모바일 프로그래밍

모바일 멀티미디어 / 모바일 기기 소프트웨어 환경

rimi-han 2023. 3. 3. 17:47

1. 모바일 멀티미디어의 개요

1) 모바일 멀티미디어 개념

▶ 모바일 (mobile)의 개념

  • 언제 어디서나 휴대가 가능하며 회선의 연결 없이도 무선통신 기기를 이용하여 데이터를 주고받을 수 있는것
  • 휴대성 기기를 이용하여 (portability) 이동 중에 실시간으로 디지털 데이터의 상호교환을 수행할 수 있는 능력
  • 휴대용디지털  TV :  모바일 기기X     /     MP3 기기 : 경우에 따라 모바일 기기 O

모바일 기기는 이동성 (mobility) 및 위치 기반 (location-based) 특성을 가지고 있음

모바일 기기의 사용자 위치에 따라 무선으로 전송되어 오는 정보가 다르다는 것.

ex) GPS 칩을 장착한 휴대전화로 근처의 음식점 정보 서비스 제공

 

 

▶ 멀티미디어

  • 두 종류 이상의 미디어를 디지털 방식으로 생성, 표현, 저장, 전송하는 것
  • 일반적으로 상호작용 (interactivity) 을 지원함

 

 모바일 멀티미디어의 활용 예

  • SMS/MMS 메세지 전송
  • MP3/3D게임 다운로드
  • car-navigation
  • 실시간 교통정보
  • 화상전화

 

모바일 멀티미디어 환경의 구성요소

단말기  + 네트워크

단말기 : 휴대폰, eBook, PDA, 텔레매틱스, 스마트폰, DMB, PMP

네트워크 : 이동통신, 무선 LAN, 위성통신, 휴대 인터넷, 방송망

 

 

모바일 멀티미디어 환경의 구성요소

플랫폼 + 콘텐츠 (응용 프로그램 및 데이터)

플랫폼 : 모바일 운영체제, VM (Virtual Machine), 브라우저, 3D 그래픽스 엔진

콘텐츠 : 모바일 정보, 모바일 엔터네인먼트, 모바일 게임, 모바일 커뮤니케이션

 

 

 

2) 정보사회의 변화와 모바일 환경

컴퓨팅 환경의 발전에 따른 정보사회의 변화
1960 ~ 1970년대 메인 프레임 시대
1980년대 워크스테이션 시대
1980 ~ 1990년대 PC 활용의 확산
2000년대 모바일 컴퓨팅 시대

 

▶ 모바일 혁명

[ 빌 게이츠 ]

  • IT 혁명의 후속타로 제 2의 IT붐으로 '모바일 혁명' 예측
    앞으로 다양한 형태의 PC가 새로운 흐름의 중심을 이루며 웹 서비스의 혁명을 가져올 것
  • 새로운 형태의 PC
    태블릿 PC, 휴대용 단말기, 스마트폰 등의 모바일 기기를 포괄함
  • 웹서비스의 혁명 : 'Three Any' 특징인 유비쿼터스 환경의 실현
    언제 (Any Time), 어디서나 (Any Where), 어떤 단말기 (Any Device)를 이용하더라도 자유롭게 인터넷에 접속할 수 있음

[ 스티브 잡스 ]

  • 2007년 초 iPhone 발표
    iPod 과 인터넷 및 휴대폰을 결합함

 

 

▶ 모바일 서비스 환경의 발전 방향

더 빨리, 보다 편리하고, 비용이 적게,
정보의 획득 및 전달
모바일 서비스로
삶의 질에 대한 향상
새로운 활용분야의 출현
  • 최근 학생들은 e-mail 보다 휴대전화 문자 메시지를 더 자주 이용함
  • 디지털 홈의 원격제어
  • 교육이나 여가 활용에 모바일
    서비스
  • 사진이나 멀티미디어 메시지의 전송
  • 비디오나 3D 게임 등의 다양한
    멀티미디어 콘텐츠

 

 


 

2. 모바일 멀티미디어의 환경

1) 이동통신 기술의 발전

▶ 발전 과정

  • 세계 최초의 휴대폰 : 1983년, Motorola사 'Dyna Tac'
 1세대 2세대 2.5세대 3세대 3.5세대 4세대
아날로그 방식 디지털 방식 무선 인터넷 멀티미디어 광대역통신 고속영상, 융합
AMPS CDMA CDMA2000 IMT-2000 HSDPA LTE
1988년 1996년 2000년 2003년 2006년 2011년
음성 문자메시지 인터넷, 문자 정보 음악, 동영상 영화, 화상전화 스마트라이프

 

1. 1세대 : 아날로그 이동통신

  • 음성통화를 목적으로 개발함
  • 미국 AMPS 방식과 유럽 TACS 방식

 

