• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.577-578
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• 2018

본 논문에서는 Contiki-NG 운영체제를 사용하여 IEEE 802.15.4 Time Slotted Channel Hopping (TSCH) 트리 네트워크의 처리량 분석을 수행한다. 가상의 시뮬레이션 환경을 구축하여 네트워크 노드수 및 홉 수의 변화에 따른 다양한 IEEE 802.15.4 TSCH 네트워크의 처리량을 비교한다. 성능 분석을 통해 네트워크의 노드 수가 증가할수록 처리량이 증가하고, 네트워크의 홉 수가 증가할수록 처리량이 감소함을 확인할 수 있다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권1호
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• pp.27-34
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• 2018

In recent years, with the blooming of Internet of Things (IoT) and Cloud Computing (CC), researchers have begun to discover new methods of technological support in all areas (e.g. health, transport, education, etc.). In this paper, in order to achieve a type of network that will provide more intelligent media-data transfer new technologies were studied. Additionally, we have been studied the use of various open source tools, such as CC analyzers and simulators. These tools are useful for studying the collection, the storage, the management, the processing, and the analysis of large volumes of data. The simulation platform which have been used for our research is CloudSim, which runs on Eclipse software. Thus, after measuring the network performance with CloudSim, we also use the Cooja emulator of the Contiki OS, with the aim to confirm and access more metrics and options. More specifically, we have implemented a network topology from a small section of the script of CloudSim with Cooja, so that we can test a single network segment. The results of our experimental procedure show that there are not duplicated packets received during the procedure. This research could be a start point for better and more efficient media data transmission.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권9호
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• pp.687-699
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• 2013

IP기반의 IP-USN은 6LoWPAN이라는 표준 기술을 적용하여 IPv6 USN시스템을 구축함으로써 Ubiquitous Sensor Network의 센서 존재확인과 지역적 한계의 단점을 극복한다. 하지만 USN의 노드는 관리, 비용 측면에서 주기적인 배터리 교체 없이 가능한 오랜 기간 동작해야 하는데 이를 위한 해결방안이 미비하다. 본 논문에서는 저전력으로 동작하는 최적의 IP-USN을 위해 TI사의 저전력 SoC솔루션인 CC2530과 Contiki OS를 기반으로 노드를 구성하고 IP 네트워크와 센서네트워크를 연결하는 게이트웨이를 설계 및 구현하여 6LoWPAN을 지원하는 IP-USN을 구현한다. 또한 구현된 시스템의 에너지 소비량을 측정 및 분석하여 독립전원 공급을 위한 방안을 모색한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1477-1483
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• 2020

무선 링크의 불확실성과 임베디드 장치의 결함으로 인하여 무선 네트워크 기반 제어 시스템의 안정성을 보장하는 것은 여전한 도전과제이다. 본 논문에서는 시간, 채널 및 공간 자원의 다양성을 조합하여 계층적 클러스터 기반 고강건 무선 센서 액추에이터 네트워크(R-WSAN; Robust Wireless Sensor and Actuator Network )를 제시한다. R-WSAN은 무선 네트워크 자원 할당을 위한 스케줄링 알고리즘과 다중 플랜트의 제어 안정성을 보장하기 위한 제어 업무 공유 알고리즘을 포함한다. 또한, 제시된 프로토콜은 Zolertia RE-Mote 임베디드 하드웨어와 Contiki-NG를 기반으로 구현되고, 실험을 통하여 성능을 분석 하였다. 실험 결과를 통해 R-WSAN이 무선 링크 및 노드의 결함에도 고강건성을 보장하는 것을 보여 주었다. 또한, 제시된 스케줄링 알고리즘과 제어 공유 알고리즘을 통해, 제어 노드의 결함에도 제어 시스템의 안정성을 보장할 수 있음을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1679-1686
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• 2019

본 논문에서는 RPL을 사용하는 사물인터넷 환경에서 노드들이 이동할 때에도 토폴로지 변경에 빠르게 적응하여 패킷 손실 문제를 해결하기 위한 방안을 제안한다. 이동성을 향상시키기 위해 모든 노드는 이웃 노드들의 이동성을 인식하고, 전체 수신 패킷과 제어메시지 수를 고려하여 이동 정도를 수치화한다. 이동 정도에 따라 DIO 타이머를 동적으로 설정하여 토폴로지 변경을 빠르게 인식하고 목적지까지의 경로를 업데이트할 수 있도록 한다. 제안 방식의 성능은 Contiki 기반 Cooja 시뮬레이터를 이용하여 다양한 이동 속도에 대해서 평가한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방식은 패킷 전달률이 31.03% 개선됨을 확인하여 표준 RPL보다 이동성 시나리오에 잘 대처함을 보여준다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.151-157
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• 2023

RPL (IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Network) is a standardized routing protocol for LLNs (Low power and Lossy Networks) by the IETF (Internet Engineering Task Force). RPL creates routes and builds a DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph) through OF (Objective Function) defining routing metrics and optimization objectives. RPL supports a leaf mode which does not allow any child nodes. In this paper, we propose INFRA-RPL which provides a dynamic leaf mode functionality to a leaf node with the mobility. The proposed protocol is implemented in the open-source IoT operating system, Contiki-NG and Cooja simulator, and its performance is evaluated. The evaluation results show that INFRA-RPL outperforms the existing protocols in the terms of PDR, latency, and control message overhead.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.41-49
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• 2022

