저가의 MCU를 사용한 HSMS 구동 시스템은 반도체 설비 온라인 시스템 구축에는 없어서는 안 될 필수적인 기술이다. HSMS는 더 빠른 속도의 통신이 필요하고 장비 하드웨어 구성이 용이한 어플리케이션을 위해 SECS-I 대신에 많이 사용된다. 기존의 SECS와 HSMS 디바이스는 SECS의 전반적인 프로토콜 구현되어 있어서 매우 고가이다. 이 연구에서는 기업에서 필요로 하는 SECS 프로토콜만을 지원하는 HSMS 통신 시스템을 설계하고 구현하고자 한다. 저가이지만 고성능 MCU를 메인 보드로 하여 HSMS 통신을 처리하는 모듈을 설계하고, BCR을 독립적으로 처리 할 수 있는 회로를 초소형 MCU를 이용하여 설계한다. 그리고 BCR로부터 인식된 태그 데이터를 HSMS 통신 프로토콜에 부합하는 데이터로 변환하기 위해 SECS-II 메시지를 설계한다. 이 설계들을 반영한 HSMS 통신 시스템을 개발한다. 개발한 저가의 HSMS 통신 모듈은 반도체 공정에 대한 실시간 감시 및 제어 시스템에 적용될 수 있다.
기존에는 로봇 말단에 6축 힘/토크 센서를 부착하여 로봇의 힘제어 및 충돌감지를 수행하였지만, 이 방법은 매우 고가이고, 로봇의 몸체에서 발생한 충돌을 감지할 수 없었다. 이의 대안으로 각 관절에 관절 토크센서를 장착하였으나, 토크 측정 시에 발생하는 다양한 오차로 인하여 실제 적용에 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 정확한 토크 측정을 위한 관절 토크센서 및 이를 포함하는 관절모듈을 개발하였다. 제안된 관절모듈은 로봇에 인가되는 모멘트 부하를 지지하고, 조립 시 발생하는 응력을 감소시키기 위하여 토크센서에 디스크형 커플링을 첨가하여 원하는 회전토크만을 효과적으로 측정할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 다양한 실험을 통하여 제안한 토크센서의 성능을 검증하였다.
PPS 소자가 삽입된 N형 실리콘 제어 정류기(NSCR_PPS)소자에서 게이트와 $N^+$ 확산층 간격(Gate to Primary $N^+$ diffusion Space; GPNS)의 변화가 정전기 보호 성능에 미치는 영향을 연구하였다. FPW 구조와 CPS 이온주입을 행하지 않은 구조를 갖는 종래의 NSCR 표준소자는 on 저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 마이크로칩의 정전기보호소자로 적용이 어려웠다. 그러나 본 연구에서 제안하는 PPW 구조와 CPS 이온주입을 동시에 적용하여 변형설계된 소자에서는 GPNS의 변화가 정전기 보호성능의 향상에 영향을 주는 중요한 파라미터였으며, 정전기보호소자의 설계창을 만족시키는 향상된 정전기보호성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.
Mohammadi, Masoud;Kafi, Mohammad A.;Kheyroddin, Ali;Ronagh, Hamid R.
Steel and Composite Structures
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제36권2호
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pp.163-177
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2020
Concentrically Braced Frames (CBFs) are commonly used in the construction of steel structures because of their ease of implementation, rigidity, low lateral displacement, and cost-effectiveness. However, the principal disadvantage of this kind of braced frame is the inability to provide deformation capacity (ductility) and buckling of bracing elements before yielding. This paper aims to present a novel Composite Buckling Restrained Fuse (CBRF) to be utilized as a bracing segment in concentrically braced frames that allows higher ductility and removes premature buckling. The proposed CBRF with relatively small dimensions is an enhancement on the Reduced Length Buckling Restrained Braces (RL-BRBs), consists of steel core and additional tensile elements embedded in a concrete encasement. Employing tensile elements in this composite fuse with a new configuration enhances the energy dissipation efficiency and removes the tensile strength limitations that exist in bracing elements that contain RL-BRBs. Here, the optimal length of the CBRF is computed by considering the anticipated strain demand and the low-cyclic fatigue life of the core under standard loading protocol. An experimental program is conducted to explore the seismic behavior of the suggested CBRF compare with an RL-BRB specimen under gradually increased cyclic loading. Moreover, Hysteretic responses of the specimens are evaluated to calculate the design parameters such as energy dissipation potential, strength adjustment factors, and equivalent viscous damping. The findings show that the suggested fuse possess a ductile behavior with high energy absorption and sufficient resistance and a reasonably stable hysteresis response under compression and tension.
