• 제목/요약/키워드: 통신 프로토콜

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ICT 의료시설 기반에서 종사자의 소방안전 지식과 대처방법 인식수준 (ICT Medical Service Provider's Knowledge and level of recognizing how to cope with fire fighting safety)

  • 김자숙;김자옥;안영준
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.51-60
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    • 2014
  • 본 연구는 광주 전남지역 ICT 의료시설 기반에서 종사자를 대상으로 소방안전 지식과 대처방법 인식수준의 정도를 파악하고 차이를 조사하여 ICT 의료시설 기반에서 소방안전 대처방법 교육 매뉴얼의 기초자료를 제공하기 위하여 수행 되었다. 자료는 SPSS Win 14.0을 사용하여 분석하였다. 연구결과 ICT 의료시설 기반에서 종사자의 소방안전 지식은 10점 만점에 7.06점, 소방 대처방법 인식수준은 11점 만점에 6.61점이었다. ICT 의료시설 기반에서 종사자의 일반적 특성과 소방안전 대처방법 인식수준을 분석한 결과 성별(t=4.12, p<.001, 연령(${\chi}^2$=17.24, p<.001), 근무경력(${\chi}^2$=22.76, p<.001), 소방안전교육 경험 유무(t=6.10, p<.001), 소방안전에 대한 본인의 주관적 지식정도(${\chi}^2$=53.83, p<.001)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 따라서 ICT 의료시설 기반에서 종사자의 소방안전 대처를 증진하기 위해서는 강의 중심의 지식 전달 교육을 지양하고, 자기 주도적 학습, 개인별 맞춤학습, 협동 학습을 강조하는 다양한 콘텐츠 개발을 통한 실무 체험 중심의 소방안전 교육, 시뮬레이션을 이용한 환자분류체계별 배치와 광역 화재감지를 위한 적외선 레이저 연기검출, 다중포인트 통신 프로토콜에 의한 디지털 화재 방지 모니터링 시스템, 영상기반 화재검출, 화재감지를 위한 로봇 설계 및 테이터 처리등의 다학문적인 접근을 통한 ICT 의료시설 기반에서 소방안전 대처에 관한 교육 매뉴얼의 개발이 필요하다고 사료된다.

OMA DS 표준을 지원하는 자료동기화 서버 구축 및 적합성 검증 (Construction and Validation of a Data Synchronization Server supporting OMA DS Standards)

  • 박주건;박기현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.79-91
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 통신 환경을 위한 자료동기화 서버를 구축하였으며, 구축된 서버의 적합성 및 성능 검증결과를 제시한다. 본 논문에서 구축한 자료동기화 서버는 클라이언트(모바일 단말기)가 최신의 자료를 유지할 수 있게 도와주며, 클라이언트와 서버 간 자료의 일치성을 보장하도록 한다. 또한 다양한 자료동기화 타입을 제공하며, 자료의 변경 및 충돌을 탐지하고 충돌 발생 시 이를 해결하기 위한 정책을 제공한다. 게다가, OMA(Open Mobile Alliance) DS(Data Synchronization) 프로토콜을 준수함으로써, 상호 호환성을 보장하도록 설계 구현되었다. 뿐만 아니라, 기존의 자료동기화 서버들이 사용하는 레코드 단위 전송방식의 단점을 보완하기 위해 필드 단위 전송 방식도 지원하도록 구현되었다. 구축된 자료동기화 서버의 기능 및 성능 적합성을 검증하기 위해 OMA에서 제공하는 적합성 검증 도구인 SCTS(SyncML Conformance Test Suit)와의 동기화를 수행하였으며, 다양한 상황에서 의 성능을 평가하였다. 검증 결과, SCTS 항목 중 대용량 오브젝트 기능을 제외한 모든 검증 항목을 만족함을 알 수 있었다. 대용량의 오브젝트를 분할하여 전송하는 기능은, 개인정보 동기화 목적의 본 연구에는 필요치 않아 구현하지 않았으며, 향후 구현할 예정이다. 서버의 성능을 평가하기 위한 동기화 소요시간 측정 결과, 본 논문의 자료동기화 서버는 동기화 자료 및 클라이언트 수의 증가에 따른 동기화 소요시간의 증가가 완만함을 확인할 수 있었으며, 확장성이 있다고 판단하였다. 또한, 제안된 서버와 동일한 프로토콜을 사용하는 SCTS 서버, Synthesis와 성능을 비교 한 결과, SCTS 서버에 비해 제안된 서버를 사용하였을 때가 동기화에 요구되는 시간이 더 짧음을 알 수 있었다. Synthesis 서버와 비교해보면, 제안된 서버가 더 많은 동기화 소요시간을 요구하지만, 동기화 할 자료의 수가 많고 동기화 대상 자료(레코드)의 일부 필드만 변경된 상황에서는 제안된 서버가 더 우수함을 알 수 있었다. 즉, 제안된 서버는 기존의 자료동기화 서버들과 비교해 동일하거나 추가된 기능을 제공하면서도, 동기화 자료의 수가 증가할수록 더 우수한 성능을 보여줌을 뜻한다. OMA DS를 준수하는 자료동기화 서버를 직접 구축해봄으로써, 향후 모바일 DS 기능을 개선하기 위한 다양한 연구의 기초 프레임이 될 것이라고 기대한다.

