IP기반 교통시스템에서 데이터의 신뢰성을 위한 DCCP 개발

박현문,서해문,이길용,박수현,김성동,Park, Hyun-Moon,Seo, Hae-Moon,Lee, Gil-Yong,Park, Soo-Hyun,Kim, Sung Dong 대한임베디드공학회 2010 대한임베디드공학회논문지 Vol.5 No.1

ITS(Intelligent Transport System) as things are used for Broadcast service using TDMB/TPEG/NAVI rather than personal seamless service. It is attaching weight to Traffic information gathering, Charging, Settlement service. This research is applied to improve DCCP(Datagram Congestion Control Protocol) which has function as protecting data and preserving message boundary. The improving method is like that we solve data trust in UDP because Connection and Transmission overhead in UDP is less than in TCP. We fix the data loss which is generated from unordered delivery section of IP base wireless service by using DCCP protocol. We guarantee of connection with OBE(On-Board Equipment) and reliance about transmission of data by complement to mapping table and multi-hoping. Finally, We evaluate the performance about transmission of IP based data. We constructed a test-bed near research center for this test.

CPU-GPU간 긴밀성을 위한 효율적인 공유메모리 접근 방법과 검증 시스템 구현

박현문,권진산,황태호,김동순,Park, Hyun-moon,Kwon, Jinsan,Hwang, Tae-ho,Kim, Dong-Sun 대한임베디드공학회 2016 대한임베디드공학회논문지 Vol.11 No.2

In this paper, we propose a system for efficient use of shared memory between CPU and GPU. The system, called Fusion Architecture, assures consistency of the shared memory and minimizes cache misses that frequently occurs on Heterogeneous System Architecture or Unified Virtual Memory based systems. It also maximizes the performance for memory intensive jobs by efficient allocation of GPU cores. To test between architectures on various scenarios, we introduce the Fusion Architecture Analyzer, which compares OpenMP, OpenCL, CUDA, and the proposed architecture in terms of memory overhead and process time. As a result, Proposed fusion architectures show that the Fusion Architecture runs benchmarks 55% faster and reduces memory overheads by 220% in average.

Stepwise 동기화 지원을 위한 CMOS 이미지 센서 Firmware 설계 및 개발

박현문,박수현,이명수,서해문,박우출,장윤정,Park, Hyun-Moon,Park, Soo-Huyn,Lee, Myung-Soo,Seo, Hae-Moon,Park, Woo-Chool,Jang, Yun-Jung 한국시뮬레이션학회 2008 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.17 No.4

최근 CMOS 이미지 센서가 저전력, 저가격, 소형화를 이루면서 이를 이용한 하드웨어 및 응용 소프트웨어 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만CMOS이미지 센서 제품들은 하드웨어에 비해 아직 응용 소프트웨어 및 펌웨어의 완성도에서 여러 가지 문제를 가진다. CMOS 이미지 센서 기반 폴링 기법은 불필요한 메시지 교환으로 인해 비효율적인 동기화 문제 및 전송 지연이 일정 수준으로 높아지면 데이터 재전송에 대한 오버헤드가 크다. 이러한 이유로 폴링 방식의 구조적 안정성(structural stability)에 문제점을 가진다. 본 논문에서는 MCU를 통한 펌웨어 기반의 고속 동기화 기법으로 폴링 주기를 세분화하여 Stepwise 동기화 기법을 제안하고, 인터럽트 방식을 적용하여 재접속 및 데이터 전송을 개선하였다. 결과적으로 제안한 기법이동기화 시간 및 에러 커넥션에서 20% 이상 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 나타났다. 또한 CMOS 이미지 센서 기반의 C328R 보드와 저전력 MCU인 ATmega128L을 이용한 보드를 개발하고, 제공 소프트웨어와 제안된 펌웨어의 카메라 모듈과 동기화 시간 및 에러 커넥션(Error Connection) 등을 비교, 분석하였다. Lately, since Complementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS) image sensor system has low power, low cost and been miniaturized, hardware and applied software studies using these strengths are being carrying on actively. However, the products equipped with CMOS image sensor based polling method yet has several problems in degree of completeness of applied software and firmware, compared with hardware’s. CMOS image sensor system has an ineffective synchronous problem due to superfluous message exchange. Also when a sending of data is delayed continually, overhead of re-sending is large. So because of these, it has a problem in structural stability according to Polling Method. In this study, polling cycle was subdivided in high-speed synchronization method of firmware -based through MCU and synchronization method of Stepwise was proposed. Also, re-connection and data sending were advanced more efficiently by using interrupt way. In conclusion, the proposed method showed more than 20 times better performance in synchronization time and error connection. Also, a board was created by using C328R board of CMOS image sensor-based and ATmega128L which has low power, MCU and camera modules of proposed firmware were compared with provided software and analyzed in synchronization time and error connection.

