• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.626-633
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• 2006

무선 센서 네트워크는 자연 환경의 정보를 수집하고, 수집된 정보를 가공하고, 가공된 정보를 무선 통신을 통하여 사용자에게 실시간으로 전달하는 기능을 가진 설비이다. 이러한 무선 센서 네트워크는 수백 혹은 수천 개의 무선 센서 노드들로 이루어지고, 센서 노드의 플랫폼은 비용 효율성 때문에 매우 제한적인 메모리 공간을 지니며 제한적인 배터리로 동작한다. 따라서 이것들을 동작시키는 센서 운영체제는 공간 제약성을 감내할 수 있어야 하고, 에너지 효율적으로 동작해야 전체 센서 네트워크를 효율적으로 동작시킬 수 있게 된다. 본 논문에서는 공간 제약적인 센서 운영체제를 위한 효율적인 메모리 할당 기법을 제안한다. 제안한 기법을 사용하면, 기존 센서 운영체제들에서 사용되었던 메모리 할당 기법들을 사용하는 것보다 메모리 단편화 문제를 감소시킴과 동시에 공간의 효율성을 증진시킬 수 있다. 본 논문의 비교 실험 결과를 통하여 제안한 기법을 사용하는 것이 기존의 방법보다 메모리 단편화를 상당히 줄일 수 있고, 또한 수행 시간도 나빠지지 않음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권11호
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• pp.572-580
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• 2007

무선 센서 네트워크는 자연 환경의 정보를 수집하고, 수집한 정보를 가공하고, 가공된 정보를 무선 통신을 통하여 사용자에게 실시간으로 전달하는 기능을 가진 설비이다. 이러한 센서 네트워크는 다수의 무선 센서 노드들로 이루어지고, 이 센서 노드들은 비용 효율성의 이유로 매우 제한적인 하드웨어 칩들로 구성된다. 예를 들어, UC Berkeley에서 설계한 MICA센서 노드에는 8-bit CPU, 4KB RAM, 그리고, 128KB FLASH 등으로 구성된다. 따라서 이것들을 동작시키는 센서 운영체제는 이러한 하드웨어 제약성을 감내할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 멀티 쓰레디드 센서 운영체제를 위한 공간 효율적인 쓰레드 스택 관리 기법을 제안한다. 제안한 기법은 컴파일 시점에 각 쓰레드 함수의 스택 사용량 정보를 측정한다. 측정된 결과를 바탕으로, 함수 호출 시와 같은 스택 영역의 요구가 발생할 경우에 스택의 할당 및 반환 작업을 수행하여 쓰레드 스택 영역을 동적으로 관리한다. 본 기법은 나노 Qplus 센서 운영체제에서 구현되었다. 본 논문의 성능 실험을 통하여, 제안한 기법을 사용하는 것이 기존의 정적인 스택 관리 방법을 사용하는 것 보다 스택 메모리 공간을 보다 효율적으로 관리할 수 있음을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권4호
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• pp.437-441
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• 2010

무선 센서 네트워크가 적용되는 새로운 응용분야는 점점 더 정교하고 복잡한 태스크 수행과 정해진 시간내에 태스크 수행을 완료해야 한다는 조건 만족을 요구하고 있다. 그러나 현재까지, 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 자원 제약성과 수행 작업 특성을 고려한 실시간 센서 운영체제 기반의 인터럽트 처리 기법에 관한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 센서 운영체제에서 실시간성을 만족시키기 위한 요구 사항들을 분석하고, 이를 바탕으로 시스템을 설계 및 구현한다. 또한 다양한 검증을 통해, 제안하는 기법의 신뢰성 제공을 확인하며, 시뮬레이션을 통해 실시간 특성에 대한 요구사항 충족 및 성능의 효율성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.177-179
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• 2006

This paper presents an analysis architecture of embedded operating systems for wireless sensor network. Wireless multi-hop sensor networks use battery-operated computing and sensing device. We expect sensor networks to be deployed in an ad hoc fashion, with very high energy constraints. These characteristics of multi-hop wireless sensor networks and applications motivate an operating system that is different from traditional embedded operating system. These days new wireless sensor network embedded operating system come out with some advances compared with previous ones. The analysis is focusing on understanding differences of dominant wireless sensor network OS, such as TinyOS 2.0 with TinyOS 1.x.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.242-250
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• 2007

Wireless sensor networks are subject to highly heterogeneous system requirements in terms of their functionality and performance due to their broad application areas. Though the heterogeneity hinders the opportunity of developing a single universal platform for sensor networks, efforts to provide uniform, inter-operable and scalable ones for sensor networks are still essential for the growth of the industry as well as their technological advance. As a part of our work to develop such a robust platform, this paper presents the software architecture for sensor nodes with focus on our sensor node operating system and its configuration methodology. Addressing principle issues in its design space which includes programming, execution, task scheduling and software layer models, our architecture is highly reconfigurable with respect to system resources and functional requirements and also highly efficient in supporting multi-threading under small system resources.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.13-20
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• 2008

