• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.163-176
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• 2015

Self-organization of distributed wireless sensor nodes is a critical issue in wireless sensor networks (WSNs), since each sensor node has limited energy, bandwidth, and scalability. These issues prevent sensor nodes from actively collaborating with the other types of sensor nodes deployed in a typical heterogeneous and somewhat hostile environment. The automated self-organization of a WSN becomes more challenging as the number of sensor nodes increases in the network. In this paper, we propose a dynamic self-organized architecture that combines tree topology with a drawn-grid algorithm to automate the self-organization process for WSNs. In order to make our proposed architecture scalable, we assume that all participating active sensor nodes are unaware of their primary locations. In particular, this paper presents two algorithms called active-tree and drawn-grid. The proposed active-tree algorithm uses a tree topology to assign node IDs and define different roles to each participating sensor node. On the other hand, the drawn-grid algorithm divides the sensor nodes into cells with respect to the radio coverage area and the specific roles assigned by the active-tree algorithm. Thus, both proposed algorithms collaborate with each other to automate the self-organizing process for WSNs. The numerical and simulation results demonstrate that the proposed dynamic architecture performs much better than a static architecture in terms of the self-organization of wireless sensor nodes and energy consumption.

• 한국IT서비스학회지
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• 제15권4호
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• pp.97-109
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• 2016

The rapid deployment of millions of mobile sensors and smart devices has resulted in high demand for opportunistic encounter-based networking. For the cooperative video surveillance of dashboard cameras in nearby vehicles, a fast and energy-efficient asynchronous neighbor discovery protocol is indispensable because a dashboard camera is an energy-hungry device after the vehicle's engine has turned off. In the existing asynchronous neighbor discovery protocols, all nodes always try to discover all neighbors. However, a dashboard camera needs to discover nearby dashboard cameras when an event is detected. In this paper, we propose a fast and energy-efficient asynchronous neighbor discovery protocol, which enables nodes : 1) to have different roles in neighbor discovery, 2) to discover neighbors within a search range, and 3) to report promptly the exact discovery result. The proposed protocol has two modes: periodic wake-up mode and active discovery mode. A node begins with the periodic wake-up mode to be discovered by other nodes, switches to the active discovery mode on receiving a neighbor discovery request, and returns to the periodic wake-up mode when the active discovery mode finishes. In the periodic wake-up mode, a node wakes up at multiples of number ${\alpha}$, where ${\alpha}$ is determined by the node's remaining battery power. In the active discovery mode, a node wakes up for consecutive ${\gamma}$ slots. Then, the node operating in the active discovery mode can discover all neighbors waking up at multiples of ${\beta}$ for ${\beta}{\leq}{\gamma}$ within ${\gamma}$ time slots. Since the proposed protocol assigns one half of the duty cycle to each mode, it consumes equal to or less energy than the existing protocols. A performance comparison shows that the proposed protocol outperforms the existing protocols in terms of discovery latency and energy consumption, where the frequency of neighbor discovery requests by car accidents is not constantly high.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권5호
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• pp.298-305
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• 2014

In this study, a novel Randomly Shifted Certification Authority Authentication protocol was used in ad hoc networks to provide authentication by considering the MAC layer characteristics. The nodes achieve authentication through the use of public key certificates issued by a CA, which assures the certificate's ownership. As a part of providing key management, the active CA node transfers the image of the stored public keys to other idle CA nodes. Finally the current active CA randomly selects the ID of the available idle CA and shifts the CA ownership by transferring it. Revoking is done if any counterfeit or duplicate non CA node ID is found. Authentication and integrity is provided by preventing MAC control packets, and Enhanced Hash Message Authentication Code (EHMAC) can be used. Here EHMAC with various outputs is introduced in all control packets. When a node transmits a packet to a node with EHMAC, verification is conducted and the node replies with the transmitter address and EHMAC in the acknowledgement.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권4호
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• pp.406-415
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• 2009

In this work, we consider performance modeling of a wireless sensor network with a time division multiple access (TDMA) media access protocol with slot reuse. It is assumed that all the nodes are peers of each other and they have two modes of operation, active and sleep modes. We model the sensor network as a Jackson network with unreliable nodes with on and off states. Active and sleep modes of sensor nodes are modeled with on and off states of unreliable nodes. We determine the joint distribution of the sensor node queue lengths in the network. From this result, we derive the probability distribution of the number of active nodes and blocking probability of node activation. Then, we present the mean packet delay, average sleep period of a node and the network throughput. We present numerical results as well as simulation results to verify the analysis. Finally, we discuss how the derived results may be used in the design of sensor networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9B호
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• pp.610-618
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• 2005