실시간 교통 정보 제공을 위한 LBI 시스템 모델 개발

박현문,박우출,박수현,Park, Hyun-Moon,Park, Woo-Chool,Park, Soo-Huyn 한국시뮬레이션학회 2010 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.19 No.2

This study presents an RTS(Real-time Traffic System) based on an LBS(Location Based Service) using 5.8~5.9GHz RSU(Road Side Unit). The proposed LBI(Location based Broadcast system on ITS) is a local information-based service supported by RSU for drivers, which has a feature of convergence between T-DMB system and ITS-based RTS. The convergence of local broadcasting station and ITS is realized by two-way communication and supports LBS(Location Based Service) by identifying of vehicle's location using RSU. Real-time information delivery and various services could be provided by information exchanges between LMM and local broadcasting stations. Furthermore, conventional technical limitations have been solved mutually such as transmission area limitation in RTS and one-way communication problem in T-DMB. This support real-time two-way communication to each driver. Therefore, it can be expected that traffic dispersion effects and services expansion for drivers by RTS and LBI. Finally, it is proposed to built and implement test-bed around institute.

WiBro와 이기종간의 연동

박현문,서영민,강상범,장영민,예병호 한국인터넷정보학회 2005 인터넷정보학회지 Vol.6 No.4

AR/VR 마이크로 디스플레이 환경을 고려한 JPEG-LS 플랫폼 개발

박현문,장영종,김병수,황태호 한국전자통신학회 2019 한국전자통신학회 논문지 Vol.14 No.2

This paper presents the design of a JPEG-LS codec for lossless image compression from AR/VR device. The proposed JPEG-LS(:LosSless) codec is mainly composed of a context modeling block, a context update block, a pixel prediction block, a prediction error coding block, a data packetizer block, and a memory block. All operations are organized in a fully pipelined architecture for real time image processing and the LOCO-I compression algorithm using standard open IP to compliant with the standard. The processing speed of proposed JPEG-LS codec is up to 130Mpixels per second and this codec has low complexity. it has an instantaneous processing of 4k resolution. Experimental results show that proposed JPEG-LS codec is suitable for AR/VR held-land devices such as high quality and low computational cost are a priority. Simulations show that the proposed designs has neither decoder should require more than 50% of an FPGA to Altera Cyclone 5. 이 논문에서는 AR/VR 디바이스에서 무손실 이미지압축 위한 JPEG-LS(:LosSless) 코덱의 설계를 제안하였다. 제안된 JPEG 무손실 코덱은 주로 컨텍스트 모델링 및 업데이트, 픽셀과 오류 예측 그리고 메모리 블록으로 구성된다. 모든 블록들은 실시간 영상처리를 위해 파이프라인 구조를 가지며, LOCO-I 압축 알고리즘은 표준과의 호환성을 위해 오픈 IP를 사용하였다. 제시한 JPEG-LS 코덱이 복잡도는 낮으며, 처리 속도는 초당 최대 130Mpixels로 4K 해상도의 실시간 처리가 가능하다. 결과적으로 제안된 JPEG-LS 코덱의 처리 기법은 고품질에 낮은 부하를 갖는 AR/VR 기기와 같은 장치에 적합하다. 시뮬레이션 결과 제안된 디자인의 디코더의 동작에서도 FPGA인 Altera Cyclone 5의 50% 이상을 요구하지 않는 것을 보여주었다.

엣지컴퓨팅기술의 변화와 동향

박현문,황태호 한국통신학회 2019 정보와 통신 Vol.36 No.2

IoT 장치 및 스마트기기가 점차 다양해지고 각종 센서의 소형화와 지능화에 따라 인터넷에 연결된 장치들의 개수가 증가하는 만큼 데이터의 양 또한 급격히 증가하고 있다. 하지만, 중앙 집중 방식의 클라우드 서버에서는 인터넷에 연결된 수십억 개에 이르는 종단 장치들로부터 전송되는 실시간 데이터를 지능적으로 처리하기 위해 대용량의 컴퓨팅 리소스를 요구하고 있으며, 네트워크상에서 처리 응답의 지연(Delay, Latency)이 커질 수밖에 없는 상황에 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종단 장치들에서 실시간 수집, 판단, 학습을 통한 가공된 정보를 송수신 하는 엣지컴퓨팅이 그 대안으로 떠오르고 있다. 반도체 미세공정과 메모리 성능의 향상 그리고 인공지능 하드웨어 등장은 연산 성능의 향상과 가격의 하락을 촉진하면서 엣지 컴퓨팅을 확산시키는 요소가 되었다. 엣지 컴퓨팅용 프로세서 성능 또한 빠른 발전이 이루어지며, 최신 기계학습 연산속도 비교에서도 엣지프로세서가 구글의 TPU(Tensor Processing Unit) 1에 1/4 인 10 TOPs로 독립적인 학습수행이 가능해지면서 센서는 물론, 영상, 음성 까지 클라우드 도움없이도 데이터 수집과 판단 그리고 서비스가 가능한 수준에 이르는 등 관련시장에 엣지 플랫폼과 프로세싱 요소 기술들이 빠르게 변화하고있다. 본 기고문에서는 엣지 컴퓨팅 관련 플랫폼과 반도체 글로벌 ICT 기업들의 연구개발 동향과 최근 산업 적용 예를 살펴본다.

