• 제목/요약/키워드: Low latency

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엣지 시스템을 위한 LSTM 기반 화재 및 악취 예측 모델 (LSTM-based Fire and Odor Prediction Model for Edge System)

  • 윤주상;이태진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제11권2호
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    • pp.67-72
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    • 2022
  • 최근 인공지능을 활용한 다양한 지능형 응용서비스 개발이 활발히 진행 중이다. 특히, 제조 산업 현장에서는 인공지능 기반 실시간 예측서비스 연구가 활발히 진행 중이며 이중 화재 및 악취를 감지·예측할 수 있는 인공지능 서비스에 대한 요구가 매우 높다. 하지만 기존 감지·예측시스템은 화재 및 악취 발생 예측이 아닌 발생 후 감지 서비스가 대부분이다. 이는 인공지능 기반 예측서비스 기술이 적용되어 있지 않기 때문이다. 또한, 화재 예측 및 악취 감지·예측서비스는 초저지연 특징을 가진 서비스이다. 따라서 초저지연 예측서비스를 제공하기 위해 엣지 컴퓨팅 기술이 인공지능 모델과 결합되어 클라우드에 비해 빠른 추론 결과를 현장에 빠르게 적용할 수 있도록 개발 중이다. 따라서 본 논문에서는 제조 산업 현장에서 가장 많이 요구되는 화재 예측 및 악취 감지·예측에 사용할 수 있는 LSTM 알고리즘 기반 학습모델을 제안한다. 또한, 제안하는 학습모델은 엣지 다바이스에 구현이 가능하도록 설계하였으며 사물인터넷 단말로부터 실시간 센서데이터를 수신하고 이 데이터를 추론 모델에 적용하여 화재 및 악취 상태를 실시간으로 예측할 수 있도록 제안한다. 제안된 모델은 3가지 성능 지표를 통해 학습모델의 예측 정확도를 평가하였으며 평가 결과는 평균 90% 이상 성능을 보였다.

5G에서 V2X를 위한 End to End 모델 및 지연 성능 평가 (End to End Model and Delay Performance for V2X in 5G)

  • 배경율;이홍우
    • 지능정보연구
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    • 제22권1호
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    • pp.107-118
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    • 2016
  • 2020년경 우리에게 모습을 보이게 될 5G 이동통신은 IoT, V2X 등을 비롯하여 다양한 서비스를 고객들에게 제공할 것으로 예상되며, 이러한 서비스를 제공하기 위한 요구사항은 꾸준히 수준을 높여오던 고속 데이터 속도 외에도, 신뢰도, 그리고 실시간 서비스를 위한 지연 감소 등이 가장 중요한 고려사항이 될 것으로 전망된다. 이러한 이유는 5G의 주요 응용분야로 고려되는 분야인 M2M, IoT, Factory 4.0 등의 서비스를 위해서는 기존의 속도뿐 아니라, 특히 지연 및 신뢰성이 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히, 교통관제 등 자동차를 기반으로 하는 다양한 V2X(Vehicle to X)를 활용한 지능형 교통관제 시스템 및 서비스에서는 요구사항이 가장 높은 수준으로 고려될 수 있다. 5G 이동통신을 위하여 세계 각국의 표준화 기구들은 서비스를 규정하고 이를 요구사항에 따라 그룹화하여, 서비스의 시나리오 와 기술적 요구사항을 도출하였고, 최근에는 이러한 시나리오를 위한 요구사항의 수준이 어느 정도 합의에 다다르고 있다. 도출된 서비스 시나리오는 5개이며 이는 다음과 같다. 첫 번째 시나리오는 빠른 데이터 전송이 필요한 서비스로 가상 사무공간의 3차원 정보의 전송을 위해 높은 품질의 데이터를 요구한다. 두 번째 시나리오는 운동장, 콘서트장, 백화점과 같이 군중이 몰린 곳에서도 합리적인 이동통신 광대역 서비스 제공하는 경우이며, 세 번째는 이동 중에 일정 수준의 서비스를 제공하는 경우이고, 네 번째 경우는 지연 및 신뢰도에 대한 매우 강한 요구사항을 갖는 경우이며, M2M 통신과 같이 실시간성 보안 및 산업을 위한 응용 등의 예가 해당된다. 마지막으로 다섯 번째는 유비퀴터스 통신의 예이며, 다양한 요구사항을 가진 많은 수의 디바이스에 대한 효과적인 조정하는 경우를 예로 들 수 있다. 5G 통신은 또한 차세대 망의 구조를 고려하여 SDN(Software Defined Network)기반의 구조를 채택하고 있는데, 이러한 망의 구조는 지연과 신뢰도와 밀접한 관계를 갖고, 최악조건의 경우를 위한 SDN을 고려한 망 구조측면의 검토가 필요하다. 다양한 요구사항 중 5G에서 가장 주요시 고려 되어야 할 지연 및 신뢰도에 가장 적합한 시나리오는 지능형 교통 시스템 및 서비스 환경에서의 응급상황이다. 자동차는 매우 빠른 속도로 5G의 작은 셀들을 지나가고, 응급상황에 전달해야 하는 메시지는 매우 짧은 시간에 전달 및 처리되어야 하는 시나리오로 지연에 민감한 최악조건의 대표적인 예라고 생각할 수 있다. 본 논문에서는 V2X의 응급상황에서 SDN 망 구조 및 정보흐름의 규모에 대한 시뮬레이션을 통하여 시스템 수준의 분석을 진행하였다.

