• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.167-171
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• 2006

무선 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 생활 환경과 컴퓨터 사이의 중계자 역할을 하는 매우 중요한 연구 분야이다. 매우 제약적인 자원 환경에서 동작하여야 하는 센서 노드의 동작 환경적 특성 때문에 제한된 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 센서 노드용 운영체제가 요구된다. 센서 노드는 제약적인 자원을 가지고 있지만 데이터 수집, 데이터 프로세싱, 다른 노드로부터 수신된 데이터의 전달 등 여러 가지 작업들이 동시에 발생된다. 기존의 범용 센서네트워크 운영체제에서는 극도로 제한된 자원을 최대한 효율적으로 사용할 수 있는 방법에 대하여 주로 연구해 왔다. 무선 센서 네트워크의 응용 범위가 점차 넓어지고 있다. 방사능 감지와 같이 실시간성을 요구하는 응용분야들이 생겨나기 시작하면서 센서 네트워크에서도 실시간성의 필요성이 대두되게 되었다. 실시간 센서 네트워크 연구 분야에서 실시간 통신 프로토콜의 연구 결과가 발표되고 있지만, 실시간 운영체제의 지원없이 완전한 실시간성을 보장하기 힘들다. 하지만 센서 노드용 실시간 운영체제에 대한 연구는 아직까지 활발히 진행되지 않고 있다. 본 논문에서는 정시성을 보장하는 분산 객체 모델인 TMO를 센서네트워크의 제한된 자원 환경에 알맞도록 경량화 시킨 $\mu$TMO 모델을 제시하고, 센서 노드용 운영체제에 $\mu$TMO 모델 을 적용하여 실시간성 지원에 따른 오버헤드를 감소시킨 실시간 센서 네트워크 운영체제의 구조를 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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• pp.223-227
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• 2007

무선 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 생활환경과 컴퓨터 사이의 중계자 역할을 하는 매우 중요한 연구 분야이다. 매우 제약적인 자원 환경에서 동작하여야 하는 센서 노드의 특성 때문에 제한된 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 센서 노드용 운영체제가 요구된다. 또한 센서 네트워크는 외부 물리 환경의 변화에 반응하여 동작하는 시스템이기 때문에 여러 이벤트를 동시에 재빠르게 처리 할 수 있는 기능을 제공해야 하며, 센서네트워크 어플리케이션 프로그래머에게 이러한 반응형 어플리케이션 개발이 용의하도록 하는 프레임워크를 제공해야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 반응형 시스템에 적합한 상태머신 프레임 워크를 멀티쓰레드 기반의 Nano-Qplus 운영체제 상에서 센서 네트워크의 자원적 제약을 준수하면서 효율적으로 이벤트를 처리 할 수 있는 프레임워크를 지원하는 센서네트워크용 운영체제의 구조를 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.586-588
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• 2004

최근 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심인 센서 네트워크에 많은 관심이 집중되고 있다 센서 네트워크를 구성하는 요소 중 센서노드에 탑재되는 운영체제의 경우, 제한된 컴퓨팅 자원을 가지는 센서 네트워크의 특성상 효율성, 초경량성, 실시간성, 병렬성, 이벤트 기반, 저전력, 재사용성, 프로그래밍 용이성, 그리고 이식성과 같은 요구사항들을 가진다. 본 논문에서는 이러한 요구사항들을 기반으로 (1) 유한상태기계(finite state machine)에 기반 한 컴포넌트 소프트웨어 모델을 정의하고, (2) 이러한 컴포넌트를 효과적으로 수행시킬 수 있는 실시간 운영체제를 제안한다.

• 전자통신동향분석
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• 제23권1호통권109호
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• pp.12-20
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• 2008

첨단 미래도시 건설을 위한 u시티 같은 대규모 네트워크 구축 사업에 첨단 유비쿼터스 사회를 앞당기기 위한 기술로 주목 받던 센서 네트워크를 도입하기 위한 IP-USN 기술개발이 활기를 띄고 있다. IP-USN은 기존의 IP 인프라를 기반으로 센서 노드, 게이트웨이 및 싱크 노드 등 USN 네트워크를 통합해 광범위한 확장성과 이동성을 보장, 다양한 분야에 서비스를 적용하게 해주는 기술을 의미한다. 이처럼 인터넷 망과 연계하는 대규모 센서 네트워크 응용이 많아지면서 센서 네트워크를 구성하는 핵심 소프트웨어인 센서 네트워크 운영체제와 관련 기술 역시 그 중요성이 부각되고 있다. 이에 본 고에서는 IP-USN을 위한 기술을 지원하는 국내외 센서 네트워크 운영체제에 대해 살펴본다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.874-876
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• 2005

무선 센서 네트워크는 최근 대두되고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 연구에 힘입어, 군사용의 목적으로만 사용되던 과거와는 달리 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가진 노드에서 데이터 감지로 인한 이벤트, 데이터 프로세싱 그리고 노드들 간의 통신이 동시에 발생하므로 병렬처리 기능과 실시간성을 가진 운영체제가 필수적으로 요구된다. 하지만 현재 연구되고 있는 센서 네트워크를 위한 운영체제들은 이러한 요구를 만족시켜 주지 못하고 있는 실정이다. 우리는 본 논문에서 정시보장, 분산환경의 특징을 갖는 분산 실시간 객체모델인 TMO 모델을 적용하여 실시간성을 보장해주는 센서네트워크 운영체제를 제안 한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권12호
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• pp.630-640
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• 2007