다중 SL-AVS 동기화 유지기법

박현문,박수현,서해문,박우출,Park, Hyun-Moon,Park, Soo-Huyn,Seo, Hae-Moon,Park, Woo-Chool 한국시뮬레이션학회 2009 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.18 No.3

Due to the many advantages including low price, low power consumption, and miniaturization, the CMOS camera has been utilized in many applications, including mobile phones, the automotive industry, medical sciences and sensoring, robotic controls, and research in the security field. In particular, the 360 degree omni-directional camera when utilized in multi-camera applications has displayed issues of software nature, interface communication management, delays, and a complicated image display control. Other issues include energy management problems, and miniaturization of a multi-camera in the hardware field. Traditional CMOS camera systems are comprised of an embedded system that consists of a high-performance MCU enabling a camera to send and receive images and a multi-layer system similar to an individual control system that consists of the camera's high performance Micro Controller Unit. We proposed the SL-AVS (Small Size/Low power Around-View System) to be able to control a camera while collecting image data using a high speed synchronization technique on the foundation of a single layer low performance MCU. It is an initial model of the omni-directional camera that takes images from a 360 view drawing from several CMOS camera utilizing a 110 degree view. We then connected a single MCU with four low-power CMOS cameras and implemented controls that include synchronization, controlling, and transmit/receive functions of individual camera compared with the traditional system. The synchronization of the respective cameras were controlled and then memorized by handling each interrupt through the MCU. We were able to improve the efficiency of data transmission that minimizes re-synchronization amongst a target, the CMOS camera, and the MCU. Further, depending on the choice of users, respective or groups of images divided into 4 domains were then provided with a target. We finally analyzed and compared the performance of the developed camera system including the synchronization and time of data transfer and image data loss, etc.

국방전술을 위한 수중 센서 네트워크 기술

박현문,박수현,김창화,김상경,Park, Hyeon-Mun,Park, Su-Hyeon,Kim, Chang-Hwa,Kim, Sang-Gyeong 한국통신학회 2007 정보와 통신 Vol.24 No.10

해양은 육지, 공중과 같이 매우 중요한 국방전술 대상으로 수중 통신은 물론 수중과 지상을 연결하는 네트워킹 기술이 요구된다. 본 고에서는 해양에서 국방전술통신에 도입하기 위한 수중 센서 네트워크 시스템 기술에 대해 소개하며 이를 위해 해양 환경 분석과 더불어 해양에 알맞은 수중 센서 네트워크 시스템 모델을 제시하고 모델 각 구성요소의 기능에 대해 소개한다. 또한, 각 구성요소 기술 개발에 필요한 통신 프로토콜 계층 별 요구사항과 필요 연구를 소개하고 국내외 기술개발 동향에 대해 살펴본다.

자가발전 심장박동기를 위한 에너지 수확 플랫폼 개발

박현문,이정철,김병수 한국전자통신학회 2019 한국전자통신학회 논문지 Vol.14 No.3

The advances of semiconductor and circuitry technology dovetailed with nano processing techniques have further enhanced micro-miniaturization, sensitivity, longevity and reliability in MID(: Medical Implant Device). Nevertheless, Top of the remaining challenges is whether power can be supplied sufficiently and continuously for the operation of the MID. Self-powered MID that harvest biomechanical energy from human motion, respiratory and muscle movement are part of a paradigm shift. In this paper, we developed a rechargeable pacemaker through self-power generation with the triboelectric nanogenerator. We demonstrate a fully implanted pacemaker based on an implantable triboelectric nanogenerator, which storage as well as active movement on a large-animal(dog) scale. The self-power pacemaker harvested from animal motion is 2.47V, which is higher than the required pacemaker device sensing voltage(1.35V). 나노 공정기술을 이용한 반도체 및 회로기술의 발전은 의료용 삽입형 기기(MID)의 소형화, 감도, 수명, 신뢰성을 더욱 향상했지만, 최근 MID의 지속적인 동작을 위한 전원의 지속적인 제공 여부가 중요한 도전과제 중 하나이다. 이러한 이유로 신체 내에서 다양한 생체 역학 에너지를 활용하는 자체 전원 이식형 의료기기가 최근에 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TENG를 이용한 자가발전을 통해 재충전이 가능한 심장박동기를 개발하였다. 그리고, 우리는 대형동물의 동작에 따라 삽입된 심장박동기에 내장된 TENG의 발전을 검증하였다. 동물의 움직임으로부터 수집되는 전력은 2.47V로 심장박동기에 센싱을 위해 필요한 전압(1V)보다 높은 전원을 획득할 수 있었다.