• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.1405-1411
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• 2022

고성능 프로세서와 같은 하드웨어의 발전이 계속됨에 따라 임베디드 환경에서 전력관리는 여전히 중요한 문제이다. DVFS와 같은 전력관리방식은 네트워크 통신과 같은 폴링 기반의 입출력 프로그램에서 효율적인 전력관리를 위해 적응형 방식으로 CPU 주파수를 조절한다. 본 논문에서는 기존 전력관리방식에서의 문제점을 제시하고 새로운 전력관리 방식을 제안한다. 이를 통해 데이터 수신의 빈도가 낮은 상황에서는 폴링 주기를 늘려 전력소모를 줄일 수 있고, 반대로 데이터 수신이 빈번한 상황에서는 최대주파수로 동작하여 성능저하없이 동작 할 수 있다. 이를 임베디드 보드상에 코드계층으로 구현하고 Atmel사의 Power Debugger를 통해 실험 관찰한 결과 제안한 방식은 기존의 전력관리방식과 비교하여 전력소모에서 최대 30%의 성능향상을 보였다.

• 센서학회지
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• 제28권1호
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• pp.64-70
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• 2019

Wireless sensors have been developed in numerous ways for enhancing the convenience of installation, management and maintenance of sensors. Energy harvesting wireless sensors, which can collect energy from the external environment for permanent usage without the need of recharging and exchanging batteries, have been developed and employed used in Internet of Things and at various industrial sites. Energy harvesting wireless sensors are significantly affected by the sensor lifespan to sudden variation in the external environment. Furthermore, reduction in the sensor operating timespan can greatly affect the characteristics of the devices connected through a network. In this paper, a system performance index is proposed that can comprehensively evaluate the lifespan of a solar cell wireless sensor, determine the characteristics of devices connected to the associated network, and recommend dynamic power distribution control for improving the system performance index. Improvement in the system performance index was verified by applying the proposed dynamic power distribution control to an air conditioner network system using a solar cell wireless sensor. Obtained results corroborate that the dynamic power distribution control can extend the lifespan of the incorporated wireless sensor and reduce the air conditioner's power consumption.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.71-79
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• 2006

최근 들어 이동형 장치 및 휴대형 장치 같은 소형 임베디드 장치들이 빠르게 확산되고 있다. 이들 장치의 응용 프로그램들은 점차적으로 복잡하게 되어 그 처리 능력이 증대되었으며, 그에 따라 배터리 수명이 장치 사용에 있어 가장 심각한 제약사항이 되고 있다. 그래서 전력 소모를 줄이는 방법이 많이 연구되고 있으며, 전력 소모 감소 기능 (저전력)이 지원되는 하드웨어, 소프트웨어가 탑재된 제품들도 생산되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 자바플랫폼인 J2ME 에 저전력 기법을 적용하기 위해 IBM과 MontaVista Software에서 제안한 동적 전원 관리(Dynamic Power Management : DPM) 기법을 탑재한 실시간 운영체제 UbiFOSTM 를 기반으로 저전력 자바 API 를 제안하고, 실험을 통해 30% 정도의 전력 감축이 됨을 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.42-54
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• 2008

오늘날의 내장형 시스템은 군사 무기체계, 로봇, 인공위성 등과 같이 전통적인 내장형 시스템과 휴대폰, PMP(Portable Multimedia Player), PDAs(Personal Digital Assistants)와 같이 통신과 멀티미디어 기기가 결합된 디지털 컨버전스 시스템에서 먹는 PC, 웨어러블 컴퓨터와 같은 차세대 PC 개념으로 진화하고 있다. 차세대 PC는 문서작성 인터넷 검색 데이터 관리 등에서 사용되었던 기존의 PC에서 분기된 네트워크 기반의 인간중심 디지털 정보기기이다. 웨어러블 컴퓨터는 극히 전력과 메모리 제한적인 시스템으로, 구성 하드웨어의 제약 사항을 극복하고 사용자 서비스의 QoS를 제공하기 위해 초소형이면서 저전력 기능을 갖춘 실시간 운영체제를 사용해야만 한다. 본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터를 위한 저전력 실시간 운영체제 eRTOS를 설계 및 구현하였다. 본 논문에서 구현한 eRTOS는 18KB의 풋프린트(footprint)로 동적 전력 관리 기법(Dynamic Power Management)과 장치 전력 관리 기법(Device Power Management)의 저전력 기법이 구현되어 있다. 웨어러블 컴퓨터의 응용프로그램을 실험하여 47%의 전력 소모 감축효과를 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5A호
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• pp.339-347
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• 2012

최근에 실내 커버리지 확장 및 광대역 데이터 서비스를 위한 가정용 기지국인 펨토셀에 대한 연구가 활발하다. 펨토셀이 배치될 때, 기존에 있던 네트워크 상황 속에서 다양한 기술적인 문제들을 발생 시킬 수 있다. 본 논문에서는 OFDMA 시스템에서 펨토 - 매크로셀 간의 간섭 완화에 대하여 연구하였고, 동적인 하향링크 자원 관리 방법을 제안하였다. 펨토셀의 전송 파워를 매크로셀로부터 오는 신호의 세기에 기반을 두어서 선택하는 방법과 펨토셀 에게 할당 할 부반송파를 동적으로 관리하는 방식을 제안하였다. 이러한 방법으로 펨토셀과 매크로셀 사용자와의 간섭을 줄일 수 있다. 제안하는 방법은 수용율을 비롯한 여러 평가 지표로 성능을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.809-814
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• 2011

