클라우드 로봇: 두 판 사이의 차이

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'''클라우드 로봇'''(cloud robot)이란 웹 기반의 클라우드 환경을 활용한 [[로봇]]을 일컫는다. 즉 [[로봇]]의 몸체는 입력된 환경을 클라우드로 보내 이에 맞는 정보를 클라우드에서 명령 받아 실행하는 매개체로써의 역할을 담당한다. 따라서 로봇의 [[뇌]]의 역할을 하는 클라우드에서는 복잡한 모션 생성, 환경 인지, 지식 검색 등의 고차원적 수행을 담당한다.
 
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===연구 현황===
====해외====
:'''; [[구글]]의 무인차량 ‘[[프리봇]]’'''
 
2010년 구글은 무인 차량의 주행 제어를 위해 구글의 클라우드 서비스인 구글맵을 활용했다. ‘2007 Urban Challenge’를 우승한 CMU의 크리스 엄슨, ‘2005 Grand Challenge’를 우승한 스탠포드의 마이크 몬테멀로와 ‘DARPA Grand Challenge’에서 세계최초로 자율주행 모터사이클을 만들어 참가했던 안토니 레만도우스키의 협업으로, 기존의 구글사의 자동운전 자동차 프리우스를 개조하여 무인차량(Pribot)을 제작하는데 성공했다.
 
:'''; [[로보어스]](RoboEarth)'''
 
유럽연합은 2006년 제7차 연구개발 기본계획([[FP7]])의 일환으로 로봇 협업 과제 수행 중 로봇들이 정보를 공유하고 행동과 환경에 대하여 서로 배우는 것에 대한 네트워크이며 DB 리포지토리([[Repository]]), 즉, 로봇용 클라우드를 구축하여 관련 정보를 찾아 배우게 하는 시스템을 설개했다. 즉, 로봇 운영체제 [[ROS]]를 기반으로 개발하지만, HW 추 H상화 계층을 도입 하여 컴포넌트 개발, 이 컴퓨턴트가 관련 DB에 접속하여 원하는 정보를 얻는 구조이다.
 
:'''; 로봇 클라우딩 컴퓨터 [[프레임워크]] DAvinCi'''
 
2010년 싱가포르 국가 조사 및 개발 단체인 [[DSI]](Data Storage Institute) A*STAR에서 로봇의 클라우드 컴퓨팅을 위한 프레임워크인 DAvinCi를 개발하고 로봇의 [[Fast SLAM]]기능을 클라우드에서 구현하는 것에 성공했다.
 
:'''; 다목적 로봇 ‘[[PR2]]’ (윌로 개러지)'''
 
[[파일:PR2 at Maker Faire.jpg|thumb|PR2 at Maker Faire]]
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빨래 개는 로봇으로 유명한 ‘PR2’는 가장 많이 사용되는 ROS(로봇 오퍼레이팅 시스템)를 개발한 로봇 전문 회사 ‘윌로 개러지’ 에서 만들어졌다. 2011년 5월부터 [[구글]]의 투자를 받은 윌로 개러지는 클라우드 활용 로봇인 ‘PR2’를 개발하여, 클라우드 로봇 기술을 공유하는 것을 목적으로 [[MIT]]와 뮌헨 공학 대학 등 세계적으로 최고 수준의 로봇 연구실 20곳에 무료 제공했다. 윌로 개러지는 기존의 [[OS]]와는 차별되는 개방형 [[운영체제]]를 도입시켰는데 이로 인해 발전이 가속되었다고 볼 수 있다. 현재 PR2는 단순히 빨래 개는 동작에서 그치지 않고 식사 차리기, 포켓볼 치기 등 입력되지 않은 다양한 동작들을 스스로 하는 단계까지 발전했으며, 앞으로 범용 [[로봇]] [[하드웨어]] 기술을 통한 퍼스널 로봇의 시대를 열 것으로 추정된다.
 
