Earticle

기존 비디오 라이브 스트리머에 비해서 매우 저렴하고 저전력으로 휴대용으로 쉽게 동작하는 HLS(Http Live Streaming) 전송기를 임베디드 리눅스 기반으로 개발 및 구현하였다. HLS 전송기를 저렴하게 구현하기 위해 Arm11 프로세서 위에 임베디드 리눅스를 운영체제로 포팅 하였고 오픈 소스인 FFmpeg와 Segmenter을 이용하여 HLS 프로토콜을 구현하였다. 노트북, iPhone, android phone, 노트북을 수신단말기로 이용하여 개발한 임베디드 리눅스 기반의 휴대용 HLS 전송기의 성능을 평가하였다. 본 논문에서 개발한 HLS 전송기는 애플사가 제안한 HLS 권고규격 이상의 성능을 구현하였음을 성능평가 실험을 통해 확인하였다. 본 논문에서 개발한 제품의 활용분야는 실시간으로 현장의 위급상황을 현지 지휘소나 원거리 사령부에 전달해야하는 경우 HLS를 개인이 착용하여 이동하면서 실시간으로 상황영상을 전달하는 분야에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

In this paper, for developing and implementing the HLS(Http Live Streaming) transmitter based embedded linux which is operated easily and cheap and lower power, portable in all networks and client environments compared to exist video live streaming transmitters. We design the developed HLS transmitter hardware using the Arm11 core and then porting the Embedded Linux OS(Operating System) and implementing the HLS protocol using the open source FFmpeg and Segmenter. For proving the performance of developed HLS transmitter, we make the testing environment for testing the performance of HLS transmitter including the notebook, iPhone, android Phone, Notebook and then analysis the received video in the client displayer. In this paper, we suggest the developed HLS transmitter performance data values higher than the Apple company's HLS recommended specification values and the picture of developed HLS transmitter operation in the testing environment. The application field of this paper result is that the man who works in the emergency situation take HLS and transmit the live emergency situation to the head quarter using this portable HLS.

본 논문에서는 Arm Core Process 이용해서 임베디드 웹 시스템 기반의 원격 제어시스템을 구현하기 위한 기법 을 제안하였다. 타겟 시스템 개발을 위하여 호스트 컴퓨터에 크로스 컴파일 개발 환경을 구축하고 임베디드 시스템의 부팅을 위해서 부트 로더를 타겟 보드에 포팅하고 컴파일 된 커널 이미지와 램 디스크 이미지를 타겟 보드에 올리면 타겟 시스템을 위한 임베디드 리눅스 포팅 과정이 완료된다. 마지막으로 임베디드 리눅스 시스템에 웹 서버 구축과 장 치 제어를 위한 디바이스 드라이버를 만들어서 CGI 방식을 이용한 웹 기반의 원격제어를 확인하였다. 위의 과정을 통 해 웹 기반 원격 제어시스템의 구현 과정과 결과를 제시하였다.

In this study, we suggest the process and the technique required for implementing web-based remote control system based on embedded system with Arm Core Process. Cross-compile environment for target embedded system should be constructed on host computer, and bootloader in charge of Linux booting may be loaded on the target system. Then, kernel image is compiled and loaded on the target system. Embedded Linux porting process is completed when ram disk image is generated. Finally, we load wed-server and make device driver for device control on embedded linux system that we verified remote control of web using CGI. Through the above process, we implement web-based remote control system and present the result.

임베디드 리눅스 시스템을 이용하여 OSGi 기반 원격 번들제어 서비스 및 방문자 확인을 위한 웹 카 메라 제어를 통한 방문자의 신원을 확인할 수 있는 응용 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 시스템은 임베디드 시스템에 리눅스와 자바를 포팅하여 오픈 Oscar 프레임워크를 설계하였고, 근거리 통신망을 통해 웹 카메라를 제어할 수 있도록 구현하였다. 또한, 구현 시스템에서 시리얼은 RFID 리더기의 데이 터를 수신받아 원격지에서 웹을 통해 방문자의 정보를 확인할 수 있으며, 댁내에서는 무선으로 인터넷 을 할 수 있는 시스템을 설계하였다. 본 논문에서는 기본적으로 각 장치의 관리 및 모니터링을 구현할 때 OSGi 기반의 통합된 서비스 제공을 통해 효율적인 홈네트워크 시스템 개발 및 다양한 응용 서비스 의 개발 기간을 단축할 수 있음을 알 수 있었다.