인터넷과 컴퓨터의 성능이 발달함에 따라 사용자들은 네트워크를 통해 많은 정보를 얻고 있다. 이에 따라 네트워크를 이용하는 사용자의 요구도 다양해지고 빠르게 증가하고 있다. 하지만 이러한 다양한 사용자 요구를 현재의 네트워크에서 수용하기에는 많은 시간이 걸리기 때문에, 액티브 네트워크와 같은 기술들이 연구되고 있다. 이런 액티브 네트워크 환경에서 액티브 노드는 이전 네트워크에서처럼 단순하게 패킷을 전달하는 기능뿐 만아니라 사용자의 실행 코드를 저장하고, 처리할 수 있는 기능을 가지고 있다. 따라서 액티브 노드에 전달된 패킷을 실행하기 위해서는 각 패킷을 처리하는데 필요한 실행 코드가 요구되고, 이러한 실행 코드가 실행하려는 액티브 노드 내에 존재하지 않을 경우 이전 액티브 노드나 코드 서버에 요청함으로써 얻을 수 있다. 하지만 이러한 실행 코드를 바로 액티브 노드에서 실행하지 않고, 이전 액티브 노드나 코드 서버에서 가져오게 되면 실행코드가 전달될 때까지의 시간지연이 발생하므로 네트워크의 트래픽 증가와 실행 시간 증가를 가져올 수 있다. 따라서 사용되었던 실행 코드를 액티브 노드의 캐시에 저장하여 코드의 실행 속도를 증가시키고 이전 액티브 노드로의 코드 요청 횟수를 감소시킬 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 액티브 노드 상에 실행 코드를 효율적으로 캐싱함으로써 실행코드 요청의 횟수를 줄이고, 코드 실행 시간을 감소시킬 수 있는 ANC(Active Network Cache) 캐싱 기법을 제안 하였다. 본 논문에서 제안한 캐싱 기법은 이전 노드로부터 실행 코드의 요청을 줄임으로써 코드의 실행시간을 단축시키고, 네트워크의 트래픽을 감소시킬 수 있다.널길이를 가진 완전공핍 C-MOSFET는 stained Si SGOI 구조로 제작하여야 함을 확인 했다되었으며, 이는 치근관 감염이 여러 세균에 의해 발병 및 진행된다는 기존의 연구 결과와 동일함을 알 수 있었다. 또한 본 연구 결과 분리 동정된 균주들은 치근관질환과 이와 관련된 세균간의 역학조사에 중요한 자원으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.의 중심 이동률은 6 mm 지점에서 H군이 R군에 비해 유의하게 컸지만 다른 모든 위치에서는 차이가 없었다(p < 0.05). 본 실험결과를 토대로 할 때, 각 평가 항목에서 측정 위치에 따라 약간씩 차이가 있었으나, 중심 이동률은 대부분의 위치에서 유의한 차이가 없었다. 따라서 만곡 근관을 성형시에는 세 가지 방법 중 어느 것이 더 유용하다고 보기 어렵다고 판단된다.야 하겠다. 안정 생산을 위한 재식거리는 $12{\times}11$ cm라고 생각되어 진다. 갖거나 기능기를 가짐으로써 독특한 물성을 지니는 신규의 MCL-PHAs 개발에 유용할 수 있음을 보여준다.X>와 올리고당 $20\~25\%$를 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권4호
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• pp.413-422
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• 2003

액티브 네트워크는 패킷이 목적지에 도착하기 전에 거치게되는 중간노트에서 새로운 정책이나 코드를 추가하여 프로그램을 실행시킬 수 있는 소프트웨어 기반 차세대 네트워크이다. 이러한 액티브 네트워크 환경에서는 다이나믹하게 패킷을 처리할 수 있지만 중간 노드에서 패킷을 처리하기 위해서는 그 노드의 자원을 사용해야 한다. 따라서 액티브 네트워크에서는 기존의 네트워크와는 달리 중간노트의 자원에 접근함으로써 발생하게 되는 네트워크 보안상의 문제점들을 고려하지 않으면 안 된다. 본 논문에서는 액티브 네트워크 환경에서 액티브 노드의 자원에 접근 시 발생되는 보안상의 문제점들을 해결하기 위한 보안 강화 엔진을 제안하고, 보안 강화 엔진 내에 보안, 인증, 권한부여 모듈을 두어 액티브 네트워크 환경에 노출되어있는 악의적인 위협 요소들로부터 보호하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권6호
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• pp.729-737
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• 2017

