환경 관찰 응용은 광범위한 지역의 온도, 습도, 오염도 등의 물리 세계 정보를 실시간 및 주기적으로 측정하는 응용으로 유비쿼터스 사회에 필수적이다. 본 논문은 환경 관찰 응용에 적합한 센서 네트워크 MAC프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 SMAC 프로토콜처럼 센서 노드들을 다수의 그룹으로 형성함으로써 확장성을 갖도록 한다. 그러나 SMAC 프로토콜과 달리 인접한 그룹간의 계층 구조를 갖는다. 계층 구조의 하위 그룹은 상위 그룹에 동기화 되어 있기 때문에 데이터 전송 스케줄이 효율적이다. 따라서 종단간 전송지연을 줄일 수 있고, 순차적인 전송 스케줄을 통하여 에너지 소모를 줄인다. 그러나 동일 그룹 내의 노드들은 자신의 그룹에 속한 노드들에게만 동기화 되므로 DMAC과 같은 기존 계층 구조보다 확장성이 좋고 적응력을 갖는다. 시뮬레이션을 통해서 환경 관찰 응용에 적용할 때 제안하는 프로토콜이 SMAC보다 전송 지연과 에너지 측면에서 뛰어남을 보인다.
자율주행 차량의 무결성과 내결함성을 보장하기 위한 환경 인식 센서의 결함 감지 및 격리(FDI) 알고리즘이 중요한 연구 주제로 다루어지고 있다. 본 논문에서는 자율주행 차량의 안전성 보장을 위한 레이다, 카메라, 라이다로 구성된 다중 인지 시스템 결함 검출 알고리즘을 제시하였다. 제안된 결함 감지 알고리즘은 FIR(Finite Impulse Response) 필터 추정치에 기반한 레지듀얼의 생성 및 분석으로 고장의 감지 및 격리를 수행한다. 알고리즘의 성능 검증을 위해 가상환경에서의 수치 시뮬레이션을 수행하여 알고리즘을 기존의 칼만 필터 기반 알고리즘과 비교 및 고찰하였다. 결과적으로 제안된 알고리즘은 인지 시스템의 강건성을 확보할 수 있음을 검증하였다. 본 연구는 자율주행 차량의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 필수적인 연구로, 자율주행 차량의 환경 인지 센서의 무결성을 향상 시킬 것으로 판단된다.
디지털 기술은 오늘날 플랫폼과 디지털 트윈의 기술도입을 통해 현실 세계를 네트워크와 가상세계와의 연결이 통합되어진 가상 현실 세계의 입문 도약이다. 현실에서 가상현실의 사이의 디지털 전환(digital transformation)에는 디지털 기술과 솔루션을 비즈니스의 모든 영역에 통합하는 것이 포함된다. 이러한 디지털 전환의 핵심은 데이터에 관한 것이며, 데이터를 활용하여 가치를 창출하고 고객경험과 비즈니스 영역을 극대화하는 방식을 제공한다. 최적의 데이터를 제공하기 위한 플랫폼과 가상 현실세계 구현을 위한 디지털 트윈의 상호연계 관한 기본 개념은 데이터 수집, 데이터 분석, 데이터 시각화 및 데이터 보고와 같은 데이터 비즈니스이다. 현장 데이터는 디지털 양식을 통해 수집, 기록, 저장된다. 현장 IoT 기반 데이터(사진 및 비디오 매체 등)는 지속적으로 수집되고 종종 다른 데이터베이스에 저장되지만 지리 공간적 위치에 연결되지 않는다. 모든 디지털 발전을 조화시키고 지하수 데이터에서 더 빠른 이해를 도출하기 위해서는 디지털 트윈이 시작되어야 한다. 