• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.9 no.1
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• pp.9-14
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• 2016

Recently the number of the elderly who live alone are increasing more and more as the average life span is prolonged. The elderly are probably in danger at home without being helped due to external aggressions or sudden health problems. Accordingly, more and more interests are taken in medical welfare for the healthy life of the seniors. In this paper, we have developed a mobility and vitality signal monitoring system based on ZigBee-PSTN gateway for the elderly. This combination of ZigBee wireless sensor network and PSTN can be easily established even in the poor internet infrastructure as is usually common for the elderly, with the advantage of providing non-constrained monitoring feature. The research result can be extended to the future tele-medicine system.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.37A no.12
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• pp.1013-1022
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• 2012

Tag collection is one of the major concerns in radio frequency identification(RFID) system. All tags in RFID reader's transmission range send response message back to the reader in response to collection request message on the given rf channel. When multiple tags respond simultaneously, tag-collision may occur. Tag-collision problem is one of the most important issues in active RFID performance. To mitigate this problem, frame slotted ALOHA(FSA) anti-collision protocol is widely used in active RFID system. Several studies show that the maximum system efficiency of FSA anti-collision protocol is 36.8%. In this paper, we propose an efficient slotted CSMA/CA protocol to improve tag collection performance. We compare our protocol to the FSA anti-collision protocol. For the experiment, an 433MHz active RFID system is implemented, which is composed of an RFID reader and multiple tags. We evaluated the tag collection performance using one RFID reader and 40 tags in the real test bed. The experimental result shows that proposed protocol improves the tag collection time, round and collision probability by 18%, 37.4% and 77.8%, respectively.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.23 no.3
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• pp.65-70
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• 2023

In recent years, the digital media environment has begun to diversify, with a greater focus being placed on user-centric design. With the development of digital technology, the digital media environment has formed a vast network of information, which supports interactive communication between people, creating a need for user-centric research. Mobile displays, as a representation of the digital media environment, have the advantage of mobility through the use of thin screen displays and low-performance image sensors, which allow for miniaturization and power saving. However, this results in reduced colour accuracy compared to large displays. This study investigates users' colour perception when using dark and light mode mobile displays. Colour perception was measured using a psycho-physical experiment, which controls each colour attribute based on the 12 colours of KS. The results were analysed to determine whether there is a difference in colour perception between dark mode and light mode, and if the difference was statistically significant. Future research directions based on the results are then discussed.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.21 no.3
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• pp.175-186
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• 2019

Efforts have been made to introduce the climate smart agriculture (CSA) for adaptation to future climate conditions, which would require collection and management of site specific meteorological data. The objectives of this study were to identify requirements for construction of agricultural meteorology information service system (AMISS) using technologies that lead to the fourth industrial revolution, e.g., internet of things (IoT), artificial intelligence, and cloud computing. The IoT sensors that require low cost and low operating current would be useful to organize wireless sensor network (WSN) for collection and analysis of weather measurement data, which would help assessment of productivity for an agricultural ecosystem. It would be recommended to extend the spatial extent of the WSN to a rural community, which would benefit a greater number of farms. It is preferred to create the big data for agricultural meteorology in order to produce and evaluate the site specific data in rural areas. The digital climate map can be improved using artificial intelligence such as deep neural networks. Furthermore, cloud computing and fog computing would help reduce costs and enhance the user experience of the AMISS. In addition, it would be advantageous to combine environmental data and farm management data, e.g., price data for the produce of interest. It would also be needed to develop a mobile application whose user interface could meet the needs of stakeholders. These fourth industrial revolution technologies would facilitate the development of the AMISS and wide application of the CSA.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.49 no.6
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• pp.18-24
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• 2012

This paper reports the test results of a 50MHz/s 10 bits DAC developed with $0.18{\mu}m$ CMOS process for the wireless sensor network application. The 10bits DAC, not likely a typical segmented type, has been designed as a current driving type with double step thermometer decoding architecture in which 10bits are divided into 6bits of MSB and 4bits of LSB. MSB 6bits are converted into 3 bits row thermal codes and 3 bits column thermal codes to control high current cells, and LSB 4 bits are also converted into thermal codes to control the lower current cells. The high and the lower current cells use the same cell size while a bias circuit has been designed to make the amount of lower unit current become 1/16 of high unit current. All thermal codes are synchronized with output latches to prevent glitches on the output signals. The test results show that the DAC consumes 4.3mA DC current with 3.3V DC supply for 2.2Vpp output at 50MHz clock. The linearity characteristics of DAC are the maximum SFDR of 62.02dB, maximum DNL of 0.37 LSB, and maximum INL of 0.67 LSB.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.8
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• pp.1588-1596
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• 2015

In the Internet of Things (IoT), resource-constrained devices such as sensors are capable of communicating and exchanging data over the Internet. The IETF standard group has specified an application protocol CoAP, which uses UDP as a transport protocol, allows such a lightweight device to transmit data. Also, the IETF recommended the DTLS binding for securing CoAP. However, additional features should be added to the DTLS protocol to resolve several problems such as packet loss, reordering, fragmentation and replay attack. Consequently, performance of DTLS is worse than TLS. It is highly required for lightweight devices powered by small battery to design and implement a security protocol in an energy efficient manner. This paper thus discusses about DTLS performance in the perspective of energy consumption. To analyze the performance, we implemented IEEE 802.15.4 based test network consisting of constrained sensor devices in the Cooja simulator. We measured energy consumptions required for each of DTLS client and server in the test network. This paper compares the energy consumption and amount of transmitted data of each flight of DTLS handshake, and the processing and receiving time. We present the analyzed results with regard to code size, cipher primitive and fragmentation as well.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.