Piezoelectric composite laminates are a powerful material system that offers vast options to improve structural behavior. Successful design of piezoelectric adaptive structures and testing of control laws call for highly accurate, reliable and numerically efficient numerical tools. This paper puts focus onto linear and geometrically nonlinear static and dynamic analysis of smart structures made of such a material system. For this purpose, highly efficient linear 3-node and 4-node finite shell elements are proposed. Both elements employ the Mindlin-Reissner kinematics. The shear locking effect is treated by the discrete shear gap (DSG) technique with the 3-node element and by the assumed natural strain (ANS) approach with the 4-node element. Geometrically nonlinear effects are considered using the co-rotational approach. Static and dynamic examples involving actuator and sensor function of piezoelectric layers are considered.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.720-725
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• 2008

This paper proposes a system architecture for USN with a service robot to provide more active assisted living services for elderly persons by monitoring their mental and physical well-being with USN environments at home, hospital, or silver town. Sensors embedded in USN are used to detect preventive measures for chronic disease. Logged data are transferred to main controller of a service robot via wireless channel in which the analysis of data is performed. For the purpose of handling emergency situations, it needs real-time processing on gathering variety sensor data, routing algorithms for sensor nodes to a moving sink node and processing of logged data. This paper realized multi-hop sensor network to detect user movements with biometric data transmission and performed algorithms on Xenomai, a real-time embedded Linux. To leverage active sensing, a mobile robot is used of which task was implemented with a priority to process urgent data came from the sink-node. This software architecture is anticipated to integrate sensing, communication and computing with real-time manner. In order to verify the usefulness of a proposed system, the performance of data transferring and processing on a real-time OS with non real-time OS is also evaluated.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.675-687
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• 2010

Structural Health Monitoring (SHM) is the science and technology of monitoring and assessing the condition of aerospace, civil and mechanical infrastructures using a sensing system integrated into the structure. Impedance-based SHM measures impedance of a structure using a PZT (Lead Zirconate Titanate) patch. This paper presents a low-power wireless autonomous and active SHM node called Autonomous SHM Sensor 2 (ASN-2), which is based on the impedance method. In this study, we incorporated three methods to save power. First, entire data processing is performed on-board, which minimizes radio transmission time. Considering that the radio of a wireless sensor node consumes the highest power among all modules, reduction of the transmission time saves substantial power. Second, a rectangular pulse train is used to excite a PZT patch instead of a sinusoidal wave. This eliminates a digital-to-analog converter and reduces the memory space. Third, ASN-2 senses the phase of the response signal instead of the magnitude. Sensing the phase of the signal eliminates an analog-to-digital converter and Fast Fourier Transform operation, which not only saves power, but also enables us to use a low-end low-power processor. Our SHM sensor node ASN-2 is implemented using a TI MSP430 microcontroller evaluation board. A cluster of ASN-2 nodes forms a wireless network. Each node wakes up at a predetermined interval, such as once in four hours, performs an SHM operation, reports the result to the central node wirelessly, and returns to sleep. The power consumption of our ASN-2 is 0.15 mW during the inactive mode and 18 mW during the active mode. Each SHM operation takes about 13 seconds to consume 236 mJ. When our ASN-2 operates once in every four hours, it is estimated to run for about 2.5 years with two AAA-size batteries ignoring the internal battery leakage.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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• pp.619-621
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• 2001

현재 대부분의 액티브 네트워크에서 액티브 노드로 전송된 패킷은 프로그램 코드와 데이터를 동시에 가지고 있으며, 기존 네트웍 방식에서의 저장(store)-전송(forward) 형태와는 달리 저장(store)-연산(compute)-전송(forward) 방식으로 패킷 처리를 한다 이 과정에서 패킷에 악성 코드가 추가되거나 실제 데이터가 변경되는 경우에는 데이터의 무결성을 보장할 수 없다. 따라서 이 논문에서는 액티브 노드에 들어오는 패킷과 그 노드에서 처리가 이루어진 후 나가는 패킷을 비교하여 악의적이거나 악의 적이지는 않지만 실수로 인한 패킷의 오류를 방어함으로서 액티브 노드의 QoS를 향상시켜주는 방식을 제안한다.