2. 2세대 및 2.5세대 : 디지털 이동통신

  • 1990년대 초에 상용화됨 
    - 데이터의 송수신이 가능함
    - 비동기식인 TDMA 방식과 동기식인 CDMA 방식
  • 2.5세대 : 2000년대
    - 한 단계 진화된 CDMA2000 1x 방식
    - 무선 인터넷 서비스 및 컬러휴대폰

 

3. 3세대 및 3.5세대 : 멀티미디어 시대의 시작

  • 2003년경 3세대 이동통신 기술 IMT-2000 개발
    - 우리나라 및 미국의 동기식 CDMA2000 방식
    - 유럽의 비동기식 W-CDMA 방식이 대표적임
  • 3.5세대 이동통신기술
    - 2007년 3월 HSDPA 기술
    - 최대 다운로드 속도 14Mbps 및 업로드 속도 5.76Mbps
    - SK텔레콤의 '3G+' 및 KT의 '쇼' 등의 멀티미디어 서비스가 가능함
  • 휴대인터넷을 위한 LTE와 WiBro
    - 고속으로 이동하는 도중에도 무선 인터넷이 가능함

 

4. 4세대 : 스마트 라이프 시대

  • 정지 시 1Gbps, 고속 이동 시 100Mbps 지원
  • 2011년 7월 국내 4G LTE (Long Term Evolution) 서비스 시작, 2012년 4G WiBro (Wide Broadband) 서비스
  • 온라인 게임, 모바일 TV 등 고화질의 멀티미디어 서비스가 가능함

 

2) 무선 인터넷 환경과 멀티미디어

▶ 무선 인터넷 서비스의 유형

  • 고정형 무선 인터넷
    - 무선 LAN이나 핫스팟과 같이 제한된 구역 내에서 이용이 가능함
    - 구역 내에서는 이동이 가능하나, 지역을 벗어나면 서비스가 중단됨
    - 주로 노트북에서 인터넷을 접속할 때 사용됨
  • 이동형 무선 인터넷
    - 휴대폰이나 PDA 등 모바일 단말기를 이용하여 인터넷에 접속함
    - 사용료가 이용시간과 데이터 전송량에 따라 부과됨

 

3) 모바일 정보 기기

▶ 모바일 기기의 한계점

  1. 휴대성 때문에 화면의 크기가 작고 프로세서의 성능이 낮음
  2. 무선 방식의 통신으로 전송속도가 느림
  3. 배터리 용량이 큰 제약사항이므로 전력소모량이 큰 CPU나 프로세서의 장착이 어려움
  4. 입력 수단은 몇 개의 버튼, 터치스크린, 펜 입력장치 등을 이용함
  5. 이용여건이 안정적이지 못함 ==> 야외, 이동 중 사용, 사용시간도 지속적이 아닌 잠시 사용
효과적인 사용을 위해서는 편리한 사용자 인터페이스가 요구됨

 

▶ 이동통신 단말기의 종류

  • 일반 휴대폰 (3G / 3.5G폰)
    - 음성통신 기능에 무선 인터넷 및 컴퓨팅 기능을 내장시킴
    - 카메라 기능과 GPS 기능도 내장되어 있음
  • 스마트폰
    - 휴대폰에 고기능의 컴퓨팅 기능을 보강함
  • 태블릿 PC
    - 아이패드, 갤럭시탭, 넥서스탭 등
  • 전자책 단말기
    - 아마존 Kindle

 

 

4) 모바일 플랫폼

▶ 시스템 소프트웨어

  • 모바일 운영체제 (OS) : 모바일 단말기용 시스템 소프트웨어

▶ 애플리케이션

  • 다운로드 애플리케이션
  • 모바일 웹 브라우저
  • 내장 애플리케이션

▶ 모바일 플랫폼

  • 휴대폰에서 PC의 운영체제와 같은 역할을 수행함
  • 소프트웨어 플랫폼 역할
  • 공개형 (open) 모바일 운영체제가 대세 : 개발자를 위한 API 제공
  • ex) 구글 Android, 애플 iOS, Microsoft Windows, Blackberry 등

▶ 모바일 웹 브라우저

  • 모바일 기기에서 인터넷의 자료나 모바일 웹 서비스에 접속함
  • 초기 2G, 2.5G 휴대폰 : 모바일 단말기의 성능이 너무 부족함
  •  3G 휴대폰 : 풀 브라우징 (full browsing) 방식의 서비스  ==> 화면이 작고, 속도가 느리며, 일부 호환성 부족으로 불편함
  • 스마트폰 : 진정한 의미의 풀 브라우징이 가능함

 

5) 모바일 애플리케이션

▶ 모바일 앱 (App)

