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In this study, which is the basis for industrial presses to target small and medium enterprises with production information system is designed. Production information in real time on-site digitizing and transmitting data to a standard PC is to base operations. Personnel management, safety management, production management is to increase the efficiency. Therefore, at low cost is to encourage computerization within the company. These embedded systems and wireless communication module has a database management program installed in order to raise productivity and competitiveness will improve.

본 논문에서는 소형 임베디드 시스템을 기반으로 교차로 상의 차량을 실시간으로 검출함으로써 차량의 정체 상황에 따라 적응적으로 교통 신호등을 제어하는 스마트 교통 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 개발을 위해 크 게 3단계로 연구를 진행하였다. 먼저 차량 검출을 위한 딥러닝 기반의 학습 모델을 구축하였다. 학습 모델 구축 단 계에서는 교차로에서 차량 검출 성능을 제고하기 위해 15,083 개의 실험 영상을 수집하고 이들 영상에 포함된 104,719 대의 차량에 대해 학습 데이터를 구축하였다. 두 번째 단계에서는 소형 임베디드 시스템에서 YOLO 기반 의 실시간 차량 검출 모델을 구축하였다. 차량 검출 성능을 유지하면서 소형 임베디드 시스템에서의 실시간 처리를 지원하기 위해 USB 형태의 독립형 GPU 모듈을 사용하고 YOLO V3 Tiny 딥러닝 기술을 적용하였다. 마지막으 로는 교차로에서 신호 대기 중인 차량의 대수를 바탕으로 신호등을 효과적으로 제어함으로써 스마트 교통 관리 시스 템을 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템을 구현하여 실험한 결과 교차로에서 차량이 일부 겹쳐진 경우에도 약 95% 이상의 차량 검출 성능을 보였으며 동일한 환경에서 효과적으로 차량의 흐름이 제어되는 것을 확인할 수 있었다.

This paper proposes a smart traffic management system based on a small size embedded system. The proposed system can detect vehicles on a cross road in realtime, and adaptively control traffic light according to the traffic situation. The implementation of the proposed system consists of 3 stages. First, we construct a training mode based on deep learning for detecting vehicles. In training model construction stage, we collect 15,083 images for vehicle detection experiment. and construct a training dataset for 104,719 vehicle images in the collected images. Next, we implement a realtime vehicle detection model based on YOLO on a small embedded system. We employed YOLO V3 Tiny deep learning technology using a USB type independent GPU module. This GPU module supports realtime processing on a small size embedded system maintaining superior vehicle detection performance. In the last stage, we developed a noble smart traffic management system by adaptively control traffic light based on the number of vehicles waiting for the traffic light on a cross road. Experimental results show the proposed system has about 95% vehicle detection performance even some parts of vehicles on a cross road are occluded. Further we can find the proposed system controls traffic flow effectively.

A system for a real-time estimation of vehicle accident potential damages is proposed with the aim of facilitating autonomous vehicle's embedded computer system to come to the least harmful possible decision if it realizes that an accident is unavoidable. The system analyzes all the possible crashes so the autonomous vehicle will make a decision what the least destructive option is.

With the improvement of the performance of the embedded processor, the real-time network video monitoring system based on embedded technology becomes a developing direction of the network video with its low price and portability. In this paper, software and hardware co-design method is adopted to design an embedded system. ARM of the Zynq chip is responsible for embedded system structures and high definition video processing, and FPGA is used to design other logic and hardware expansion. Compared with the traditional network video monitoring technology, the embedded network video monitoring technology based on Zynq not only improves the quality of the image, but also has better real-time performance and scalability.

The capability of providing real-time multimedia player over the Internet is an important future application for embedded system. However, the main challenge of such an application is the limitation on computation performance and memory size in architecture of embedded system, especially while encoding and decoding. In this paper, a Streaming Packet Tracer (SPT) algorithm is proposed for real-time tracing the streaming packet header. Based on the SPT algorithm, we present a novel software-based technique which enables a non-DSP embedded system to play and record real-time streaming audio simultaneously. To verify the feasibility of the proposed technique, a real-time Internet radio recorder has been implemented on SBC-2410x embedded system successfully. The experimental results show that our achievement has reduced the CPU usage rate from over 100% to about 30%-40% in comparison with other recording method.

