본 논문에서는 다중 생체계측 장비를 CMCIS(Central Monitoring and Cardiology Information System) 기반의 통합 시스템에 연동하기 위한 내장형 MDEC 모듈을 소개하고 바이탈 사인 장비와 결합하여 무선 네트워킹을 통하여 원격지에 생체정보를 전송하는 시스템을 제안한다. 내장형 MDEC 모듈로 전송된 데이터는 실시간 뷰에 표시됨으로서 환자정보를 원격지에서 감시 및 관리할 수 있는 유효성을 가지게 된다. 본 연구의 결과는 CMCIS 기반의 통합 시스템을 구축하는 기반기술로 향후 효율적 의료서비스에 기여할 것으로 사료된다.
다양한 환경과 급변하는 시장의 적시성 요구사항(time-to-market)을 반영하기 위해서는 재구성 가능한 컴포넌트 기법을 통한 개발이 소프트웨어 공학 측면에서 많이 연구되어 왔다. 하지만 이러한 컴포넌트 기법은 여러 장정에도 불구하고. 성능 저하라는 측면 하나만으로 시스템 잊 플랫폼 구축분야에서 소외당해 온 것이 사실이다 그러나 최근 유비쿼터스 및 내장형 시스템이 대두됨에 따라 이러한 판도에 많은 변화가 예상되고 있다. 이는 현재 활발히 연구.개발되고 있는 유비쿼터스 밀 내장형 시스템 기반의 어플리케이션은 획일화되지 않은 환경 하에 있는 물리적 환경의 특성상 일정한 플랫폼의 형태에서 벗어나 매우 다양한 환경에 융통성 있게 적용되어야 하고. 이에 상위 프로그램에 투명성을 제공할 수 있는 플랫폼이 필요로 하게 되었다 따라서 본 논문에서는 내장형 시스템 밀 유비쿼터스 환경에 적합한 미들웨어 플랫폼을 구성하기 위해. 재구성과 융통성을 제공하기 위한 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 방법을 적용한 새로운 자바 가상머신 설계기법을 제안한다.
새롭게 대두되고 있는 홈 네트워크(Home Network) 환경에서 정보가전은 댁내외에서 제공되는 여러가지 데이터 서비스를 제공받는 단말기로서의 역할을 담당하며, 이러한 데이터를 체계적이고 효율적으로 관리하기 위해서 정보가전용 내장형 데이터베이스 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이 시스템은 기존의 파일이나 메모리 기반 데이터베이스 시스템과 같이 동시성 제어를 지원하여야 하지만, 제한된 자원의 효율적인 활용이라는 제약 조건을 가지고 있다. 본고에서는 이러한 조건에 부합하는 정보가전에 탑재될 내장형 데이터베이스 시스템의 요구조건을 정의하고, 이에 부합되는 동시에 제어의 기법으로 제한적 다중 버전을 이용한 2단계 잠금 기법(Multiversion Technique with 2-Phase Locking)을 제시하고, 이 기법이 기존의 잠금 기법 및 다중 버전 기법보다 정보가전에 적합할 수 있음을 각각의 장단점의 분석을 통해 기술하였다.
소프트웨어가 대형화되고 복잡해짐에 따라 발생하는 오류가 증가되고 있다. 안전성이 특히 중요시되는 안전필수(safety-critical) 내장형 시스템에서 오류가 발생하면 인명상의 피해 또는 재산상의 피해를 야기한다. 개발 후, 테스팅을 통해 이런 오류를 찾는 비용은 매우 크고, 모든 오류를 찾는 것은 불가능하다고 인식되고 있다. 따라서 소프트웨어 개발단계에서 이런 오류를 탐지하고 제거하려는 노력이 증대되고 있다. 본 논문에서는 SPARK Ada를 사용하여 안전필수 내장형 시스템을 개발할 때, 오류를 제거할 수 있는 흐름분석(flow analysis) 기법을 사용하여 특정한 타입의 오류를 제거할 수 있음을 보인다. 또한 이를 적용하여 안전필수 시스템을 개발한다.
내장형 시스템은 민감한 데이타를 다루고 저장하기 때문에 정보를 암호화하여 보호하는 암호화 파일 시스템이 필요하지만, 암호화 파일 시스템 적용은 성능 저하가 크기 때문에 내장형 시스템에는 널리 적용되지 못하였다. 기존의 암호화 파일 시스템은 시스템 구조상 불필요한 성능저하를 가져온다. 본 논문에서 제안하는 ISEA(Indexed and Separated Encryption Approach)는 이러한 불필요한 성능 저하를 제거하고, 시스템이 효율적으로 암복호화를 지원하는 새로운 암복호화 기법이다. ISEA는 암호화와 복호화를 페이지 캐쉬를 기준으로 서로 다른 계층에서 수행한다. 즉, 암호화는 페이지 캐쉬 하위 계층에서 수행하고 복호화는 페이지 캐쉬 상위 계층에서 수행한다. 복호화한 내용은 페이지 캐쉬에 저장하여 후속 I/O 요구에 사용할 수 있게 한다. 또한, ISEA는 페이지를 암호화 블록 단위로 나누어 관리하는 페이지 인덱싱 기법을 제공한다. 페이지 인덱싱은 필요에 따라 페이지를 부분적으로 복호화하여 불필요한 복호화 연산을 제거한다. 페이지 캐쉬 탐색 성공률과 읽기/쓰기 사이즈를 종합한 성능 평가에서 ISEA는 효율적인 성능개선을 보여준다.
