• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권6호
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• pp.47-52
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• 2006

본 논문에서는 130nm 이하의 초미세 공정을 위한 저전력 32비트$\times$32비트 곱셈기를 제안한다. 공정이 미세화 되어감에 따라 누설 전류에 의한 정적 전력이 급격하게 증가하여 동적 전력에 비해 무시하지 못할 수준에까지 이르게 된다. 최근 들어 동적 전력과 정적 전력을 동시에 줄일 수 있는 방법으로 MTCMOS에 기반하는 전원 차단 방법이 널리 쓰이고 있지만, 대규모 블록의 전원이 복귀될 때 심각한 전원 잡음이 발생하는 단점이 있다. 따라서 제안하는 곱셈기는 파이프라인 스테이지를 따라 순차적으로 전원을 차단하고 복귀함으로 전원 잡음을 완화시킨다. $0.35{\mu}m$ 공정에서 칩 제작 후 측정하고 130nm 및 90m 공정에서 게이트-트랜지션 수준 모의실험을 실시한 결과 유휴 상태에서의 전력 소모는 $0.35{\mu}m$, 130nm 및 90nm 공정에서 각각 $66{\mu}W,\;13{\mu}W,\;6{\mu}W$이었으며 동작 시 전력 소모의 $0.04\sim0.08%$에 불과하였다. 기존의 클록 게이팅 기법은 공정이 미세화되어감에 따라 전력 감소 효율이 떨어지지만 제안하는 곱셈기에서는 이러한 문제점이 발생하지 않았다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.375-382
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• 2022

This paper proposes a multi-core cooperative computing structure considering the heterogeneous features of automotive embedded on-chip software. The automotive embedded software has the heterogeneous execution flow properties for various hardware drives. Software developed with a homogeneous execution flow without considering these properties will incur inefficient overhead due to core latency and load. The proposed method was evaluated on an target board on which a automotive MCU (micro-controller unit) with built-in multi-cores was mounted. We demonstrate an overhead reduction when software including common embedded system tasks, such as ADC sampling, DSP operations, and communication interfaces, are implemented in a heterogeneous execution flow. When we used the proposed method, embedded software was able to take advantage of idle states that occur between heterogeneous tasks to make efficient use of the resources on the board. As a result of the experiments, the power consumption of the board decreased by 42.11% compared to the baseline. Furthermore, the time required to process the same amount of sampling data was reduced by 27.09%. Experimental results validate the efficiency of the proposed multi-core cooperative heterogeneous embedded software execution technique.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.67-77
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• 2017

Demands for housing has diversified recently due to low birth rate and the growth of aging population. Also, a share of idle houses and obsolete houses over 20 years old is gradually rising. Therefore, there is a need for a sustainable, environment-friendly improvement policy that is in line with a new housing paradigm and avoids full-scale new construction, such as a customized housing renovation plan considering local economic circumstances. Therefore, afforestation system applicable to buildings are assessed positively, but lack objective performance evaluation. Through one-year, long-term monitoring of replicated obsolete buildings that have poor insulation performance, this study calculated monthly average power consumption and analyzed power charges by applying pricing plans before and after the revision of progressive tax in order to examine economic effects expected by applying the afforestation system. In the obsolete buildings, the study showed that monthly average power consumption was reduced by 16.6kWh with 5.2% average reduction rate. Highest reduction was made in July at 11.3%. Aggregate monthly power consumption charges were relatively high in winter before and after the revision of progressive tax. Power charges reduction effect was highest in March when monthly power consumption was reduced to 300kWh level by applying the afforestation system.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1135-1140
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• 2016

