• 제목/요약/키워드: Embedded device

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USN환경에서 교육용 ZigBee 장비의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of ZigBee Educational System in USN Environment)

  • 박균득;정중수;정광욱
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권5호
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    • pp.335-340
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    • 2013
  • 본 논문에서는 USN 환경에 적합한 ZigBee 교육용 시스템을 설계 및 구현하였다. 또한 ZigBee 교육용 실습 장비를 통하여 사용자가 USN환경에서 소프트웨어 기술 교육을 위하여 동작과정을 실습하고, 그 과정에서의 소프트웨어 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Atmel사의 Atmega128 프로세서, 디버깅 환경은 AVR 컴파일러, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, 응용 프로그램은 Visual C++를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 인터넷을 통한 서버나 직접 접속된 하이퍼 터미널로부터 코디네이터가 센싱정보 읽기 명령을 수신한 후 이를 ZigBee 기술을 이용하여 종단장치로 전달함으로서 시작된다. 이후 종단 장치는 다양한 센싱정보를 코디네이터에게 전달하며, 코디네이터는 인터넷을 통해 서버로 전달하거나 코디네이터에게 직접 접속된 하이퍼 터미널로 전달한다. 교육 과정으로는 이러한 ZigBee 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 이때 코디네이터와 종단장치간 통신은 ZigBee 프로토콜의 물리계층, MAC 계층, 네트워크 계층을 활용하여 설계하였다. 또한 서버와 코디네이터간 통신은 TCP/IP 소켓위에 독자적인 프로토콜을 제시하여 설계하였고, 센싱된 데이터를 전달시 프로토콜 처리과정을 해석하여 검증하였다.

XML 레이블링을 이용한 XML 조각 스트림에 대한 질의 처리 기법 (A Query Processing Technique for XML Fragment Stream using XML Labeling)

  • 이상욱;김진;강현철
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제35권1호
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    • pp.67-83
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    • 2008
  • 유비쿼터스 컴퓨팅의 실현을 위해서는 이동 단말기의 자원 및 컴퓨팅 파워의 효율적 사용이 필수적이다. 특히, 이동 단말기에 내장된 소프트웨어의 수행에 있어 메모리 효율성 에너지 효율성, 그리고 처리 효율성이 요구된다. 본 논문은 자원이 제약되어 있는 이동 단말기에서의 XML 데이타에 대한 질의 처리에 관한 것이다. 메모리 용량이 크지 않은 단말기의 경우 대량의 XML 데이타에 대한 질의 처리를 수행하기 위해서는 XML 스트림 질의 처리 기술이 활용되어야 한다. 최근에 제시된 XFrag는 홀-필러 모델을 이용하여 XML 데이타를 XML 조각으로 분할하여 스트림으로 전송하고 처리할 수 있는 기법이다. 이는 메모리가 부족한 이동 단말기에서 조각 스트림으로부터 XML 데이타를 재구성하지 않고 질의 처리를 가능하게 한다. 그러나 홀-필러 모델을 사용할 경우 홀과 필러에 대한 부가적인 정보를 저장해야 하므로 메모리 효율성이 높지 못하다. 본 논문에서는 XML 데이타의 구조 정보를 표현하는 XML 레이블링 기법을 이용하여 XML 데이타를 조각으로 분할하여 처리하는 새로운 기법 XFLab을 제시한다. 구현 및 성능 실험 결과 XFLab이 XFrag보다 메모리 사용량과 처리 시간 양면 모두에서 우수한 것으로 나타났다.