센서네트워크에서 주요자원문제는 에너지효율이다. 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 방법에는 두 가지가 있다. 첫번째는 동적파워매니지먼트(DPM)이고, 두번째는 에너지효율프로토콜을 사용하는 것이다. DPM에서 파워메니저 OS는 이벤트에 관한 CPU와 각 I/O의 올바른 파워상태를 조절하는데 있다. 그러나, OS는 각 네트웤프로토콜의 내적동작에 대해서는 크게 관계가 없다. 또한, 에너지효율 프로토콜은 전파 PHY의 파워세이빙에 주요하게 맞춰져있다. 더불어, 무선 센서네트워크에서 대부분작업은 통신에 관계되어져있다. 본논문에서, 센싱부와 에드훅 무선센스노드 사이에 관계된 통신작업에서 상호협력 매니지먼트(CPM)을 통해 원치않는 파워소비을 줄일 수 있는 효율 파워메니져를 만들었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.292-300
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• 2007

A dynamic system model of a proton exchange membrane fuel cell(PEMFC) has been developed. The PEMFC of this study has large active area with water cooling in order to simulate the performance of the commercially viable PEMFC system for the transportation. A PEMFC stack model is a transient thermal model which is respond to the dynamic change of the coolant temperature and the flow rate. The dynamic cooling system model has been developed to determine the coolant flow rate and the coolant temperature. Prior to the system level study, thermal management criteria have been set up and brought to the control command of the cooling system. Since the system model is designed to evaluate the effect of thermal management on the system performance, it is attempted to determine the proper control algorithm of the cooling system so that the PEMFC system is working on the thermal management criteria. As a result of simulation, feedback controlled cooling system consumes less power and produce more power comparing with that of conventionally controlled cooling system.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.540-550
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• 2016

Since energy efficiency has become a significant concern for network infrastructure, next-generation network devices are expected to have embedded advanced power management capabilities. However, how to effectively exploit the green capabilities is still a big challenge, especially given the high heterogeneity of devices and their internal architectures. In this paper, we introduce a hierarchical power management architecture (HPMA) which represents physical components whose power can be monitored and controlled at various levels of a device as entities. We use energy aware state (EAS) as the power management setting mode of each device entity. The power policy controller is capable of getting information on how many EASes of the entity are manageable inside a device, and setting a certain EAS configuration for the entity. We propose the optimal local control policy which aims to minimize the router power consumption while meeting the performance constraints. A first-order Markov chain is used to model the statistical features of the network traffic load. The dynamic EAS configuration problem is formulated as a Markov decision process and solved using a dynamic programming algorithm. In addition, we demonstrate a reference implementation of the HPMA and EAS concept in a NetFPGA frequency scaled router which has the ability of toggling among five operating frequency options and/or turning off unused Ethernet ports.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.55-62
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• 2009

The power consumption of a high-end microprocessor increases very rapidly. High power consumption will lead to a rapid increase in the chip temperature as well. If the temperature reaches beyond a certain level, chip operation becomes either slow or unreliable. Therefore various approaches for Dynamic Thermal Management (DTM) have been proposed. In this paper, we propose a learning based temperature prediction scheme for a multi-core system. In this approach, from repeatedly executing an application, we learn the thermal patterns of the chip, and we control the temperature in advance through DTM. When the predicted temperature may go beyond a threshold value, we reduce the temperature by decreasing the operation frequencies of the corresponding core. We implement our temperature prediction on an Intel's Quad-Core system which has integrated digital thermal sensors. A Dynamic Frequency System (DFS) technique is implemented to have four frequency steps on a Linux kernel. We carried out experiments using Phoronix Test Suite benchmarks for Linux. The peak temperature has been reduced by on average $5^{\circ}C{\sim}7^{\circ}C$. The overall average temperature reduced from $72^{\circ}C$ to $65^{\circ}C$.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4A호
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• pp.393-401
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• 2006

배터리로 동작하는 휴대용 임베디드 시스템에서 에너지 소모는 중요한 설계 파라미터이며, 동적 전력 관리는 잘 알려진 저전력 설계 기법중의 하나이다. 본 논문에서는 실시간 시스템에서 에너지를 고려한 태스크 스케줄링 알고리듬을 제안한다. 제안한 스케줄링 알고리듬은 시스템에 여유 시간이 존재할 경우 장치 중첩도가 높은 태스크가 우선적으로 수행되도록 스케줄링 하여 장치의 전력 상태 전환 횟수를 줄여준다. 전력 상태 전환 횟수가 줄어들 경우 상태 전환에 따른 전력 소모가 감소하고, 동적 전력 관리의 기회를 더욱 얻을 수 있다. 실험 결과 EDF 알고리듬으로 동작 하는 시스템에서 동적 전력 관리를 한 경우와 비교하였을 때 에너지 소모가 약 23% 감소하였다.