단일 지하수플랫폼에서 현장 조건을 시각화하고 실시간 데이터를 스트리밍하며, 과거 3D 데이터와 상호작용하여지질 또는 지화학 데이터를 선택적 사용을 위해 지하수 플랫폼과 디지털 트윈이 연계되어야 한다. 데이터를 디지털 정보모델과 연결하면 디지털 트윈에 생명을 불어넣을 수 있지만 디지털 트윈의 가치를 극대화하려면 여전히 데이터 플랫폼 서비스와 전달 방식을 선택해야 한다. 지하수 플랫폼동시성을 갖는 디지털 트윈은 정적 및 동적 데이터를 저장하는 데이터베이스 또는 크라우드 서비스에서 데이터를 가져오는 API(애플리케이션 프로그래밍 인터레이스), 디지털 트윈을 위한 호스팅 공간, 디지털 대상을 구축하는 소프트웨어, 구성 요소 간 읽기/쓰기를 위한 스크립트, chatGPT 및 API를 활용할 수 있다. 이를 통해 수집된 데이터의 실시간 양방향 통신기술인 지하수 플랫폼 기술을 활용하여 디지털 트윈을 적용하고 완성할 수 있고, 이를 지하수 분야에도 그대로 적용할 수 있다. 지하수 분야의 디지털 트윈 기술의 근간은 지하수 모니터링을 위한 관측장치와 이를 활용한 지하수 플랫폼의 구축 및 양방향 자료전송을 통한 분석 및 예측기술이다. 특히 낙동강과 같이 유역면적이 넓고 유역 내 지자체가 많아 이해관계가 다양하며, 가뭄과 홍수/태풍 등 기후위기에 따른 극한 기상이변가 자주 발생하고, 또한 보 및 하굿둑 개방 등 정부정책 이행에 따른 민원이 다수 발생하는 지역의 경우 하천과 유역에 대한 지하수 플랫폼과 디지털 트윈의 동시성 기술적용 시 지하수 데이터에 대한 고려가 반드시 수반되어야 한다.
AR 디스플레이 가상기술이 대중 학습 생활에 광범위하게 들어오면서 현실과 가상이 연결을 하는 디자인 전달 방식도 변화하고 있다. 본 논문은 평면의 시각적방향 감각 정보 시각화 경험을 통하여 3D 연결 감각 정보 시각화 경험과 가상 현실적 증강 사이의 표현을 연구하는 데 목적이 있다. AR 디스플레이 대한 고찰과 평면 시각화 사례의 현재 적용과 비교하여 기본 설정하는 방법을 조사하여 분석된다. AR 디스플레이 연결 디자인에서 제스처 연결, 안구추적, 음성 연결 및 센서의 4가지 범주에서 안구 추적 기술을 중심으로 감각 시각화와의 관계를 통해 사용자가 더 나은 경험을 할 수 있도록 하는 것이 이 논문의 범위이다. AR 디스플레이 상호작용에 대한 고찰과 평면 시각화 사례의 현재 적용 및 비교 분석 과정을 통해 AR 디스플레이 상호작용을 통한 안구 추적 기술을 중심으로 감각 시각화의 요소 시각 도형의 기하학적 일관성, 빛과 색상의 일관성, 다감각 상호작용 방식의 조합, 합리적인 내용의 표시, 스마트 푸시는 가상현실에서의 감각 시각화를 보다 사실적이고 편리하게 표현하여 수용자에게 간단하고 편리한 감각 시각화 경험을 제공하였다.
컴퓨터를 활용한 제어 기술이 발달함에 따라 무인화 시스템이 증가하고 있는 현실이다. 이 논문에서는 현재 많은 연구가 활발히 이루어지고 있는 무인화 시스템들 중의 하나인 무인 자동 주차 시스템을 위한 기법을 제안하고 시뮬레이션 실험을 통하여 그 가능성을 보였다. 제안한 자동 주차 시스템에서는 센서 정보를 입력으로 하고 퍼지 함수에 의한 추론 결과를 활용하여 조향 장치를 제어하는 방식을 제안하였다. 성능 평가를 위하여 그래픽 시뮬레이션 환경을 구축하고 제안한 기법을 이용한 가상자동차의 주차 과정을 보였으며 그 결과를 분석하였다.