Integrated RT-PCR Microdevice with an Immunochromatographic Strip for Colorimetric Influenza H1N1 virus detection

  • Heo, Hyun Young;Kim, Yong Tae;Chen, Yuchao;Choi, Jong Young;Seo, Tae Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.273-273
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    • 2013
  • Recently, Point-of-care (POC) testing microdevices enable to do the patient monitoring, drug screening, pathogen detection in the outside of hospital. Immunochromatographic strip (ICS) is one of the diagnostic technologies which are widely applied to POC detection. Relatively low cost, simplicity to use, easy interpretations of the diagnostic results and high stability under any circumstances are representative advantages of POC diagnosis. It would provide colorimetric results more conveniently, if the genetic analysis microsystem incorporates the ICS as a detector part. In this work, we develop a reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) microfluidic device integrated with a ROSGENE strip for colorimetric influenza H1N1 virus detection. The integrated RT-PCR- ROSGENE device is consist of four functional units which are a pneumatic micropump for sample loading, 2 ${\mu}L$ volume RT-PCR chamber for target gene amplification, a resistance temperature detector (RTD) electrode for temperature control, and a ROSGENE strip for target gene detection. The device was fabricated by combining four layers: First wafer is for RTD microfabrication, the second wafer is for PCR chamber at the bottom and micropump channel on the top, the third is the monolithic PDMS, and the fourth is the manifold for micropump operation. The RT-PCR was performed with subtype specific forward and reverse primers which were labeled with Texas-red, serving as a fluorescent hapten. A biotin-dUTP was used to insert biotin moieties in the PCR amplicons, during the RT-PCR. The RT-PCR amplicons were loaded in the sample application area, and they were conjugated with Au NP-labeled hapten-antibody. The test band embedded with streptavidins captures the biotin labeled amplicons and we can see violet colorimetric signals if the target gene was amplified with the control line. The off-chip RT-PCR amplicons of the influenza H1N1 virus were analyzed with a ROSGENE strip in comparison with an agarose gel electrophoresis. The intensities of test line was proportional to the template quantity and the detection sensitivity of the strip was better than that of the agarose gel. The test band of the ROSGENE strip could be observed with only 10 copies of a RNA template by the naked eyes. For the on-chip RT-PCR-ROSGENE experiments, a RT-PCR cocktail was injected into the chamber from the inlet reservoir to the waste outlet by the micro-pump actuation. After filling without bubbles inside the chamber, a RT-PCR thermal cycling was executed for 2 hours with all the microvalves closed to isolate the PCR chamber. After thermal cycling, the RT-PCR product was delivered to the attached ROSGENE strip through the outlet reservoir. After dropping 40 ${\mu}L$ of an eluant buffer at the end of the strip, the violet test line was detected as a H1N1 virus indicator, while the negative experiment only revealed a control line and while the positive experiment a control and a test line was appeared.

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소형 모바일 디스플레이의 영상 컨트라스트 및 야외시인성 개선 기법 (Image Contrast and Sunlight Readability Enhancement for Small-sized Mobile Display)

  • 정진영;모니르 호쎈;최우영;김기두
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.116-124
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    • 2009
  • 근래 휴대 단말기용 모뎀 칩셋이나 멀티미디어 프로세서의 CPU성능은 노트북PC에 버금가는 수준으로 향상되면서 휴대단말기가 전자기기의 컨버전스화를 주도하는 아이콘으로 떠오르고 있다. 더불어 DMB, 디지털 카메라, 화상통화, 인터넷 검색 등이 기본적으로 제공되면서 소형크기의 휴대 단말기용 디스플레이에서도 화질에 대한 관심이 높아지고 있다. 휴대단말기의 경우 야외에서 태양광과 같은 주변광원의 변화로 동일한 영상이 열화 또는 과도하게 밝아져 보이는 야외 시인성 문제를 해결해야 하며, 더구나 최근 터치방식 패널이 휴대단말기 디스플레이 장치에 사용되면서 ITO 필름에 의한 투과율 손실로 디스플레이 화면의 컨트라스트 저하가 더해지고 있다. 본 논문에서는 휴대 단말기용 영상개선 SoC를 위해 영상 개선 알고리즘을 개발하였고 이에 대한 성능 비교를 수행하였다. 컨트라스트 개선을 위해 적응형 기법으로 Clipped Histogram Stretching을, 정적 기법으로 S형 곡선조정과 Gain 조정 기법을 사용하였고 야외 시인성 개선을 위해서는 CIELCh 색공간에서 외부 조도센서의 정보에 따라 명도(Lightness)와 채도(Chroma)가 조절될 수 있도록 하였다. 개발한 알고리즘에 대한 성능평가는 결과영상의 히스토그램, RGB 화소값 분포도, 엔트로피 그리고 동적영역 확장비 등을 통해 분석을 진행하였다.

