무선 센서 네트워크상에서 코드뱅킹 및 델타이미지 기반의 효율적인 센서노드 소프트웨어 업데이트 기법

남영진,남민석,박영균,김창훈,이동하,Nam, Young-Jin,Nam, Min-Seok,Park, Young-Kyun,Kim, Chang-Hoon,Lee, Dong-Ha 대한임베디드공학회 2009 대한임베디드공학회논문지 Vol.4 No.3

Software update has been regarded as one of fundamental functions in wireless sensor networks. It can disseminate a delta-image between a current software image operating on a sensor node and its new image in order to reduce an update image(transmission data) size, resultantly saving energy. In addition, code-banking capability of micro-controllers can decrease the update image size. In order to maximize the efficiency of the software update, the proposed scheme exploits both the delta-image and the code-banking at the same time. Besides, it additionally delivers a recovery delta-image to properly handle abnormal conditions, such as message corruptions and unexpected power-off during the update.

대용량 공유 스토리지 시스템을 위한 토큰 버킷기반 성능 제어 기법

남영진,박찬익,Nam Young-Jin,Park Chan-Ik 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.7

스토리지 시스템의 성능과 용량이 증가됨에 따라서, 스토리지 시스템은 이제 다양한 사용자에 의해서 공유되어 사용되는 것이 일반화 되고있는 추세이다. 본 논문은 네트워크에서 널리 이용되는 토큰 버킷을 이용하여 공유 스토리지 시스템 상에서 각 사용자 원하는 스토리지 입출력성능을 확률적으로 보장하는 기법을 설계한다. 또한, 다양한 형태의 작업부하를 이용한 시뮬레이션을 통해서 제안된 알고리즘의 동작 및 성능을 검증한다. With the increase in I/O performance and capacity, it becomes commonplace that storage systems are shared by multiple storage users. This paper proposes an efficient token-bucket-based performance control technique for the shared storage that can statistically guarantee demanded storage performance from different users. It also verifies the operational characteristics and performance of the proposed scheme under various types of I/O workloads.

모바일 IP 스토리지 상에서 멀티미디어 컨텐츠 실행을 위한 효율적인 무선랜 장치 전력제어 기법

남영진,최민석,Nam, Young-Jin,Choi, Min-Seok 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 A Vol.16 No.5

플래시 메모리와 하드디스크의 저장 공간 제약을 문제를 극복하기 위한 방법으로 모바일 IP 스토리지가 제안되었다. 모바일 IP 스토리지는 무선 IP 네트워크를 통하여 모바일 장치에 거의 무제한적인 저장 공간을 제공한다. 하지만, 모바일 IP 스토리지를 이용한 멀티미디어 컨텐츠 스트리밍 시 무선랜 장치의 지속적인 전력소모로 인해 모바일 장치의 배터리 수명이 급격히 감소하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 모바일 IP 스토리지를 통하여 멀티미디어 컨텐츠를 실행할 시에 무선랜 장치의 전력을 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 선반입 버퍼 입출력 모듈, 무선랜 장치 전력제어 모듈, 선반입 버퍼 재구성 모듈로 구성되어 있다. 또한, 제안된 기법은 멀티미디어 컨텐츠의 품질에 적응적으로 선반입 버퍼의 크기를 자동적으로 결정하고 멀티미디어 컨텐츠가 실행되는 동안 On-Off 동작을 기반으로 무선랜 장치 전력 상태를 동적으로 제어한다. 제안된 기법의 성능을 임베디드 리눅스 2.6.11, 인텔 iSCSI 참조코드, 무선랜 장치를 이용하는 PXA270기반 모바일 장치 상에서 평가한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 기법이 전력제어를 하지 않을 때에 비해 QVGA급 멀티미디어 컨텐츠 실행 시 무선랜 카드의 에너지 소모를 최대 8.5배 정도 감소시킴을 보인다. Mobile IP storage has been proposed to overcome storage limitation in the flash memory and hard disks. It provides almost capacity-free space for mobile devices over wireless IP networks. However, battery lifetime of the mobile devices is reduced rapidly because of power consumption with continuous use of a WLAN device when multimedia contents are being streamed through the mobile IP storage. This paper proposes an energy-efficient WLAN device power control technique for streaming multimedia contents with the mobile IP storage. The proposed technique consists of a prefetch buffer input/output module, a WLAN device power control module, and a reconfigurable prefetch buffer module. Besides, it adaptively determines the size of the prefetch buffer according to a quality of the multimedia contents, and it dynamically controls the power mode of the WLAN device on the basis of power on-off operations while streaming the multimedia contents. We evaluate the performance of the proposed technique on a PXA270-based mobile device that employs the embedded linux 2.6.11, Intel iSCSI reference codes, and a WLAN device. Extensive experiments reveal that the proposed technique can save the energy consumption of the WLAN device up to 8.5 times with QVGA multimedia contents, as compared with no power control.

