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정인범 연구실
강원대학교 컴퓨터공학과 정인범 교수
엣지 컴퓨팅
모바일 엣지 컴퓨팅
임베디드 시스템
연구 영역
기본 정보
논문·특허
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정인범 연구실

강원대학교 컴퓨터공학과 정인범 교수

정인범 연구실은 컴퓨터공학과 기반의 내장형 시스템과 엣지 컴퓨팅을 중심으로 실시간 서비스 성능을 다룹니다. IoT와 ITS 맥락에서 무선 센서 및 임베디드 디바이스가 생성하는 데이터를 엣지에서 처리하도록 시스템 구조를 설계하고, 모바일 엣지 컴퓨팅 환경에서 자원 제약을 고려한 추론·제어 방식을 연구합니다. 또한 라즈베리파이 기반으로 엣지 카메라와 분산 컴퓨팅 환경을 구현하고, 엣지 클러스터의 규모·구성을 평가하기 위한 시뮬레이션과 스케일 가능성 검증 방법을 수행합니다. 이를 통해 실내 자율주행 및 실내 스마트 주차 같은 인도어 응용의 운영 모델을 구체화합니다.

엣지 컴퓨팅모바일 엣지 컴퓨팅임베디드 시스템IoT 센서 네트워크실내 자율주행
대표 연구 분야
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모바일 엣지 컴퓨팅 기반 실내 자율주행 제어용 신경망 모델 연구 thumbnail
모바일 엣지 컴퓨팅 기반 실내 자율주행 제어용 신경망 모델 연구
Neural Network Models for Indoor Autonomous Vehicle Driving Control in Mobile Edge Computing
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 15
·
2023
Neural Network Models for Driving Control of Indoor Autonomous Vehicles in Mobile Edge Computing
Yonghun Kwon, Woojae Kim, Inbum Jung
IF 3.4 (2023)
Sensors
모바일 엣지 컴퓨팅은 전통적인 클라우드 컴퓨팅의 지연(latency) 문제를 해결하기 위한 해법으로 제안되어 왔다. 특히 모바일 엣지 컴퓨팅은 안전을 위해 지연 없이 대량의 데이터를 처리해야 하는 자율주행과 같은 분야에서 필요하다. 실내 자율주행은 모바일 엣지 컴퓨팅 서비스 중 하나로서 주목받고 있다. 또한 실외 주행과 달리 실내 자율주행은 GPS 장치를 사용할 수 없기 때문에, 위치 인식에는 센서에 의존한다. 그러나 차량을 주행하는 동안 안전을 위해 외부 사건에 대한 실시간 처리와 오류의 보정이 요구된다. 더불어 자원 제약이 있는 모바일 환경이므로 효율적인 자율주행 시스템이 필요하다. 본 연구는 실내 환경에서의 자율주행을 위한 기계학습 방법으로 신경망 모델을 제안한다. 신경망 모델은 LiDAR 센서로 측정한 범위 데이터(range data)를 기반으로 현재 위치에 대해 가장 적절한 주행 명령을 예측한다. 입력 데이터 포인트의 개수에 따라 평가하기 위해 6개의 신경망 모델을 설계하였다. 또한 주행 및 학습을 위해 Raspberry Pi 기반의 자율주행 차량을 제작하고, 데이터 수집과 성능 평가를 위한 실내 원형 주행 트랙을 구성하였다. 마지막으로 혼동 행렬(confusion matrix), 응답 시간(response time), 배터리 소모(battery consumption), 주행 명령 정확도(driving command accuracy)를 기준으로 6개의 신경망 모델을 평가하였다. 아울러 신경망 학습을 적용했을 때, 입력 개수의 효과가 자원 사용에서 확인되었다. 본 결과는 실내 자율주행 차량에서 적절한 신경망 모델을 선택하는 데 영향을 미칠 것이다.
https://doi.org/10.3390/s23052575
Computer science
Artificial neural network
Real-time computing
Global Positioning System
Edge computing
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Simulation