본 논문에서는 임베디드 보드인 Raspberry Pi와 Arduino를 활용하여, 실시간 객체 추적 기능을 지닌 무빙 라이트 제어 시스템을 제안하고 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간 객체 추적 기능을 핵심으로 하여, 기존 시스템 과 차별화된 자동화된 무빙 라이트 제어 방식을 제공한다. 시스템은 라즈베리파이에 연결된 카메라를 통해 비디오 입 력을 받고, OpenCV의 CSRT 추적기를 활용하여 사용자가 선택한 객체를 실시간 추적한다. 추적된 좌표를 바탕으로 무빙 라이트의 팬(Pan)과 틸트(Tilt) 값을 계산한 후, Bluetooth를 통해 Arduino로 전송하여 DMX 프로토콜 기반의 무빙 라이트를 제어한다. 실험은 실제 컨벤션 홀에서 무빙 라이트 2대를 사용하여 진행되었으며, 기본적 객체 추적 능력, 조도 변화, 이동 속도 변화의 조건에서 성능을 평가하였다. 제안된 시스템은 암전 상태에서 무빙라이트의 각 조 도가 60% 이상일 때 안정적인 객체 추적이 가능하였다. 또한 객체가 초속 2.88m/s 이하로 이동할 경우, 무빙 라이트 가 실험자의 얼굴을 안정적으로 비추었다. 본 시스템의 전력 소비는 약 20W로 상용 콘솔(550W) 대비 약 96% 절감 되었고, 총 시스템 구축 비용도 약 30만 원 수준으로 저렴하였다. 이러한 결과는 제안된 시스템이 소규모 무대 및 강 연 환경에서 효과적으로 활용될 수 있는 가능성을 보여준다.

This paper proposes and implements a moving light control system with real-time object tracking using embedded boards Raspberry Pi and Arduino. The system focuses on real-time object tracking to provide an automated moving light control method distinct from existing systems. The system captures video via a Raspberry Pi camera and tracks objects in real time using OpenCV’s CSRT tracker. Based on tracked coordinates, pan and tilt values are calculated and sent via Bluetooth to Arduino to control DMX protocol-based moving lights. Experiments using two moving lights in a convention hall evaluated tracking ability, illuminance changes, and movement speed. The system stably tracked objects when illuminance was above 60% in dark conditions and effectively followed objects moving up to 2.88 m/s. Power consumption was about 20W, reducing energy use by 96% compared to a commercial console (550W). The total system cost was approximately 300,000 won. These results demonstrate the system’s potential for effective use in small stage and lecture environments.

본 고에서는 임베디드 시스템을 위한 새로운 이벤트 중심의 실시간 시스템의 디자인의 최적화에 대한 연구를 논하고자 한다. 이를 위해서는 대단위의 분산처리시스템을 만족하기 위한 종료시한 초과 처리기의 구현이 필수적이며, 이때 실시간 시스템에서의 타이밍을 조절하고 계측할 수 있는 종료시 한이 사용되어야 한다. 이러한 타이밍의 요소들은 보통 모델과 실제 시스템사이의 인터페이스에서 동작하는데, 여기서 실시간 시스템의 디자인을 위한 다양한 그래픽 언어들이 종료시한을 효과적으로 처리하도록 제고한다. 이 연구를 통하여 사용자수준에서의 임베디드 시스템을 위한 종료시한 초과 처리와 함께, RonRT라는 툴을 이용한 최적화된 종료시한 초과 처리기를 증명해 보이고자한다.

This paper presents a new real-time system design methodology for embedded system as well as event-driven real time application. It is required to implement a deadline handling mechanism in order to satisfy a large-scale distributed real time application. When we design real time system, it has handled a deadline and is important to measure / control a timing issue. These timing constraints usually associated with an interface between model and system. There are many case tools that supporting a real time application, for example, UML, graphic language for designing real time system, but they cannot provide efficient way to handle deadline miss. Therefore, users have to design deadline handler manually when they need to use it. This paper contributes solving the problems of user-level deadline handling for an embedded system. Also, it also discusses an efficient deadline handler design mechanism using on RoseRT, which is a graphical CASE tool supporting from UML.

According to the growth of communication biz, embedded market rapidly developing in domestic and overseas. Embedded system can be used in various way such as wire and wireless communication equipment or information products. There are lots of developing performance applying speech recognition to embedded system, for instance, PDA, PCS, CDMA-2000 or IMT-2000. This study implement minimum memory of speech recognition engine and DB for apply real time embedded system. The implement measure of speech recognition equipment to fit on embedded system is like following. At first, DC element is removed from Input voice and then a compensation of high frequency was achieved by pre-emphasis with coefficients value, 0.97 and constitute division data as same size as 256 sample by lapped shift method. Through by Levinson - Durbin Algorithm, these data can get linear predictive coefficient and again, using Cepstrum - Transformer attain feature vectors. During HMM training, We used Baum-Welch reestimation Algorithm for each words training and can get the recognition result from executed likelihood method on each words. The used speech data is using 40 speech command data and 10 digits extracted form each 15 of male and female speaker spoken menu control command of Embedded system. Since, in many times, ARM CPU is adopted in embedded system, it's peformed porting the speech recognition engine on ARM core evaluation board. And do the recognition test with select set 1 and set 3 parameter that has good recognition rate on commander and no digit after the several tests using by 5 proposal recognition parameter sets. The recognition engine of recognition rate shows 95%, speech commander recognizer shows 96% and digits recognizer shows 94%.

