• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.8 no.4
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• pp.1-8
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• 2008

Recently, there is developing various ubiquitous application services using sensor networks based on TinyOS represented the operating system of sensor node. These sensor networks perform the collection and the transmission of sensing data from sensor node to get the context information. In this paper, we proposes the sensor node control algorithm which converts a sensor node to sleep, active, power off mode according to monitoring result of the voltage state of sensor node. Also, we designs and implement the sensor control module on server, sink, sensor node of sensor networks using this algorithm. It designs a sensor voltage control module of sensor node, data receive and display module of USN server using a java language and TinyOS. And, it checks the voltage state of sensor node, and it changes one of the sleep or power off modes in case of high voltage loss. Accordingly, we effectively use the power of sensor nodes as changing control modes of sensor nodes.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.670-673
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• 2009

TinyOS는 현재 가장 널리 사용되는 센서 노드용 운영체제이지만, 태스크의 실시간성을 지원하지 않는다는 단점이 있다. 이에 TinyOS에 실시간성을 부여하기 위한 다양한 연구가 진행되었다. 그러나 이들 연구는 TinyOS의 사용자 태스크에 대한 실시간성만을 고려하여, TinyOS 플랫폼이 제공하는 태스크가 포함된 실제의 센서 노드 작업에 대해서는 실시간성을 만족시키지 못한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 TinyOS에서 센서 노드 작업의 실시간성을 지원하는 새로운 스케줄링 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해 기존 연구의 스케줄링 기법을 센서 노드 작업에 적용했을 때 나타나는 작업 중첩 현상과 우선순위 조정 현상을 분석하고, 이를 효율적으로 해결하는 비선점형 EDF(Earliest Deadline First) 작업 스케줄링 기법을 구현하였다. 그리고 제안한 스케줄링 기법은 TinyOS의 이벤트 기반 비선점형 속성을 유지하여 제한된 하드웨어 자원을 가지는 센서 노드에 적합하다는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.349-351
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• 2003

무선 센서 네트웍은 동작 환경과 구조가 매우 특이하du 개발자들은 센서 네트웍의 노드를 디자인할 때 많은 제약 조건들과 요구 조건들을 고려해야 한다. 먼저 우선 센서 네트웍 상의 각 센서 노드에는 극도로 제한된 하드웨어 자원 조건 하에서도 무선 통신 기능뿐만 아니라 동시에 여러 이벤트를 재빠르게 처리할 수 있는 기능이 포함되어야 한다. 또한 환경과 응용 프로그램의 변화에 잘 대처하기 위해 런타임(run-time)에 각 센서 노드들을 동적으로 재구성할 수 있는 기능이 제공되어야 한다. 이러한 디자인 요구 조건들과 제약 조건들은 얼핏 서로 상반된 것처럼 보이는데, 무선 센서 노드들을 위한 실행 환경을 디자인할 때는 이러한 조건들을 모두 만족시킬 수 있는 운영 체제가 반드시 필요하다. 본 논문에서 우리는 무선 센서 노드들을 위한 매우 효율적이고 효과적인 유한 상태 머신(finite state machine) 기반의 운영체제, SenOS를 제안한다. 또한 새로운 운영 체제인 SenOS가 극도의 제한적인 자원에서도 동시성과 반응성, 재구성성의 요구 조건을 모두 만족시키면서 동작할 수 있다는 것을 보일 것이다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.14 no.9
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• pp.2127-2133
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• 2010

In this paper, we proposed an architecture for supporting sensor transparency in sensor node operating systems, design the standard APIs (Application Programming Interfaces) and sensor device abstraction to provide the sensor transparency and implemented the sensor transparency in the TinyOS, the most well known sensor node operating system. With the proposed sensor node operating system which can support the sensor transparency, application developers can develop the target applications independent to each sensor device by using the standard APIs provided by the sensor node operating system and the sensor device manufacturers also can develop sensor device drivers by using the standard hardware interfaces and HAL (Hardware Adaptation Layer) interfaces independent to the specific hardware platform of sensor nodes.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.1371-1374
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• 2006

센서 네트워크는 관찰 지역 내의 정보를 수집하는 센서 노드들로 구성된다. 센서 노드는 제한된 용량의 배터리를 갖고 동작하므로 센서 노드의 배터리 파워를 효과적으로 사용하여 최대한 센서 노드의 수명을 길게 하는 것이 센서 네트워크의 중요한 고려사항 중의 하나이다. 센서 네트워크에서 사용되는 운영체제들은 이를 위해 대부분 저전력 모드를 고려하여 설계된다. 무선 임베디드 센서 네트워크를 위해 설계된 운영체제인 TinyOS도 간단하며 강력한 전력관리 기법을 제공한다. 그러나 TinyOS에서 제공하는 전력관리 기법은 마이크로컨트롤러 자체의 저전력 모드를 고려하지 않아서 마이크로컨트롤러가 제공하는 저전력 모드를 실제로 충분히 사용할 수 없다. 본 논문에서는 TinyOS에서 마이크로컨트롤러의 저전력 모드를 충분히 활용할 수 있도록 개선하여 보다 향상된 전력관리 기법을 제안한다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.6 no.12
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• pp.136-146
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• 2006

