• 제목/요약/키워드: 네트워크 기반 임베디드 시스템

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유무선 기반 멀티미디어 임베디드 시스템을 위한 네트워크 동기화 모듈 연구 및 구현 (A Study and Implementation of Network Synchronization Module for Wired and Wireless based Multimedia Embedded Systems)

  • 김홍규;문승진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.1198-1206
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    • 2007
  • It is common to use PC or Digital picture frame in stand-alone fashion to view images, movies, or to listen MP3 musics which are considered as multimedia contents, However, such existing methods have weakness for expanding network requirements or augmenting extra data, in such case inevitably requiring external devices. With keeping in mind for such expansion, in this study, we have suggested a new concepts of network module which may utilize an image server for data transmission, in the proposed module, data alarm packet was defined for alerting incoming data from the image server and it became possible to synchronize between the image server and device not only in wired but also in wireless environments through UART. The method consists of a control module for an image server and a synchronization module between the server and the device. We have also tested the feasibility for future commercial usages such as advertisements through performance evaluations.

사물인터넷 기반의 배뇨관리 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of IoT based Urination Management System)

  • 이학재;이경훈;김영민
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.209-218
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    • 2017
  • 헬스케어 서비스는 생체신호 측정, 질병의 진단 및 예방을 위한 독자적인 다수의 서비스 플랫폼을 통해 제공할 수 있으며 인터넷, 모바일 등의 정보통신(ICT) 기술이 융합해 언제, 어디서나 이용자에게 건강 정보를 제공할 수 있어 사물 인터넷의 중심에 있다. 이에 따라 본 논문에서는 사물인터넷 기반의 배뇨관리 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 배뇨관리 시스템 구성을 위해 저 전력의 지그비 네트워크를 구축하였으며 구현된 정전 용량형 기저귀 센서는 약 2,000시간의 동작을 확인할 수 있었다. 또한 초소형 임베디드 디바이스인 라즈베리파이를 활용하여 데이터베이스 서버를 구축하고 수집된 데이터를 저장하여 안드로이드 기반의 모바일 어플리케이션을 통해 데이터를 확인하였다. 제안된 배뇨관리 시스템은 요양병원 등 고령의 환자들을 대상으로 활용이 가능하며, 영유아를 대상으로도 편리하게 이용이 가능할 것이다.

산업용 임베디드 시스템 플랫폼 개발 (Development of Industrial Embedded System Platform)

  • 김대남;김교선
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권5호
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    • pp.50-60
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    • 2010
  • 지난 반세기 동안 컴퓨터 시스템의 발전으로 개인용 컴퓨터와 소프트웨어 산업은 유래 없는 호황을 누렸다. 21세기에 들어서는 이러한 흐름이 모바일 기기로 점차 이동하면서 임베디드 시스템 시장이 폭발적으로 증가하였다. 휴대전화, 내비게이션 시스템, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 기기들은 시장에 쏟아져 나온 반면에 대부분의 산업용 제어시스템은 여전히 단순제어 시스템에 의존하여 제품이 개발되고 있다. 실제로 이를 첨단 하드웨어와 소프트웨어의 기술로 전환하려고 해도 그 수요가 모바일 시장에 비해 낮아 부품수급이 어렵고 가격이 상승하는 문제를 안고 있으며 기술개발 시 발생하는 많은 비용과 인력은 기업 입장에서는 투자 부담이 될 수밖에 없다. 그러나 미래 고객들에게 제품에 대한 기업 이미지를 끌어올리기 위해서는 고성능 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼 개발이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 네트워크 임베디드 시스템의 최적화된 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어 플랫폼을 개발하였다. 개발된 플랫폼은 멀티미디어 기능을 추가하여 고급형 제품을 위한 플랫폼으로 제작하였다. 멀티미디어 기능을 구현하기 위해서 텔레칩스 사의 멀티미디어 프로세서인 TCC8300을 기반으로 개발하였으며 프로세서 내부의 다양한 병렬하드웨어 기능을 이용함으로써 회로상의 부품의 수를 최소화 하고 성능 향상과 더불어 전력소모량을 최소화하였다. 그리고 소프트웨어의 기술비용(로열티)을 없애기 위해서 오픈소스 기반의 운영체제인 임베디드 리눅스와 오픈소스 기반의 그래픽 라이브러리인 TinyX와 GTK+를 이용하여 GUI(Graphic User Interface)를 구현하였다. 또한 개발된 플랫폼을 이용하여 여러 가지 방식의 YUV2RGB 프레임 변환 실험 및 측정을 통해서 성능 및 프레임별 변환 시에 소모되는 전력량을 계산하였고 플랫폼의 각 부분별 동작에 대한 전력소모량 측정을 통해서 플랫폼 구성 시 필요한 전력과 성능을 예측할 수 있도록 하였다. 응용제품을 개발할 때 주어진 기능 및 성능 그리고 저전력 등의 사양이 구현 가능한지 분석하고 절충할 때 사용할 수 있는 모델식을 개발하였고 이를 활용하여 직접 제작해 봄으로써 신뢰성을 입증하였다. 이 때, 하드웨어 부품들은 휴대폰 생산 시에 사용되는 부품들을 사용함으로써 저가의 부품을 안정적으로 수급하여 대량생산을 용이하게 하였다.