본 논문에서는 마스터 장치와 슬레이브 장치로 구성된 대기 전력 제어 시스템을 구현한다. 마스터 장치의 RFID 카드의 인증여부에 따라 슬레이브 장치의 릴레이를 제어한 후에 전원 공급을 차단함으로써 대기전력이 관리된다. 마스터 장치는 RFID 인터페이스 및 무선 통신 모듈을 내장하고 있고, 마스터 장치 1개에 대해 n개의 슬레이브 장치가 무선으로 연계되며 각각의 슬레이브 장치는 전력제어에 필요한 동작을 독립적으로 수행한다. 슬레이브 장치에 수동으로 전력을 on/off 할 수 있는 기능과 스위치 조작을 통해 마스터 장치에 사용자 ID를 등록하는 기능을 구현했다. 또한, 본 시스템은 무선으로 양방향 통신이 가능하고 TinyOS 상에서 실행된다. 실험 결과, 본 시스템은 마스터 장치에서 사용자 여부를 인식하고, 이에 대한 인식 정보를 무선 통신으로 슬레이브 장치에 전송함으로써, 릴레이를 제어하여 대기 전력이 차단된 것을 보여 주었다. 본 시스템을 건물이나 사무실에 설치할 경우 전력 절감을 기할 수 있다.
본 논문에서는 블루투스 기기간 전송되는 데이터에 대한 보안성을 향상시키기 위하여 인증과정에서의 PIN 코드를 특정 피코넷을 구성하는 블루투스 기기틀에 동일하게 부여하였다. 블루투스 피코넷의 구현을 위하여 블루투tm 기기들에 고유의 ID를 부여하고 기기간 데이터 포맷을 달리한 통신 알고리즘을 설계하였고, uCOS-II RTOS 기반의 ARM프로세서를 사용한 임베디드 하드웨어 모듈을 구현하였다. 여기서는 block 인수글 갖는 함수들을 nonblocking 화하고 커널을 간소화함으로써 CPU 의 효율을 약 30 % 정도 향상시켜 전체 피코넷의 효율을 증대시킴으고써 access point로 사용이 가능하도록 하였으며, 채널 상태에 따라 효과적으로 패킷을 선택함으고써 최대 10 frames의 영상신호 전송 및 음성신호 전송을 가능하게 하였다. 상기의 과정을 통하여 블루투스 피코넷을 제어하기 위한 운영 프로그램을 설계하여 영상 및 음성 그리고 데이터의 처리가 수행됨을 보였고, 이로써 블루투스 기술을 이용한 원격제어 시스템의 상용화 가능성을 제시하였다.
CMOS 카메라 영상의 화질을 좌우하는 것은 여러 가지가 있는데 그 중에서 영상 노출시간은 중요한 요소이다. 영상 노출시간이 길게 되면 화면 전체 영상이 밝아지게 되고 노출시간이 짧아지면 전체 영상이 어두워지게 된다. 정지 피사체를 사진 촬영할 경우 자동노출 시스템이 적절한 노출시간을 얻는데 충분한 시간이 주어지기 때문에 실시간성이 요구되지 않는다. 하지만 주행 중인 자동차의 블랙박스 같이 주변 빛 환경이 빠르게 변하게 되면 이에 맞추어서 노출시간도 실시간으로 반응하여 적용되어야 한다. 이를 위해서는 실시간성과 주변 빛 환경에 대하여 강건한 자동노출 시스템이 요구된다. 본 논문에서는 ZYNQ의 로직과 ARM코어를 적용한 임베디드 시스템 설계로 병렬 연산처리 가능한 실시간 제어 시스템을 설계하였고 이를 바탕으로 PID 제어를 통해서 66ms 이내에 원하는 목표 값으로 수렴하고 노이즈에 강건한 실시간 CMOS 자동 노출 시스템을 개발하였다.
