• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제2권4호
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• pp.357-374
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• 2008

Over the past few decades, a considerable number of studies have been conducted on the technologies to build an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) control system. Today, focus in research has moved from a standalone control system towards a network-centric control system for multiple UAV systems. Enabling the design of such complex systems in easily understandable forms that are amenable to rigorous analysis is a highly desirable goal. In this paper, we discuss our experimental evaluation of the Time-triggered Message-triggered Object (TMO) structuring scheme in the design of the UAV control system. The TMO scheme enables high-level structuring together with design-time guaranteeing of accurate timings of various critical control actions with significantly smaller efforts than those required when using lower-level structuring schemes based on direct programming of threads, UDP invocations, etc. Our system was validated by use of environment simulator developed based on an open source flight simulator named FlightGear. The TMO-structured UAV control software running on a small computing platform was easily connected to a simulator of the surroundings of the control system, i.e., the rest of the UAV and the flight environment. Positive experiences in both the TMO-structured design and the validation are discussed along with potentials for future expansion in this paper.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.263-266
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• 2005

실시간 시스템은 시간적 정확성을 갖기 때문에 소형 임베디드 시스템부터 대형 분산 시스템까지 많은 분야에서 사용되고 실시간 시스템을 기반으로 하는 실시간 프로그램도 많은 분야에서 사용되고 있다. 이러한 실시간 프로그램의 시간적 특성을 지키기 위해 개발자들은 프로그램 개발에 집중하지 못하고 실행시간의 정의와 정의한 실행시간의 정확성 검사에 많은 시간을 보내고 있다. 실시간 시스템에 대한 연구 결과로서 TMO 모델은 실시간 개념에 따른 시간 처리의 다양한 기능을 지원하고, 응답시간을 보장하여 개발자가 프로그램 개발에 집중할 수 있다. 하지만, 실행시간의 정의는 개발자에 의해 이루어지기 때문에 이를 정의하고 그 정확성 여부를 확인하는 작업은 어렵다. 이러한 문제로 인하여 실행시간 정의의 기준점을 제시할 수 있는 도구가 필요하지만 이를 위한 TMO 분석 도구에 대한 연구는 미흡하다. 이에 본 논문에서는 TMO 기반 정적 분석 도구를 위한 PS-Block을 제시한다. PS-Block은 블록 단위로 실행시간을 분석할 수 있는 기반으로써 프로그램을 작업 단위로 분리하여 분석할 수 있도록 한다. 이를 기반으로 실행시간을 분석하여 시간 정보 결정의 기준으로 하고, 실시간 메소드의 적시성 확인을 쉽게 함으로써 실시간/신뢰성의 향상과 개발 기간을 단축할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.167-171
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• 2006

무선 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 생활 환경과 컴퓨터 사이의 중계자 역할을 하는 매우 중요한 연구 분야이다. 매우 제약적인 자원 환경에서 동작하여야 하는 센서 노드의 동작 환경적 특성 때문에 제한된 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 센서 노드용 운영체제가 요구된다. 센서 노드는 제약적인 자원을 가지고 있지만 데이터 수집, 데이터 프로세싱, 다른 노드로부터 수신된 데이터의 전달 등 여러 가지 작업들이 동시에 발생된다. 기존의 범용 센서네트워크 운영체제에서는 극도로 제한된 자원을 최대한 효율적으로 사용할 수 있는 방법에 대하여 주로 연구해 왔다. 무선 센서 네트워크의 응용 범위가 점차 넓어지고 있다. 방사능 감지와 같이 실시간성을 요구하는 응용분야들이 생겨나기 시작하면서 센서 네트워크에서도 실시간성의 필요성이 대두되게 되었다. 실시간 센서 네트워크 연구 분야에서 실시간 통신 프로토콜의 연구 결과가 발표되고 있지만, 실시간 운영체제의 지원없이 완전한 실시간성을 보장하기 힘들다. 하지만 센서 노드용 실시간 운영체제에 대한 연구는 아직까지 활발히 진행되지 않고 있다. 본 논문에서는 정시성을 보장하는 분산 객체 모델인 TMO를 센서네트워크의 제한된 자원 환경에 알맞도록 경량화 시킨 $\mu$TMO 모델을 제시하고, 센서 노드용 운영체제에 $\mu$TMO 모델 을 적용하여 실시간성 지원에 따른 오버헤드를 감소시킨 실시간 센서 네트워크 운영체제의 구조를 제안한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권7호
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• pp.483-488
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• 2004

실시간 응용 제품을 개발하기 위해 운영체제는 실시간 태스크의 시간 보장성(timeliness guarantee)이 지원되어야한다. 그러나 현재 대부분의 운영체제는 실시간 태스크의 시간적 제약조건(timing constraints)을 효율적으로 지원할 수 있는 방법을 제공해 주지 못하고 있다. 실시간 응용의 시간적 제약조건을 지원하기 위해서는 운영체제 커널 변경 방법과 미들웨어 방법이 있다. 본 논문에서는 운영체제 변경없이 잘 알려진 Real-time Object Model인 TMO에 근거한 미들웨어 접근 방식을 적용한다. 현재 TMO(Time-triggered Message-triggered Object) 모델을 기반으로 한 미들웨어로 다양한 운영체제 시스템 상에서 개발되어온 TMOSM(TMO Support Middleware)이 있다. 리눅스 기반의 TMOSM의 스케줄링 알고리즘은 효율적으로 실시간 스케줄링을 지원하지만 주기적인 실시간 태스크를 위해 몇 가지 고려해야할 사항들이 있다. 본 논문에서 는 주기적인 실시간 태스크를 효율적으로 처리할 수 있는 개선된 실시간 미들웨어 스케줄링 알고리즘을 제안하고 성능을 비교한다. 제안한 알고리즘은 실시간 미들웨어의 구조를 간단하게 함으로써 시스템 성능 향상과 주기적인 실시간 태스크의 적시성을 더욱더 보장함을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.502-505
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• 2011

