본 논문에서는 모바일 디바이스들 간에 협업을 제공할 수 있는 프레임워크를 제시하고, 그를 기반으로 헬스케어 응용 서비스를 구현하였다. 제안한 프레임워크는 3가지의 구성요소인 센서와 모바일 디바이스 그룹, 홈 서버의 상호작용을 위한 인터페이스를 정의하고, 고정형과 이동형 디바이스들(PDAs)을 이용한 협업 환경을 제시한다 이동형 디바이스들 간의 정보의 교환은 Push와 Pull 방식을 사용하였으며, 다수의 센서로부터 수집된 정보는 모바일 디바이스들과 홈 서버에 의해 공유 또는 교환한다. 우리의 협업 프레임워크는 이전 연구에서 개발된 분산객체그룹프레임워크(DOGF)에서 구현된 객체그룹관리, 정보저장, 접근제어에 따른 허가와 승인기능들을 응용 인터페이스를 통해 제공받게 된다. 헬스케어 서비스의 중요한 부분인 보안을 지원하기 위해 보안정보를 구분하였고, 정보의 이용 권한을 DOGF의 보안 객체를 통하여 인증할 수 있는 절차를 제시하였다. 또한, 사용자의 프로필 정보를 제공함으로써 사용자에 따른 서비스 객체에 대한 권한 검사를 하였다. 각 모바일 디바이스와 홈 서버에 구현된 컴포넌트는 TMO 스킴을 적용하였으며, 이들 분산된 컴포넌트들 간의 통신을 지원하기 위해 분산 실시간 미들웨어인 TMOSM을 사용하였다. 끝으로 협업 프레임워크 상에서 제시한 헬스케어 응용 시나리오의 수행성을 GUI를 통해 보였다.
본 논문에서는 모바일 디바이스들 간에 협업을 제공할 수 있는 프레임워크를 제시하고, 그를 기반으로 헬스케어 응용 서비스를 구현하였다. 제안한 프레임워크는 3가지의 구성요소인 센서와 모바일 디바이스 그룹, 홈 서버의 상호작용을 위한 인터페이스를 정의하고, 고정형과 이동형 디바이스들(PDAs)을 이용한 협업 환경을 제시한다 이동형 디바이스들 간의 정보의 교환은 Push와 Pull 방식을 사용하였으며, 다수의 센서로부터 수집된 정보는 모바일 디바이스들과 홈 서버에 의해 공유 또는 교환한다. 우리의 협업 프레임워크는 이전 연구에서 개발된 분산객체그룹프레임워크(DOGF)에서 구현된 객체그룹관리, 정보저장, 접근제어에 따른 허가와 승인기능들을 응용 인터페이스를 통해 제공받게 된다. 헬스케어 서비스의 중요한 부분인 보안을 지원하기 위해 보안정보를 구분하였고, 정보의 이용 권한을 DOGF의 보안 객체를 통하여 인증할 수 있는 절차를 제시하였다. 또한, 사용자의 프로필 정보를 제공함으로써 사용자에 따른 서비스 객체에 대한 권한 검사를 하였다. 각 모바일 디바이스와 홈 서버에 구현된 컴포넌트는 TMO 스킴을 적용하였으며, 이들 분산된 컴포넌트들 간의 통신을 지원하기 위해 분산 실시간 미들웨어인 TMOSM을 사용하였다. 끝으로 협업 프레임워크 상에서 제시한 헬스케어 응용 시나리오의 수행성을 GUI를 통해 보였다.
In this paper, we suggested a mobile collaboration framework for supporting mobile services among mobile devices, and designed and implemented on this environment. The suggested framework has three elements; groups of sensors and mobile devices(Fixed and Moving-typed PDAs) and a home server. We desi...
In this paper, we suggested a mobile collaboration framework for supporting mobile services among mobile devices, and designed and implemented on this environment. The suggested framework has three elements; groups of sensors and mobile devices(Fixed and Moving-typed PDAs) and a home server. We designed interfaces for interactions with each other in collaboration environment with three elements described above. The information collected by sensors can be share and exchanged by mobile devices or a home server in accordance with Push and Pull methods. This framework is based on the distributed object group framework(DOGF) we implemented before. Therefore the DOGF provides functions of object group management, storing information and security services to our mobile collaboration framework via application interfaces defined. The information collected by sensors is arranged according to user's security 'demands. And user profile information is used for checking authority of each service object. Each component for executing functions of mobile devices and a home server is implemented by TMO scheme. And we used the TMOSM for interactions between distributed components. Finally, we showed via GUI the executablity of a given healthcare application scenario on our mobile collaboration framework.
