우리 주변에서 인터넷에 접근할 수 있는 기반시설이 풍부하게 제공 되어 최근 출시되는 많은 가전제품과 전기전자 제품들은 인터넷에 접속하여 웹브라우저나 휴대폰을 이용하여 원격으로 감시하고 제어할 수 있다. 그러나 기존의 제품들은 대부분 인터넷 인터페이스가 없기 때문에 네트워크에 접속할 수 없어 불편함이 많았다. 따라서 본문에서는 주변의 가전제품 및 전기용품들을 인터넷 환경에서 감시하고 제어할 수 있는 인터넷 전원 콘센트를 위한 임베디드 WEB 제어환경을 설계하고 구현하였다. 본 논문에서 사용한 인터넷 전원 콘센트 제어기는 위즈넷사에서 개발한 하드웨어 TCP/IP 프로세서인 W5300을 사용하여 AVR 마이크로프로세서로 운영 가능한 인터넷 인터페이스를 설계하고 임베디드 WEB 서버를 구현하였다. 하드웨어 TCP/IP 프로세서를 사용하여 이더넷 인터페이스를 구현함으로서 소형의 8비트 마이크로프로세서로 완전한 TCP/IP 스택의 구현이 가능하여 개발제품의 가격 경쟁력과 소형화에 기여할 수 있다.
본 연구에서는 임베디드 시스템과 지그비(Zigbee) 무선통신을 기반으로 지능형 자동차를 위한 모니터링 및 제어가 가능한 임베디드 웹서버를 구축하였다. 자동차의 모든 정보를 담고있는 ECU(Electronic Control Unit)에 주제어기와 임베디드 시스템을 인터페이스 시켜 자동차의 운행정보를 모니터링하고, 자동차의 내, 외부에 추가된 센서신호는 지그비 통신을 이용해 임베디드 시스템에 전달하도록 하였다. 임베디드 시스템을 이용해 웹서버를 구축했기 때문에 개인용 컴퓨터 및 모바일 기기를 이용하여 차량에 접속할 수 있으며, 자동차의 상태를 실시간 감지하고 제어할 수 있다.
임베디드 시스템이 빠른 속도로 활성화되는 가운데 기존의 웹서버가 임베디드 시스템에 적합하게 변형되거나, 또는 임베디드 시스템 전용 미니 웹서버가 개발 및 운영되고 있는 실정이다. 미니웹서버는 기존 웹서버들과는 여러 가지 면으로 다른 모습과 특징을 갖게 된다. Tiny Web 또는 Small Web 이라고 명명되기도 하며 각 미니 웹서버 마다 기능도 다양하다. 임베디드 미니 웹서버의 기능 및 성능을 기존 웹서버과 비교 분석한다.
웹 2.0은 정보의 개방을 통해 인터넷 사용자들 간의 정보 공유와 참여를 이끌어내고 이를 통해 정보의 가치를 지속적으로 증대시키는 것으로 누구든지 웹에서 제공하는 각종 데이터를 활용하여 다양한 서비스를 생산할 수 있는 플랫폼으로서의 웹(Web as Platform)환경을 의미한다. 이에 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅을 실현하기 위해 도처에 설치되어 있는 임베디드 컴퓨터로부터 정보 및 서비스를 받을 수 있도록 임베디드 환경 지원을 위한 웹 기술을 연구한다. 즉, 웹 2.0의 트랜드인 공유와 개방을 지원하기 위해 임베디드 시스템에 탑재되어 실시간으로 다양한 정보 및 서비스를 다수의 인터넷 사용자에게 제공할 수 있는 Open API 서비스를 제공하는 플랫폼을 설계한다.
본 논문에서는 임베디드 시스템에 적용 가능한 웹소켓 서버의 스레드 풀 관리 기법을 제안한다. 웹소켓은 동적인 웹을 구성하기 위하여 제안된 기술로서, HTML5와 jQuery를 이용하여 구성한다. 동적인 웹을 구성하기 위하여 Apache, Oracle등에서 다양한 연구가 진행되어 오고 있다. 기존의 웹 서비스 시스템은 대용량, 고성능의 하드웨어 사양을 필요로 하며, 임베디드 시스템에 적용하기엔 부적합하다. HTML5와 jQuery로 구성된 Node.js는 오픈소스로 구성된 대표적인 웹소켓 서버이며, 단일 스레드로 이루어진 자바스크립트 기반의 웹 어플리케이션이다. 이러한 Node.js는 임베디드 시스템에 적용하여 고속의 데이터를 처리하기에는 성능상의 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스레드 풀로 운영되는 웹소켓 서버를 구성한다. 제안하는 웹소켓 서버의 스레드 풀은 비트 레지스터를 기반으로 관리되며, 임베디드 시스템에 적합하도록 구성한다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 네트워크 성능 테스트 도구인 JMeter를 이용한다.
