기술의 장래 전망에 관한 조사 연구회」(2001. 11. 27)

- 관련 기술에 관한 국내외 연구개발 동향을 조사 및 분석

- 유비쿼터스 네트워크 사회의 실현을 위해 대응해야 할 연구개발과제나 연구 개발 추진 대책 등 검토

- 총무성 주관으로 민간, 대학, 정부 관련 부처 전문가들로 구성된 「유비쿼터스 포럼(2002. 6. 30)」 발족

총무성 ‘U - Network’ 완료 예정5

단말, 초소형 칩, 네트워크 인프라 로밍

Anywhere Connection 추구6


5) 일본의 유비쿼터스 프로젝트5) 일본의 유비쿼터스 프로젝트

• 일본 U – Network 프로젝트

◦ 2005년까지 “무엇이든, 어디서든 네트워크”의 요소기술의 확립을 위한 연구개발 프로젝트 추진

* 각 항목을 클릭하세요.

무엇이든 MY 단말 프로젝트

초소형 칩 네트워크 프로젝트 - 초소형 칩에 의해 다양한 사물이 자유자재로 네트워크를 구성

→ 100억 개의 단말을 협조 · 제어하는 네트워크 기술의 실현

어디에서든 네트워크 프로젝트

의복

서적 서류

소포

초소형 칩

의복소포

새로운 물류 · 유통 비즈니스의 창출

브랜드 제품 유가증권

(수표, 상품권)

초소형 칩 네트워크 프로젝트 - 비접촉 카드를 가지면 어떤 단말도 자신의 단말로서 이용

→ 기존의 1만 분의 1이하의 실시간 응답 · 인증이 가능한 네트워크 기술의 실현


어디에서든 네트워크 프로젝트 전자 화폐

IC 카드

새로운 모바일 상거래 시장 창출새로운 모바일 상거래 시장 창출


초소형 칩 네트워크 프로젝트 - 어디에서든 언제라도 네트워크에 연결하여, 사무실과 동일한 통신 서비스 환경이

창출되어, 다종 다양한 컨텐츠를 향유

→ 이용자의 상황에 따라서 최적의 통신 서비스 환경을 자유자재로 제공하는

네트워크 기술의 실현

어디에서든 네트워크 프로젝트

새로운 네트워크 · 단말 시장 컨텐츠 배신 · 발신 비즈니스의 창출새로운 네트워크 · 단말 시장, 컨텐츠 배신 · 발신 비즈니스의 창출


6) 미국 일본 유럽의 유비쿼터스 컴퓨팅 비교6) 미국, 일본, 유럽의 유비쿼터스 컴퓨팅 비교

미국 일본 유럽

추진시기 1991년 2001년 2001년

추진주체

정부기관(DARPA, NIST)과대기업 자금지원에 의한민간주도(주요 대학과 첨단 IT

정부주도에 의한 산 · 학 · 관연합체

EU 주도에 의한 유럽국가간협력민간주도(주요 대학과 첨단 IT

기업들)연합체 협력

추진방향유비쿼터스 컴퓨팅 기술과응용개발(HCL 기술과 표준개발을 핵심요소로 인식)

마이크로 기술에 의한유비쿼터스 네트워크 기술개발

유비쿼터스 컴퓨팅 기술과응용개발

주 프로젝트Smart Dust, CoolTown, EasyLiving, Smart Tag, Oxygen, Things That Think

유비쿼터스 네트워크 기술의장래전망에 관한 조사연구회

Smart - Its, Paper++, Grocer 등 16개 독립 프로젝트

주요 수행기관Xerox, HP, MS, IBM, UC Berkeley, Uniy. of Washington,

NTT, NTT도코모, NTT 텔레컴, 소니, NEC, 미쓰비시전기,

스위스, ETH, 독일, TecO, 핀란드 국립기술연구소

주 수행기 y, y g ,MIT Media Lab

니, , 미 비시 기,마쓰시다전기

핀란드, 국립기술연구소

주요목표

세계적 IT기술 리더십 확보 미래 신기술 체제 확립 미래의 응용과 기술 도출

기술적 비전 제시와 조기응용개발(실용주의 전략)

