• 전자공학회논문지CI
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• 제45권1호
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• pp.1-10
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• 2008

본 논문에서는 기존에 얼굴 검출에 사용된 ICT(Improved Census Transform) 변환을 이용하여 눈, 코, 입 등의 얼굴 특징을 검출하는 하드웨어를 설계하였다. 파이프라인 구조를 이용하여 동작 속도를 높였고, ICT 변환, 메모리 공유, 동작 과정의 세분화를 통하여 메모리 사용량을 줄였다. 본 논문에서 사용한 알고리즘을 얼굴 검출 및 인식 분야에서 테스트용으로 주로 쓰이는 BioID 데이터베이스(database)를 이용하여 테스트한 결과 100%의 검출률을 보였고, 설계한 하드웨어의 결과도 이와 동일하였다. 또한 Synopsys사의 Design Compiler와 동부아남사의 $0.18{\mu}m$ library를 이용하여 합성한 결과 총 $376,821{\mu}m2$의 결과를 얻었고 78MHz의 동작 클럭 하에서 17.1msec의 검출 속도를 보였다. 본 논문은 소프트웨어 형태의 알고리즘을 임베디드 하드웨어로 구현함으로 인하여 실시간 처리의 가능성을 보였고, 저가격, 높은 이식성에 대한 가능성을 제시하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.345-352
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• 2017

본 논문에서는 실제 학교현장에서 로봇교육을 수행하고 고민하는 수요자 요구의 기능을 갖춘 스크래치 활용교육이 가능한 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보처리와 소프트웨어 설계 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 피지컬 교육이 가능하도록 개발하였다. 시스템의 개발 환경으로는 CPU는 Atmega 328코어를 사용한 Arduino Uno기반 제품으로, 디버깅 환경은 Arduino Sketch 기반, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 윈도우, Linux, Mac OS X를 사용하였다. 시스템 동작과정은 블루투스 통신을 이용하여 서버의 제어명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육과정으로는 스크래치 프로그램과 블루투스 통신으로 실시간 연동하여 스크래치 교육을 수행할 수 있도록 하였고, 스마트폰용 앱을 제공하여 환경에 구애받지 않으며, 확장을 통하여 C, 파이썬과 같은 교육이 가능하도록 설계하였다. 학교현장의 교사들이 개발된 제품을 사용해보고 일선교사의 요구에 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

• 한국안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.203-209
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• 2010

지하시설의 안전관리를 위하여 설치된 LonWorks 네트워크의 유지보수에 적합한 작은 크기의 ANSI/EIA 709.1 프로토콜 분석기를 개발하고 테스트하였다. 하드웨어는 TMS320LF2406A 임베디드 시스템을 기반으로 하였고, 소프트웨어는 Windows XP 환경의 Visual C++6.0을 이용하여 설계하였다. 개발된 프로토콜 분석기는 LonWorks 네트워크에 연결되어 들어오는 패킷을 디코딩하고, USB 포트를 통하여 마스터 PC에 전달하도록 설계하였다. 그리고 PC에서 패킷이 처리되고, 여러 방법으로 분석되어 지하시설에 설치된 LonWorks 네트워크의 유지보수에 필수적인 정보를 담고 있는 중요변수가 관리자에게 편리한 형태로 화면에 나타나도록 하였다. 프로토콜 분석 성능은 일련의 실험을 통하여 패킷분석의 속도와 에러율을 측정함으로써 평가되었다. 개발된 프로토콜 분석기는 밴드폭 이용이 크게 증가하는 경우에도 안정적으로 동작하였다. 그러나 다양한 지하 환경조건 하에서 좀 더 종합적인 테스트도 필요하다고 생각된다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권5호
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• pp.35-40
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• 2010

