• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1688-1696
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• 2020

기존 클라우드 기반 Internet-of-Things(IoT) 시스템의 네트워크 정체와 서버 과부하로 인한 지연, 데이터 이동으로 인한 보안 및 프라이버시 이슈를 해결하기 위하여 엣지 기반의 IoT 시스템으로 IoT의 패러다임이 움직이고 있다. 하지만 엣지 기반의 IoT 시스템은 여러 제약으로 인하여 처리 성능과 동작의 유연성이 부족한 치명적인 문제점을 가지고 있다. 처리 성능을 개선하기 위하여 응용 특화 하드웨어를 엣지 디바이스에 구현할 수 있지만, 고정된 기능으로 인하여 특정 응용 이외에는 성능 향상을 보여줄 수 없다. 본 논문은 엣지 디바이스의 제한된 하드웨어 자원에서 다양한 응용 특화 하드웨어를 주문형 부분 재구성을 통해 사용할 수 있고, 이를 통해 엣지 디바이스의 처리 성능과 동작의 유연성을 증가시킬 수 있는 엣지 중심의 Metamorphic IoT(mIoT) 플랫폼을 소개한다. 실험 결과에 따르면, 재구성 알고리즘을 엣지에서 실행하는 엣지 중심의 mIoT 플랫폼은 재구성 알고리즘을 서버에서 실행하는 이전 연구에 비해 엣지의 서버 접근 횟수를 최대 82.2% 줄일 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.112-118
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• 2023

IoT 기술은 인터넷과 사물이 연결되고, 사물 스스로가 데이터를 분석, 판단하여 실세계와 가상세계를 실시간으로 상호 연결하는 단계로 발전하고 있다. 이러한 IoT 기술은 센서, 액추에이터, 장치, 네트워크로 구성되어 다양한 분야에 적용되고 있으며, IoT 디바이스와 애플리케이션 수가 증가함에 따라 데이터 트래픽도 증가하고 있다. 본 논문에서는 IoT 환경에서의 IoT 디바이스와 브로커 간 성능 분석을 위해 IoT 디바이스에서 센서 데이터를 수집하고 MQTT 프로토콜을 통해 MQTT 브로커에 전달하는 시스템을 구현하였다. MQTT 기반 RTT 측정과 IoT 디바이스와 브로커 간 메시지 전송 시간을 측정하는 실험을 수행한 결과 패킷 손실은 발생하지 않았으며, 전파 지연이 RTT에 영향을 주는 것으로 실험을 통해 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.31-41
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• 2014

본 논문은 IEEE 802.11g, IEEE 802.11b, 주파수 도약과 같은 서로 다른 네트워크 동작 모델의 통신 용량에 따라 이종 모바일 디바이스들을 서로 다른 네트워크 그룹으로 자동적으로 분리하는 가상 모바일 애드혹 네트워크(VMANET) 모델을 제안한다. 또한 제안하는 모델은 VMANET들의 각 그룹을 위한 특정 라우팅 알고리즘을 지원함으로써 다중 라우팅 알고리즘이 VMANET의 서로 다른 그룹에서 동시에 동작 가능하다. 네트워크 정체를 줄이고 네트워크 부하 밸런스를 향상시키기 위해 고정 MANET 게이트웨이가 각 VMANET에서 이용되며, 이러한 게이트웨이는 MANET과 IP 네트워크를 통합 가능케 한다. 모의실험결과, 제안하는 모델은 기존 IMANET보다 상당한 처리량을 증가시켰고, 네트워크 정체 및 네트워크 지연 또한 감소시켰다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권7호
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• pp.923-930
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• 2004

무선 센서네트워크는 광범위하게 설치되어 있는 유무선 네트워크 인프라에 다양한 센서 디바이스를 결합하여 감지된 환경데이터를 응용 서비스와 연결하여 상황인지를 가능케 하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심기술이다. 하지만 자원이 제한된 노드를 이용해서 역동적인 애드 혹 네트워크를 유지하며 네트워크의 생존시간을 최대화하기 위해서는 네트워크 계층에서 효율적인 에너지 사용 방법을 필요로 한다. 집단화(Clustering)를 통한 데이터의 병합과 전송은 센서 네트워크의 구조와 데이터 특성에 비추어 에너지 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 싱크로부터의 거리 정보를 이용해 분산된 방법으로 집단을 구성하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 집단 구성에 따르는 추가적인 비용을 최소화하면서 전체 네트워크 노드간의 에너지 소모를 균등하게 유지할 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 기존의 센서네트워크를 위해 제안된 확률적 집단 구성과 비교해 에너지 사용에 보다 효율적이었으며 이를 통해 네트워크의 생존시간을 늘릴 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.33-45
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• 2020