기계명령어-레벨의 이산-사건 시뮬레이션을 이용한 센서 네트워크 시뮬레이터 개발 (Development of Sensor Network Simulator using Machine Instruction-level Discrete-Event Simulation)

  • 정용덕;김방현;김태규;김종현
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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    • pp.769-771
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    • 2005
  • 유비쿼터스 컴퓨팅의 기반 설비인 센서 네트워크는 많은 수의 센서 노드들로 구성되며, 각 센서 노드의 하드웨어는 매우 작은 규모이다. 또한 최소한의 전력 소모를 위하여 센서 노드들은 동적으로 재구성되며, 노드들 간의 통신은 무선 네트워크를 통하여 이루어진다. 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 네트워즈가 구현되기 전에 시스템 동작과 성능을 예측할 수 있고 소프트웨어 개발 환경도 제공해주는 시뮬레이터가 사용 가능하다면, 시스템 개발 기간을 크게 단축시킬 수 있을 것이다. 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 전력 소모량 분석이 포함되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 특정한 응용이나 운영체제에 제한을 받지 않으면서 다양하게 센서 네트워크 환경을 설계 및 검증할 수 있고 전력 소모량 추정도 가능한 시뮬레이터를 개발하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서 개발한 시뮬레이터는 기계명령어-레일(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 헥스-레코드 형식(.hex) 또는 S-레코드 형식(.srec)의 파일을 사용한다.들을 해결하고자 프라이버시보호에 새로운 키 생성 방법을 통한 강력한 프로토콜을 제안 한다.하였으나 사료효율은 증진시켰으며, 후자(사양, 사료)와의 상호작용은 나타나지 않았다. 이상의 결과는 거세비육돈에서 1) androgen과 estrogen은 공히 자발적인 사료섭취와 등지방 침적을 억제하고 IGF-I 분비를 증가시키며, 2) 성선스테로이드호르몬의 이 같은 성장에 미치는 효과의 일부는 IGF-I을 통해 매개될 수도 있을을 시사한다. 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다. 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼 식사를 규칙적으로 하고 있었으며 식사속도는 허겁지겁 빨리 섭취하는 경우가 남자는 $31.0\%$, 여자는 $21.4\%$로 나타났고 이들을 제외한 나머지 사람들은 보통 속도 혹은 충분한 시간을 가지고 식사를 하였

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디지털콘텐츠 유통을 위한 스마트카드기반의 다중인증처리방법설계 및 구현 (Design and implementation of smart card-based multi-authentication mechanism for digital contents delivery)

  • 김용;이태영
    • 정보관리학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.23-46
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    • 2002
  • 폭발적인 디지털콘텐츠의 성장과 함께, 지식과 정보를 중계하고 유통시키는 조직으로서 도서관과 정보센터는 지식소유자와 이용자사이에서의 새로운 역할을 수행하여야 한다 정보화사회에서 무형의 정보와 지식에 경제적인 가치가 더하게 되므로서 전자지불시스템은 이러한 중계서비스를 수행하기 위하여 필수적으로 요구되고 있다. 그러나 네트웍상에서 디지털콘텐츠를 전자적으로 사고 팔기 위해서는 데이터와 사용자의 정보에 대한 보안이 필수적으로 요구된다. 지식중계시스템(전자도서관)은 이용자가 안전하고 편리하게 인터넷을 통하여 자신이 필요로 하는 디지털콘텐츠를 입수 및 구매할 수 있어야 한다. 그러나 정보의 공유와 개방을 목표로 개발된 인터넷이 갖고 있는 기본적인 취약성 때문에 거래내용, 신용카드정보, 은행계좌정보. 혹은 관련 비밀번호, 사용자 정보 등의 중요정보들이 쉽게 노출될 수 있다. 이러한 인터넷과 같은 개방망에서의 전자거래의 보안성을 높이기 위한 방법으로서 본 연구에서는 기존의 인증시스템과 관련된 암호관련 기술을 살펴보고 보다 보안성을 높일 수 있는 방법으로서 고려되고 있는 스마트카드가 가지고 있는 장점을 온라인상의 전자거래에 적용하는데 있어서의 사용자와 스마트카드에 대한 인증방법을 제안하고 있으며 특히 개방형 네트워크상에서 의 스마트카드를 기반으로 하는 전자중계시스템에서의 사용자 및 스마트카드에 대한 동시적 다중인증 및 암호통신에 대한 프로토콜을 설계하고 이를 구현하였다.

