• Title/Summary/Keyword: 소모전력 분석

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Power Consumption Modeling and Analysis of Urban Unmanned Aerial Vehicles Using Deep Neural Networ (심층신경망을 활용한 도심용 무인항공기의 전력소모 예측 모델링 및 분석)

  • Minji, Kim;Donkyu, Baek
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.28 no.1
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    • pp.17-25
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    • 2023
  • As the range of use of urban unmanned aerial vehicles (UAV) expands, it is necessary to operate UAVs efficiently because of its limited battery capacity. For this, it is required to find the optimal flight profile with various simulations. Therefore, it is important to predict the power and energy consumption of the UAV battery. In this paper, we analyzed the relationship between the speed and acceleration of the UAV and power consumption during the flight. Then, we derived a linear model, which is easily utilized. In addition, we also derived an accurate power consumption model based on deep neural network learning. To find the efficient model, we used learning data as 1) the GPS 3-axis velocity and acceleration data, 2) the IMU 3-axis velocity only, and 3) the IMU 3-axis velocity and acceleration data. The final model shows 5.86% error rate for power consumption and 1.50% error rate for the cumulative energy consumption.

A Method to Improve the Second-Order Power Analysis by Converting Power to Hamming Weight (전력을 헤밍웨이트로 변환하여 2차 전력 분석 성능을 향상시키는 방법)

  • Choi, Wan-Seung;Han, Dong-Guk
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.663-666
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    • 2013
  • 부채널 분석은 암호 기기가 노출하는 물리적 정보를 이용하여 키를 찾아내는 분석 기법이다. 이러한 부채널 분석의 대응 방안으로 마스킹, 셔플링과 같은 기술이 연구되어지고 있다. 그러나 이러한 대응 기법들 역시 2차 전력 분석에 취약점을 가지고 있다. 이 때, 일반적인 2차 전력 분석 기법의 이론적 분석 성능은 잡음의 영향을 받는 실제 분석 환경에서 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있다. 본 논문에서는 2차 전력 분석의 분석 성능을 향상시키기 위해 기존의 탐지된 전력 정보를 직접 활용하지 않고, 전력 소모량을 헤밍웨이트로 대응시켜 이론적 계산 값과의 근사치를 높이는 방법을 제안한다. 실험 결과 일반적인 2차 전력 분석 기법에 비해 약 8%의 성능 향상을 보였다. 또한 전력 소모량과 중간 값 사이의 상관도를 높이기 위해 변환된 헤밍웨이트를 편중시켜 분석한 결과, 일반적인 2차 전력 분석 기법에 비해 10~20%의 분석 성능 향상을 가져왔다.

Analysis of Viterbi Algorithm for Low-power Wireless Sensor Network (저전력 무선 센서네트워크를 위한 비터비 알고리즘의 적용 및 분석)

  • Park, Woo-Jun;Kim, Keon-Wook
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.44 no.6 s.360
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • In wireless sensor network which uses limited battery, power consumption is very important factor for the survivality of the system. By using low-power communication to reduce power consumption, error rate is increased in typical conditions. This paper analyzes power consumption of specific error control coding (ECC) implementations. With identical link quality, ECC provides coding gain which save the power for transmission at the cost of computing power. In sensor node, transmit power is higher than computing power of Micro Controller Unit (MCU). In this paper, Viterbi algerian is applied to the low-transmit-power sensor networks in terms of network power consumption. Practically, Viterbi algorithm presents 20% of reduction of re-transmission in compared with Auto Repeat Request (ARQ) system. Furthermore, it is observed that network power consumption is decreased by almost 18%.

Task Extraction from Software Design Models to Improve Energy Efficiency of Embedded Software (임베디드 소프트웨어의 설계모델로부터 에너지 효율을 향상시키기 위한 태스크 도출)

  • Hong, Jang-Eui;Kim, Doo-Hwan
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.18D no.1
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    • pp.45-56
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    • 2011
  • The importance of low-power embedded system is being increased. The studies on low-power system have been performed in issues of hardware architecture and operating system. However because the behaviors of software control the working of hardware devices, the power analysis of software is one of critical issues in energy-efficient embedded system development. This paper proposes a technique to extract tasks from software design models with considering power consumption. We first define the criteria for task extraction, and then propose the way to separate out the task from UML 2.0 design models. Our technique can provide the chance to reduce the power consumption as well as to fulfill the performance requirement in the early phase of software development.

Study of Instruction-level Current Consumption Modeling and Optimization for Low Power Microcontroller (저전력 마이크로컨트롤러를 위한 명령어 레벨의 소모전류 모델링 및 최적화에 대한 연구)

  • Eom Heung-Sik;Kim Keon-Wook
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.43 no.5 s.311
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • This paper presents experimental instruction-level current consumption model for low power microcontroller ATmega128. The accessibility of instruction for internal memory decides power consumption of the microcontroller as much as 17% of difference between access instruction and non-access instruction. The power consumption for the given program will be increased in the proportional to the ratio of memory access instruction and lower level memory access in the hierarchy. Throughout the current consumption model, the power consumption can be predicted and optimized in the direction of reducing the frequency memory access. Also, the various optimization methods are introduced in terms of software and hardware viewpoints.