본 논문은 최근 다양한 종류의 웨어러블 디바이스가 헬스케어 도메인에 급증하여 사용되고 있는 상황에서 최신 첨단 기술이 실제 메디컬 환경에서 개인의 질병예측이라는 관점을 바라본다. 사용자 참여형 웨어러블 디바이스를 통하여 임상 데이터와 유전자 데이터, 라이프 로그 데이터를 병합하여 데이터를 수집, 처리, 전송하는 과정을 걸쳐 딥뉴럴 네트워크의 환경에서 학습모델의 제시와 피드백 모델을 연결하는 과정을 제시한다. 이러한 첨단 의료 현장에서 일어나는 메디컬 IT의 임상시험 절차를 걸친 실제 현장의 경우 대사 증후군에 의한 특정 유전자가 질병에 미치는 영향을 측정과 더불어 임상 정보와 라이프 로그 데이터를 병합하여 서로 각기 다른 이종 데이터를 처리하면서 질병의 특이점을 확인하게 된다. 즉, 이종 데이터의 딥뉴럴 네트워크의 객관적 적합성과 확실성을 증빙하게 되고 이를 통한 실제 딥러닝 환경에서의 노이즈에 따른 성능 평가를 실시한다. 이를 통해 자동 인코더의 경우의 1,000 EPOCH당 변화하는 정확도와 예측치가 변수의 증가 값에 수차례 선형적으로 변화하는 현상을 증명하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권6호
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• pp.663-673
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• 2014

WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 본 논문에서는 WBAN 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 Cskip 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석 결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권1호
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• pp.1-10
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• 2006

최근 새로운 형태의 네트워크 환경인 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 유비쿼터스 컴퓨팅에서 중요한 요소는 센서 네트워크로써, 저전력 Ad-hoc 네트워크에 기반한 센서와 센서 노드들로 구성되며, 실제의 환경과 유비쿼터스 컴퓨팅과의 매개 역할을 한다. 현재의 유비쿼터스와 관련된 연구는 주로 RFID를 이용해 경량화된 하드웨어를 통한 네트워크 관리에 대한 연구가 진행중에 있다. 그러나 실생활에 적용하기 위해서는 보다 현실적인 시나리오와 더불어 안전성과 효율성을 고루 갖춘 보안적인 연구가 필수적으로 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 현재 연구가 진행중인 RFID 이외에 개인 네트워크에서 가장 많은 활용성을 제공하고 있는 PTD를 기반으로 다중 사용자들의 무선 네트워크 구성하고 이를 관리하는 방식을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 사용자 주변의 신뢰된 기기를 기반으로 무선 네트워크에서 요구되는 다양한 서비스와 관련된 보안과 효율성을 높이기 위한 방식으로 기존 논문에서 전자 상거래에 사용하던 PTD를 이용해 다양한 서비스를 제공하고 임시 그룹을 설정하여 동적인 환경에 적합한 관리방식을 제안하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.289-301
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• 2018

IoT 기술을 산업현장에 적용시킨 IIoT는 생산율 향상 및 작업자의 안전을 위한 모니터링의 기술로 이용되고 있다. 하지만 수십에서 수백 대의 공작기계가 부품을 가공하고 있는 생산라인에 Ethernet과 RS485 등을 유선 네트워크를 이용한 IIoT 네트워크의 구축을 통한 모니터링은 기반비용 및 네트워크의 유연성 및 유동성의 문제를 가진다. 이로 인해 유선 네트워크에서 무선 네트워크로의 변화가 필요한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준 무선네트워크 디바이스를 이용하여 생산라인에 Ad-Hoc WSN를 구축한다. 또한 추가적으로 Payload Frame을 모든 센서노드가 공유하는 특징을 가지는 EtherCAT 통신방식을 이용하여 센서노드의 전송주기 및 순서를 설정하였다. 이를 통해 무선 센서 네트워크의 패킷충돌로 인한 신뢰성 저하와 실시간성 문제를 해결했으며 실제 산업현장에 사용할 수 있는 무선 네트워크 라우팅 방식을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권10호
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• pp.776-780
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• 2009

최근 스마트폰이 유비쿼터스 컴퓨팅 구현에 적합한 기기로 떠오르면서 스마트폰에서 동작하는 개인화된 지능형 서비스에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 것이 가상 캐릭터를 이용한 것이다. 본 논문에서는 외부 상황에 따른 에이전트의 자연스러운 행동 생성을 위해 베이지안 네트워크를 이용하여 사용자의 감정 상태와 바쁨 정도를 추론한 뒤 이와 함께 OCC모델을 이용한 에이전트 자체의 감정 상태, 그리고 스마트폰에서 수집된 디바이스 상태에 기반을 두어 행동 네트워크를 이용해 행동을 선택하는 방법을 제안한다. 또한 제안하는 방법의 유용성을 검증하기 위해 사용성 평가를 시행하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.1-5
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• 2011

본 논문은 MBOA UWB SoC의 MAC 시스템 설계에 관한 것이다. 구현된 MBOA MAC 알고리즘은 일반적으로 널리 사용되고 있는 중앙의 마스터가 네트워크를 관리하는 방식이 아니라, 모든 디바이스가 네트워크를 구성하고 관리할 수 있는 분산 방식을 사용하고 있다. 따라서 MAC이 분산 네트워크를 구성하고 관리를 하기 때문에 메쉬 네트워크 구성이 용이하다. 시스템은 데이터 처리 속도를 최대화하기 위해서 캐쉬가 내장된 ARM926EJ를 내장하였고, 재사용 및 시스템 설계가 용이한 AMBA 버스를 사용하였다. 또한, 칩의 소모 전력을 최소화하기 위해 시스템 클럭 제어 알고리즘을 구현하였다. 그리고, 시스템 메모리 버퍼와 MAC 하드웨어간의 데이터 이동을 위하여 MAC 전용 DMA를 설계하였으며, Host와 시스템 메모리 버퍼간의 고속의 데이터 이동을 위하여 USB 2.0 블록의 전용 DMA를 사용하였다.