• 해양환경안전학회지
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• 제18권5호
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• pp.488-495
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• 2012

전파를 이용한 실내 위치인식 기술은 현재 다양한 환경에서 연구되고 있다. 그 중 철골구조로 이루어진 선박은 전파의 반사에 의해 수신율은 높지만 레인징 오차가 크게 발생한다. 이러한 환경에서 발생하는 위치측정 오차를 줄이기 위하여 본 연구에서는 IEEE 802.15.4a의 CSS 기반으로 변형 이변측위와 초전센서를 이용한 선내 위치인식보정 알고리즘을 제안한다. 제안한 시스템은 선내 복도와 같은 좁은 통로에서 CSS의 특성분석을 통하여 이동노드와 고정노드 사이의 적합한 수신거리를 추정하여 고정노드의 수를 줄이고 또한 전파의 반사와 회절에 의한 레인징 오차가 크게 변동하는 코너영역에서 제안한 변형 이변측위기법과 초전센서를 이용하여 이동구간을 추적하여 위치를 인식하였다. 실험결과 제안한 알고리즘이 일반적인 방법 대비 86.2 %의 선내 위치인식 정확도와 효율이 향상됨을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권5호
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• pp.38-48
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• 2007

유비쿼터스 환경에서는 사람이 개입하지 않은 상태에서 주위의 데이터를 센싱하고 전송해주는 센서 네트워크 시스템의 중요성이 날로 커지게 될 것이다. 유비쿼터스 환경에서 도로에 센서를 설치하고, 이를 통해 사전 차량 감지 및 속도를 측정하여 실시간 주행 상황 정보를 제공하면 도로에서의 안전성 개선과 교차로에서의 효율적인 트래픽 제어 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 USN 기반의 실시간 주행 상황 정보 제공을 위해 센서 노드와 AP간의 신뢰성 있고 실 시간성을 보장하는 MAC을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 MAC은 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 채널 구조에 TDMA 슬롯을 각 센서 별로 할당하고, AP와 센서의 거리가 먼 경우를 위해 Relay를 통한 통신 방법을 도입하였으며, 무선 채널 오류 발생 시 이를 재전송 할 수 있는 프레임 구조를 제안하였다. 또한, Beacon을 이용하여 AP와의 동기화를 수행하는데 있어서, 다양한 교통 트래픽에 따라 가장 효율적으로 전력을 소모할 수 있도록 센서의 Sleep mode를 제어하는 hybrid tracking mode를 제안하였다. 제안된 MAC 프로토콜을 sim++를 이용하여 시뮬레이터를 구현하였으며, 다양한 시스템 파라미터 하에서 성능 분석을 수행하였다. 이를 통해 제안된 방안이 전력소모를 줄이며, 신뢰성을 요구하는 실시간 응용 시스템에서 우수한 성능을 나타냄을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.473-476
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• 2007

RSSI 방법에 의한 모바일 사용자의 위치확인은 최근에 매우 주목을 받는 연구영역이지만, 모바일사용자에 의해 쉽게 변화하는 RSSI의 신호전파특성의 복잡성 때문에 여전히 문제가 많은 부분으로 남아있다. 따라서 본 연구에서는 분할기반의 선형 보간법이 이러한 복잡한 환경에서의 무선신호의 활발한 변화패턴을 안정시키기 위해 제안되었다. 제안된 최적화 알고리즘은 IEEE802.15.4 표준에서 운영되는 현재의 무선 위치인식(CC2431, 칩콘사, 노르웨이) 알고리즘에 추가의 형태로 제안되었다. 첫단계는 다른 정적 위치에서의 RSSI값이 모아지고 정해진 거리에 대한 평균값과 표준편차를 얻기 위한 단계를 거치는 캘리브레이션 모델로 구성된다. RSSI 평탄화알고리즘은 사용자가 움직일 때 각 레퍼런스노드에서 받는 무선신호의 동적변동을 최소화하기 위해 제안되었다. 거리는 첫 번째 단계에서 얻어지는 분할공식을 사용하여 계산되어진다. RSSI값이 하나의 분할보다 크게 떨어지는 경우에는, 확률적 접근방법에 의해서 그 거리가 결정된다. 각 거리에 대한 거리확률분포함수가 계산되고 특별한 RSSI에서 가장 높은 함수값이 거리로 결정되게 된다. 마지막으로 각 레퍼런스 노드로부터 얻어진 거리를 사용하여 삼각측량 알고리즘이 사용되어서 위치 가 결정되게 된다. 실험 결과 제안된 알고리즘에 의해 계산된 위치는 위치추적을 위한 알고리즘으로 매우 가능성있는 결과를 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1588-1596
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• 2015