IETF(Internet Engineering Task Force)는 저전력 손실 네트워크 환경인 LLNs(Low power and Lossy Networks)의 라우팅 프로토콜로 RPL(IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Network)을 표준화하였다. RPL은 LLNs에서 요구하는 서비스에 적합한 OF(Objective Function)를 통해 경로를 생성하고 DODAG(Destination Oriented Directed Acyclic Graph)를 구축한다. 기존 연구들은 각 노드의 잔여 에너지를 확인하여 잔여 에너지가 높은 부모를 선택하여 DODAG를 구축하지만 실제 부모 노드가 에너지를 전부 소모하기 전에 DODAG를 떠나고 새로운 DODAG를 구축하는 방식은 없었다. 따라서 본 논문에서는 DODAG에 가입된 노드의 에너지 잔량이 지정된 에너지 한계점 이하로 떨어지면 그 노드가 DODAG를 미리 떠나는 EC-RPL(Enhanced Connectivity-RPL)을 제안한다. 제안된 프로토콜을 오픈소스 사물인터넷 운영체제인 Contiki에서 제공하는 Cooja 시뮬레이터를 사용하여 그 성능을 평가하고 Foren6를 활용하여 제어 메시지 수를 비교한다. 실험 결과 EC-RPL이 기존 RPL 보다 6.9% 낮은 지연시간과 5.8% 낮은 제어 메시지를 사용하며, 패킷 전달 비율은 1.7% 높은 것을 확인할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.436-444
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• 2009

최근 들어 센서 네트워크에 대한 관심이 증가됨에 따라서 다양한 분야에서 이를 활용한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크 기반 강의실 제어 시스템을 제안하고 구현한다. 강사의 강의 이력 정보를 센서 네트워크를 통하여 수집하고, 이 정보를 활용하여 강사가 강의실에 들어갈 때 강의실 내 PC, 빔 프로젝터, 전등 등을 강의에 적합한 형태로 제어해 주면 효과적인 강의 진행이 가능하다. 본 논문에서 제안한 강의실 제어 시스템이 효과적으로 동작할 수 있도록 센서 네트워크를 구축하고 성능 실험을 한다. 이를 통하여 강의실에 설치한 센서 노드의 메시지 발생 주기와, 센서 노드 간 통신이 원활하게 이루어질 수 있도록 강의실 내 배치된 센서 노드의 수를 최적화할 수 있는 값을 구하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.1070-1088
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• 2017

Recently, the applications of Internet of Things (IoTs) are growing rapidly. Wireless Sensor Network (WSN) becomes an emerging technology to provide the low power wireless connectivity for IoTs. The IPv6 over low-power wireless personal area networks (6LoWPAN) has been proposed by IETF, which gives each WSN device an IPv6 address to connect with the Internet. The transmission congestion in IoTs could be a problem when a large numbers of sensors are deployed in the field. Therefore, it is important to consider whether the WSN devices have be completely integrated into the Internet with proper quality of service (QoS) requirements. The Software Defined Network (SDN) is a new architecture of network decoupling the data and control planes, and using the logical centralized control to manage the forwarding issues in large-scale networks. In this research, the SDN-based 6LoWPAN Border Router (6LBR) is proposed to integrate the transmission from WSNs to Internet. The proposed SDN-based 6LBR communicating between WSNs and the Internet will bring forward the requirements of end-to-end QoS with bandwidth guarantee. Based on our experimental results, we have observed that the selected 6LoWPAN traffic flows achieve lower packet loss rate in the Internet. Therefore, the 6LoWPAN traffic flows classified by SDN-based 6LBR can be reserved for the required bandwidth in the Internet to meet the QoS requirements.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.327-332
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• 2016

The routing protocol for low-power and lossy networks (RPL) is an internet protocol based routing protocol developed and standardized by IETF in 2012 to support a wide range of applications for low-power and lossy-networks (LLNs). In LLNs consisting of resource-constrained devices, the energy consumption of battery powered sensing devices during network operations can greatly impact network lifetime. In the case of inefficient route selection, the energy depletion from even a few nodes in the network can damage network integrity and reliability by creating holes in the network. In this paper, a composite energy-aware node metric ($RER_{BDI}$) is proposed for RPL; this metric uses both the residual energy ratio (RER) of the nodes and their battery discharge index. This composite metric helps avoid overburdening power depleted network nodes during packet routing from the source towards the destination oriented directed acyclic graph root node. Additionally, an objective function is defined for RPL, which combines the node metric $RER_{BDI}$ and the expected transmission count (ETX) link quality metric; this helps to improve the overall network packet delivery ratio. The COOJA simulator is used to evaluate the performance of the proposed scheme. The simulations show encouraging results for the proposed scheme in terms of network lifetime, packet delivery ratio and energy consumption, when compared to the most popular schemes for RPL like ETX, hop-count and RER.