• 제목/요약/키워드: ultra-low-power systems

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6, 10, 17 GHz 반지하 실내 복도 환경의 전파 특성 분석 (Analysis of Propagation Characteristics in 6, 10, and 17 GHz Semi-Basement Indoor Corridor Environment)

  • 이성훈;조병록
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.555-562
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    • 2022
  • 4차 산업혁명시대에 반지하 실내 복도 환경에서 새로운 전파 수요를 발굴하기 위해 본 논문에서는 주파수 6, 10, 17 GHz의 전파 특성에 대한 측정 및 분석하였다. 측정한 실내 내부 환경은 3면의 강의실과 외면의 유리창으로 구성되어있는 일자형 복도이다. 본 연구는 이러한 환경에 맞게 측정 시나리오 개발과 측정 시스템을 구성하였다. 송신 안테나는 고정하고 수신 안테나 위치의 거리에 따라 가시선 환경에서 주파수 영역과 시간영역 전파 특성을 측정하여 분석 하였다. 주파수 영역은 FI(: Floating intercept) 경로 손실 모델의 매개변수와 R-squared 값의 0.5 이상에 대한 신뢰도를 얻었다. 또한, 시간 영역은 RMS(: Root mean square) 지연 확산과 K-factor의 누적 확률에서 6 GHz는 전파 전달도가 높고, 17 GHz는 전파 전달도가 낮은 결과를 얻었다. 이러한 연구 결과는 반지하 실내 복도 환경에서 WIFI 6 이상이나 5G 이상에 대해 초 연결과 초 지연 인공지능 서비스를 제공하는데 효과가 있을 것이다.

고성능 플래시 메모리 솔리드 스테이트 디스크 (A High Performance Flash Memory Solid State Disk)

  • 윤진혁;남이현;성윤제;김홍석;민상렬;조유근
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권4호
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    • pp.378-388
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    • 2008
  • 플래시 메모리는 전력 소모가 작고 충격과 진동에 강하며 크기가 작다는 특성 때문에 최근 노트북이나 UMPC(Ultra Mobile PC)와 같은 이동 컴퓨팅 시스템에서 하드디스크를 대체할 대용량 저장 매체로서 주목 받고 있다. 플래시 메모리에 기반한 저장 장치는 일반적으로 랜덤 읽기 성능이나 순차 읽기, 순차 쓰기 성능이 매우 좋은데 비해, 덮어쓰기가 불가능한 플래시 메모리의 물리적인 제약으로 인하여 소량의 랜덤 쓰기 성능은 떨어진다. 본 논문은 이 문제를 해결하기 위한 두 가지 중요한 특징을 갖는 SSD(Solid State Disk) 아키텍처를 제안하였다. 첫 번째로 비휘발성 이면서도 SRAM과 동일한 인터페이스로 덮어쓰기가 가능한 작은 크기의 FRAM(Ferroelectric RAM)을 NAND 플래시 메모리와 함께 사용하여 소량 쓰기 오버헤드를 최소화하였다. 두 번째, 호스트 쓰기 요청들도 소량 랜덤 쓰기와 대량 순차 쓰기로 분류하여 각각에 대해 최적의 쓰기 버퍼 관리 방법을 적용하였다. 평가 보드 상에서 SSD 프로토타입을 구현하고 PC 사용 환경의 워크로드에 기반한 벤치마크를 이용하여 성능을 평가해 본 결과 랜덤 패턴을 보이는 워크로드에서는 하드디스크나 기존의 상용 SSD들에 비해 처리율(throughput) 측면에서 3배 이상의 성능을 보였다.

