UNIX 서버를 대체할 목적으로 개발되어 발전된 운영체제인 리녹스가 최적화 과정을 거쳐 임베디드 기기에 탑재되기까지 이르렀다. 본 논문에서는 임베디드 리녹스 기반의 화상 단말기 (e-frame) 을 구현하고, 중앙의 서버와 연계를 해서 인터넷을 통한 정보 서비스 제공 및 S/W 원격 갱신 기능을 갖춘 시스템을 구현 하고자 한다. 이러한 단말기는 향후 무선통신 및 무선 인터넷과 통합되어 원격검침시스템, 자동화 자판기, 산업용 HMI(Human Machine Interface) 기기 등으로 확대 발전될 것으로 전망된다.
정보화 사회가 가속됨에 따라 첨단 기능을 탑재한 많은 기기들이 만들어지고 있다. 기존의 펌웨어로 기능을 구현하는 데는 많은 제약 사항들이 생기게 되었다. 펌웨어의 대안으로 등장하기 시작한 것이 임베디드 운영체제이다. 임베디드 리눅스는 기존의 임베디드 운영체제의 고비용의 문제를 해결할 수 있는 방안으로 주목을 받기 시작을 했으며, 많은 연구가 진행되고 있다. 리눅스는 많은 프로그램을 가지고 있다. 그러나, 임베디드 데이터베이스 프로그램들은 고가의 비용을 요구하고 있다. 본 논문에서 제시하는 ERT DE는 기존의 오픈되어진 소스를 리눅스에서 가능하게 하였으며, 쿼리 레벨에서의 리얼타임 기능을 구현하고자한다.
임베디드 웹서버는 여러 가지 형태의 입출력장치와 지능형 정보기기틀을 인터넷에 손쉽게 접속할 수 있게 하는 초소형 웹 서버로서, 임베디드 웹서버의 적용 영역은 가정, 빌딩 및 공장 등의 전 영역에 걸쳐 있다. 지능형 정보기기를 인터넷에 접속하여 원격지에서 기기를 감시 및 제어를 하기 위해서는 웹 컨텐츠의 제공을 주목적으로 하는 일반서버 컴퓨터와는 다른 임베디드 운영체제를 이용한 전용화된 서버가필요하다. 본 논문에서는 순수 소프트웨어 솔루션으로 구현되는 웹서버로서 전체적인 시스템의 데모를 구현하는 것을 목적으로 인터넷을 통해 P2P 로 연결된 임베디드 센서들을 원격으로 데이터를 추출하고, 이를 제어하는 틀을 구성하는데 초점을 두었으며 ARM intel StrongARM SA-1110 프로세서를 기반으로 한 타켓보드에 임베디드 운영체제로서 리녹스를 포팅 하였고, 네트워킹 기능을위하여 이더넷을 기반으로 한 기본적인 네트워크 프로그램을 동작 시켰다.
본 논문은 웹 기반의 감시제어시스템을 위한 임베디드 시스템 기술의 구현 예를 제시하였다. 웹 기반의 감시제어시스템을 위해 임베디드 시스템인 타겟 보드와의 인터페이스를 개발하고 이를 특정 임베디드 시스템인 온실 모델에 적용하여 그 실용성을 확인하였다. 자바 클래스를 이용한 클라이언트/서버 소켓 프로그램을 구현하였고, 자바 애플릿 기반의 사용자 인터페이스(GUI)에 의한 웹 기반 온실 감시제어시스템을 구축하였다. 구축된 웹 기반 감시제어시스템은 TCP/IP 상에서 온실의 정보를 클라이언트 프로그램에 잘 전달하여 표시하며 웹 상에서 동작하는 자바 애플릿 클라이언트에서 보내는 제어 신호를 서버를 통해 온실 모델에 잘 전달하여 동작시키는 것을 볼 수 있었다.
근래에 임베디드 프로세서의 성능을 향상시키기 위하여 멀티코어 프로세서 구조가 널리 이용되고 있다. 이러한 멀티코어 프로세서는 크게 대칭적 구조와 비대칭적 구조로 나뉘며, 비대칭적 멀티코어 프로세서가 대칭적 멀티코어 프로세서에 비하여 더욱 성능이 높고 효율적이라고 알려져 있다. 본 논문에서는 임베디드 프로세서에 대하여 이것을 확인하기 위하여, 다양한 구성을 갖는 비대칭적 임베디드 듀얼코어, 쿼드코어, 옥타코어 및 헥사데카코어 프로세서에 대하여 MiBench 벤치마크를 입력으로 하여 모의실험을 수행하여 그 성능을 측정하였다. 또한, 비슷한 하드웨어 규모의 대칭적 임베디드 멀티코어 프로세서와 비교하여 성능의 우수성을 확인하였다.
