USN을 이용한 스키장 사각 지역 감시 시스템

이형봉,정의민,박래정,문정호,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Jung, Ui-Min,Park, Lae-Jeong,Moon, Jung-Ho,Chung, Tae-Yun 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지D Vol.16 No.2

이 논문은 강원도의 u-Sports 시범 사업 일환으로 진행된 강원도 용평 스키장의 사각 지역 감시 시스템을 위한 효율적인 USN을 제안한다. 스키장의 사각 지역은 사람의 왕래가 뜸한 슬로프 외곽이나 관제의 시각 영역에서 벗어난 급경사 지역 등을 말하는데, 이런 지역에서 사고를 당하여 거동이 어려워지면 관제 센터에서는 이에 대한 신속한 대응이 어렵다. 이 논문의 사각 지역 감시 시스템은 다섯 개의 이미지 센서 노드가 설치된 사각 지역의 현재 모습을 제안된 USN을 통하여 중앙 관제 센터에서 실시간으로 관찰할 수 있을 뿐만 아니라, 사고 당사자가 주변에 설치된 긴급 버튼을 누를 경우에는 긴급 이미지 및 경보가 관제 센터로 즉시 전송되어 신속한 구조를 가능하게 한다. This paper introduces an efficient USN (ubiquitous sensor network) for monitoring blind areas in a skiing resort, developed as a part of u-Sport showcase project of Gangwon Province. Blind areas of a skiing resort are dangerous and/or steep areas located aroud ski slopes, which are rarely traveled and not easily seen by a ski patrol. If an accident occurs in such a blind area, the main control center of the sking resort can hardly recognize the accident and provide first aid and rescue services promptly. The blind area monitoring system proposed in this paper monitors a blind area of a skiing resort using five battery-powered sensor nodes each of which has an image sensor on it and wirelessly transmits images around the blind area to the main control center on a regular basis, therebly allowing real-time monitoring of the blind area and prompt rescue services in case of accidents. Additionally, the monitoring system provides an emergency button which skiers injured in the blind area can push. If the button is pushed, an image around the button and an alarm signal are transmitted to the main control center and therefore the main control center can take prompt actions for rescuing the injured skiers.

CDMA 망에 기반한 스키장 슬로프의 무선 구간 기록 측정 시스템

이형봉,박래정,문정호,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Park, Lae-Jeong,Moon, Jung-Ho,Chung, Tae-Yun 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지D Vol.16 No.1

이 논문에서는 2018 평창 동계올림픽 개최를 위한 사전 준비 및 지역 전략 산업 육성정책의 일환으로 추진 중인 강원도의 u-Sports 사업의 하나로 강원도 용평 스키장에 구축된 무선 구간기록 측정 시스템에 적용된 기술과 그 성과를 소개한다. 기록 측정이 필요한 슬로프 구간의 진입점과 진출점에 각각 레이저 센서를 설치하고 각각의 레이저 센서를 센서 노드와 유선으로 연결하여 스키 선수가 해당 구간에 진입하거나 해당 구간을 빠져나가는 순간 센서 노드는 이를 감지하도록 하였다. 각각의 센서 노드는 또한 모뎀을 통하여 CDMA 망에 연결되어 있어서 망을 통하여 NTP 서버로부터 표준 시간을 수신한다. 센서 노드는 분해능이 높은 내부 타이머를 CDMA 망을 통하여 수신한 표준 시간에 동기를 맞추는 NTP 알고리즘으로 기록 측정에 필요한 최소 10 ms의 분해능을 확보하도록 하였다. 각각의 센서 노드에서 측정된 시간 정보는 CDMA 망을 통하여 중앙 관제 센터에 전송된다. 이 논문에서 소개한 무선 구간 기록 측정 시스템은 고가의 장비를 필요로 하지 않으므로 비용이 저렴하며 이 시스템을 사용하면 기존의 수동 측정 방식을 사용한 경우보다 더 간편하게 중앙 관제 센터에서 구간별 기록 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다. This paper introduces a pilot CDMA network-based wireless lap time measurement system set up on a ski slope of Yongpyong Ski Resort. The wireless lap time measurement system is one output of U-Sports Project of Gangwon Province, which is intendended for promoting local strategic business and preparation for hosting 2018 Winter Olympic Games at Pyeongchang. A pair of laser sensors is installed at the entry and exit points of a section requiring lap time measurement on a ski slope. Each laser sensor is connected to a sensor node via wire so that the sensor node can detect the time when a skier enters or exits the section. Also each sensor node is connected to a CDMA network via a modem and receives a standard time from a NTP server. Each node executes the NTP algorithm to synchronize its local time to the received server time. As a result of the time synchronization, the sensor nodes maintain its local time within a resolution of at least 10 miliseconds and transmit the time of detection to a central control center. While the wireless lap time measurement system introduced in the paper does not need expensive measurement equipment, the system allows the central control center to provide lap time records in a more convenient manner compared to conventional manual lap time measuremnt methods.