The ubiquitous flexible operating system (UbiFOS) is a real-time operating system designed for cost-conscious, low-power, small to medium-sized embedded systems such as cellular phones, MP3 players, and wearable computers. It offers efficient real-time operating system services like multi-task scheduling, memory management, inter-task communication and synchronization, and timers while keeping the kernel size to just a few to tens of kilobytes. For flexibility, UbiFOS uses various task scheduling policies such as cyclic time-slice (round-robin), priority-based preemption with round-robin, priority-based preemptive, and bitmap. When there are less than 64 tasks, bitmap scheduling is the best policy. The scheduling overhead is under 9 ${\mu}s$ on the ARM926EJ processor. UbiFOS also provides the flexibility for user to select from several inter-task communication techniques according to their applications. We ported UbiFOS on the ARM9-based DVD player (20 kB), the Calm16-based MP3 player (under 7 kB), and the ATmega128-based ubiquitous sensor node (under 6 kB). Also, we adopted the dynamic power management (DPM) scheme. Comparative experimental results show that UbiFOS could save energy up to 30% using DPM.

We propose a real time gas monitoring system for classifying various gases with different concentrations. Using thermal modulation of operating temperature of two sensors, we extract patterns of gases from the voltage across the load resistance. We adopt the relative resistance as a pre-processing method and an ART2 neural network as a pattern recognition method. The proposed method has been implemented in a real time embedded system with tin oxide gas sensors, TGS 2611, 2602 and an MSP430 ultra-low power microcontroller in the test chamber.

In this paper, we design and implement remote servo motor control system with real-time micro embedded operating system. The system, where controller and camera image grabber are mounted, handles control commands transmitted from a remote PC web browser. A hard real-time servo motor driver running on the real-time micro embedded OS and then a digital control application which confirms precise sampling time intervals is constructed. Frame grabber images transmitted from camera are saved in a image data format to view on remote PC web browser.

내장형 시스템 개발에 있어서도 복잡해져가는 소프트웨어 구조에 대한 관리 필요성과 개발 프로세스 및 개발된 제품에 대한 신뢰성 요구가 날로 증가되고 있다. 이런 당면 문제를 극복하고자 LG 산전에서는 내장형 시스템 개발에 적합한 소프트웨어 개발 프로세스를 구축 하였다. 본 연구를 통해 인버터 시스템 개발에 구축한 프로세스가 성공적으로 적용되었음을 확인할 수 있었다. 또한 CASE 도구를 통한 시스템 개발에 있어서도 내장형 시스템 개발에 가장 중요한 성능 사양인 시간제약조건의 만족 여부도 확인할 수 있었다.

내장형 기기의 다양성 및 적용 범위의 확장으로 내장형 기기용 운영체제도 기기별 다양성을 지원할 것이 요구되고 있다. 이러한 특성을 갖는 운영체제를 조림형 운영체제라 한다. 본 논문에서는 조림형 실시간 운영체제인 Qplus커널의 입출력 시스템 개발에 대하여 기술한다. Qplus의 입출력 시스템은 사용자의 요구에 따라 입출력 장치 구동기의 조림이 가능하며 일관된 사용자 인터페이스 및 간편한 장치 구동기 인터페이스, 빠른 입출력을 지원한다. 현재 SA110 보드를 사용한 ITSB 에서 시험되었으며 앞으로 AIO, 가상 터미널 구동기의 지원 및 입출력 성능 시험을 수행할 예정이다.

최근 무인항공기는 정찰임무를 포함하여, 기상관측, 해상관측 등의 여러 임무로 사용되고 있으며, 점점 활용도가 높아지고 있다. 이러한 무인항공기 제어시스템은 과거에 비해 복잡도가 증가했으며, 보다 정밀한 실시간 제어가 요구되고 있다. 이러한 제어시스템을 위한 객체지향 설계방법론은 복잡한 모델에 대한 분석을 보다 빠르게 해주고, 재사용이 가능한 시스템 구축을 가능하게 해 줄 것이다. 이러한 목적을 위해 본 논문에서는 실시간 객체 모델인 TMO모델을 사용하여 시스템을 설계하고, TMO모델을 지원해 주는 리눅스 기반의 미들웨어를 사용하여 무인항공기 제어 시스템을 구현함으로써, 정밀한 실시간 제어시스템에 대한 TMO모델의 적합성을 판단하고, TMO모델 지원 미들웨어의 성능을 평가해 본다.