In this paper, we suggested a mobile collaboration framework for supporting mobile services among mobile devices, and designed and implemented on this environment. The suggested framework has three elements; groups of sensors and mobile devices(Fixed and Moving-typed PDAs) and a home server. We designed interfaces for interactions with each other in collaboration environment with three elements described above. The information collected by sensors can be share and exchanged by mobile devices or a home server in accordance with Push and Pull methods. This framework is based on the distributed object group framework(DOGF) we implemented before. Therefore the DOGF provides functions of object group management, storing information and security services to our mobile collaboration framework via application interfaces defined. The information collected by sensors is arranged according to user's security 'demands. And user profile information is used for checking authority of each service object. Each component for executing functions of mobile devices and a home server is implemented by TMO scheme. And we used the TMOSM for interactions between distributed components. Finally, we showed via GUI the executablity of a given healthcare application scenario on our mobile collaboration framework.
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문제 정의
따라서, 본 논문에서는 모바일 디바이스를 이용한 모바일 협업 프레임워크를 제시한다. 본 프레임워크는 헬스케어 서비스를 위한 응용 목적에 따라 분산객체 그룹 프레임워크 (Distributed Object Group Framwork : DOGF)의 컴포넌트를 사용한다.
제안 방법
특히 모바일 장치에 대한 타입은 고정형과 이동형 디바이스로 구분하고, 이들 간의 상호작용을 위한 정보교환 방법을 정의했다. 그리고 실제 헬스케어 서비스를 위해 병원의 병실에 대한 물리적인 환경을 기반으로 간호사의 업무 시나리오를 작성하였다. 이를 기반으로 헬스케어 응용을 병원 공간에서 병실환 경선!서 및 정보가 전 그리고 고정형과 모바일 장치)과 환자에 대한 간호사(이동형 모바일 장치) 그리고 관리서버(홈 서버)간의 상호작용에 대한 수행성을 검증하였다.
건강정보 센서는 가상의 정보를 제공하는 가상의 장치를 구성하여 구현하고, 이에는 맥박, 혈당, 혈압이 있다. 그리고 이에 대한 정보를 수집하기 위해 외부에 홈 서버가 존재하며, 정의한 모바일 협업 환경에 따라 A타입과 B타입으로 구분한 모니터링 GUI를 통해 수행 결과를 보였다.
이러한 환경에서 모바일 협업환경은 이 동형 모바일 장치를 이용하는 A타입과 고정형 모바일 장치를 이용하는 B타입으로 정의하였다. 또한 모바일 협업환경을 적용하기 위한 시나리오를 선정하고, 그에 따른 응용을 모바일 장치를 이용하여 구현하였다. 특히, .
모바일 협업을 위한 프레임워크는 모바일 디바이스 및 센서들의 상호작용을 고려하여 영역별 그룹을 지정하기 위해 DOGF의 객체 그룹 관리 지원 컴포넌트를 이용하였다. 또한 이러한 환경에서 정보 수집과 정보 공유에 대한 적시성을 보장하기 위해 실시간 객체인 TM0 스킴과 분산 실시간 미들웨어인 TMOSM을 이용하여 협업을 위한 프레임워크를 정의하였다.
또한 통신 인프라 측면에서는 모바일 협업환경의 센서 또는 모바일 디바이스 간의 상호작용을 고려하여 블루투스 기술을 이용하였다. 블루투스는 피 코넷과 스캐터넷을 구성하여 센서 또는 모바일 디바이스들의 Ad-hoc 네트워크를 쉽게 구성할 수 있다.
보안 전략은 정보보안과 서비스 객체 수행을 위한 보 안을 고려하였다. 먼저, 정보보안 측면은 모바일 협업 환경을 구성하는 물리적인 장치 간의 교환 정보를 모바일 노드 간 교환할 정보(공개정보)와 교환하지 않아야 할 정보(보안 정보)를 구분하였다. 공개정보와 보안 정보는 구현할 응용에 따라 다르게 적용이 가능하다.
모바일 장치와 홈 서버 또한 Rush와 Pull 방식을 혼합한 형태를 따르며, 상호작용 방법은 블루투스와 무선랜을 이용하는 방법을 고려하였다. 먼저 블루투스 동글(Dongle)을 이용하는 방법은 모바일 장치가 주위의 블루투스 동글을 검색하여 동글이 존재하면 동글과 페어링하여 외부의 홈 서버와 정보를 교환한다.
모바일 협업을 위한 프레임워크는 모바일 디바이스 및 센서들의 상호작용을 고려하여 영역별 그룹을 지정하기 위해 DOGF의 객체 그룹 관리 지원 컴포넌트를 이용하였다. 또한 이러한 환경에서 정보 수집과 정보 공유에 대한 적시성을 보장하기 위해 실시간 객체인 TM0 스킴과 분산 실시간 미들웨어인 TMOSM을 이용하여 협업을 위한 프레임워크를 정의하였다.
