• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.13 no.9
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• pp.1928-1934
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• 2009

This paper proposes a power management scheme for sensor nodes in wireless sensor networks based on sensor node operating system supporting the sensor transparency, which can turn off the sensors when the MCU is in sleep mode. We classify the sensors in two types, that is, event sensors and polling sensors, to be able to decide whether the sensor is a type of sensors whose power supply can be turned off or not, and we design a new scheduler to support recognition of those different types of sensors. Implementing and evaluation of the scheduler and the power manager supporting sensor transparency are shown based on Nano-Q+.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.16 no.1
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• pp.37-48
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• 2011

Sensor networks monitor the environment, collect sensed data, and relay the data back to a collection point. Although sensor nodes have very limited hardware resources, they require an operating system that can provide efficient resource management and various application environments. In addition, the wireless sensor networks require the code update previously deployed to patch bugs in program and to improve performance of kernel service routines and application programs. This paper presents EPRCU (Easy to Perform Remote Code Update), a new operating system for wireless sensor nodes, which has enhanced functionalities to perform remote code update. To achieve an efficient code update, the EPRCU provides dynamic memory allocation and program memory management. It supports the event-driven kernel, which uses priority-based scheduling with the application of aging techniques. Therefore, the proposed operating system is not only easy to perform wireless communication with the remote code update but also suitable for various sensor network applications.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.790-792
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• 2005

배포된 센서 네트워크에서 응용프로그램의 오류가 발생할 경우 시스템이 불안정하게 동작하거나 수행 불능 상태에 빠질 수 있다. 기존의 센서 네트워크 운영체제가 응용의 오류로부터 시스템을 보호하지 못함에 따라 본 논문에서는 신뢰성을 제공하는 센서 네트워크 운영체제 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 소프트웨어 단계로 동작하여 특권모드와 페이징, 세그먼테이션 기능이 없는 하드웨어에서 사용 가능하며, 응용의 커널 및 다른 응용의 데이터 영역 훼손과 코드 실행, 하드웨어 직접 제어를 방지한다. 본 기법이 응용 오류로부터 시스템을 보호 가능함을 실제 구현과 평가를 통해 밝힌다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.331-333
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• 2006

무선 센서 네트워크의 사용분야가 넓어짐에 따라 다양한 종류의 플랫폼을 지원하고 센서 노드의 제한된 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 관리하는 센서 운영체제들에 대한 연구가 활발하게 진행되었다. 본 논문에서는 기존의 운영체제들의 특징과 장단점을 분석해 보고, 태스크 관리와 메모리 관리 측면에서 성능 평가를 수행했다. 이러한 정보를 바탕으로 더욱 효율적인 시스템 설계를 위한 대안을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.253-255
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• 2006

무선 센서 네트워크는 수백 혹은 수천 개의 무선 센서 노드들로 이루어지고 센서 노드의 플랫폼은 비용 효율성 때문에 매우 제한적인 메모리 공간을 지닌다. 이러한 센서 노드들은 자연의 정보를 수집하고, 이웃 노드들끼리 통신하며, 정보를 가공하여 사용자에게 실시간으로 전달하는 기능을 담당한다. 따라서 무선 센서 네트워크를 위한 센서 운영체제는 공간 효율적이고 다수의 작업들을 실시간으로 처리할 수 있는 멀티 쓰레드 기법이 필요하다. 본 논문에서는 공간 제약적인 센서 운영체제를 위한 스택리스 쓰레드 기법을 제안한다. 제안한 기법을 사용하면, 기존의 스택기반 쓰레드를 사용하는 것보다 메모리 공간의 사용량을 절감지킬 수 있다. 본 논문의 비교 실험 결과를 통하여, 제안한 기법을 사용하는 것이 기존의 방법보다 메모리 사용량을 상당히 줄일 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.232-237
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• 2007

임베디드 시스템은 특정 목적을 수행하기 위해 설계된 시스템이며, 임베디드 운영체제는 실시간 운영체제 범용 운영체제로 나뉜다, 실시간 운영체제는 각 운영체제에서 각각의 API를 제공하기 때문에 응용프로그램 작성 시 API를 새로 익혀야 되는 단점이 있다. 범용 운영체제는 사용자에게 익숙한 POSIX API를 제공 하지만 커널 이미지 크기가 커서 센서와 같은 메모리가 작은 운영체제에는 이식하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하고 장점을 살리기 위해 컨포넌트화 하여 확장 및 재구성이 가능하도록 하고 POSIX 기반의 API를 제공하여 응용 프로그램 작성에 용의하도록 하는 KHIX 임베디드 시스템 운영체제를 설계 및 구현하고 고성능의 PXA255, 저성능의 ATmega128에 이식한 내용을 다룬다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.16 no.2
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• pp.85-97
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• 2011

Wireless sensor networks have emerged as one of the key enabling technologies for ubiquitous computing since wireless intelligent sensor nodes connected by short range communication media serve as a smart intermediary between physical objects and people in ubiquitous computing environment. We recognize the wireless sensor network as a massively distributed and deeply embedded system. Such systems require concurrent and asynchronous event handling as a distributed system and resource-consciousness as an embedded system. Since the operating environment and architecture of wireless sensor networks, with the seemingly conflicting requirements, poses unique design challenges and constraints to developers, we propose a very new operating system for sensor nodes based on finite state machine. In this paper, we clarify the design goals reflected from the characteristics of sensor networks, and then present the heart of the design and implementation of a compact and efficient state-driven operating system, SenOS. We describe how SenOS can operate in an extremely resource constrained sensor node while providing the required reactivity and dynamic reconfigurability with low update cost. We also compare our experimental results after executing some benchmark programs on SenOS with those on TinyOS.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.7 no.2
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• pp.51-62
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• 2007

Recently microcontrollers are being used in sensor networks to handle sophisticated control and monitoring activities. As applications become more sophisticated, their design and development processes become more complex which consequently necessitates the use of an operating system to manage the complexity and provide an abstraction for portability of code. This paper presents a Low-power real-time operating system, called UbiFOS-USN, designed for sensor networks. We present some of the features that make UbiFOS-USN appropriate especially for small, low-cost microcontrollers typically found in sensor networks. Through experimental results, we show that UbiFOS-USN is quite efficient for a sensor network, both in terms of system performance and memory requirement.

• 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.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.14-15
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• 2016

센서 노드의 주 기능은 각종 센서를 탑재하여 구동시키고 측정 결과 값을 게이트웨이로 전송하는 일인데, 이를 위한 소프트웨어는 임베디드 운영체제를 활용하거나 일반적인 펌웨어 형태로 개발할 수 있다. 이 논문에서는 센서 노드에 운영체제를 도입하지 않고 간단한 펌웨어 형태로 센서를 구동시키기 위한 일정한 형태를 갖춘 구동기 틀을 구현하고 실험한다. 제안된 구동기 틀의 목적은 형태의 통일성에 의한 센서 구동기 작성의 편리성 제공에 있다. 온도 센서인 TC1047AVNB의 구동기를 Atmega2560 노드에서 구현하고 실험한 결과 올바른 동작을 확인할 수 있었다.