We implemented an application system which is able to verify visitor identification for remote bundle control based on OSGi and web camera control using embedded linux system. This system are designed open Oscar framework by porting java on the embedded linux system and implemented web camera system in local area networks. Also This system can verify information of visitor from receiving the data of RFID reader and designed the wireless internet system in home. Basically, in this paper we expect that home network system development and the period of application service development are reduced with integrated service provision based on OSGi.

본 논문에서는 에듀테인먼트를 위한 스크립트 기반 다면체 키트를 제안한다. 멀티미디어 디바이스를 활용한 에듀테인먼트를 지원하기 위해서 이에 대한 요구 사항을 분석하고, 이를 위해, 하드웨어, 미들웨어, 응용 소프트웨어를 설계 및 구현하였다. 다면체 키트의 하드웨어는 시각, 청각, 촉각의 자극을 제공하기 위해서 LED, LCD, 스테레오 스피커, 온열 장치, 진동 모터의 장치들로 구성된다. 해당 디바이스를 운용하기 위해서 임베디드 리눅스가 키트에 탑재되었으며, 이를 관리할 수 있는 디바이스 제어 소프트웨어를 모듈별로 구현하였다. 원격 서버에서 손쉽게 키트를 제어하기 위해 디바이스 구동 소프트웨어를 스크립트로 동작 하도록 구현하였으며, 이를 위한 디바이스 구동 스크립트문법을 설계하였다.

We propose a script-based polyhedral kit for edutainment. To support the efficient education using multimedia devices, we analyze the requirements of the kit and present the design and implementation of hardware, middlew- are, and application software modules. The hardware of the polyhedral kit is composed of LEDs, two LCDs, a st- ereo speaker, a peltier device, and vibration motors to offer various senses such as sight, hearing, and touch to u- sers. An embedded linux is ported on the hardware, and device manager software modules are implemented on it to control the various devices efficiently. In particular, our software modules use a series of scripts for the easy control of the devices from a remote server.

Since most of the conventional web servers have been designed to provide the general purpose and user's convenience as the primary goal, there is an overhead to apply them to the embedded system for remote monitoring and controlling the operation status of the Internet appliance. To cope with this overhead, an embedded Linux web server is suggested in this paper. The basic concept is to provide miniaturization and extendability by simplifying the requirements of web server as the services to the requests of web document for the user's menu and the execution of CGI program for monitoring and controling the Internet appliance, and satisfying only the indispensable requirements of HTTP which are necessary for the interface with the conventional web browsers. For the evaluation of its feasibility, each module has been implemented on Linux environment, and tested with the MS Explorer 6.0.

Real-Time Linux를 이용하여 실시간 운영체제가 요구하는 특성과 요구조건을 분석하고 이러한 요구조건에 부합하도록 리눅스를 하드웨어에 이식하고 하드웨어에 이식하기 위한 방법을 제시하였다. 다른 상용 실시간 운영체제 (RTOS)와는 달리 리눅스는 특정 하드웨어를 지원하기 위한 별도의 개발환경을 제공하지 않는다. 이에 개발환경을 구축하고 부트로더를 개발하기 위해 목표 시스템에 부합하도록 리눅스 커널을 이식하였다. 또한 응용 개발의 유연성을 제공하기 위하여 램디스크를 이용한 파일 시스템을 지원하도록 하였으며, GPIO(general purpose I/O)를 통한 디바이스 드라아버를 제작하는 등의 실험을 통해 시스템의 안정성을 검증하였다 실험에서는 StrongArm SAl110 마이크로프로세서를 이용하였으며 이 실험을 통해 실시간 운영체제로서의 리눅스의 활용 가능성을 확인하였다.

Embedded systems are suitable for application system with strict requirements on the functionality, reliability, cost, size and power consumption Also embedded Linux has been widely used to its numerous characteristics, such as open-source, small size, fast speed, and excellent network performance. Therefore, embedded Linux gets more attention and has more application in industrial monitoring field. In this paper, we propose system development process based on embedded Linux. Using this system development process can increase the reusability of development process and time.

