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지숙 강
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1 sg jœ G G n ±G G ª µ v G Œ G s G µ G sg G G s Œ Ž gž ˆ UŠ G ˆ Žš œ gž ˆ UŠ G š š gž ˆ UŠ G Ž Œ gž ˆ UŠ Œ šg ˆ UŠ G Š ^`]Zg ˆ UŠ G Œ YX[gŽ ˆ UŠ G ˆ gššœuˆšu ƒ G ³ GhGj ŒŸ Thžˆ ŒGz š Œ G Gz ˆ Gw Œ š ŽG yœ ŒG iˆšœg p Œ Œ ŠŒG l Ž Œ n G oœ v G zœ œ ŽTrœ G ˆ ŽG t TožˆG r G ˆ ŽT G sœœg qœtt G r G qœ ŽTožˆG j lœ TzŒ G zœ G œ ŽT{ˆŠ G wˆ kœ G G j œ Œ G zš Œ ŠŒUG z ŽTz G Œ š ŽG G Œ G G n ± G jg Œ G G Œ G y G G UG n ± G Œ G G s G G ŒG mg ŒG G G G UG ŒG vg G sg jœ G G n ±ŒG G ƒg G G y G p G UG G p G n ± G Œ G mg G G mg «G ± G mg u UG G u mg G G G j G G i G Œ G v G jg u G SG nwzsg i œœ G jg w G sg jœ G G G j og G ŒG n jg ± G mg u UG G jw G Œ G G v G ŒG G v G y mg «G G ª mg og jœ G žg G ª mg G UG G tu G G G u m G m G n ŒG G Œ G p G G y ŒG G G o U 서론 스마트폰의개발과대중화로인해이를사용하는사용자들에게개인화된다양한서비스들이제공되고있다 또한스마트폰은다양한센서디바이스들을탑재하고있어그로부터들어오는데이터를통해상황인지를하기에적절한환경을가지고있다 유비쿼터스환경에서의상황인지는다양한센서들을적절한위치에설치하여그로부터들어오는데이터를한곳으로모아서처리하는방법으로이를구현하기에는상당한비용이들게되며기술적으로도쉽지않았다 하지만스마트폰에탑재된다양한센서데이터들을모바일환경에서손쉽게다룰수있게되어이를통한상황인지에관현연구들이활발히진행이되고있다 본논문에서제안하는규칙기반추론엔진을이용한스마트폰상황인지시스템은센서데이터로부터하위컨텍스트를추출하고추론엔진을통해상위컨텍스트를추출하여그에적절한서비스를제공해주게된다 규칙기반추론엔진은규칙과사실을이용하여새로운사실을생성하게된다 따라서추론을통한결과에맞는서비스를제공할수있으므로상황인지와관련된시스템에적용하기에용이하다 <> 이런방식을통해본논문에서는사용자의입력이들어간일정정보와실시간으로변하는시간 (14 #MVFUPPUI 값으로부터규칙기반추론엔진을이용하여 상황을추론하며그상황에맞도록폰의상태를변화한다 상황인지는추상화된컨텍스트모델을통해일정정보에저장되어있는일정이진행됨을추론한다 제안하는방법은회의등벨소리가울리지말아야할장소에서의모드전환서비스에적용하여타당성을검증하였다 관련연구 상황인식컴퓨팅 $POUFYU"XBSF$PNQVUJOH 상황인식컴퓨팅은 년 4DIJMJU 와 5IFJNFS 에의해처음으로논의되었다 당시상황인지컴퓨팅을 { 사용장소와주변사람과물체의집합에따라적응적이며 동시에시간이경과하면서이러한대상의변화까지수용할수있는소프트웨어 { 로정의하였다 <> 이후 년 %FZ 에의해개선된상황인지시스템의정의는 { 사용자의작업과관련있는적절한정보혹은서비스를제공하기위해 { 상황 { 이사용되는경우이를상황인지시스템으로정의하였다 <> 상황인지시스템에대한연구는유비쿼터스환경을고려하여진행이되어왔다 하지만최근에는스마트폰의발달과보급으로스마트폰에내장되어있는다양한센서들로부터사용자의상황을인지하는연구가다양하게진행이되고있으며 { 가트너전망 { 세미나에서 년을이끌 대트렌드로상황인식컴퓨팅이소개되었다