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멀티미디어 기기를 위한 지능형 입출력 서브시스템 (Intelligent I/O Subsystem for Future A/V Embedded Device)

  • 장형규;원유집;류재민;심준석;세르게이 볼데브
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권1_2호
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    • pp.79-91
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    • 2006
  • 지능형 디스크는 이전에 호스트 프로세서에서 수행되던 입출력 관련 연산 작업을 디스크 상에서 수행함으로써 전체적인 입출력 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만, 현 시점에서 입출력 시스템이 가지는 한계와 하위 호환성 문제로 인하여 지능형 디스크를 직접적으로 현실화시키기는 어려워 보인다. 본 논문에서는 기존의 입출력 시스템과 하위 호환성을 유지할 수 있도록 물리적인 섹터 정보만을 이용하여 멀티미디어 부하를 판별하고 이를 기반으로 디스크의 동작을 멀티미디어 재생에 동적으로 최적화시키는 방법을 제안한다. 다양한 입출력 부하로부터 멀티미디어 부하를 지능적으로 분류하기 위해 기계 학습 분야에서 사용되고 있는 부스팅 알고리즘을 사용하였다 부스팅 알고리즘을 통해 구축된 최종 학습기를 이용하여 최근에 발생한 입출력 부하가 멀티미디어 부하라면, 디스크는 보다 많은 섹터를 미리 읽음으로써 멀티미디어 부하에 대한 디스크 활용율을 극대화한다. 이러한 지능형 입출력 서브 시스템을 차후에 멀티미디어 기기에 탑재되는 디스크 드라이브의 내부에 존재시킴으로써 호스트에 부가되는 부하없이 멀티미디어 데이타 재생에 대해 보다 효율적으로 디스크를 구동시킬 수 있다. 또한, 이러한 결과로 저자원 모바일 기기에서 보다 고화질의 멀티미디어를 재생할 수 있게 된다.

저전력 내장형 시스템을 위한 부하의 전력 소모 에뮬레이션 시스템과 응용 (A Load Emulator for Low-power Embedded Systems and Its Application)

  • 김관호;장래혁
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.37-48
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    • 2005
  • 내장형 시스템의 DC-DC 변환기나 배터리의 효율은 시스템을 구성하는 디바이스들의 종류 및 다양한 동작 패턴에 따른 전류의 시간적인 변화에 영향을 받는다. 이러한 특성은 DC-DC 변환기나 배터리의 효율을 분석하기 위해서는 다양한 부하를 가지는 실제 시스템을 구현, 응용프로그램을 수행하고, 배터리와 DC-DC 변환기를 포함한 전원 공급 회로를 연결하여 실제로 전력 소모를 측정할 것을 요구하지만, 이와 같이 실제 시스템을 구현한다는 것은 엄청난 개발 시간과 비용을 요구한다. 본 논문에서는 부하들의 전력 소모를 측정에 의해 얻어 저장하고 전원 공급 회로로부터 실제 시스템의 부하처럼 전력을 소모하도록 에뮬레이션 해줄 수 있는 시스템을 구현하였다. 구현한 부하 에뮬레이터(load emulator)는 측정한 전력 소모 프로파일의 양을 줄이기 위해 패턴 인식 후 압축하는 알고리즘을 사용하며, 저속 대용량 능동부하(active load)와 고속 소용량 능동부하들로 이루어진 비대칭(heterogeneous) 구조로 구현함으로써 전력 소모의 양이 많고 전력 소모가 신속하게 변하는 디지털 시스템의 부하를 에뮬레이션 할 수 있게 해준다. 구현한 부하 에뮬레이터의 성능을 평가하기 위해 하드디스크의 전력 소모를 측정 및 재생하여 비교하며, 부하 에뮬레이터의 응용으로써 부하의 전력 소모 패턴에 따른 DC-DC 변환기의 효율을 검토해 보았다.