To increase the security of an embedded system, it is important to assure the security of the embedded Linux core in the system. Biological immune system is the core to assure the health of human body and this natural system inspire us to design the security mechanism for the Linux core. To defend the embedded Linux core against viruses and software faults, an immune computation is proposed. First, the embedded Linux is customized from the standard Linux by keeping the Linux core and deleting the unnecessary components. Immunization of the Linux core is designed into the process control, memory management, communication, driving programs, and file system. The artificial immune system of the embedded Linux core is built on the tri-tier immune model, and both viruses and software faults are detected as nonselfs. The selfs are the normal components and the nonselfs are foreign viruses, infected selfs, lost selfs and damaged selfs. This immunization technique will be tested on a prototype of embedded Linux core, by protecting the file system and repairing the damaged files.

These days embedded systems are making great strides with the development of hardware to satisfy user’s varied demands. As one can see many kinds of systems operated in our daily life, software becomes dependent on real-time processing functions as well as various functions (for instance, multimedia system or network). These systems have the disadvantage of increasing complexity and are prone to problems when system engineer develop the system. Especially, if problems occur in the kernel layer, a developer needs to spend a lot of time and effort to solve them. In addition, as of now there are not enough tools for solving kernel timer latency problem effectively. In this paper, we propose a system named Kernel Timer Analysis System (KTAS) that can detect timer problems in kernel. The KTAS find High Resolution Timer latency which is a serious problem for the real-time processing system in kernel layer. It can effectively detect the problem and help finding its cause. In the future, we want to generalize the system to detect other problems and their causes to support the developers.

IT 분야는 최근 고도의 신뢰성을 요구하는 국방, 의료, 건설, 자동차, 선박, 항공의 다양한 분야와 융복합화가 이루어지고 있다. 본 논문은 고장 감내 기법을 적용하여 신뢰성 있는 임베디드 시스템을 구축하기 위한 고장 회복 프로세스의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 임베디드 시스템은 자원의 제약으로 인하여 기존의 자원 중복에 의한 결함 허용 기법을 적용하기 어렵다. 제안하는 고장 회복 프로세스는 하드웨어 또는 소프트웨어 중복 없이 시스템의 최악의 상황에서 동작하며 다양한 결함 허용 기법을 적용할 수 있도록 기본 동작 환경을 제공한다.

There is an increasing tendency for IT area to be converged with other areas such as national defense, medical equipments, construction, automobile, ship, and flight. The areas require reliable embedded systems. This paper describes a design and implementation of a fail recovery process for highly reliable embedded systems by exploiting fault tolerant technologies. Existing fault tolerant technologies that focus on using redundant resources are not adequate for embedded systems that try to use resources minimally. The proposed fail recovery process can be used for severe failure states of system without using redundant resources and provide an environment to apply various existing fault tolerant methodologies.

본 연구에서는 Home Network System에서 가전기기들을 제어하고 집안의 상황을 원격지에 있는 사용자에게 전달해 줄 수 있는 Home Network Mobile Robot을 제작하여 보다 더 지능적이고 사용자에게 편리한 Home Network System을 구축한다. 이를 위해 본 논문에서는 실제 Home Network 시스템 하에서의 자율이동 로봇을 고안하였으며 이의 구동을 위해 OS로는 Linux Kernel 2.4를 Porting 하였고, Vision 및 Ethernet 통신이 용이하도록 회로를 설계, 제작하였다.