IEEE-1394 버스에서의 파일 전송 기법에 연구 (A Study on File Transfer Methods on IEEE-1394 Serial Bus)

  • 편기현;강성일;이흥규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.261-263
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    • 1998
  • IEEE-1394 버스(이하 13394 버스)는 가정용 가전기기와 컴퓨터를 서로연결 할 수 있는 버스로 100Mbps, 200Mbps, 400Mbps의 광대역폭을 제공하고 데이터를 전달하는 방법으로 비동기 (asynchromous)전송뿐만 아니라 등시성(isochronous)전송도 제공한다. 비동기 전송은 시간의 제약이 없고 정확한 전달이 필요한 데이터에 적합한 반면 등시성 전송은 실시간을 요구하고정확한 전잘이 필요없는 데이터에 적합한 특성을 가진다. 1394 버스는 멀티미디어 데이터를 생성하고 편집하는 장치들을 서로 연결시키고 기존의 LAN이 갖는 대역폭의 부족과 프로토콜살의 실시간 전송 방법의 부재 때문에 진정한 의미의 실시간 구현이 어려웠던 화상 전화기, 화상회의 시스템, 비디오편집 시스템을 가능하게 한다. 이러한 멀티미디어 응용 시스템은1)대용향의 멀티미디어 파일 전송을 필요로 하고 화상전화기 혹은 화상회의 시스템은 2) 고속의 파일 전송을 요구하게 된다. 또 두사람이 화상 전화기를 통해 통신을 하면서 여러 가지 문서를 교환하는 경우 최대한 빠르게 파일 전송이 완료될 필요가 있다. 현재 1394버스에서 IP가 올리는 일이 진행중이므로 기존의 FTP는 사용할 수 없다. 게다가 1394 버스에 IP가 올라가더라도 1394 버스 내에서 대용량의 파일을 더 빠르고 정확하게 전달하기 위해서는 IP오버헤드가 없고 1394 버스의 특성을 직접 이용한 새로운 파일 전송 기법이 필요하다. 1394 버스내에서 대용량의 파일을 빠르고 정확하게 전송하는 기법을 찾기 위해서는 비동기 전송과 등기성 전송의 특성을 잘 이해해야하고 각 전송 방법으로 파일을 전송 할 때 생기는 장단점들을 파악해야한다. 본 논문에서는 비동기 전송과 등기성 전송을 이용한 팔일 전송 기법을 각각 제시하고 실험을 통해 이들의 특성을 비교분석하였다.미에서 uronic acid 함량이 두 배 이상으로 나타났다. 흑미의 uronic acid 함량이 가장 많이 용출된 분획은 sodium hydroxide 부분으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.리하였다. 얻어진 소견(所見)은 다음과 같았다. 1. 모년령(母年齡), 임신회수(姙娠回數), 임신기간(姙娠其間), 출산시체중등(出産時體重等)의 제요인(諸要因)은 주산기사망(周産基死亡)에 대(對)하여 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 영향을 미치고 있어 $25{\sim}29$세(歲)의 연령군에서, 2번째 임신과 2번째의 출산에서 그리고 만삭의 임신 기간에, 출산시체중(出産時體重) $3.50{\sim}3.99kg$사이의 아이에서 그 주산기사망률(周産基死亡率)이 각각 가장 낮았다. 2. 사산(死産)과 초생아사망(初生兒死亡)을 구분(區分)하여 고려해 볼때 사산(死産)은 모성(母性)의 임신력(姙娠歷)과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료(思料)되었고 초생아사망(初生兒死亡)은 미숙아(未熟兒)와 이에 관련된 병발이 거의 결정

