• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.504-507
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• 2008

유비쿼터스 센서 네트워크 환경에서 센서 운영체제 기술의 중요성은 날이 갈수록 높아져 가고 있으며 센서 하드웨어의 하드웨어 자원의 부족, 극소형의 크기, 저전력으로 운용되어야 하는 특성을 보충하기 위한 노력은 이미 많은 연구가 진행되었으며 진행되고 있다. 하지만 물리적인 세계와 디지털 세계를 연결하는 역할을 하는 센서에서 데이터의 신뢰성은 반드시 보장이 되어야 하는 요소임에도 많은 부분이 간과되어 왔다. 데이터의 신뢰성을 보장하기 위해서 센서는 안정성을 확립할 수 있어야 하며 다양한 환경에 동적으로 적응이 가능해야만 한다. 그리하여 본 논문에서는 센서에 안정성을 확립할 수 있는 방법과 동적인 환경에 적응이 쉬운 형태의 확장이 쉬운 구조를 가질 수 있는 방법을 제시함으로서 센서의 신뢰성에 기여할 수 있도록 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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• pp.101-103
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• 2000

본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)와 추측 항법 시스템인 DR(Dead Reckoning)을 혼합 구성한 수신보드의 운영을 위한 Embedded 운영체제를 설계하고 구현 하였다. 이 운영체제는 실시간으로 인공위성으로부터 수신되어지는 Raw Measurement 획득, GPS 항법, 자세 결정, 통합항법, 위성 추적을 수행하는 태스크들을 우선순위 기반으로 처리하는 선점형(Preemptive) 스케쥴링 방식을 채택한 실시간 운영체제 이다. 본 논문에서는 자세 결정용 GPS와 DR 센서를 이용한 통합시스템보드를 위한 실시간 운영체제의 개발 환경, 운영체제의 구조와 개발 내용에 대해 언급하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제17A권3호
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• pp.127-136
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• 2010

무선 센서네트워크는 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 센서네트워크 운영체제가 요구된다. 또한 센서네트워크는 외부 물리 환경의 변화에 반응하여 동작하는 시스템이기 때문에 여러 이벤트를 동시에 신속하게 처리 할 수 있어야 한다. 이러한 요구조건을 만족시킬 수 있도록 TinyOS나 MANTIS, NanoQplus 등 센서네트워크용 운영체제에서 다양한 기법들이 제시되고 있다. 하지만, 센서네트워크 응용 프로그램을 개발하는 프로그래머 입장에서는 제약이 심한 개발 환경과 개발을 용이하게 할 수 있도록 하는 프레임워크가 부족한 문제점도 매우 크다. 이를 위해 본 논문에서는 반응형 시스템에 적합한 상태머신 프레임워크를 멀티쓰레드 기반의 센서네트워크운영체제인 NanoQplus에 구현하였다. 또한 효과적인 이벤트 처리를 위한 이벤트 브로커 모듈 및 상태머신간 메시지 공유를 위한 메시지 자료구조와 메시지 및 메시지큐를 핸들링하고 상태머신의 전이를 수행하는 실행 모듈을 제안한다. 추가적으로 상태머신 프레임워크기반의 응용 프로그램을 좀 더 용이한 개발을 지원할 수 있는 CASE(Computer-aided software engineering)툴을 개발하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.208-210
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• 2006

프로세서의 온도를 낮추기 위한 컴퓨터 과학적 접근법으로는 가변전압주파수조절(DVFS), 파이프라인에서 더 이상 명령어를 수행하지 못하게 하는 방법(pipeline throttling) 등이 있다. 하지만, 이러한 해결책은 대부분 소수의 은도 센서가 내장되어 있어 이를 기반으로 온도를 제어하였다. 본 논문에서는 실제 Pentium 4에 기반한 시스템을 통하여, 운영체제 레벨의 가변주파수방법(DFS)을 이용한 스케줄링이 여러 개의 온도센서를 사용하여 국지화된 뜨거운 부분(localized hotspot)을 얼마나 효율적으로 온도를 제어할 수 있는지를 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.585-588
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• 2008

센서 네트워크에 사용되는 운영체제 중 TinyOS는 Event-driven 방식이며 Component 기반의 센서 네트워크 운영체제이다. 이러한 TinyOS는 일단 태스크가 시작되면 마칠 때까지 다른 태스크가 기다려야하는 비선점형(Non-preemption) 방식이다. 최근 연구에서 TinyOS의 빠른 반응성을 위해 선점(Preemption)할 수 있는 기능이 추가되었다. 그러나 프로그래밍할 때 우선순위를 미리 주어줘야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 좀 더 유연하게 우선순위를 변경할 수 있는 방식을 제안하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (A)
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• pp.313-314
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• 2008

