본 연구에서는 실험 실습 가상교육 또는 원격 교육 콘텐츠가 학습 효과를 향상할 수 있는 효과적인 교육 수단으로 인정되고 있으나 원격에서 실험 실습을 하기위한 환경구성의 어려움을 극복을 위한 방안으로 웹 기반의 하드웨어 원격제어 기술을 이용하여, 임베디드 시스템 활용 교육을 위한 가상교육 시스템을 구현 하였다. 본 가상교육 시스템의 구성은 서버 시스템과 학습 시스템으로 되어 있다. 서버 시스템은 컴파일 서버, 원격 실습 서버, 웹 서버, Telnet 서버, 웹 카메라 서버 등으로 구성한다. 학습 시스템은 이론 강의, 가상 실습, 원격 실습의 세 부분으로 구성한다. 본 연구에서 구현한 시스템은 원격지에서의 프로세서 실습 환경을 제공하기 위해 웹에서 동작하는 Telnet 클라이언트를 제작하여 임베디드 하드웨어를 제어한다. 또한 이론학습 과정을 별도로 구성하고, 원격제어가 불가능한 개발환경 구축 과정은 가상 실습으로 학습하게 하였다. 이러한 점을 활용하여 임베디드 시스템의 효율적인 학습이 가능하다.
본 논문에서는 인력 발전 장치를 사용하여 운동 활동을 반영하는 기능성 게임 환경을 구성하였다. 이 게임 환경은 다양한 운동을 할 수 있는 장치와 인력 발전 장치, 운동 강도 조절 장치, 운동 활동 측정 장치, 그리고 컴퓨터와 연결되는 통신 장치로 구성되어 있다. 전신 운동을 할 수 있는 다양한 운동 장치는 하체 운동을 위한 헬스 자전거와 이 자전거의 뒷부분에 두 가지 상체 운동을 할 수 있는 구조를 구성하여 부착하고, 각 힘점마다 발전기를 부착하였다. 그리고 회로 보드와 논리 프로그램을 구성하여 힘점에 부착된 발전기를 통하여 운동 강도 조절과 운동량을 측정하고, 컴퓨터와 통신을 할 수 있도록 하였다.
가상환경을 구축하는 있어 상황은 동적인 형태로 존재한다. 즉, 어떤 객체의 등장이나 소멸, 변화 혹은 서로 다른 두 객체간의 관계에서 상황은 형성된다. 또한, 이런 상황은 시간의 흐름에 따라서 구성하는 에이전트의 행동에 의해 바꾸어 질 수 있는데, 이러한 상황은 어떠한 형태로 가상세계를 구성하며, 에이전트에 인식되어 질 것이다. 만약 에이전트의 행동에 의해 만들어지는 상황이 다른 어떤 객체에게 있어 예측할 수 없었던 상황이라면, 기존의 스크립트 기반 시스템에서는 어떻게 될 것인가\ulcorner 본 연구에서는 이런 각각의 상황을 이벤트의 구성으로 표현함과 동시에 등장 에이전트의 구성된 상황에 대한 인식과 에이전트의 내부환경요소 즉 감정요소를 도입함으로써 발생 상황에 능동적으로 대처하는 시스템에 대한 환경을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 센서 네트워크 환경에, MANET기반의 라우팅 프로토콜인 AODV[1]를 적용하여 실험한 내용에 대해 소개한다. AODV는 RREQ, RREP 그리고 RERR등의 제어 메시지를 이용하여, 데이터를 전송하기 위한 망을 동적으로 구성하는 특징을 갖는다. MANET환경에 비해서 센서네트워크 환경은 에너지 사용 혹은 네트워크 망 구성에 있어서 많은 제약조건을 갖고 있다. 이러한 센서 네트워크 망에 AODV를 적용하였을 경우 어떠한 특성이 나타나는지 문제점을 분석하였다. 시뮬레이션 환경으로는 NS-2 시뮬레이터를 이용하여 구성하였으며 AODV 라우팅 프로토콜을 이용하여 싱크 수 증가, 소스 수 증가와 S-MAC을 적용함에 따른 평균 메시지 Delay, 평균 소비 에너지, 평균 데이터 전송률 등이 어떻게 변화하는지 살펴보았으며 센서 네트워크 환경에서의 성능을 확인하였다.
최근 디지털 사이니지 기술의 변화는 첨단 융합 기술 발전으로 인해 다양하게 발전해가고 있다. 컨버전스 기술들의 발전으로 디지털 사이니지는 사용자의 정보 입력이 아닌 환경 변화에 반응하여 정보를 전달할 수 있는 형태로 발전하기 위해 각 구성 요소들 간의 체계화된 구조를 통해 정보를 제공하도록 설계되어야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 디지털 사이니지 환경에서 사용자의 인터랙션과 환경 정보를 인지하여 효과적인 정보전달 및 게임, 광고 콘텐츠를 제공하는 스마트 콘텐츠 플랫폼을 제안한다. 본 플랫폼은 기본 하드웨어, 미들웨어, 미들디바이스로 구성되며, 각각의 구성모듈들은 스마트 콘텐츠 플랫폼을 기준으로 운용관리가 되도록 한다. 또한 다양한 센서와 디바이스의 연동으로 사용자와 환경 정보를 수집, 분석하여 콘텐츠를 경험할 수 있다. 이는 새로운 형태의 정보전달 매체의 수단으로 콘텐츠 제작 및 환경을 동시에 제공한다.