고성능, 저전력 임베디드 비디오 프로세서를 위한 YUV 인식 명령어의 시뮬레이션 (Simulation of YUV-Aware Instructions for High-Performance, Low-Power Embedded Video Processors)

  • 김철홍;김종면
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제13권5호
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    • pp.252-259
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    • 2007
  • 멀티미디어 응용과 무선통신 네트워크의 발전 속도가 급속하게 빨라짐에 따라 고성능, 저전력 멀티미디어 처리기술에 대한 소비자의 요구가 급증하고 있다. 이에 본 논문은 고성능, 저전력 임베디드 비디오 프로세서를 위한 YUV (Y: 휘도신호, U, V: 색차신호) 인식 명령어를 제안하고자 한다. 기존의 멀티미디어 전용 명령어 (e.g., MMX, SSE, VIS, AltiVec)는 일반적인 서브워드 병렬 기법을 이용하여 적당한 성능향상을 꾀하는 반면, 제안하는 YUV 인식 명령어는 두 쌍의 16-bit YUV (6-bit Y, 5-bits U, V) 데이타를 32-bit 레지스터에 저장하여 동시에 처리함으로써 칼라 비디오 처리 성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다. 또한 데이타 포맷 사이즈를 줄임으로써 전체 시스템의 비용을 절감할 수 있다. 임베디드 슈퍼 스칼라 프로세서에서 모의 실험한 결과, YUV 인식 명령어 기반 프로그램은 baseline 프로그램에 비해 3.9배 성능 향상을 보인 반면, 동일한 프로세서 환경에서 Intel의 대표적인 멀티미디어 명령어인 MMX기반 프로그램은 baseline 프로그램보다 단지 2.1배의 성능 향상을 보인다. 또한 YUV 인식 명령어는 멀티미디어 애플리케이션에 대해 평균 75.8% 소모 에너지를 감소시킨 반면, MMX는 단지 54.8%의 소모 에너지를 감소시키는 결과를 보인다.

멀티코어를 이용한 안전하고 에너지 효율적인 MPEG 인코딩 (Secure and Energy-Efficient MPEG Encoding using Multicore Platforms)

  • 이성주;이은지;홍승우;최한나;정용화
    • 정보보호학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.113-120
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    • 2010
  • 컨텐츠 및 프라이버시 보호는 최근 보급되기 시작한 네트워크 기반 비디오 감시 시스템의 주요한 이슈가 되고 있다. 특히, 배터리로 동작하는 임베디드 시스템 기반의 비디오 센서가 압축 및 암호화 과정을 실시간으로 처리해야 하는 환경에서 실시간 요구사항과 에너지 효율성을 동시에 만족시키는 것은 쉽지 않은 문제이다. 본 논문에서는 비디오 감시 데이터를 압축 및 암호화하는 멀티코어 기반 솔루션을 제안하고, 제안 방법의 효율성을 실시간 처리와 에너지 소비 관점에서 평가한다. MPEG2/AES를 이용한 실험 결과, 실시간을 만족하는 범위 내에서 멀티코어 기반의 제안 방법이 통상적인 싱글코어 기반의 방법에 비하여 최대 30배까지 에너지 효율성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