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Mobile IPv6와 Hierarchical Mobile IPv6의 시그널링 부하 분석 (Analysis of Signaling Load of Mobile IPv6 and Hierarchical Mobile IPv6)

  • 공기식;송문배;황종선
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권4호
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    • pp.515-524
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    • 2005
  • 네트워크 내의 이동 노드 (Mobile Node: MN)들의 수가 점차 증가함에 따라 IP 이동성 관리로 인한 시그널링 트래픽은 급증하게 될 것이며, 이러한 현상은 전반적인 네트워크의 성능을 크게 좌우할 수도 있을 것이다. 본 논문에서는 대표적인 IPv6 이동성 지원 프로토콜인 Mobile IPv6 (MIPv6)와 Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6)의 시그널링 부하에 대한 분석을 위하여, 연속 시간 마코프 체인 모델과 계층적 네트워크 모델을 사용하는 새로운 분석적 접근 방법을 제안한다. 본 논문은 동일한 네트워크 구조 하에서 MIPv6와 HMIPv6가 각각 적용되었을 경우, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용들을 분석적 모델링에 기반하여 각각 유도해 낸다. 또한, MN의 이동성 및 트래픽과 관련된 다양한 파라미터들의 변화가 MIPv6와 HMIPv6 하에서 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여도 살펴본다. 본 논문에서 제안된 분석적 모델링을 통하여, MN의 평균 이동 속도가 빠를수록, 바인딩 라이프타임이 큰 값으로 설정될수록, 그리고 평균 패킷 도착율이 적을수록, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 HMIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용은 MIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 되며, 이와 반대되는 상황 하에서는 MIPv6 하에서의 총 시그널링 비용이 HMIPv6 하에서의 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 됨을 알 수 있었다.

높은 지연을 갖는 네트워크에서 효율적인 스트리밍 전송기법 (A Transmission Scheme for Efficient Streaming in Large-delay Networks)

  • 이선헌;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권4호
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    • pp.483-494
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    • 2005
  • 현재의 표준 스트리밍 전송은 주로 UDP를 기반으로 동작하고 있으며, 혼잡 제어 메커니즘이 없는 UDP의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡 상황을 심화시킬수 있다는 단점을 가진다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 1990년대 이후로 혼잡 제어 메커니즘을 적용한 스트리밍 전송기법에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다 하지만 이러한 연구들은 네트워크 안정화만을 추구한 나머지 사용자 관점에서 스트리밍 응용 프로그램의 특성을 간과하는 문제점을 가진다. 또한 스트리밍 서비스에 큰 영향을 미치는 네트워크 지연에 대한 고려가 없다는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 스트리밍 전송기법의 한계를 극복하기 위해서 사용자 관점의 요구사항과 네트워크 관점의 요구사항을 동시에 고려한 hybrid 형태의 BEST(Buffer-driven Efficient STreaming) 전송기법을 제안한다. 사용자 관점에서 버퍼상태나, 네트워크 관점에서 네트워크상태만을 고려하는 기존의 기법들에 비해서 제안하는 BEST는 두 관점의 요구사항을 동시에 고려하여 성능 개선을 시도하였다. 그러므로 BEST는 네트워크 상태에 적합하도록 전송률을 조절함으로써 네트워크의 안정성을 향상시킬뿐만 아니라, 수신단 버퍼의 underflow나 overflow를 효과적으로 예방하여 끊김없이 부드러운 재생을 제공한다. 또한 높은 지연을 가지는 네트워크 환경을 고려하여 설계하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 BEST 전송기법이 높은 지연을 가지는 네트워크 환경에서 네트워크 관점과 사용자 관점의 요구사항을 모두 만족시킬수 있음을 확인할 수 있었다.

임베디드 시스템에 적합한 듀얼 모드 의사 난수 생성 확장 모듈의 설계 (Dual-mode Pseudorandom Number Generator Extension for Embedded System)