본 논문에서는 실시간 운영체제하에 가전제품 및 간단한 통신모듈로 최근 많이 응용되고 있는 StrongArm SA110을 메인 CPU로 하여 정보통신 분야에 적용될 수 있는 VoIP분야 중 RTP를 통한 음성데이터의 통신 Embedded Linux 시스템의 설계 및 구현에 관한 내용을 언급한다. 본 논문에서는 하드웨어 측면으로 임베디드 리눅스 CPU 개발 Toolkit인 타이눅스 박스II를 이용하여 VoIP 시스템을 구성하였으며, VoIP 소프트웨어 처리부분으로는 실시간 전송 프로토콜인 RTP를 이용해 설계 구현하였다. 본 논문의 개발환경은 타겟보드와 개발용 리눅스 PC간 연결 인터페이스를 위한 RS-232C의 직렬 접속, USB 접속, Ethernet LAN 접속 연결로 구성하였다. RS-232C는 직렬 접속으로 개발용 리눅스 PC의 터미널 에뮬레이션을 위한 콘솔로 사용하였다. VoIP 통신을 위한 환경은 ADC/DAC 변환부를 통해 아날로그 신호를 디지털로 변화시키고 PCM 압축하도록 구성되어야 하나 wave 파일로 대체하여 사용하였고, 양측간의 통신을 위한 연결 설정부는 VoIP를 위한 H.323이나 SIP에서 필요한 Gatekeeper나 Network Server를 단말 양측간 소켓통신으로 본 과정을 대체 하였다. 본 논문에서는 VoIP 시스템의 운용 중 일반적 기술에 관한 것을 언급하였고 임베디드 리눅스 개발보드를 이용하여 RTP 프로토콜의 동작하는 메커니즘을 중점적으로 기술하였다.

In this paper, which sees the Strong-ARM SA1110 it used the main CPU and RTP in VoIP system. It will be able to apply the information communication field it embodied. It used the Tynux_box2 with the hardware side and it composed a VOIP system. And it used the RTP which is a real-time protocol in software control portion. The development environment of the paper that used the Target board and a Linux PC for connection used the RS-232C, USB connection, Ethernet LAN. The VoIP the environment for a communication used the wave file in the substitution which changes analog signal with the digital signal. And For the communication of the both sides it used the socket. This paper explained the fact that against a general technique from the operation of VoIP system. Using the Embedded linux development board which explained an operational process of the RTP protocol.

본 논문에서는 PDA. Hand PC(HPC)등과 같은 모바일 단말에 운영체제로써 Embedded Linux를 채택하였을 경우 고려해야 할 Hardware 사양, I/O interrupt latency에 따른 성능. 스케줄링 정책에 따른 성능에 대하여 논한다. 대상 타겟으로 사용한 HPC 의 하드웨어 사양에 설명하고, Embedded Linux와의 연동에 있어서 문제점을 살펴본다. 또한 각종 I/O device들의 Interrupt latency에 따른 성능저하와 스케줄링 정책에 의한 성능저하에 대하여 분석하고. 해결 방안에 대하여 논한다. 마지막으로 실제 예로서 Mobile IPv6 S/W Stack을 이용한 실제 검증을 수행하고 성능 향상 방안을 제시한다.

대부분의 기존 임베디드 웹 서버 시스템은 어떤 특정 기기를 제어하기 위하여 고안되고 있다. 본 논문에서는 StrongArm 계열의 SA1110 chip을 채택하여 H/W 보드를 설계하고 최적의 웹 서버를 만들었다. 최근 널리 사용되고 있는 SA1110 H/W 보드 설계 중 Ethernet Controller인 CS8900A 설계에 관한 세부 사항들과 Ethernet 관련 Kernel patch에 대한 내용을 다루었다. 그리고 CS8900A에 대한 Network device driver 모듈에 대하여 자세히 언급하며, 제작된 보드를 사용하여 웹 서버 프로그램을 작성하여 MS 익스플로러 6.0환경에서 실험하였다.

본 논문은 IPS 구축에 있어서 핵심적인 역할을 수행하는 운영체제를 위해 최근 각광을 받고 있는 Embedded Linux Kernel 의 성능을 테스트하기 위한 환경을 구축한다. Benchmarking tool 인 UnixBench 프로그램을 사용하여 성능을 테스트 한다. 또한 standard kernel 의 성능 테스트도 같이 포함하여 종합적으로 성능 결과를 비교 분석한다. 이런 실험 결과를 통해서 IPS 시스템에 적합한 임베디드 리눅스 운영체제 결정을 하고자 한다.

The implementation of home network systems In ubiquitous computing environments requires middleware that provides a method to control and operate home appliance devices. The Universal Plug and Play (UPnP), which is based on the IPv4 protocol and running on a PC, consists of UPnP devices that provide relevant services and control points that control the devices. However, It is inappropriate to Implement UPnP devices on a PC, since the implementation on a PC requires much space and electrical power. In this paper, a small embedded home network device equipped with UPnP middleware is implemented on an embedded GNU/Linux system running on an ARM9 platform, in order to deal with such problems.