• Title/Summary/Keyword: Cyber-Physical systems

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A Survey on Unsupervised Anomaly Detection for Multivariate Time Series (다변량 시계열 이상 탐지 과업에서 비지도 학습 모델의 성능 비교)

  • Juwan Lim;Jaekoo Lee
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.33 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • It is very time-intensive to obtain data with labels on anomaly detection tasks for multivariate time series. Therefore, several studies have been conducted on unsupervised learning that does not require any labels. However, a well-done integrative survey has not been conducted on in-depth discussion of learning architecture and property for multivariate time series anomaly detection. This study aims to explore the characteristic of well-known architectures in anomaly detection of multivariate time series. Additionally, architecture was categorized by using top-down and bottom-up approaches. In order toconsider real-world anomaly detection situation, we trained models with dataset such as power grids or Cyber Physical Systems that contains realistic anomalies. From experimental results, we compared and analyzed the comprehensive performance of each architecture. Quantitative performance were measured using precision, recall, and F1 scores.

Internet of Things (IoT) Based Modeling for Dynamic Security in Nuclear Systems with Data Mining Strategy (데이터 마이닝 전략을 사용하여 원자력 시스템의 동적 보안을 위한 사물 인터넷 (IoT) 기반 모델링)

  • Jang, Kyung Bae;Baek, Chang Hyun;Kim, Jong Min;Baek, Hyung Ho;Woo, Tae Ho
    • Journal of Internet of Things and Convergence
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    • v.7 no.1
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    • pp.9-19
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    • 2021
  • The data mining design incorporated with big data based cloud computing system is investigated for the nuclear terrorism prevention where the conventional physical protection system (PPS) is modified. The networking of terror related bodies is modeled by simulation study for nuclear forensic incidents. It is needed for the government to detect the terrorism and any attempts to attack to innocent people without illegal tapping. Although the mathematical algorithm of the study can't give the exact result of the terror incident, the potential possibility could be obtained by the simulations. The result shows the shape oscillation by time. In addition, the integration of the frequency of each value can show the degree of the transitions of the results. The value increases to -2.61741 in 63.125th hour. So, the terror possibility is highest in later time.

Design and Implementation of a CAN Data Analysis Test Bench based on Raspberry Pi

  • Pant, Sudarshan;Lee, Sangdon
    • Journal of Multimedia Information System
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    • v.6 no.4
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    • pp.239-244
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    • 2019
  • With the development of Cyber-Physical Systems(CPS), several technologies such as automation control, automotive and intelligent house systems have been developed. To enable communication among various components of such systems, several wired and wireless communication protocols are used. The Controller Area Network(CAN) is one of such wired communication protocols that is popularly used for communication in automobiles and other machinery in the industry. In this paper, we designed and implemented a response time analysis system for CAN communication. The reliable data transfer among various electronic components in a significant time is crucial for the smooth operation of an electric vehicle. Therefore, this system is designed to conveniently analyze the response time of various electronic components of a CAN enabled system. The priority for transmission of the messages in the CAN bus is determined by the message identifier. As the number of nodes increases the transmission of low priority messages is delayed due to the existence of higher priority messages on the bus. We used Raspberry Pi3 and PiCAN2 board to simulate the data transfer for studying the comparative delay in low priority nodes.

사이버물리시스템 기반의 스마트 시티 기술

  • Won, Myeong-Gyu;Jeong, Deok-U;Gang, Jeong-Hun;Park, Tae-Jun;Son, Sang-Hyeok
    • Information and Communications Magazine
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    • v.31 no.8
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    • pp.45-53
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    • 2014
  • 센싱 (Sensing), 엑츄에이팅 (Actuating), 제어 (Control) 및 네트워킹 (Networking) 기술의 급격한 발달로 기계, 전자장비, 사회 기반시설, 에너지 공급 및 소비시설, 의료기기, 자동차 등과 같은 물리 세계를 구성하는 다양한 개체들간의 긴밀한 융합이 가능하게 되었다. 다양한 센서를 통하여 물리 개체들로부터 필요한 정보를 수집, 분석하고 가공된 정보를 다양한 컨트롤러, 엑츄에어터 등과 공유함으로써 기존의 개별 전자기기를 위한 센싱 엑츄에이팅 기반 임베디드 시스템과는 근본적으로 차별화되는 복잡한 시스템 위의 시스템 (Systems of Systems) 기술이 제안되어 개발되고 있다. 이렇게 사이버 세계 정보처리 기능과 물리 세계가 서로 긴밀하게 응답하고, 협력하는 인지형 컨트롤 시스템을 사이버물리시스템 (Cyber-Physical Systems, CPS)이라 부른다. 사이버 물리시스템은 대부분의 정보처리, 제어 컴퓨팅 분야에 적용되어 효율성, 안전성, 보안성 향상에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 특히, 지능화된 사이버 정보수집 및 최적 제어 기술을 기반으로 도시의 지능형 교통 제어, 건물그룹의 에너지 소비분석과 최적제어, 스마트 스페이스 서비스 등 다양한 분야에 적용되어 스마트 시티 (Smart City)라는 새로운 지능형 통합 시스템을 구현하고 현실화 하는데 핵심 기능을 담당할 것으로 기대된다. 본고에서는 사이버물리시스템의 전반적인 소개와 함께, 스마트 시티를 현실화하는데 사용될 핵심 기술 분야를 소개하고, 스마트 시티 시스템에서 사이버물리시스템이 어떤 역할을 하는지에 대해, 핵심기술들이 적용되는 도시 내 대상 공간의 규모별로 구분하여 기술한다.

