공간 모바일 장치를 위한 내장형 공간 MMDBMS의 설계 및 구현

박지웅,김정준,윤재관,한기준,Park, Ji-Woong,Kim, Joung-Joon,Yun, Jae-Kwan,Han, Ki-Joon 한국공간정보학회 2005 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.7 No.1

최근에 무선 통신의 발달과 더불어 모바일 컴퓨팅에 대한 관심이 높아지고 있다. 모바일 컴퓨팅은 사용자가 PDA, 노트북 등의 이동 가능한 모바일 장치를 휴대하고 무선 통신을 통해서 서버 컴퓨터와 자원을 함께 공유하는 환경이라 할 수 있다. 모바일 데이타베이스는 이러한 모바일 장치에 사용되는 데이타베이스를 말한다. 모바일 데이타베이스의 응용 분야로는 보험업무, 금융업무 의료 등이 있지만, 특히 사용자의 위치 정보를 활용하는 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)가 중요한 응용 분야로 등장하고 있다. 이러한 모바일 환경에서 위치 기반 서비스를 제공하기 위해서는 공간 모바일 장치에서 대용량의 공간 데이타를 효율적으로 관리하기 위한 내장형 공간 MMDBMS(Main-Memory Database Management System)가 필요하다. 이에 본 논문에서는 기존의 PC용 MMDBMS인 HSQLDB를 확장하여 공간 모바일 장치에서 공간 데이타를 효율적으로 관리할 수 있는 내장형 공간 MMDBMS를 설계 및 구현하였다. 내장형 공간 MMDBMS는 ISO(International Organization for Standardization)의 공간 데이타 모델을 따르며, 공간 데이타 특성에 적합한 압축 기법인 산술 연산 코딩 기법을 제공하고, 공간 모바일 장치에 적합한 MBR 압축 및 해슁 기법을 이용한 공간 인덱스를 지원한다. 그리고, 공간 모바일 장치의 낮은 성능의 프로세서에서 공간 데이타 디스플레이 기능을 제공하고, 내장형 공간 MMDBMS와 GIS 서버 사이에서 공간 데이타 수입/수출의 성능 향상을 위한 데이타 캐슁과 동기화 기능을 지원한다. Recently, with the development of wireless communications and mobile computing, interest about mobile computing is rising. Mobile computing can be regarded as an environment where a user carries mobile devices, such as a PDA or a notebook, and shares resources with a server computer via wireless communications. A mobile database refers to a database which is used in these mobile devices. The mobile database can be used in the fields of insurance business, banking business, medical treatment, and so on. Especially, LBS(Location Based Service) which utilizes location information of users becomes an essential field of mobile computing. In order to support LBS in the mobile environment, there must be an Embedded Spatial MMDBMS(Main-Memory Database Management System) that can efficiently manage large spatial data in spatial mobile devices. Therefore, in this paper, we designed and implemented the Embedded Spatial MMDBMS, extended from the HSQLDB which is an existing MMDBMS for PC, to manage spatial data efficiently in spatial mobile devices. The Embedded Spatial MMDBMS adopted the spatial data model proposed by ISO(International Organization for Standardization), provided the arithmetic coding method that is suitable for spatial data, and supported the efficient spatial index which uses the MBR compression and hashing method suitable for spatial mobile devices. In addition, the system offered the spatial data display capability in low-performance processors of spatial mobile devices and supported the data caching and synchronization capability for performance improvement of spatial data import/export between the Embedded Spatial MMDBMS and the GIS server.

저전력 환경에서 멀티미디어 자료 재생을 위한 디스크 스케줄링 기법

최정완(Jungwan Choi),원유집(Youjip Won),정원민(Wonmin Jung) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.3·4

