임베디드시스템연구실
2 연구실소개 2004 연구실개설 첫졸업생배출 석사졸업생 3 명배출 - 삼성전자 - ETRI - 쎄트렉아이 2011 첫박사졸업생배출 우주기술국가연구실지정 우주핵심기술개발사업에선정되어총기간동안 10 억원지급 2014 연구실 10 주년 현재 - 박사과정 : 풀타임 3 명, 파트타임 10 명 - 석사과정 : 풀타임 4 명, 파트타임 8 명 석사과정학생 3 명입학 2007 첫박사졸업생 ( 파트타임 ) 박덕배 (ADD) 박사배출 2012 연구실 10 주년을맞아유성리베라호텔에서기념행사진행 2019
교수님소개 영국전산학학사, Surrey Space Technology Ltd. 한국과학기술원전산학과방문연구원 한국과학기술원인공위성센터선임연구원 ( 인공위성우리별 1, 2, 3 호, 과학위성 1 호개발참여 ) 미국 Carnegie Mellon University 박사후연구원 1986 1989 1990 1992 1994 2001 2002 2003 2004 충남대학교컴퓨터공학과교수 위성통신공학석사, 영국 Surrey University 전산학박사, 한국과학기술원전산학과 미국프린스턴 NEC Lab 방문연구원 KAIST 로고 : www.kaist.ac.kr Surrey 로고 : www.surrey.ac.uk Surrey Space Technology 로고 : www.sstl.co.uk 쎄트렉로고 : satrec.kaist.ac.kr NEC 로고 : www.nec-labs.com Carnegie Mellon Univ,. 로고 : www.cmu.edu 충남대학교로고 : www.cnu.ac.kr 3
교수님 소개 Satellite 우리별 1호(1990~1992) 우리별 2호(1992~1993) 주 컴퓨터(80C186) 소프트 웨어 개발 DSP(TMS320C30)용 음성 압축 소프트웨어 개발 *전자신문 etnews, [100대 사건_028] 우리나라 최초 인공위성 우리별 1호 성공적 발사 <1992년 8월> 우리별 3호(1994~1999) 명령 및 데이터 처리 팀장 실시간 운영체제 개발(별지기) 주 컴퓨터 개발(KASCOM) *http://darkkang2004.tistory.com, 우리별, 과학기술위성, 그리고 인공위성연구센터 [2/4] (2017.04) 제어 컴퓨터 개발(80960) 주 컴퓨터(80C186) 소프트 웨어 개발 DSP(TMS320C30)용 소프 트웨어 모뎀 개발 *http://cfekorea.tistory.com/303 (2017.04) 과학위성 1호 (1999~2001) 개발 책임자 시스템 엔지니어 * https://ko.wikipedia.org/, 과학기술위성 1호 (2017.04) 4
졸업생취업현황 전체풀타임졸업생 : 35 명 분류이름인원 정부출연 / 국가연구소 대기업 중견기업 한국전자통신연구원 (ETRI) 4 국방과학연구소 (ADD) 3 국가보안기술연구소 (NSR) 2 항공우주연구원 (KARI) 1 삼성전자 2 SKT 1 LIG Nex1 1 Kakao 1 KT 1 쎄트렉아이 3 코나아이 1 기타외국계 1 ETRI 로고 : www.etri.re.kr NSR 로고 : http://www.nst.re.kr/nst/about/03_12.jsp 국방과학연구소로고 : www.add.re.kr 삼성로고 : www.samsung.com/sec/ KT 로고 : https://www.kt.com/ 5