:'''; [[아이로봇]](iRobot)'''
 
아이로봇사는 구글과 함께 안드로이드 기반의 로봇 앱 플랫폼인 [[Ava]]를 준비 중이다. Ava에는 2대의 2D/3D 카메라를 비롯하여 스캐닝 레이저, 초음파 변화기, 접촉인지 범퍼 등의 센서들이 탑재되어, 음성 인식 기능이 없는 로봇 [[플랫폼]]이 음성인식 클라우드 서비스를 통해 사용자 명령을 인식하고, 카메라를 통한 영상을 통해 동작 환경에 대한 인식 및 작업 판단을 할 수 있다. 즉, 통상 로봇이 사람과 생활 공간을 공유하며 서비스를 제공할 때 혼자의 힘으로 환경을 이해하고 사람의 의도를 파악해 주어진 작업을 수행하기에는 능력의 한계가 있다. [[음성인식]], [[영상인식]] 등 고성능의 컴퓨팅 파워가 요구 되는 처리를 클라우드 서비스를 기반으로 구동하는 방식이다. 예를 들어 로봇이 얼굴 영상을 통해 서비스 제공 대상을 찾는다고 할 때 누군가를 알아보기 위해 방대한 각종 얼굴 [[데이터베이스]]를 뒤져야 하는데 보통 로봇이 가지고 있는 자체 자원만으로는 턱없이 부족하게 된다. 이 경우 대용량 서버와 가장 잘 나온 영상을 가진 주변 카메라를 활용하면 더욱 신속하고 정확하게 대상을 찾아 더 나은 서비스를 제공할 수 있게 된다.
 
:'''; [[시리]]([[Siri]])'''
 
애플의 음성인식 서비스로 iOS용 개인 단말 응용 소프트웨어이다. 사용자가 음성으로 명령하면 연락처나 개인 일정 등을 알려주고, 웹상에서 검색 내용을 바탕으로 날씨나 주가 등 사용자 질문에 대한 답변을 음성으로 제공하는 서비스이다. 이러한 질의응답 시스템은 그 연원을 유닉스용 문서편집기 이맥스에 탑재된 엘리자(Eliza)에서 찾아볼 수 있으며 단순한 원리와 규칙에 따라 단순하게 대답만 하는 인공지능이 아닌 능동적 해결 과정을 갖는다는 점에서 구별된다. 시리의 기능은 엔진 검색과 더불어 클라우드 스토리지에 축적된 정보를 통해 이루어지며, 이런 점에서 로봇의 형태는 갖추고 있지 않지만 초기 클라우드 로봇의 기본 아키텍처와 유사한 방식으로 작동한다고 볼 수 있다.
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====대한민국====
 
:'''; URC(Ubiquitous Robotic Companion)'''
 
지능형 서비스 로봇으로 언제 어디서나 사용자와 함께 하며 사용자에게 필요한 각종 IT(정보기술) 서비스를 제공하는 로봇을 의미한다. 기존의 로봇 개념에 네트워크를 활용하는 [[URC]] 과제를 추진하면서 클라우드 로봇의 개념을 일부 사용한 것으로 서버를 이용해 센서와 IT 기기와 로봇들이 연동되도록 제어되고 서버의 컴퓨팅 능력을 빌려서 사용된다는 점이 유사하다. 단, 클라우드 로봇에 있는 [[컴포넌트]] 혹은 앱을 다운로드 받아서 수행하거나 로봇의 데이터를 저장하는 기능 등은 없으므로 제한적인 클라우드 로봇 개념을 구현한다.
 
:'''; OPRoS(Open Platform for Robotic Services)'''
 
로봇의 주요기능을 구현하는 응용 소프트웨어인 [[컴포넌트]]를 구성, 편집, 다운로드하여 실시간으로 실행시키는 일련의 로봇 소프트 웨어 개발 [[스위트]](Suite) 개발을 목표로 한다. 온라인 [[컴포넌트]] 스토어에서 웹을 통해 검증 받은 컴포넌트를 다운로드 하거나 컴퓨팅 파워를 사용한다. 서버의 컴퓨팅 인프라를 활용하고, 데이터와 정보의 저장 및 재사용을 고려하지 않았다는 점에서, 클라우드 로봇의 개념을 부분적으로 활용했다고 볼 수 있다.
 