소프트웨어 아키텍처는 설계자가 요구하는 사항을 개발자에게 전달하기 위해 사용된다. 많은 아키텍처 방안들은 코드 의존적으로 만들어 졌다. 이는 설계자가 요구하는 사항을 개발자에게 충분히 전달할 수 없다. 또한 현재 많은 네트워크 시스템들은 웹 환경을 포함하고 있기 때문에 본 논문에서는 웹 환경을 포함하고 설계자와 개발자간에 명확한 의사소통을 위해 사용될 수 있는 아키텍처 구성 방안을 제시 한다. 그리고 현재 많은 소프트웨어 취약점으로 인해 보안적인 문제를 가지고 있다. 따라서 불가피하게 패치를 개발하고 분배하는 방법을 필요로 한다. 현재 패치 분배 시스템의 개발은 타기종간의 분산 환경 및 패치 환경 그리고 웹의 개발에 의해서 복잡해 진다. 그래서 제안한 방안을 이용해 패치 분배 시스템을 구성 하여 제시한 방안에 의해 효율적으로 수행해 볼 것이다.
본 논문에서는 다수의 화자 모델을 구성함으로써 잡음에 강인한 화자확인 방법을 제안한다. Non-stationary한 잡음을 가진 입력음성의 SNR을 측정하는 것은 어렵기 때문에, 각 화자에 대해 잡음이 없을 때의 화자모델에 여러 SNR에 대한 잡음 모델을 결합시킴으로써 여러 개의 잡음 첨가된 화자 모델을 구성한다. 그리고, 화자확인에서는 이렇게 구한 각 모델에 대한 입력 음성의 likelihood를 구해 그 중 가장 큰 likelihood만을 선택한다. 이 값을 이용하여 화자확인을 수행한다. 실험 결과, 제안한 방법은 입력음성의 SNR을 모르는 잡음환경에서 일반적으로 하나의 모델을 사용하는 것보다 훨씬 좋은 성능을 보였다.
프로그램된 정보를 사용하는 자율 가상 캐릭터는 항상 반복된 패턴 행동을 하기 때문에 사용자가 흥미를 잃는 경우가 많고 현실성도 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 자율 가상캐릭터가 자율적으로 인지한 정보를 저장하고 저장한 정보를 활용하여 상황에 맞는 행동을 수행할 수 있는 메모리 체계를 제안한다. 본 논문은 자율 가상 캐릭터가 시각 주목으로 인지한 정보를 저장하고 관리하는 메모리 체계의 모델을 제시한다. 메모리 용량을 효율적으로 사용할 수 있도록 게임 환경에 적합한 빠른 시각 주목 알고리즘을 연구하여 중요하고 눈에 띄는 정보만 저장한다. 자율 가상 캐릭터의 인지 메모리를 크게 시각 기억와 공간 관계 기억 구조로 구성한다. 시각 기억은 쿼드그래프로 구현된 저장 구조에 인지한 정보를 저장한다. 공간 관계 기억은 공간 관계 그래프 이론을 기반으로 객체들간의 방향과 거리 정보를 저장한다. 본 논문의 제안 방법을 가상 환경에서 실험한 결과, 자율 가상 캐릭터는 시각 주목 기능으로 3차원 가상 환경의 동적 객체까지 감지하여 자율적으로 정보를 주목하여 저장하고 있음을 확인했다. 자율 가상캐릭터는 메모리 정보를 활용하여 목표 객체를 빠르게 탐색하며 길찾기에 필요한 경로 계획을 수립한다. 성능면에서는 주목맵만들기 위한 특징맵으로 가장 주목할 수 있는 특징들로 구성하여 처리속도가 1.6배 이상 향상됨을 확인했다.
인간과 사물, 서비스 세 가지 분산된 환경 요소에 대해 인간의 명시적 개입 없이 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보 처리 등 지능적 관계를 형성하는 사물 공간 연결망인 IoT(Internet of Things)에서 센싱된 정보를 처리하고 서비스하기 위한 환경을 적시적소에 배치(Depolyment) 하기 위하여 클라우드 서비스와의 연동방법에 대해 본 논문에서 연구하였다. Public Cloud환경에서 Hadoop Cluster를 구성하여 IoT 서비스에 적용할 수 있는 통합 환경을 구축하면 폭발적으로 증가하는 IoT 데이터를 저장하고 빠른 시간안에 이를 효과적으로 처리 및 분석하기 위한 시스템 구축이 가능하며 분산 저장소에 저장된 데이터를 분석하고 의미있는 지식을 발견하여 새로운 비즈니스 모델 창출에 기여할 수 있다. 본 논문에서 Public Cloud 환경에서 Hadoop Clouster를 구성하여 IoT에서 생성되는 데이터를 효과적으로 처리하고 분석할 수 있는 방법을 제안한다.
임베디드 소프트웨어의 품질 향상을 위해 소프트웨어에 대한 테스트가 필요하다. 이때 임베디드 소프트웨어가 가진 다양한 제약성을 고려해야 하며, 이를 위해 시스템 수준에서의 테스트를 수행하는 것이 가장 적합하다고 할 수 있다. 시스템 테스트에서는 SUT(System Under Test)의 하드웨어 구성에 따라 센서, 스위치, 액추에이터 등이 시스템과 연결되어 작동하여야 한다. 특히 온도센서나 습도센서 등과 같이 외부의 환경정보를 시스템의 입력으로 사용하는 임베디드 시스템을 테스트하기 위해서는 테스트 자동화 도구 내부에 환경을 관리하고, 정해진 환경 시나리오에 따라 시스템에 입력을 주는 모듈이 요구된다. 본 논문에서는 임베디드 시스템에 구성되어 있는 센서의 기능을 대신하는 가상 환경 관리자(Virtual Environment Operator)를 설계하고 구현하였다. 구현된 가상 환경 관리자의 도입으로 테스트 스크립트의 간결화와 현실 세계를 반영하는 다양한 테스트가 가능한 테스트 환경을 구축하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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