• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5556-5573
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• 2017

As a main component of Internet of Things (IoTs), the wireless sensor networks (WSNs) have been widely applied to various areas, including environment monitoring, health monitoring of human body, farming, commercial manufacture, reconnaissance mission in military, and calamity alert etc. Meanwhile, the privacy concerns also arise when the users are required to get the real-time data from the sensor nodes directly. To solve this problem, several user authentication and key agreement schemes with a smart card and a password have been proposed in the past years. However, these schemes are vulnerable to some attacks such as offline password guessing attack, user impersonation attack by using attacker's own smart card, sensor node impersonation attack and gateway node bypassing attack. In this paper, we propose an improved scheme which can resist a wide variety of attacks in WSNs. Cryptanalysis and performance analysis show that our scheme can solve the weaknesses of previously proposed schemes and enhance security requirements while maintaining low computational cost.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4C호
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• pp.290-296
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• 2012

본 논문에서는 U-헬스케어 의료 정보 환경을 위한 무선 인체 영역 네트워크(WBAN) 기반의 실용적인 인증 시스템을 제안한다. 제안한 인증 시스템은 AES와 같은 대칭키 암호 시스템을 기반으로 동작하며 데이터 기밀성, 데이터 인증, 데이터 무결성 등의 보안성을 보장할 뿐만 아니라 타임스탬프 기술을 적용하여 재전송 공격 방지 및 센서 노드, 마스터 노드, 베이스 스테이션, 의료 서버 사이에 안전한 인증을 수행하도록 설계하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.402-403
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• 2014

미소자기감지 시스템은 자기신호를 전기신호로 변환하여 신호처리부로 송신하는 과정에서 AC성 노이즈가 유입되고, 필터링 과정에서 과도한 신호의 시간 및 위상 지연 현상이 발생한다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하기 위하여 무선통신 기술을 적용한 미소자기 감지 시스템을 설계하고 구현하였다. 미소자기시스템은 자기 센서 검출부, 신호처리부, 무선센서네트워크부, 시스템 제어부 및 모니터링부로 구성하였으며, 무선센서네트워크 기반의 센서의 무선화 적용을 통해 신호 노이즈 및 신호 지연을 최소화 하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.885-890
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• 2012

본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터 시스템을 구축하기 위해, WUSB over WBAN 프로토콜에서 구현된 실시간 위치인식 플랫폼 기술을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 실시간 위치인식 플랫폼 기술은 웨어러블 컴퓨터의 주변 장치를 구성하는 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서 노드 망에서 동작한다. 그리고 WUSB 호스트가 전송한 WBAN 비컨이 수신된 시간차를 계산하여 센서노드의 위치를 결정하고, 가상 물체의 동작을 결정하게 된다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.419-427
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• 2015

There have been increases in the elderly population worldwide, and this has been accompanied by rapid growth in the health-care market, as there is an ongoing need to monitor the health of individuals. Wireless body area networks (WBANs) consist of wireless sensors attached on or inside the human body to monitor vital health-related problems, e.g., electrocardiograms (ECGs), electroencephalograms (EEGs), and electronystagmograms (ENGs). With WBANs, patients' vital signs are recorded by each sensor and sent to a coordinator. However, because of obstructions by the human body, sensors cannot always send the data to the coordinator, requiring them to transmit at higher power. Therefore, we need to consider the lifetime of the sensors given their required transmit power. In the IEEE 802.15.6 standard, the transmission topology functions as a one-hop star plus one topology. In order to obtain a high throughput, we reduce the transmit power of the sensors and maintain equity for all sensors. We propose the multiple-hop transmission for WBANs based on the IEEE 802.15.6 carrier-sense multiple-access with collision avoidance (CSMA/CA) protocol. We calculate the throughput and variance of the transmit power by performing simulations, and we discuss the results obtained using the proposed theorems.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.2975-2981
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• 2014

기존 유선기반의 미소자기감지 시스템은 자기신호를 전기신호로 변환하여 신호처리부로 송신하는 과정에서 AC성 노이즈가 유입되고, 필터링 과정에서 과도한 신호의 시간 및 위상 지연 현상이 발생한다. 본 논문에서는 컨베어 이송장치에서의 무선통신 기술을 적용한 미소자기감지 시스템을 설계하고 구현한다. 무선미소자기시스템은 자기센서 검출부, 신호처리부, 무선센서네트워크부, 시스템 제어부 및 모니터링부로 구성하고, 무선 미소자기감지 시스템을 통해 밸브바디 내에 스틸볼이 삽입되어 있는 경우 자기센서 전압 값이 변화하는 것으로 감지하였다. 기존 유선기반의 시스템에 비해 검출 정확도 및 시간 지연 감소 등 성능이 향상됨을 평가를 통해 나타났으며, 패킷수신률 분석을 통해 미소자기시스템의 무선 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.2107-2112
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• 2006