  • 특정 운영체제에서 제공하는 환경에서 개발된 애플리케이션
    - 안드로이드 앱 개발 : 주로 Java 언어를 사용함
    - iOS 앱 개발 : Objective-C, 최근엔 Swift 언어를 주로 사용함
  • 각 플랫폼 업체의 모바일 앱마켓에서 앱을 다운로드 받아 실행함
    - 앱 스토어 (app store) : Application Store

▶ 모바일 웹

  • 웹 브라우저를 기반으로 애플리케이션을 접속하여 실행함
  • HTML5, CSS, Javascript, PHP 등 웹 표준기술로 작성됨
    - 플랫폼에 종속적이지 않아 여러 플랫폼에서 동일한 웹 애플리케이션 실행이 가능함

▶ 하이브리드 앱

  • 모바일 웹과 모바일 앱 방식의 장점을 최대한 통합한 방식
    - 웹 기술을 주로 이용하여 애플리케이션 내부 구조와 인터페이스를 작성함
    - 단말기 센서 등 단말기 제어 기능은 전용 API를 사용하여 코딩함
    - 일반 모바일 앱처럼 단말기에서 실행이 되도록 패키징함

 


 

3. 모바일 기기 소프트웨어

1) 모바일 기기 소프트웨어의 구성

▶ 모바일 기기 시스템 소프트웨어

  • 모바일 OS와 미들웨어 플랫폼으로 구분함
    - 모바일 기기의 기능/크기/성능에 최적화됨
    - 잘 정의된 API와 개발환경을 제공함

▶ 사용자 소프트웨어

  • 다운로드 및 내장 애플리케이션, 브라우저

 

2) 모바일 기기 시스템 소프트웨어

▶ 단말기 구동을 위한 모바일 OS

  • 모바일 단말기의 OS 로서 단말기 구동이 주요 목표
    - Microsoft Moblie, PalmOS, Embedded Linux, Symbian 등

▶ 무선 인터넷을 위한 미들웨어 플랫폼

  • 일반 사용자를 위한 다양한 애플리케이션의 다운로딩 및 실행이 주요 목적
    - Sun Java, Qualcomm Brew, MAP, GVM, WIPI 등

 

 

3) 사용자 소프트웨어

▶ 다운로드 애플리케이션

  • 게임, 벨소리, 비디오, GPS 응용 등
  • 모바일 플랫폼에서 프로그램을 다운로드하여 실행함

▶ 무선 인터넷 브라우저

  • WAP, ME 등 마이크로 브라우저
  • 모바일 OS 위에서 구현, 최근 미들웨어 플랫폼 위에서도 구현됨

▶ native 애플리케이션 

  • 바탕화면 등 휴대폰 자체에 내장된 기능
  • 미들웨어 플랫폼과 관계없이 모바일 OS 위에서 직접 구현됨

 

 

4) 모바일 OS의 추세

  • 소형 모바일 기기에 최적화된 OS
  • 단말기, Chip, OS, Application 개발사 간에 전략적 제휴
  • 단말기의 크기 및 성능에 따라 탑재 가능한 OS가 구분됨
  • ex) 단순기능의 휴대폰, 멀티미디어폰, 스마트폰, PDA폰, PDA 등
  • 모바일 OS의 적용 범위

 

 

5) 모바일 OS 현황

구분 기준
Windows CE,
Microsoft PocketPC
  • Microsoft Windows 기반, 주로 PDA 또는 PDA 폰에 사용됨
Windows Mobile for
Smartphone
  • 멀티미디어폰 / 스마트폰 용 모바일 OS, 휴대폰 탑재율은 아직 미약함
Palm OS
  • 가장 널리 보급된 PDA용 OS
Embedded Linux
  • 오픈 소스, 몇 개의 회사에서 휴대폰 OS로 탑재, 지속적인 노력 중임
Symbian OS
  • 노키아, 모토로라, 에릭스, 마쯔시다, Psion 이 설립함
  • 현재 휴대폰에 가장 널리 사용되고 있으며, 모바일 OS 전문 회사임
기타 RTOS(Real Time OS)
  • Qualcomm REX, Nucleus embedded OS 등

 

 


 

4. 모바일 플랫폼의 개념

1) 모바일 플랫폼이란?

