안드로이드 디바이스를 위한 에너지 효율적 컨텍스트 모니터링 기법

김문권,이재유,김수동,Kim, Moon Kwon,Lee, Jae Yoo,Kim, Soo Dong 한국정보과학회 소프트웨어공학 소사이어티 2013 소프트웨어공학회지 Vol.26 No.3

스마트 디바이스의 보급과 함께 컨텍스트 인지 애플리케이션에 대한 수요가 증가하는 추세이다. 하지만, 센서를 통한 컨텍스트의 수집은 추가적인 배터리 소비가 요구된다. 이것은 제한된 배터리 수명을 가진 모바일 디바이스에서 다수의 컨텍스트 인지 애플리케이션을 구동하는데 큰 제약사항이 된다. 그러므로 에너지 효율적인 컨텍스트 모니터링 기법이 요구된다. 본 논문에서는 안드로이드 디바이스에서 가능한 네 가지 컨텍스트 모니터링 기법을 제시하고, 각 기법 간의 에너지 소모량을 분석하여 적합한 적용 지침을 제안한다. 본 논문에서 제안된 기법을 컨텍스트 모니터링 애플리케이션에 적용하면 컨텍스트 모니터링에 소비되는 에너지 소모량을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 제안된 기법을 검증하기 위해 적용하여 사용자 행동 인지 애플리케이션을 개발하여 각 기법에 대한 에너지 소모량을 정량적으로 비교한다. Along with increasing supplies of smart devices, a proliferation of context-aware applications is came. However, acquiring contexts through sensors requires considerable energy consumption. It has became big constraints on running many context-aware applications in mobile devices having limited battery capacity. Hence, energy-efficient methods for monitoring contexts are highly required. In this paper, we propose four context monitoring methods, analyse energy consumption in each method, and provide guidelines for applying the methods. It is effective to decrease energy consumption for monitoring contexts with applying the methods. To assess the proposed methods, we implement an application that is aware of a user's motion and show quantitative comparison between each of the methods.

서비스 지향 컴퓨팅을 위한 GoF 디자인 패턴 적용 기법

김문권,라현정,김수동,Kim, Moon-Kwon,La, Hyun-Jung,Kim, Soo-Dong 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지D Vol.19 No.2

대표적인 재사용 패러다임 중 하나인 서비스 지향 컴퓨팅 (Service-Oriented Computing, SOC)는 독립적으로 실행가능하며 외부 인터페이스를 통해서만 접근 가능한 서비스를 재사용 단위로 사용한다. SOC는 서비스 지향 아키텍처 개념과 클라우드 컴퓨팅의 개념을 통칭하는 용어이다. 서비스는 서비스 제공자에게는 높은 재사용성으로 인해 수익을 내도록 하며, 서비스 소비자에게는 서비스를 재사용하여 보다 빠른 시간 내에 적은 노력으로 애플리케이션을 개발할 수 있는 경제성과 생산성을 제공한다. 디자인 패턴 (Design Patterns)는 객체 지향 소프트웨어 설계시에 자주 발생하는 문제들을 해결하기 위한 범용적이며 재사용 가능한 방법들이며, Open/Closed 원칙을 이용하여, 가변성 및 여러 설계 이슈를 보다 쉽게 처리할 수 있는 설계 구조를 제안한다. 그러나 객체지향 패러다임의 객체와 SOC의 서비스는 구별되는 차이점을 가지고 있어, 기존의 디자인 패턴을 그대로 SOC에 적용하는 것은 어렵다. 서비스 제공자의 입장에서는 서비스 소비자마다의 가변적인 기능을 허용하며, 서비스의 고유 특징을 반영하는 서비스를 설계하고, 서비스 소비자 입장에서는 서비스가 제공하는 기능을 목적에 변경하여 빠른 시간 내에 목표 애플리케이션을 개발하도록 디자인 패턴이 SOC에 맞게 특화되어야 한다. 그러므로 본 논문에서는 서비스 제공자가 재사용성을 비롯한 서비스 고유의 특징을 반영하도록 서비스를 설계하고, 서비스 소비자는 제공되는 서비스를 목적에 맞게 특화하여 목표 애플리케이션을 개발하기 위해, SOC의 특성을 고려하여 특화된 디자인 패턴을 제안한다. As a representative reuse paradigm, the theme of service-oriented Paradigm (SOC) is largely centered on publishing and subscribing reusable services. Here, SOC is the term including service oriented architecture and cloud computing. Service providers can produce high profits with reusable services, and service consumers can develop their applications with less time and effort by reusing the services. Design Patterns (DP) is a set of reusable methods to resolve commonly occurring design problems and to provide design structures to deal with the problems by following open/close princples. However, since DPs are mainly proposed for building object-oriented systems and there are distinguishable differences between object-oriented paradigm and SOC, it is challenging to apply the DPs to SOC design problems. Hence, DPs need to be customized by considering the two aspects; for service providers to design services which are highly reusable and reflect their unique characteristics and for service consumers to develop their target applications by reusing and customizing services as soon as possible. Therefore, we propose a set of DPs that are customized to SOC. With the proposed DPs, we believe that service provider can effectively develop highly reusable services, and service consumers can efficiently adapt services for their applications.

