컴퓨터의이해 2025년 1학기 방송통신대 중간과제물)4차 산업혁명의 핵심기술 중의 하나인 사물인터넷의 사례를 교재 9장을 참고하여 네 가지만 설명 컴퓨터의 입출력과 관련한 다음 내용을 작성 등

소개글

컴퓨터의이해 2025년 1학기 방송통신대 중간과제물)4차 산업혁명의 핵심기술 중의 하나인 사물인터넷의 사례를 교재 9장을 참고하여 네 가지만 설명 컴퓨터의 입출력과 관련한 다음 내용을 작성 등에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 다음 각각의 문제에 대하여 해당 내용을 ①, ②, ③, ④ 번호를 붙여서 작성하되 1번 과제 전체분량은 A4 용지 2페이지를 권장한다. (15점)

(가) 4차 산업혁명의 핵심기술 중의 하나인 사물인터넷의 사례를 교재 9장을 참고하여 네 가지만 설명하라. (5점)
(나) 유비쿼터스 관련기술을 교재 14장을 참고하여 네 가지만 설명하라. (5점)
(다) 1강에서 언급한 세계 슈퍼컴퓨터의 관련사이트를 검색하고 2024년 기준 1,2,3 위 슈퍼컴퓨터에 대하여 이름, 성능, 장소, 응용분야에 대하여 작성하라. (5점)
※ 주의! (가), (나)는 참고한 교재의 페이지를 (다)는 해당 인터넷 사이트를 반드시 표기해야 한다.

2. 컴퓨터의 입출력과 관련한 다음 내용을 작성하라. (15점)

(가) 최근의 스마트폰에는 마이크나 카메라, 터치 입력 외에도 다양한 센서를 통해 정보를 입력할 수 있다. 이러한 센서 중 3가지를 선택하여 각각에 대해 설명하라. 작성 내용에는 입력하는 정보의 종류, 활용 용도는 반드시 포함하며, A4 용지 1매 이상, 2매 이내의 분량으로 서술하라. (9점)
① 지문 센서 ② 심박수 센서 ③ 라이다 센서
(나) 다음 정보를 확인할 수 있는 QR코드를 제작하라. (6점)