최근에, 휴대용 컴퓨터와 모바일 장치(Smart Phone, PDA, MP3 Player 등)의 보급 증가로 인하여 모바일 환경에서의 전력 관리 기술의 필요성은 매우 증가하고 있다. 왜냐하면, 전력 관리 기술은 모바일 장치에서 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문이다. 한편, 하드 디스크는 가격에 비하여 용량이 크고 속도가 빠르며 최근에는 모바일 장치에서 사용하기에 충분하게 작게 만들 수도 있으므로 모바일 기기에 사용하기 적당하나, 모바일 장치에 사용하기에는 소모 전력이 너무 크다는 단점이 있다. 이러한 이유들로 인하여 본 논문에서는 디스크에 저장된 연속적인 멀티미디어 자료를 실시간으로 재생하는데 소모되는 전력을 최소화하기 위한 방법을 제안하고 평가하였다. 모바일 장치에서 소모되는 전력을 엄격히 제한하는 것은 모바일 장치들의 하드웨어와 소프트웨어 디자인에 지대한 영향을 준다. 실시간 멀티미디어 재생이 기존의 텍스트 서비스와 다른 점은 디스크가 저장된 데이타 블록을 연속적으로 공급한다는 것이다. 이것은 디스크 드라이브가 멀티미디어 데이타 전체를 재생할 동안 활성화 상태를 유지해야 하게 하므로, 전력 관리 측면에서는 매우 큰 부담으로 작용한다. 전형적인 모바일 디스크 드라이브의 전력 관리 기능은 디스크가 대기 상태에 있을 때의 과도한 입출력 요청으로 인하여 멀티미디어 재생의 품질 측면에서는 부정적인 영향을 준다. 따라서, 본 논문에서는 디스크 드라이브의 전력 소모 형태를 세밀히 분석하고, 저장된 멀티미디어 데이타를 보다 효율적으로 전력을 덜 사용해 재생할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 읽어야 할 데이타 블록의 수와 활성화/대기 상태의 길이를 계산한다. 이로써 본 논문에서 제안한 알고리즘은 모바일 디스크 드라이브에 저장된 데이타 블록의 연속적인 재생을 보장하는 최적의 스케줄링을 한다. 기존에 공개된 MPEG 재생기에 본 알고리즘을 적용한 멀티미디어 재생기를 만들었다. 이 재생기는 전체 재생동안 활성화 상태를 유지하는 경우와 비교하여 60%의 전력 소모량을 절약하였고, 전력 관리 모듈이 있는 디스크 드라이브에서 재생할 경우에 기존의 재생기와 비교하여 38%의 전력 소모량을 절약하였다. In the recent years, popularization of mobile devices such as Smart Phones, PDAs and MP3 Players causes rapid increasing necessity of power management technology because it is most essential factor of mobile devices. On the other hand, despite low price, hard disk has large capacity and high speed. Even it can be made small enough today, too. So it appropriates mobile devices, but it consumes too much power to embed in mobile devices. Due to these motivations, in this paper we had suggested methods of minimizing power consumption while playing multimedia data in the disk media for real-time and we evaluated what we had suggested. Strict limitation of power consumption of mobile devices has a big impact on designing both hardware and software. One difference between real-time multimedia streaming data and legacy text based data is requirement about continuity of data supply. This fact is why disk drive must persist in active state for the entire playback duration, from power management point of view; it may be a great burden. A legacy power management function of mobile disk drive affects quality of multimedia playback negatively because of excessive I/O requests when the disk is in standby state. Therefore, in this paper, we analyze power consumption profile of disk drive in detail, and we develop the algorithm which can play multimedia data effectively using less power. This algorithm calculates number of data block to be read and time duration of active/standby state. From this, the algorithm suggested in this paper does optimal scheduling that is ensuring continual playback of data blocks stored in mobile disk drive. And we implement our algorithms in publicly available MPEG player software. This MPEG player software saves up to 60% of power consumption as compared with full-time active stated disk drive, and 38% of power consumption by comparison with disk drive controlled by native power management method.

유전 알고리즘을 이용한 모바일하버와 열차간 물류 연계작업 계획 수립

장형욱,박기역,박태진,류광렬 한국지능정보시스템학회 2011 한국지능정보시스템학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5

모바일하버는 컨테이너 크레인을 탑재하고 있어 해상에서 자가하역이 가능하여 컨테이너 선박과 육상 터미널 사이에서 컨테이너를 전달하는 새로운 해상 운송수단이다. 본 논문은 철도와 모바일하버 사이의 컨테이너 교환을 위한 전용 철송 터미널에서 모바일하버와 열차 사이에 컨테이너를 옮겨 싣는 연계작업 계획 수립을 위한 유전 알고리즘을 제안한다. 모바일하버와 열차 사이의 컨테이너 교환에는 모바일하버에 설치된 모바일하버 크레인과 지상에서 철도에 컨테이너를 싣고 내리는 철송 크레인이 모두 사용되며, 이 두 크레인은 직접적으로 컨테이너를 서로 간에 주고 받을 수 없다. 따라서 제안 방안은 간섭을 고려한 이 두 크레인의 작업 계획과 함께 두 크레인 사이의 컨테이너 전달을 위한 임시 장치 영역에 대한 운영 계획을 같이 수립한다. 시뮬레이션 시스템을 이용한 실험을 통해 제안 방안의 유효성과 철송 터미널의 장비 및 임시 공간 여건에 따른 작업 효율의 변화를 확인하였다.

