• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.113-119
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• 2020

대규모 센서 네트워크에서는 많은 수의 센서로부터 데이터를 수집하고 분석해야 한다. 마이크로 컨트롤러 마다 제어할 수 있는 센서의 수가 제한되어 있는데, 본 논문에서는 많은 수의 센서들을 다수의 마이크로 컨트롤러와 다수의 브릿지 노드를 두어 통신하는 방법을 제시하고, 센서 데이터 수집을 위한 효율적인 통신 시스템을 설계하고 구현하였다. 브릿지 노드는 SPI 통신을 이용하여 여러 마이크로 컨트롤러의 데이터를 종합하고, 종합한 데이터는 무선 TCP/IP 통신을 이용하여 PC서버로 전달하여 센서 데이터를 종합한다. 본 논문에서는 Open H/W인 아두이노 Mini와 ESP8266을 사용하여 통신 시스템을 구성하고 성능을 분석하였다. 성능분석 결과, 700개 이상의 센서로부터 초당 30회 이상의 센싱 데이터를 수집할 수 있다는 결과를 얻었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.863-866
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• 2010

무선 센서 네트워크의 규모가 커짐에 따라 대규모의 센서 네트워크의 활용에 대한 기대가 커지고 있다. 기존 IEEE 802.15.4 를 이용한 네트워크의 규모에 따른 한계를 극복하기 위해 듀얼 라디오 센서 네트워크에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 듀얼 라디오 센서 네트워크는 단일 라디오를 내장한 전통적인 센서 노드(싱글 라디오 노드)에 듀얼 라디오 인터페이스(IEEE 802.11g, IEEE 802.15.4)를 내장한 센서(듀얼 라디오 노드)를 포함하여 클러스터를 구성한다. 본 논문에서는 이러한 듀얼 라디오 환경에서 효과적으로 동작하는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 듀얼 라디오 노드는 네트워크 상에서 클러스터 헤드 역할을 하고 상위 계층을 이루며, 일반 노드는 클러스터 멤버 역할을 하는 하위 계층을 이룬다. 본 논문에서는 각 계층의 네트워크가 나타내는 특징을 이동성이 적거나 높은 네트워크의 특징으로 대입하여, 상위 계층에는 Pro-Active 프로토콜, 하위 계층에는 Re-active 프로토콜이 효과적임을 설명한다. 이를 바탕으로 듀얼 라디오 센서 네트워크에 적합한 라우팅 프로토콜로써 Pro-Active 프로토콜을 대표하는 DSDV 와 Re-Active 프로토콜을 대표하는 AODV 를 조합한 하이브리드 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜의 성능을 확인하기 위해 센서네트워크 테스트베드를 구성하여 라우팅 복구 시간과 패킷 전송 안정성에 대한 성능을 입증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5487-5495
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• 2012

무선 센서 네트워크 환경에서 클러스터키 등의 보안키를 적용하기 위한 중요한 고려 사항은 보안키 갱신이 안전하게 이루어져야 하고, 보안키 갱신 시 요구되는 시간과 비용이 적어야 한다는 점이다. 각 센서 노드는 제한된 에너지를 보유하기 때문에 보안키 갱신에 소모되는 에너지가 클 경우 전체 네트워크 수명에 많은 영향을 준다. 따라서 안전하고 에너지 효율적인 보안키 관리 방법이 요구된다. 본 논문에서는 그룹을 기반으로 한 에너지 효율적인 클러스터키 관리 방안을 제안한다. 제안하는 방법에서 대규모 센서 네트워크에서 안전하고 효율적인 키 관리를 위해 5개의 보안키를 사용하고, 섹터, 클러스터 및 그룹 수준의 보안 적합도를 관리하여 보안키 갱신 주기 및 보안에 사용되는 다항식의 차수를 차별화시킨다. 실험을 통해 이전의 보안키 관리 기법보다 네트워크 에너지 효율성이 향상됨을 입증한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권3호
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• pp.167-178
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• 2011

유비쿼터스 서비스의 성장과 함께 여러 종류의 애드 혹 네트워크가 등장하게 되었다. 특히 애드 혹 네트워크에는 무선 센서 네트워크와 모바일 애드 혹 네트워크가 많이 알려져 있는데, 앞서 서술한 두 가지 네트워크의 특성을 혼합한 무선 애드 혹 네트워크도 존재한다. 본 논문은 LEACH 라우팅 프로토콜을 혼합 네트워크 환경에 적합하도록 개선한 변형된 LEACH 프로토콜 제안한다. 즉 제안한 라우팅 프로토콜은 대규모 이동 센서 노드로 구성된 네트워크에서 노드 검출과 경로 탐색 및 경로 유지를 제공하며, 동시에 노드의 이동성, 연결성, 에너지 효율성을 유지할 수 있다. 제안한 라우팅 프로토콜은 멀티-홉(multi-hop) 및 멀티-패스(multi-path) 알고리즘을 적용하고, 토플로지 재구성 기법으로는 이동중인 대규모 노드에 대한 노드 이동 평가, 진동 센서, 효율적인 경로 선택과 데이터 전송 기법을 이용하여 구현하였다. 실험에서는 제안한 프로토콜과 기존의 전통적인 LEACH 프로토콜을 비교하여 성능을 나타내었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.1191-1197
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• 2013

대규모의 센서 네트워크에서는 고정된 베이스 스테이션에서 데이터를 수집하고 네트워크를 관리하는 것은 센서노드들의 제한된 에너지를 빨리 소진시켜 네트워크의 수명을 단축시키게 되므로 바람직하지 않다. 다른 여러 가지 이유로도 모바일 싱크가 널리 활용되고 있으나, 이러한 모바일 싱크에 대한 안전한 쿼리 프로토콜에 대한 연구는 그다지 많지는 않다. 본 논문에서는 모바일 싱크가 인접 센서노드들과 안전하면서도 효율적인 쿼리 세션을 수행할 수 있는 키관리 및 인증 프로토콜을 제안하고 안전성 및 효율성을 분석한다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권7호
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• pp.247-252
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• 2014