2 규칙기반추론엔진시스템 규칙기반시스템 3VMF#BTFE 4ZTUFN 은전문가시스템및지식베이스에서주로사용이된다 구성요소로는지식베이스,OPXMFHF #BTF 와워킹메모리 8PSLJOH.FNPSZ 와추론엔진 *OGFSFODF &OHJOF 이다 지식베이스에는추론의기반이되는규칙 3VMF 이저장되며워킹메모리에는사실 'BDU 가저장이된다 추론엔진은지식베이스에저장되어있는규칙들을기반으로현재있는사실로부터새로운사실을생성하는역할을한다 우선사용자에의해 $BMFOEBS 프로그램에스케줄이있을위치와시간을저장하며추가적으로참석자의모바일블루투스 *% 가함께저장이된다 스케줄이저장이되면알람매니저가자동으로사용자가스케줄이있는장소로오고있는지혹은전혀다른곳으로가고있는지를체크위해저장된스케줄의시작시간으로부터 분전부터 초간격으로 (14 로깅을하기위한알람을설정한다 또한실질적으로스케줄이시작되었는지를인지하기위하여스케줄의시작시간으로부터 분전부터상황인지를시작하기위한알람을설정한다 스마트폰환경에서상황인지관련연구 6EJOF 대학의 4.%$ -BC 에서연구개발한 $POUFYU"XBSF #SPXTFS $"#<> 는스마트폰에내장되어있는센서데이터로부터상황인지를하고이를바탕으로적절한웹콘텐츠를검색하여받아오며추가적으로사용자에게맞게정제한후브라우저를통하여보여주게된다 하지만 $"# 는사용자의위치만을고려하여콘텐츠를제공해주므로실질적으로사용자가그위치에서무엇을하고있는지에대한판단이어렵다 4FO4BZ 는 $BSOFHJF.FMMPO 6OJWFSTJUZ 에서연구한 $POUFYU"XBSF.PCJMF 1IPOF 프로토타입이다 <> 이연구에서는가속도 조도 온도 마이크로폰센서를통하여주변으로부터데이터를입력받고이를이용하여사용자의상태를인지한다 또한사용자의상태를 6O JOUFSSVQUJCMF TUBUF "DUJWF TUBUF *EMF TUBUF /PSNBM TUBUF 로구분하고있으며각상태에따라사용자모바일의수신모드를자동으로변경시켜주게된다 하지만 4FO4BZ 에서는사용자가회의시 6OJOUFSSVQUJCMF 상태로전환하기위하여스케줄정보의시간만을고려하기때문에실질적으로사용자가회의를하고있는지에대한상황인지는하지못한다 이에본연구에서는사용자가입력한스케줄의진행여부를확인하기위하여실시간으로갱신되는위치정보와참석자와함께있는지를판단하기위하여블루투스정보를사용한다 제안시스템 스마트폰사용자가저장해놓은스케줄이되었는지를인지하기위해스마트폰의센서로부터위치정보 주변의블루투스기기정보와시간정보를통해로우컨텍스트를추출하고이를규칙기반의추론엔진을통해실질적으로스케줄이진행되고있는지인지가능한시스템을제안한다 시스템구조 < 그림 > 은본논문에서제안하는규칙기반추론엔진을이용한스마트폰에서의상황인지시스템의구조도를나타낸것이다 그림 1 제안시스템구조도 알람설정이되고스케줄시작시간 분전이되면 (14 -PHHFS 가동작을하게되고 초간격으로사용자의 (14 데이터를저장하게된다 그후스케줄시작시간 분전이되면스케줄이시작되었는지를인지하기위해 $POUFYU *OUFSQSFUFS 가동작을하게된다 상황인지가시작되면우선사용자에의해저장된스케줄정보로부터스케줄장소의위도 경도 범위값을받아와서현재사용자의 (14 데이터와비교를하여사용자가도착을했는지여부를판단하거나 사용자에의해등록된장소해당장소의블루투스기기정보저장 일경우감지된블루투스정보를통하여도착여부를판단하게된다 도착하지않았을경우추가적으로사용자가해당장소로접근중인지아닌지의여부를 (14 로그데이터로부터판단하게된다 또한저장된참석자의모바일블루투스정보와현재감지되는블루투스정보를비교하여참석자가주변에있는지를판단하며현재시간정보와저장된스케줄시작시간을비교하여늦었는지를판단하고끝으로걸려오는전화에대해서해당전화가꼭받아야하는전화인지를스케줄저장시함께저장된번호와비교하여판단하게된다 이런동작은 초간격으로지속적으로반복수행하게되며스케줄이수정및삭제혹은종료시수행이멈추게된다 이렇게판단된상황들은사실로서추론시스템으로전달되게된다