Stacked Bidirectional과 Stacked Unidirectional LSTM을 활용한 주별 전력부하예측

남영진(Young-Jin Nam),조하현(Ha-Hyun Jo) 한국정보기술학회 2020 한국정보기술학회논문지 Vol.18 No.9

In this paper, the LSTM models were used to predict weekly loads. The LSTM models were constructed by subdividing the model according to whether it was Unidirectional LSTM or Bidirectional LSTM or single-layer LSTM or stacked LSTM. The input variables reflect various weather factors, Calendar factors, and lagged terms that affect weekly loads. The out of sample forecasts periods were the most important winter season (January) and summer season (August) in the weekly forecasts. Therefore, weekly forecasts were made for January and August 2018 and January and August 2019, respectively. The MLP model was established as the benchmark model to verify the predictive power of the LSTM models deployed. The result shows that LSTM models are more predictive performance than MLP model in 2018 and 2019 on average.

네트워크 디지털 사이니지를 위한 콘텐츠 캐싱 알고리즘을 적용한 하이브리드 스토리지 구조

남영진(Young Jin Nam),정순환(Soon Hwan Jeong),박영균(Young Kyun Park) 한국멀티미디어학회 2012 멀티미디어학회논문지 Vol.15 No.5

마이크로커널 운영체제 내의 경쟁서버를 위한 전역 동기화 기법

남영진(Young Jin Nam),김주만(Joo Man Kim),김해진(Hae-Jin Kim) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1A

본 논문은 MISIX 운영체제의 마이크로커널 위해서 동작하는 루트 파일 관리자 (r-FM)와 루트 디스크 구동기 액터 (r-DDA) 사이에 발생할 수 있는 커널 자원에 대한 경쟁에 관련된 문제를 제기 하고, 이 경쟁 문제를 해결하기 위한 전역 동기화 방법을 제시한다. r-FM 이란 루트 화일 시스템을 관리하는 파일 관리자를 지칭하고, r-DDA 란 루트파일 시스템이 저장되어 있는 디스크를 관리하는 DDA를 가르킨다. 기존 유닉스 커널은 커널 초기화와 관련된 코드등을 커널이라는 한 프로세스가 순차적으로 수행하면서, 물리적인 디스크에 관련된 초기화가 완료된 후에, 루트파일 시스템 마운트 요구가 발생하도록 보장할 수 있다. 그러나, MISIX 운영체제에서는 커널 초기화가 여러 서버들에 의해서 이루어 지기 때문에 앞서 언급한 순서를 보장할 수 없다. 이러한 상황을 경쟁 서버 문제라고 정의하였으며, 이를 해결하기 위해 전역 동기화 알고리즘을 소개하였다. 전역 동기화 알고리즘은 r-FM과 r-DDA 사이에 Global Sequencer라는 중재자를 두어서, 각 r-FM과 r-DDA가 이 서버로 동기화 메시지를 보냄으로써, 두 서버들 사이에 동기화가 이루어 지게 하였다. 또한, 이 방법의 정당성을 입중하기 위해서, 동기화 관련 코드를 현재 두 가지 버전의 MISIX 커널에 포함시켜 PC 클러스터링으로 구성된 SPAX 테스트 베드와 SPAX 하드웨어 상에서 검증 작업을 거쳤으며, 앞서 언급한 경쟁 상황이 해결됨을 확인 할 수 있었다.

초음파 및 IEEE 802.15.4a 기반 이변 측위를 이용한 고정밀 실내 위치 인식 기법

남영진 ( Young Jin Nam ),박영균 ( Young-kyun Park ),남민석 ( Min-seok Nam ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1

최근 실내 위치 인식을 위하여 IEEE 802.15.4a에 기반한 거리측정 및 이 값들을 이용한 다양한 위치인식 기법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 실내에서 간단한 초음파 모듈과 적은 수의 IEEE 802.15.4a 노드를 이용하여 고정밀 위치정보를 제공하는 기법을 제시한다. 제안된 기법이 기존의 삼변측량기법에 비해서 실내환경에 존재하는 다양한 전파 방해에 덜 민감하여 보다 높은 정밀도를 제공한다는 것을 실제적인 구현과 실험을 통하여 검증한다. 또한, 제안된 기법은 삼변측량을 이용할 때보다 상대적으로 적은 수의 노드를 이용하기 때문에 경제적인 측면에서도 이점이 존재한다.

