In robot teleoperation, much research has been carried out to control the slave robot from remote site. One of the essential devices for robot teleoperation is the masterarm, which is a path command generating device worn on human arm. In this paper, a new masterarm based on human kinematics is proposed. Its controller is based on the distributed controller architecture composed of two controller parts: a host controller and a set of satellite controllers. Each satellite controller measures the corresponding joint angle, while the host controller performs forward and inverse kinematics calculation. This distributed controller architecture can make the data updating faster, which allows to implement real-time implementation. The host controller and the satellited controllers are networked via three-wire daisy-chained SPI(Serial Peripheral Interface) protocol, so this architecture makes the electrical wiring very simple, and enhances maintenance. Analytical method for finding three additional unknown joint angles is derived using only three measured angles for each shoulder and wrist, which makes th hardware implementation very simple by minimizing the required number of satellite controllers. Finally, the simulation and experiment results are given to demonstrate the usefulness and performance of the proposed masterarm.
The Satellite Operation System (SOS) has been developed for a low earth orbiting remote sensing satellite, Korea Multipurpose Satellite-I, to monitor and control the spacecraft as well as to perform the mission operation. SOS was designed to operate on UNIX in the HP workstations. In the design of SOS, flexibility, reliability, expandability and interoperability were the main objectives. In order to achieve these objectives, a CASE tool, a database management system, consultative committee for space data systems recommendation, and a real-time distributed processing middle-ware have been integrated into the system. A database driven structure was adopted as the baseline architecture for a generic machine-independent, mission specific database. Also a logical address based inter-process communication scheme was introduced for a distributed allocation of the network resources. Specifically, a hotstandby redundancy scheme was highlighted in the design seeking for higher system reliability and uninterrupted service required in a real-time fashion during the satellite passes. Through various tests, SOS had been verified its functional, performance, and inter-face requirements. Design, implementation, and testing of the SOS for KOMPSAT-I is presented in this paper.
This paper concerns the development of distributed interactive simulation of a road traffic system. The simulation involved models of multiple and distributed road vehicles running on different locations. The simulation system represented a traffic system as if the distributed simulation models were in the same environment. The development of the distributed road traffic simulation was based on High Level Architecture (HLA), a state-of-the-art IEEE standard for the distributed and real-time simulation. Other work concerned modeling and simulating the road vehicles and building the map database for the virtual distributed shared environment. The information used in the simulation system was only in X-axis and Y-axis as the insignificant data in the Z-axis was omitted to simplify the simulation. However, the traffic system has visualized a 3-D coordinate system. The road vehicle models were able to avoid collision. The next direction of a vehicle can be chosen from the provided choices of further paths.
서버 푸시는 브라우저의 긴 폴링 요청을 이용하여 실시간으로 서버에서 브라우저로 컨텐츠를 전송하는 기술로, HTTP 환경에서 서버와 브라우저간의 실시간 양방향 통신을 가능하게 한다. 최근 풀 브라우징이 가능한 모바일 기기의 급속한 보급으로 인해 서버 푸시는 다양한 응용에 적용되고 있다. 하지만 서비스를 제공하는 서버는 다양한 사용자 환경에서 여러 서버에 분산된 컨텐츠를 동시에 많은 사용자에게 제공해야 하기 때문에 이전 보다 훨씬 많은 동시 사용자를 적절히 식별하여 빠르게 컨텐츠를 제공해야 하는 부담을 안게 되었다. 분산 서버 환경에서 지금까지의 요청 대 응답방식의 서버간 메시지 교환은 이런 요건을 충족하기에 동시 사용자 요청 처리, 사용자의 식별 및 컨텐츠의 전달에 어려움이 있다. 본 연구에서는 분산 서버 환경에서 서버 푸시를 제공하기 위한 서버간 메시지 교환 아키텍처를 제안한다. 제안한 아키텍처는 이벤트 주도 아키텍처를 기반으로 서버간에 푸시 방식으로 메시지를 교환한다는 특징을 가진다. 또한 대량 사용자 접속환경에서 유연한 이벤트 주체의 식별과 이벤트 처리가 가능하다. 본 연구에서는 제안한 아키텍처를 설계 및 구현하였고, 성능 테스트를 통해 기존 방식과 성능을 비교하였으며, 사례 구현을 통해 기능성을 확인하였다. 성능 테스트 결과 동일한 수의 동시 사용자를 처리하는데 제안한 아키텍처는 기존 요청 대 응답방식의 메시지 교환에 비해 서버 Thread 사용량은 감소하였고, 동시 처리량은 증가하였으며, 사용자의 응답시간은 감소하였다.
This paper deals with the design and development of a real-time integrated communication architecture for heterarchical SFCS(Shop Floor Control System). In autonomous agent-based heterarchical SFCS, each functional unit of parts and resources is equipped with an intelligent controller (agent) that acts as the representative of the entity. The controllers communicate and negotiate with other controllers on a real-time basis through message passing and bidding protocol to achieve mutual agreements for task sharing. ICPL(Integrated Communication Protocol and Language) is proposed for this purpose. ICPL is a language and a protocol for supporting communication among intelligent controllers. Based on the speech act theory, this paper proposes a semantic description for ICPL that associates the description of the cognitive states of controllers with the use of language primitives (message_type). Semantics for the basic set of ICPL messages is described. Eventually, an ICPL-based communication architecture can provide the implementation of the distributed and heterarchical SFCS, and makes the intelligent controller transparent to the negotiation problem.