프로바이더 백본 브리지 망을 위한 백업링크 스패닝트리 기반 링크장애 복구기능과 구현 (A Link Protection Scheme with a Backup Link Spanning Tree for Provider Backbone Bridged Networks and Implementation)

  • 남위정;이헌주;윤종호;홍원택;문정훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권1호
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    • pp.58-68
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    • 2010
  • 본 논문에서는 브리지 기반의 백본망을 위한 프로바이더 백본 브리지(Provider Backbone Bridge) 망에서 각 브리지간 링크장애가 발생한 경우 이를 효율적으로 보호할 수 있는 방법인 백업링크에 대한 스패닝트리 기반의 링크장애복구기능을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안된 방식은 PBB with Traffic Engineering (PBB-TE)기반의 브리지망에서 대역예약된 마스터링크의 장애시 해당 링크의 트래픽을 루트브리지가 사전에 설정한 스패닝트리 기반의 백업링크로 우회시킴으로써 해당 트래픽의 QoS를 만족시킨다. 또한 백업링크 상으로 전달되는 프레임들은 스패닝트리 상에서 플러딩되도록 함으로써 주소학습과정에 따른 지연을 최소화시키고 루프백현상도 제거할 수 있는 장점이 있다. 제안된 방식의 동작 검증을 위하여 CCM메시지에 의한 링크보호절체기능과 MAC-in-MAC 수납방법이 모두 지원되는 PBB-TE 시스템을 리눅스 브리지 기반에서 구현하였고 관련 프로토콜 분석도구도 함께 구현하였다. 제안된 방식은 기존의 링크보호방법의 백업링크 예약에 의한 큰 대역손실이나 링크장애시 백업링크를 설정하는데 소요되는 신호절차지연시간이 큰 단점을 해결할 수 있어 QoS를 지원해야 하는 대규모 사업자용 백본 브리지 시스템 구현시 활용될 수 있다.

저수준 시각적 특질이 위협 탐지에 미치는 효과: 뱀 탐지 이론의 검증 (Effects of Low-Level Visual Attributes on Threat Detection: Testing the Snake Detection Theory)

