차세대 임베디드 시스템은 언제 어디에서나 통신, 방송 등의 통신 인프라를 통해 정보를 주고 받을 수 있으며, 다양한 서비스를 사용자에게 편리하고 안전하게 제공할 수 있는 휴대 가능한 IT 장치를 말하며, 이러한 장치상에 탑재되어 서비스 제공자, 콘텐츠제공자, 인프라 운영자, 서비스 개발자, 단말 개발자 등의 단말 사용자에게 개방형 서비스를 가능케 하는 프레임워크가 차세대 임베디드 시스템을 위한 소프트웨어 플랫폼이다. 대표적으로 차량을 기반으로 다양한 서비스를 제공하는 텔레매틱스 단말, 개인의 휴대성을 지향하는 스마트폰, 멀티미디어 정보를 개인화하는 PMP 및 홈네트워크연동을 통하여 다양한 서비스를 제공하는 가정용 지능형 로봇 등이 있다. 본 고에서는 상기 단말에 대한 소개를 통해 개념을 살펴보고, 부가가치를 창출하기 위한 서비스 제공이 가능하도록 하는 소프트웨어 플랫폼의 제공 요소에 대해 언급하고, 소프트웨어플랫폼의 현황과 동향을 파악하기 위해 관련 단말의 시장 현황을 살펴봄으로써 차세대임베디드 소프트웨어 플랫폼 기술이 나야가야 할 방향을 알아보고자 한다.
이동 차량에서도 멀티미디어 응용 서비스에 대한 요구가 급증함에 따라, MOST(Media Oriented Systems Transport) 프로토콜이 주목을 받게 되었다. MOST 프로토콜은 짧은 제어 메시지, 비동기 패킷, 그리고 예약형 동기 스트림 데이터와 같은 세가지 형태의 통신 모드를 지원한다. MOST는 다양한 전송모드를 지원하여 차량 내부의 네트워크에 응용하는 프로토콜로서 적합하다. 본 논문에서는 MOST 프로토콜을 장착한 AMS(Automotive Media Server) 플랫폼 기반의 임베디드 시스템을 구현하고 제어 포트와 소스포트의 동기 채널을 통한 네트워크 통신테스트를 동해 시스템을 검증한다. MOST POF(Plastic Optical Fiber) 네트워크 상에서 서로 멀티미디어 통신을 할 수 있는 프로토타입 임베디드 플랫폼을 구현하여 시스템의 동작 테스트를 위해 DivX 디코더를 연결하고 비디오 스트림과 제어 메시지를 MOST 네트워크를 통해 전송하여 동작을 확인하였다.
플래시 메모리는 비휘발성이고 저전력으로 동작하며 가볍고 내구성이 강하다. 이러한 특성으로 휴대용 멀티미디어 재생기(PMP)와 같은 모바일 컴퓨팅 환경에서의 저장 장치로 많이 사용되고 있다. 대용량의 플래시 메모리를 저장 장치로 가진 모바일 기기들은 비디오/오디오/사진등과 같은 다양한 종류의 멀티미디어 데이터를 저장하고 재생한다. 모바일 컴퓨팅 장치를 위한 기존의 인덱스 시스템은 노래 가사와 같은 텍스트 형태의 정보 검색에 비효육적이다. 본 논문에서는 대용량 플래시 메모리 기반 임베디드 텍스트 인덱스(Embedded Text Index: EMTEX) 시스템을 제안한다. EMTEX는 먼저 임베디드 시스템을 고려한 압축 알고리즘을 사용하며, 텍스트 인덱스가 구성된 필드에 삽입 및 삭제시 인덱스에 즉시 반영된다. 뿐만 아니라, 플래시 메모리의 특성을 고려한 효율적인 삽입, 삭제, 재구성 기능을 수행하며, DBMS의 상위 계층에서 독립적으로 동작한다는 장점을 갖는다. 제안한 시스템의 성능 평가를 위해 다양한 환경에서 실험을 수행하였다. 그 결과 EMTEX는 임베디드 환경에서 Oracle Text나 FT3와 같은 기존의 인덱스 시스템보다 더 좋은 성능을 보여주었다.
유비쿼터스 시대에 진입하면서 시장은 편의성과 휴대성을 점점 요구하고 한 장치에서 다양한 기능들을 수행할 수 있는 "all-in-one" 제품을 지향하고 있다. 특히 mp3player, 동영상 레이어 같은 멀티미디어요소는 모바일 디바이스에서 빠질 수 없는 기능이 되었다. 그러나 디바이스가 다양한 기능을 수행하게 될수록 내부의 하드웨어들은 더 많은 전원을 필요로 하고 있지만, 휴대성이 강조되는 모바일 디바이스에서 전지의 발전 속도가 모바일 디바이스에서 요구되는 전원모델을 충족시키지 못하고 있다. 따라서 전원 관리는 모바일 디바이스의 휴대 시간 증가를 위해서 매우 중요한 사항이 되었다. 본 논문에서는 임베디드환경의 모바일 멀티미디어 플랫폼에서 전력을 통합적으로 관리 할 수 있는 시스템 구현에 대해서 기술한다. 어플리케이션이 요구하는 전력공급 시스템을 설계하고, 이를 응용프로그램에서 제어할 수 있는 통합 소프트웨어인 디바이스 드라이버와 API를 설계하여 현재 산업계에서 요구하는 middle & high range 제품군(Smart Phone/PMP/DMB 등)에 최적화된 전력 관리 솔루션을 제공하고자 한다.