사물인터넷에서는 센서와 같은 자원이 제한된 장치들이 인터넷을 경유하여 통신하고 정보를 공유할 수 있다. 이러한 경량화 장치가 응용계층에서 데이터를 전송할 수 있도록 IETF에서는 전송계층 UDP를 이용하는 CoAP을 표준으로 제정하였으며, 보안을 위해 DTLS를 사용할 것을 권고하고 있다. 그러나 DTLS는 데이터 손실, 단편화, 리오더링 그리고 리플레이 공격 문제를 해결하기 위해 부가적인 보상 기술이 추가되었다. 이로 인해 DTLS는 TLS 보다 성능이 저하된다. 경량화 장치는 배터리로 구성된 경우, 배터리 효율의 극대화를 위해 저전력으로도 동작될 수 있는 보안 설계 및 구현 역시 반드시 고려되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 에너지 소비량 관점에서 DTLS의 성능에 대해 논의하고자 한다. 성능 분석을 위해 Cooja 시뮬레이터를 이용하여 센서 장치와 IEEE 802.15.4 기반의 네트워크 실험 환경을 구축하였다. 실험 환경을 통해 DTLS 통신을 하고자 하는 서버와 클라이언트의 에너지 소비량을 각각 측정하였다. 또한 DTLS의 핸드쉐이크 Flight 별 에너지 소모량, 처리 시간 및 수신 시간, 전송 데이터 크기를 측정하여 코드 크기, 암호 프리미티브 그리고 단편화 관점에서 분석된 결과를 함께 기술하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6C호
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• pp.476-482
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• 2012

본 논문은 2.4GHz 대역을 사용하는 WBAN (Wireless Body Area Network)환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위한 여러 간섭 제거 기술에 대해서 분석 하고 서로 비교, 평가 하였다. ML (Maximum Likelihood), OC (Optimal Combining) 그리고 MMSE (Minimum Mean Square Error) 방식이 후보 기술로 고려되었으며, 수신 성능과 구현 복잡도 사이의 trade-off 관점에서 서로 비교 하였다. IEEE 802.15.6 에서 제시 하는 채널 모델 및 간섭 시나리오를 적용하여 성능 평가를 수행한 결과, ML과 OC 알고리즘 등이 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만, ML과 OC의 경우 원하는 신호의 채널 정보뿐만 아니라 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 채널을 추정하기 위한 구현 복잡도 및 추정 에러에 민감한 단점을 가지고 있게 된다. 한편, 실제 채널 추정을 수행 하여 성능 비교를 한 경우에는 MMSE와의 성능 격차가 많이 감소한 것을 볼 수 있었으며, 이에 따라, 저전력 및 소형화가 필요한 WBAN 환경에 적용하기 위해서는 성능과 복잡도 사이의 trade off를 고려한 간섭 제거 기술의 선택 및 연구가 중요할 것으로 판단된다.

• 공학교육연구
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• 제15권5호
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• pp.93-97
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• 2012

Most of ubiquitous computing devices such as stereo camera, ultrasonic sensor based MIT cricket system and other wireless sensor network devices are widely applied to the 2 Dimensional(2D) localization system in today. Because stereo camera cannot estimate the optimal location between moving node and beacon node in Wireless Personal Area Network(WPAN) under Non Line Of Sight(NLOS) environment, it is a great weakness point to the design of the 2D localization system in indoor environment. But the conventional 2D triangulation scheme that is adapted to the MIT cricket system cannot estimate the 3 Dimensional(3D) coordinate values for estimation of the optimal location of the moving node generally. Therefore, the 3D triangulation scheme based on the space segmentation in WPAN is suggested in this paper. The measuring data in the suggested scheme by computer simulation is compared with that of the geographic measuring data in the AutoCAD software system. The average error of coordinates values(x,y,z) of the moving node is calculated to 0.008m by the suggested scheme. From the results, it can be seen that the location correctness of the suggested scheme is very excellent for using the localization system in WPAN.