DHP 연관 규칙 탐사 알고리즘을 위한 효율적인 해싱 메카니즘

이형봉,Lee, Hyung-Bong 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지D Vol.13 No.5

Apriori 알고리즘에 기반 한 연관 규칙 탐사 알고리즘들은 후보 빈발 항목 집합의 계수 관리를 위한 자료구조로 해시 트리를 사용하고, 많은 시간이 그 해시 트리를 검색하기 위해 소요된다. DHP 연관 규칙 탐사 알고리즘은 해시 트리에 대한 검색 시간을 절약하기 위해 검색 대상인 후보 빈발 항목 집합의 개수를 최대한 줄이고자 노력한다. 이를 위해 사전에 예비 후보 빈발 항목 집합에 대한 간편 계수를 실시한다. 이 때, 예비 계수에 필요한 계산 부담을 줄이기 위해 아주 간단한 직접 해시 테이블 사용을 권고한다. 이 논문에서는 DHP 연관 규칙 탐사 알고리즘의 단계 2에서 사전 전지를 위해 사용되는 직접 해시 테이블 $H_2$와 모든 단계에서 후보 빈발 항목 집합의 계수를 위해 사용되는 해시 트리 $C_k$에 적용될 수 있는 효율적인 해싱 메카니즘을 제안하고 검증한다. 검증 결과 일반적인 단순 제산(mod) 연산 방법을 사용했을 때보다 제안 방법을 적용했을 경우 최대 82.2%, 평균 18.5%의 성능 향상이 얻어지는 것으로 나타났다. Algorithms for mining association rules based on the Apriori algorithm use the hash tree data structure for storing and counting supports of the candidate frequent itemsets and the most part of the execution time is consumed for searching in the hash tree. The DHP(Direct Hashing and Pruning) algorithm makes efforts to reduce the number of the candidate frequent itemsets to save searching time in the hash tree. For this purpose, the DHP algorithm does preparative simple counting supports of the candidate frequent itemsets. At this time, the DHP algorithm uses the direct hash table to reduce the overhead of the preparative counting supports. This paper proposes and evaluates an efficient hashing mechanism for the direct hash table $H_2$ which is for pruning in phase 2 and the hash tree $C_k$, which is for counting supports of the candidate frequent itemsets in all phases. The results showed that the performance improvement due to the proposed hashing mechanism was 82.2% on the maximum and 18.5% on the average compared to the conventional method using a simple mod operation.

이미지 및 USN 기반 원격 적설량 측정 시스템

이형봉,문정호,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Moon, Jung-Ho,Chung, Tae-Yun 대한임베디드공학회 2011 대한임베디드공학회논문지 Vol.6 No.2

In conventional methods for measuring snow height, a graduated pole is installed on ground in an area of interest and the snow height is manually read from the pole. Recently, automated snow height measurement systems have been introduced to improve the conventional methods. The automated measurement systems, however, are quite expensive since they use the reflection of ultrasonic waves or laser beams. In addition, it is not easy to move the location of the automated measure systems. This paper proposes a snow height measurement system equipped with image sensors and wireless communication capability via a USN and the Internet. The proposed system has a resolution of 5 cm and easy to deploy without difficulties, which can be usefully used to monitor unforseen local snowfalls.