향상된 감내특성을 갖는 PMOS 삽입형 고전압용 ESD 보호회로에 관한 연구 (A Study on PMOS Embedded ESD Protection circuit with Improved Robustness for High Voltage Applications.)

  • 박종준
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.234-239
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    • 2017
  • 본 논문에서는 PMOS 구조를 삽입한 새로운 구조의 SCR(Silicon Controlled Rectifier)기반 ESD(Electrostatic Discharge) 보호소자를 제안한다. 제안된 ESD 보호회로는 내부에 PMOS가 추가적으로 형성된 구조적 특징을 지니며, Latch-up 면역 특성과 향상된 감내특성을 갖는다. TCAD 시뮬레이션을 이용하여 기존의 ESD 보호회로와 특성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 제안된 보호 ESD 보호회로는 기존 SCR 기반 ESD 보호소자 HHVSCR(High Holding Voltage SCR)과 같은 우수한 Latch-up 면역 특성을 지닌다. 또한 HBM(Human Body Model) 최대온도 테스트 결과에 따르면, 제안된 ESD 보호회로는 355K의 최대온도 수치를 가지며, 이는 기존 HHVSCR의 373K와 비교하여 대략 20K가량 낮은 온도특성으로, 더욱 향상된 감내특성을 갖는 것으로 확인되었다. 제안된 ESD 보호소자는 N-STACK 기술을 적용하여 설계하여 전압별 적용이 가능함을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이터로 시뮬레이션을 해본 결과, 제안된 ESD 보호회로는 단일 구조에서 2.5V의 홀딩전압 특성을 지니며, N배수의 증배에 따라 2-STACK 4.2V, 3-STACK 6.3V, 4-STACK 9.1V로 증가된 홀딩전압을 갖는 것을 확인하였다.

수종의 NiTi 전동 파일 단면 형태 비교 및 pecking motion의 사용방법이 피로 파절에 미치는 영향 (COMPARATIVE STUDY ON MORPHOLOGY OF CROSS-SECTION AND CYCLIC FATIGUE TEST WITH DIFFERENT ROTARY NITI FILES AND HANDLING METHODS)

  • 김재관;금기연;김의성
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권2호
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    • pp.96-102
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    • 2006
  • 본 연구는 현재 시판중인 $Profile^{(R)},\;ProTaper^{(R)},\;K3^{(R)},\;Hero\;642^{(R)},\;Hero\;Shaper^{(R)}$를 단면을 비교하고 이들 5가지 NiTi 파일과 사용방법에 따른 피로 파절 소요 시간을 비교하고자 시행되었다. 각 NiTi전동파일의 치근단 1/3을 temporary resin에 매몰시키고 다이아몬드 표면처리된 버로 잘라내어, 초음파를 이용하여 세척 후, 주사전자현미경으로 단면을 관찰하였다. 주기적인 피로 실험을 수행하기 위해, 회전속도, pecking 거리를 자동적으로 조절할 수 있는 장치를 제작하고 파일을 만곡된 상태를 재현하기 위하여 15도 경사진 금속 토막에 위치시키고 분당 300회전의 속도로 회전시켜 파일이 파절될 때까지의 시간을 측정하였다. 사용방법에 따른 실험군은 동적군과 정적군으로 나누고 pecking 거리는 3 mm, 6 mm로 하였다. 실험결과 동적군 보다는 정적군의 피로파절 소요시간이 통계학적으로 유의차 있게 짧았으며 3 mm, 6 mm의 pecking distance에 따른 영향은 나타나지 않았다. 결론적으로 NiTi전동파일은 pecking motion으로 사용하는 것이 피로파절을 줄이는데 도움이 될 것으로 사료된다.

