본 논문은 고화질 과학적 가시화의 표출을 위해 개발된 iTABLE 테이블탑 타일드 디스플레이 시스템을 설명한다. iTABLE 시스템은 기존의 프로젝션 기반의 단일 디스플레이로 구성된 테이블탑 시스템들과 비교하여 고해상도 자료 가시화 및 공유에 적합하며 테이블 위에서 상호작용적인 가시화의 그룹 인터랙 션과 분산 협업 가시화를 지원한다. 본 논문에서는 먼저 테이블탑 디스플레이 및 타일드 디스플레이 시 스템과 과학적 가시화에 활용된 관련 연구들을 살펴보고, iTABLE 시스템의 설계 및 구현과 iTABLE을 위한 미들웨어와 적외선 카메라 기반의 탠저블 인터페이스를 활용한 사용자 인터랙션의 지원에 대해서 설명한다. 그리고 iTABLE 시스템의 활용을 위해 개발한 고해상도 과학적 가시화 응용프로그램 사례들을 논하고 결론과 추후 연구에 대해 설명한다.
사물 인터넷(IoT)은 효율적인 시간 응답 및 처리를 위해 이벤트 중심으로 접근 할 필요가 있다. IoT에서 모바일 기기의 성장은 IoT 응용 프로그램과 관련이 있는 지능형 건물로 연결이 된다. 예를 들어, 홈 오토메이션 제어 시스템은 홈 서버에 액세스하기 위해 스마트 폰이나 웹 서비스에 클라이언트 시스템과 같은 웹 응용 프로그램을 사용하여 제어 명령을 전송 합니다. 홈 서버는 클라이언트 시스템으로부터 명령을 수신 받은 후 조명 시스템을 제어 한다. 게이트웨이 기반의 클라이언트 처리 담당인 RESTful 기술은 '인터넷상에 숨어있는 다수의 클라이언트들에 대한 증명'을 요청한다. 본 논문에서는 동시성 이벤트를 처리하기 위한 IoT 게이트웨이의 설계 작업을 제안한다. NodeJS의 통신프로토콜 기반의 메시지 지향 미들웨어인 XMPP는 중앙 허브를 통해 게이트웨이에 접속하여 지능형 빌딩 제어 장치의 통신 부분을 처리한다.
대용량의 테이블을 수평적으로 분할하여 서로 다른 데이터베이스에 저장함으로써 데이터를 분산 저장하고 처리할 수 있는 방법을 샤딩이라 한다. 샤딩된 데이터에 대한 집계 또는 분석 함수를 적용하여 전체 결과를 얻기 위해서는 여러 곳으로 분산된 데이터에 대한 지역 결과를 통합하는 과정이 필요하다. 본 논문에서는 오픈 소스 DBMS의 하나인 큐브리드(CUBRID)의 샤딩 기술을 이용하여 분산된 부분 집계함수를 통합 처리하는 모듈을 설계하고 구현하는 방법에 대해 소개한다. 이 통합 모듈을 통해 여러 곳으로 샤딩된 데이터에 대하여 집계 및 분석 함수를 이용한 분석이 가능하도록 하였고, 단일 데이터베이스를 사용한 분석 성능과의 비교를 통해 샤드 분산 데이터베이스를 사용한 집계 계산이 효율적임을 보인다.
멀티코어 시스템에서 코어 친화도가 네트워크 I/O 성능에 미치는 영향은 다양한 연구들을 통해 관찰 되었다. 점차 고속화되는 네트워크 연결의 발전에 따라 효율적인 코어 친화도 정책은 중요한 성능 요소가 될 수 있다. 미들웨어 수준의 동적 코어 친화도 프레임워크는 네트워크와 디스크 I/O를 함께 고려한 코어 친화도 정책을 제안하였지만 다중 큐에 대한 고려는 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 기존 동적 코어 친화도 프레임워크에 사용된 알고리즘을 다중 큐를 지원하기 위한 구조로 확장하고, 40 기가비트 이더넷과 NVMe 디바이스를 장착한 시스템에서 파일 업로드 성능을 분석한다. 실험 결과 다중 큐를 지원하기 위한 동적 코어 친화도는 하둡 분산 파일 시스템의 파일 업로드 처리량을 최대 32% 향상시켰으며 매니코어 시스템에서 더 나은 확장성을 제공할 수 있음을 확인하였다. 또한 다중 큐 조합에 따른 성능 영향에 대해 분석하여 다중 큐 분배 조합을 위해 고려해야 할 성능 요소들에 대해 논의한다.
본 논문에서는 RFID 전자태그에 부착된 메모리의 정보를 접근할 때 발생하는 태그 연산 실행의 불완전성에 따른 태그 데이터의 불일치 문제를 분석하고, 이를 해결하기 위한 프로토콜을 제안한다. 수동형 RFID 태그는 통신의 불확실성과 단절성으로 인해 태그 메모리 접근연산의 완전한 실행을 보장하지 못하므로, 불완전하게 실행된 연산으로 인해 태그 데이터의 비일관성을 초래하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 태그 접근의 일관성을 유지하면서 불완전 연산의 실행을 완료시키기 위한 동시성 제어 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 불완전 실행된 연산의 대상태그를 연속질의로 정의하고 태그의 인식을 모니터링 함으로써 다른 연산들에 의한 불확실 데이타의 접근을 차단하고, 재수행을 통해 불완전하게 실행된 연산의 수행을 완료시킨다. 또한, 증명을 통해 제안한 프로토콜의 정확성, 일관성을 입증하였으며, 실험을 통해 본 프로토콜이 기존의 일관성 유지기법보다 좋은 성능을 나타냄을 보였다.
