능동태그 기반 위치인식 시스템의 성능 분석

소선섭,은성배,김진천,So, Sun-Sup,Eun, Seong-Bae,Kim, Jin-Chun 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.2

Location awareness is one of the key functionalities to build an U-city. Recently, many of works of the location-aware systems are emerging to commercially apply to on-going large-scale apartment complex based on U-city. As dwellers or cars being attached with active tags are moving in the U-city complex, the active tags periodically broadcast their own identifiers and receivers fixed along the street or in building use those information to calculate location of them. There are several issues to be considered for such an environment. The first is that the number of active tags operating in the same region are large as much as tens of thousands, and the second is that the active tags should be alive without change of batteries more than a year, hence low power consumption is very important. In this paper we propose i) a new architecture for location-aware system considering such issues, ii) technical issues to implement it using active tags, and iii) a mathematical analytic model to investigate overall performance and verify it by comparing with actual experimental results. Through the analysis we can show the theoretical boundary of the lowest packet loss rate and the maximum number of tags with acceptable performance for the systems based on active tags. The results can be applied to practical design of location-based systems of U-City projects. 위치 인식 기능은 U-city를 구성하는 핵심 요소로서 U-city 기반 아파트 단지 등에서 상용화를 목적으로 활발히 연구, 개발되고 있다. 능동태그를 부착한 거주자나 자동차가 단지 내를 이동할 때 태그는 주기적으로 자신의 식별자를 방송하고 이를 받은 수신기들은 RSSI를 이용하여 태그의 위치를 계산한다. 문제는 수천세대 규모의 아파트 단지의 경우 동시 사용되는 태그수가 수 만개에 이르며 배터리 교체 없이 1년 이상 사용될 수 있어야 하므로 저전력 소모가 매우 중요하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 고려한 U-city의 1) 위치 인식 시스템의 구성을 제안하고, 2) 능동 태그 방식으로 구현할 때 기술적 이슈를 제시하며, 3) 특히, 수만개의 태그들이 동작할 때의 성능을 수학적으로 모델링하고 실제 실험을 통해 비교 분석하였다. 이를 통하여 능동태그 시스템에서 발생하는 충돌확률의 이론적 최저값을 구하고 현장 적용시 적정 수준의 태그의 갯수를 제시하였다. 연구결과는 실제 U-city 위치인식 시스템의 상세 설계에 활용될 수 있다.

임베디드 시스템의 분류

소선섭,손경아,은성배,So, Sun Sup,Son, Kyung A,Eun, Seongbae 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.6

임베디드 시스템은 컴퓨터가 내장된 특수목적 시스템으로 정의하며 가전제품, 사무기기, 무기 체계 등 매우 다양한 분야에서 사용된다. 특정 분야에서 잘 정의된 분류 기법은 교수 및 학습에 강점을 갖는데 임베디드 시스템을 위한 분류체계는 찾아보기 힘들다. 본 논문에서 우리는 임베디드 시스템의 분류체계를 제시한다. 먼저, 임베디드 시스템의 표준화된 구조를 제시한다. 이 구조에서 임베디드 시스템 응용들을 "firmware-based"와 "embedded OS-based"로 나눈다. 또한, 임베디드 시스템 응용의 특성을 기반으로 "고신뢰 응용"과 "일반 응용"으로 나누는데 그 결과 총 4 개의 영역으로 임베디드 시스템 응용을 나눈다. 우리는 각 영역의 특징을 제시하고 임베디드 응용들의 사례를 제시하여 우리의 분류체계가 적절함을 보였다. 우리의 분류체계는 임베디드 시스템의 교수/학습법에 잘 활용될 수 있을 것이다. The embedded system can be defined as a special purpose system with a built-in computer, and has a wide variety of applications such as home appliances, office equipment, and weapon systems. A well-defined taxonomy in a specific field is advantageous for learning and education, however, the classification scheme for embedded systems is difficult to find. In this paper, we propose a taxonomy for embedded systems. First, the generalized structure of the embedded system was presented. And, it is divided into two parts: "firmware based" and "embedded OS based". In addition, according to the characteristics of embedded system applications, it is divided into two categories: "non-dependable" application and "dependable" application, which makes 4 planes. We describe the features of each quadrant and show that the classification is well suited by showing examples. Our taxonomy can be used to set teaching and learning methods of embedded systems.

