• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제14권3호
• /
• pp.943-961
• /
• 2020

With the advent of IoT technology and Big Data computing, the importance of WSNs (Wireless Sensor Networks) has been on the rise. For energy-efficient and collection-efficient delivery of any sensed data, lots of novel wireless medium access control (MAC) protocols have been proposed and these MAC schemes are the basis of many IoT systems that leads the upcoming fourth industrial revolution. WSNs play a very important role in collecting Big Data from various IoT sensors. Also, due to the limited amount of battery driving the sensors, energy-saving MAC technologies have been recently studied. In addition, as new IoT technologies for Big Data computing emerge to meet different needs, both sensors and sinks need to be mobile. To guarantee stability of WSNs with dynamic topologies as well as frequent physical changes, the existing MAC schemes must be tuned for better adapting to the new WSN environment which includes energy-efficiency and collection-efficiency of sensors, coverage of WSNs and data collecting methods of sinks. To address these issues, in this paper, a self-organization scheme for mobile sensor networks with mobile multiple sinks has been proposed and verified to adapt both mobile sensors and multiple sinks to 3-dimensional group management MAC protocol. Performance evaluations show that the proposed scheme outperforms the previous schemes in terms of the various usage cases. Therefore, the proposed self-organization scheme might be adaptable for various computing and networking environments with big data.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.443-452
• /
• 2021

엣지 컴퓨팅(Edge Computing)의 핵심 기술 중 하나는 사용자의 움직임에 따라서 엣지 서버간에 데이터를 이동시켜 항상 사용자와 가까운 거리에서 서비스를 제공한다는 점이다. 그만큼 엣지 서버간의 데이터의 이동이 빈번하다. IoT 기술이 발전하고 사용영역이 확대됨에 따라 생성되는 데이터 또한 증가하기 때문에 각 데이터를 정확하게 추적하고 처리할 수 있는 기술이 필요하다. 개인정보와 같은 민감한 정보들에 대해서는 더욱 그러하다. 현재 클라우드 시스템 안에서 데이터들의 이동 및 유통에 대한 추적과 추적 기술에 기반한 데이터의 폐기 기술이 존재하지 않아 엣지 컴퓨팅 서비스의 사용자는 해당 데이터가 현재 어떤 곳에 위치하는지, 사용자가 데이터의 삭제를 요청할 경우 클라우드 시스템 내에서도 데이터가 제대로 제거되어 있는지 등을 확인할 수 없다. 본 논문에서는 엣지 컴퓨팅환경에서 각 엣지 서버와 중앙 클라우드에 저장되는 데이터들에 대해 데이터의 이동과 유통에 대한 추적 데이터를 생성, 관리하는 추적 데이터 서버를 구축하여 엣지 컴퓨팅환경에서 저장된 모든 데이터의 흐름을 정확하게 추적할 수 있는 기술과 추적 데이터를 활용하여 사용자의 움직임에 따라서 엣지 서버간의 이동하는 로컬 데이터와 분산 파일시스템에 저장된 데이터들을 정확하게 추적하고 이를 활용하여 데이터를 완벽하게 제거하는 기술을 제안한다.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제12권1호
• /
• pp.12-23
• /
• 2018

The Internet of Things (IoT) ecosystem potentially includes heterogeneous devices with different processing mechanisms as well as very complicated network and communication models. Thus, analysis of data associated with adverse conditions is much more complicated. Moreover, mobile things in the IoT lead to dynamic alteration of environments and developments of a dynamic and ultra-large-scale (ULS) environment. Also, IoT and the services provided by that are mostly based on devices with limited resources or things that may not be capable of hosting conventional controls. Finally, the dynamic and heterogeneous and ULS environment of the IoT will lead to the emergence of new security requirements. The conventional preventive and diagnostic security controls cannot sufficiently protect it against increasing complication of threats. The counteractions provided by these methods are mostly dependent on insufficient static data that cannot sufficiently protect systems against sophisticated and dynamically evolved attacks. Accordingly, this paper investigates the current security approaches employed in the IoT architectures. Moreover, we define the dynamic security based on dynamic event analysis, dynamic engineering of new security requirements, context awareness and adaptability, clarify the need for employment of new security mechanism, and delineate further works that need to be conducted to achieve a secure IoT.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제17권1호
• /
• pp.191-202
• /
• 2021

