최근 임베디드 시스템 디바이스 분야가 많은 발전을 이루었다. MP3, 디지털 시계같은 휴대형 디바이스에서부터 공장 제어기계난 핵발전소제어 시스템과 같은 큰 규모의 시스템까지 그 범위가 광대하다. 본 논문은 임베디드 휴대형 장치를 구현하는 데 초점을 두었으며 이를 이용하여 아파트 공공단지 내 유아 유괴 방지 시스템에 적용시켜보았다. ARM9 core를 적용한 s3c2440을 이용한 임베디드 하드웨어 플랫폼으로 구현하였고 이 위에 WindowsCE OS를 사용하여 영상의 입력과 처리 그리고 전송의 멀티태스킹 작업을 가능하게 하였다. 그 외 GPS정보를 이용한 위치 추적, 카메라와 마이크의 실시간 영상 소리 데이터를 이용한 사용자의 상태확인 등의 다른 어플리케이션과 서비스를 구현할 수 있도록 하였다. 본 논문은 스마트 디바이스에서 받은 영상을 WLAN으로 호스트PC에 전송을 하는 시스템에 초점을 맞추었다.
최근 임베디드 시스템 디바이스 분야가 많은 발전을 이루었다. MP3, 디지털 시계같은 휴대형 디바이스에서부터 공장 제어기계난 핵발전소 제어 시스템과 같은 큰 규모의 시스템까지 그 범위가 광대하다. 본 논문은 임베디드 휴대형 장치를 구현하는 데 초점을 두었으며 이를 이용하여 아파트 공공단지 내 유아 유괴 방지 시스템에 적용시켜보았다. ARM9 core를 적용한 s3c2440을 이용한 임베디드 하드웨어 플랫폼으로 구현하였고 이 위에 WindowsCE OS를 사용하여 영상의 입력과 처리 그리고 전송의 멀티태스킹 작업을 가능하게 하였다. 그 외 GPS정보를 이용한 위치 추적, 카메라와 마이크의 실시간 영상 소리 데이터를 이용한 사용자의 상태확인 등의 다른 어플리케이션과 서비스를 구현할 수 있도록 하였다. 본 논문은 스마트 디바이스에서 받은 영상을 WLAN으로 호스트PC에 전송을 하는 시스템에 초점을 맞추었다.
Recently embedded system developed a lot. Physically, embedded systems range from portable devices such as digital watches and MP3 players, to large stationary installations like traffic lights, factory controllers, or the systems controlling nuclear power plants. This paper focuses on implementatio...
Recently embedded system developed a lot. Physically, embedded systems range from portable devices such as digital watches and MP3 players, to large stationary installations like traffic lights, factory controllers, or the systems controlling nuclear power plants. This paper focuses on implementation of portable device which is applicable to the child-kidnap or missing child prevention system in residential area or public area. To be specific, this device is to transmit video data which comes from the camera in the device into the host PC via WLAN. Embedded hardware platform consists of s3c2440 with ARM9 core, WindowsCE OS and other sensors. OS enables the platform to do multitasking jobs which are handling GPS data, taking video, capturing audio via microphone in the device and transfer all kind of realtime data to the host PC.
Recently embedded system developed a lot. Physically, embedded systems range from portable devices such as digital watches and MP3 players, to large stationary installations like traffic lights, factory controllers, or the systems controlling nuclear power plants. This paper focuses on implementation of portable device which is applicable to the child-kidnap or missing child prevention system in residential area or public area. To be specific, this device is to transmit video data which comes from the camera in the device into the host PC via WLAN. Embedded hardware platform consists of s3c2440 with ARM9 core, WindowsCE OS and other sensors. OS enables the platform to do multitasking jobs which are handling GPS data, taking video, capturing audio via microphone in the device and transfer all kind of realtime data to the host PC.
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문제 정의
본 논문에서는 고성능 ARM9TDMI core를 채택한 s3c2440 platform을 이용한 미아 방지용 Smart Device를 개발하였다. 이 디바이스는 Host PC와 WLAN과 함께 네트워크를 구성하여 디바이스의 영상, 소리, GPS 정보를 실시간으로 PC로 전송하는 미아 방지용 시스템이다.
MP3, 디지털 시계와 같은 휴대형 디바이스에서부터 공장제어 기계 또는 핵발전소 제어 시스템과 같은 큰 규모의 시스템까지 그 사용이 광범위하다. 본 논문은 공공장소에서 미아 방지용 시스템 또는 아파트와 같은 공공 단지 내 유아 유괴 방지 시스템을 임베디드 휴대형 장치를 이용하여 구현하는데 초점을 맞추었다.
본 논문에서 제시하는 유아 유괴방지대책은 기존의 위치추적 시스템인 GPS을 활용 할 뿐만 아니라 스마트 디바이스의 카메라를 통해 영상데이터를 실시간으로 확보하여 영상과 GPS 정보를 호스트 PC로 전송하여, 부모가 실시간으로 확인할 수 있도록 하였다. 이로써 보다 더욱 정확하고 신뢰할 수 있는 방지 대책을 제시하고자 한다.
