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.
최근 다수의 외부 장치를 제어하는 시스템에서는 빈번하게 변하는 신호의 이력을 자동적으로 관리하는 기법이 요구된다. 그 신호들은 스트림 데이터로서 다양한 종류, 짧은 보고 주기, 비동기적인 보고시간을 가진다. 또한 처리시스템은 스트림 데이터에 대해 높은 신뢰성과 실시간 처리를 필요로 한다. 그리고 스트림 데이터에 대한 질의는 최신의 값을 검색하는 현재 질의, 과거 특정시점의 값을 검색하는 스냅샷 질의, 과거부터 현재까지의 값들을 검색하는 슬라이딩 윈도우 질의 등이 있다. 이 논문에서는 소규모 운영체제에서 파일 구조화된 데이터베이스를 이용하여 스트림 데이터들을 효율적으로 저장하고 관리하는 기법을 제안하고자한다. 그리고 스트림 데이터에 대한 슬라이딩 윈도우 질의를 포함한 다양한 질의를 수용하는 질의 모델을 제안한다. 파일 기반 데이터 베이스는 QNX의 적은 저장장치, 낮은 계산 능력을 감안하여 델타버전과 공유메모리 버퍼링 등의 방법을 도입한다.
동적 시스템 환경에서 지능형 협업 자율 시스템을 위한 기계학습 기반의 다양한 방법들이 연구 및 개발되고 있다. 본 연구에서는 분산 노드 기반 컴퓨팅 방식의 자율형 다중 에이전트 경로 탐색 방법을 제안하고 있으며, 지능형 학습을 통한 시스템 최적화를 위해 강화학습 방법을 적용하여 다양한 실험을 진행하였다. 강화학습 기반의 다중 에이전트 시스템은 에이전트의 연속된 행동에 따른 누적 보상을 평가하고 이를 학습하여 정책을 개선하는 지능형 최적화 기계학습 방법이다. 본 연구에서 제안한 방법은 강화학습 기반 다중 에이전트 최적화 경로 탐색 성능을 높이기 위해 학습 초기 경로 탐색 방법을 개선한 최적화 방법을 제안하고 있다. 또한, 분산된 다중 목표를 구성하여 에이전트간 정보 공유를 이용한 학습 최적화를 시도하였으며, 비동기식 에이전트 경로 탐색 기능을 추가하여 실제 분산 환경 시스템에서 일어날 수 있는 다양한 문제점 및 한계점에 대한 솔루션을 제안하고자 한다.
무선 센서 네트워크는 단거리 무선 통신으로 연결된 지능 센서가 사람과 실세계 객체간의 효과적인 매개자 역할을 하므로 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 가능하게 할 수 있는 핵심적인 기술 중 하나로 각광을 받고 있다. 무선 센서 네트워크는 대량으로 분산된 극도의 내장형 시스템으로 볼 수 있다. 이 시스템은 분산 시스템으로서 병행성과 비동기적 이벤트 처리 능력에 대한 요구사항과 함께 내장형 시스템으로서 자원제한성에 따른 심각한 요구사항을 갖고 있다. 이러한 일견 상충하는 두 가지 요구사항을 갖는 무선 센서 네트워크의 운영 환경과 구조는 시스템 개발자에게 매우 독특한 어려움을 제기하고 있으므로 우리는 유한상태기계에 기반을 둔, 매우 새로운 형태의 센서 네트워크용 운영체제를 제안한다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특성을 감안한 설계 목표를 명시하고, 간결하고 효율적인 상태기반 운영체제인 SenOS 설계와 구현의 핵심 사항을 제시한다. 또한 이러한 SenOS가 심각한 자원제한성을 갖는 센서 노드 상에서 원하는 반응성을 갖으면서도 적은 비용으로 동적 재구성이 가능하다는 것을 설명한다. 이러한 성능은 대표적인 센서 노드용 운영체제인 TinyOS의 성능평가에 사용된 벤치마크 프로그램을 수행하고 그 결과를 TinyOS의 경우와 비교한다.