웨어러블 WBAN을 설계하는데 있어서 중요한 문제는 한정된 전지의 동력을 가지는 노드들의 저-전력 제약사항을 갖는 네트워크에서 QoS 요구사항의 균형을 보장하는 것이다. 인체에 이식된 저-전력 장치들은 그들의 한정된 전지수명으로 인해 최소한의 요구사항으로 제한되고 쉽게 착용할 수 있도록 적고 슬림해야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6과 호환이 가능하고 휴지사이클 동안 에너지를 최대한 충전하며 WBAN의 QoS를 보장하고 네트워크 노드와 허브 들 간에 성공적인 패킷들의 수신을 제공하는 채널할당최적기법을 제안하고자 한다. 시뮬레이션을 통해서 제안된 방법은 패킷 전달과정에서 QoS를 극대화 하며 전송률과 에너지 효율 측면에서 향상됨을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1704-1712
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• 2014

실시간 태스크의 스케줄링 가능성 검사를 위해 미리 설정된 태스크의 최악 실행 시간보다 태스크의 실제 실행 시간이 짧은 경우, 최악 실행 시간에서 남은 실행 유휴 시간이 발생한다. 발생된 실행 유휴 시간은 실시간 전력 관리 스케줄링 기법을 통해 배터리 기반 센서 노드의 전력 소비 감소에 활용될 수 있다. 이에 본 논문에서는 발생된 남은 최악 실행 유휴 시간을 분배하여 실시간 전력 관리 스케줄링 기법에서 활용할 수 있도록 세 가지 분배 정책을 제안하였다. 제안한 분배 정책은 보수적, 중도적, 그리고 공격적 실행 유휴 시간 분배 정책으로 각각 구분하였다. 그리고 분배 정책 유형에 따른 실시간 전력 관리 스케줄링 기법의 성능 평가는 전력 소비 측면에서 비교 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.29-36
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• 2007

무선 IP 네트워크에서 단말의 이동성 지원 방법의 문제점을 해결하기 위한 기존의 IP 페이징 기법은 페이징 영역내의 라우터를 이동하는 idle 상태의 이동단말이 등록을 수행하지 않아 등록 메시지와 오버헤드를 감소시키는 효과가 있다. 하지만, 최근 IP 기반 무선 센서 네트워크에 대한 연구와 구현이 활발한 시점에서 IP 페이징 기법을 이러한 환경에 바로 적용할 경우 지속적인 페이징 신호 수신 시도로 인하여 이동단말이 전력을 과도하게 소비한다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하고자 센서 네트워크와 이동단말의 특징을 이용한 가변적 페이징 주기에 근거한 동기화된 간헐적 페이징 수신 기법을 제안한다. 수학적 분석의 결과는 제안하는 방법에서 이동성과 페이징 영역 내의 라우터의 개수가 감소할수록 단말의 전력 소모가 현저히 감소함을 보여준다. 또한 제안하는 방법에 사용된 파라미터를 조정함으로써 기존의 연속적 페이징 수신 기법으로의 전환은 물론 이동단말의 전력 소비 정보 및 간헐적 페이징 수신 기법으로 인한 지연 등을 조정할 수 있어 IP 기반의 무선 센서 네트워크에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권5호
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• pp.231-238
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• 2017

LoRa 네트워크의 클래스 B 단말장치는 게이트웨이로부터 주기적으로 비콘을 받아 동기화를 하며, 동기화가 된 단말장치는 서버로부터 데이터를 수신하기 위해 주기적으로 Ping 슬롯을 활성화 한다. 본 논문에서는 비콘이 분실되었을 경우 바로 수행되던 Beacon-less 동작 조건을 완화하여 불필요한 에너지 소비를 줄였다. 또한, 서버에서 전송할 데이터의 유무에 따라 동기화된 단말장치의 Ping 슬롯 비활성화를 조절하여 빈 슬롯이 발생되는 에너지 소비를 줄였다. 패킷 분실률이 20%인 실험 환경에서 Beacon-less 동작 조건 완화는 기존 방법에 비해 96.7% 에너지 절감을 보였으며, 서버의 전송데이터 유무에 따른 Ping 슬롯 비활성화는 약 60% 이상의 에너지 소모를 줄였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권1호
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• pp.137-142
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• 2021