컴퓨터 시스템의 등장 이래로, 함수 인라이닝 기법은 함수 지향형 프로그래밍 언어에서 코드 크기의 증가와 함께 실행 시간을 감소시키는 하나의 기법으로 사용되어왔다. 이에 반하여, 함수 아웃라이닝 기법은 실행 시간을 증가시키지만 코드 크기의 감소를 가져온다. 기존 범용 컴퓨터 시스템은 코드를 저장하는 저장장치의 크기에 큰 제약이 없었기 때문에, 함수 아웃라이닝 기법은 그리 널리 쓰이지 않았다. 그러나 최근의 무선 센서 네트워크 분야의 연구를 통하여 범용 컴퓨터 시스템에서는 찾아보기 어려웠던 코드 영역의 자원 제약이 심화되었고, 이에 따라 함수 아웃라이닝 기법이 보다 의미를 갖게 되었다. 특히, 실시간 응답을 요구받는 센서 운영체제는 코드 공간의 제약 하에서 실시간 작업 처리를 수행할 수 있어야 한다. 본 논문에서는, 함수 아웃라이닝 기법을 통하여 실시간 센서 운영체제의 여유 시간(laxity time)을 활용하면서 코드의 크기를 감소시키는 방법을 제안한다. 이를 통하여, 코드 공간의 제약 상황을 보다 완화할 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.108-112
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• 2005

유비쿼터스 컴퓨팅의 기반 설비인 센서 네트워크는 많은 수의 센서 노드들로 구성되며, 각 센서 노드의 하드웨어는 매우 작은 규모이다. 또한 센서 네트워크는 구축 목적에 따라 네트워크 토폴로지 및 라우팅 방식이 결정되어야 하고, 이와 더불어 센서 노드의 하드웨어와 소프트웨어도 필요에 따라 다양하게 변경되어야 한다. 따라서 센서 네트워크가 구현되기 전에 시스템 동작과 성능을 예측할 수 있는 센서 네트워크 시뮬레이터가 필요하다. 기존의 센서 네트워크 시뮬레이터들은 특별한 응용을 위한 특정 기반의 하드웨어와 운영체제에 국한되어 개발되었기 때문에 다양한 센서 네트워크 환경을 지원하기에는 한계가 있으며, 센서 네트워크 설계상의 주요 요소인 전력소모량과 실행 시간에 대한 분석이 포함되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 특정한 응용이나 운영체제에 제한을 받지 않으면서 다양하게 센서 네트워크 환경을 설계 및 검증할 수 있고, 더불어 전력소모량과 실행시간 추정도 가능한 시뮬레이터를 개발하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 시뮬레이터는 기계명령어-레벨(machine instruction-level)의 이산-사건 시뮬레이션(discrete-event simulation) 기법을 이용함으로써 실제 센서 노드의 프로그램 실행 및 관련 동작들을 세부적으로 예측하는 데 사용될 수 있도록 하였다. 시뮬레이션의 작업부하(workload)인 명령어 트레이스(instruction trace)로는 ATmega128L 마이크로컨트롤러용으로 크로스 컴파일된 인텔 핵스-레코드(.hex) 형식을 사용한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권1호
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• pp.31-39
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• 2008

센서노드 운영체제는 다종다양한 센서를 효율적으로 관리하기 위해서 통일된 API와 효율적인 디바이스 드라이버 매니저를 지원하여야 한다. 하지만 Tiny-OS, Nano-Q+ 등의 기존 운영체제들은 이와 같은 디바이스 드라이버 매니저를 지원하지 않는다. 본 논문에서는 센서 I/O 서브시스템을 제안하여 응용프로그래머에게 통일된 API를 제공하며 디바이스 드라이버의 장탈착이 용이한 디바이스 관리 매니저를 제시한다. 탈부착이 가능한 스마트 센서를 위하여 원격 디바이스 드라이버 업데이트 방식을 제안한다. 이 방식은 일부 센서가 변경되었을 때 전체 응용이 아닌 디바이스 드라이버만의 다운로딩이 가능하다. ETRI가 개발한 Nano-Q+에 상기한 기능을 추가하여 설계하고 구현하였다. 기존 운영체제와 성능을 비교 평가하였고 디바이스 드라이버 부분 다운로딩이 다운로딩 속도를 획기적으로 개선시켰다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.199-200
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• 2011

키넥트(Kinect) 센서를 이용한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 키넥트 센서는 2차원 칼라 영상 뿐만 아니라 2차원의 깊이(depth) 정보를 제공하므로 그 활용가치가 높다고 볼 수 있다. 현재 주목받고 있는 분야는 제어시스템 분야를 들 수 있으며, 인체 모션을 이용하여 특정 명령을 수행하거나 기계의 움직임을 제어할 수 있도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 키넥트 센서를 이용하여 윈도우즈 운영체제의 키보드와 마우스를 하나로 통합하고 Window7 기반의 응용프로그램을 제어할 수 프로그램을 설계하여 다양한 입력 모션에 대한 패턴인식을 통하여 3차원 입력장치의 구현을 키넥트 기반으로 실현 가능한 것을 제시하고자 한다.