생체 데이터는 사람에 따라 다르게 나타날 수 있고 사상의학과 밀접한 관계를 가지고 있다. 생체 데이터는 사람의 맥박과 혈압, 심박동 수와 과거의 병력, 노화의 정도, 체질량 지수 등을 의미하며, 이 생체 데이터는 사람의 건강상태를 판별하기 위한 기준 척도로 활용된다. 그렇기 때문에 생체 데이터는 사용하고자 하는 목적에 맞도록 가공되어야 한다. 기존 연구에서는 실시간으로 변화되고 있는 생체 데이터를 현재 시점의 스냅셧으로만 적용하고 있기 때문에 시간의 연속성이 배제되어 있다. 따라서 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 생체 데이터들로 구성되는 Big Data 환경에서 시간의 연속성을 포함하는 생체데이터의 패턴분석 모델을 제안한다. 제안 모델은 치료와 건강증진을 위해 전자침을 사용할 때 침자리의 선정을 신중하게 결정하는데 도움을 줄 수 있다.
사물인터넷(Internet of Things) 환경의 사물들은 네트워크를 통해 정보를 교환하여 다양한 서비스가 이루어진다. 사물인터넷을 구성하는 WSN(Wireless Sensor Network)은 무선 센서 노드를 물리적인 공간에 배치하여 구성된 네트워크로 사물의 식별, 센싱, 통신 등의 기술이 더해져 다양한 목적으로 운용된다. 대표적으로 저가 저전력 장치들로 구성된 지그비(Zigbee) 네트워크는 지역 모니터링 및 원격 장치제어에 활용된다. 다양한 WSN으로 구성된 사물인터넷은 네트워크 간 통신 규약 및 데이터 표현이 상이하여 상호운용에 제약이 있지만 실시간 통신 미들웨어 표준인 DDS(Data Distribution Service)를 통해 이질적인 네트워크 간 상호연결 및 정보교환이 가능하다. 본 논문은 지그비 네트워크와 사물인터넷의 다른 네트워크 간 양방향 데이터/이벤트/서비스 연동을 위한 지그비 어댑터 설계를 다룬다. DDS 기반의 지그비 어댑터는 지그비 표준을 따라 지그비 네트워크와 통신하고 다양한 구성요소 간 유기적인 동작으로 지그비 네트워크와 사물인터넷의 다른 네트워크 간 상호운용을 가능케 한다.
다양한 미디어 콘텐츠를 최선형 서비스에 머무르고 있는 유무선 인터넷의 네트워크 상태에 무관하게 전달하기 위해서는 네트워크 가장자리에서 동작하는 미디어 응용프로그램들이 보다 적응화되어야 한다. 즉 응용프로그램에서 전달하고자 하는 미디어 콘텐츠가 요구하는 네트워크 품질에 대한 요구와 기반 네트워크 서비스론 적응적으로 연결하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 먼저 응용프로그램에게 요구되는 혼잡제어 및 전송율 제어, 오류 제어, 그리고 동기화 및 적응형 재생 등과 같은 네트워크 적응화 기능들에 대해 의논한다. 이어서 네트워크 적응적 미디어 스트리밍을 실현하는 기반이 되는 요소들을 물리적인 네트워크, 프로토콜 지원에서 미들웨어에 걸치는 총체적인 지원의 구도하에서 설명한다. 최종적으로는 상기한 미디어 응용프로그램과 네트워크 지원 기반을 동시에 이해하면서 실현되는 동적인 네트워크 적응화의 구조를 제안한다.
EPC를 탑재한 RFID 형태의 스마트객체를 이용한 물류 시스템을 구축하기 위해서는 시스템 구성 요소간의 거래에 필수적인 RFID 객체의 PML 데이터를 표현하고 검색요구에 대응하는 RFID 정보서비스의 설계 및 관리가 매우 중요하다. EPC기반 RPID 정보서비스는 네트워크상의 정보시스템들에 보안과 운영의 이유로 분산되어 있는 RFID 객체 정보들을 검색하여 사용자가 요구하는 결과를 반환하는 역할을 담당한다. 하지만 RFID 객체 정보의 표준화된 표현과 처리, 그리고 분산처리로 인한 통신량과 처리시간 과다의 문제가 존재한다. 이에 대해서 본 연구는 물류시스템의 PML 데이터의 표현 및 사용, 검색패턴을 분석하고, 분석 결과를 기반으로 미들웨어를 이용하는 분산형 RFID 객체 데이터 관리 및 RFID 객체 정보서비스 구조를 설계하고 제시하였다. 단일형 및 통합형 RFID 정보서비스 구조를 제시하였다.
본 논문에서는 분산응용의 관점에서 네트워크 상에 응용을 구성하는 분산된 객체들을 효율적으로 관리하는 분산객체그룹 프레임워크를 기반으로 사용자 맞춤형 분산응용 서비스를 제공하는 프로액티브응용서비스엔진을 제안한다. 본 엔진은 물리계층, 미들웨어 계층, 응용 계층으로 구성되며, 사용자의 요청에 의해 하드웨어 기기로부터 수집된 데이터 및 응용을 구성하는 객체의 속성정보를 그룹으로 관리하는 그룹서비스와 수집된 데이터 및 객체에 대한 사용자의 권한별 접근을 관리하는 보안서비스, 수집된 데이터를 추출 및 가공하여 응용에 제공하는 필터링서비스, 과거의 데이터를 이용한 통계서비스, 수집된 데이터를 토대로 현재의 운영 상태를 진단하는 진단서비스, 통계서비스와 진단서비스를 통해 미래의 발생 가능한 상황을 예측하기 위한 예측서비스를 제공한다. 최종적으로 엔진이 제공하는 서비스의 수행성을 검증하기 위하여 유비쿼터스 농업 분야의 온실 자동제어 응용에 적용하여 결과를 확인했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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