  • 이석한;허원;이용석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권8호
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    • pp.95-101
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    • 2009
  • 난수 생성 함수는 소프트웨어를 사용한 시뮬레이션 테스트나 통신 프로토콜 검증 등 수많은 어플리케이션에 사용되어진다. 이런 상황에서 난수의 randomness는 사용 어플리케이션에 따라서 다르게 필요할 수 있다. 반드시 randomness가 보장된 랜덤 함수를 통한 고품질의 난수를 생성해야 할 때가 있고, 단지 난수와 비슷한 형태를 가진, randomness가 보장되지 않은 난수가 필요할 때도 있다. 본 논문에서는 고속으로 동작하는 임베디드 시스템을 위한 듀얼 모드로 동작하는 하드웨어 난수 생성기를 제안하였다. 모드 1 에서는 높은 randomness를 가지는 난수를 6사이클마다 한 번씩 생성하게 되며, 모드 2 에서는 낮은 randomness를 가지는 난수를 매 사이클마다 생성할 수 있다. 테스트를 위해, ASIP(Application Specific Instruction set Processor)를 설계하였으며, 각 모드에 맞는 명령어 세트를 설계하였다. ASIP은 LISA언어를 사용하여, 5 stage MIPS architecture를 기반으로 설계되었고, CoWare 사의 Processor Generator를 통해서 HDL코드를 생성하였으며, HDL 모델은 동부 0.18um 공정으로 Synopsys사의 Design Compiler를 통해서 합성되었다. 설계되어진 ASIP으로 난수를 생성한 결과, 하드웨어 모듈을 추가하기 전에 비해 2.0%의 면적 증가 및 239%의 성능 향상을 보였다.

IoT Network에서 위치 인식을 위한 가중치 방식의 최대우도방법을 이용한 하드웨어 위치인식엔진 개발 연구 (A Hardwired Location-Aware Engine based on Weighted Maximum Likelihood Estimation for IoT Network)

  • 김동순;박현문;황태호;원광호
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권11호
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    • pp.32-40
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    • 2016
  • 센서네트워크 센서노드의 위치정보는 기본적으로 센싱 데이터가 얻어진 위치를 알려주는 목적으로 사용되며 Context 기반 고차원 서비스를 제공하기 위한 가장 중요한 정보중 하나이다. 센서네트워크상에서 위치인식을 위해 다양한 방법들이 연구되고 제안되어 왔으며, 이러한 방법 중에 IEEE 802.15.4 센서네트워크의 물리 계층과 매체 접근 계층을 이용한 위치인식 방법에 관한 연구방법이 크게 대두되고 있다. IEEE 802.15.4 프로토콜은 장치간의 저가격, 저속의 무선 통신을 지향하기 때문에 구현에 있어서 고도화된 최적화가 중요한 요구사항이라 할 수 있다. 하지만 수신 신호의 세기를 가지고 센서 노드들의 위치를 계산하는 방법은 최적화 문제의 해를 구하기 위한 과정이기 때문에 많은 연산 량이 필요로 하게 되고, IEEE802.15.4를 지원하는 System-On-a-Chip (SoC)의 경우 8비트 마이크로 컨트롤러기반으로 설계되어 있다는 점을 고려하면, IEEE802.15.4 기반의 위치 인식 서비스를 위해서는 하드웨어에 기반을 둔 위치 인식 엔진의 필요성이 무엇보다 중요하다. 본 논문은 IEEE 802.15.4 물리계층에 기반을 둔 가중치 기반의 최대우도방법 위치인식기 하드웨어 구현에 관해 제안하고자 한다. 테스트 베드를 이용한 필드테스트 결과 제안하는 하드웨어 기반 가중치 방식의 위치 인식방법은 정확도에서 10% 정도의 개선과 함께 내장 마이크로 컨트롤러의 연산량 및 메모리 액세스를 30% 정도 감소시켜 시스템 전원소모를 줄일 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

분산군집제어 알고리즘 기반 농업용 멀티 UAV 시스템의 시뮬레이터 구현 (Implementation of Agricultural Multi-UAV System with Distributed Swarm Control Algorithm into a Simulator)

  • 주찬영;박성준;손형일
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.37-38
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    • 2017
  • 최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 $p_i(t)=u^c_i+u^o_i+u^{co}_i+u^h_i$-(1)을 받아 제어되는데 여기서, $u^c_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 VP 사이의 충돌방지제어, $u^o_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 장애물과의 충돌방지제어, $u^{co}_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 UAV 상호간의 협조제어, $u^h_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 $u^i_c:=-{\sum\limits_{j{\in}{\eta}_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ij}^c({\parallel}p_i-p_j{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(2), $u^o_c:=-{\sum\limits_{r{\in}O_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ir}^o({\parallel}p_i-p^o_r{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(3)로 정의되면 ${\phi}^c_{ij}$${\phi}^o_{ir}$는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 ${\lambda}$에 대하여 VP의 원격제어명령은 $u^t_i(t)={\lambda}q(t)$로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터 상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.

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