In Wireless Sensor Network(WSN) a sensor node transfers sensing data to the base-node through multi-hop because of the limited transmission range. Also because of the limited energy of the sensor node, the sensor nodes are required to consume their energy evenly to prolong the lifetime of the network. LMPR is a routing protocol for WSN, LMPR configures the network autonomously based on level which is the depth from the base-node, and distributes the transmission and computation load of the network to each sensor node. This paper implements LMPR on TinyOS and experiments on the performance of LMPR in WSN. As the result, the average of the received rate of LMPR is 91.39% and LMPR distributes the load of the transmission and computation about 4.6 times compare to the shortest cost routing protocol. We expect LMPR evenly distributes the transmission and computation load of the network to each node, and the lifetime of the network will be longer than it used to be.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.329-334
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• 2007

감시정찰 센서네트워크의 모든 센서노드 및 싱크노드들은 한정된 자원과 저사양의 하드웨어로 동작하며, 각 침입탐지 센서들이 수집한 상황 데이터를 신뢰성 있게 전송할 수 있어야 한다. 본 초소형 내장소프트웨어는 이러한 감시정찰 센서네트워크의 특성에 맞게 설계되어 센서 및 싱크노드에 탑재될 수 있는 소프트웨어로서, 센서 OS 커널, 센서미들웨어, 보안커널로 구성된다. 센서 OS는 Multithread 기반으로 실시간, 비실시간 태스크를 위한 각기 다른 스케줄링 방식을 제공하며 지연된 인터럽트 처리 기능, 주기적 태스킹 기능과 효율적 에너지 관리 기능을 제공하여 센서 네트워크에 특화된 어플리케이션 개발을 용이하게끔 한다. 또한 센서미들웨어는 OS 커널과 어플리케이션 사이에 존재하여 위치인식, 시간동기, 네트워크 관리, 원격 업데이트 기능 등 어플리케이션에서 공통적으로 요구하는 필수 기능들을 제공한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.390-394
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• 2006

센서 노드는 정보 수집, 데이터 통신, 협력을 통한 모니터링과 같은 작업들을 수행하기 위해 군사 작전 지역, 산업 시설, 생태 환경 등에 배치된다. 응용 프로그램과 운영체제가 설치된 센서 노드를 센서 필드에 배치하고 나면 센서 노드는 쉽게 수거되기 어렵고 재프로그래밍을 위한 물리적인 연결이 힘들게 되어 응용의 변화에 따른 새로운 응용 프로그램의 설치, 수정과 같은 업데이트가 쉽지 않다. 또한 제한적인 시스템 자원을 가진 센서 노드의 특성상 이러한 재구성 기능은 업데이트에 사용되는 비용이 고려 되어야한다. 본 논문에서는 유한 상태 머신 (finite state machine) 기반의 운영체제인 SenOS에서 응용의 변화에 대처할 수 있도록 동적 재구성 기능이 구현된 형태와 특징을 기술한다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.18A no.6
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• pp.255-264
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• 2011

A sensor network is a special network that makes physical data sensed by sensor nodes and manages the data. The sensor network is a technology that can apply to many parts of field. It is very important to transmit the data to a user at real-time. The core of the sensor network is a sensor node and small operating system that works in the node. TinyOS developed by UC Berkeley is a sensor network operating system that used many parts of field. It is event-driven and component-based operating system. Basically, it uses non-preemptive scheduler. If an urgent task needs to be executed right away while another task is running, the urgent one must wait until another one is finished. Because of that property, it is hard to guarantee real-time requirement in TinyOS. According to recent study, Priority Level Scheduler, which can let one task preempt another task, was proposed in order to have fast response in TinyOS. It has restrictively 5 priorities, so a higher priority task can preempt a lower priority task. Therefore, this paper suggests Preemptive EDF(Earliest Deadline First) Scheduler that guarantees a real-time requirement and reduces average respond time of user tasks in TinyOS.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.313-317
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• 2008

센서 네트워크는 여러 분야에서 활용할 수 있는 기술이다. 센서 노드가 외부에서 채취한 데이터를 실시간으로 사용자에게 전달하는 것은 매우 중요하다. UC 버클리에서 개발된 TinyOS는 센서 노드에서 동작하는 운영체제 중 가장 많이 사용되고 있다. TinyOS는 Event-driven 방식이며 Component 기반의 센서 네트워크 운영체제이다. 기본적으로 비선점 방식의 스케줄러를 사용함으로써 TinyOS의 실시간성을 보장하기 어렵다. 최근 연구에서 TinyOS의 빠른 반응성을 위해 Priority Level Scheduler라는 선점 기능이 제안되었다. 여기서 본 논문은 TinyOS의 실시간성의 보장을 위해 Priority Level Scheduler에 EDF(Earliest Deadline First)를 적용한 선점형 EDF 스케줄링 방식을 제안하고자 한다.