  • 김태훈;권다솜;이도준
    • 감성과학
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    • 제23권3호
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    • pp.47-62
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    • 2020
  • 뱀 탐지 이론은 영장류가 천적인 뱀과 경쟁하면서 뱀을 효과적으로 탐지할 수 있는 시각 체계를 갖추게 되었다고 설명한다. 구체적인 가설 중 하나는 먼지세포 중심의 피질하 시각 경로가 사람으로 하여금 심적 자원을 사용하지 않고서도 자동적으로 뱀의 위협을 탐지할 수 있게 한다는 것이다. 이에 본 연구는 뱀 영상에 대한 인간 참가자의 반응을 공포 표정의 얼굴 및 꽃에 대한 반응과 비교함으로써 뱀 탐지 이론의 가정들을 검토하였다. 참가자들은 원본 영상을 관찰하거나, 원본 영상에서 색상, 밝기와 대비, 공간주파수 에너지 차이를 제거한 변환 영상을 관찰하였다. 실험 1의 참가자들은 각 영상에 대한 정서가와 각성 유발 정도를 평정하였고, 실험 2의 참가자들은 연속점멸억제 절차에서 표적 자극을 탐지하였다. 그 결과, 뱀에 대한 반응은 시각 요인의 영향을 가장 크게 받았다. 영상들의 시각적 차이를 제거했을 때, 뱀 영상은 덜 부정적이고 각성을 덜 유발하며 연속점멸억제에서 느리게 탈출하였다. 그에 비해, 다른 범주에 대한 반응은 영상 변환의 영향을 덜 받았다. 특히, 공포 표정의 얼굴은 일관적으로 영상 조건에 상관없이 위협적인 대상으로 평정되었으며 빠르게 탐지되었다. 또한, 실험 1에서 측정한 각성 평정의 변화량과 실험 2에서 측정한 연속점멸억제 탈출 시간의 변화량이 부적 상관을 보였다. 영상 변환 후 각성 평정 점수가 많이 감소한 뱀 영상일수록 탐지반응시간이 증가하였다. 이러한 결과는 뱀이 인간 관찰자의 위협 탐지 반응에 미치는 영향이 공포 표정의 얼굴에 비해 제한적이며, 연속점멸억제 탈출 반응과 의식적 평정 반응이 처리 기제를 공유할 가능성을 시사한다. 결론적으로 본 연구는 인간의 뱀 탐지가 무의식적 피질하 시각 경로의 산물이라는 가정에 의문을 제기한다.

멀티홉 무선 센서 네트워크에서 버스트 데이타의 효율적인 전송을 위한 프로토콜에 관한 연구 (A MAC Protocol for Efficient Burst Data Transmission in Multihop Wireless Sensor Networks)

  • 노태호;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권3호
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    • pp.192-206
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    • 2008
  • 작은 센서 노드로 구성되는 무선 센서 네트워크는 멀티홉으로 무선 통신을 하는 주요한 특징을 가지고 있다. 지금까지의 응용은 주기적인 형태의 비교적 단순한 센싱 데이타를 취급하는 것이 대부분 이었다. 하지만 최근 새로운 형태의 일시적이고 연속적인 버스트 데이타를 멀티홉으로 전송하는 좀 더 복잡한 응용들이 대두되고 있다. 따라서 이러한 응용을 효율적으로 지원하기 위한 전송 프로토콜에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 멀티홉 환경에서 버스트 데이타의 효율적인 전송을 위한 PIGAB(Packet Interval Gap based on Adaptive Backoff) 프로토콜을 제안하였다. 경쟁 기반 프로토콜인 PIGAB은 근원지 노드에서 동작하는 PIG(Packet Interval Gap) 제어 알고리즘과 릴레이 노드에서 동작하는 MF(MAC-level Forwarding) 알고리즘으로 구성되며, 새롭게 제안된 AB(Adaptive Backoff), CAB(Collision Avoidance Backoff), 그리고 UB(Uniform Backoff)를 기반으로 동작한다. 제안된 PIGAB 프로토콜은 이러한 알고리즘과 기법을 통해 감춰진 노드의 전송 시기를 인지하여 패킷마다의 전송 시기를 조절함으로써 멀티홉 환경에서 겪는 기본적인 문제를 해결할 수 있다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 PIGAB 프로토콜이 기존 방식에 비해 멀티홉 환경에서 버스트 데이타를 안정적이고 신속하게 전송하는 것을 확인할 수 있었다.