회귀 테스팅의 테스트 케이스 우선 순위화 기법의 실험적 연구

소선섭,채의근,So Sun Sup,Chae Yigeun 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지D Vol.12 No.2

테스트 케이스 우선 순위화는 회귀 테스팅이 시간 제약 하에서 주어진 모든 테스트 케이tm를 수행할 수 없을 때 테스트 케이스의 실행 순서를 스캐쥴링하는 것이다. 본 논문에서는 장기적인 회귀 테스팅 환경에서 과거의 테스트 실행 및 오류 검출 정보를 활용한 HED우선 순위화 방법을 제안하고, 이를 기존의 Random 및 LRU 방법과 비교하였다. 본 실험을 통해 몇 가지 중요한 통찰을 얻을 수 있었다. 첫째, 우선 순위화 방법들이 프로그램의 특성에 따라 성능 면에서 상호 보완적이라는 점이다. 오류를 찾는 테스트 케이스들을 많이 갖고 있는 프로그램의 경우에는 Random이 효과적이고, 상대적으로 오류를 찾는 테스트 케이스의 비율이 작은 경우에는 제안된 HED방법이 좋은 성능을 보였으며, 중간 정도인 경우에는 LRU 방법이 효과적이었다. 둘째, 전체적인 성능이 테스트 스위트의 크기에 영향을 많이 받는다는 점이다. 테스트 스위트의 크기를 달리하여 실험한 결과 오류의 수명 값과 그 성능 순위에 차이를 보였다. 마지막으로 전체 테스트 케이스의 $20\%$만을 실행하여도 전체 테스트 케이스 모두를 실행하는 것과 성능 면에서 유사한 결과를 얻을 수 있다는 점 등이다. Test case prioritization methods schedule test cases for execution when we can not practically run all test cases for regression testing. We proposed a new prioritization method that is based on historical execution and mr detection data. And we conducted an experiment to compare the proposed method with existing Random and LRU methods using the fault age under the long run environment as criterion. The experiment shows several interesting results. First, our results show that they are complementary. Random method shows good performance for programs that have many error-detectable test cases and HED is more effective for the programs that can be detected by very small amount of test cases. But LRU is more effective for the programs that have relatively medium amount of error detectable test cases. Next, the performance of prioritization method is affected by the size of test suites. Two experiments that have different size of test suites show considerably different fault ages and performance order. And lastly, the $20\%$ of test cases shows considerably good performance compared to the execution result of the full test suite.

센서노드의 센서 투명성을 지원하는 TinyOS의 확장

소선섭,은성배,김병호,So, Sun-Sup,Eun, Seong-Bae,Kim, Byung-Ho 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.9

본 논문에서는 범용 운영체제에서 제공하는 디바이스 투명성을 센서노드 운영체제에 적용한 센서 투명성 아키텍처를 제안하였다. 센서 투명성을 지원하기 위한 표준 API와 센서 디바이스 추상화를 설계하고 TinyOS 운영체제에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 센서 투명성 지원 센서노드 운영체제를 사용하면 응용 개발자는 운영체제에서 제공되는 표준 API를 통해 센서 디바이스에 독립적으로 응용 프로그램을 개발할 수 있고, 센서 디바이스 공급자 또한 표준화된 하드웨어 인터페이스와 HAL 인터페이스를 통해 센서노드 하드웨어 플랫폼에 독립적으로 센서 디바이스 드라이버를 개발하고 공급할 수 있다. In this paper, we proposed an architecture for supporting sensor transparency in sensor node operating systems, design the standard APIs (Application Programming Interfaces) and sensor device abstraction to provide the sensor transparency and implemented the sensor transparency in the TinyOS, the most well known sensor node operating system. With the proposed sensor node operating system which can support the sensor transparency, application developers can develop the target applications independent to each sensor device by using the standard APIs provided by the sensor node operating system and the sensor device manufacturers also can develop sensor device drivers by using the standard hardware interfaces and HAL (Hardware Adaptation Layer) interfaces independent to the specific hardware platform of sensor nodes.