공간정보 웹 서비스 기술과 응용 분야의 발전에 따라 서로 다른 운영 플랫폼과 브라우저 환경들에서의 호환성과 상호운용성을 위한 기술적 고려가 필요한 상황이다. 또한 웹 시스템 구현에 필요한 공통요소 및 지원요소의 중복성 문제가 발생하는 경우도 있다. 이러한 문제에 대하여 국제표준기구인 OGC에서 개발한 공간정보와 관련된 표준들을 이해하고 적용하는 것이 적절한 해결 방안이 될 수 있다. 따라서 현재 공간정보 웹 서비스 설계와 개발에서 서비스 목적과 환경에 적합하도록 OGC 표준들을 적용하는 것은 핵심 고려사항이다. 특히 목표 시스템이 웹상에서의 실제 공간정보 처리기능을 지원하는 경우에는 WPS를 고려해야 한다. 그러나 최근에 발표된 WPS 2.0 표준에 대한 연구는 아직 초기 응용단계이다. 본 연구에서는 WPS 2.0의 주요 특징이라고 할 수 있는 다양한 프로세스의 동시 처리를 가능하게 하는 비동기식 처리기능을 제공하는 기초 운영 환경 구축에 주안점을 두고 웹 기반 공간정보 분석서비스를 위한 시험 시스템을 구현하였다. Binary thresholding 알고리즘을 적용한 사례를 제시하였으며 향후 다중 사용자의 다중 알고리즘 동시 사용요청에 대한 실험을 계속 연구로 수행할 예정이다. 예시 시스템은 jQuery와 OpenLayers를 이용한 클라이언트 시스템과 Spring 프레임워크를 기반으로 ZOO 프로젝트와 Geoserver등의 오픈소스를 적용한 서버 시스템으로 구성하였다. 이번 연구에서 제시된 모델과 처리 결과는 실제 사용자 환경에서 WPS 적용성과 확장성을 위한 참고모델로 이용될 수 있다.
ZigBee 통신기반의 네트워크 임베디드 시스템을 위한 많은 플랫폼들이 개발되어 왔으며 TinyOS와 같은 소형 운영체제가 탑재되어 다양한 주변장치를 통해 네트워킹, 정보수집, 명령 수행 등 다양한 기능들을 효율적으로 구현할 수 있도록 하고 있다. 새로운 플랫폼에 운영체제를 이식하는 과정에서는 계수기와 같이 중요한 특정 하드웨어 장치가 운영체계에서 요구하는 기능이 부족하다면 소프트웨어 및 다른 하드웨어 장치로 해당 기능을 구현해야 한다. 본 논문은 먼저 계수기에 비교기 인터럽트 기능이 없는 플랫폼에서 운영체계의 요구 기능을 만족하는 다중 시스템 타이머를 구현하는 기법을 제안한다. 또한, 이식과정에서 예측하기 어려운 오류가 주입될 수 있기 때문에 이에 따라 발생하는 수많은 오동작에 대처해야 할 것이다. 불행히도 TinyOS에는 하드웨어의 인터럽트에 의해 구동되는 수많은 비동기 처리가 필요한 반면 새로운 플랫폼에는 탑재된 하드웨어 각각에 대한 모델이 확립되지 않아 시뮬레이터가 미리 제공되지 못한다. 본 논문은 이러한 열악한 상황에서 사용할 수 있는 새로운 디버깅 기법을 제안한다. 이 방법은 레이디오펄스(주)의 MG2400과 MG2455에 TinyOS 2.0을 이식하는 과정에서 발생한 이슈들과 원인을 찾아내는데 사용되어 그 실용성을 입증하였다.
브러시 없는 직류전동기(BLDCM)는 일반 직류전동기에 비해 유지, 보수성, 응답특성, 효율이 좋으며, 구조상의 특성으로 냉각이 용이하다. 이러한 장점으로 여러 분야의 산업용 기계에 사용되고 있으며, 특히 브러시에서 나오는 전기 스파크가 없고 브러시 가루에 의한 문제가 발생하지 않으므로 화재나 폭발의 위험성이 있는 공정과 의료기기 등 정밀함과 청결함이 요구되는 곳에 사용될 수 있다. 그러나 이러한 형태의 전동기는 회전자의 자극을 검출하기 위한 위치센서가 필요하므로 전동기의 제어가 매우 복잡해진다 특히 전동기가 외부와 완전히 차단되어 높은 온도나 낮은 온도 등의 극한 환경에서 사용되는 경우에는 반도체 소자로 구성되는 위치센서로 인해 그 신뢰도가 떨어지게 된다. 본 연구에서는 BLDCM의 회전자를 검출하기 위한 센서를 사용하지 않고 BLDCM의 특성에 의해 발생되는 역기전압을 검출하여 회전자의 위치정보로 사용하여 BLDCM을 운전하는 방법을 연구하였으며, 역기전압 검출회로와 마이크로콘트롤러를 이용한 제어부를 구성하여 실험을 통해 가능성을 입증하였다. 운전방법은 최초구동을 위해서 비동기 구동명령을 인버터에 인가하여 강제로 BLDCM을 구동시켰다. 구동된 후 알고리즘 적용 속도범위(300rpm∼500rpm)에 이르면 전력선으로부터 검출한 역기전압을 이용해 회전자의 위치정보를 생성하고, 이 위치정보에 동기를 맞추어 인버터에 구동명령을 인가하였다. 실험을 통해 최초 비동기 구동명령 모드에서 정상운전 모드로의 전환이 부드럽게 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며, 알고리즘 적용 최고 속도인 500rpm까지 정상적으로 운전되는 것을 확인하였다.