IPv6 기반의 모바일용 가상 저장장치 드라이버 구현 및 응용 (Implementation of IPv6 based Virtual Storage System for Mobile Devices and Its Application)

  • 임효택;최새봄;;차경환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.74-82
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    • 2007
  • IPv6는 현재 사용하고 있는 IPv4의 단점을 개선한 차세대 인터넷 프로토콜이다. Mobile IPv6는 이러한 IPv6의 기능을 그대로 가지면서 모바일 장치들의 이동성을 효과적으로 제공한다. iSCSI(Internet Small Computer System Interface)는 TCP/IP 네트워크를 통해 원격의 스토리지를 마치 자신의 로컬 상에 있는 블록 장치처럼 접근하는 기술이다. iSCSI는 이 같은 접근을 위해 표준 이더넷 스위치와 라우터를 사용하므로 기존의 수많은 이더넷 기술의 적용은 물론 거리 제한이 없는 스토리지 확장을 가능하게 한다. 본 논문에서는 이 점에 착안, 유선 기반의 원격 스토리지 접근을 목적으로 설계된 iSCSI를 PDA와 같은 임베디드 리눅스 장치에 탑재하고자 한다. 이를 통해 IPv6무선 네트워크상에서 모바일 기기가 가지는 저장 공간의 한계점을 극복하고자 하며 이에 대한 응용으로 가상 저장장치 기반의 모바일 학습 서비스 시스템을 구현하고 성능을 분석 하고자 한다.

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지하시설의 안전관리를 위한 LonWorks 네트워크의 유지보수에 적합한 프로토콜 분석기의 개발 (Development of Protocol Analyzer Suited for Maintenance of LonWorks Netwo가 for Safety Management of Underground Facilities)

  • 김형기;최기상;최기흥
    • 한국안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.203-209
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    • 2010
  • 지하시설의 안전관리를 위하여 설치된 LonWorks 네트워크의 유지보수에 적합한 작은 크기의 ANSI/EIA 709.1 프로토콜 분석기를 개발하고 테스트하였다. 하드웨어는 TMS320LF2406A 임베디드 시스템을 기반으로 하였고, 소프트웨어는 Windows XP 환경의 Visual C++6.0을 이용하여 설계하였다. 개발된 프로토콜 분석기는 LonWorks 네트워크에 연결되어 들어오는 패킷을 디코딩하고, USB 포트를 통하여 마스터 PC에 전달하도록 설계하였다. 그리고 PC에서 패킷이 처리되고, 여러 방법으로 분석되어 지하시설에 설치된 LonWorks 네트워크의 유지보수에 필수적인 정보를 담고 있는 중요변수가 관리자에게 편리한 형태로 화면에 나타나도록 하였다. 프로토콜 분석 성능은 일련의 실험을 통하여 패킷분석의 속도와 에러율을 측정함으로써 평가되었다. 개발된 프로토콜 분석기는 밴드폭 이용이 크게 증가하는 경우에도 안정적으로 동작하였다. 그러나 다양한 지하 환경조건 하에서 좀 더 종합적인 테스트도 필요하다고 생각된다.

JXTA 기반의 모바일 P2P 시스템 구축 (Implementation of Mobile P2P System Based on JXTA)

  • 김형균;최광미
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.1407-1411
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    • 2005
  • 본 연구에서는 JXTA 기반의 P2P 컴퓨팅 기술을 J2ME 와 MIDP의 기술과 접목하여 새로운 JXTA 기반의 모바일 P2P 솔류션 구현을 가능하도록 한다. MIDP에서 제공하는 API는 무선 JXTA 피어를 창조하는데 기초역할을 수행하지만 그럼에도 불구하고, MIDP의 제한된 라이브러리, XML 파서 부족등의 한계가 있다. 그래서 이러한 자원의 한계를 극복하기 위해 중간에 릴레이 서버를 두어 제한된 환경에서 서비스 제공을 담당한다. JXTA의 가장 중요한 설계 선택중의 하나는 피어에 의해 사용되는 운영체제나 개발언어를 가정하지 않는 것이다. JXTA 프로토콜 규격은 명시적으로 네트워크 피어가 소규모 임베디드 장치에서 대규모 슈퍼컴퓨터 클러스터에 이르는 모든 종류의 장치가 될 수 있다. 이러한 기술에 J2ME의 모바일 기능을 추가한 JXTA를 사용하여 기존의 제한된 메시지 전달방법을 탈피하여 JXTA 기반의 P2P 시스템을 만드는데 있다.