3 추론엔진 본연구에서는명제논리에의한규칙기반추론엔진을설계하였다 이에사실들은장소에도착했다안했다 주변에참석자가있다없다와같은값을가지며이러한값들은 8PSLJOH.FNPSZ 로들어가게되며지식베이스,OPXMFEHF #BTF 에있는규칙의전건부 -FGU)BOE 4JEF 와비교를통해해당규칙의조건을만족하는지를판단하게된다 여기에서지식베이스에는여러사실들을기반으로스케줄의시작과종료여부및일정변경여부를판단하기위한규칙들이정의되어진다 입력된사실들을통해규칙의전건부를만족하게되면규칙의후건부 3JHIU)BOE 4JEF 를실행하게되며이를통하여사용자에게어떠한서비스를제공하여야하는지를시스템에서질의를통해전달받게된다 사실정의 사실 'BDU 는센서데이터와저장된스케줄데이터와의비교를통해얻어진상황정보의최소단위이다 이러한사실들을통하여추론엔진으로부터추론된새로운사실을도출해내게된다 표 은제안하는시스템에서사용자의상황인지를위하여사용되어지는사실정보들이다 표 1 상황인지를위해사용하는사실정보 (Facts) Name Value Description residein distanceto attendant- Detection sms call userstatus requestser vice decreasing, increasing exceptional, unexceptional attending, approaching, absent, leave before, after, uninterruptable, uninterruptable _autosms, interruptable 저장된장소에도착했는지에대한값 저장된장소로가까워지는지에대한값 주변에참석자가있는지에대한값 자동 SMS 응답설정값 걸려온전화가꼭받아야할전화인지에대한값저장된스케줄에대한사용자의현재상황정보에대한값 사용자에게제공해야할서비스에대한값 규칙설계 규칙은 8PSLJOH.FNPSZ 에저장되어지는각각의사실정보를바탕으로스케줄에대한사용자의상황을추론해내며또한그에따른서비스를도출가능하도록설계되었다 그림 는 에서정의된사실들중 SFTJEF*O EJTUBODF5P BUUFOEBOU%FUFDUJPO TNT DBMM 로부터저장되어있는스케줄에대한사용자의현재상황을정의하는규칙이다 사용자가저장된장소에도착된상태이고주변에참석자가감지가된다면정의된규칙에의해서스케줄이시작된것으로인지한다 또한사용자가도착하지않은상태에서는사용자의위치로부터목적지까지의거리가줄어들고있는지에따라서줄어들고있으면스케줄장소로오고있다고인지를하고그렇지않다면사용자가스케줄에참석하지않는것으로인지를하며또한스케줄이시작된것으로인지된상태에서사용자가스케줄장소범위를벗어나게되면스케줄을마치고떠난것으로인지를한다?resideIn="true",?attendantDetection="true" ->?userstatus="attending"?residein="false",?distanceto="decreasing" ->?userstatus="approaching"?residein="false",?distanceto="increasing" ->?userstatus="absent"?userstatus="attending",?residein="false" ->?userstatus="leave" 그림 2 스케줄에따른사용자의상황정의규칙 그림 은그림 에서추론된사용자의상황정보를바탕으로제공되어져야서비스를정의하는규칙이다 스케줄이시작되고사용자가자동 4.4 응답을설정해놓았다면사용자의모바일의링모드는묵음으로바뀌며걸려오는전화에대해서는자동으로 4.4 를보내어현재상황을알려주게되는 {VOJOUFSSVQUBCMF@BVUP4NT 모드가되며 자동 4.4 응답을설정하지않았다면링모드만묵음으로변경해주는 {VOJOUFSSVQUBCMF 모드가된다 또한스케줄이시작되었지만걸려온전화가사용자가지정한꼭받아야할전화라면링모드를벨소리로변경해주는 {JOUFSSVQUBCMF 모드가되며사용자가스케줄에참석하지않았을경우일정의변경여부를물어보는 {NPEJGZ{ 모드가되며끝으로사용자가스케줄을마치고장소를떠났을경우스케줄중받지못했던전화에대하여알려주는 {BGUFS 모드로변경이된다

2010년 가을 학술발표논문집 Vol.37, No.2(C)?userStatus="attending",?sms="true" ->?requestservice="uninterruptable_autosms"?userstatus="attending",?sms="false" 로운 스케줄 정보를 입력하게 되며 스케줄의 시작시각은 오후2시10분이다.

userstatus="absent" ->?requestservice="modify"?userstatus="leave" ->?requestservice="after" 그림 3 사용자의 상황에 따른 서비스 규칙 4.