단말기 하드웨어와 운영체제에 독립적인 미들웨어
  • 무선 단말기에서 다양한 콘텐츠와 애플리케이션이 실행되는 환경
  • 모바일 OS와 애플리케이션 사이, 일종의 virtual machine 개념

▶ 사용자 요구에 따라 애플리케이션이 다운로드됨

  • 무선 인터넷 서버로부터 다운로드 되어 단말기 플랫폼에서 실행됨
  • 애플리케이션은 플랫폼에서 제공하는 API로 원하는 기능을 수행함

 

 

2) 모바일 플랫폼 장점

▶ PC환경과 같이 편리하고 유연한 소프트웨어 개발환경을 제공함

  • 기존의 자바 또는 C 언어로 개발된 애플리케이션의 활용이 용이함

▶ 고객에게는 다양한 애플리케이션의 다운로드 및 실행환경을 제공함

▶ 무선 인터넷 사업에서 가치사슬의 근간

  • 구성요소 : 고객, 이동통신 사업자, 솔루션 개발자 SP (Solution Provider), 콘텐츠 개발자 CP (Contents Provider)
  • 정해놓은 비율에 따라 수익을 분배함 (이동통신사 : 플랫폼개발사 : CP)

 

 

3) 모바일 플랫폼 기술

[ 모바일 기기의 문제점 ]

  • 소량의 메모리와 저속의 CPU로 대량의 데이터를 고속처리해야 함
  • 제한된 메모리의 활용 ==> 다운로드와 삭제를 반복해야 함
무선 인터넷 브라우저 기술 (WAP, ME, i-mode 등) 에서
개념이나 수준이 한 단계 업그레이드된 것

 

4) 플랫폼 실행 방식

인터프리터 방식
(VM : virtual machine 방식)
바이너리 방식
(Native 방식)
  • 자바 기반 : J2ME, SK-VM, KVM
  • 보안성은 좋으나 많은 자원을 필요로 하기 떄문에 성능이 저하됨
  • C 기반 : GVM / GNEX, MAP, BREW
  • 로딩 및 실행속도 등 성능은 우수하나 보안성, 안정성은 미약함

 

 

 

 


 

5. 모바일 플랫폼의 현황

1) 국내 모바일 플랫폼의 현황

이동통신사 플랫폼 개발언어 다운로드 방식 개발사 서비스 개시일
SK 텔레콤 GVM, GNEX mobile C 스크립트 신지소프트 2000.10
  SK-VM 자바 스크립트 XCE 2001.07
KT MVP C/C++ 바이너리코드 모빌탑 2001.03
  BREW C/C++ 바이너리코드 Qualcomm 2001.11
LGU+ KVM
(Kitty Hawk)
자바 스크립트 아로마 소프트
(Sun)
2000.09
통합 WIPI 자바 &
C/C++
바이너리코드 무선 인터넷
표준화포럼
2003.06

 

  1. KVM (Kitty Hawk) 
    - 2000년 9월, 국내 최초, 아로마소프트 개발, LGT에서 서비스함
    - MIDP1.2 구현을 추가하여 Javastation 에서 서비스함
  2. GVM (General Virtual Machine)
    - 2000년 10월, 신지소프트에서 개발, SKT 에서 서비스함
    - C 기반 인터프리터 방식 : 자바보다 빠르고, 사운드 처리 효과가 탁월함
  3. SK-VM (XVM)
    - 2001년 8월, SKT에서 자바를 대세로 인식하여 서비스를 시작함
    - XCE에서 MIDP와 호환 VM을 독자적으로 개발한 (clean room 방식)
  4. MAP (Mobilie Application S/W Plug-In)
    - 2001년 3월, KTF/모빌탑에서 C언어 기반 binary 방식으로 개발함
    - 최초의 binary 방식, 멀티미디어 프로그램의 빠른 실행속도
    - MS 비주얼 프로그래밍 환경, ME 브라우저 환경에서 가능함
  5. BREW (Binary Runtime Environment for Wireless)
    - 2001년 1월 퀄컴 개발, 2004년 기준 21개국 채택, 국내에서는 2001.11 KTF에서 서비스를 시작함
    - CDMA칩 사용 하드웨어와 직접 접속이 가능하여 속도가 빠름
  6. WIPI (Wireless Internet Plarform for Interoperability)
    - 2001년 7월 한국무선인터넷표준화포럼 (KWISF)에서 표준화가 시작됨
    - 2002년 5월 WIPI 1.0, 2004.06 WIPI 2.0 사양 표준을 채택함

 

2) 해외 모바일 플랫폼의 현황

▶ 세계적으로는 자바 VM과 BREW 플랫폼이 두각을 보임

  • 자바 VM 과 BREW 플랫폼을 채택한 통신사
구분 J2ME BREW
한국 LGU+, SK 텔레콤 KT
일본 NTT Docomo, J-Phone, KDDI KDDI
중국 차이나 유니콤 차이나 유니콤
미국 Sprint PCS, Nextel i-den, AT&T,
Wireless 등 대부분 이동통신사
버라이존 와이어리스, ALLTEL, U.S. Cellular
유럽 / 기타 허치슨 3G UK, mmO2, Vodafone 등 브라질셀4, 호주 텔스트라 등