자동차 조립공정에서 공기압력식 진동공구의 국소진동평가 (Assessment of Vibration Produced by Pneumatic Hand Tools Used in Automobile Assembly)

  • 김선술;백남원
    • 한국산업보건학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-16
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    • 1996
  • This study was conducted at an automobile assembly line located in Kyonggi-do, Korea from January 16 to February 28, 1995. The purposes of this study were to assess worker exposures to hand-arm vibration and the performance of gloves for reduction of vibration. The exposure to vibration was measured using to the ISO 5349(1986) method. Vibration acceleration and frequency spectra for each tool were determined on-line replicating actual working conditions and analyzed together with exposure time for evaluating individual worker exposure. Eight pneumatic hand tools, 60 workers exposured to hand-arm vibration, and three pairs of gloves were involved in this study. Results are summarized as follows. 1. Dominant frequencies of vibration for all tools(n=8) measured in this study ranged from 250 Hz to 800 Hz. 2. There was no significant correleration between dominant frequencies and free running speed (p>0.05). 3. Total predicted exposure times of using impact, hammer type did not exceed 40 minutes, but metal finish task, using grinder and sander exceeded 40 minutes. Total exposure time affected significantly the frequency-weighted, 4 hr equivalent acceleration. 4. Predicted prevalence and observed exposure period data were compared in workers(n=60), according to ISO 5349. In this results, 23(50.0 %) and 24(48.07 %) persons exceeded the mean latency periods for vibration-induced white finger(VWF) at 10 % (n=46) and 50 % (n=52) standards, respectively. On the basis of ISO equation, mean latent periods for VWF were 3.23, 4.72 years at 10 %, 50 % standards, respectively. 5. Reduction of vibration by gloves was evaluated. Since impact pneumatic tools produced low frequency vibrations, conventional gloves did not provide any protection. Gloves A and C amplify somewhat the signal at frequency below 400 Hz; the attenuation increases progressively by frequency to reach 18 dB ($7.94{\times}10^{-6}m/s^2$) at 1,000 Hz, slightly worsening Glove B did not provide any protection and made the situation slightly worse. However, since they make the hands warm, the occurrence of vibration-induced white fingers may be reduced.

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호스트 부하 경감 달성을 위한 zynq SoC를 적용한 FC-NIC 설계에 관한 연구 (A Study of FC-NIC Design Using zynq SoC for Host Load Reduction)

  • 황병창;서정훈;김영수;하성우;김재영;장순건
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.423-432
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    • 2015
  • 본 논문은 IMA (integrated modular avionics) 기반의 공통기능 모듈의 5대 구성 요소 중의 하나인 네트워크 유닛을 구성하는 데 필요한 FC-NIC (fibre channel network interface card)의 설계 제작 및 성능 평가 결과를 나타내고자 한다. 특히 호스트 부하 경감을 위해 zynq SoC (system on chip)를 사용하여 FC-NIC을 구현하였다. 호스트는 송신하고자 하는 메시지 또는 데이터에 대하여 FC 수신자 주소, 호스트 메모리 위치와 크기만을 FC-NIC으로 전달하면 FC-NIC은 DMA (direct memory access)를 통하여 호스트 메모리를 읽는다. FC 상위 프로토콜과 시퀀스 및 인코딩 디코딩은 FC-NIC의 zynq SoC내의 로컬 프로세서와 프로그램어블 로직이 감당하게 되므로 호스트는 외부 통신에 대한 부하를 해소할 수 있다. 설계 및 제작된 FC-NIC은 2.125 Gbps 전송 속도에서 평균 5.47 us의 낮은 end-to-end 레이턴시 특성을 보였으며, IMA기반의 항공 전자 장비의 네트워크로 사용하는 데 적합함을 알 수 있다.

연판정 Reed-Solomon 리스트 디코딩을 위한 저복잡도 Interpolation 구조 (Area-efficient Interpolation Architecture for Soft-Decision List Decoding of Reed-Solomon Codes)

  • 이성만;박태근
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권3호
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    • pp.59-67
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    • 2013
  • Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 제안된 RS 코드의 리스트 디코딩 알고리즘은 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도가 매우 큰 Interpolation 단계를 포함하며 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 연판정 RS 리스트 디코딩 알고리즘을 위한 효율적인 저복잡도 Interpolation 구조를 제안한다. 제안된 구조는 후보다항식의 Y 차수에 대해서는 병렬로 처리하며 X 차수에 대해서는 직렬로 처리한다. 후보다항식의 처리순서는 계수의 메모리사용의 효율성을 높이기 위하여 적응적으로 결정한다. 따라서 내부 저장공간이 최소화되며 메모리 구조와 접근이 단순해진다. 또한 제안된 구조는 각 모듈의 레이턴시가 유사하고 모듈간 스케쥴링을 최대한 중첩함으로써 높은 하드웨어 효율을 보여준다. 예제로써 (255, 239) RS 리스트 디코더를 설계하였으며 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하여 검증되었고 결과 최대 동작 주파수는 200MHz이고 게이트 수는 25.1K이다.