Artificial intelligence
2
Article
|
인용수 14
·
2022
Smart Parking Lot Based on Edge Cluster Computing for Full Self-Driving Vehicles
Woojae Kim, Inbum Jung
IF 3.9 (2022)
IEEE Access
실시간으로 엣지 컴퓨팅이 제공할 수 있는 유망한 분야 중 하나는 자율주행이다. 완전 자율주행 차량은 실내 주차장과 같은 건물 내부 및 도로에서 다양한 센서와 통신 모듈을 활용하여 주행할 수 있다. 그러나 실내 주차장과 외부 세계 간 통신이 제한되어 있고, 현재 자율주행 차량은 모든 정보를 독립적으로 처리하는 데 필요한 실시간 성능 역량이 부족하므로, 실내 환경에서 완전 자율주행 차량을 위한 제어 방안을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 엣지 클러스터 컴퓨팅에 기반한 자율주행 차량용 스마트 주차장을 제안한다. 스마트 주차장은 고정형 엣지와 이동형 엣지 차량으로 구성되며, 주차장 관리를 위해 그리드 맵을 사용한다. 스마트 주차의 성능을 평가하기 위해, 기존 주차 환경에서의 주차 시간과 이동 거리를 비교하였다. 또한 자원 비용과 데이터 전송 횟수를 분석하여, 효과적인 서비스 제공 및 유지보수를 위해 필요한 엣지의 수를 확인하였다.
https://doi.org/10.1109/access.2022.3208356
Computer science
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Parking guidance and information
Edge computing
Process (computing)
Service (business)
Real-time computing
Computer network
Transport engineering
Telecommunications
3
Article
|
·
인용수 0
·
2021
A Scalability Evaluation for Effective Cluster Architecture in Edge Computing
Woojae Kim, Manbae Kim, Inbum Jung
KIISE Transactions on Computing Practices
엣지 컴퓨팅은 사물인터넷의 종단 지역에서 발생하는 사건들을 빠르고 지능적으로 처리할 수 있다. 이를 위해 엣지 영역에는 다수의 사물들이 배치되어야 하고 다양한 형태의 클러스터로 구성될 수 있어야 한다. 그러나 물리적 환경에서 다수의 사물들을 연결하고 동작의 적절성을 확인하는 것은 많은 자원이 요구된다. 또한 구성된 클러스터가 효과적인 구조인지 평가하는 것은 매우 어려운 일이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 효과적 클러스터 구조를 평가할 수 있는 모의시험기를 제안한다. 제안하는 모의시험기는 라즈베리파이를 물리적 모델로 사용하며 모의시험기의 정확성을 위해 라즈베리파이와의 CPU 사용률, 배터리 사용량, 대역폭 측면에서 유사성을 평가한다. 유사성 평가가 유의미함을 확인하고 두 가지 서비스 프로그램을 통해 성능을 평가한다. 모의시험기의 실험 결과는 엣지 클러스터가 서비스 프로그램 특성에 따라 다양한 구성이 가능해야 함을 보여주며 엣지 클러스터의 적절한 규모를 결정하기 위한 정보를 제공한다.
https://doi.org/10.5626/ktcp.2021.27.9.413
Scalability
Computer science
Computer architecture
Cluster (spacecraft)
Architecture
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Parallel computing
GPU cluster
Operating system
Embedded system
최신 정부 과제
12
과제 전체보기
1
주관|
2019년 5월-2022년 2월
|50,000,000
스마트 엣지컴퓨팅을 위한 소프트웨어 시스템 구조 연구