국가적 차원의 정책적 추진(조기 확산 전략)

차세대 기술 대응 모색

3. 유비쿼터스 컴퓨팅 기술

1) 유비쿼터스 기술진화에 영향을 미칠 현존 기술1) 유비쿼터스 기술진화에 영향을 미칠 현존 기술

◦ 마이크로 컴퓨터칩, MEMS

◦ 나노, 병렬 등 고집적 기술

기억장치기술 / 저전력 기술소형 내장 비가시화 기술

◦ 기억장치기술 / 저전력 기술

◦ 개인인증 기술, 보안 기술컴퓨터

◦ 네트워킹(IPv6, BcN, Sensor Network)

◦ 이기종 장치간 접속 기술

네트워크

접속 기술

◦ 수동 · 능동형 RFID, 센서 기술

◦ 근거리무선 기술(DSRC)

인간

인간과 사물간 지능형

직접 인터페이스 기술

◦ P2P / Grid 기술

◦ www, Java, Wap, XML

응용

망기반 응용 / 미들웨어 기술

응용

3. 유비쿼터스 컴퓨팅 기술

2) 유비쿼터스 기술진화의 파장2) 유비쿼터스 기술진화의 파장

Smart, 자율 컴퓨팅 환경, 인간중심

(유비쿼터스 컴퓨팅 영역 / Just Its의 세계)

Seamless, 망통합, 서버중심

(퍼베이시버 컴퓨팅 영역 / Any의 세계)

Broadband, 광대역접속, 단말중심

Cyber - Real World Convergence(통합, 융합)

센서

MEMS

소형 내장형 컴퓨팅 객체

Network Appliance Variety(다양화, 특화)

근거리무선 유 · 무선통합 무선 유선 서버 클라이언트 포스트PC

◦ IT 인프라의 현황

- 유선 / 서버 : 망기반 자율 슈퍼서버, 고속 대용량 정보 수렴 필요

- 무선, 유무선통합 / 클라이언트, 포스트PC : 가상망(P2P,Grid 개념 포함), 단말의 다양화, 광대역 고속접속

- 근거리무선 / 센서 : 지능형 공간 지능형 객체 자율 서비스 단말의 확산에 따른 대량 정보 발산 야기

유비쿼터스 기술 영역 DSRC, 센서, MEMS, 소형 컴퓨팅 칩(RFID)

근거리무선 / 센서 : 지능형 공간, 지능형 객체, 자율 서비스, 단말의 확산에 따른 대량 정보 발산 야기

- IT 기술 진화에 따라 세가지 계층의 파장이 생성되고 있음.

* Ref. : ETRI 발표자료

1. 인식체계

자동인식

(Auto Identification)

바코드나 생체인식 그리고 무선인식 시스템을 이용하여 산업 전반에 제공하고 있는

추세이며 실질적으로 제품, 사람, 동물을 관리하는데 사용되고 있음.

정보와 제어의 분산화 기술 추세에 따라 시대의 흐름에 적합한 기술로서 산업의 여러 분야에서 응용범위가 확대1

• 무선인식(Radio Frequency Identification) 시스템 기술의 활성화

무선인식 시스템(버스카드, 지하철 패스 등 적용)

무선통신 규칙에 따라 사용 주파수 변조방식 데이터 포맷 등에 대한 표준화 등 제도적 뒷받침의 활성화2

고주파고주파 저주파저주파

사용 주파수의 특성

◦ 특징 : 비교적 근거리 인식범위, 저속의 정보전달

◦ 이용 : 근거리용의 장애물 등 열악한 환경을 대상으로

정보화하는데 주로 사용함.

◦ 특징 : 넓은 인식범위, 고속의 정보전달

◦ 이용 : 고속 이동체를 대상으로 하는 교통산업 등에

적합한 방식으로 분류하여 사용함.