SpM의 처음에 위치하는 AAC에 SpM의 동작 시간을 명세하여 기존 객체와 구별되는 실시간 객체로 구현한다[9]. 본 연구에서는 헬스케어 서비스를 위한 응용에 필요한 수행 객체들은 TMO 객체로 설계 및 구현하여 사용하였다.
우리는 분산 컴퓨팅 환경을 지원하기 위한 프레임워크 에 대한 연구 결과인 분산객체그룹 프레임워크를 모바일 협업을 위한 프레임워크로 재구성하였다. 본 프레임워크는 DOGF를 기반으로 하며, 정보 저장, 보안에 따른 인증, 객체의 그룹 관리 등에 DOGF의 컴포넌트를 이용하였다. 모바일 협업 환경은 센서, 모바일 장치, 홈서버를 구성요소로 정의하였고, 그들 간의 상호작용에 대해 정의하였다.
DOGF는 객체 그룹관리지원 컴포넌트와 실시간 서비스 지원 컴포넌트로 크게 나누어진다. 본 프레임워크는 DOGF의 컴포넌트를 이용하여 그룹관리, 보안, 정보의 저장을 수행하며, 이를 위해 객체 그룹관리지원 컴포넌트와 상황 제공객체를 이용한다. 그리고 본 프레임워크는 실시간 서비스 지원 컴포넌트를 사용하는 대신 TM0 스킴과 TMOSM 을 사용하였다、TMO 객체는 적시성 서비스의 보장뿐만 아 니라, 실시간 시스템이 가지는 시간적 행동이나 메시지에 의한 기능적 행동에 대한 추상화를 지원한다.
분산객체 그룹 프레임워크(Distributed Object Group Framework : DOGF)는 분산 응용 서비스를 수행하는 객체들의 그룹 관리 및 단일 시스템 환경의 논리적인 체계를 만들기 위하여 물리적으로 분산된 객체들 간 복잡한 인터페이스에 분산 투명성을 제공한다[6]. 본 프레임워크는 크게 객체 그룹관리지원 컴포넌트와 이동성 및 상황 정보 서비스 지원 컴포넌트 그리고 실시간 서비스 지원 컴포넌트로 개발되었다. DOGF는 분 산지원 COTS(Commercial- Off-The-Shelf) 미들웨어와 분 산 응용의 중간층에 위치한다.
본 협업 환경을 제공하기 위한 각 구성요소는 정보의 실시간 특성을 고려하여 TMO 스킴을 적용하였다. 상호작용을 위해 TMO 객체를 이용하여 응용을 개발함으로써 적시성을 보장하며, TMOSM인 미들웨어를 사용하여 이들 간의 상호 작용을 담당하도록 했다.
본 협업 환경을 제공하기 위한 각 구성요소는 정보의 실시간 특성을 고려하여 TMO 스킴을 적용하였다. 상호작용을 위해 TMO 객체를 이용하여 응용을 개발함으로써 적시성을 보장하며, TMOSM인 미들웨어를 사용하여 이들 간의 상호 작용을 담당하도록 했다. (그림 9)는 A와 B 타입이 혼합된 형태의 상호작용 환경에서의 각 TMO 객체 클래스와 정보 흐름을 보인다.
그리고 실제 헬스케어 서비스를 위해 병원의 병실에 대한 물리적인 환경을 기반으로 간호사의 업무 시나리오를 작성하였다. 이를 기반으로 헬스케어 응용을 병원 공간에서 병실환 경선!서 및 정보가 전 그리고 고정형과 모바일 장치)과 환자에 대한 간호사(이동형 모바일 장치) 그리고 관리서버(홈 서버)간의 상호작용에 대한 수행성을 검증하였다. 시나리오 환경에는 모바일 장치 간 상호작용을 위해 블루투스를 이용한 네트워크를 구성하였고, 센서로부터의 정보 수집은 유선이나 무선을 사용하도록 정의했다.
특히 기존 분산 프레임워크에 대한 표준화 연구에서 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 적용 사례를 참조하여 요구사항 분석하고 있는 단계이다. 우리는 분산 컴퓨팅 환경을 지원하기 위한 프레임워크 에 대한 연구 결과인 분산객체그룹 프레임워크를 모바일 협업을 위한 프레임워크로 재구성하였다. 본 프레임워크는 DOGF를 기반으로 하며, 정보 저장, 보안에 따른 인증, 객체의 그룹 관리 등에 DOGF의 컴포넌트를 이용하였다.
특히, .응용에 따른 모바일 디바이스가 수집하는 정보 보안 측면과 서비스 수행 객체에 접근 권한을 제어하는 보안 측면을 DOGF의 보안객체를 이용하여 설계 및 구현하였다.
