사물인터넷 기반의 상황인지 서비스를 위한 프레임워크 설계

천두완,Cheun, Du Wan 서비스사이언스학회 2012 서비스연구 Vol.2 No.2

새로운 유형의 임베디드 컴퓨팅 디바이스와 무선 랜의 발달으로 인하여 컴퓨팅의 영역이 직장, 가정부터 일반 생활까지 넓어지고 있다. 이런 트렌드는 사물 인터넷(Internet of Things, IoT) 환경의 발달을 가져오고 있다. 사물 인터넷 환경에서는 비싸지 않고 서로 연결되는 컴퓨팅 디바이스가 사용자의 다양한 작업을 자율적으로 지원한다. 이런 스마트 서비스를 개발하기 위해서는 컨텍스트 인지 컴퓨팅이 핵심 기술이다. 그러나 이런 서비스를 스마트하게 하기 위해서는 다양한 어려움이 있다. 대표적인 어려움으로는 다양한 컴퓨팅 환경, IoT 장비의 자원 제약사항, 다량의 IoT 장비로부터 생산되는 데이터, 컨텍스트 해석에 있어서의 다른 요구 사항 등이 있다. 이로 인하여 IoT 장비를 활용하여 스마트 서비스를 제공하는데에 어려움이 있다. 이런 상황을 해결하기 위하여 본 논문에서는 재사용 가능한 프레임워크를 제안한다. The emergence of new types of embedded computing devices and developments in wireless networking are broadening the domain of computing from the work place and home office to other facets of everyday life. This trend is expected to lead to a proliferation of Internet of Things (IoT) environments, in which inexpensive and interconnected computing devices are capable of supporting users in a range of tasks. Context-aware computing is a key source to develop such smart services. However, there are many challenges to enable services to be smart; Heterogeneous Computing Environments, Resource Limitations, Large Amount of Data Produced, and Different Requirements for Context Interpretation. Because of these challenges, there are difficulties in providing smart service by utilizing IoT devices. Currently, many researchers are conducting researches on mobile-computing based smart service development and provisioning and network infrastructure for interconnected IoT devices. Still, there are some limitations on developing core technologies for IoT computing based smart service development. In order to remedy this situation, this thesis presents a reusable framework that provides unique and noble features which are required in developing advanced context-aware IoT applications.

컴포넌트 기반 개발 (CBD) 설계의 서비스 지향 아키텍처 (SOA) 설계로의 실용적인 변환 기법

천두완,조성현,김수동,Cheun, Du-Wan,Jo, Sung-Hyun,Kim, Soo-Dong 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지D Vol.18 No.6

컴포넌트 기반 개발(CBD)는 재사용 컴포넌트를 개발하고 이를 결합하여 타켓 애플리케이션을 개발하는데 초점을 맞추고 있다. 서비스 지향 컴퓨팅(SOC)는 재사용 가능한 서비스를 개발하고, 발행하고, 조합하여 타겟 서비스 애플리케이션을 개발하는 비교적 새로운 패러다임이다. CBD의 대중성으로 인해, 많은 기관에서 이미 그들의 애플리케이션을 위한 CBD 모델을 소유하고 있다. 그러므로 기존에 있는 CBD 모델을 변환하여 SOC 애플리케이션을 개발하는 것이 처음부터 SOC 애플리케이션을 개발하는 것보다 경제적이다. 본 논문에서 기존에 많은 프로젝트를 통하여 보유하고 있는 CBD 설계를 SOA 설계로 변환하는 체계적인 방법을 다룸으로써 SOA 프로젝트의 실패율을 줄이고, 경제성을 확보한다. 이를 위해 먼저 CBD 설계와 SOA 설계의 구성 요소를 정리하고, 비교한다. 비교된 결과를 기반으로 CBD 설계와 SOA 설계의 매핑 관계를 정의하고, 이를 기반으로 변환 기법을 제안한다. 이 변환 기법 응용의 장점은 기존 CBD 설계와 SOA 설계 간의 일관성을 유지하면서 기존 설계의 재사용을 가능하게 하고, 서비스 지향 애플리케이션을 개발하는데 비용을 절감하는 데에 있다. Component-Based Development (CBD) focuses on developing reusable components and assembling them into target applications. Service-Oriented Computing (SOC) is a relatively new paradigm where reusable services are developed, published, and composed into target service applications. Due to the popularity of CBD, many organizations already have CBD models for their applications. Hence, it is feasible and appealing to develop SOC applications economically by transforming existing CBD models, rather than developing SOC applications from the scratch. Our research is to develop a methodology for transforming existing CBD design into Service-Oriented Architecture (SOA) design. In this paper, we first compare the two paradigms and their key elements for the design; CBD design and SOA design. Then, we define mapping relationships of the transformation. For each transformation mapping, we present step-wise instructions. The benefit of applying this transformation is to increase reusability of existing design assets, to maintain the consistency between existing CBD and SOC models, and reduced cost for deploying service-oriented applications.