NAND 플래시 변환 계층에서 전력 소모에 영향을 미치는 페이지 캐싱 전략의 비교·분석

이형봉,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Chung, Tae-Yun 대한임베디드공학회 2018 대한임베디드공학회논문지 Vol.13 No.3

SSDs that are not allowed in-place update within the allocated page cause another allocation of a new page that will replace the previous page at the moment data modification occurs. This intrinsic characteristic of SSDs requires many changes to the existing HDD-based IO theory. In this paper, we conduct a performance comparison of FTL caching strategy in perspective of cache hashing (Global vs. grouped) and caching algorithm (LRU vs. NUR) through a simulation. Experimental results show that in terms of energy consumption for flash operation the grouped management of cache is not suitable and NUR algorithm is superior to LRU algorithm. In particular, we found that the cache hit ratio of LRU algorithm is about 10% point higher than that of NUR algorithm while the energy consumption of LRU algorithm is about 32% high.

IoT 서비스 플랫폼을 위한 리눅스 FUSE 기반 가상 파일 시스템

이형봉,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Chung, Tae-Yun 대한임베디드공학회 2015 대한임베디드공학회논문지 Vol.10 No.3

The major components of IoT(Internet of Things) environment are IoT devices rather than the conventional desktop computers. One of the intrinsic characteristics of IoT devices is diversity in view of data type and data access method. In addition, IoT devices usually deal with real-time data. In order to use such IoT data for internal business or cloud services, an IoT platform capable of easy domain management and consistent data access interface is required. This paper proposes a Linux FUSE-based virtual file system connecting IoT devices on POSIX file system view. It is possible to manage IoT domain with the native Linux utilities such as mkdir, mknod, ls and find in the file system. Also, the file system makes it possible to access or control IoT devices through POSIX interface such as open(), read(), write() or close() without any separate APIs or utilities. A test result shows that the management performance of the file system is lower than that of linux file system negligibly.

유닉스 시스템에서 C 언어 출력 방법이 CGI 게이트웨이 성능에 미치는 영향

이형봉,정연철,권기현,Lee Hyung-Bong,Jeong Yeon-Chul,Kweon Ki-Hyeon 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.1

CGI는 유닉스 운영체제의 표준 입${\cdot}$출력 환경에서 프로그램의 출력 결과가 고정적인 웹 문서를 대신하도록 고안된 게이트웨이와 웹 서버 사이의 표준 접속 규약이다. 따라서 CGI 게이트웨이에서는 사용된 언어가 제공하는 표준 입${\cdot}$출력 문장을 사용하는 것이 자연스럽다. 그런데 표준 입${\cdot}$출력 메커니즘은 보편적인 환경에 적합하도록 운영체제에 투명하게 설계된 버퍼 전략 중의 하나이다. 이것은 CGI 환경이라는 독특한 특성이 고려될 경우 표준 입${\cdot}$출력 부분이 웹 성능향상을 위한 또 다른 최적화 대상이 될 수 있음을 의미한다. 이 논문에서는 유닉스/리눅스 시스템에서 C 언어로 작성된 CGI 게이트웨이를 위한 출력의 최적화 분야를 표준 출력 방법과 파일 출력 방법으로 분류하고, 각 분야별 제안된 최적화 방안들을 Debian LINUX, IBM AIX, SUN Solaris, Digital UNIX 등 네 운영체제를 대상으로 적용하여 그 영향을 실행시간 위주로 분석하였다. 그 결과 운영체제에 따라 상당한 차이를 보였는데, 기본 방법에 비해 표준 출력 분야에서 $10{\%}$ 이상 향상된 경우가 있었던 반면 성능 향상이 당연시 되었던 파일 출력 방법에서는 오히려 $60{\%}$ 이상 저하되는 최악의 경우가 관찰되었다. CGI is a standard interface rule between web server and gateway devised for the gateway's standard output to replace a static web document in UNIX environment. So, it is common to use standard I/O statements provided by the programming language for the CGI gateway. But the standard I/O mechanism is one of buffer strategies that are designed transparently to operating system and optimized for generic cases. This means that it nay be useful to apply another optimization to the standard I/O environment in CGI gateway. In this paper, we introduced standard output method and file output method as the two output optimization areas for CGI gateways written in C language in the UNIX/LINUX systems, and applied the proposed methods of each area to Debian LINUX, IBM AIX, SUN Solaris, Digital UNIX respectively. Then we analyzed the effect of them focused on execution time. The results were different from operating system to operating system. Compared to normal situation, the best case of standard output area showed about $10{\%}$ improvement and the worst case showed $60{\%}$ degradation in file output area where some performance improvements were expected.