활용도가 점점 높아지면서 산업, 경제,

방범, 보안 등 그 응용분야가

자동인식

(Auto Identification)

바코드나 생체인식 그리고 무선인식 시스템을 이용하여 산업 전반에 제공하고 있는

추세이며 실질적으로 제품, 사람, 동물을 관리하는데 사용되고 있음.

,

점차적으로 넓어지고 있는 추세임.

정보와 제어의 분산화 기술 추세에 따라 시대의 흐름에 적합한 기술로서 산업의 여러 분야에서 응용범위가 확대1

시장성과 사용 환경의 개선을 위해

국제전기통신 조약에 부속된 규칙정보와 제어의 분산화 기술 추세에 따라 시대의 흐름에 적합한 기술로서 산업의 여러 분야에서 응용범위가 확대1

무선통신 규칙에 따라 사용 주파수 변조방식 데이터 포맷 등에 대한 표준화 등 제도적 뒷받침의 활성화2

국제전기통신 조약에 부속된 규칙

2. 자동인식 시스템(Automatic Identification System)

바코드, OCR 시스템

광을 이용하여 사물을 인식함.

생체인식 시스템

인간 고유의 신체를 이용하여 사물을

인식함.

무선인식 시스템

무선 주파수를 이용하여 사물을

인식함.

BarVein

Finger

Code

OCR

Vein

Automatic

Identification

<자동인식>

Biometric

<생체인식>Voice

Smart

Card RFID Iris

<자동인식 분야>


1) 바코드 시스템1) 바코드 시스템

바코드 시스템의

인식 방법

바코드에 있는 정보를 해독하기 위해 변화하는 값에 작은 빛의 점들이 스캐너를 경유하여

바와 스페이스를 스쳐가면서 반사해 주는 것

◦ 블랙바 : 적은 양의 빛 반사

흰색바 : 많은 양의 빛 반사

반사된 빛의 양 차이가 빛

검출기에 의해 전기적인 2진수 0과 1로 바뀌어 짐. 문자 및 숫자를 판독함.◦ 흰색바 : 많은 양의 빛 반사

신호로 번역됨.

바코드

볼펜처럼 생긴 펜 타입

접촉식 형태의 CCD 타입디코더라고 하는 번역기의 회로나 디코더 프로그램에

리더

레이저빔 인식 형태의 레이저 타입

접촉식 형태의 CCD 타입 의해 컴퓨터나 바코드가 수집할 수 있는 형태로 변환한

뒤에 호스트 컴퓨터로 데이터를 전송하게 됨.


2) 생체인식 시스템2) 생체인식 시스템

생체측정기술 : 동물의의 신체적, 생태학적 특성을 개인식별에 이용하는 것으로 문, 홍채, 혈관 DNA에 이르기까지 나날이

활기를 더해가고 있음.

생체측정생체를 인식하기 위해 필요한 것으로 "자동화된 수단으로 특정 개인의 소추된 특성을 검증하거나

신분을 인식하기 위해, 측정 가능한 물리적 특성 또는 개인의 특징을 연구하는 학문"으로 정의됨.

열쇠나 패스워드는 잃어버릴 수 있어도 내 몸은 잃어버릴 수 없다는 사실

생체인식 시스템의

주요 전제

열쇠나 패스워드는 잃어버릴 수 있어도 내 몸은 잃어버릴 수 없다는 사실

신체적 특징이 일치하는 사람은 없다는 사실

태어나서 죽을 때까지 변하지 않는다는 사실

장점장점 활용대상활용대상

신체적 특징이 일치하는 사람은 없다는 사실

◦ 지문, 손모양, 얼굴, 눈의 홍채와 망막, 손등의 정맥,

DNA에 이르기까지 다양함.

◦ 음성이나 서명 같은 생체적 특성도 생체인식

시스템의 활용대상에 포함됨.

◦ 생체 측정학에서의 개인 특성은 절도나 누출에

의하여 전달할 수 없으며 변경되거나 분실할

위험성도 없으므로, 이러한 기법을 사용할 경우 보안

침해를 누가 행했는지 추적이 가능해지는 등의

기능이 완벽하게 구축될 수 있음기능이 완벽하게 구축될 수 있음.