자율 컴퓨팅을 적용한 SOA 서비스 결함 관리 기법

천두완(Du Wan Cheun),이재유(Jae Yoo Lee),라현정(Hyun Jung La),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.35 No.12

In Service-Oriented Architecture (SOA), service providers develop and deploy reusable services on the repositories, and service consumers utilize blackbox form of services through their interfaces. Services are also highly evolvable and often heterogeneous. Due to these characteristics of the service, it is hard to manage the faults if faults occur on the services. Autonomic Computing (AC) is a way of designing systems which can manage themselves without direct human intervention. Applying the key disciplines of AC to service management is appealing since key technical issues for service management can be effectively resolved by AC. In this paper, we present a theoretical model, Symptom-Cause-Actuator (SCA), to enable autonomous service fault management in SOA. We derive SCA model from our rigorous observation on how physicians treat patients. In this paper, we first define a five-phase computing model and meta-model of SCA. And, we define a schema of SCA profile, which contains instances of symptoms, causes, actuators and their dependency values in a machine readable form. Then, we present detailed algorithms for the five phases that are used to manage faults the services. To show the applicability of our approach, we demonstrate the result of our case study for the domain of ‘Flight Ticket Management Services’. 서비스 지향 아키텍처에서 서비스 제공자는 재사용 가능한 서비스를 개발하고 저장소에 배포하며, 서비스 사용자는 인터페이스를 통하여 블랙박스 컴포넌트 형태의 서비스를 사용한다. 저장소에 배포된 서비스는 시간이 지남에 따라 변경/진화될 가능성이 높고, 다양한 언어 또는 플랫폼을 사용하여 구현되는 이질성(Heterogeneity)을 가진다. 이런 이유로, 서비스 사용자는 서비스 내부 구조를 알기 힘들기 때문에, 서비스가 기능을 수행하는 도중 문제점이 발생하면 문제점을 식별하여 해결하는 등의 서비스 결함을 효과적으로 관리하는 것이 어렵다. 자율 컴퓨팅(Autonomic Computing, AC)은 사람의 개입을 최소화하고 시스템이 스스로의 결함을 관리하도록 설계하는 방식이다. AC는 시스템을 자율적으로 결함을 관리할 수 있는 주요 원칙들을 제안하고 있으므로, 서비스 결함 관리에 관한 기술적 이슈들은 AC의 기법들을 사용하여 해결될 수 있다. 본 논문에서는 SOA 환경에서 자율적으로 서비스의 결함을 관리하기 위한 이론적 모델인 Symptom-Cause-Actuator(SCA) 모델을 제시한다. SCA 모델은 의사가 환자를 치료하는 과정으로부터 유도된다. 먼저, 다섯 단계로 구성된 SCA 컴퓨팅 모델을 정의하고 SCA의 메타모델을 제안한다. 또한, SCA 모델의 저장소 역할을 하는 SCA 프로파일을 정의하고, SCA 프로파일에 저장되는 symptom, cause, actuator의 인스턴스와 이들 간의 의존 관계를 기계가 인식할 수 있는 형식으로 표현한다. 그리고, 서비스의 결함을 자율적으로 관리하는 컴퓨팅 모델의 다섯 단계를 수행하는데 필요한 알고리즘을 상세하게 기술한다. 마지막으로, SCA 모델의 실행 가능성을 보여주기 위하여, SCA 프로파일과 알고리즘을 구현한 프로토타입을 ‘비행기 예약 시스템’에 적용하는 사례 연구를 수행한다.