A Study on Index Selection for ICT Evaluation of North Korea using AHP (AHP 방법론을 이용한 북한의 ICT 평가를 위한 인덱스 선정에 관한 연구)

  • Park, Cheol-Soo
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • v.24 no.4
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    • pp.41-55
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    • 2017
  • Industrial Revolution is a concept and a development that has fundamentally changed our society and economy. Industry 4.0 focuses on the end-to-end digitization of all physical assets and integration into digital ecosystems with value chain partners. At present, we find ourselves at the beginning of this fourth stage, which is characterized by so-called "Cyber-Physical Systems". These systems are a consequence of the far-reaching integration of production, sustainability and customer-satisfaction forming the basis of intelligent network systems and processes. If South Korea ran toward global ICT with the advent of the Fourth Industrial Revolution, North Korea has adhered to a unique Juche science and technology. ICT in South Korea and North Korea seems very difficult to find common interests. However, as seen in the Internet and intranets, information and communication technology can find similarities in many areas than in general science and technology. There are many differences not only in the level of ICT and science and technology but also in the direction. And IT terminology and all technologies are also different. What are we preparing for the unification of North and South Korea? If we look at the science and technology sector at present, there seems to be no systematic preparation by the government. South Korea and North Korea need to be prepared for science and technology cooperation. First, it is necessary to understand the exact situation of North Korea's science and technology. In this study, we will perform research to establish mid and long term plans for revitalization of ICT cooperation between the two Koreas. In this study, we will determine the extent to which the two Koreas utilize ICT based on available ICT capabilities and technologies. To do this, we conducted research to measure and evaluate the ICT development index of North Korea using ICT international index.

Technology Trends of SmartAmerica Challenge (SmartAmerica Challenge 기술동향)

  • Kim, W.T.;Lee, S.H.;Chun, I.G.;Yu, M.S.;Kim, K.T.;Lim, C.D.
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.29 no.4
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    • pp.72-81
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    • 2014
  • 최근 CPS(Cyber-Physical Systems)는 IoT(Internet of Things), 빅데이터 기술과 함께 미래 전력산업의 핵심 키워드로 등장하고 있다. CPS는 산업의 중심이 하드웨어에서 소프트웨어로 빠르게 전환하고 있는 현시점에서 기존의 물리시스템 혹은 물리프로세스를 효율적이고 안전하며 지능적으로 만들고 운영하기 위한 기술이다. 지난 2007년 미국을 중심으로 기술개발이 시작된 이래 다시금 새로운 전환기를 맞이하고 있다. 미국은 지난 2013년 제 2기 PIF(Presidential Innovation Fellow)의 주도로 SmartAmerica Challenge라는 이름으로 새로운 가치와 일자리 창출을 위한 국민생활 밀착형 대규모 CPS 융합 프로그램을 추진 중이다. 이를 통해 미국은 학술적이고 이론적인 CPS R&D 전략으로부터 보다 현실적으로 국부를 창출할 수 있는 개방형 R&BD형의 CPS 기술발전을 모색하고 있다. 본고에서는 CPS의 태동 배경으로부터 최근 SmartAmerica Challenge에 이르는 전반적인 CPS 기술동향을 조망하고 향후 우리의 나아갈 바를 제언하는 것으로 글을 맺고자 한다.

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An Efficient Device Search Method in Dynamic Control Middleware for Cyber-Physical Systems (사이버 물리 시스템을 위한 동적 제어 미들웨어에서 효율적인 정차 검색 방법)

  • Lee, Hyung-Soo;Kim, Sung-Jo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06b
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    • pp.370-372
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    • 2011
  • 기존에 연구된 사이버 물리 시스텀을 위한 동적 제어 미들웨어에서는 구성요소인 제어 장치 (Controller)가 동일한 지역망 내에 위치한 Controller를 검색하고자 할 때, 검색 하고자 하는 Controller카 자신의 상위 제어 및 관리 장치 (C&A, Controller & Administrator) 와 다른 C&A의 하위 노드인 경우, 전역의 C&A에게 모두 검색 메시지를 전송하는 심각한 문제가 존재 하였다. 본 논문에서는 이러한 비효율적인 문제를 해결하고자 같은 지역망 내의 C&A간 검색 메시지를 전달 (Forwarding) 하는 방식을 도입한다. 이를 통해 같은 지역망 내에 존재하는 Controller 검색을 위한 네트워크 트래픽을 크게 감소시킬 수 있다.