The Internet of Things (IoT) paradigm is at the forefront of present and future research activities. The huge amount of sensing data from IoT devices needing to be processed is increasing dramatically in volume, variety, and velocity. In response, cloud computing was involved in handling the challenges of collecting, storing, and processing jobs. The fog computing technology is a model that is used to support cloud computing by implementing pre-processing jobs close to the end-user for realizing low latency, less power consumption in the cloud side, and high scalability. However, it may be that some resources in fog computing networks are not suitable for some kind of jobs, or the number of requests increases outside capacity. So, it is more efficient to decrease sending jobs to the cloud. Hence some other fog resources are idle, and it is better to be federated rather than forwarding them to the cloud server. Obviously, this issue affects the performance of the fog environment when dealing with big data applications or applications that are sensitive to time processing. This research aims to build a fog topology job scheduling (FTJS) to schedule the incoming jobs which are generated from the IoT devices and discover all available fog nodes with their capabilities. Also, the fog topology job placement algorithm is introduced to deploy jobs into appropriate resources in the network effectively. Finally, by comparing our result with the state-of-art first come first serve (FCFS) scheduling technique, the overall execution time is reduced significantly by approximately 20%, the energy consumption in the cloud side is reduced by 18%.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제2권1호
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• pp.39-43
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• 2006

In this paper, we proposed TASL-MAC, a medium-access control (MAC) protocol for wireless sensor networks. In wireless sensor networks, sensor nodes are usually deployed in a special environment, are assigned with long-term work, and are supported by a limited battery. As such, reducing the energy consumption becomes the primary concern with regard to wireless sensor networks. At the same time, reducing the latency in multi-hop data transmission is also very important. In the existing research, sensor nodes are expected to be switched to the sleep mode in order to reduce energy consumption. However, the existing proposals tended to assign the sensors with a fixed Sleep/Listening schedule, which causes unnecessary idle listening problems and conspicuous transmission latency due to the diversity of the traffic-load in the network. TASL-MAC is designed to dynamically adjust the duty listening time based on traffic load. This protocol enables the node with a proper data transfer rate to satisfy the application's requirements. Meanwhile, it can lead to much greater power efficiency by prolonging the nodes' sleeping time when the traffic. We evaluate our implementation of TASL-MAC in NS-2. The evaluation result indicates that our proposal could explicitly reduce packet delivery latency, and that it could also significantly prolong the lifetime of the entire network when traffic is low.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.536-537
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• 2008

최근 홈 네트워킹 기술과 연동된 가전제어 및 서비스에 대한니즈가 증대�� 있어 다양한 디지털 가전기기가 개발되고 있다. 특히 국내외적으로 많은 홈 네트워크 관련 제품들이 생산되고 있으며 이는 궁극적으로 이기종 네트워크 환경에서 유무선 통신의 구된 없이 다양한 기기를 네트워크에 접속할 수 있는 서비스를 제공한다. 기존 중 저속 전력선 모뎀의 경우 홈 네트워크에서 전력선으로 들어오는 신호를 수신하기 위해 전력소모가 가장 많은 Main Processor에서는 항상 Wake-On 상태를 유지하고 있다. 하지만 중 저속 전력선 모뎀의 송수신을 관장하는 Main Processor를 보게 되면 크게 통신 프로토콜을 관장하는 Main CPU와 실제 전력선 신호 송수신을 관장하는 PLC Core로 나뉠 수 있다. 홈네트워크상에 전력선으로 들어오는 신호를 수신하기 위해서는 PLC Core는 항상 Wake-On 상태를 유지해야 하지만 Main CPU의 경우는 전력소모를 최소화하기 위해 Idle 상태를 유지하더라도 Host Controller와의 Stand-by & Wake On 신호와 인터럽트 발생기능을 이용하게 되면 전력선 통신에 문제가 없이 대기모드를 지원하는 저전력 전력선 통신 모뎀 개발이 가능하다. 이에 본 연구에서는 저전력 대기모드를 지원하는 전력선 통신 모뎀 개발에 관한 연구를 하고자 한다.