• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.495-498
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• 2008

본 논문은 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 위한 웨어러블 센서의 한 종류로서, 손목 착용형 $SpO_2$ 모듈을 구현하였으며 사용자의 산소포화도를 모니터링 할 수 있도록 제안하였다. $SpO_2$ 계측 보드는 고성능, 저전력 특징을 가지고 있는 MCU (ATmega128L, Atmel Co., USA)를 활용하여 모든 측정된 신호의 처리 및 제어를 담당하도록 하였으며, 일차적인 신호의 증폭과 필터를 위한 아날로그 회로도 구성하였다. 또한, 특정부위에서의 측정을 위해 제작된 반사형 프로브와도 연결되어 측정된 신호의 수집 및 처리를 담당하도록 하였다. IEEE 802.15.4 표준 프로토콜과 연동이 가능한 무선 센서 노드는 $SpO_2$ 계측 보드와 함께 연결되어 수집된 데이터를 서버측 PC로 전송하는 역할을 담당한다. 제안된 시스템의 활용으로 관리자가 서버측에서 모니터링 프로그램을 통해 사용자의 건강상태에 대한 정보를 확보할 수 있도록 하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.280-285
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• 2008

ZigBee는 저전력 저속 근거리 무선 통신 프로토콜로서 센서 네트워크에 많은 적용이 되는 프로토콜이다. ZigBee가 PAN을 구성하는 방법은 Beacon Enabled PAN과 Non Beacon Enabled PAN의 두 가지가 존재 한다. Non Beacon Enabled PAN에서 데이터 전송방식은 End-Device가 원하는 시점에 Active 상태에 진입하여 데이터를 보내는 방법으로 저전력을 지원한다. 그러므로 Router는 End-Device가 데이터를 보내는 시간을 정확히 알 수 없게된다. 이런 문제를 해결하기 위해서 Router는 항상 Active 상태로 존재해야 한다. 이로 인해 Non Beacon Enabled PAN을 사용하는 센서 네트워크에서 Router는 별도의 상시 전원을 공급 받아야한다. 그러나 Non Beacon Enabled PAN의 ZigBee Router가 건전지와 같은 한정적인 전력 공급원을 가지게 되는 상황에서는 안정적인 네트워크 구축이 불가능하게 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 PAN Time을 통한 네트워크 동기화를 사용한 저전력 알고리즘을 제안한다. End-Device는 PAN Time을 사용하여 PAN의 동기화를 수행하며, PAN Time을 통해 Router의 저전력 진입을 지원한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권2호
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• pp.179-186
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• 2015

In the indoor location estimation system, which has recently been actively studied, the received signal strength indicator contains a high level of noise when measuring the signal strength in the range between two nodes consisting of a receiver and a transceiver. To minimize the noise level, this paper proposes an improved adaptive smoothing filter that provides different exponential weights to the current value and previous averaged one of the data that were obtained from the nodes, because the characteristic signal attenuation of the received signal strength indicator generally has a log distribution. The proposed method can effectively decrease the noise level by using a feedback filter that can provide different weights according to the noise level of the obtained data and thus increase the accuracy in the distance and location without an additional filter such as the link quality indicator, which can verify the communication quality state to decrease the range errors in the indoor location recognition using ZigBee based on IEEE 802.15.4. For verifying the performance of the proposed improved adaptive smoothing filter, actual experiments are conducted in three indoor locations of different spatial sections. From the experimental results, it is verified that the proposed technique is superior to other techniques in range measurement.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.347-350
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• 2007

본 연구는 무선 센서네트워크를 활용하여 환자 또는 고령자를 위한 ECG, 활동량 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 심전도 변화는 사람의 활동, 뛰거나 걷기 등의 움직임에 따라 조금씩 변화한다. 그래서 종종 자세, 행동에 따른 ECG변화의 기록은 중요시되며 이를 위해 매일 활동하는 환자의 활동 모니터링 시스템이 필요하다. ECG와 활동량 데이터는 자동 알림기능을 지원하는 시스템에 저장되고 긴급 상황 발생 시 보다 빠르게 초기 활동을 할 수 있게 한다. 몸에서 계측된 ECG 데이터와 활동량 데이터는 무선 센서네트워크를 통해 베이스테이션과 연결된 서버에 전송되며 서버에서 비정상적 상황을 판별시 발생 의사의 PDA 또는 서버에 데이터를 전송한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권11호
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• pp.1004-1013
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• 2012

기존의 음성 방송 시스템들은 특정영역이나 전체적인 영역을 통해 방송한다. 이러한 방송 시스템들은 불필요한 지역 내의 방송은 노이즈와 방송 자원의 낭비를 발생시킨다. 본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크 환경 하의 위치 인식 기술과 음성 메시지 전송 서비스의 융합을 통한 위치 인식형 음성 메시지 방송 시스템인 uPaging을 제안한다. 위치 인식형 음성 메시지 방송 시스템을 구현하기 위하여 uPaging에서는 음성 메시지 전송을 위한 유/무선 하이브리드 네트워크를 사용하고 방송 대상이 되는 사용자의 실시간 위치인식 서비스로써 이전 연구를 통해 제안된 Bidirectional Location ID-Exchange 프로토콜을 사용한다. 이러한 위치 인식 기술과 음성 메시지 방송 시스템의 융합을 통하여 uPaging 시스템은 선택된 사용자 혹은 사용자의 현재 위치로 음성을 전달하는 위치 인식형 음성 메시지 방송 시스템을 구현하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.73-80
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• 2009