컨텍스트 인지 모바일 컴퓨팅을 위한 범용 추론 시스템의 정형 모델

김문권 ( Moon Kwon Kim ),김수동 ( Soo Dong Kim ) 한국정보처리학회 2012 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.19 No.2

가용 센서를 내장하고 있는 모바일 디바이스의 사용이 많아지고 자동화, 자율화, 맞춤식 서비스의 요구가 커짐에 따라 컨텍스트 인지 모바일 컴퓨팅(Context-Aware Mobile Computing)의 필요성이 증대하고 있다. 하지만 추론 시스템 설계는 컨텍스트 분석, 인지하고자 하는 상황분석 등의 복잡한 과정을 요구한다. 본 눈문에서는 이러한 과정을 간결하고 정확하게 표현하기 위한 컨텍스트-상황 추론요소의 범용적 정형 모델을 제안한다. 또한 추론 요소들의 정형 모델을 실사례에 적용하여 본 논문에서 제안하고 있는 추론 요소들의 정형 모델이 실효성을 가지고 있으며 범용적임을 보여준다.

다양한 의료 분석 방식을 지원하는 효과적 추론 기법 설계

김문권(Moon Kwon Kim),한승호(Seung Ho Han),라현정(Hyun Jung La),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2015 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2015 No.6

컨텍스트 인지 모바일 컴퓨팅을 위한 정형모델 및 추론 시스템 설계

김문권 ( Moon Kwon Kim ),김수동 ( Soo Dong Kim ) 한국정보처리학회 2013 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.2 No.4

모바일 컨텍스트 획득, 처리, 가시화를 위한 프레임웍 설계

김문권(Moon Kwon Kim),천두완(Du Wan Cheun),배현주(Hyun Joo Bae),금창섭(Chang Sup Keum),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2012 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.39 No.2