정맥인식 시스템 : 정맥인식은 손등의 정맥을 이용하는 방법으로 손등에 있는 정맥의 구조가 마치 지문처럼 다르다는 특징과

손등의 정맥패턴을 적외선을 이용한 CCD카메라로도 영상을 잡을 수 있다는 특징에 착안

CCD카메라로 손등 정맥 모양을

손등에 투사시켜 촬영

개개인의 고유한 정맥 패턴의

특징을 메모리에 저장하여 등록된

사용자의 정맥패턴과 비교

본인임을 인식 식별

정맥인식 시스템의 장점

정맥인식 시스템도More

정맥인식 시스템의 장점

안정적이고 눈에 안 보이는 특징을 사용한다는 점

저해상도의 적외선 조명을 사용하고 습도, 오염 등에 강함.

1

2 ,

지문, 손모양을 이용하는 방법에 비해 사용자의 거부감을 줄일 수 있고 지문 또는

손가락이 없는 사람도 이용할 수 있음.

2

3

정맥인식 시스템도정맥인식 시스템도

Close



음성인식 시스템

인식방법인식방법 단점단점

◦ 사용자의 목이 쉬었을 경우나, 의도적으로 타인의

목소리를 흉내내는 경우 오류발생의 소지가 있음.

◦ 사용 환경상의 강도 높은 소음 문제

◦ 음성인식은 말을 하는데 나타나는 음성의 특징을

분석하는 것

◦ 성도(입과 코를 잇는 관)와 입, 콧구멍 및 기타 말을

하는데 사용되는 신체의 메커니즘에 의해 인식함.

억양변조 등에 의해 오작동 하지 않음→ 억양변조 등에 의해 오작동 하지 않음.

일부 시스템의 경우 발성 기관의 특성을 추출함으로써 99.9%까지의 신뢰성을 보장할 수 있다고 주장하고

있으며 실제로 미국에서는 범죄 수사 목적으로 널리 사용되어지고 있음.

일반 환경에서의 잡음으로부터 처리 대상이 될 음성 신호를 추출해 내는 방법

LPC(Linear Predictive Coding)와 같은 특징을 추출 벡터 양자화 기법에 의해 코드북을 작성하고

1

LPC(Linear Predictive Coding)와 같은 특징을 추출, 벡터 양자화 기법에 의해 코드북을 작성하고,

실제 상황에서 입력된 음성 신호의 LPC계수를 이 코드북과 비교하는 것

HMM 및 신경회로망 등

일반적인 음성 인식 기법

2

3



홍채인식 시스템

◦ 사람의 신체부분 가운데 개인간의 차이를 가장 잘 반영하는 것으로 알려져 있음.

홍채의 특성 ◦ 생후 6개월 이내에 그 무늬 패턴이 형성되고, 2 ∼ 3세 정도에 그 패턴이 완성되어 오랜 기간

동안 변하지 않음.

1

2

각막 뒤에 있는 수양액과 수정체 사이에 위치하고 빗살무늬의 인대 등 복잡한 형태의 조직으로 구성

조직은 생후 1 ~ 2년간 빗살 무늬 형태로 변화하고 그 이후에는 변하지 않는 것으로 알려져 있음.

→ 조직은 Random Process를 통해 변화므로 유전적 영향은 거의 없이 아주 다양한 패턴을 형성함.

일반적인 홍채 인식 기법3 유일하게 외부에서 볼 수 있는 인체의 내부 기관이기 때문에 모조하기는 거의 불가능함.