임베디드 시스템(Embedded System)? 임베디드 시스템은 특정 기능을 실현할 수 있도록 전기 제품이나 기계 제품에 탑재 되는 컴퓨터 시스템을 의미 임베디드 시스템 * https://www.dreamstime.com/stock-images-smartphone-cloud-icons-creative-abstract-mobileapplications-business-software-social-media-networking-service-image34986424 *https://theappsolutions.com/blog/marketing/app-for-smart-home/ *http://it.paperblog.com/arriva-mind4-il-primo-drone-con-android-al-mondo-2601358/ *https://sites.google.com/a/oud e.edu.vn/cong-thong-tin-ho-trotest/cong-nghe/internet-ofthings-cuoc-cach-mang-congnghe-trong-tuong-lai-gan * http://quirepond.fr/category/societe-et-culture/ 6
연구 분야 *https://www.raspberrypi.org/ *http://store.digilentinc.com/by-communication-protocol/ * https://www.young.go.kr/#!/content/15612 * https://www.verizonwireless.com/wireless-devices/smartphones/google/ * http://www.eyeonmobility.com/tag/android-wear-2-0/ *https://www.wired.com/2012/06/spysat-smackdown/ * https://pixabay.com, 리눅스 로고 펭귄새 턱시도 텍스트 * http://viewit.kr/132 *http://www.nyfilmfinance.net/6d4add0efeb7bfef-deep-learning-neural-network.html 7
연구 분야 우주용 탑재 컴퓨터의 소프트웨어 National Space Lab(NSL) 범용 플랫폼 및 임무에 적용 가능한 위성용 SW 개발을 위해 지정된 국가 연구실 위성용 범용 플랫폼 개발 소프트웨어 플랫폼 컴포넌트 기반 소프트웨어 표준화 모듈화 및 가상화 기술 적용 위성 소프트웨어 재활용성, 플랫폼 독립성 확보 프로세서 독립적인 범용 플랫폼 저궤도 및 정지궤도에 독립적인 범용 플랫폼 개발 *http://blog.skinfosec.com/220688319143 *http://gaisler.com, LEON4-ITX 8
9 연구분야 IoT 기술을활용한모바일센싱기술연구 모바일센싱기술 웨어러블장치와스마트폰내부센서를이용한개인맞춤형서비스연구 에너지절감형연속센싱을위한플랫폼연구
연구 분야 임베디드 딥 러닝 및 물체 탐지 제한된 자원을 가진 임베디드 시스템에서의 딥 러닝 최적화 딥 러닝 프레임워크 분석 하드웨어 자원 사용 최적화 딥 러닝 모델 최적화 임베디드 시스템 물체 탐지 경진 대회에서 수상(2017년) 10
11 연구분야 생체데이터기반데이터사이언스 바이오 IoT 를이용한감정분석과패턴분석 웨어러블디바이스기반생체데이터분석및신호처리 머신러닝알고리즘을이용한개인맞춤형모델기술개발 패턴분석을통한이상데이터분석 / 식별 / 예측기술개발
기존진행연구 과학기술위성 3 호를위한고장허용 (Fault-tolerant) 하드웨어와소프트웨어지원 위성의일시적인 (Soft error) 오류를보호 하드웨어를사용한자가-오류감지와수정회로 OS의지원을사용한소프트웨어적방법 자동에러검출, 제한, 복구방법 시스템구성 Xilinx Virtex 4 FPGA 기반 LEON 프로세서 TMR + Actel FPGA VHDL 설계 실시간멀티코어운영체제 RTEMS STSAT-3 우주용컴퓨터 12