4 2010년 가을 학술발표논문집 Vol.37, No.2(C)?userStatus="attending",?sms="true" ->?requestservice="uninterruptable_autosms"?userstatus="attending",?sms="false" 로운 스케줄 정보를 입력하게 되며 스케줄의 시작시각은 오후2시10분이다. 그 후 사용자는 해당 장소로 이동을 하게 되며 지정한 위치범위 안에 도착을 하였을 때 상황 인지 시스템은 사용자가 스케줄 장소에 도착은 인지하고 ->?requestservice="uninterruptable"?unserstatus="attending",?call="exceptional" ->?requestservice="interruptable"?userstatus="absent" ->?requestservice="modify"?userstatus="leave" ->?requestservice="after" 그림 3 사용자의 상황에 따른 서비스 규칙 4. 구현 및 평가 설계한 규칙들과 입력된 사실들로부터 상황인지가 올 바르게 일어나는 지를 판단하기 위하여 안드로이드 기반 의 HTC 디자이어 폰을 사용하였으며 센서들 또한 모바 일에 내장되어 있는 GPS와 Bluetooth 센서를 사용하였 다. 또한 시스템의 평가를 위하여 사용자의 스케줄 정보 저장에서부터 스케줄에 참석하기까지의 시나리오를 토대 로 실질적인 생활환경에서 입력된 사실들과 설계한 규칙 들로부터 올바른 상황인지가 되는지를 검증하였다. 4.1 사용자 인터페이스 그림 4는 스케줄 정보의 저장을 위한 사용자 인터페이 스이다. 이를 통하여 스케줄이 있을 장소와 도착여부를 판단하기 위한 범위를 지정할 수 있으며 시작시각 및 종 료시각 설정, 자동 SMS 응답 설정, 참석자 및 꼭 받아 야 할 전화에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그림 5 상황인지 시스템 평가 도착 알림 메시지를 화면에 보여준다. 오후2시15분 사용 자가 5분이 늦게 해당 장소에 도착을 하였다. 본 시스템 은 사용자가 스케줄 장소에 도착을 하였고 시작시각이 지났지만 주변에 참석자가 없기 때문에 아직 스케줄이 시작되지 않았다고 인지한다. 그 후 참석자가 도착을 하 게 되고 본 시스템은 주변에 참석자가 있는 것을 감지하 여 스케줄이 시작됨을 인지하고 그에 따라 모바일의 링 모드를 묵음으로 바꾸어 준다. 그 후 스케줄 중간에 전 화가 걸려올 경우 상대방에게 자동으로 SMS를 전송하여 현재 전화를 받을 수 없음을 알린다. 4.3 평 가 수차례의 테스트를 통하여 평가한 결과 GPS의 오차로 인하여 상황인지가 제대로 되지 않는 경우가 발생하였 다. 현재 GPS의 오차범위가 현재 20m~30m 가량 되기 때문에 장소 저장시 범위를 좁게 설정할 경우 해당 장소 에 도착을 하였는데도 인지하지 못하는 경우가 발생하였 다. 하지만 지속적으로 GPS의 오차는 개선 될 것으로 보이며 본 시스템이 실제 환경에서도 무리 없이 사용될 수 있음을 확인하였다. 5. 결 론 기존의 상황인지 연구는 유비쿼터스 환경에서의 상황 인지로 상황인지가 가능한 환경을 만들기 위해 막대한 비용이 필요하거나 추가적인 센서를 사용자의 몸에 부착 시켜서 상황정보에 필요한 데이터를 수집하는 경우들이 그림 4 스케줄 저장 사용자 인터페이스 많이 있었다. 하지만 다양한 센서들을 내장하고 있는 스 마트폰의 보급으로 모바일 단말 안에서 상황인지에 필요 4.2 실험 시나리오 한 모든 데이터를 수집하고 처리할 수 있게 되었다. 이에 본 논문에서는 모바일 단말에 내장되어 있는 센 본 논문의 시스템을 평가하기 위하여 스케줄의 저장에 서들을 이용하여 하위 컨텍스트를 추출하고 이를 통해 서부터 미팅장소로의 이동 및 참석자 감지 후 스케줄 중 추론엔진으로부터 상위 컨텍스트를 추출하는 상황인지 간에 걸려온 전화에 대하여 본 상황인지 시스템이 실제 시스템을 제안하였다. 이를 위하여 모바일 단말에 내장 된 GPS와 블루투스 센서를 사용하였으며 이를 통하여 환경에서 정상적으로 작동이 되는지를 확인하였다. 그림 5는 본 시스템을 평가한 내용이다. 사용자는 새 사용자에 의해 저장된 스케줄에 따른 사용자의 상황인지

5 시스템을개발하였으며이를통하여스케줄정보에따른사용자의상황인지가가능함을보였다 향후연구에서는다양한센서를추가하여보다정확한상황인지가가능하도록할것이며사용자의위치판정의정확도를향상시키는방법도함께고려해야할것이며또한제안방법의우수성및타당성을입증할수있는객관적이고정량적인평가방법을고려해야할것이다 참고문헌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