현재 모바일 디바이스를 활용하여 위치, 움직임 등과 같은 주위 환경 정보인 사용자의 컨텍스트를 인지하고, 이를 기반으로 지능화된 기능을 제공하는 애플리케이션을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 컨텍스트 인지를 위하여서는 먼저 컨텍스트 정보를 수집하는 것이 이루어져야 한다. 그런 다음, 수집한 컨텍스트를 처리하고 가시화하여 인지된 정보에 대해 어떤 작업을 수행하여야 할지를 결정하여야 한다. 즉, 지능화된 컨텍스트 인지 애플리케이션을 개발하기 위하여서는 컨텍스트의 수집, 처리, 및 가시화가 이루어져야 한다. 그러나 현재 컨텍스트 인지 모바일 어플케이션에서의 컨텍스트는 단일 사용자의 실시간 상황인지와 관련된 컨텍스트에 제한되어 있어서 인지할 수 있는 컨텍스트의 범위가 한정적이다. 본 논문은 모바일 디바이스를 통해 가져올 수 있는 다양한 컨텍스트 정보를 활용하고 시각화하기 위한 모바일 컨텍스트 가시화 프레임웍의 설계를 제안한다. 우선 대표적인 모바일 플랫폼을 이용하여 획득할 수 있는 컨텍스트 정보를 정리한다. 그리고 이런 컨텍스트 정보를 수집하고, 시각화하기 위한 컨텍스트 가시화 프레임웍의 설계를 제안한다. 이 설계에는 컨텍스트 정보를 수집하는 모바일 디바이스와 수집된 정보를 처리 및 시각화 하기 위한 서버 간의 통신을 보여주는 아키텍처와 각 컨텍스트에 적합한 사용자 인터페이스 형식을 포함한다. 또한, 설계 모델을 기반으로 구현한 프로토타입을 보여주고 모바일 컨텍스트 가시화 프레임웍의 적용 및 활용 사례를 보여줌으로써, 연구의 실효성을 보여준다. Currently, the research about developing intelligent applications, which aware a user's context such as surrounding information including location and movement with mobile dervices, is active. To aware the context, the first step is to acquire contextual information. And then, what reactions are taken is determined by processing and visualizing the collected context. To do this, it is a prerequisite to aquire, process, and visualize comprehensive contextual information for developing intelligent context-aware application. However, current context-aware applications only utilize the context which is related to aware realtime situations on a single user. That is, the context-aware capability of them is limited. Therefore, this paper proposes design of mobile context visualization framework which 1) collects comprehensive context information and 2) visualizes the information with the appropriate disaply format. First, we summarize acquirable context from representative mobile platforms. And then, we design the context visualization framework to collect and visualize the context. This design includes architecture showing communication between the client to collect raw data and the server to process the data and display formats for each context. Finally, to show practicability and applicability of the design, we show a prototype of mobile context visualization framework, application and utilization case of the visualization framework.

다양한 의료 분석 방식을 지원하는 효과적 추론 기법 설계 및 적용 지침

김문권(Moon Kwon Kim),라현정(Hyun Jung La),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2015 정보과학회논문지 Vol.42 No.12

다양한 개인 의료 장비들이 등장함에 따라 개인 의료 컨텍스트가 풍부하게 수집되고 있다. 이렇게 수집된 의료 컨텍스트를 분석함으로써 소프트웨어적으로 질병을 진단하기 위한 노력이 이어지고 있다. 본 논문에서는 의료 전문가들이 사용하는 의료 분석 기법을 정형화하고, 각 의료 기법을 실현화하기 위한 추론 기법을 식별하며, 추론기법의 적용 지침을 제시한다. 또한, 의료 기법을 제공하는 추론 시스템을 PoC 수준에서 개발하고, 실제 의료 컨텍스트를 분석하여 질병 진단 실험을 수행함으로써 제시하는 의료분석 기법 및 추론 기법 적용 지침의 실효성과 그 효과를 검증한다. As a variety of personal medical devices appear, it is possible to acquire a large number of diverse medical contexts from the devices. There have been efforts to analyze the medical contexts via software applications. In this paper, we propose a generic model of medical analytics schemes that are used by medical experts, identify inference methods for realizing each medical analytics scheme, and present guidelines for applying the inference methods to the medical analytics schemes. Additionally, we develop a PoC inference system and analyze real medical contexts to diagnose relevant diseases so that we can validate the feasibility and effectiveness of the proposed medical analytics schemes and guidelines of applying inference methods.

IoT 디바이스를 이용한 건강 평가 플랫폼

라현정(Hyun Jung La),김문권(Moon Kwon Kim),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2016 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.22 No.5