NAND 플래시 메모리는 기존의 HDD 보다 빠른 접근 속도, 저전력 소비, 진동에 대한 내성 등의 이점을 바탕으로 PDA를 비롯한 여러 모바일 장치부터, 임베디드 시스템, PC에 이르기까지 사용 영역이 넓어지고 있다. DiskSim을 비롯한 HDD 시뮬레이터들이 다양하게 개발되어 왔으며, 이를 바탕으로 소프트웨어 또는 하드웨어에 대한 개선점을 찾아냄으로써 유용하게 사용되었다. 하지만 NAND 플래시 메모리나, SSD에 대해서는 리눅스 기반의 몇 개의 시뮬레이터만이 개발되었으며, 실제 스토리지 장치나 PC등이 사용되는 운영체제가 윈도우즈인 것을 고려하면 윈도우즈 기반의 NAND Flash 시뮬레이터가 꼭 필요하다고 볼 수 있다. 본 논문에서 개발한 NAND Flash FTL 성능 분석을 위한 시뮬레이터인 NFSim은 윈도우즈 운영체제에서 구동되는 시뮬레이터로, NAND 플래시 메모리 모델 및 FTL 알고리즘들은 각각 윈도우즈 드라이버 모델 및 클래스로 제작되어 확장성이 용이하고, 각 알고리즘의 성능을 측정한 데이터는 그래프를 통해 표시되므로, 별도의 툴을 사용할 필요가 없다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.73-82
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• 2014

LM 알고리즘은 비선형 시스템의 least square problem을 풀기위해 사용되는 것으로, 다양한 분야에서 활용되고 있는 중요한 알고리즘이다. 하지만 응용 분야의 목적 함수가 복잡하고 고차원인 경우, 목적 함수의 연산 횟수가 많아지고, 내부에서 연산되는 행렬 및 벡터 연산에 시간이 많이 소요되어, 임베디드 환경에서의 실시간 동작을 위해서는 하드웨어 가속기 설계가 불가피하다. 본 논문에서는 LM 알고리즘을 하드웨어로 설계하였으며, 반복되는 목적 함수 연산을 파이프라인 처리 하고, 행렬 및 벡터 연산은 데이터 입력 주기를 줄여 속도를 향상시켰다. 설계한 LM 알고리즘의 하드웨어 성능을 측정하기 위해, 응용분야로 3D reconstruction의 한 부분인 refining fundamental matrix(RFM)를 적용하였다. 실험 결과 소프트웨어와 비슷한 정확도를 가지면서, 최대 74.3배의 속도 향상을 볼 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1059-1067
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• 2006

AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜은 Ad-hoc 네트워크에서 이동 노드를 사용할 수 있도록 제안된 라우팅 프로토콜이다. AODV 라우팅 프로토콜을 사용하는 Ad-hoc 네트워크에서 고속으로 이동하는 노드가 포함되어 있는 경우 항상 최적 경로를 확보할 수 없는 문제로 인하여 경로 단절과 전송 지연이 발생한다 따라서 본 논문에서는 고속으로 변화하는 네트워크의 토폴로지에서 항상 최적의 경로를 확보 할 수 있는 메커니즘을 통하여 경로의 단절과 전송 지연을 최소화할 수 있는 AODV를 기반으로 하는 라우팅 프로토콜을 제안하였으며 ns2 시뮬레이터를 이용하여 제안 프로토콜을 평가하였다. Ad-hoc 네트워크를 위한 여러 가지 기반 기술의 검증을 위하여 실제의 Ad-hoc 네트워크 테스트 베드를 구현하였다. 본 논문에서는 AODV 라우팅 프로토콜, NAT, Netfilter등의 Ad-hoc을 위한 소프트웨어 검증을 위한 많은 이벤트 메시지를 성능 저하 없이 동작시킬 수 있는 고성능의 임베디드 시스템을 설계 개발하였다. 개발된 하드웨어를 이용한 Ad-hoc 네트워크 테스트 베드에서 AODV 라우팅 프로토콜의 정상 동작과 기존 인터넷 망과의 연동을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.119-122
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• 2005

기업 물류 활동에 있어서 새로운 패러다임의 유비쿼터스 환경과 첨단 응용 기술들이 선보이고 있으며, RFID(Radio Frequency IDentification)는 유비쿼터스 센서 기능을 담당하는 핵심기술로 등장하고 있다. 그러나 RFID 칩의 가격이 비싸고 짧은 대역폭, 저 전력과 전파 간섭 등이 기술적인 문제가 될 수 있다는 점에서 상용화의 걸림돌이 되고 있다. 또한, 규격화를 이루고 있는 리더기와 태그, 임베디드 소프트웨어 등은 대부분 비싼 로열티를 지급하고 수입되고 있는 것이 현실이다. 본 논문은 물류 시스템 적용을 위한 모바일 컴퓨팅 환경에서 PDA를 이용한 RFID 인식 시스템을 설계하고 구현하여 생산품 등의 물류에 태그를 부착시켜 주요한 정보들을 처리한다. 그리고 데이터베이스의 구축을 통한 신속, 정확, 안전한 통합 물류관리 시스템을 지원하여 물류비용을 최소화하고 고객 지원서비스를 향상 시킬 수 있다. 기존의 고정식 인식 시스템이 할 수 없는 영역까지 응용의 범위를 넓힐 수 있는 장점과 저비용의 시스템 구축으로 경제적 효과를 기대할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1851-1856
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• 2013