이동형 PDA는 이 정보들을 이용하여 각 병실의 환경정보를 표시하여 이동형 PDA 소지자에게 정보를 제공한다. 응용에 적용된 센서는 환경정보(온/조/습도) 센서, 위치정보(좌표값) 센서, 가상의 건강정보(혈압, 혈당, 심박 수, 체온) 센서를 사용하였다. 개인 정보는 보안 정보로 구분되며, 혈압, 혈당, 심박 수의 개인 신상의 병적 정보이다.
헬스케어 옹용 서비스를 위한 시나리오에 사용된 모바일 장치는 PDA를 이용하였고, 이동형 PDA는 간호사의 업무를 위한 기능으로-, 고정형 PDA는 환자와 병실에 대한 환경정보를 수집하기 위한 기능으로 구분하였다. 사용된 센서는 환경정보인 온도/조도의 측정이 가능한 MOTE-KIT과 위치 정보를 위해 CRICK⑦丁을 이용하였다.
시나리오 환경에는 모바일 장치 간 상호작용을 위해 블루투스를 이용한 네트워크를 구성하였고, 센서로부터의 정보 수집은 유선이나 무선을 사용하도록 정의했다. 홈서버와 모바일 장치의 상호작용은 시스템 구성 환경에 따라 블루투스나 무선랜 사용이 가능하고, 본 시나리오의 구현에서는 블루투스를 사용하였다.
대상 데이터
헬스케어 옹용 서비스를 위한 시나리오에 사용된 모바일 장치는 PDA를 이용하였고, 이동형 PDA는 간호사의 업무를 위한 기능으로-, 고정형 PDA는 환자와 병실에 대한 환경정보를 수집하기 위한 기능으로 구분하였다. 사용된 센서는 환경정보인 온도/조도의 측정이 가능한 MOTE-KIT과 위치 정보를 위해 CRICK⑦丁을 이용하였다. 건강정보 센서는 가상의 정보를 제공하는 가상의 장치를 구성하여 구현하고, 이에는 맥박, 혈당, 혈압이 있다.
이론/모형
이러한 프로토콜의 사용을 관장하는 L2CAP (Logical Link Control and Adaption Protocol) °] 동작한다. [12, 13], 본 논문에서 Ad-hoc 네트워크 구성과 이동형 모바일 장치의 사용을 위해 블루투스 기술을 사용하였다.
따라서, 본 논문에서는 모바일 디바이스를 이용한 모바일 협업 프레임워크를 제시한다. 본 프레임워크는 헬스케어 서비스를 위한 응용 목적에 따라 분산객체 그룹 프레임워크 (Distributed Object Group Framwork : DOGF)의 컴포넌트를 사용한다. DOGF는 객체 그룹관리지원 컴포넌트와 실시간 서비스 지원 컴포넌트로 크게 나누어진다.
그리고 프레임워크에서 제공하는 서비스와 분산 응용과는 다양한 통신 모듈을 통해 상호작용할 수 있도록 하였다. 분산 응용 간의 상호작용을 위한 미들웨어로는 TMOSM을 채택하였다. DOGF는 홈 서버에 위치하고, 객체 그룹 관리 지원 컴포넌트인 그룹 관리자객체, 보안객체, 정보 저장소 객체, 동적 바인더 객체 그리고 상황제공객체는 다음과 같이 이용된다.
블루투스는 무선랜과는 달리 OSI 7계층을 모두 정의하고 있어 다음의 프로토콜 등을 사용한다. 시리얼 포트로 RFCOMM과 그 위에서 동작하는 PPP, 그 상위에 IP, TCPAJDP 등이 있고, 전화로써 응용을 위해 TCS BIN 프로토콜, 대용량의 파일 전송을 위하여 IrDA에서 사용하는 OBEX를 이용한다. 그리고 휴대폰의 무선인터넷 프로토콜인 WAP, WAE 등을 사용한다.
성능/효과
분산 응용객체 간의 상호 동작 또한 프레임워크의 구성요소의 상호 동작을 통해 얻어진 분산 응용객체의 레퍼런스를 통해 요청하고 서비스 결과를 받는다. 제안한 모바일 협업을 위한 프레임워크의 구성요소들은 홈 서버에 위치하며, 최초 클라이언트 요청에 대한 인증과정을 거쳐 클라이언트가 제어할 수 있는 장치와 정보에 대해 제약을 가할 수 있다. 홈 서버는 수집된 정보를 저장소에 저장하고, 저장된 정보를 이용하여 상황제공객체를 통해 상황인식 정보를 도출해 낸다.
후속연구
향후 연구로는 모바일 협업을 위한 프레임워크를 기반으로 다양한 헬스케어 서비스 시나리오를 작성하여 적용하고, 가상장치로 구성한 헬스케어 정보를 헬스케어 센서를 적용하여 필드 테스트 하고자 한다.
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