노년층의 인구비율이 늘어나면서 IT 기술을 활용한 상시 건강관리 시스템에 관한 관심과 연구가 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 소형 저 전력 센서 노드와 핸드폰을 이용한 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 소형 저전력 센서노드간의 네트워크가 가능하며 핸드폰과의 인터페이스로 장소에 구애받지 않고 자신의 현재 건강상태를 확인해 볼 수 있다. WIPI기반으로 만들어진 휴대폰 어플리케이션을 통해 간단한 건강상태 확인이 가능하고 또한 웹과의 연동을 통해 의료서비스 서버에서 자신의 생체신호에 대한 좀 더 자세하고 정확하게 분석 된 결과를 받아볼 수 있도록 하며 검사된 생체신호 데이터는 DB에 저장이 가능하도록 하여 전문의료진을 통해 확인이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b/g 방식과 IEEE 802.15.4 방식을 선택사용 할 수 있는 센서 노드 및 베이스 스테이션을 제안하였으며 또한 휴대폰을 통한 데이터통신 및 모니터링을 위한 WIPI기반의 휴대폰 어플리케이션을 구현하였다. 또한 웹서버에서의 생체신호 분석 및 모니터링 프로그램, 데이터베이스관리 프로그램이 구동되어 핸드폰과 연동되어 동작하는 전체 서비스모델을 구현하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1854-1868
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• 2018

A wireless body-sensor network (WBSN) refers to a network-configured environment in which sensors are placed on both the inside and outside of the human body. The sensors are much smaller and the energy is more constrained when compared to traditional wireless sensor network (WSN) environments. The critical nature of the energy-constraint issue in WBSN environments has led to numerous studies on the reduction of energy consumption of WBSN sensors. The transmission-power-control (TPC) technique adjusts the transmission-power level (TPL) of sensors in the WBSN and reduces the energy consumption that occurs during communications. To elaborate, when transmission sensors and reception sensors are placed in various parts of the human body, the transmission sensors regularly send sensor data to the reception sensors. As the reception sensors receive data from the transmission sensors, real-time measurements of the received signal-strength indication (RSSI), which is the value that indicates the channel status, are taken to determine the TPL that suits the current-channel status. This TPL information is then sent back to the transmission sensors. The transmission sensors adjust their current TPL based on the TPL that they receive from the reception sensors. The initial TPC algorithm made linear or binary adjustments using only the information of the current-channel status. However, because various data in the WBSN environment can be utilized to create a more efficient TPC algorithm, many different types of TPC algorithms that combine human movements or fuse TPC with other algorithms have emerged. This paper defines and discusses the design and development process of an efficient TPC algorithm for WBSNs. We will describe the WBSN characteristics, model, and closed-loop mechanism, followed by an examination of recent TPC studies.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.28-34
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• 2010

본 논문은 인체의 생체 신호를 이용하여 응급상황을 예측할 수 있는 의료정보 시스템을 제안한다. 기존의 응급상황 관리를 위한 연구들은 대부분 바디 센서 네트워크를 중심으로 연구되고 있다. 이들 연구의 문제점은 응급상황이 발생한 후에 단순히 응급상황만을 전달하기 때문에 실제 상황이 발생하여 응급조치까지는 시간이 걸리는 응급조치 지연문제를 가지고 있다. 이러한 문제는 환자들에게 심하면 치료 불능상태에서 사망에까지 이르게 할 수 있다. 이러한 문제를 해결 하기위해서는 응급상황이 발생하기 전까지의 사전 응급징후를 파악하여서 신속히 응급조치를 할 수 있도록 응급상황에 대한 예측이 필요하다. 이를 위해서 본 논문은 센서 네트워크 기술, 인터넷 정보검색 기술, 데이터 마이닝 기술 및 의료정보와 개인정보 보호를 위한 보안 기술을 융합하여 응급상황을 예측할 수 있는 의료정보 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1322-1329
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• 2010

As body sensor network (BSN) research becomes mature, the need for managing power consumption of sensor nodes has become evident since most of the applications are designed for continuous monitoring. Real time Electrocardiograph (ECG) analysis on sensor nodes is proposed as an optimal choice for saving power consumption by reducing data transmission overhead. Smart sensor nodes with the ability to categorize lately detected ECG cycles communicate with base station only when ECG cycles are classified as abnormal. In this paper, ECG classification algorithms are described, which categorize detected ECG cycles as normal or abnormal, or even more specific cardiac diseases. Our Euclidean distance (ED) based classification method is validated to be most power efficient and very accurate in determining normal or abnormal ECG cycles. A close comparison of power efficiency and classification accuracy between our ED classification algorithm and generalized linear model (GLM) based classification algorithm is provided. Through experiments we show that, CPU cycle power consumption of ED based classification algorithm can be reduced by 31.21% and overall power consumption can be reduced by 13.63% at most when compared with GLM based method. The accuracy of detecting NSR, APC, PVC, SVT, VT, and VF using GLM based method range from 55% to 99% meanwhile, we show that the accuracy of detecting normal and abnormal ECG cycles using our ED based method is higher than 86%.