3D 메쉬 구조에서 무게 균형을 위한 최적 알고리즘

소선섭,손경아,은성배,So, Sun Sup,Son, Kyung A,Eun, Seongbae 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.8

Vessels or aircraft should be loaded with containers or cargo to maintain weight balance in order to be stable when navigating the route. The container loading algorithm is known as the NP problem and several heuristic methods have been studied. Containers can be characterized by the uniform volume and weight, which makes it easier to find an optimal loading method. In this paper, we propose an algorithm for weight balance when the volume and weight of an object are uniform. It is assumed that the loading space has a special structure of m * n mesh (where m and n are both odd). In this case, we designed a greedy algorithm and proved that the algorithm is optimal in that it can always find a loading position that maintains a weight balance regardless of the number of objects. Our algorithm can be used in many engineering problems, such as loading algorithms and load balancing problems. 선박이나 항공기의 안정성 유지를 위하여 컨테이너나 화물의 무게 균형을 유지하도록 적재해야 한다. 컨테이너의 적재 알고리즘은 NP 문제로 알려져 있으며 몇 가지 휴리스틱 방법이 연구되었다. 선박이나 비행기에 보관할 컨테이너는 부피와 무게가 균일하다는 특징이 있는데 이를 이용하면 좀 더 쉬운 적재 방법을 찾을 수 있다. 본 논문에서는 물체의 부피와 무게가 균일할 때 무게 균형을 위한 알고리즘을 제안한다. 적재 공간은 m * n 메쉬의 특수한 구조라고 가정한다 (이때, m과 n은 모두 홀수이다). 이 경우, 본 논문에서는 Greedy 알고리즘을 제안하였고 물체의 개수가 몇 개이든 언제나 무게 균형을 유지하는 적재 장소를 찾을 수 있다는 점에서 그 알고리즘이 최적임을 증명하였다. 제안된 알고리즘은 적재 알고리즘 및 부하 균형 문제와 같은 여러 공학 문제에서 활용될 수 있다.

Nano-Q+에서 MCU 및 센서의 자동 슬립을 지원하는 전력 관리 기법

소선섭,최복동,은성배,김병호,So, Sun-Sup,Choi, Bok-Dong,Eun, Seong-Bae,Kim, Byung-Ho 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.9

본 논문에서는 센서 투명성을 지원하는 센서노드 운영체제에서 MCU가 슬립모드일 때 센서의 전원도 같이 차단할 수 있는 전력관리 기법을 제안한다. 전원 차단이 가능한 센서인지를 구별하기 위해 센서의 종류를 이벤트 센서와 폴링 센서로 구분하고 이들을 지원하기 위한 스케쥴러를 설계하였다. 성능 분석을 위해 기존 센서네트워크 운영 체제인 Nano-Q+에서 센서에 대한 표준 인터페이스를 지원하는 센서 투명성 기능을 구현하고, MCU와 함께 센서를 자동으로 슬립모드로 바꿀 수 있는 전력 관리자를 설계, 구현하여 성능을 분석하였다. This paper proposes a power management scheme for sensor nodes in wireless sensor networks based on sensor node operating system supporting the sensor transparency, which can turn off the sensors when the MCU is in sleep mode. We classify the sensors in two types, that is, event sensors and polling sensors, to be able to decide whether the sensor is a type of sensors whose power supply can be turned off or not, and we design a new scheduler to support recognition of those different types of sensors. Implementing and evaluation of the scheduler and the power manager supporting sensor transparency are shown based on Nano-Q+.

시스템 요구 데이타베이스 관리 기법 연구

소선섭(Sun Sup So),정근섭(Keun Sup Jung) 한국정보과학회 1992 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.19 No.1

대형 소프트웨어를 개발할 때 시스템 요구를 정의하기가 매우 어려우나, 시스템 요구에는 공학적 특성이 적어 시스템 요구 작성을 지원하는 도구를 찾아보기 어렵다. 본 논문에서는 시스템 요구에 대한 데이타베이스를 관리하여 요구 정보의 검색 및 변경, 입력이 용이하도록 하고 변경되는 요구에 대한 형상관리 기능을 제공하는 자동화 도구를 소개한다. 그리고 요구 데이타베이스 설계시 기능 요소를 포함하여 소프트웨어 요구로의 확장이 가능함을 보이며, 요구에 대한 다양한 양식의 보고서 생성기능을 제공하여 사용자와 개발자의 요구 검증이 용이함을 보인다.