다양한 의료 IoT 디바이스들이 등장함에 따라 개인의 의료 데이터를 수집하고, 수집된 개인 의료 데이터로부터 개인 건강 상태를 분석할 수 있게 되었다. 그러나, 건강 평가 항목에 따라 하드웨어 및 소프트웨어 설계가 결정되어 개발 난이도가 높다. 본 논문에서는 의료 데이터를 수집하고 수집한 의료 데이터를 분석하여 건강 평가를 하는 다양한 시스템들을 개발하는데, 범용적으로 활용될 수 있는 플랫폼 설계를 제안한다. 이를 위해, 먼저 범용 건강 평가 모델인 건강 인덱스 계산 메트릭을 정의한다. 그리고, 제시된 범용 건강 인덱스를 기반으로 다양한 측면에서 건강을 평가할 때 필요한 하드웨어 플랫폼 및 소프트웨어 플랫폼 설계 모델을 제안한다. 또한, 제안된 플랫폼을 이용하여 레인보우 변기 시스템을 개발한 사례를 통하여, 플랫폼의 실용적 적용성을 평가한다. The emergence of diverse medical Internet of Things (IoT) devices has facilitated the collection and analysis of medical contexts to assess health conditions. However, the complexity of IoT-based systems for health assessment is quiet high and it requires high development cost, since the designs of the systems highly depend on the heath aspects to be evaluated. In this paper, we propose a design of the platform that provides generic functionalities to various health evaluation applications. We first define a metric for computing a health index, which is a generic health assessment model. And, based on the proposed generic health index, we propose a design of the platform to evaluate diverse aspects of the health including its hardware architecture, software architecture and database design. We describe the result of developing Rainbow Toilet System based on the proposed platform, and assess the practical applicability.

오디오 컨텍스트의 선호 경향 및 활동 패턴 분석 기법

라현정(Hyun Jung La),김문권(Moon Kwon Kim),정한터(Han Ter Jung),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2018 정보과학회논문지 Vol.45 No.4

최근엔 SNS, UCC, 디지털 다이어리 등의 개인 컨텍스트가 많아지고 있으며, 그 종류도 다양화되고 있다. 이에 따라 개인 컨텍스트를 통한 시맨틱 분석에 대한 관심이 증가하고 있다. 시맨틱 분석을 통해 개인 컨텍스트로부터 라이프 스타일, 삶의 질 등의 개인이 인지하지 못하는 다양한 측면을 추론해 낼 수 있다. 본 논문에서는, 개인 컨텍스트 중 오디오 컨텍스트에 대한 시맨틱 분석의 방법론을 제안한다. 특히, 시맨틱 분석의 종류 중 하나인 개인 선호도와 행동 패턴 분석에 대하여 상세한 알고리즘을 제안한다. 그리고, 제안된 기법을 평가하기 위하여, 스마트 다이어리 시스템 개발에 시맨틱 분석 프로세스를 적용하고, 실험한 평가 결과를 제시한다. 제안된 기법을 평가한다. 제안하는 알고리즘을 통한 개인 컨텍스트의 분석 결과는 개인 비서 서비스, 추천 서비스, 광고 서비스 등의 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Recently, there has been a trend for collecting various rich personal contexts, such as social network services (SNS), user created contents (UCC), and digital diaries. Because of this trend, much more attention to semantic analysis with personal contexts is being paid. The semantic analysis allows users to analyze and understand diverse aspects of their lives such as their lifestyle and quality of life which are not easily recognized by them. Hence, in this paper, we propose a process to infer semantics from personal contexts, more specifically, audio contexts. This paper is focused on proposing detailed algorithms for analyzing user’s preference tendencies and activity patterns. To evaluate the proposed methods, we apply them to developing a system, called Smart Diary System, which is used to analyze a user’s preference tendency and activity pattern from audio diaries, and we present experiment results with the system. We expect to use the proposed process and algorithms in various application domains such as personal secretary service, recommendation services, and advertising services.

모바일 디바이스 역량 분석 기반 앱 설계 기법

박춘우 ( Chun Woo Park ),김문권 ( Moon Kwon Kim ),김수동 ( Soo Dong Kim ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.1

모바일 컴퓨팅은 모바일 디바이스의 사용 증가로 인해 연구가 활발히 진행되고 있는 분야이다. 스마트폰은 대표적인 모바일 디바이스로, 많은 앱들이 오픈 마켓을 통해 활발히 유통되고 있다. 고품질의 앱을 설계하기 위해서는 모바일 디바이스의 특징에 대한 이해와 제한적인 자원에 의해 발생할수 있는 문제들에 대한 효과적인 해결책이 필요하다. 본 논문에서는 모바일 디바이스의 역량을 정량적으로 분석하고 이를 기반으로 앱 설계시 발생할 수 있는 문제들을 효과적으로 대처하기 위한 설계 지침 제시 및 이를 기반으로 한 앱 설계 기법을 제안한다.