3. 스마트 카드

전기적으로

데이터 저장 ·계산 능력소장

일반 신용카드와

동일한

플라스틱카드

COS, 메모리,

암호알고리즘

내장가능

집적회로(IC)

칩 부착스마트 카드

계산 능력소장 플라스틱카드 내장가능

스마트 카드의

구성

스마트 카드의

구성

마이크로

프로세서

마이크로

프로세서

◦ Data Memory, Program Memory, RAM 등 모든 구성 요소들에 접근하고 내부통로들을

제어

ROM ROM ◦ Program Memory로 사용되며, 카드운영체계(COS)와 기본적인 명령코드를

저장구성구성

메모리메모리 RAM RAM ◦ 임시 데이터를 관리하고 중간 계산 결과를 저장하기 위해 사용되는

영역으로 사용

EEPROM EEPROM ◦ 각종 데이터와 Option 프로그램을 저장하는 메모리로 사용

영체제에 의해 데 읽 수 있 며◦ 카드 운영체제에 의해 데이터를 읽고, 쓰고, 지울 수 있으며, Extra

Instruction을 기록하기 위해 제공

스마트 카드는 많은 용량의 정보저장과 연산처리가 가능한 카드이며, 뛰어난 보안기능을 제공해주기 때문에

그 필요성이 증대되고 있는 추세임.

ID-1 Card IS07810ID-1 Card IS07810

스마트 카드의 분류

Contect Card ISO 7816Contect Card ISO 7816 Contectless CardContectless Card

Close CouplingISO10536

Close CouplingISO10536

Proximity CouplingISO14443

Proximity CouplingISO14443

Vincinity CouplingISO15636

Vincinity CouplingISO15636

Memory Processor Processor Memory Processor MemoryMemory

Card

Processor

Card

Processor

Card

Memory

Card

Processor

Card

Memory

Card

Dual Interface

Combi CardⅠCombi CardⅠ

Dual Interface

Combi CardⅡ

Close

3. 스마트 카드

1) 무선인식 시스템1) 무선인식 시스템

트랜스폰더트랜스폰더리더리더

무선으로 에너지와 명령

데이터를 송신한 후

트랜스폰더의 데이터를 수신

수신된 에너지와 명령

신호에 따라 리더로

데이터 송신 및 업로드트랜스폰더의 데이터를 수신 데이터 송신 및 업로드

특징특징 장점장점

하나의 리더와 다수의 트랜스폰더를 동시에 읽을 수

있는 일대 다수의 무선 통신이 가능

여러 개의 트랜스폰더가 동시에 데이터를 전송할 경우

발생하는 데이터 충돌을 방지 할 수 있는 충돌 방지(A i

동시에 여러 트랜스폰더 인식

비 접촉식 인식

내환경성이 우수하여 파손이 없는 한 영구적발생하는 데이터 충돌을 방지 할 수 있는 충돌 방지(Anti

- Collision) 기능을 내장

열악한 주위환경, 데이터 보유량, 인식속도, 원거리

인식이 가능하여 일대 다수의 인식가능

ISO규정에 따른 카드 적용시 스마트 카드 기능을 포함함

(수동형 트랜스폰더)

비금속 재료를 통과할 수 있음.

위치추적시스템에 적합

→ 기존의 인식 체계인 바코드 마이크로 스트립을 ISO규정에 따른 카드 적용시 스마트 카드 기능을 포함함. 기존의 인식 체계인 바코드, 마이크로 스트립을

이용한 시스템을 대체해 가고 있는 추세

무선인식 시스템의 구성도More

Transmitting Section

Reader

Magnetic Field

무선인식 시스템의 구성도

Signal generator

Modulator Tunning Circuit

Power

Amplifier

Transmitting Section

CR

RiCT

Receiver

Transmitter

Transponder

Control Logic

Filter

Receiving Section

Signal Detection

MemoryEnergy Storage

Close

이용가치 : 마그네틱이나 바코드를 대신할 수 있는 차세대의 인식 시스템

단점 : 가격이 바코드나 마그네틱 스트립에 비해 비쌈.

Q & AQ & [email protected]@hycu.ac.kr

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Ubiquitous computing and Automatic identificationpds8.egloos.com/pds/200803/26/35/RFID_System_1.pdf · 2008-03-26 · 2. 유비쿼터스컴퓨팅해외사례 2) 버클리대, SmartDustSmart