모바일 컨텍스트 Visualizer 설계

김완기(Wan Ki Kim),김문권(Moon Kwon Kim),천두완(Du Wan Cheun),배금주(Hyun Joo Bae),금창섭(Chang Sup Keum),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.1A

최근 스마트폰을 이용하여 위치, 움직임, 주위 환경 정보 등과 같은 사용자의 상황을 인지하고, 인지한 컨텍스트를 기반으로 어플리케이션 능동적으로 기능을 제공하기 위한 연구가 활발하다. 그러나 현재 컨텍스트 인지 모바일 어플케이션에서는 단일 사용자의 현재 컨텍스트에 국한되어 컨텍스트를 활용하고 있다. 본 논문에서는 제안하는 컨텍스트 Visualizer에서는 포괄적인 컨텍스트 정보의 활용을 위해 컨텍스트 정보를 개인, 그룹별로 분류하여 보여준다. 또한, 과거, 현재, 이래 컨텍스트 정보를 고려하여 화면에 보여줌으로써 컨텍스트의 활용 범위를 향상시킨다. 이를 위하여 본 논문에서는 모바일 컨텍스트 종류를 설명하고, 이를 보여주기 위한 컨텍스트 Visualizer의 설계를 제시한다. 또한 설계 모델을 기반으로 구현한 프로토타입을 보여주고, Visualizer의 활용을 제시함으로써 연구의 실효성을 보여준다.

효율적인 서비스 모니터링 프레임워크 및 전송패턴

이현민(Hyun Min Lee),천두완(Du Wan Cheun),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.37 No.11

서비스 지향 컴퓨팅은 서비스를 동적으로 조합하여 사용자가 요구하는 비즈니스 프로세스를 개발하는 재사용 패러다임이다. 서비스 소비자는 서비스 제공자가 제공한 인터페이스만을 통하여 서비스의 기능성을 사용한다. 즉, 서비스의 내부 상태는 블랙박스 형태로 알 수 없기 때문에 서비스 소비자는 서비스의 품질을 알 수 없고 이는 중요한 도메인에 서비스의 도입을 어렵게 만든다. 따라서 서비스 모니터링에 대한 필요성이 증가하고 있다. 하지만 서비스 내부의 정보를 실시간으로 획득하고 품질을 측정하기 어렵기 때문에 현재는 각 벤더들이 제공하는 특정 제품을 이용하여 서비스와의 상호작용 없이 모니터링이 이루어지고 있다. 하지만 이는 데이터의 포괄성, 정확성 측면에서 한계가 있고 모니터링으로 발생하는 오버헤드를 최소화 시키기 위한 효율성을 고려하지 않았기 때문에 이를 해결하기 위한 모니터링 프레임워크가 요구된다. 본 논문에서는 효율적인 서비스 모니터링을 위한 모니터링 프레임워크를 제시한다. 먼저 모니터링 프레임워크 설계 요구사항을 정의한다. 정의된 요구사항을 기반으로 모니터링 프레임워크 아키텍처를 제시하고 모니터링 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 패턴을 제시한다. 또한 모니터링 프레임워크의 설계 및 구현을 보여주고 실험을 통해 모니터링 프레임워크의 효율성을 보여준다. Service-Oriented Computing (SOC) is a reuse paradigm for developing business processes by dynamic service composition. Service consumers subscribe services deployed by service providers only through service interfaces. Therefore, services on server-side are perceived as black box to service consumers. Due to this nature of services, service consumers have limited knowledge on the quality of services. This limits utilizing of services in critical domains hard. Therefore, there is an increasing demand for effective methods for monitoring services. Current monitoring techniques generally depend on specific vendor’s middleware without direct access to services due to the technical hardship of monitoring. However, these approaches have limitations including low data comprehensibility and data accuracy. And, this results in a demand for effective service monitoring framework. In this paper, we propose a framework for efficiently monitoring services. We first define requirements for designing monitoring framework. Based on the requirements, we propose architecture for monitoring framework and define generic patterns for efficiently acquiring monitored data from services. We present the detailed design of monitoring framework and its implementation. We finally implement a prototype of the monitor, and present the functionality of the framework as well as the results of experiments to verify efficiency of patterns for transmitting monitoring data.

모바일 디바이스의 동적 서비스 디플로이먼트 기법

신동훈 ( Dong-hoon Shin ),천두완 ( Du Wan Cheun ),김수동 ( Soo Dong Kim ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2

모바일 디바이스가 널리 보급됨에 따라 복잡한 기능을 수행하는 모바일 어플리케이션의 수요도 많아지고 있다. 또한, 자원의 제약성을 가지는 모바일 디바이스에서 복잡한 기능의 어플리케이션을 수행하기 위하여 서비스 개념을 이용하는 것은 보편적인 방법이다. 그러나 이런 서비스 기반 모바일 컴퓨팅에서는 안정성 및 성능의 부족과 같은 해결해야 할 중요한 문제들이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 동적 서비스 디플로이먼트 기법 및 설계를 제안한다. 이를 위해 3장에서는 동적 디플로이먼트의 개념 및 장점을 설명한다. 4 장에서는 동적 디플로이먼트를 위한 설계를 보여주고, 5 장에서는 동적 디플로이먼트의 구현을 보여준다. 6 장에서는 실험을 통하여 동적 디플로이먼트의 효율성을 보여준다. 본 논문에서 제안하고 있는 동적 서비스 디플로이먼트 기법 및 설계는 서비스 기반 모바일 어플리케이션의 자원 사용량 감소, 성능 향상을 도와준다.