모바일 장치용 시공간 질의 처리 시스템의 개발

신인수(Shin, In Su),양형식(Yang, Hyeong Sik),김정준(Kim, Joung Joon),한기준(Han, Ki Joon) 대한공간정보학회 2012 대한공간정보학회지 Vol.20 No.2

최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경이 발전함에 따라 u-GIS는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 핵심 요소 기술로 대두되고 있고 이에 따른 시공간 데이터의 효율적인 관리에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 u-GIS 환경에서 모바일 장치는 나날이 증가하고 있는 대용량 시공간 데이터를 효율적으로 관리하기에는 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 모바일 장치용 시공간 질의 처리 시스템을 개발하였다. 모바일 장치용 시공간 질의 처리 시스템은 시공간 데이터에 대한 삽입/삭제/갱신/검색을 위한 다양한 시공간 연산자를 제공한다. 그리고 플래시 메모리에 최적화된 시공간 인덱스와 질의 수행 속도를 보장하기 위해 시공간 히스토그램을 이용한 질의 최적화 기능을 제공한다. 마지막으로, 모바일 장치용 시공간 질의 처리 시스템을 가상 시나리오에 적용함으로써 본 시스템이 모바일 환경에서 다양한 u-GIS 응용 분야에 유용하게 활용될 수 있다는 것을 검증하였다. As the recent development of the ubiquitous computing environment, u-GIS is being highlighted as the core technology of the ubiquitous computing environment, and thereby, studies on spatio-temporal data are being actively conducted. In this u-GIS environment, it is still difficult for existing mobile devices to efficiently manage the massive spatio-temporal data of u-GIS that are increasing day by day. Therefore, this paper develops a spatio-temporal query processing system for mobile devices in order to solve the problem. The system provides various spatio-temporal operators to insert/delete/update/search spatio-temporal data and supports a query optimization function that uses a spatio-temporal index for the flash memory and a spatio-temporal histogram for guaranteeing query execution speed. Lastly, by applying the spatio-temporal query processing system developed in this paper to the virtual scenario, this paper has proved that the system can be utilized in various application fields necessary to process spatio-temporal data in the mobile environment.

모바일하버 선박의 계류안정화시스템 및 의장장치 개념설계

이윤석,정창현,김세원,정태권 한국항해항만학회 2010 한국항해항만학회지 Vol.34 No.5

Mobile Harbor(MH) is a new paradigm for maritime transport system introduced in Korea, the target of which is to carry out ship-to-ship cargo operation rapidly and effectively even under a condition of sea state 3. A MH ship is moored alongside a large container vessel anchored at the defined anchorage and also equipped with gantry cranes for handling containers. The MH study concerned includes rapid container handling system, optimum design for floating structure, hybrid berthing & cargo operation system, design for cargo handling crane, etc. This paper is to deal with a conceptual design of a stabilized mooring system and mooring equipment under a condition of ship-to-ship mooring. In this connection, we suggest a positioning control winch system in order to control heave motions of the MH ship which is to add constant brakepower and stabilized function to an auto-tension winch and mooring equipment used currently in large container ships. 하역장치가 장착된 모바일하버 선박은 새로운 해상운송시스템 개념으로, 특정 정박지에서 대형 컨테이너 선박에 계류하여 해상상태 3 이하 조건에서 신속하면서 효율적인 컨테이너 하역작업을 수행하는 것이다. 모바일하버와 관련한 주요 연구로는 고속하역시스템, 부유체 구조 설계, 안벽하역시스템 해석 및 작업크레인 설계 등의 원천기술 개발을 중심으로 수행되었다. 본 연구는 모바일하버 선박의 하역작업 중 동적안정성 확보를 위한 계류안정화시스템을 개발하고자 하는 것으로, 국내외 계류장치에 대한 현황 분석을 기초로 현재 선박에 탑재되어 있는 의장장치인 윈치시스템에 계류안정화 기능을 추가시킨 포지셔닝윈치를 개발하여 모선과의 상대운동을 최소화하는 방안에 대한 개념설계를 제안한다