엣지컴퓨팅은 사물인터넷 환경에서 발생되는 사건들의 처리를 종단 사물들에서 실시간 분산 처리하는 방식이다. 엣지 컴퓨팅에서는 엣지에 배치된 다수의 사물들이 협업을 하게 되므로 계산력, 저장능력, 통신 능력이 공유되어 배가되므로 종단 사건들에 대한 실시간적, 지능적 대응도 가능하게 될 수 있다. 특히, 사물인터넷 망이 확장함에 따라 단말 종단에서 발생되는 사건들이 증가하게 되므로 수집되는 데이터양이 많아지고, 실시간 지능적 처리가 중요한 사물인터넷 서비스 프로그램들의 요구들도 증가되고 있다. 이런 요구들을 만족시키기 위해서, 사물들 각각의 계산, 저장, 통신 능력을 하나의 연결망으로 효율적으로 엮을 수 있는 소프트웨어가 필요하다. 본 연구에서는 이를 위하여 엣지 구성을 위한 소프트웨어 아키텍처 연구, 아키텍처 드라이브에 기반 된 엣지컴퓨팅을 위한 분산/지능형 소프트웨어의 연구, 엣지컴퓨팅에서 실시간 지능형 서비스 연구의 3개 세부과제를 수행한다
엣지컴퓨팅
사물인터넷
아키텍처 드라이브
공동 학습
실시간 응답
분산 성김도 정책
적응적 학습
2
주관|
2019년 5월-2022년 2월
|50,000,000
스마트 엣지컴퓨팅을 위한 소프트웨어 시스템 구조 연구
엣지컴퓨팅은 사물인터넷 환경에서 발생되는 사건들의 처리를 종단 사물들에서 실시간 분산 처리하는 방식이다. 엣지 컴퓨팅에서는 엣지에 배치된 다수의 사물들이 협업을 하게 되므로 계산력, 저장능력, 통신 능력이 공유되어 배가되므로 종단 사건들에 대한 실시간적, 지능적 대응도 가능하게 될 수 있다. 특히, 사물인터넷 망이 확장함에 따라 단말 종단에서 발생되는 사건들이 증가하게 되므로 수집되는 데이터양이 많아지고, 실시간 지능적 처리가 중요한 사물인터넷 서비스 프로그램들의 요구들도 증가되고 있다. 이런 요구들을 만족시키기 위해서, 사물들 각각의 계산, 저장, 통신 능력을 하나의 연결망으로 효율적으로 엮을 수 있는 소프트웨어가 필요하다. 본 연구에서는 이를 위하여 엣지 구성을 위한 소프트웨어 아키텍처 연구, 아키텍처 드라이브에 기반 된 엣지컴퓨팅을 위한 분산/지능형 소프트웨어의 연구, 엣지컴퓨팅에서 실시간 지능형 서비스 연구의 3개 세부과제를 수행한다
엣지컴퓨팅
사물인터넷
아키텍처 드라이브
공동 학습
실시간 응답
분산 성김도 정책
적응적 학습
3
주관|
2016년 5월-2019년 5월
|71,875,000
스마트 정보를 위한 오픈소스 사물 인터넷 미들웨어 플랫폼
오픈소스 사물인터넷 미들웨어 플랫폼 기반 기술 개발 - 디바이스의 빠른 결합을 기반한 센서 추상화 계층 설계 및 개발 - 이기종 연결망에서 상호 협력을 위한 네트워크 프레임워크 설계 및 개발 - 오픈소스 통합 미들웨어 플랫폼 설계 및 개발 온톨로지 형 정보관리 시스템 개발 - 사물들의 그룹 분류를 위한 리소스 관리 기술 연구 - 온톨로지 기반 사물 공동체 정보 관리 시스템 개발 - 공동체 정보를 통한 그룹화 정책에서의 디바이스 간 상호 연결을 위한 기술 연구 공동체 정보 저장 및 공유 - 사물인터넷 환경을 위한 분산 형 정보 저장 및 공유 시스템 개발 - 온톨로지 기반의 대용량 공동체 정보 관리를 위한 최적화된 공유 방법 연구 서비스 어플리케이션 디바이스 개발 및 사물인터넷 환경 구축 - 온톨로지형 스마트 미들웨어 플랫폼의 운용 가능성, 능력을 평가하기 위한 사물인터넷 디바이스 및 서비스 개발 - 공동체 정보 관리 시스템 활용을 위한 사용자 경험 제공
사물인터넷
온톨로지
미들웨어 플랫폼
이기종 플랫폼
공유 데이터
빅 데이터
오픈소스
분산 저장 공간
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
소멸2016교통 시뮬레이션을 수행하는 방법 및 시스템1020160098979
소멸2013이동통신 단말기를 이용한 주차 관리 시스템1020130168094
거절2012빛 이벤트 기반 컨텍스트를 이용한 조명 제어 시스템1020120144250
전체 특허

교통 시뮬레이션을 수행하는 방법 및 시스템

상태
소멸
출원연도
2016
출원번호
1020160098979

이동통신 단말기를 이용한 주차 관리 시스템

상태
소멸
출원연도
2013
출원번호
1020130168094

빛 이벤트 기반 컨텍스트를 이용한 조명 제어 시스템

상태
거절
출원연도
2012
출원번호
1020120144250