Nonlinear response of stiffened triceratops under impact and non-impact waves

  • Chandrasekaran, Srinivasan;Nassery, Jamshed
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제7권3호
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    • pp.179-193
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    • 2017
  • Dynamic response analysis of offshore triceratops with stiffened buoyant legs under impact and non-impact waves is presented. Triceratops is relatively new-generation complaint platform being explored in the recent past for its suitability in ultra-deep waters. Buoyant legs support the deck through ball joints, which partially isolate the deck by not transferring rotation from legs to the deck. Buoyant legs are interconnected using equally spaced stiffeners, inducing more integral action in dispersing the encountered wave loads. Two typical nonlinear waves under very high sea state are used to simulate impact and non-impact waves. Parameters of JONSWAP spectrum are chosen to produce waves with high vertical and horizontal asymmetries. Impact waves are simulated by steep, front asymmetric waves while non-impact waves are simulated using Stokes nonlinear irregular waves. Based on the numerical analyses presented, it is seen that the platform experiences both steady state (springing) and transient response (ringing) of high amplitudes. Response of the deck shows significant reduction in rotational degrees-of-freedom due to isolation offered by ball joints. Weak-asymmetric waves, resulting in non-impact waves cause steady state response. Beat phenomenon is noticed in almost all degrees-of-freedom but values in sway, roll and yaw are considerably low as angle of incidence is zero degrees. Impact waves cause response in higher frequencies; bursting nature of pitch response is a clear manifestation of the effect of impact waves on buoyant legs. Non-impact waves cause response similar to that of a beating phenomenon in all active degrees-of-freedom, which otherwise would not be present under normal loading. Power spectral density plots show energy content of response for a wide bandwidth of frequencies, indicating an alarming behaviour apart from being highly nonlinear. Heave, being one of the stiff degrees-of-freedom is triggered under non-impact waves, which resulted in tether tension variation under non-impact waves as well. Reduced deck response aids functional requirements of triceratops even under impact and non-impact waves. Stiffened group of buoyant legs enable a monolithic behaviour, enhancing stiffness in vertical plane.

UTrustDisk: An Efficient Data Protection Scheme for Building Trusted USB Flash Disk

  • Cheng, Yong;Ma, Jun;Ren, Jiangchun;Mei, Songzhu;Wang, Zhiying
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권4호
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    • pp.2276-2291
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    • 2017
  • Data protection of removable storage devices is an important issue in information security. Unfortunately, most existing data protection mechanisms are aimed at protecting computer platform which is not suitable for ultra-low-power devices. To protect the flash disk appropriately and efficiently, we propose a trust based USB flash disk, named UTrustDisk. The data protection technologies in UTrustDisk include data authentication protocol, data confidentiality protection and data leakage prevention. Usually, the data integrity protection scheme is the bottleneck in the whole system and we accelerate it by WH universal hash function and speculative caching. The speculative caching will cache the potential hot chunks for reducing the memory bandwidth pollution. We adopt the symmetric encryption algorithm to protect data confidentiality. Before mounting the UTrustDisk, we will run a trusted virtual domain based lightweight virtual machine for preventing information leakage. Besides, we prove formally that UTrustDisk can prevent sensitive data from leaking out. Experimental results show that our scheme's average writing throughput is 44.8% higher than that of NH scheme, and 316% higher than that of SHA-1 scheme. And the success rate of speculative caching mechanism is up to 94.5% since the access pattern is usually sequential.

Development plan for a persistent 1.3 GHz NMR magnet in a new MIRAI project on joint technology for HTS wires/cables in Japan

  • Yanagisawa, Y.;Suetomi, Y.;Piao, R.;Yamagishi, K.;Takao, T.;Hamada, M.;Saito, K.;Ohki, K.;Yamaguchi, T.;Nagaishi, T.;Kitaguchi, H.;Ueda, H.;Shimoyama, J.;Ishii, Y.;Tomita, M.;Maeda, H.
    • 한국초전도저온공학회지:초전도와저온공학
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    • 제20권2호
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    • pp.15-22
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    • 2018
  • The present article briefly overviews the plan for a new project on joint technology for HTS wires/cables and describes the development plan for the world's highest field NMR magnet, which is a major development item in the project. For full-fledged social implementation of superconducting devices, high temperature superconducting (HTS) wire is a key technology since they can be cooled by liquid nitrogen and they can generate a super-high magnetic field of >>24 T at liquid helium temperatures. However, one of the major drawbacks of the HTS wires is their availability only in short lengths of a single piece of wire. This necessitates a number of joints being installed in superconducting devices, resulting in a difficult manufacturing process and a large joint resistance. In Japan, a large-scale project has commenced, including two technical demonstration items: (i) Development of superconducting joints between HTS wires, which are used in the world's highest field 1.3 GHz (30.5 T) NMR magnet in persistent current mode; the joints performance is evaluated based on NMR spectra for proteins. (ii) Development of ultra-low resistive joints between DC superconducting feeder cables for railway systems. The project starts a new initiative of next generation super-high field NMR development as well as that of realization of better superconducting power cables.