웹기반 언어 학습시스템을 위한 한국어 철자/문법 검사기의 성능 향상 (Improving a Korean Spell/Grammar Checker for the Web-Based Language Learning System)

  • 남현숙;김광영;권혁철
    • 인지과학
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    • 제12권3호
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    • pp.1-18
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    • 2001
  • 이 논문의 목적은 한국어 철자/문법 검사기를 교육적으로 활용한 웹 기반 국어 작문 학습 시스템의 구현이다. 웹 기반 학습시스템 \\`우리말 배움터\\`의 학습효과를 최대화하려면 한국어 철자/문법 검사기의 성능을 꾸준히 향상해야 한다 오늘날 자연어처리 시스템의 성능은 의미처리를 얼마나 정확하게 수행하는가에 달려있다 한국어 철자/문법 검사기에서 의미처리와 관련이 있는 부분은 철자 검사기에서 접사나 꼬리말과 파생하는 단어와 복합명사를 교정하는 처리기와 의미·문체 오류를 교정하는 문법 검사기이다. 본 시스템에서는 의미처리를 위하여 의존문법에 기반하여 부분문장분석과 연어관계정보를 이용한다. 여기에 더 세부적인 규칙을 추가하기 위해 단어를 개념적으로 분류하고 문장의 핵심요소인 동사를 하위범주화한 결과를 적용한다. 의미처리 기능을 강화한 철자/문법 검사기를 온라인으로 운영함으로써 웹에 기반한 한국어 학습시tm템과 통합된 환경에서 능동적이고 지능적인 학습 모형을 구현한다. 이 논문에서 다루는 의미처리의 대상은 주로 구문 단위이기 때문에 여러 개의 절이 모여 하나의 문장이 된 복문이나 중문은 다루지 못하고 있다. 또한 일률적인 체계 속에서 단어를 의미적으로 분류하는 데에도 많은 한계가 있다. 한편 이러한 자연어처리시스템을 웹 기반 학습시스템에 연결하여 효율적인 학습효과를 거두려면 학습내용 구성이나 인터페이스 설계 면에서도 고려해야 할 중요한 문제가 많다. 결론에서는 아직 완전하게 해결하지 못한 문제에 대해 고찰한다.

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가시광선을 이용한 터치스크린 구현에 대한 연구 (A Study on Touch-screen Development Using Visible-ray)

  • 박준우;정용진
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권3호
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    • pp.50-61
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    • 2011
  • 중대형 터치스크린의 일반적인 방법으로 적외선을 이용하고 있지만 이 방법은 터치인식장치의 설치가 어렵고, 응용의 범위가 제한적이며, 멀티포인트 방식에서 좌표오류가 발생하는 문제점을 가진다. 가시광선을 이용하는 일반 카메라를 이용한 터치 스크린의 경우 접촉이 일어난 위치 이외에서 접촉 물체의 색상정보를 이용할 수 있기 때문에 적외선을 사용하는 터치스크린보다 활용성이 뛰어나다. 또한 적외선 터치스크린에 비하여 설치가 간편한 장점을 가진다. 그러나 주변의 색상 및 조도에 따라서 인식 성능이 달라지고, 스크린의 반사광도 인식되는 문제점을 안고 있어 지금까지 큰 호응을 얻지 못하고 있다. 본 논문에서는 일반 카메라를 사용하는 터치스크린의 구조, 접촉 물체의 인식 및 싱글 포인트 및 멀티 포인트의 좌표 연산과정에 대하여 연구한다. 이 방법은 싱글 포인트의 터치스크린에서 적외선 카메라방식과 동일한 인식성능을 보였다. 멀티 포인트 터치스크린은 접촉 물체의 거리정보를 이용하여 기존의 터치스크린이 가지고 있는 고스트 포인트(Ghost point)를 해결하였으나, 싱글 포인트 터치스크린에 비하여 인식성능이 감소하였다. 실험 결과에 따르면 싱글 포인트 터치스크린의 수행속도를 개선할 경우 적외선 카메라방식을 대체 가능함을 알 수 있다.