소형 네트워크 임베디드 시스템에 TinyOS 이식 과정에서의 이슈 및 디버깅 기법 (Issues and Debugging Methodology for Porting TinyOS on a Small Network Embedded System)

  • 김대남;김교선
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.94-105
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    • 2008
  • ZigBee 통신기반의 네트워크 임베디드 시스템을 위한 많은 플랫폼들이 개발되어 왔으며 TinyOS와 같은 소형 운영체제가 탑재되어 다양한 주변장치를 통해 네트워킹, 정보수집, 명령 수행 등 다양한 기능들을 효율적으로 구현할 수 있도록 하고 있다. 새로운 플랫폼에 운영체제를 이식하는 과정에서는 계수기와 같이 중요한 특정 하드웨어 장치가 운영체계에서 요구하는 기능이 부족하다면 소프트웨어 및 다른 하드웨어 장치로 해당 기능을 구현해야 한다. 본 논문은 먼저 계수기에 비교기 인터럽트 기능이 없는 플랫폼에서 운영체계의 요구 기능을 만족하는 다중 시스템 타이머를 구현하는 기법을 제안한다. 또한, 이식과정에서 예측하기 어려운 오류가 주입될 수 있기 때문에 이에 따라 발생하는 수많은 오동작에 대처해야 할 것이다. 불행히도 TinyOS에는 하드웨어의 인터럽트에 의해 구동되는 수많은 비동기 처리가 필요한 반면 새로운 플랫폼에는 탑재된 하드웨어 각각에 대한 모델이 확립되지 않아 시뮬레이터가 미리 제공되지 못한다. 본 논문은 이러한 열악한 상황에서 사용할 수 있는 새로운 디버깅 기법을 제안한다. 이 방법은 레이디오펄스(주)의 MG2400과 MG2455에 TinyOS 2.0을 이식하는 과정에서 발생한 이슈들과 원인을 찾아내는데 사용되어 그 실용성을 입증하였다.

수집 데이터 기반 경량 이상 데이터 감지 알림 시스템 개발 (Evaluation of Edge-Based Data Collection System through Time Series Data Optimization Techniques and Universal Benchmark Development)

  • 조우진;구재회
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권1호
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    • pp.453-458
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    • 2024
  • 전 세계적으로 기후 위기와 에너지 비용 증가 등의 문제로 인해 에너지 절감과 관리에 대한 관심이 증대되고 있다. 대한민국의 경우 전체 에너지 사용량의 약 53.5%가 산업 단지에서 사용하여 이와 관련한 에너지 절감 포인트를 찾고자 유사한 에너지 유틸리티를 사용하는 기업 간의 "공유 네트워크 유틸리티 플랜트"를 통해 문제점을 개선하고자 하였다. 이러한 에너지 절감을 위해서 활용하는 다양한 기법들과 공장의 안정적인 운영을 위해서는 데이터의 안정적 수급이 그 무엇보다 중요하다. 그를 위해 데이터를 안정적으로 수급할 수 있는지에 대해 알아볼 수 있는 이상 데이터 감지 시스템과 알림 시스템의 대다수는 에너지 관리 시스템에 종속되어 한계가 있었고 에너지 관리 시스템의 구축은 대단위 시스템의 구축으로 공간, 에너지적 한계가 있는 소형 공장에서 구축이 어려웠다. 본 논문에서는 문제점들을 극복하고자 적은 공간과 전력을 소비하는 임베디드 디바이스에 데이터 수집 시스템과 이상 데이터 감지 알림 시스템를 구축하고, 데이터 수집을 하는 보편적인 기관에서 이상 데이터 감지 알림 시스템의 활용 가능성과 구축 과정에 대한 연구를 수행하였다.