Sensor network consists of a large number of sensor node distributed in the environment being sensed and controlled. The resource-constrained sensor nodes tend to have various and heterogeneous architecture. Thus, it is important to make its software environment platform-independent and reprogrammable. In this paper, we present BeeVM, a Java operating system designed for sensor networks. BeeVM offers a platform-independent Java programming environment with its efficiently executable file format and a set of class APIs for basic operating functions, sensing and wireless networking. BeeVM's high-level native interface and layered network subsystem allow complex program for sensor network to be short and readable. Our platform has been ported on two currently popular hardware platforms and we show its effectiveness through the evaluation of a simple application.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.2127-2133
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• 2010

본 논문에서는 범용 운영체제에서 제공하는 디바이스 투명성을 센서노드 운영체제에 적용한 센서 투명성 아키텍처를 제안하였다. 센서 투명성을 지원하기 위한 표준 API와 센서 디바이스 추상화를 설계하고 TinyOS 운영체제에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 센서 투명성 지원 센서노드 운영체제를 사용하면 응용 개발자는 운영체제에서 제공되는 표준 API를 통해 센서 디바이스에 독립적으로 응용 프로그램을 개발할 수 있고, 센서 디바이스 공급자 또한 표준화된 하드웨어 인터페이스와 HAL 인터페이스를 통해 센서노드 하드웨어 플랫폼에 독립적으로 센서 디바이스 드라이버를 개발하고 공급할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.37-48
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• 2011

센서 네트워크 기술은 이러한 센서 노드를 특정한 지역에 대량으로 배치하여 네트워크를 구성한 후 센서 노드를 정보 제공의 매체로 활용하는 기술이다. 센서 노드는 매우 제한적인 하드웨어 자원을 가지고 있기 때문에 효율적인 자원 관리와 센서 네트워크상에서의 다양한 응용 환경을 제공하는 운영체제가 필요하다. 또한 원격 코드 업데이트는 이미 배포된 네트워크에서 응용 프로그램의 오류가 발생하여 이를 수정하거나 성능 개선을 위해 꼭 필요한 기술이다. 본 논문에서는 원격 코드 업데이트가 용이한 새로운 센서 노드용 운영체제, EPRCU(Easy to Perform Remote Code Update)를 제안한다. EPRCU는 이벤트 드리븐 방식의 실행 모델에서 에이징(Aging) 기법을 적용한 우선순위 기반의 프로세스 스케줄링 방식을 사용한다. 작업의 기본 단위인 프로세스는 로더에 의한 동적 메모리 할당 및 프로그램 메모리 관리 기능을 제공함으로써 무선 통신을 이용한 코드 업데이트 수행이 용이할 뿐만 아니라 다양한 센서 네트워크 응용에도 적합하다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제11권3호
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• pp.22-33
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• 1993

Arc sensor is indispensable to arc welding robot systems for compensating the joint misalignment such as mismatch of the workpiece, ill-conditioned positioner and thermal deformation during welding. Furthermore, the amount of these mismatches cannot be preivously expected, and changes from time to time. There are many kinds of seam trackers for correcting the welding path of the robot, where non-contact type sensors arc prevalently used in arc welding robot systems. In this study, an arc sensor was developed for GMA and FCA welding robot system. Since the arc sensor uses the arc characteristics during welding, the operating principle of the arc sensor must be adjusted according to the welding condition. Especially in GMA welding with the $CO_{2}$ shielding gas, the welding arc is not stable because of the short circuit and non-axial globular transfer mode of the molten droplet. In this study, the 2nd order least square curve fitting algorithm was adopted and the applicability of this algorithm was investigated for robot welding systems. For easy usage of the arc sensor, the operating parameters for arc sensor were limited to eight which can be easily determined by the operator.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3423-3438
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• 2014

In recent years, wearable sensor devices are reshaping the way people live, work, and play. A wearable sensor device is a computer that is subsumed into the personal space of the user, and is always on, and always accessible. Therefore, among the most salient aspects of a wearable sensor device should be a small form factor, long battery lifetime, and real-time characteristics. Thereby, sophisticated applications of a wearable sensor device use real-time operating systems to guarantee real-time deadlines. The deterministic multi-dimensional task scheduling algorithms are implemented on ARC (Actual Remote Control) with relatively limited hardware resources. ARC is a wearable wristwatch-type remote controller; it can also serve as a universal remote control, for various wearable sensor devices. In the proposed algorithms, there is no limit on the maximum number of task priorities, and the memory requirement can be dramatically reduced. Furthermore, regardless of the number of tasks, the complexity of the time and space of the proposed algorithms is O(1). A valuable contribution of this work is to guarantee real-time deadlines for wearable sensor devices.