3. 참고문헌

본문내용

에는 가속도 센서, 기압 센서, 지문 센서, 자이로 센서, 지자기 센서, 심박수 센서, 홀 센서, 조도 센서, 근접 센서, 라디다 센서 등이 장착되어 있다.
① 지문 센서
초음파 방식은 초음파 신호를 지문에 보내고, 지문의 융선과 골에서 반사되는 신호의 세기를 측정하여 지문을 인식하는 방법이다. 이 방식은 지문 융골의 높이 차이를 센싱하여 이미지를 만들고, 등록된 지문 이미지와 비교하여 동일성을 판단한다. 초음파는 고체 매질을 잘 통과하기 때문에, 이 방식을 사용한 지문 센서는 디스플레이 아래에 배치하기에 용이하다. 삼성의 갤럭시 S21, S22, S23 시리즈의 휴대전화에서 이 방식이 적용된다.
광학 방식은 디스플레이의 광원과 센서를 이용해 지문에서 반사되는 빛의 양을 측정하여 지문을 인식하는 방식이다. 이 방법은 지문의 융선과 골에서 반사되는 빛의 반사량 차이를 이용해 이미지를 만들고, 등록된 지문 이미지와 비교하여 동일성을 판단한다.
지문 인식의 과정에는 이미지 캡처, 특징 추출, 템플릿 생성, 매칭 프로세스, 패턴 매칭, 그리고 결정이 포함된다. 첫 단계는 지문 이미지를 캡처하는 것이며, 이후 지문에서 고유한 특징들을 추출하여 디지털 템플릿을 생성한다. 사용자가 인증을 시도하면 새 이미지를 캡처하여 템플릿을 만든 후, 데이터베이스의 템플릿과 비교한다. 마지막으로 패턴 매칭을 통해 일치 여부를 확인하고, 일치하면 사용자에게 액세스 권한을 부여한다.
지문 기술은 정확성, 편리함, 보안성, 속도, 다재다능성 등의 이점을 제공한다. 지문 인증은 타인의 접근을 막고, 복잡한 비밀번호를 기억할 필요 없이 쉽게 인증할 수 있게 하며, 빠른 속도로 보안 시스템에 액세스할 수 있다. 또한, 지문 기술은 개인 기기부터 기업 보안 시스템까지 다양한 용도에 활용 가능하다. 이 기술은 디지털 서비스에 안전한 액세스를 보장하고 민감한 정보를 보호하는 데 중요한 역할을 한다.
② 심박수 센서
심박수 센서는 일반적으로 두 개의 LED와 감광 센서로 구성되어 있으며, LED 빛이 피부를 통과하여 혈액 세포에서 반사되어 돌아오는 빛의 세기를 측정한다. 스마트워치의 뒷면에는 녹색과 빨간색 불빛이 있어, 손목에 착용 시 녹색 빛은 혈액 세포에 의해 흡수되고, 빨간색 빛은 반사된다. 센서는 이 반사되는 빛의 양을 측정하여 심박수 값을 판독한다.
심박수 측정의 원리는 심장이 수축할 때 혈액이 동맥을 통해 몸 전체로 흘러가면서 혈구 수가 증가하고, 심장이 이완될 때 혈구 수가 줄어드는 현상에 기반한다. 혈구는 빛을 흡수하는 성질이 있어서, 혈구가 많을 때는 빛이 어두워지고, 적을 때는 상대적으로 밝게 반사된다. 센서는 이러한 변화를 감지하여 심박수를 측정한다.
혈중 산소포화도(SPO2)는 적외선과 빨간색 빛을 동시에 내보내어 측정한다. 산소를 운반하는 헤모글로빈은 적외선을 잘 흡수하고, 산소를 사용한 헤모글로빈은 빨간색 빛을 잘 흡수하는 성질을 가진다. 스마트워치나 스마트폰은 이 두 가지 빛을 통해 혈액 속 산소 함유량을 측정한다.
따라서 심박수 데이터는 활동, 심장 건강, 스트레스, 회복 상태, 증상의 진행 상황 등을 평가하는 데 중요한 정보를 제공할 수 있다.
③ 라이다 센서
라이다(Lidar) 스캐너는 자율주행차에서 차량이나 주변 환경을 감지하는 데 사용되는 센서로, \'Light Detection And Ranging\'이라는 이름에서 알 수 있듯이 빛을 목표물에 쏘고 그 반사된 신호를 분석하여 거리를 측정하는 방식이다. 라이다는 수신되는 빛의 패턴을 나노초에서 마이크로초 단위로 분석하여 매우 정밀하게 상대적인 위치를 3차원 가상공간에 매핑할 수 있다.
라이다 센서가 주로 사용되는 이유는 카메라는 주변 밝기나 환경에 민감해 거리 측정에 어려움이 있고, 초음파 센서는 정확도가 떨어지며 거리가 조금만 벗어나도 측정이 어려운 단점이 있기 때문이다. 반면, 라이다 센서는 비, 안개, 눈이 내리거나 어두운 환경에서도 높은 정확도로 대상의 위치를 측정할 수 있다.
라이다 센서는 또한 가상공간에 물체를 배치하거나, 야간 촬영 시 초점을 빠르게 맞출 수 있는 카메라 애플리케이션을 개발하는 데 유용하며, 3D 공간의 치수를 자동으로 측정하는 기능도 제공한다. 이를 통해 사진을 찍으면 2D와 3D 평면도를 자동으로 생성하는 애플리케이션도 곧 등장할 것이다.
(나) 다음 정보를 확인할 수 있는 QR코드를 제작하라. (6점)
- 본인의 소속 학과 및 이름
- (가)에서 선택한 센서의 명칭
네이버의 http://qr.naver.com/에서 다음의 설명 순서에 따라 몇 번의 클릭만으로 QR코드를 간단히 만든다. 먼저 “코드생성”를 클릭하여 ‘코드 디자인’은 기본형으로 하고 특별히 입력할 것은 없다.‘다음’을 클릭한 후 `페이지 유형` 선택에서 `안내문`을 체크한다. 별도의 URL이 있다면 URL를 체크해도 된다. ‘다음’을 클릭하여 마지막으로 ‘페이지 정보 입력’ 단계로 넘어간다. `기본 정보’에서 `페이지 제목`으로‘QR코드만들기’를 입력한다. ‘페이지 설명`에는 “본인의 소속 학과 및 이름, (가)에서 선택한 센서의 명칭”을 적는다. 여기서는 “한국방송통신대학교 컴퓨터과학과 홍길동 지문 센서 심박수 센서 라이다 센서“라고 입력했다. 그 아래 `텍스트` 영역에도 원하는 내용을 입력하면 될 것이다. 그리고 `다음`을 클릭하면 QR코드가 생성된다.
3. 참고문헌
컴퓨터의 이해, 김강현·손진곤·이병래, 한국방송통신대학교출판문화원, 2022.
https://www.samsungsvc.co.kr/notice/3023446
https://www.innovatrics.com/fingerprint-technology/
https://www.samsungsds.com/kr/insights/2020-sensor.html
https://www.clavax.com/blog/how-mobile-apps-track-and-monitor-your-heart-rate/
https://sequenex.com/using-smartphone-sensors-to-develop-functional-health-apps/
과제 스트레스 싹~ 학점 쑥!

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