센서 네트워크의 응용 범위가 점차 넓어지면서 군사 분야나 방사능 감지와 같이 실시간성을 요구하는 응용분야가 생겨나게 되었다. 하지만 기존의 센서 운영체제 연구는 효율적인 자원 활용에 초점을 두고 연구가 진행되었기 때문에 실시간성을 만족시켜 주기 어려운 구조를 가지고 있다. 본 논문에서는 정시성을 보장하는 실시간 분산 객체 TMO 모델을 센서 네트워크의 제한된 자원 환경에 알맞도록 경량화 시킨 ${\mu}TMO$ 모델을 제안한다. ${\mu}TMO$ 모델을 이용한 실시간 센서 네트워크 운영체제를 개발하기 위하여 한국전자통신연구원에서 개발한 센서 노드용 운영체제인 Nano-Q+를 이용하였다. Nano-Q+의 타이머 모듈을 높은 해상도를 가질 수 있도록 수정하였으며, EDF(Earliest-Deadline-First)기반의 실시간 스케줄러에 CST(Context Switch Threshold)와 PAS(Power Aware Scheduling) 기법을 적용하여 센서 노드에 적합한 실시간 스케줄러로 변경하였다. ${\mu}TMO$ 모델을 지원하기 위해 채널 기반의 통신 수단인 ITC-Channel을 새롭게 구현하였으며, 주기적인 스레드를 관리하는 WTMT(Watchdog TMO Management Task) 모듈을 구현하여 SpM 스레드를 주기에 맞게 실행할 수 있도록 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.166-168
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• 2006

센서 네트워크 운영체제는 다양한 실험과 작업을 위해 다양한 기능을 수행해야한다. 이를 위해 센서 운영체제는 필요에 따라 응용프로그램을 설치하여 사용하고 이를 필요에 따라 수정하는 것을 지원한다. 이에 따라 센서 운영체제는 다양한 응용프로그램을 사용할 수 있도록 범용화 되고 고정된다. 또한 운영 체제 와 응용프로그램의 분리에 따라 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 센서 운영체제가 설치된 운영체제에 따라 커널의 구조를 최적화하고 응용프로그램수행에 따른 오버헤드를 최적화하는 작업이 필요하다. 본 논문에서는 커널을 모듈화하고 필요에 따라 선택적으로 커널을 재구성 할 수 있는 프레임워크를 제안한다. 제안하는 시스템은 모듈화 된 커널 자원을 효율적으로 관리하며, 수행하는 응용 프로그램의 요구 기능에 따라 커널의 구성을 바꿀 수 있어 최적화된 커널을 유지할 수 있다.

• 전자통신동향분석
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• 제21권1호통권97호
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• pp.14-24
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• 2006

유비쿼터스 시대가 다가옴에 따라 핵심 기술 중 하나인 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)에 대한 관심이 높아지고 있다. 센서 노드를 이용한 다양한 정보를 수집 처리할수 있는 USN 기술은 물류/유통, 환경 감시, 홈 오토메이션 등 다양한 분야에 적용될 수있기 때문에 갈수록 그 중요성은 높아질 것으로 예상된다. 이에 현재 USN의 시장 동향을 간단히 살펴보고, 센서 노드의 핵심이 되는 센서 노드 플랫폼과 센서 노드에 들어가는 센서 네트워크 운영체제의 기술 동향에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.178-180
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• 2006

저 전력 마이크로 프로세서와 무선 통신 모듈, 통합된 시스템 장치들을 내장한 센서 노드를 이용하여 구축 된 센서 네트워크는 동작환경과 구조가 특이하며 시스템 설계 시 많은 제약 조건들이 고려되어야 한다. 이러한 센서 네트워크의 각 노드는 센서를 이용한 정보 수집과 같은 여러 가지 응용 프로그램, 노드 간 통신, 제한된 시스템 자원을 효율적으로 관리 할 수 있는 기능들이 필요하며 이에 센서 노드를 위한 여러 가지 운영체제들이 제안되었다. 본 논문에서는 센서 노드를 위해 효과적이고 응용의 변화에 대처할 수 있도록 동적 재구성 기능을 지원하도록 설계된 유한 상태 머신 (finite state machine) 기반의 운영체제인 SenOS의 특징과 구현된 SenOS를 개선한 결과를 발표한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.626-633
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• 2006

무선 센서 네트워크는 자연 환경의 정보를 수집하고, 수집된 정보를 가공하고, 가공된 정보를 무선 통신을 통하여 사용자에게 실시간으로 전달하는 기능을 가진 설비이다. 이러한 무선 센서 네트워크는 수백 혹은 수천 개의 무선 센서 노드들로 이루어지고, 센서 노드의 플랫폼은 비용 효율성 때문에 매우 제한적인 메모리 공간을 지니며 제한적인 배터리로 동작한다. 따라서 이것들을 동작시키는 센서 운영체제는 공간 제약성을 감내할 수 있어야 하고, 에너지 효율적으로 동작해야 전체 센서 네트워크를 효율적으로 동작시킬 수 있게 된다. 본 논문에서는 공간 제약적인 센서 운영체제를 위한 효율적인 메모리 할당 기법을 제안한다. 제안한 기법을 사용하면, 기존 센서 운영체제들에서 사용되었던 메모리 할당 기법들을 사용하는 것보다 메모리 단편화 문제를 감소시킴과 동시에 공간의 효율성을 증진시킬 수 있다. 본 논문의 비교 실험 결과를 통하여 제안한 기법을 사용하는 것이 기존의 방법보다 메모리 단편화를 상당히 줄일 수 있고, 또한 수행 시간도 나빠지지 않음을 보인다.