페이건 인스펙션의 오류 검출 능력에 관한 실험적 평가

소선섭(Sun Sup So),차성덕(Sung Deok Cha),권용래(Yong Rae Kwon),T.J.Shimeall(T.J.Shimeall) 한국정보과학회 1997 정보과학회논문지(B) Vol.24 No.12

소프트웨어 품질을 높이기 위한 방법으로 여러 오류 검출 방법들이 제안되었다. 그러나 많은 오류 검출 방법으로부터 프로젝트 성격에 맞는 효과적인 오류 검출 방법을 선정하기 위한 객관적인 비교 자료들은 몇몇 실험에 불과하다. 본 논문에서는 소프트웨어 품질과 생산성을 크게 향상시키는 것으로 알려진 페이건 인스펙션을 중심으로 여러 오류 검출 방법을 오류 검출 능력과 비용 효율성에 초점을 맞추어 비교하고자 한다. 이를 위해 본 실험에서는 5개의 Conflict 프로그램 버전을 대상으로 페이건 인스펙션을 실시하였으며, 그 결과를 back-to-back 테스팅*, 테스팅, 페이건 인스펙션, 자체 검사, 코드 읽기, 정적 자료 분석 방법의 결과와 비교하였다. 본 실험을 통해 다음과 같은 새로운 사실을 얻을 수 있었다. 첫째, 오류 검출 능력은 back-to-back 테스팅, 테스팅, 페이건 인스펙션, 자체 검사, 코드 읽기, 정적 자료 분석순이었다. 이 중 페이건 인스펙션은 팀 구성상의 제약에도 불구하고 가장 많이 찾은 두 방법과 거의 대등한 성능을 보였다. 둘째, 비용 대 효과면에서 비교할 때 오류 검출 능력이 비슷함에도 불구하고 페이건 인스펙션이 다른 방법들에 비해 매우 우수함을 알 수 있었다. Many proposals have been made in literature on how errors in software code or documentation can be detected to improve the software quality, but there is a little empirical evidence to judge which methods are most effective or most cost-effective. This paper presents the results of an empirical study on the capability and cost of detecting the software errors by the six general error detection methods including Fagan inspection. For the study, we conducted an Fagan inspection experiment using the five Conflict program versions and compared the results with the results of back-to-back testing, testing, Fagan inspection, self check, code reading, and data flow analysis methods. The experimental results are that 1) the six methods detected errors in the order of back-to-back testing, testing, Fagan inspection, self check, code reading, and data flow analysis. However, despite the limitation of the team organization, Fagan inspection detected as many errors as the back-to-back testing and the testing did, and 2) when the average number of hours needed to detect an error was compared, Fagan inspection method was shown to be more cost-effective than the other methods.

전송률 최대화를 위한 이중 채널 ZigBee 라우터의 설계 및 구현

소선섭(Sun Sup So),은성배(Seongbae Eun) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2D

교량의 진동을 모니터링하여 구조물의 안전을 진단하는 응용의 경우, 연속적인 데이터 전송률이 ZigBee의 최대 전송률에 육박할 수 있다. 이처럼 연속적으로 생성되는 데이터를 중계하는 라우터의 경우 수신하면서 동시에 송신할 수 없으므로 전송률이 절반 이하로 떨어지게 된다. 본 논문에서는 라우터에 2개의 송수신 모듈을 장착하여 수신하면서 동시에 송신하는 장치의 설계 및 구현을 기술하였다. 또한, 수신과 송신을 동시에 할 수 있도록 서로 다른 채널을 할당하는 중앙집중식 채널할당 알고리즘을 제시하였다. 구현 결과 이중 채널 라우터의 최대 전송률이 150kbps에 이르는 것을 확인하였다.

스마트폰 USB센서 Plug & Play를 위한 통합 App 구조

강선구,소선섭,김병호,은성배,Kang, Seongu,So, Sun-Sup,Kim, Byungho,Eun, Seongbae 대한임베디드공학회 2013 대한임베디드공학회논문지 Vol.8 No.1

Performance of smart phones has increased to conduct simple PC functions that has become essential to modern people. With the development of smart phones, not only limited inner sensors but various sensors can be connected through USB. However, there is problem that app needs to downloaded when using each sensor. In this paper, a smart phone unified app structure for USB sensor Plug&Play is presented. The structure was designed to download web pages to use various sensors in one app. Unified app communicated with the platform through ADK accessory protocol and implements structure of delivering sensor ID to the web server and downloading device driver, web page. By measurement test, it was confirmed that download time of web page in unified app was 10 times faster than original download time of original app. By managing various sensors by one app, the app is searched every time the sensor changes in which there is no need for downloading several apps.