==클라우드 로봇의 가치==
 
===가상화에 따른 연결성===
 
[[클라우드 컴퓨팅]]의 가장 큰 가치 중 하나는 [[가상화]]이다. [[사용자]]의 정보가 특정 [[기기]]에만 저장되는 것이 아니라 가상의 공간(클라우드)에 저장됨으로써 장소나 기기에 구애 받지 않고 동시에 여러 장소에서 많은 사람들이 정보를 [[공유]]할 수 있다. 이는 [[사용자]]의 [[경험]]이 여라 기기에서 동일하게 [[구현]]됨으로써 그들 간의 연결성을 긴밀하고도 유용하게 만든다.
 
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===목적에 맞는 외형===
 
기존 로봇은 로봇 자체에 모든 [[프로그래밍]]이 되어 있다면 클라우드 로봇은 [[프로그래밍]]을 하는 부분인 인간의 [[두뇌]] 부분을 몸통에서 분리할 수 있다. 정보를 [[인터넷]] 서버에 올려 놓고, 로봇은 자신이 실행해야 하는 알맞은 정보를 제공받아 [[실행]]하는 기능만을 담고 있는 것이다. [[전자레인지]]가 [[인터넷]] 서버에 올라와 있는 [[조리]]법을 보고 몇 분 데울지를 결정하고 [[전자레인지]] 자체는 데우는 [[작동]]만을 하는 것이다. 이는 로봇이 [[물리]]적, [[물질]]적 한계에서 벗어나 각자의 [[소프트웨어]]의 목적에 맞게 만들어질 수 있음을 시사한다. 게다가 현재의 로봇은 각각의 목적에 맞게 그에 맞는 콘텐츠를 모두 각자 따로 개발하여 탑재하여야 했는데, 클라우드 로봇은 이와 같은 부분을 절약할 수 있다.
 
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===목적에 맞는 섬세한 움직임===
 
클라우드 로봇 역시 인간의 신체적 한계를 극복할 수 있도록 각각의 목적에 맞도록 그 기기 부분인 [[로봇]]의 움직임이 목적에 맞게 [[최적화]] 되어 발달하고 있다. 중요한 것은 기존 [[로봇]]들의 움직임을 최적화하면서 그 움직임의 섬세한 부분의 프로그래밍까지 [[로봇]] 기기에 설치하기에는 용량 등과 같은 한계로 인해 불가능했는데, 클라우드 로봇은 가상의 저장 공간을 사용함으로써 이러한 한계를 극복할 수 있다는 것이다.
 
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==클라우드 로봇 연구의 해결과제==
 
===고사양의 [[정보]]처리 [[능력]]===
 
[[IBM]]사의 슈퍼컴퓨터 왓슨과 같이 16[[테라바이트]] 이상의 고사양의 [[메모리]]는 현재 보편적으로 일반 [[소비자]]에게 공급되기 어렵다. 또한 [[메모리]]가 충족된다 하더라도 클라우드 로봇이 실행되기 위해서는 정교한 [[프로세스]] [[설계]]가 완성되어야 한다. [[인간]]과 [[로봇]]의 대화가 [[컴퓨터 언어]]나 정제된 형태의 [[명령어]]가 아닌 일상 생활에서 무리 없이 사용 가능한 [[자연어]]로 이루어져야 한다는 과제 또한 해결이 필요하다. [[IBM]]사의 슈퍼컴퓨터 왓슨은 [[자연어]] 형태의 질문을 받고 복잡한 알고리즘과 평점법과 랭킹법 등을 사용하여 [[자연어]] 형태로 대답을 한다. 고사양의 [[메모리]]와 많은 시행착오를 거치고 설계된 [[프로그래밍]]을 통해서도 현재 컴퓨터 스스로 [[자연어]] 질문에 있어 오답을 낸다. [[기계어]]와 달리 비유적 표현, 농담 등이 존재하는 [[자연어]]를 처리하는 것에 많은 연구와 개발이 필요하다.
 