젤리스 금속 전극으로 측정가능한 휴대용 디지털 심전도계의 개발

남영진(Nam, Young-Jin),박광민(Park, Kwang-Min) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.4

심장 질환의 이상 현상은 항상 나타나는 것이 아니므로 오랜 시간 동안 심장상태를 관찰해야 한다. 하지만, 의료장비는 크기, 장비 조작, 비용 면에서 개인이 소유하여 장시간 동안 건강 체크를 하기에는 어려움이 있다. 본 논 문에서는, 젤리스 금속 전극으로 측정 가능한 휴대용 디지털 심전도계를 제작하였다. 전극은 기존의 젤 타입 전극 대 신 젤리스 금속 전극을 사용함으로써 기존 젤 타입 전극의 단점이었던 피부발진 또는 가려움증 유발 등의 문제점을 개선하였다. 전체 심전도계는 크게 아날로그 계측 회로부와 디지털 회로부로 구성하였다. 아날로그 계측 회로부는 동 상모드 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 op-amp와 smd타입의 수동소자를 사용하여 18*25mm 크기로 설계 및 구현 하였다. 디지털 회로부에서는 마이크로 컨트롤러를 이용하여 아날로그 신호인 심장신호를 디지털 신호로 변환하여 TFT-LCD에 디스플레이할 수 있도록 하였다. 완성된 휴대용 심전도계의 크기는 25*80*50mm이고, 무게는 약 150g 정 도로써 가볍고 휴대하기 용이하게 소형으로 제작하였다. Heart condition should be observed for long periods of time because it does not appear abnormal all the time. However, there are many difficulties checking our health for a long time due to its size, operation of equipment, and cost. To solve these problems, an electrocardiograms(ECG), specially interfacing three gel-less metal electrodes for low cost portable applications, is designed and implemented. Gel-less metal electrodes are used for ECG monitoring system instead of gel-type electrodes that can cause skin rashes and itching problem. The whole ECG system consists of two parts-analog and digital circuits. The analog measurement circuit that has a 18*25mm size is made up of op-amps maintaining a sufficiently high common-mode noise rejection and passive elements of SMD type. Analog heart signal is converted to digital stream suitable for display on a TFT-LCD by an 8-bit microcontroller. The size of the completed ECG system is 25*80*50mm and its weighing is about 150g, which is small enough to be easily used. Therefore, the implemented ECG system can be used as a portable one.

시각장애인을 위한 USN 기반 실내 정밀위치안내

남영진(Young Jin Nam),박영균(Young Kyun Park),최현민(Hyun Min Choi),김창훈(Chang-Hoon Kim),김종완(Jong-Wan Kim),강진규(Jin-Cyu Kang),이동하(Dong-Ha Lee) 한국멀티미디어학회 2008 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2008 No.2

현대 사회에서 장애인의 이동성 보장은 중요한 이슈 중에 하나이다. 특히, 시각장애인은 이동성에 가장 많은 제약을 받는다. 현재 시각장애인들이 이동 시 많이 사용하는 도구로는 지팡이와 안내 견이 있다. 그러나 이러한 도구들은 이동 시 바로 앞의 장애물 또는 위험에 대한 회피만 가능할 뿐 특정 목적지까지의 이동을 보장하기는 어렵다. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경에서 시작장애인이 실내에서 목적지까지 이동하기 위한 길안내 빚 장애물 회피가 가능한 안내 기법을 제안한다. 이를 위해 지능형 지팡이 및 실내 지도 정보처리 기법, 길안내 및 지도정보처리를 위한 프로토콜을 설계한다.

단일-홉 무선 센서 네트워크를 위한 고속 병렬 소프트웨어 업데이트 기법

남영진 ( Young Jin Nam ),박영균 ( Young-kyun Park ),남인길 ( In-gil Nam ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1

무선 센서 네트워크상에서 센서노드의 소프트웨어 변경, 패치 등의 작업을 위해서 센서노드별로 ISP와 같은 케이블을 이용하여 프로그램 해야 한다. 이는 네트워크 내에 존재하는 노드의 수가 소량인 경우 크게 문제되지 않지만 대량의 노드로 구성된 경우 프로그래밍을 위한 시간적인 측면과 투여되는 인력적인 측면에서 매우 높은 비용이 소요된다. 본 논문에서는 현재 많이 사용하고 있는 IEEE 802.15.4기반의 단일-홉 무선 센서 네트워크 환경에서 노드의 수와 무관하게 고속 병렬로 센서노드 내부의 프로그램을 무선으로 업데이트 할 수 있는 기법을 제시하고 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.