기존진행연구 위성용컴퓨터를위한전가상화 (Full Virtualizing) 마이크로하이퍼바이저연구 범용플랫폼및임무에적용가능한위성용 SW 개발 소프트웨어플랫폼컴포넌트기반소프트웨어표준화 모듈화및가상화기술적용 위성소프트웨어재활용성, 플랫폼독립성확보 프로세서독립적인범용플랫폼 저궤도및정지궤도독립적인범용플랫폼개발 위성용프로세스가상머신연구 위성용시스템가상머신연구 마이크로커널또는파티셔닝 OS 기반가상머신연구 13
14 기존진행연구 전력소모분석및최적화기술 온라인전력소모분석기술 전력모델을이용해온라인 / 오프라인으로전력소모측정 다수의응용프로그램의전력소모를자동으로추정 자동화된전력소모측정프레임워크 다양한앱들의에너지소모분포
15 기존진행연구 O-Sleep: 스마트폰의아웃기반에너지절전모드 아웃풋기반에너지절전모드란? 스마트폰은사용자가요청한정보를만드는시간동안, 불필요한디바이스컴포넌트를사용하고있음 정보를만드는시간을감지하여, 해당시간동안디바이스컴포넌트를 OFF 시킴으로써에너지를절감함 약 33% 의에너지절감효과 스마트폰의출력제어화면 OFF 스마트폰의출력제어화면 ON O-Sleep 모드
16 기존진행연구 Beacon 을사용한영역인식 Beacon 영역을저전력으로정확히판별하는기술연구 Beacon 기기를동적으로스캐닝하여전력소모를최적하는연구개발진행 정확도향상을위해초음파-Beacon을융합한영역결정연구개발진행 Beacon 신호조절및초음파융합을통한고정밀영역결정기기개발 Beacon- 초음파융합을통한영역결정구조도 Beacon- 초음파영역결정결과물테스트
17 기존진행연구 RTOS 의실시간성보장분리커널구조연구 군무기체계에서의 RTOS 성능유지및보안성강화에대한수요증가 분리커널탑재를위한응용개발가이드라인제공및기존응용이식방법연구 파티셔닝 접근제어 *https://blogs.windriver.com/wind_river_blog/2019/06/vx works-a-long-love-story-with-multi-core.html *https://sel4.systems/
현재 진행 연구 뉴로모픽 프로세서 전용 딥러닝 연산 라이브러리 및 프레임워크 개발 * 뉴로모픽 프로세서: 뇌 신경세포를 모방한 프로세서 범용 GPU가 아닌, 딥러닝 전용 하드웨어의 필요성이 높아짐 뉴로모픽 프로세서의 아키텍처를 이용한 딥러닝 라이브러리 개발 기본선형대수 라이브러리 (NN BLAS Lib 가속화) 딥러닝 프레임워크 지원 및 가속 (TensorFlow, Caffe 지원) 딥러닝 프레임워크 지원 라이브러리 개발 및 프레임워크 가속 뉴로모픽 프로세서 18
현재 진행 연구 일상생활 패턴 기반 위험 감정 인지/분석/예측 기술 개발 감정 인식이 가능한 스마트홈 구축을 통해 정신적으로 건강한 생활환경 구축 인공지능/빅데이터/IoT 융복합 기술로 인지/분석/예측 기술 개발 인공지능, 데이터분석 기술 (NN BLAS Lib 가속화) 19
20 보유기술 저궤도소형위성용탑재소프트웨어 스마트폰전력소모와최적화 탑재소프트웨어개발 ERC32, LEON2, LEON3, LEON4 프로세스경험 실시간운영체제경험 VxWorks, RTEMS, ecos 소프트웨어방식의스마트폰전력모델개발 스마트폰전력사용제한및예약시스템개발 가상머신기반플랫폼 안드로이드달빅 (Dalvik) 변환기술분석 안드로이드 ART 프레임워크분석 정지퀘도프로세스가상머신플랫폼개발 인공위성탑재용시스템가상머신설계 분산임베디드시스템전력시뮬레이터 임베디드프로세서모델링 임베디드시스템전력모델링 대규모분산시스템용멀티쓰레드 / 멀티코어병렬시뮬레이터개발