Cache Replacement Policies for Energy Efficiency (저전력 캐쉬 대체 정책)

  • 이문상;이원진;이준원;맹승렬
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.12-14
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    • 2000
  • 소형의 이동 컴퓨터 시스템이 발전하면서 프로세서의 전력 소모(energy dissipation)가 중요한 이슈가 되고 있다. 현재 대부분의 프로세서들은 성능 향상을 위해 캐쉬를 사용하고 있고 이것은 프로세서내의 많은 비율의 전력을 소모한다. 따라서 저 전력 프로세서를 설계하기 위해서는 내장 캐쉬(on-chip cache)의 전력 소모를 줄이는 것이 중요하다. 본 논문은 캐쉬 대체 전략으로 현재 많이 사용되는 LRU(Least Recently Used) 방식을 LFU(Least Frequently Used), LFUT(LFU with Threshold), FIFO(First In First Out) 방식과 관련 효율적 측면에서 비교 분석 한다.

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Studies on Synchronization Techniques for Power Saving of DVB-H Terminal (DVB-H 수신기의 전력소모감소를 위한 동기화 기법에 관한 연구)

  • Nam Seungwoo;Sohn Won
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.129-133
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    • 2004
  • 이 연구는 DVB-H 수신기의 전력소모를 줄이기 위한 새로운 동기방법을 제안하였다. DVB-H 시스템에서는 수신기의 전력소모글 줄이기 위하여 Time-Slicing 방법을 사용하는데 버스트 주기가 작을수록 수신기의 유효동작시간 이 줄어들게 되어 전력소모가 감소된다. 수신기의 유효동작시간에는 버스트를 동기화하기 위한 시간이 포함되므로 이 동기화시간을 줄이면 DVB-H 수신기의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안방식은 한 프레임(68개 OFDM 심볼) 또는 연속된 5개의 OFDM 심볼을 이용하는 기존방식과 달리 이전 수신버스트의 OFDM 심볼 네 개 또는 송신기의 OFDM 심볼 네 개와 현재 수신되는 심볼 1개를 사용하기 때문에 동기시간을 1/68 또는 1/5 까지 줄일 수 있다. 제안방식의 강건성을 분석하기 위하여 다양한 이동수신 채널환경에서 최소보호비를 구하여 기존 방식과 비교 분석하였다.

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Low Power SoC Technology Wireless Terminals (저전력 무선단말 SoC 기술)

  • Hyun, S.B.;Kang, S.W.;Eum, N.W.
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.23 no.6
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    • pp.92-101
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    • 2008
  • 전원관리 및 전력소모 절감 기술은 휴대폰, 노트북 등의 휴대 기기 사용이 보편화되고 다기능화, 고성능화함에 따라 지속적으로 발전해 왔다. 특히 반도체 소자의 선폭이 나노미터급으로 초미세화 됨에 따라 누설 전류가 급증하고 칩의 처리 성능을 높이기 위해 클록 주파수를 높이면서 스위칭 전류 소모도 증가하므로, 이러한 동적/정적 전력소모 증가를 억제시킬 수 있는 다중 문턱전압 소자, DVFS, sub-threshold, 클록 게이팅, 저전압 회로 기술이 SoC 설계에 점진적으로 적용되고 있다. 이에 본 고에서는 휴대폰용 부품을 중심으로, 무선 통신 기능을 갖춘 기기의 전력소모 요인을 분석하고 배터리 사용시간을 연장시킬 수 있는 저전력 SoC 기술 동향을 살펴보고자 한다.

Mobile Device Battery Consumption Analysis Techniques: Evaluation and Future Direction (모바일 디바이스 배터리 소모 분석 기법: 평가 및 발전 방향 제고)

  • Song, Jiyoung;Cho, Chiwoo;Jung, Youlim;Jee, Eunkyoung;Bae, Doo-Hwan
    • Journal of Software Engineering Society
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    • v.27 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • The consumption of mobile device batteries which are limited resources is an important criterion when circuit designers analyze and evaluate circuits. For this reason, researchers conducted researches with different models of battery consumption to analyze power consumption of mobile devices. The battery consumption model generation techniques have various characteristics depending on availability of sensors, run-time model generation, and models for using in verification and testing. However, there is lack of comparison and analysis between varied battery consumption model generation methods. In this research, we compare and evaluate the analysis methods which have been studied so far to support the circuit investigation for circuit designers. Finally, we suggest the direction of researches in battery consumption analysis using the comparison result.

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Development of a Viewer for Analyzing the State-dependent Power Consumption of Mobile Software (모바일 소프트웨어의 상태별 전력 소모 분석을 위한 뷰어 개발)

  • Choi, Yoo-Rim;Baek, Du-san;Kim, Kyung-Ah;Lee, Jung-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2015.10a
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    • pp.478-481
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    • 2015
  • 모바일 기기의 특성 중 하나인 제한된 전력은 중요한 문제로 다뤄지고 있다. 이러한 전력 문제를 해소하기 위해 다양한 모바일 저전력화 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구들 중 전력 측정이 정확하지 않으면 저전력화 연구에 치명적인 오류를 가져올 수 있기 때문에 정확한 전력 측정은 다른 연구들의 근본이 된다고 할 수 있다. 이를 위해 포터블 전력 측정 장비(Portable Power Measurement and Analysis tools, PPAM)를 개발하였다. 그러나 포터블 전력 측정 장비는 높은 샘플링 주파수로 인한 방대한 양의 데이터를 텍스트로 출력한다. 이 데이터를 보다 효과적으로 분석하기 위해 본 논문에서는 데이터의 간소화와 시각화 등의 2가지 요구사항을 도출하였으며, 이를 충족하는 모바일 소프트웨어의 상태별 전력 소모 분석을 위한 뷰어 개발을 하였다. 이 뷰어를 사용함으로써 연구자는 소모 전력 데이터를 보다 직관적이며, 효율적으로 분석이 가능하다. 향후 이 뷰어는 포터블 전력 측정 장비와 함께 소프트웨어의 저전력화 연구에 도움이 될 것이다.