• 한국IT서비스학회지
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• 제10권4호
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• pp.243-258
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• 2011

With increasing interest in ubiquitous computing technology, an infrastructure for the short-distance wireless communication has been extended socially, bringing spotlight to the security system using the image or location. In case of existing security system, there have been issues such as the occurrences of blind spots, difficulty in recognizing multiple objects and storing of the unspecified objects. In order to solve this issue, zone-based location-estimation search system for the image have been suggested as an alternative based on the real-time location determination technology combined with image. This paper intends to suggest the search service for the image zone-based location-estimation. For this, it proposed the location determination algorism using IEEE 802.15.4/ZigBee's RSSI and for real-time image service, the RTP/RTCP protocol was applied. In order to combine the location and image, at the event of the entry of the specified target, the record of the time for image and the time of occurrence of the event on a global time standard, it has devised a time stamp, applying XML based meta data formation method based on the media's feature data based in connection with the location based data for the events of the object. Using the proposed meta data, the service mode which can search for the image from the point in time when the entry of the specified target was proposed.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.9-19
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• 2019

경량 임베디드 디바이스가 저전력 네트워킹뿐만 아니라 고정밀 센서 데이터 획득과 같은 영역에서 널리 활용되면서 소프트웨어 타이머에 대한 높은 시간정확성이 요구된다. 이 논문은 경량 MCU(Micro controller unit)를 장착한 임베디드 디바이스 환경에서 소프트웨어 타이머의 정확성 문제를 다룬다. 먼저, 소프트웨어 타이머의 전형적 구현 모델을 구현할 때 오차를 발생시키는 주요 오버헤드의 유형을 면밀히 분석한 후에 실제 환경에서 오버헤드를 측정한다. 이 오버헤드를 타이머 설정주기에 반영하는 오버헤드 보정 기법을 통해 소프트웨어 타이머의 정확성을 향상시킬 수 있다는 점을 검증한다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제9권4호
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• pp.359-371
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• 2022

Bridges are critical to the civil engineering infrastructure network as they facilitate movement of people, the transportation of goods and services. Given the aging of bridge infrastructure, federal officials mandate visual inspections biennially to identify necessary repair actions which are time, cost, and labor-intensive. Additionally, the expansion joints of bridges are rarely monitored due to cost. However, expansion joints are critical as they absorb movement from thermal effects, loadings strains, impact, abutment settlement, and vehicle motion movement. Thus, the need to monitor bridge expansion joints efficiently, at a low cost, and wirelessly is desired. This paper addresses bridge joint monitoring needs to develop a cost-effective, real-time wireless system that can be validated in a full-scale bridge structure. To this end, a wireless expansion joint monitoring was developed using commercial-off-the-shelf (COTS) sensors. An in-service bridge was selected as a testbed to validate the performance of the developed system compared with traditional displacement sensor, LVDT, temperature and humidity sensors. The short-term monitoring campaign with the wireless sensor system with the internet protocol version 6 over the time slotted channel hopping mode of IEEE 802.15.4e (6TiSCH) network showed reliable results, providing high potential of the developed system for effective joint monitoring at a low cost.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4C호
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• pp.331-340
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• 2006

이 논문에서는 다중경로 채널 환경에서 비동기식(Noncoherent) 초광대역(Ultra Wide Band) 무선통신 시스템의 고속 고신뢰 신호 동기획득을 위해, 저자들이 동기식(Coherent) 초광대역 시스템을 위해 제안하였던 TSS-LS (Two-Step Search scheme with Linear search based Second step). 기법을 비동기식 초광대역 시스템에 확장 적용하는 방안을 제안한다. 간단한 에너지 윈도우 뱅크를 사용하는 제안된 비동기식 TSS-LS 기법은 고속의 동기획득을 위해 두 단계의 서로 다른 문턱값과 탐색창을 적용하게 된다. 더욱이 다중경로 채널의 실효 지연 확산 범위에서의 시작 지점을 정확히 찾고 비동기식 초광대역 변복조와 연동했을 때 신뢰성 있는 비트오율(Bit Error Rate) 성능을 얻기 위해 두 번째 단계에서 선형 알고리즘을 적용한다. IEEE 802.15.3a의 다중경로 채널 모형을 이용한 모의실험 결과, 일반적인 탐색 기법보다 제안된 기법의 평균 동기획득 소요 시간이 큰 폭으로 단축됨을 확인할 수 있었다. 또한, 신호 동기획득 과정과 연동된 비트오율 성능 평가에서 신호대잡음비가 높을 때 이상적인 동기획득의 경우에 필적하는 매우 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.