Modern power system is operated and managed in closed network environment with treating a great variety of data, and requirement of real time power system data is more increasing. However, it is difficult for operators to fast evaluate the condition of power system using only isolation network system such as SCADA or EMS regarding unexpecting situations occurring. Recent technology achievement in areas of distributed computing, networking high speed communications and digital control as well as the availability of accurate GPS time source are rapidly becoming the enabling factors for the development of a new generation of real time power grid monitoring tools. In this paper, architecture of WAMAC which is the wide area monitoring and control system not only to control but also to monitoring in real time is proposed and the plan of integration interface with legacy system such as EMS for providing power system analysis base data effectively is suggested.
분산 환경에서 이기종 시스템 간의 독립적이고 표준화된 환경을 지원하기 위해 RT-CORBA(Real-Time Common Object Request Broker Architecture) 기반의 오픈소스 TAO(The ACE ORB) 통신 미들웨어에 대한 연구가 활발해지고 있다. 실시간성 측면에서 TAO는 Windows나 Linux와 같은 범용 운영체제에서는 실시간성을 지원하지 않으며, VxWorks, LynxOS 등과 같은 실시간 운영체제에 의존하여 실시간성을 지원한다. 이에 본 논문에서는 실시간 운영체제인 VxWorks에 TAO 통신 미들웨어를 이식함으로써 TAO가 쓰레드 레벨의 실시간성을 지원할 수 있는 환경을 구축한다. 또한 TAO를 탑재한 범용 운영체제 Windows 및 Linux와의 통신을 통해 VxWorks로의 TAO 이식을 검증한다.
This paper presents the pipeline architecture for the low and column address generator of 2D DCT/IDCT(Discrete Cosine Transform/Inverse Discrete Cosine Transform). For the real time process of image data, it is required that high speed operation and small size hardware In the proposed architecture, the area of hardware is reduced by using the DA(distributed arithmetic) method and applying the concepts of pipeline on the parallel architecture. As a results, the designed pipeline of the low and column address generator for 2D DCT/IDCT architecture is implemented with an efficiency and high speed compared as the non-pipeline architecture. And the operation speed is improved about 50% up. The design for the proposed pipeline architecture of DCT/IDCT is coded using VHDL.
본 논문에서는 분산 객체 컴퓨팅 환경에서 보장된 실시간 서비스를 지원하는 TMO 객체그룹(TMO Object Group) 모델을 설계ㆍ구축하고, 우리 모델의 정확한 분산 실시간 서비스 수행능력을 검증 한다. 우리가 제안한 TMO 객체그룹은 TINA(Telecommunications Information Networking Architecture) 의 객체그룹 개념을 기반으로, 실시간 특성을 가지는 TMO(Time-triggered Message-triggered Object) 객체들과 객체그룹 내의 객체 관리 서비스(Object Management Service), 실시간 스케줄링 서비스(Real-Time Scheduling Service)를 지원하는 컴포넌트들로 구성된다. 또한, TMO 객체는 분산 시스템에 비중복 또는 중복으로 존재할 수 있다. 본 모델은 특정 ORB나 운영체제들의 제약 없이 COTS(Commercial Off-The-Shelf) 미들웨어 상에서 보장된 분산 실시간 서비스를 수행한다. TMO 객체그룹을 구축하기 위해 TMO 객체의 개념과 TMO 객체그룹의 구조를 정의하였고, 객체그룹 내의 컴포넌트들의 기능과 그들간의 상호작용을 설계 구현하였다. TMO 객체그룹은 객체 관리 서비스와 실시간 스케줄링 서비스 지원을 위해 동적바인더객체(Dynamic Binder Object)와 스케줄러객체(Scheduler Object)를 각각 가진다. 동적바인더객체는 클라이언트들의 요청에 대해 중복 TMO 객체 중 적정 객체를 선정하는 동적 바인딩 서비스를 지원하고, 스케쥴러객체는 클라이언트들의 서비스 요청에 대해 TMO 객체가 수행해야 할 작업들의 우선순위를 정하는 실시간 스케줄링 서비스를 지원한다. TMO 객체그룹의 수행 검증을 위해 이미 연구된 알고리즘을 확장한 동적 바인딩 서비스를 위한 바인딩 우선순위(Binding Priority) 알고리즘과 실시간 스케줄링 서비스를 위한 EDF(Earliest Deadline First) 알고리즘을 적용하여 동적바인더객체와 스케쥴러객체를 구현했다. 마지막으로 수치 분석을 통해 TMO 객체그룹이 비중복/중복 TMO 객체의 동적 바인딩 서비스와 클라이언트들의 요청을 받는 임의의 TMO 객체에서 실시간 스케줄링 서비스를 지원하는지 검증했다.
영상레이더(SAR)는 전자파를 이용하여 고해상도 영상을 획득할 수 있는 능동형 센서로서 주야간 전천후 임무수행 능력으로 인하여 활용 범위가 점차 확대되고 있다. 본 논문에서는 국방과학연구소에서 개발한 항공기탑재 영상레이더인 KOMSAR의 실시간 임베디드 환경을 고려한 시스템 제어기의 하드웨어 및 소프트웨어 구조를 제안하였다. KOMSAR 시스템의 실시간 제어를 위하여 소형 경량 분산형 하드웨어 구조 및 실시간 운영체제를 기반으로 기능 태스크 구조로 소프트웨어를 구현한 시스템 제어기를 개발하였다. KT-1 항공기탑재 비행시험을 통하여 시스템 제어기의 자체 성능뿐만 아니라 시스템 연동 및 제어 기능의 실시간 동작성능을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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