저전력 모바일 장치에 적합한 효율적인 동적 그룹 키 동의

조석향,남정현,김승주,원동호,이혜주,최진수,Cho Seokhyang,Nam Junghyun,Kim Seungjoo,Won Dongho,Lee Hyejoo,Choi Jinsoo 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.12 No.2

그룹 키 동의 프로토콜은 공개된 통신망을 통해 안전하게 통신하려는 그룹 구성원들에게 세션키를 제공하기 위해 설계된다. 모바일 컴퓨팅 기술은 프로토콜 참가자의 계산적인 능력 측면에서 비대칭적이다. 즉 프로토콜 참가자는 충분한 계산 능력을 가진 고정된 서버(애플리케이션 서버)와 제한된 계산 자원을 가진 모바일 장치들(클라이언트)로 구성되어 있다. 스마트카드나 개인 휴대 정보 단말기(PDA)와 같은 저전력 모바일 장치를 포함하는 그룹에서는 각 구성원의 계산량을 최소화하는 것이 바람직하다. 또한 그룹 구성원이 현재의 그룹을 탈퇴하거나 다수의 새로운 구성원이 현재의 그룹에 참여할 필요가 있을 때 길은 계산 비용으로 그룹 키의 갱신이 요구된다. 본 논문에서는 저전력 모바일 장치인 클라이언트 쪽의 계산 효율성이 높은 동적 그룹 키 동의 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜과 기존 프로토콜을 통신과 계산 비용 측면에서 비교하고, 제안한 프로토콜의 안전성은 랜덤 오라클 모델에서 수동적인 공격자에 대하여 안전함을 증명한다. Group key agreement protocols are designed to provide a group of parties securely communicating over a public network with a session key. The mobile computing architecture is asymmetric in the sense of computational capabilities of participants. That is, the protocol participants consist of the stationary server(application servers) with sufficient computational Power and a cluster of mobile devices(clients) with limited computational resources. It is desirable to minimize the amount of computation performed by each group member in a group involving low-power mobile devices such as smart cards or personal digital assistants(PDAs). Furthermore we are required to update the group key with low computational costs when the members need to be excluded from the group or multiple new members need to be brought into an existing group. In this paper, we propose a dynamic group key protocol which offers computational efficiency to the clients with low-power mobile devices. We compare the total communicative and computational costs of our protocol with others and prove its suity against a passive adversary in the random oracle model.

스마트카드 기반의 안전하고 경량화된 모바일 지급결제 프로토콜

선복근,하재철 보안공학연구지원센터(JSE) 2015 보안공학연구논문지 Vol.12 No.3

스마트폰과 같은 디바이스를 이용한 모바일 지급결제 시스템에서는 이동성을 제공하는 편리함은 있지만 전송 정보에 대한 기밀성 유지나 거래 사실에 대한 부인봉쇄와 같은 정보보호 기능이 필수적 으로 요구된다. 본 논문에서는 기존의 지급결제 시스템을 안전성과 구현 효율성면에서 분석한 후 스 마트카드에 기반한 모바일 지불결제 프로토콜을 제안하였다. 제안 방식은 구매자와 스마트카드 발행 자(은행)간의 사전 키 공유 기법을 사용함으로써 세션 키 생성이 용이하고 이동 단말 장치의 연산량 이 최소화 되도록 설계하였다. While the mobile payment system based on mobile device such as smartphone can provide convenience of mobility, it requires cryptographic functions such as confidentiality for transmission information and non-repudiation for transaction process. In this paper, we analyze previous payment protocols in aspect to security and implementation efficiency and propose a mobile payment protocol based on smartcard. The proposed scheme is designed to easily generate a session key and minimize the computational load of the mobile device using the pre-shared key scheme between buyer and smartcard issuer(bank).