IP 망에서의 액티브 노드 발견 및 액티브 패킷의 신뢰성 전송 기법 (Discovery of Active Nodes and Reliable Transmission of Active Packets in IP Networks)

  • 김방은;채기준;김동영;나중찬
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권3호
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    • pp.361-370
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    • 2004
  • IP 망에 액티브 네트워크 기술을 도입하기 위해서는 네트워크 내에서 물리적으로 직접 연결되지 않은 액티브 노드들이 서로에 대한 토폴로지 정보를 구성하고 관리하는 방법이 필요하다. 또한 하나의 프로그램을 수행하기 위해 필요한 액티브 패킷들은 손실 없이 전송되어야만 정상적인 작업을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라 액티브 패킷은 중간 노드에서의 실행으로 기존의 네트워크에 비해 큰 융통성을 가지므로 효율성과 안전성이 보장되어야 한다. 본 논문에서는 네트워크 내의 액티브 노드들이 상호 간에 가입과 탈퇴 여부를 발견하기 위해서 OSPF(Open Shortest Path First) 프로토콜의 Opaque LSA(Link State Advertisement)를 이용하도록 하였다. 또한 수신지에서 손실을 감지하여 송신지에 재전송을 요구하는 신뢰성 전송 방식과 액티브 패킷의 사본을 이용한 복사 후 전송, 송ㆍ수신지에서의 보안 기법 적용이 이루어지도록 하는 액티브 패킷 전송 엔진을 제안하였다 시뮬레이션을 통하여 기존의 기법과 비교ㆍ분석한 결과, 적용한 액티브 노드 발견 기법과 액티브 패킷 전송 엔진이 효율적임을 확인할 수 있었다.

트랜스코딩 프록시에서 세그먼트 기반 캐쉬 교체 정책 (Segment-based Cache Replacement Policy in Transcoding Proxy)

  • 박유현;김학영;김경석
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권1호
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    • pp.53-60
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    • 2008
  • 최근 스트리밍 미디어는 인터넷 상의 많은 트래픽을 유발하고 있다. 기존의 웹을 위한 객체와 마찬가지로 스트리밍 객체 또한 프록시 시스템을 사용하게 되면 여러 이점이 있긴 하지만, 스트리밍 미디어를 캐슁 하는 방법은 기존의 웹을 위한 객체보다 매우 크고 높은 대역폭을 요구하기 때문에 고려해야 할 점이 많다. 또한 많은 종류의 단말들의 다양한 대역폭을 적절히 서비스 하기 위해서 프록시 기능과 트랜스코딩 기능을 함께 할 수 있는 트랜스코딩 프록시가 유용하다. 기존의 프록시는 객체가 프록시 서버에 저장되어 있거나, 그렇지 않은 경우로만 고려되었으나, 트랜스코딩 프록시에서는 같은 객체의 다양한 버전에 대해서 종합적인 효과를 고려하여 최적의 버전 집합을 저장 해야 한다. 또한 최근의 멀티미디어 캐슁 시스템들은 접근 빈도가 높은 앞부분을 캐슁하여 지연 시간을 줄이고 높은 효율을 얻을 수 있도록 하는 방법을 사용한다. 한편 많은 연구에서 멀티미디어 데이터의 효율적인 저장 관리를 위해서 객체를 세그먼트로 나누어 관리하는 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 부분 캐슁을 사용하는 트랜스코딩 프록시에서 사용자 요청에 따른 후속 작업을 결정하기 위해 4개의 기본 이벤트를 이용하여 9개의 이벤트로 정의한다. 또한 트랜스코딩 프록시 시스템을 위하여 세그먼트 기반의 관리정책을 제안한다. 실험결과는 제안하는 방법이 사용자 지연시간, BHR와 트랜스코딩 데이터의 양이 적음을 보여준다.