21 보유기술 임베디드시스템최적화, 신뢰성, 성능분석 임베디드소프트웨어안정성 / 신뢰성분석 임베디드소프트웨어성능분석 VxWorks, RTEMS, Linux, RIOT, Free RTOS 임베디드병렬프로그래밍 OpenCL을사용한멀티코어 CPU(big.LITTLE), GPU(ARM Mali) 의병렬처리 ARM GPU 디버깅 DS-5 Streamline 신체센싱을통한감정분석 임베디드딥러닝및물체탐지 IoT 센서를통한바이오데이터수집 데이터마이닝, 딥러닝알고리즘기반데이터분석 사용자감정예측 임베디드시스템에딥러닝프레임워크적용 Caffe, Tensorflow 물체탐지알고리즘최적화 Faster R-CNN, YOLO
주요실적 분류과제명과제발주부처 센서네트워크용대규모병렬시뮬레이터개발 임베디드시스템신뢰성및성능분석 임베디드시스템최적화 Atmega128L, CC2420 등 micaz 급노드의 cycle-accurate 에뮬레이터개발 micaz 급노드의인스트럭션수준전력모델개발 클러스터형슈퍼컴퓨터에서의멀티스레드병렬시뮬레이터의성능분석 열차제어소프트웨어의안전성보장을위한표준개발 VxWorks 용임베디드시스템소프트웨어의동적성능분석 원자력발전소제어운영체제의신뢰성분석 RTEMS 기반인공위성제어컴퓨터의성능분석 무인항공기 (UAV) 멀티센서의실시간영상압축 / 데이터처리소프트웨어개발 한국전자통신연구원 (ETRI) 한국전자통신연구원 (ETRI) 한국과학기술정보연구원 (KISTI) 한국철도기술연구원 (KRRI) 한국철도기술연구원 (KRRI) 한국원자력안전기술원 (KINS) 한국항공우주연구원 (KARI) 국토교통부 임베디드시스템을위한소프트웨어플랫폼개발 위성탑재컴퓨터시스템을위한소프트웨어개발 스마트폰의전력소모분석및최적화 무인항공기 (UAV) 멀티센서제어를위한소프트웨어플랫폼개발 RTEMS 타겟디버거및성능모니터링도구개발 범용플랫폼및임무에적용가능한위성용 S/W 개발 스마트폰응용프로그램의전력소모최적화에관한연구 국토교통부 한국항공우주연구원 (KARI) 한국연구재단 한국연구재단 IoT 센싱및데이터분석복합생활공간내국민체감형생활안전서비스를위한지능형플랫폼개발한국전자통신연구원 (ETRI) 임베디드시스템에서의인공지능인공지능시스템을위한뉴로모픽컴퓨팅 SW 플랫폼기술개발한국전자통신연구원 (ETRI) 22
23 풀타임학생 연구실생활 업무시간 : 10 A.M. ~ 10 P.M. 휴가 : 여름 / 겨울방학중일주일의개별휴가 학교생활 : 전공수업, 졸업시험, 학위논문, 연구실프로젝트진행 연구 : 연구프로젝트수행, 학회및저널논문작성, 개별연구 지원 프로젝트참여연구비 각종교육비지원 학회참석경비지원 ( 국내외 ) 연구에필요한기자재, 재료지원 관련서적지원 과일, 군것질거리 프로젝트참여 프로젝트참여를통한 Real World 경험
24 연구실생활 연구 매주랩세미나를통한국내외유수연구동향파악 학생관심기반의프로젝트를진행 학술논문을작성을통한연구발표 국내외학술발표및세미나에참석 해외컨퍼런스참여평균 2 회이상 ( 미국, 유럽등 ) 사교활동 여름혹은겨울에연구실 MT 진행 바다 ( 부산, 제주도 ), 스키장 ( 용평, 휘닉스 ) 연구실회식 한달에한번이상. 스시, 뷔페 ( 베스타 ) 등. 새해파티, 크리스마스파티, 신입생환영회, 개강 / 종강파티 연구실내경품추천, 마니또
연구실 생활 25
26 연구실운영 하드웨어와소프트웨어의균형있는경험 개발 / 구현과연구의균형있는경험 프로젝트참여장려 학술적연구활동장려 국제적인재를위한교육 졸업할때까지많은학술지식과엔지니어링경험획득
http://eslab.cnu.ac.kr/ 27