교통의 연동시스템은 이웃한 교차로의 교통상황을 입력받아 해당 교차로 신호처리시 고려하는 시스템이다. 이웃 교차로의 통과차량수, 대기차량수,녹색신호등 주기 등을 감안하여 해당 교차로의 녹색신호등의 주기를 결정하는 형태이다. 해당교차로의 녹색신호등을 고려할 때는 자기 자신의 센서 입력들만 고려해서는 안되고 이웃 교차로의 센서 입력들을 받아 들여야 한다. 이러한 센서 노드들의 데이터 수집을 위해서 위험과 한계가 있는 곳에 센서 노드를 배치하여 데이터 수집을 하는 경향을 감안하여 사람이 인접할수 없는 곳이나 환경이 척박한곳에 센서들을 배치하여 센서들을 통한 정보 획득, 무선 네트워크를 통한 통신, 초저전력 소모를 실현할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9B호
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• pp.832-844
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• 2008

대규모 센서 네트워크를 위한 분산 위치 인식 기법은 센서 네트워크의 운용에 있어서 반드시 필요한 기술이다. 센서가 획득한 데이터에 대한 지형적인 위치를 결정함으로써 그 데이터에 대한 가치가 중요해질 수도 그렇지 않을 수도 있기 때문이다. 본 논문에서는 초소형, 저가의 센서가 비교적 많은 수로 분포되어 있고 또한 그 분포 특성이 대부분 균일할 때 기존에 사용되어 오던 삼각법보다는 정확하고 최근에 제안된 MDS를 이용한 기법 보다는 간단하고 효율적인 분산 위치 인식 기법에 대해서 소개한다. 이는 노드의 분포 특성을 이용함으로써 삼각법과 같은 매우 간단한 기법보다는 보다 정확하고 많은 계산을 요구하여 시스템의 실용성에는 적합하지 않은 MDS보다는 보다 간단한 위치인식을 수행한다. 이는 MATLAB을 이용한 PC 실험에서 제안하는 기법의 성능을 검증하고 Crossbow사의 micaZ 모트에 TinyOS-2.x를 이용하여 제안하는 위치인식 기술을 구현함으로써 그 실용성을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1704-1709
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• 2016

본 논문에서는 항공기처럼 초밀집 지역에 무수히 많은 AP와 무선 센서들이 존재하는 초밀집 무선 네트워크에서 백홀 트래픽 감소를 위한 효율적인 데이터 전송 방법을 제안한다. 초밀집 무선 네트워크에서는 인접 AP들간의 간섭으로 인한 성능 저하가 필수적으로 동반된다. 그러나, 각 무선 센서들이 인접 AP들에 야기하는 간섭 의 양을 측정하여 스케쥴링 알고리즘에 반영할 경우 이러한 성능 저하를 방지할 수 있다. 신호 대 발생 간섭 비(Signal-to-Generating Interference Ratio, SGIR) 기반 스케쥴링 알고리즘이 대표적인 예이다. 그러나, 이러한 알고리즘들은 각 무선 센서들이 야기하는 간섭의 양을 측정하기 위하여 백홀을 통한 중앙의 네트워크 매니저로의 대규모 정보 교환이 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 각 AP들에서 중앙의 네트워크 매니저로 전송하는 정보의 양을 획기적으로 감소시킬 수 있는 기법을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션결과, 기존 방식 대비 전송률의 감소 없이 백홀 트래픽을 약 27% 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권9호
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• pp.363-368
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• 2012

클러스터 기반의 라우팅 프로토콜은 네트워크 내의 노드들의 에너지를 균등하게 소비하나 고립 노드가 발생하여 에너지 효율을 저해하며, 홉 기반의 라우팅 프로토콜은 대규모 네트워크나 동적으로 변경되는 환경에는 적당하나, 정기적인 플러딩과 싱크 주변 노드들의 급격한 에너지 손실로 인해 네트워크 생존 시간을 줄어들게 한다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내의 노드들의 제한된 에너지 자원을 균등하게 소모하기 위해 클러스터링 기반의 라우팅 방법을 사용하고 클러스터에 포함되지 않은 고립 노드들을 근접 클러스터에 홉 방식을 적용하였다. 참여 못한 고립 노드들을 클러스터에 포함시킬 때 노드들의 에너지 부하를 균등하게 하기 위해 피보나치수열을 이용하여 클러스터에 참여하는 노드 수를 조절하였다. 본 논문에서 제안한 프로토콜이 기존의 방법에 비해 고립 노드의 수를 줄여 에너지 효율이 높아짐을 보였다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 한국IT서비스학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.262-265
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• 2008

수천 개의 센서 노드들 간의 공동 작업을 기반으로 한 무선 센서 네트워크는 대규모 서식지 모니터링, 침입 탐지, 자동화된 실시간 위치 평가, 홈 어플리케이션, 과학적인 탐사 등 수많은 응용에 대한 새로운 플랫폼을 제공하고 있다. 본 논문은 수천 개의 센서노드들이 센서 필드에 전개되어 있는 경우에 센서 노드의 상태를 효율적으로 관리하기 위해 센서 노드의 위치를 탐지하기 위한 방법에 관하여 기술하였다. 기본적으로 PEGASIS 라우팅 알고리즘을 이용하여 노드들 간의 상대 거리 정보를 수집하여 센서 노드의 위치 정보를 탐지하였다.