• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1928-1934
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• 2009

본 논문에서는 센서 투명성을 지원하는 센서노드 운영체제에서 MCU가 슬립모드일 때 센서의 전원도 같이 차단할 수 있는 전력관리 기법을 제안한다. 전원 차단이 가능한 센서인지를 구별하기 위해 센서의 종류를 이벤트 센서와 폴링 센서로 구분하고 이들을 지원하기 위한 스케쥴러를 설계하였다. 성능 분석을 위해 기존 센서네트워크 운영 체제인 Nano-Q+에서 센서에 대한 표준 인터페이스를 지원하는 센서 투명성 기능을 구현하고, MCU와 함께 센서를 자동으로 슬립모드로 바꿀 수 있는 전력 관리자를 설계, 구현하여 성능을 분석하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.37-48
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• 2011

센서 네트워크 기술은 이러한 센서 노드를 특정한 지역에 대량으로 배치하여 네트워크를 구성한 후 센서 노드를 정보 제공의 매체로 활용하는 기술이다. 센서 노드는 매우 제한적인 하드웨어 자원을 가지고 있기 때문에 효율적인 자원 관리와 센서 네트워크상에서의 다양한 응용 환경을 제공하는 운영체제가 필요하다. 또한 원격 코드 업데이트는 이미 배포된 네트워크에서 응용 프로그램의 오류가 발생하여 이를 수정하거나 성능 개선을 위해 꼭 필요한 기술이다. 본 논문에서는 원격 코드 업데이트가 용이한 새로운 센서 노드용 운영체제, EPRCU(Easy to Perform Remote Code Update)를 제안한다. EPRCU는 이벤트 드리븐 방식의 실행 모델에서 에이징(Aging) 기법을 적용한 우선순위 기반의 프로세스 스케줄링 방식을 사용한다. 작업의 기본 단위인 프로세스는 로더에 의한 동적 메모리 할당 및 프로그램 메모리 관리 기능을 제공함으로써 무선 통신을 이용한 코드 업데이트 수행이 용이할 뿐만 아니라 다양한 센서 네트워크 응용에도 적합하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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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.

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

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

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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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.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.85-97
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• 2011

무선 센서 네트워크는 단거리 무선 통신으로 연결된 지능 센서가 사람과 실세계 객체간의 효과적인 매개자 역할을 하므로 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 가능하게 할 수 있는 핵심적인 기술 중 하나로 각광을 받고 있다. 무선 센서 네트워크는 대량으로 분산된 극도의 내장형 시스템으로 볼 수 있다. 이 시스템은 분산 시스템으로서 병행성과 비동기적 이벤트 처리 능력에 대한 요구사항과 함께 내장형 시스템으로서 자원제한성에 따른 심각한 요구사항을 갖고 있다. 이러한 일견 상충하는 두 가지 요구사항을 갖는 무선 센서 네트워크의 운영 환경과 구조는 시스템 개발자에게 매우 독특한 어려움을 제기하고 있으므로 우리는 유한상태기계에 기반을 둔, 매우 새로운 형태의 센서 네트워크용 운영체제를 제안한다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특성을 감안한 설계 목표를 명시하고, 간결하고 효율적인 상태기반 운영체제인 SenOS 설계와 구현의 핵심 사항을 제시한다. 또한 이러한 SenOS가 심각한 자원제한성을 갖는 센서 노드 상에서 원하는 반응성을 갖으면서도 적은 비용으로 동적 재구성이 가능하다는 것을 설명한다. 이러한 성능은 대표적인 센서 노드용 운영체제인 TinyOS의 성능평가에 사용된 벤치마크 프로그램을 수행하고 그 결과를 TinyOS의 경우와 비교한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.51-62
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• 2007

최근 들어 마이크로컨트롤러가 물리적인 환경을 정교하게 제어하고 감시하기 위해서 센서 네트워크에 사용되고 있다. 응용프로그램이 더욱 더 정교해짐에 따라 설계와 개발과정이 복잡하게 되었고 그 결과로 복잡성을 제어하고 코드의 호환성을 위한 추상화를 제공해주기 위해서 운영체제가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 센서 네트워크를 위해 설계된 저전력 실시간 운영체제, UbiFOS-USN을 소개하고, 센서 네트워크에서 일반적으로 사용되는 초소형, 저전력 마이크로 컨트롤러에 적합한 UbiFOS-USN의 특징에 대해서 기술한다. 실험 결과를 통해서, UbiFOS-USN이 시스템 성능과 메모리 요구사항 측면에서 센서 네트워크에 효율적임을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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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.