This paper deals with the design of real-time embedded system using RTOS (real-time operating system) and SOPC (system on a programmable chip). It is, in general, known that RTOS has the problem of time delay caused by the multiple tasks and task management approach. Since the increase in time delay in real-time embedded system makes the overall system have the poor performance or the critical behavior of instability and unreliability, the method employed RTOS and SOPC is proposed to attack the above problems. The proposed system is implemented on the RC-motor controller and is verified by real experiment.

원자력 발전소 안전계통이나 의료 시스템과 같은 실시간 내장형 시스템의 설계는 그 안전성을 분석하기 위한 정형 명세가 요구된다. 이러한 실시간 내장형 시스템이 명세를 위해 본 논문에서는 Statecharts를 확장하여 시간적 명세 및 분석에 용이하고 하드웨어/소프트웨어 통할 설계에 유리한 언어를 제시한다. 그리고 그 언어의 특징을 보일 수 있는 프로토콜 예제를 제시하고 기존의 잘 알려진 언어와 비교 분석함으로 실시간 명세 능력을 보인다.

원자력 발전소 안전계통이나 의료 시스템과 같은 실시간 내장형 시스템의 설계는 그 안전성을 분석하기 위한 정형 명세가 요구된다. 이러한 실시간 내장형 시스템이 명세를 위해 본 논문에서는 Statecharts를 확장하여 시간적 명세 및 분석에 용이하고 하드웨어/소프트웨어 통합 설계에 유리한 언어를 제시한다. 그리고 그 언어의 의미론을 기술하고, SyncCharts라는 정형명세 언어로 그 행위의 의미론을 부여한다. 이렇게 하여 기존의 Statecharts를 실시간 내장형 시스템에 적합하도록 수정하고 그 의미론을 부여한다.

내장 시스템(Embedded System)기술은, 정부가 주도하는 기술과제로 여러 응용분야에서 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 내장 시스템이 가지는 한계상황 하에서 프로세스가 좀더 빠르게 복구하는 기법을 제안하고자 한다. 빠른 복구를 위해서는 두 가지 조건이 만족되어야 한다. 첫째 조건은 실제 프로세스의 이상이 발생 했는지를 빠르게 감지해야 한다. 기존에는 주기적으로 프로세스를 감시하는 방법들이 많이 사용되었으나 이런 방법들은 내장 시스템에서 빠른 프로세스 복구를 하는데 한계점들이 나타냈다. 따라서 시스템 레벨에서 프로세스 종료를 시키는 시그널(signal)을 훔치는(hooking) 방법[1]과 프로세스 스케줄 순서를 조정하는 방법을 토대로 프로세스의 이상을 빠르게 감지할 수 있다. 두 번째는 한정된 자원 아래서 효율적으로 복구 데이터를 관리 및 복구해야 한다. 기존의 복구 기법에 경우 다양한 자원을 대한 복구를 위해서 자원을 많이 사용하였지만 우리가 사용하는 공유메모리 기법[1]은 자신의 필요한 정보만을 관리함으로써 한정된 자원 환경에서 복구가 가능하도록 하였다.

최근 디지털 가전과 모바일 컴퓨팅이 화두로 떠오르면서 내장형(embedded) 기술이 전성기를 맞이하고 있다. 실시간 내장형 시스템을 컴포넌트 기반 소프트웨어 기술을 사용하여 구축한다면 재사용과 재구성이 용이해 저렴하고 신뢰성 있는 시스템 개발이 가능해진다. 이러한 이유로 인하여, 자원이 제한된 실시간 내장형 시스템 개발 사용에 적합한 컴포넌트 모델이 소개되고 있으며, 그 중 PBO 모델은 다른 모델에 비해 실시간 시스템에 적합한 인터페이스를 정의하고 있으나, 실시간 내장형 시스템 개발에 적용되는 범위를 넓히기 위해서는 구성과 분석 기능을 제공하는 툴셋을 필요로 하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 구성과 분석 기능을 포함하는 PBO 모델에 기반한 개발 툴셋의 아키텍쳐를 제안하였으며, 이를 통해 설계 시간과 에러 감소, 생산성을 증가하는 방안을 제시하였다.