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.

모바일 앱 개발, 배포, 관리 및 운영을 위한 통합 플랫폼

오상헌(Sang-Hun Oh),천두완(Du-Wan Cheun),김수동(Soo-Dong Kim) 한국IT서비스학회 2011 한국IT서비스학회지 Vol.10 No.3

Mobile devices are widely accepted as a convenient machine which provides computing capability as well we cell phone capability. Because of limited resources on mobile devices, complex applications could not be deployed on the devices. Service-based mobile applications (SMAs) can provide a solution to overcome the limitation by subscribing cloud services. Since SMAs have complex structures than standalone applications, it is challenging to develop high quality SMAs, to manage both services and mobile applications, and to implement automated billing for subscribed services. Therefore, there is a great demand for a platform for super mobile computing, which supports all key activities in managing life cycle of SMAs, in this paper, we present technical aspects of a platform which is under development; Super Mobile Autonomous Reliable plaTform (SMART). We believe that it provides a number of practical features which are essential in supporting life-cycle of SMAs; development, deployment, management, and operation.

UML 2.0 기반 객체지향 모델링 프로세스 및 지침

강현구(Hyun Koo Kang),천두완(Du Wan Cheun),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.2Ⅱ

객체 관련 표준화 기구인 OMG가 UML을 산업 표준으로 채택한 이후, UML은 산업계나 학계에서 널리 사용하게 되었다. 그래서, UML은 각종 과제나 프로젝트를 수행할 때 청사진을 제공하는 대표적인 모델링 언어로 자리매김하게 되었다. UML을 사용한 경험이 증가하고, 소프트웨어 모델링의 문제를 알게 됨에 따라, UML에 대한 새로운 요구 사항이 나왔고, 개정판으로 UML 2.0이 발표되었다. 그러나 UML 2.0을 사용한 범용 프로세스의 명세가 부족하고, 다이어그램에 대한 지침도 부족하다. 본 논문에서는 UML 2.0에서 사용할 수 있는 범용 프로세스를 제시하고, 각 프로세스에서 필요한 주요 다이어그램에 대한 핵심 지침을 제안하겠다.

HTML5 기반 모바일 서비스 모니터링 도구 설계

김국현(Kuk Hyun Kim),김완기(Wan Ki Kim),정성화(Seong Hwa Jeong),천두완(Du Wan Cheun),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2010 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.37 No.2C

모바일 장치는 기존 컴퓨터에서 수행하던 작업을 수행할 수 있고, 컨텍스트 인식을 통한 개인화 기능을 추가적으로 제공함으로써 기존 컴퓨터보다 더 나은 기능을 제공할 수 있는 장치로써 인식되고 있다. 제한된 자원으로 인하여 복잡한 기능을 실행하기 위한 방법은 모바일 컴퓨팅, 서비스 지향 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅의 패러다임을 결합한 서비스 기반 모바일 애플리케이션이다. 그러나 서비스 기반 모바일 애플리케이션의 기능성은 서비스에 의존적이어서 서비스의 특성에 영향을 받는다. 즉, 서비스 관리를 위해서는 블랙박스 형태의 서비스의 내부를 확인할 수 있는 모니터링 방법이 필요하고 이를 시각화하는 도구가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 서비스 모니터링 도구의 설계를 보여준다. 먼저, 서비스 모니터링 도구의 설계 기준을 정의한다. 그런 다음, 설계 기준을 만족할 수 있도록 아키텍처를 제시한다. 본 모니터링 도구는 여러 모바일 플랫폼의 이질성을 해결하기 위해 HTML5을 기반으로 사용자 인터페이스를 설계한다. 그런 다음 설계를 기반으로 한 모니터링 도구의 구현 결과를 보여 주고, 모니터링 구현 시 발생했던 기술적 이슈와 이에 따른 우리의 해결책을 제안한다.