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이기종 사물들의 효과적 동작을 위한 사물인터넷 미들웨어
전수빈(Soobin Jeon),한영탁(Youngtak Han),이충산(Chungshan Lee),서동만(Dongmahn Seo),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2017 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.23 No.9
본 논문에서는 사물인터넷 미들웨어인 MinT를 제안한다. MinT는 사물인터넷 디바이스가 주변 디바이스와 직접적으로 상호작용하고 지역 네트워크를 기반으로 사물인터넷 환경을 구성할 수 있도록 도와준다. MinT는 이기종 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 제어할 수 있는 Sensor Abstract Layer, 디바이스로부터 측정된 데이터 및 외부 디바이스의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 리소스 관리, 디바이스 플랫폼의 성능에 따라 요청에 대한 처리량을 효율적으로 제어할 수 있는 상호작용 관리를 제공한다. 또한 디바이스 개발을 위한 상위 API 제공을 통해 사용자들이 쉽게 사물인터넷 디바이스를 개발할 수 있도록 도와준다. 본 논문은 데이터 관리 및 요청 처리 성능 향상을 통해 사물인터넷 디바이스의 에너지 효율 및 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가 하였고 평균 응답시간은 90% 감소, 에너지 소비 또한 68% 감소한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 미들웨어는 사물인터넷 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있었다. This paper proposes an Internet of Things (IoT) middleware called Middleware for Cooperative Interaction of Things (MinT). MinT supports a fully distributed IoT environment in which IoT devices directly connect to peripheral devices, easily constructing a local or global network and sharing their data in an energy efficient manner. MinT provides a sensor abstract layer, a system layer and an interaction layer. These layers enable integrated sensing device operations, efficient resource management, and interconnection between peripheral IoT devices. In addition, MinT provides a high-level API, allowing easy development of IoT devices by developers. We aim to enhance the energy efficiency and performance of IoT devices through the performance improvements offered by MinT resource management and request processing. The experimental results show that the average request rate increased by 25% compared to existing middlewares, average response times decreased by 90% when resource management was used, and power consumption decreased by up to 68%. Finally, the proposed platform can reduce the latency and power consumption of IoT devices.
안정적인 고속도로 통제를 위한 향상된 실시간 가변 속도 제한
전수빈(Soobin Jeon),한영탁(Young Tak Han),서동만(Dong Mahn Seo),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2016 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.22 No.9
최근, 다중 구역의 교통 정보를 이용한 가변 속도 제한(VSL) 결정 방법이 연구되고 있다. 하지만 부정확한 VSL 시작 구간 및 거리 계산으로 더 심각한 정체현상을 유발하고 있다. 불안정한 VSL 시스템은 결국 도로의 정체 현상을 더 악화 시키고 결국 전체적인 교통 흐름의 악화로 발전될 수 있다. 본 논문은 다중 구간에서 안정적으로 동작할 수 있는 새로운 VSL 방법을 제안한다. 본 알고리즘은 가속도를 이용하여 정체 구간의 끝 부분으로 예상되는 예비 VSL 시작 구간(VSS)을 설정하고 정체 구간별 VSS를 선정한다. 선정된 VSS를 기준으로 VSL을 계산하고 정체구간으로 진입하는 차량을 통제한다. 제안하는 방법의 안정성 및 효율성 테스트를 위해 기존 시스템과 비교 실험을 진행한다. 실험을 통하여 제안하는 방법은 정확한 VSS 선정을 통해 기존 알고리즘의 문제점을 해결 하였고 총 이동시간이 1~2분 감소한 것을 확인하였다. Recently, many researchers have studied the VSL decision method using traffic information in multiple detector zones. However, this method selects incorrect VSL starting points, leading to the selection of the wrong speed control zone and calculation of the wrong VSL, causing traffic congestion. Eventually, the Unstable VSL system causes more congestion on the freeway. This paper proposes an improved VSL algorithm stably operated in multiple detector zones on the Korea highway. The proposed algorithm selects a preliminary VSL start station (VSS) expected to end the congestion using the acceleration of stations. It also determines the VSS at each congestion area. Finally, it calculates the VSL relative to the determined VSS and controls the vehicles that enters the traffic congestion zone. The developed strategy is compared with Real-time Variable Speed Limits for Urban Freeway (RVSL) to test the stability and efficiency of the proposed algorithm. The results show that the proposed algorithm resolves the problems of the existing algorithm, demonstrated by the correct VSS decision and the reduction of total travel time by 1-2 minutes.
지능형 교통시스템에서 도시 고속도로와 램프의 교통량을 고려한 밀도 기반 램프 미터링 방법
전수빈(Soobin Jeon),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2015 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.21 No.3
램프 미터링은 램프로부터 도로에 진입하는 차량을 통제 함으로써 교통 상황을 향상 시키는 직접적이고 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 밀도 데이터를 이용한 새로운 램프 미터링 방법을 제안한다. 교통량을 사용하는 기존 방법은 낮은 신뢰도의 데이터에 의해 동작 되며 다양한 문제를 가질 수 있다. 또한 주 도로에 정체가 발생 했을 때 램프의 추가적인 교통 정체 및 램프의 용량초과 문제가 발생 할 수 있다. 기존 방법에 대한 문제를 해결 하기 위해 제안하는 방법은 밀도와 가속도 데이터를 이용한 새로운 램프 미터링 방법을 제안한다. 실험을 위해 미네소타 주 트윈시티의 TH-62의 고속 국도를 선택하였고 효율성을 테스트 하기 위해 미네소타 주에서 동작하고 있는 Stratified Zone Metering(SZM)과 비교 실험을 진행한다. 실험 환경은 PTV사의 VISSIM 시뮬레이터를 이용하였고 이를 제어할 수 있는 도로 제어 및 평가 시스템(TICAS)을 개발 하여 시뮬레이션을 진행 하였다. 실험 조건은 정체가 가장 심한 2011년 10월 25일 오후 2시부터 오후 7시까지로 설정한다. 실험 결과 도로의 총 여행시간과 정체구간은 SZM보다 20% 감소 하였다. 또한 각 램프의 대기 열 길이를 측정한 결과 SZM에서 발생하던 램프의 길이를 초과하는 문제점이 해결된 것을 확인할 수 있었다. Ramp metering is the most effective and direct method to control a vehicle entering the freeway. This paper proposed the new density-based ramp metering method. Existing methods that use the flow data had low reliability data and can have various problems. Also, when the ramp metering was operated by freeway congestion, the additional congestion and over-capacity can occur in the ramp. To solve this problem with the existing method, the proposed method used the density and acceleration data of the freeway and considered the ramp status. The developed strategy was tested on Trunk Highway 62 west bound (TH-62 WB) in Minnesota Twin-City and compared with Stratified Zone Metering(SZM), which had been operating in the Twin-City freeway. To constitute the experiment environment, the VISSIM simulator was used. The Traffic Information and Condition Analysis System (TICAS) was developed to control the PTV VISSIM simulator. The experiment condition was set between 2:00 PM and 7:00 PM, Oct 5th, 2014 during severe traffic congestion. The simulation results showed that total travel time was reduced by 20% for SZM. Thus, we solved the problem of ramp congestion and over-capacity.