플래시 변환 계층을 위한 DPW-LRU 캐시 교체 알고리즘 분석 및 개선

이형봉,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Chung, Tae-Yun 대한임베디드공학회 2020 대한임베디드공학회논문지 Vol.15 No.6

Although flash disks are being used widely instead of hard disks, it is difficult to optimize for effective utilization of flash disks because overwrite in place is impossible and the power consumption and time required for read, write, and erase operations are all different. One of these optimization issues is a cache management strategy to minimize write operations. The cache operates at two levels: an operating system equipped with flash disks and a translation layer within the flash disk. Most studies deal with the operating system-level cache strategy. In this study, we implement and analyse the DPW-LRU algorithm which is one of the recently proposed operating system cache replacement algorithms to apply to FTL, and grope with some improvements. As a result of the experiment, the DPW-LRU algorithm maintained superiority even in the FTL environment, and showed better performance with a slight improvement.

SpO₂ 기반 휴대형 생체 신호 모니터링 시스템 개발

이형봉,박성욱,정태윤,Lee, Hyung-Bong,Park, Sung-Wook,Chung, Tae-Yun 대한임베디드공학회 2013 대한임베디드공학회논문지 Vol.8 No.5

The traditional medical equipments are devices used by medical professionals but not used in public environment. Common people, however, require light-weight medical devices to make healthcare for themselves nowadays. Those medical devices are used to monitor personal health status such as blood pulse, blood pressure, diabetes. Also, some of them are operated in mobile environment called u-healthcare. This paper implements a portable healthcare system composed of $SpO_2$(Saturation of Partial Pressure Oxygen) sensors and a gateway for detecting hypoxemia during people's leasure activity such as climbing or hiking. The $SpO_2$ sensor is designed as watch style to support dynamic exercise and the gateway is designed as necklace style to support the elderly. The result of a performance evaluation shows that the performance of the $SpO_2$ sensor using reflection technology is not lower than that of a clairvoyant styled $SpO_2$ sensor.

POSIX스레드에 의한 재귀적 알고리즘의 병렬화에서 병렬성 제어 방안

이형봉,백청호,Lee, Hyung-Bong,Baek, Chung-Ho 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지 A Vol.9 No.2

처리기를 여러 개 장착한 다중처리기 시스템의 근본 목적은 적은 비용으로 많은 성능 향상을 얻자는 데에 있다. 그러나 다중처리기 시스템을 충분히 활용하기 위해서는 병렬처리를 지원하는 특별한 언어를 사용하거나 병렬성을 탐색하는 도구의 도움을 얻어야 하는 경우가 대부분이다. 일반적으로 알고리즘에서 병렬화에 적합한 대표적인 영역으로 루프와 재귀호출 등이 알려져 있다. 이 중 재귀호출은 특별한 도구나 언어의 지원 없이 개념적인 측면에서 비교적 쉽게 병렬화 시킬 수 있다. 그러나 재귀호출이 깊어지면 통제되지 않은 병렬성이 과도하게 높아져 오히려 수행불능 상태가 되고 만다. 본 논문은 POSIX스레드를 이용하여 재귀호출로 구성된 알고리즘을 병렬화시키는 과정에서 병렬성을 제어하는 방안을 제시한다. 이를 위하여 유닉스 시스템에서 프로세스와 스레드의 개념을 정립하고, 제안된 병렬성 제어 방안을 퀵 정렬에 적용한 결과를 실증적으로 분석하여 그 효용성을 검증한다. One of the jai or purposes of multiprocessor system is to get a high efficiency in performance improvement. But in most cases, it is unavoidable to use some special programming languages or tools for full use of multiprocessor system. In general, loop and recursive call statements of algorithms are considered as typical parts for parallelization. Especially, recursive call statements are easy to parallelize conceptually without support of any special languages or tools. But it is difficult to control the degree of parallelism caused by high depth of recursive call leading to execution crash. This paper proposes a device to control Parallelism in the process of POSIX thread bated parallelization of recursive algorithms. For this, we define the concept of thread and process in UNIX system, and analyze the results of experimental application of the device to quick sorting algorithm.