아바타(avatar)는 온라인 게임이나 채팅, 가상 공간 등에서 사용자의 역할을 대신하는 애니메이션 캐릭터를 뜻하는 말로 1990년대 인터넷 보급과 더불어 활발히 도입되기 시작하였으며 2000년대에 실제 사람의 사실성보다는 3D 그래픽 캐릭터의 관점에서 세컨드라이프(Second Life)나 리니지 등의 서비스에서 활용되었다. 또한 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 인해 보다 사실적인 인체 표현이 가능한 아바타 기술이 영화나 CF를 중심으로 활발히 활용이 되었다. 최근 컴퓨터 그래픽 기술과 컴퓨터 비전 기술의 결합으로 인한 시너지 효과 및 센서 기술과 컴퓨팅 하드웨어의 발전으로 인해 실제 사용자의 외형이나 움직임을 사실적으로 표현할 수 있는 실사 인체 아바타에 대한 연구와 산업으로의 응용이 활발히 진행되고 있다. 본고에서는 이러한 실사 인체 아바타의 생성 기술과 아바타를 응용한 활용 기술에 대해 살펴보고자 한다.
In this paper, direct power control system for three-phase PWM AC/DC converter without the source voltage sensors is proposed. The sinusoidal input current and unity effective power factor are realised based on the estimated flux in the observer. Both active and reactive power calculated using estimated flux. The estimation of flux is performed based on the Reduced-order flux observer using the actual currents and the command control voltage. The source voltage sensors are replaced by a flux estimator. The active and reactive powers estimation are performed based on the estimated flux and Phase anble. The proposed algorithm is verified through simulation and experiment.
최근 사물인터넷 환경이 발달하면서 센서 네트워크, 헬스케어, 분산 제어 시스템, 가상 물리 시스템 등의 다양한 분야의 산업이 부상하고 있다. 이를 위한 소형 컴퓨팅 기기가 보편화되고 있지만, 해당 기기들은 제한된 리소스라는 공통의 약점을 가지고 있다. 제한된 환경에서 중요한 데이터들을 보호하기 위해서는 많은 리소스가 필요한 기존의 암호 알고리즘보다 적은 리소스로도 운용할 수 있는 경량암호 알고리즘이 필요하다. NIST에서는 2015년부터 제한된 환경에 적합한 경량암호 알고리즘을 표준화하기 위한 공모사업을 진행 중이다. 현재 2라운드 과정을 거치고 있으며 총 32종의 알고리즘에 대한 안전성, 효율성 분석이 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 NIST 경량암호 공모사업 1, 2라운드 후보 알고리즘들을 특징별로 분석하고, 몇 가지 알고리즘들을 심층적으로 살펴본다. 또한 향후 전망과 계속 진행될 공모사업의 타임라인을 제시한다.
Sensor network consists of a large number of sensor node distributed in the environment being sensed and controlled. The resource-constrained sensor nodes tend to have various and heterogeneous architecture. Thus, it is important to make its software environment platform-independent and reprogrammable. In this paper, we present BeeVM, a Java operating system designed for sensor networks. BeeVM offers a platform-independent Java programming environment with its efficiently executable file format and a set of class APIs for basic operating functions, sensing and wireless networking. BeeVM's high-level native interface and layered network subsystem allow complex program for sensor network to be short and readable. Our platform has been ported on two currently popular hardware platforms and we show its effectiveness through the evaluation of a simple application.
본 논문에서는 생물학적 운동 메카니즘을 유사하게 구현하기 위해 신경 진동자를 이용한 로봇 팔 제어 시스템을 제안한다. 인간 및 동물의 주기적인 자율 운동을 관장하는 Central Pattern Generator (CPG)를 수학적으로 모델링한 신경 진동자는 그 중요 특성의 하나인 entrainment 효과를 보여준다. 일반적으로 우리는 이 기능을 이용하여 미지의 외부 환경 변화와 같은 외란에 적절히 상호 작용할 수 있는 운동을 생성해 낼 수 있다. 이러한 결과를 보이기 위해, 각 관절에 가상의 신경 진동자 모델을 결합하였고 외부 환경의 변화나 외란의 감지를 위한 F/T센서를 팔의 말단에 부착하여 시스템을 구현하였다. 신경 진동자 모델을 결합한 2축 링크 로봇 팔 시스템(real time)은 주어진 목적운동을 (원 운동) 수행함과 동시에 미지의 외부 환경의 변화(임의의 벽)를 인지하여 적절한 모션을 생성하는 지를 살펴본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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