본 논문에서는 클라이언트 PC상에서 다축 모터를 제어하고 그 상태 데이터들을 모니터링 가능한 임베디드 웹 서버 기반의 다축 제어 시스템을 구성하였다. 하드웨어는 ARM 7312 CPU를 사용한 Nanowit사의 NanoWit2 보드를 사용하였다. 웹 서버는 이 보드에 리눅스 OS를 포팅하고 리눅스 프로그램인 GCC를 사용하여 구현하였다. 모션 컨트롤러는 이모션텍(주)의 MCS-40을 사용하여 웹 서버 보드에서 전송되는 제어 신호를 받아 다축 모터를 구동하고 상태 데이터들을 웹 서버 쪽으로 전송한다.
본 논문은 웹 기반의 감시제어시스템을 위한 임베디드 시스템 기술의 구현 예를 제시하였다. 웹 기반의 감시제어시스템을 위해 임베디드 시스템인 타겟 보드와의 인터페이스를 개발하고 이를 특정 임베디드 시스템인 온실 모델에 적용하여 그 실용성을 확인하였다. 자바 클래스를 이용한 클라이언트/서버 소켓 프로그램을 구현하였고, 자바 애플릿 기반의 사용자 인터페이스(GUI)에 의한 웹 기반 온실 감시제어시스템을 구축하였다. 구축된 웹 기반 감시제어시스템은 TCP/IP 상에서 온실의 정보를 클라이언트 프로그램에 잘 전달하여 표시하며 웹 상에서 동작하는 자바 애플릿 클라이언트에서 보내는 제어 신호를 서버를 통해 온실 모델에 잘 전달하여 동작시키는 것을 볼 수 있었다.
통신 기술과 컴퓨터의 발전으로 임베디드 시스템에 네트워크 통신 인터페이스가 포함되었다. 이로써, 임베디드 시스템에서도 네트워크 기술의 사용으로 보안 이슈가 나타나게 되었다. 이러한 보안문제 해결 방법으로 일반 컴퓨터에서 사용하고 있는 패킷필터를 임베디드 시스템에 적용하는 것이다. 하지만, 호스트용으로 개발된 패킷필터는 기능이 복잡하여 임베디드 시스템에 부적합하다. 본 논문에서는 경량의 임베디드 패킷필터를 제안한다. 경량의 패킷필터는 커널의 코어 수준에서 구현되었다. 그리고 유저가 원격에서 쉽게 보안정책을 세울 수 있도록 Web GUI 인터페이스를 추가하였다. 실험 결과로 제안된 패킷필터는 호스트용으로 설계된 패킷필터보다 패킷 전달 시간이 향상되었고 패킷필터가 포함되지 않은 시스템과 대등한 성능을 보였다.
본 연구에서는 임베디드 리눅스와 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 웹 서버인 GoAhead를 포팅한 32비트 RISC프로세서인 PXA255를 이용하여 웹 서버를 구축하고, 웹 서버를 기반으로 자동차의 순항제어나 무인 운전을 위한 일련의 환경과 상황을 모니터링하고 제어할 수 있는 시스템을 구현하였다. 자동차의 동작 상태와 변화를 감지하기 위해서 ECU와 임베디드 시스템을 인터페이스 시켜 필요한 데이터를 추출하고, 스로를 밸브에 스텝모터를 연결하여 자동차의 엔진을 회전시켜 자동차의 무인 이동을 제어한다.
Internet protocol television (IPTV), one of the most emerging services, offers multimedia streaming services with security, reliability, and relevant quality of service (QoS)/quality of experience (QoE). It provides added values to all the involving players and also brings technical and business challenges to them. For IPTV services, we expect to adopt the next generation network (NGN) environment for high quality and the Web technologies for personalization to meet the customer's necessity. Web can provide an open, flexible, and agile platform. Therefore, in this paper, we propose personalized IPTV services based on Web-based open platform in NGN environment and present functional architecture for Web-based personalized IPTV services. Technical issues for deploying the proposed IPTV services using Web are also provided. The objective of this paper is to analyze the critical architectural issues for developing viable and feasible networking platform models for personalized IPTV services.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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