블루투스 4.0은 다양한 기기간의 통신에 활용되어 사물 인터넷에 적합한 기술이다. 자동차와 접목하여 서비스를 창출에 적합하다. 본 논문에서는 사물 인터넷 서비스의 구현 사례로, 블루투스 4.0 기술과 차량용 시스템을 연계하여 보안인증 체계를 설계한다. 보안 인증을 위한 절차를 설계하고, 데이터 서버를 활용한 인증 방법을 제안한다. 보안 인증 기능을 제공시, 위험 알림, 사용자 행동 이력에 대한 정보 수집 기능을 활용하여 다양한 부가 서비스를 창출할 수 있다. 또한 블루투스 기술과 기술의 표준화 및 발전 과정에서 소비전력을 낮춘 저전력 상에서 통신이 가능하고 접근성을 높인 무선통신 기술인 BLE(Bluetooth Low Energy) 기술을 접목하여 RFID 또는 NFC 방식을 활용하여 배터리 수명을 개선하고 인식 가능한 범위를 확장하였다. 비접촉식으로 인증 가능한 범위를 확장되어 보안 서비스를 확대할 수 있다. 본 논문에서 제안한 시스템을 활용하면 기존 무선 주파수(Radio Frequency) 기반 시스템의 문제점과 휴대성 및 배터리 사용 문제를 극복하면서, 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.
소프트웨어 제품의 시장 경쟁력을 향상시키기 위해서는 이해관계자의 요구사항에 부합하는 품질을 제공하는 동시에 개발 예산 내에 개발 가능한 아키텍처를 획득할 수 있는 방안이 요구된다. 하지만 아키텍처의 품질 검토 및 선정을 위해 사용되는 기존 아키텍처 평가 기법은 아키텍처 설계를 통해 획득 가능한 품질속성에만 초점을 맞추고 있어 아키텍처가 개발 비용에 미치는 영향을 체계적으로 고려하지 않는다. 본 논문에서는 소프트웨어 비용 추정 모델인 COCOMO II를 적용한 아키텍처 비용 추정 기법을 제안하여 기존 아키텍처 평가와 병행 가능한 비용 분석을 통해 기존 아키텍처 평가 기법을 보완하며 품질과 비용이 함께 고려된 아키텍처 선정을 지원한다. 제안 기법의 정확성 검증을 위해 본 논문의 기법을 RPS (Robot Patrol System)의 아키텍처 후보 목록에 적용한 뒤 비용 추정 결과를 각 아키텍처 후보의 실측 공수와 비교하였다.
Demands have been growing in safety-critical application fields for producing networked real-time embedded computing (NREC) systems together with acceptable assurances of tight service time bounds (STBs). Here a service time can be defined as the amount of time that the NREC system could take in accepting a request, executing an appropriate service method, and returning a valid result. Enabling systematic composition of large-scale NREC systems with STB certifications has been recognized as a highly desirable goal by the research community for many years. An appealing approach for pursuing such a goal is to establish a hard-real-time (HRT) component model that contains its own STB as an integral part. The TMO (Time-Triggered Message-Triggered Object) programming scheme is one HRT distributed computing (DC) component model established by the first co-author and his collaborators over the past 15 years. The TMO programming scheme has been intended to be an advanced high-level RT DC programming scheme that enables development of NREC systems and validation of tight STBs of such systems with efforts far smaller than those required when any existing lower-level RT DC programming scheme is used. An additional goal is to enable maximum exploitation of concurrency without damaging any major structuring and execution approaches adopted for meeting the first two goals. A number of previously untried program structuring approaches and execution rules were adopted from the early development stage of the TMO scheme. This paper presents new concrete justifications for those approaches and rules, and also discusses new extensions of the TMO scheme intended to enable further exploitation of concurrency in NREC system design and programming.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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