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다용도 실시간 경사각과 방위각 연속 측정 시스템 개발연구 (A Study on the Development of Multifuntional Real-Time Inclination and Azimuth Measurement System)

  • 김규현;조성호;정현기;이효선;손정술
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.588-601
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    • 2013
  • 최근 지구물리 물리탐사 분야에서 경사각과 방위각 정보는 시추공 물리검층 및 물리탐사 자료보정을 위한 시추공 편차검층, 이동형 실시간 자료획득 시스템, 기타 지구물리 모니터링 시스템 등 다양하게 활용되면서 그 중요성이 높아지고 있다. 특히 최근 셰일가스의 개발이 가능하게 한 방향시추 기술에서도 경사각과 방위각 정보는 필수일 정도로 그 응용범위가 매우 넓다. 따라서 여러 분야에 응용될 수 있는 경사각과 방위각 측정 시스템의 초소형 옥외 저전력 운용이 절실해졌다. 본 논문에서는 최신 CMOS 저전력, 고성능 MCU 및 멤스(MEMS) 자세방위기준장치(AHRS)를 도입하여 초소형, 저전력으로 제작된 다용도 야외시험용 실시간 경사각과 방위각 연속 측정 시스템 개발 연구의 결과를 제시하고자 한다. 시스템은 최소 지름 42 mm의 존데 내에 설치될 수 있도록 초슬림 형태로 제작되었으며 실시간 데이터 획득이 가능할 뿐만 아니라 엔코더, DGPS 연동으로 운용 확장이 가능하여 다양한 응용이 기대된다.

사용자 위치기반 홈오토메이션 서비스 기술 개발에 관한 연구 (A Study on the Technology Development of User-based Home Automation Service)

  • 이중기;이영석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.327-332
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    • 2017
  • IoT 기술이 발전함에 따라 사용자의 이동성 및 정체성을 확인하기 위한 위치 기반 서비스(Location Based Service)에 대한 수요가 증가되고 있다. 초기의 LBS 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내오는 신호의 위상을 측정하거나 반송파 신호의 코드를 추적하여 위성까지의 거리를 측정함으로써 위치정보를 확인하는 기술이 주로 사용되었다. 그러나 GPS위성을 사용하는 방식은 실내에서는 위성 신호의 수신이 어렵기 때문에 그 효용성이 떨어진다. 따라서 실내 환경에서 활용할 수 있는 위치인식기술을 위해 UWB, RFID, Zigbee 등과 같은 무선 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 저전력 기반의 위치 인식을 위한 IEEE 802.15.4a의 표준을 활용하여 CSS를 위한 2.45GHz 대역과 UWB를 위한 3.1~10.6GHz대역 및 250-750 MHz대역의 주파수 대역을 포함을 하는 LBS 시스템을 설계하였다. 그 결과로서 2.45GHz ISM RF 트랜시버와 Ranging 기능을 하드웨어로 구현하여 0dBm의 출력파워를 갖음을 확인하였다.

QCA 설계에서 디지털 논리 자동 추출 (Digital Logic Extraction from QCA Designs)

  • 오연보;김교선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.107-116
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    • 2009
  • QCA는 현재 초고집적 저전력 디지털 시스템 구현 기술의 왕좌를 차지하고 있는 CMOS의 자리를 상속받을 가장 장래성 있는 차세대 나노 전자 소자 중 하나이다. QCA 셀의 하드웨어 기본 동작은 이미 1990년대 후반에 실험을 통하여 증명되었다. 또한 회로를 설계할 수 있는 전용설계 도구와 시뮬레이터도 개발되었다. 그러나 기존의 QCA 설계 기술은 초대규모 설계에 대한 준비가 부족하다. 본 논문은 기존의 대규모 CMOS 설계에서 사용되었던 검증 방법들과 도구를 QCA 설계에서 그대로 활용할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 첫째로 셀 배치를 미리 정의된 구조에서 벗어나지 않도록 엄격하게 제한함으로써 항상 일관성 있는 디지털 동작을 보장하는 설계 규칙을 제안한다. 다음, QCA 설계의 게이트 및 상호연결 구조를 인식한 후 다수결 게이트의 입력 경로 균형과 잡음 증폭 방지 등을 포함하는 신호 충실도 보장 조건을 검사한다. 마지막으로 디지털 논리를 추출하여 OpenAccess 공통 데이터베이스로 저장하면 이미 CMOS 설계에서 사용되고 있는 풍부한 검증 툴과 연결되어 그들을 사용할 수 있게 된다. 제안된 방식을 검증하기 위해 2-비트 가산기 및 비트-직렬 가산기, 그리고 ALU 비트 슬라이스를 설계하였다. 디지털 논리를 추출하여 Verilog 넷 리스트를 생성시킨 후 상업용 소프트웨어로 시뮬레이션 하였다.