RT-eCos3.0은 대표적 분산 실시간 객체 모델인 TMO(Time-triggered Message-triggered Object)의 실행을 제공하기 위하여 공개소스 eCos3.0 기반으로 개발된 초경량 경성 실시간 임베디드 운영체제이다. RT-eCos3.0에서는 분산 컴퓨팅 지원을 위하여 네트워크에 투명한 채널 기반 publisher/subscriber 모델의 멀티캐스트 분산 IPC를 지원하고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 기존의 분산 IPC를 이용하여 보다 더 직관적인 분산 동기화 read/write 인터페이스를 제공하는 객체 기반의 분산 공유 메모리 시스템을 설계/구현하였다. 구현된 분산 공유 메모리는 각 로컬 노드의 캐시 객체의 사용으로 가능한 한 최소한의 네트워크 통신으로 동기화가 가능하도록 설계 구현되었다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 The Korea Society for Simulation 98 춘계학술대회 논문집
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• pp.33-36
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• 1998

시뮬레이션을 이용한 위게임 체계는 실 기동훈련체계를 효과적으로 보완할 수 있는 육군의 부대훈련체계로서 정착되어 있으며, 이를 위하여 실시간에 전장상황을 처리하고 필요시 진행시간 조정, 상황 재현 등의 임의 통제가 가능한 워게임 모델 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 다기능, 다제대 동시훈련이 가능한 분산형 워게임 시뮬레이션 모델 개발을 수행한 내용으로, 연대전투모델에서 분산 처리가 가능한 분야를 도출하고, 이를 실시간 처리 기준에 맞도록 모델링에서 분산 처리가 가능한 분야를 도출하고, 이를 실시간 처리 기준에 맞도록 모델링에 반영하였다. 분산 워게임 모델 구현을 위하여 실시간 분산객체 기술의 한 분야인 TMO(Time Triggered Message Triggered Object) 모델을 기반으로 nstks처리 모델을 설계하였고, 논문에서는 현재까지 분산형 워게임 모델 개발에 대한 연구 결과와 향후 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.874-876
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• 2005

무선 센서 네트워크는 최근 대두되고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 연구에 힘입어, 군사용의 목적으로만 사용되던 과거와는 달리 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가진 노드에서 데이터 감지로 인한 이벤트, 데이터 프로세싱 그리고 노드들 간의 통신이 동시에 발생하므로 병렬처리 기능과 실시간성을 가진 운영체제가 필수적으로 요구된다. 하지만 현재 연구되고 있는 센서 네트워크를 위한 운영체제들은 이러한 요구를 만족시켜 주지 못하고 있는 실정이다. 우리는 본 논문에서 정시보장, 분산환경의 특징을 갖는 분산 실시간 객체모델인 TMO 모델을 적용하여 실시간성을 보장해주는 센서네트워크 운영체제를 제안 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.512-515
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• 2008

최근 인터넷과 정보통신 기술의 개발로 사회의 가치관, 문화 및 생활 방식이 급속하게 변화되고 있다. 로봇 분야의 경우, 공장에서 사람의 접근이 통제된 지역에 설치되어 인간을 대신해서 반목작업이나 힘든 작업을 대신해 주던 것에서 오늘날은 일반인들이 일상생활 속에서 손쉽게 활용할 수 있도록 로봇을 하나의 가전기기 혹은 개인용 상품으로 개발하기 위한 노력이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 실시간 객체인 TMO를 통해서 내장형 시스템 기반의 로봇을 화상통신을 이용하여 실시간으로 원격 제어하는 방안을 제시코자 한다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제1권1호
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• pp.56-73
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• 2007

Demands have been growing in safety-critical application fields for producing networked real-time embedded computing (NREC) systems together with acceptable assurances of tight service time bounds (STBs). Here a service time can be defined as the amount of time that the NREC system could take in accepting a request, executing an appropriate service method, and returning a valid result. Enabling systematic composition of large-scale NREC systems with STB certifications has been recognized as a highly desirable goal by the research community for many years. An appealing approach for pursuing such a goal is to establish a hard-real-time (HRT) component model that contains its own STB as an integral part. The TMO (Time-Triggered Message-Triggered Object) programming scheme is one HRT distributed computing (DC) component model established by the first co-author and his collaborators over the past 15 years. The TMO programming scheme has been intended to be an advanced high-level RT DC programming scheme that enables development of NREC systems and validation of tight STBs of such systems with efforts far smaller than those required when any existing lower-level RT DC programming scheme is used. An additional goal is to enable maximum exploitation of concurrency without damaging any major structuring and execution approaches adopted for meeting the first two goals. A number of previously untried program structuring approaches and execution rules were adopted from the early development stage of the TMO scheme. This paper presents new concrete justifications for those approaches and rules, and also discusses new extensions of the TMO scheme intended to enable further exploitation of concurrency in NREC system design and programming.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제2권1호
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• pp.1-5
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• 2006

Finding a valid timing constraint is one of the most important issues in the real-time monitoring area. To get the valid timing constraint, a developer executes a real-time process and changes the constraint on a regular basis. This is an exhaustive and time-consuming process. To improve this approach, we propose a timing constraint search technique. This technique uses two load models and one condition proposed in this paper to support the developer in determining the valid timing constraint range in an easy and systematic manner.