모바일 장치에서의 립리딩을 위한 실시간 입술 영역 검출

정성태(Sung-Tae Jung),강선경(Sun-Kyung Kang),김영운(Young-Un Kim) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.4

기존에 PC 환경에서는 많은 입술 영역 검출 방법들이 제안되었는데, 자원이 제한되어있는 모바일 장치에서는 이런 방법들을 그대로 적용하면 실시간 동작이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문은 모바일 장치에서 립리딩을 위한 실시간 입술 영역 검출 방법을 제안한다. 본 논문에서는 적응적 얼굴 색상 정보를 이용하여 얼굴 영역을 검출한 다음에 눈 검출을 하고 눈과 입술의 기하학적 관계를 이용하여 입술 영역을 검출한다. 제안된 알고리즘을 Intel PXA 270 임베디드 프로세서와 386MB 메모리를 가진 스마트 폰에 구현하여 실험한 결과 9.5 프레임/초의 속도로 동작하였고 574장의 영상에 대하여 검출 실험한 결과 98.8%의 검출 성공률을 얻을 수 있었다. Many lip region detection methods have been developed in PC environment. But the existing methods are difficult to run on real-time in resource limited mobile devices. To solve the problem, this paper proposes a real-time lip region detection method for lipreading in Mobile device. It detects face region by using adaptive face color information. After that, it detects lip region by using geometrical relation between eyes and lips. The proposed method is implemented in a smart phone with Intel PXA 270 embedded processor and 386MB memory. Experimental results show that the proposed method runs at the speed 9.5 frame/see and the correct detection rate was 98.8% for 574 images.

모바일 장치에서 OTP 기반의 바이오 인식 보안을 위한 프레임워크

한승진(Seung-Jin Han) 한국컴퓨터정보학회 2012 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.17 No.4

바이오 인식 기술은 기존의 PIN이나 패스워드와 달리 분실하거나 도용될 가능성이 적기 때문에 PIN이나 패스워드를 대체할 새로운 수단으로 대두되고 있다. 그러나 바이오 인식은 PIN이나 패스워드와 달리 노출되어 도용이 된다면 수정할 방법이 없다. 따라서, 바이오 인식 정보를 이용한 OTP를 모바일 장치에 적용함으로써 기존의 PIN이나 패스워드 혹은 바이오 인식 정보만을 이용한 인증의 문제점을 해결하고자 한다. 본 논문에서는 모바일 장치에서 바이오 인식 정보를 OTP로 사용하여 바이오 인식 정보를 안전하게 서버(TTP)로 전달하는 프레임워크를 제안하고, 기존의 방법과 보안 및 성능을 비교한다. Biometric technology has been proposed as a new means to replace conventional PIN or password because it is hard to be lost and has the low possibility of illegal use. However, unlike a PIN or password, there is no way to modify the exposure if it is exposed and used illegally. To solve the problems, we propose to apply OTP using biometric information to mobile devices for more secure and adaptable authentication. In this paper, we propose a secure framework for delivering biometric information as mobile OTP to the server (TTP) and compared this paper with existed methods about security and performance.

스마트 모바일 장치의 에너지 보존성을 높이기 위한 비대칭 멀티 코어 기반 실시간 태스크 스케쥴링

임성화 한국디지털콘텐츠학회 2018 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.19 No.6

Nowaday, smart mobile devices on Internet of Things are required to process and deliver greate amount of data in real-time. Therefore, heterogeneous mult-core architecture such the big.LITTLE core architecture, which shows high energy conservation while guaranteeing high performance, are widely employed on up to date smart mobile devices. The LITTLE cores should be highly utilized to gain higher energy conservation because LITTLE cores have much higher energy efficiency than big cores. In this paper, we propose a core selection algorithm, which tries to firstly assign a real-time task on a LITTLE core rather a big core while the task can be finished within its own deadline. We also perform simulation as performance evaluation to show that our proposed algorithm shows higher energy conservation while guaranteeing the required performance. 사물인터넷 (Internet of Things)은 우리의 실생활에서 그 범위가 급격히 커지면서, 스마트 모바일 장치들에 대용량 실시간 데이터를 모바일 환경에서 고속으로 처리 및 전송하기에 적합한 처리능력이 요구되고 있다. 배터리 파워가 중요한 모바일 기기에서 성능과 에너지 보존성을 높이기 위해 big.LITTLE 멀티코어 구조와 같은 비대칭 멀티코어 구조가 널리 사용되고 있다. 에너지 보존성을 높이기 위해서는 에너지 효율이 높은 LITTLE 코어의 활용도를 높여하며, 이룰 위해 본 논문에서는 실시간 태스크를 대상으로 하여 마감시간을 보장하는 범위 내에서 LITTLE 코어에 우선적으로 할당하는 코어 선택 알고리즘을 제안하다. 또한, 시뮬레이션을 통하여 기존 기법에 비해 마감시간을 보장하면서 에너지 소비량을 줄 있 수 있음을 보였다.