Security Technology for DDS (DDS 보안기술)

  • Chung, B.H.;Kim, J.N.;Cho, H.S.
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.26 no.5
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    • pp.112-122
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    • 2011
  • CPS(Cyber-Physical Systems)는 고수준의 신뢰성을 기반으로 네트워크를 통해 물리 시스템을 실시간 제어하기 위한 임베디드 시스템이며 무인 주차, 항공, 스마트 그리드와 같이 다양한 의료, 군사, 교통, 로봇제어 분야에 활용 가능한 기술이다. 이러한 환경에서 시스템들 간의 실시간적이고 신뢰성 높은 데이터 통신을 제공하기 위하여 발행/구독 모델에 기반한 실시간 데이터 통신 미들웨어 표준인 DDS(Data Distribution Service)를 사용한다. 그러나, DDS는 임베디드 기기 또는 모바일 기기들이 동적으로 구성된 네트워크에 자유로운 참여, 탈퇴가 가능한 상황에서 실시간 데이터 통신에는 적합하지만 전송되는 데이터 도청, 재전송 등과 같은 다양한 네트워크 공격에는 취약하다. 따라서, 본 고에서는 DDS 보안상의 취약점과 보안강화를 위한 접근 방법에 대해 기술하고, 이후에 DDS 통신채널 보호를 위한 상용제품의 접근법과 안전 통신채널 제공을 위한 멀티캐스트 인증, 암호화에 관련된 접근방법에 대해 기술한다.

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사이버물리시스템의 현재와 미래: 응용 어플리케이션 관점에서의 접근

  • Won, Myeong-Gyu;Park, Tae-Jun;Son, Sang-Hyeok
    • Information and Communications Magazine
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    • v.30 no.10
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    • pp.62-69
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    • 2013
  • 사이버물리시스템 (Cyber Physical Systems, CPS)은 우리가 살아가는 물리 세계와 센서, 엑츄에이터, 임베디드 컴퓨팅 시스템 등으로 구성된 사이버 세계와의 융합을 추구하는 새로운 패러다임이다. 본고에서는 CPS가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 풀어야 할 숙제는 무엇인지에 대한 논의를 CPS 응용 어플리케이션의 관점에서 접근해본다. 특히 CPS 핵심 응용 분야 중 교통, 의료, 전력시스템과 관련하여 현재 대구경북과학기술원의 CPS글로벌센터에서 수행 되고 있는 연구와 그러한 연구의 기여도에 초점을 맞추어 논의를 진행한다. 즉 본고에서는 지능형 교통 시스템, 스마트 홈, 스마트 그리드 및 미래의 헬스케어 시스템에 관한 연구 소개를 통하여 CPS에 대한 실질적인 이해를 돕고 앞으로 CPS 연구와 관련하여 나아가야 할 방향에 대하여 논의한다.

사이버 물리 시스템 테스트베드 기술 연구 동향

  • Choi, Seungoh;Kim, Woo-Nyon
    • Review of KIISC
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    • v.27 no.2
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    • pp.46-56
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    • 2017
  • 사이버 물리 시스템(CPS, Cyber-Physical Systems)은 높은 신뢰성, 실시간성, 자동제어 특성이 요구되는 기반시설 제조 및 생산, 교통 등 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 센서와 액츄에이터 등의 현장장치를 네트워크 기반으로 일정한 상태를 유지하도록 제어를 담당하는 산업제어시스템이 그 예이다. 하지만, CPS는 네트워크 기반 상호 연결이 중가함에 따라 각종 사이버 공격이 급증하고 있는 추세이다. 이에 따라, CPS 보안 기술 연구의 필요성이 대두되었고, CPS 보안 기술 연구개발에 반드시 필요한 기반 환경으로써, 사이버영영과 물리영역을 포함하는 CPS 테스트베드 기술 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 CPS 관련 테스트베드 기술 동향 분석에 앞서 표준 및 지침에 명시된 CPS 구조에 대해 분석하고, 기존에 연구된 CPS 테스트베드 기술을 CPS의 계층적 구조를 기반으로 구성요소 및 구성방법을 비교 분석한다. 또한, CPS 테스트베드와 연계한 제어프로토콜 지원 현황과 사이버공격 시나리오 특징을 분석한다.