본 논문에서는 하나의 애플리케이션을 개발/제작하여 모바일 스마트폰, 인터넷TV, 인터넷PC에서 동일하게 서비스를 제공할 수 있는 3-Screen 영상서비스 시스템을 개발하였다. 개발시스템은 동일한 임베디드 웹 브라우저를 각 3-Screen 영상서비스 단말에 탑재하여 영상서비스를 제공하게 된다. 개발시스템의 성능을 평가하기 위하여 농업생활 정보 애플리케이션을 본 논문에서 개발한 임베디드 웹 브라우저를 각 모바일 스마트폰, IPTV에 탑재하여 LG유플러스 통신망을 통하여 성능시험을 실시하였다. 성능시험결과 3-Screen서비스가 각 단말에서 원활하게 제공됨을 확인하였다. 논문의 구현결과는 향후 3-Screen 기반의 다양한 애플리케이션 개발에 활용이 가능할 것이다.
초고속인터넷, 무선통신의 급속한 보급과 유비쿼터스 네트워크의 세계적인 추세에 따라 그 기반 기술이 되는 임베디드 시스템이라는 용어가 과거 통신 및 제어장치에서만 사용되었으나 이제 일상생활의 필수품이 되고 전 산업에 영향을 주게 되었다. 통신시스템, 제어장치, 휴대폰, 디지털TV, 셋톱박스, 홈네트워크에서부터 스마트카드, RFID, 센서노드 등 임베디드 소프트웨어가 들어가지 않는 곳이 없을 정도로 광범위하며 단순한 제어에서부터 복잡한 포로토콜 스팩 및 기능이 다양하다. 반면에 임베디드 소프트웨어의 개발 환경이 일반 소프트웨어의 개발환경보다 훨씬 어려워서 효과적인 개발도구가 없이는 경쟁력 있는 개발이 불가능하다. 결국 임베디드 소프트웨어의 개발 경쟁력이 국가의 경쟁력이라 해도 과언이 아니므로 효과적인 임베디드 소프트웨어 개발환경의 구축은 매우 중요하다. 이러한 임베디드 소프트웨어 개발도구의 국내외 개발현황과 기술수준을 소개한다. 특히, 국내에서 세계적 수준의 ESTO(Embedded Software Toolkit)의 상용화는 우리나라에서 특히 취약한 핵심 시스템 소프트웨어 분야에서 처음으로 세계시장에서 경쟁력을 자랑하게 된 점이 주목할 만하다.
본 연구에서는 인터넷을 이용하여 원격으로 사용전력량을 검침하며, 여름철 첨두 부하시 부족한 전력량을 효율적으로 운영하는 시스템을 개발한다. 특히 세대수가 밀집되어 최대수요전력 제어 효과가 높은 아파트를 우선적으로 제어 대상 지역으로 선정하며, 이에 맞는 구조로 저렴하고 동작이 확실한 시스템을 구성한다. 대개의 아파트는 자체 망이 구성되어 있으므로 인터넷 통신망에 접속하기 쉬우며 또한 신규 설치 시에도 저렴하게 시공할 수 있는 환경을 제공한다. 또한 본 연구에서 POST를 구성하는 산업용 임베디드 리눅스는 기존의 제어기를 구성하던 임베디드 시스템에 실시간 운영체제인 리눅스를 실장시켜 사용한다.
인터넷과 내장형 시스템의 발전으로 인하여 가정내의 모든 정보가전들이 홈 네트워크를 통하여 인터넷과 연결되어 있고 원격에서 제어가 가능하다. 또한 휴대폰, PDA와 같은 무선단말기를 이용한 정보검색, 메일송수신, 증권거래, 은행거래와 같은 다양한 전자상거래가 활발히 진행되고 있다. 이와 반면에 이런 정보가 전이나 무선단말기에 대한 해킹 바이러스 사례가 갈수록 많아지고 있다. 본 논문에서는 내장형 시스템인 임베디드 리눅스에서 IPS(Intrusion Prevention System)를 설계하고 구현하여 이런 정보가전이나 무선단말기에 대한 보안 방안을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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