[논문 리뷰] CELIO: An application development framework for interactive spaces

Yedendra Shrinivasan, Yunfeng Zhang|arXiv (Cornell University)|2017. 10. 04.

Interactive and Immersive Displays참고 문헌 15인용 수 6

한 줄 요약

CELIO는 인터랙티브 공간에서 애플리케이션 로직을 하드웨어 및 아키텍처 특수성에서 분리하여, 반응형 웹 개발과 유사한 빠르고 반응성이 뛴 설계를 가능하게 하는 마이크로서비스 기반 애플리케이션 개발 프레임워크이다. 입력, 출력 및 인프라 구조의 다양성을 추상화함으로써 개발, 배포 및 유지보수 오버헤드를 줄이며, 최소한의 재작업으로 다양한 인터랙티브 환경 간에 이식 가능하고 유지보수가 쉬운 애플리케이션을 구현할 수 있다.

ABSTRACT

Developing applications for interactive space is different from developing cross-platform applications for personal computing. Input, output, and architectural variations in each interactive space introduce big overhead in terms of cost and time for developing, deploying and maintaining applications for interactive spaces. Often, these applications become on-off experience tied to the deployed spaces. To alleviate this problem and enable rapid responsive space design applications similar to responsive web design, we present CELIO application development framework for interactive spaces. The framework is micro services based and neatly decouples application and design specifications from hardware and architecture specifications of an interactive space. In this paper, we describe this framework and its implementation details. Also, we briefly discuss the use cases developed using this framework.

연구 동기 및 목표

• 하드웨어 및 아키텍처의 다양성으로 인해 인터랙티브 공간에서 애플리케이션을 개발하고 배포하며 유지보수하는 데 드는 높은 비용과 복잡성을 해결하기 위해.
• 반응형 웹 개발 원칙과 유사한 방식으로 인터랙티브 공간에서 반응성 있고 적응형 애플리케이션 설계를 가능하게 하기 위해.
• 애플리케이션 및 설계 로직을 저수준 하드웨어 및 인프라 사양에서 분리하기 위해.
• 입력, 출력 및 시스템 아키텍처의 다양성을 추상화하여 애플리케이션 라이프사이클 오버헤드를 줄이기 위해.

제안 방법

• 프레임워크는 마이크로서비스 아키텍처를 활용하여 애플리케이션 컴포넌트를 모듈화하고 관심사의 분리를 실현한다.
• 애플리케이션 로직, 설계 사양, 하드웨어 추상화 계층 간의 분리를 도입한다.
• 입력 및 출력 추상화를 일급 컴포넌트로 정의하여 다양한 센서 및 액추에이터에 동적으로 대응할 수 있도록 한다.
• 구성 기반 배포를 사용하여 애플리케이션을 최소한의 변경으로 다양한 물리적 공간에서 재사용할 수 있도록 한다.
• 서비스 레지스트리를 통해 런타임 시 디바이스 및 서비스의 발견과 바인딩을 지원한다.
• 도메인 특화 언어(DSL)를 사용하여 인프라 구조에 의존하지 않고 설계 및 상호작용 로직을 표현한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 하드웨어 및 아키텍처의 다양성에도 불구하고 인터랙티브 공간의 애플리케이션 개발을 어떻게 더 모듈화하고 유지보수 가능하게 만들 수 있는가?
• RQ2 프레임워크가 애플리케이션 로직을 물리적 배포 환경에서 분리하여 빠른 프로토타이핑과 재사용을 가능하게 할 수 있는가?
• RQ3 반응형 웹 개발 원칙이 인터랙티브 물리적 공간에 얼마나 잘 적용될 수 있는가?
• RQ4 마이크로서비스 기반 아키텍처가 인터랙티브 공간 애플리케이션의 개발 및 유지보수 오버헤드를 얼마나 효과적으로 줄일 수 있는가?

주요 결과

• 프레임워크는 애플리케이션 로직을 하드웨어 및 인프라에서 성공적으로 분리하여, 다양한 인터랙티브 공간 간에 최소한의 수정으로도 애플리케이션을 재사용할 수 있도록 했다.
• 입력, 출력 및 시스템 아키텍처의 추상화 덕분에 개발 시간과 유지보수 오버헤드가 크게 감소했다.
• 마이크로서비스 및 구성 기반 배포의 사용 덕분에 다양한 센서 및 액추에이터 구성에 동적으로 대응할 수 있었다.
• 사례 연구를 통해 CELIO로 개발된 애플리케이션은 핵심 로직을 재작성하지 않고도 새로운 환경에 신속하게 배포하고 재구성할 수 있었다.
• 프레임워크는 웹 개발에서와 유사한 반응형 설계 패턴을 물리적 공간에 적용할 수 있도록 지원하여 더 유연하고 반복적인 설계 프로세스를 가능하게 했다.
• 설계 로직을 위한 DSL을 통한 관심사 분리로 유지보수가 용이해졌으며, 디자이너와 개발자 간의 협업이 용이해졌다.