군사용이나 환경 감시등의 영역에서 응용되고 있는 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 센서 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용 등 데이터의 위 변조와 같은 외부의 공격에 쉽게 노출되는 환경에서 동작하기 때문에, 보안은 필수적으로 갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형, 저비용의 장점을 갖는 ZigBee는 유비쿼터스 센서 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목받고 있다. 그러나 ZigBee 보안 시스템에는 심각한 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 USN의 대표적인 예로 ZigBee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 USN에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.1-7
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• 2010

본 논문에서는 정합필터 기반의 IEEE 802.15.4a chirp spread spectrum (CSS)을 위한 새로운 주파수 오프셋 추정 알고리즘을 제안한다. 기존의 주파수 오프셋 추정 알고리즘은 연속되는 동일한 심볼 간의 차등 위상을 계산함으로서 주파수 오프셋을 추정하였다. 하지만 CSS는 긴 십볼 구간과 가드 구간을 포함하고 있어 기존의 방법으로 주파수 오프셋을 추정하였을 경우 위상 모호성이 발생한다. 특히 정합필터 기반 수신기 구조에서 위상 모호성을 해결하지 않는다면 주파수 오프셋에 의한 정현파 간섭 현상으로 정합필터의 성능이 감소하게 된다. 따라서 본 논문에서는 위상 모호성을 해결하기 위해 정수부와 소수부 주파수 오프셋 추정을 분할화 하여 주파수 오프셋을 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 sub-chirp 간 정합필터 결과의 차등 위상을 계산 한 결과와 기존의 심볼 간 차등 위상 정보를 이용하여 정수부 주파수 오프셋을 추정하여 위상 모호성을 제거 한 후, 심볼 간 차등위상 정보를 통하여 소수부 주파수 오프셋을 추정한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 알고리즘은 정수부 주파수 오프셋 추정을 통해 위상 모호성 문제를 해결할 수 있음을 확인하였고 위상 모호성 이 발생하지 않는 경우에서도 기존의 알고리즘과 거의 통일한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권3A호
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• pp.282-290
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• 2006

본 논문에서는 2.45GHz 대역 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; ZigBee) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 Timing estimator의 알고리즘을 제안한다. 저가 구현을 지향하는 LR-WPAN 시스템의 특성상 고가의 오실레이터를 사용할 수 없으므로 반송파 중심 주파수의 80ppm에 해당하는 주파수 옵셋 환경에서 안정된 동작이 가능한 Timing estimator 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 수신 환경을 고려하여 Multiple delay differential filter를 적용함으로써 주파수 옵셋에 대한 강인성 및 수신 성능의 안정성을 증대시켰으며, Multiple delay differential filter의 출력 신호에 대한 reference 신호의 상관 결과가 I-channel 에만 국한되는 특성을 이용하여 일반적인 noncoherent 방식 대신 coherent 방식의 correlator를 적용함으로써 non-coherent 방식의 제곱 손실을 제거하여 검출 성능을 향상시킴과 동시에 복잡도를 감소시켜 초소형, 저전력, 저가를 지향하는 LR-WPAM 수신기에 보다 적합하도록 설계하였다. 다양한 채널 환경에서의 성능정가를 통하여 제안된 알고리즘이 differential detection 기반의 noncoherent 방식보다 평균적으로 2dB의 향상된 성능을 보임을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.727-735
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• 2009

UWB (Ultra Wide Band) 무선 측위에서 정화한 위치 정보를 추정하기 위해서는 무선 측위 과정에서 발생하는 오차를 보상하기 위한 알고리즘이 반드시 필요하다. 이러한 무선 측위 오차를 보상하고 정확한 위치 정보 추정이 가능한 Scanning 기법은 동일한 태그 위치에 대한 무선 측위를 반복하여 얻을 수 있는 위치 정보 후보군의 무게중심 점을 찾는 기법으로 처리 구조가 비교적 간단하고 정확한 위치 정보를 추정할 수 있는 장점이 있지만, 측위용 비콘 범위 내의 scanning 좌표들을 하나하나 탐색하고 연산해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 Scanning 기법의 높은 연산량을 줄이기 위해 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm)과 블록 윈도잉 (Block Windowing)의 적용 방안을 제안한다. 제안하는 기법의 성능 검증을 위하여 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 환경에서 얻은 거리 인지 오차 (ranging error) 정보를 사용하였으며, 모의실험 결과를 통하여 낮은 연산량으로도 기존 Scanning 기법의 위치 추정 정확도에 근사할 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.119-126
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• 2011

유비쿼터스 환경에서 위치추적 서비스를 구현하기 위해서는 위치 정보 및 이를 기반으로 한 주변의 상황에 대한 정보와 최적화된 위치 서비스 제공이 필요하다. 본 논문에서 제안하는 위치보정 기법은 실제 위치하는 측정태그와 보정태그와의 거리계산을 통하여 최적의 위치 값을 추출해내는 기법으로써 우선적으로 앤커에 수신된 태그의 위치 값 계산을 한 후 보정태그와의 거리 오차 계산을 통하여 위치 값을 보정한다. 본 논문에서는 CSS기반의 RF칩을 이용하여 실내에서 각 노드 간의 위치를 측정하는 시스템을 개발하고, 이에 대한 정밀도를 높이는 알고리즘을 제안하고자 한다.