VOD 시스템에서는 한정된 자원을 이용하여 많은 사용자에게 안정적인 QoS(Quality of Service)를 제공하는 것이 중요하다. 실제 구현 환경에서 QoS의 문제점들을 분석하기 위하여 본 연구에서는 소스 공개 플랫폼인 리눅스를 기반으로 하는 클러스터형 VOD 서버와 내장형 클라이언트 시스템을 구현하였다 서버에서는 MPEG 미디어 데이타의 병렬 처리와 부하 균등, VCR 기능을 구현하였다. VOD 사용자에게 보다 친밀한 인터페이스를 제공하기 위하여 일반 TV를 단말로 사용하였고 VCR 기능들을 제공하기 위하여 내장형 보드를 사용하였다. 본 논문에서는 사용자들의 다양한 요구사항에서의 성능 측정을 바탕으로 VOD 시스템의 성능 한계 일인들을 평가한다. 또한, 분석된 자료를 근거로 VOD 시스템에서의 가용 메모리와 가용 네트워크 대역폭을 기준으로 하는 동적 진입 제어의 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템 자인의 효율성을 증가시켜 더욱 많은 사용자들에게 QoS가 보장되는 미디어 스트림을 제공한다.
셋탑 박스와 같은 내장형 타겟 시스템의 자원 제약으로 인해 내장형 실시간 응용을 효율적으로 개발하기 위해서는 원격 호스트 상에서 동작하는 응용 개발 도구가 필요시 된다. 본 논문에서는 호스트 상의 원격 디버거, 대화형 쉘, 자원 모니터와 같은 응용 개발 도구들의 타겟 접근을 최소화하고 통신 채널을 하나로 유지하기 위해 호스트와 타겟 간의 중개자 역할을 하는 타겟 서버를 설계 구현한 내용에 대해 기술한다. 우리가 개발한 타겟 서버는 호스트-타겟 통신 방식, 실행 모듈 형식에 독립적인 구조이며, 도구의 확장성을 고려하여 Open API를 제공한다.
PDA(Personal Digital Assistant)는 GUI(Graphical User Interface) 환경이 필수적이다. 최근 기존의 개인정보 관리기능 외에 휴대단말기를 내장한 인터넷 기능, 멀티미디어 기능, 게임 등이 가능한 고성능의 PDA가 일반화됨에 따라, 기존의 단일 task 환경 대신 뛰어난 GUI와 멀티미디어 환경을 지원하는 내장형 운영 체제가 사용될 전망이다. 본 논문에서는 Linux의 GTK+/GDK(GNU Image Manipulation Program Toolkit) 툴킷을 이용하여 Framebuffer를 직접적으로 사용할 수 있게 하고, 불필요한 내부 함수를 제거함으로써 X-윈도우시스템으로 인한 오버헤드 및 저장공진을 줄일 수 있는 내장형 운영체제를 설계 및 구현한다.
본 연구에서는 전열해석 프로그램인 피지벨(PHYSIBEL)을 사용하여 블라인드 내장형 창호시스템의 일사차단성능 및 단열성능에 따른 에너지 성능을 평가하였다. 피지벨 해석시 창호별 구성 재료의 열적특성과 해석조건을 결정하기 위해서 Mock-up시험을 실시하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 결과를 바탕으로 공동주택 기준층 1개 세대(33평형)를 대상으로 연간에너지 소비특성, 연간전열량, 연간 냉난방 비용을 분석하였다. 실험결과, 연간전열량은 일반 창호시스템 대비 블라인드 내장형 창호시스템에서 블라인드를 올린 경우 냉방시 10%, 난방시 11% 절감할 수 있으며, 블라인드를 내린 경우 냉방시 25%, 난방시 30%정도를 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 블라인드 내장형 창호시스템의 냉 난방 부하 절감량은 일반 창호시스템에 비해 냉방시 283.3KWh, 난방시 76.3KWh 로 냉 난방 에너지 절감효과는 단위세대당 359.6KWh 절감시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 이것은 단위세대당 연간 에너지원단위(TOE) 약 0.078toe, 이산화탄소톤($tCO_2$) $0.16tCO_2$을 절감시킬 수 있어 온실가스 저감에도 유리할 것으로 판단된다. 또한, 블라인드 내장형 창호시스템의 냉 난방비용 절감액은 일반창호시스템과 비교하여 연간 냉방비용 10만원, 난방비용 5만원으로 연간 냉 난방 비용을 약 15만원 정도 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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