제안 방법
그래서 효율적인 통합 전력관리를 위하여 PMIC(power mangement IC)를 적용하였다. IC내부의 register 를 셋팅하여 smart device의 각 peripheral의 동작 상태와 특성에 맞는 관리 체계를 구성하였다. 본 논문의 PMIC는 DC/DC Converter, LDO, Charge Pump 등의 전력 관리 기능을 포함하고 있다.
모습이다. PC 의 어플리케이션은 Smart Device에서 Host PC의 IP로 보내는 정보를 받고 보호자는 실시간으로 Smart Device 착용자 주변의 영상과 소리를 모니터링 할 수 있도록 Visual C++ 기반의 어플리케이션으로 작성하였다.
Realtime Audio data를 위해 콘덴서 마이크를 Smart Device 에 사용하고, UART 를 지원하며 NMEA (National Marine Electronics Association) protocol supported GPS 모듈을 Smart Device에 부착하여 매 초마다 위치정보를 수신하여 WLAN으로 Host PC에 전송하게 하였다.
또한 WLAN 사용 시 전력 소모가 상대적으로 크다. 그래서 효율적인 통합 전력관리를 위하여 PMIC(power mangement IC)를 적용하였다. IC내부의 register 를 셋팅하여 smart device의 각 peripheral의 동작 상태와 특성에 맞는 관리 체계를 구성하였다.
기존의 유아유괴 방지대책은 주로 집 주변 CCTV 설치를 통한 감시와 GPS가 장착된 휴대 장치를 아이가 휴대하고 다니는 방법, 유괴예방 안전 교육 등이 있다. 본 논문에서 제시하는 유아 유괴방지대책은 기존의 위치추적 시스템인 GPS을 활용 할 뿐만 아니라 스마트 디바이스의 카메라를 통해 영상데이터를 실시간으로 확보하여 영상과 GPS 정보를 호스트 PC로 전송하여, 부모가 실시간으로 확인할 수 있도록 하였다. 이로써 보다 더욱 정확하고 신뢰할 수 있는 방지 대책을 제시하고자 한다.
3 mega pixel digital image sensor를 채택한 그림 5의 CMOS Camera를 사용하였다. 자연스러운 외부물체의 인식을 위하여 카메라의 FR (frame rate) 을 최대치인 27 frame까지 높였다.
대상 데이터
Smart Device Platforme MT9M111 1.3 mega pixel digital image sensor를 채택한 그림 5의 CMOS Camera를 사용하였다. 자연스러운 외부물체의 인식을 위하여 카메라의 FR (frame rate) 을 최대치인 27 frame까지 높였다.
본 논문에서 구현한 임베디드 플랫폼은 ARM9 core를 적용한 s3c2440을 사용하였으며 Camera는 1.3M pixel MT9M911 emos camera for portable device를 사용하였고, GPS 정보를 수신하기 위해 s3c2440 platform과 UART 통신을 지원하는 GPS 모듈을 사용하였다. Windows CE 5.
11X이다. 본 논문에서는 기존의 많은 WLAN 장비에 사용된 Wi-Fi 802.11b와 후위 호환성을 가지며 유사한 접속 범위에서 무엇보다 SlMeps의 고속 전송속도를 보장하는 802.11g를 사용하였다.
IC내부의 register 를 셋팅하여 smart device의 각 peripheral의 동작 상태와 특성에 맞는 관리 체계를 구성하였다. 본 논문의 PMIC는 DC/DC Converter, LDO, Charge Pump 등의 전력 관리 기능을 포함하고 있다.
본 플랫폼은 400MHz 고성능 ARM920TDMI RISC microprocessor 탑재하였을 뿐만 아니라 GPS, TFT, LCD, SD/MMC, CFZ Sound(AC97) 등의 기능이 집적되어 있다.
실행시킨 모습이다. 전원부분은 실험은 위하여 현재 5V adaptor를 사용하였으며, 디바이스의 휴대성을 위하여 뒷면에 5V Li-Io battery pack을 부착할 수 있게 하였다. 화면에 촬영되고 있는 영상은 아이의 주변 상황을 가상으로 설정한 낯선 사람의 모습이다.
성능/효과
더욱 넒힐 것으로 기대된다. 특히 최근의 새로운 표준인 802.11n 무선 랜 기술로 기본 130Mbps, 최고 600Mbps 의 전송속도와 최장 120m로 802.11g보다 8배나 넓어진 네트워크를 구성할 수 있을 것이다.
후속연구
여기서는 호스트와 스마트 디바이스 1:1 통신을 보였지만, 앞으로 더 나아가 호스트와 여러 대의 스마트 디바이스와의 네트워크 구성을 할 수 있을 것이며 WLAN 의 범위 또한 AP 간의 Handover로 더욱 넒힐 것으로 기대된다. 특히 최근의 새로운 표준인 802.
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