XML은 SOAP(Simple Object Access Protocol)와 REST(Representational State Transfer) 같은 웹서비스들을 위해 널리 사용되며 데이터를 표현하기 위한 사실상의 표준이다. DOM(Document Object Model)을 사용하는 XML 파서는 DOM 트리로 생성하여 메모리에 저장하는 전처리가 요구되기 때문에, 제한적 자원을 갖는 임베디드 시스템들은 일반적으로 전처리를 요구하지 않는 스트리밍 XML 파서를 채택하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)에서 적응적 병렬 검색을 사용하는 스트리밍 XML 파서를 위한 새로운 구조를 제안한다. 제안된 APSearch(Adaptive Parallel Search) 파서는 이전 연구들과 비교하여 소프트웨어의 오버헤드를 상당 수 감소시켰으며 XML 파싱을 위한 처리 시간이 약 2.55배와 2.96배 향상되었다. 따라서, 제안된 APSearch 파서는 XML 파싱을 가속화하기 위한 시스템들에 적합한 구조이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1520-1525
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• 2009

본 연구는 철강 회사의 기존 크레인의 위치 제어 시스템을 USN(Ubiquitous Sensor Network)과 GPS(Global Positioning System) 시스템으로 대체하기 위한 시뮬레이션을 수행한 것이다. 크레인의 위치 제어 시스템을 지상국과 차상국의 통제 시스템으로 구분하였으며, 하드웨어 시스템은 GPS위성으로부터 크레인의 위치 제어 데이터를 수신하는 GPS 수신기 모듈, 지상국과 차상국 간 통신을 하기 위한 블루투스 통신 모듈, 크레인의 위치를 정밀하게 제어하는 초음파 센서 모듈, 크레인의 롤러를 대체한 모터, GPS 수신기 모듈과 블루투스 통신 모듈, 초음파 센서 모듈을 제어하는 임베디드 MCU (ATmega1/28L) 등으로 구성하였으며, 소프트웨어 시스템은 GPS 위성으로부터 GPS 수신기 모듈에 수신된 데이터 중 GGA 출력 문장을 필터링하기 위한 프로그램, 초음파 센서 구동프로그램, 크레인의 위치를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 디지털 지도 프로그램 등으로 구성하였다. 제안한 시스템은 위치제어를 1cm 간격으로 정확하게 조절이 가능함을 실험을 통해 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권3호
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• pp.167-172
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• 2007

가상기계(Virtual Machine)는 소프트웨어로 제작되어 논리적인 시스템 구성을 갖는 컴퓨터이기 때문에 그 수행 속도와 필요 저장 공간 측면에서 성능이 떨어질 수밖에 없다. 이러한 환경에서의 가상기계 코드 최적화는 실행 성능을 향상시킬 수 있기에 중요하다. 특별히 임베디드 장치(Embedded Device)에서 작동하는 가상기계 환경에서의 최적화는 기존의 최적화에 비해 수행 비용 대비 효과에서 높은 효율을 요구한다. 이에 따라 프로파일링을 통하여 성능에 크게 영향을 주는 함수 또는 기본 블록(Basic Block)을 찾아 최적화하는 것이 효과적이다. 본 논문에서는 프로파일링을 이용한 가상기계 코드 최적화기를 설계하고 구현하였다. 먼저, 가상기계 코드 최적화를 위해 코드를 실행하여 얻을 수 있는 동적 정보인 프로파일링 데이터(Profiling Data)를 정의하였고, 프로파일링 정보를 이용한 가상기계 코드 최적기를 구현하였다. 또한, 구현과 실험에 있어서 가상기계 코드는 EVM(Embedded Virtual Machine)의 중간 언어인 SIL(Standard Intermediate Language)를 사용하였고, 구현된 최적화기에 대한 실험을 통해 최적화기의 효과를 확인하였다.