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===클라우드의 용량===
 
클라우드 로봇이 접근할 수 있는 클라우드 상에 세계의 방대한 [[정보]]량이 탑재되어야 하는데 현재의 클라우드 시스템은 [[개인]]별로 [[파일]] [[저장]] 수준의 용량을 제공한다. 아마존에서 제공하는 개인 클라우드 공간의 최대 용량은 1,000[[기가바이트]]이다. 구글에서 비용을 지불하면 클라우드 시스템에 CPU 기능을 제공해 준다. 클라우드 로봇의 실행 메모리와 CPU를 담당하기에는 너무나도 부족한 용량이므로 하나의 거대한 클라우드에서 정보를 취하는 형태로의 발전을 위해서는 대기업의 지원이 필요하다.
 
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===움직임 실행 능력 개발===
 
클라우드 로봇은 소비자의 어떤 요구에 따라 움직임을 통하여 실행할 수 있어야 한다. 요리에 최적화된 클라우드 로봇은 계란과 같이 섬세하게 다뤄져야 하는 재료들을 잡을 수 있다. 클라우드 로봇이 여러 가지 목적에 따라 움직일 수 있도록 하기 위해서는 기계가 원하는 목적에 맞게 자유롭게 움직일 수 있게끔 하는 개발이 필요하다. 다빈치Si나 bebionic3와 같이 섬세하게 움직이는 것을 수행할 수 있게끔 하는 연구가 계속해서 진행되고 클라우드 로봇이 명령을 받을 수 있는 시스템으로 만들어야 한다.
 
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===클라우드 시스템의 [[보안]] 혹은 [[오류]]===
 
클라우드 로봇이 [[클라우드 컴퓨팅]]을 통하여 움직임에 대한 [[명령]]을 받아올 때 클라우드 [[시스템]]이 [[보안]]에 취약하거나 [[서버]]의 판단이 잘못되면 [[로봇]]의 움직임이 [[사용자]]가 원하는 방향으로 제어되지 않는다. 클라우드 컴퓨팅에서 나타난 오류들에는 2008년 8월 11일 [[구글]]의 gmail 서비스가 오류로 인하여 2시간동안 중단이 되었고, 2008년 7월 20일에는 [[아마존]]의 S3 서비스 오류로 8시간동안 중단이 됐었다. 아직 보안에 취약한 [[클라우드 컴퓨팅]]은 보안에 대한 연구를 계속하고 있다. 접근 권한을 분리하여 안전한 클라우드 비즈니스를 연구하고 있다. <ref>송유진, 도정민, 안전한 클라우드 비즈니스를 위한 접근권한 분산관리, 2011 </ref>
 
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===인터넷 접속 유지===
 
클라우드 로봇은 클라우드에 로봇이 연결되어 있을 때 그 기능을 다할 수 있으므로 항상 인터넷 접속을 전제로 해야 한다는 점에 대한 제약이 있다. 따라서 위치상 인터넷 접속이 불가능한 지역일 경우 클라우드 로봇 서비스 제한에 따른 불편함이 있기 때문에 지역 불평등의 문제를 야기할 수 있다.
 
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===클라우드 로봇 체계 표준화===
 
현재 클라우드 로봇 산업은 다른 컴퓨팅 산업들과 다르게 공통적인 [[인터페이스]]나 로봇 간의 [[통신 표준]]을 가지고 있지 않다. 운영체제 역시 [[마이크로소프트 윈도|윈도]], [[리눅스]], [[RTOS]], [[안드로이드 (운영 체제)|안드로이드]] 등 각각 다양한 운영체제를 사용하고 있기 때문에 기술 개발이 더뎌지고 있다.
 
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==참고 문헌==
{{정리 필요 문단|날짜=2012-12-10}}
* 이상무, 클라우드 로보틱스 현황과 발전방향, 2011{{쪽|날짜=2013-1-14}}
* 네이버 지식 백과, https://terms.naver.com/entry.nhn?cid=2626&docId=1528734&mobile&categoryId=2626