유비쿼터스 환경에서 정확한 데이터를 얻기 위해, 무선 센서 네트워크의 신뢰성은 필수적이다. 이것을 위해, 롤백 기술을 통한 자가 치유는 신뢰성 향상에 도움을 준다. 하지만, 로컬 시스템만을 고려한 기존 롤백 기술은 무선 센서 네트워크에서 자칫 전체 시스템 차원의 결함을 발생시킨다. 따라서, 롤백 기술을 무선 네트워크 차원으로 지원하기 위해 체크포인트 프로토콜이 제시되었다. 하지만, 무선 센서 네트워크가 가지고 있는 특유의 제한 조건 때문에 각각의 프로토콜들은 메모리, 성능, 그리고 전력 소모 효율에 있어서 상충관계가 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 주소 기록 기반 프로토콜(address log based protocol, ALBP)이라 불리는 새로운 프로토콜을 제시한다. 이 기법은 비동기 방식을 지원하는 플랫폼 기반의 프로토콜로, 무선 센서 네트워크에서 중요한 고려사항인 전력 소모량, 메모리 사용량, 그리고 마감시간을 맞추기 위한 빠른 응답시간을 만족시킬 수 있다.
본 논문은 PV어레이를 이용한 양수펌프 시스템의 전체적인 제어를 구상하는 제시하였으며, DC/DC 컨버터를 생략하기 위하여 BLDC 모터의 벡터제어를 이용하고 DC량과 AC량과 관계를 찾아내어 인버터만으로 PV 어레이의 최대출력점을 추적하였다. 기존의 최대출력점 제어기는 3상 인버터의 DC 링크단에 나타나는 전류리플로 인하여 제어기가 불안정하게 된다. 따라서 본 연구에서는 제어기의 불안정성을 보완하기 위해 BLDC 모터의 $i_qs$ 전류를 이용한 MPPT(Maximum Power Point Tacker) 제어 알고리즘을 구성하였다. 이러한 제어기의 우수함을 입증하기 위하여 J. A Domfnguez가 비동기모터에 적용한 제어방식을 BLDC 모터에 적용한 결과와 본 논문에서 제시한 제어방식을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 비교 검토하고 하였다.
The filter bank multicarrier modulation (FBMC) technique is one of multicarrier modulation technique (MCM), which is mainly used to improve channel capacity of cognitive radio (CR) network and frequency spectrum access technique. The existing FBMC System contains serial to parallel converter, normal QAM modulation, Radix2 inverse FFT, parallel to serial converter and poly phase filter. It needs high area, delay and power consumption. To further reduce the area, delay and power of FBMC structure, a new clock gating technique is applied in the QAM modulation, radix2 multipath delay commutator (R2MDC) based inverse FFT and unified addition and subtraction (UAS) based FIR filter with parallel asynchronous self time adder (PASTA). The clock gating technique is mainly used to reduce the unwanted clock switching activity. The clock gating is nothing but clock signal of flip-flops is controlled by gate (i.e.) AND gate. Hence speed is high and power consumption is low. The comparison between existing QAM and proposed QAM with clock gating technique is carried out to analyze the results. Conversely, the proposed inverse R2MDC FFT with clock gating technique is compared with the existing radix2 inverse FFT. Also the comparison between existing poly phase filter and proposed UAS based FIR filter with PASTA adder is carried out to analyze the performance, area and power consumption individually. The proposed FBMC with clock gating technique offers low power and high speed than the existing FBMC structures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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