스트레스는 다양한 질병의 원인이 되며 스트레스의 해소는 질병 예방에 중요한 요인이라 할 수 있을 것이다. 스트레스를 해소시키는 방법 중 한 가지는 청각이나 시각을 이용하는 방법이다. 청각과 시각을 동시에 이용할 수 있다면 그 효과를 극대화 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 음악의 분위기를 자동으로 파악하고, 파악한 음악의 분위기를 표현할 수 있는 음악감성 조명기용 임베디드 리눅스 기반 필드 시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 필드서버를 감성조명과 함께 공원이나 가정집 등에 제공할 수 있을 것이고, 음악과 조명을 동시에 제공함으로 현대인 질병의 원인이라 할 수 있는 스트레스 해소가 가능할 것이다. 또한 본 논문의 시스템을 이용하여 임상실험을 실시하여 임상데이터를 확보한다면 심리 치료를 목적으로 하는 의학적 도구로 발전 할 수 있을 것으로 보인다.
본 논문에서는 고품질 멀티미디어 데이터를 IEEE 802.1 Audio Video Bridging 기반의 네트워크를 통해 스마트 자동차와 스마트 홈 및 스마트 공연장에서 실시간으로 송수신할 수 있는 임베디드 플랫폼을 설계를 통해 정밀한 시간 동기화 표준인 IEEE 802.1AS와 QoS 보장을 위한 자원할당 표준인 IEEE 802.1Qat 프로토콜 분석을 통해 성능을 검증한다. 이를 위해 MRP(Multiple Registration Protocol), MMAP(Multicast Address Acquisition Protocol), IEEE 1722, 1722.1 등 AVB의 핵심 Layer-2 프로토콜을 리눅스 운영체제를 기반으로 구현한다. 아울러 상용 AVB 엔드포인트와 연동 실험을 통해 상호 호환성 및 멀티미디어 스트림의 실시간 송수신이 가능함을 보인다.
요즘 작고 빠른 장치에 관한 새로운 열풍이 불고 있다. 이들은 이동 중에도 정보에 접근할 수 있고, 웹과 이동 전화기의 개념을 합쳐 놓은 장치라고 할 수 있다. 무선 애플리케이션 프로토콜 (Wireless Application Protocol : WAP)은 산업 전반적인 표준으로서 인터넷 컨텐츠와 서비스를 이동 전화기에서 접속할 수 있도록 해주는 통신 프로토콜과 애플리케이션 환경을 정의한다. 본 논문에서는 오픈소스로 진행되고 있는 Kannel WaP Gateway를 이용하는 WAP브라우저를 설계및 구현하였다. 임베디드 리눅스가 탑재된 모든 단말기에서 동작할 수 있으며 무선 인터넷을 통해 WAP사이트에 접속하고 컨텐츠를 디스플레이 할 수 있도록 해준다.
본 논문은 국내의 지상파 디지털 방송 표준인 ATSC표준을 이용하여 디지털 방송 시 제공되는 PSIP (ATSC A/65) 정보를 기반으로 한 전자프로그램가이드를 구현하는 시스템을 제안한다. 이 시스템은 PSIP 파서를 이용하여 방송국으로부터 수신된 MPEG-2 트랜스포트 스트림에서 PSIP 정보를 파싱하고, 이를 토대로 전자프로그램가이드에 필요한 정보를 만들어 DTV에서 보여주게 된다. 일반적으로 방송국으로부터 제공되는 PSIP 정보는 프로그램정보를 비롯하여 다양한 형태로 데이터 방송에 응용될 수 있는 정보를 포함할 수 있는데, 본 논문에서는 임베디드 리눅스 기반의 홈서버 시스템에 적용하여 구현하였다.
본 논문에서는 적은 메모리 공간을 가진 이동 단말 장치와 같은 임베디드 시스템에서 많은 메모리를 필요로 하는 비디오 디지털 신호처리 알고리즘이 동작될 수 있도록 움직임 검출을 효율적으로 구현하는 방법을 제시한다. 즉, 움직임 검출 알고리즘을 구현할 때 현재의 매크로 블록과 다음의 매크로 블록간의 참조 탐색 영역의 중복성이 존재함을 인지하여, 필요 메모리의 데이터 이동을 최소화시켜 내부 메모리를 효율적으로 이용하려 한다. 이렇게 움직임 검출에서 적은 내부 메모리를 이용함으로써 내부 메모리를 다른 용도로 사용할 수 있는 가용성을 증대시키고, 내부 메모리에서 보다 많은 연산을 수행하게 함으로써 빠른 성능으로 복잡한 MPEG-4 비디오 부호화 알고리즘의 구현이 가능하도록 한다.
자바카드 API는 스마트 카드와 같은 작은 메모리를 가진 임베디드 장치에서 실행환경을 최적화하기 위해 구성되었다. 자바카드 API의 목적은 한정된 메모리를 가진 스마트카드 기반의 프로그램을 개발할 때 많은 이점을 제공한다. 본 논문에서는 자바 카드 API를 이용하여 공개키 암호 알고리즘 중에서 대표적인 RSA 알고리즘 구현하는 것에 목적을 둔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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