In an Internet of Things (IoT)-configured system, each device executes on-chip software. Recent IoT devices require fast execution time of complex services, such as analyzing a large amount of data, while maintaining low-power computation. As service complexity increases, the service requires high-performance computing and more space for embedded space. However, the low performance of IoT edge devices and their small memory size can hinder the complex and diverse operations of IoT services. In this paper, we propose a remote on-demand software code execution unit using the cloudification of on-chip code memory to accelerate the program execution of an IoT edge device with a low-performance processor. We propose a simulation approach to distribute remote code executed on the server side and on the edge side according to the program's computational and communicational needs. Our on-demand remote code execution unit simulation platform, which includes an instruction set simulator based on 16-bit ARM Thumb instruction set architecture, successfully emulates the architectural behavior of on-chip flash memory, enabling embedded devices to accelerate and execute software using remote execution code in the IoT environment.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.27-32
• /
• 2018

4차 산업혁명시대 핵심인 IoT(사물인터넷) 기술이 발전하면서 다양한 적용 분야가 생겨나고 있으며, 그에 따른 서비스를 이용하는 사용자 수도 대폭 증가하고 있다. 주변 환경에 흩어져 있는 수많은 IoT 디바이스들에 의해 생성되는 실시간 센싱 데이터들을 실시간 클라우드 컴퓨팅 환경에 전송하여 저장하는 것은 시간 및 저장 공간에 대한 효율성이 적합하지 않다. 따라서 이러한 문제들을 해결하기 위해서 응답시간을 최소화 하면서 처리 시간이 효율적으로 관리가 될 수 있도록 하는 포그 컴퓨팅이 제안되었다. 그러나 포그 컴퓨팅이라는 새로운 패러다임에 대한 보안 요구사항이 아직 정립되지 않고 있다. 클라우드 끝단에 있는 센서노드들은 컴퓨팅 파워가 높지 않기 때문에 보안 모듈을 적용하기가 어렵고, 보안 모듈 적용 시에 경량화된 프로토콜 적용을 통하여 보안과 효율성을 수립하여야 한다. 따라서 이 논문에서는 포그 컴퓨팅에 대한 보안 모델 제시와 포그 컴퓨팅에 최적화된 보안 요구사항을 제시하여 안전한 포그 컴퓨팅 발전에 기여한다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제16권11호
• /
• pp.329-334
• /
• 2018

웹 서비스는 네트워크 및 관련 표준을 통하여 운영체제 및 프로그램 언어에 제한을 받지 않고 상호 운영이 가능하도록 해주는 표준화된 소프트웨어 기술로써 서비스를 제공, 발견하여 다양한 서비스를 이용할 수 있게 해주는 분산 컴퓨팅 서비스이다. 웹 서비스의 검색 방법은 기능적 측면만을 고려해 서비스 선정 시 사용자 위주의 검색에 한계점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 IoT 정보 자동생성 도구를 제안하여 웹 서비스 검색 시 IoT 확장 정보를 제공하여 사용자에게 적합한 서비스를 선정할 수 있도록 문제점을 개선한다. 제안하는 IoT 확장 정보 자동생성 도구는 사용자, 사물, 서비스로 구성된 세 가지 요소가 분산된 환경에서 상호 자율적으로 협업하여 Sensing, networking, 정보처리 등에서 발생하는 다양한 정보를 수집 저장한다. 사용자에 의해 생성된 정보를 웹 서비스 검색 시 확장정보로 제공함으로써 사용자에 적합한 서비스 검색을 지원한다. 제안방법은 4차 산업 분야 전반에 걸쳐 적용됨으로 다양한 환경의 요구사항에 맞는 사용자 정의 서비스를 제공 할 수 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.103-111
• /
• 2019

The IoT-driven large-scaled systems consist of connected things with on-chip executable embedded software. These light-weighted embedded things have limited hardware space, especially small size of on-chip flash memory. In addition, on-chip embedded software in flash memory is not easy to update in runtime to equip with latest services in IoT-driven applications. It is becoming important to develop light-weighted IoT devices with various software in the limited on-chip flash memory. The remote instruction execution in cloud via IoT connectivity enables to provide high performance software execution with unlimited software instruction in cloud and low-power streaming of instruction execution in IoT edge devices. In this paper, we propose a Cloud-IoT asymmetric structure for providing high performance instruction execution in cloud, still low power code executable thing in light-weighted IoT edge environment using remote instruction execution. We propose a simulated approach to determine efficient partitioning of software runtime in cloud and IoT edge. We evaluated the instruction cloudification using remote instruction by determining the execution time by the proposed structure. The cloud-connected instruction set simulator is newly introduced to emulate the behavior of the processor. Experimental results of the cloud-IoT connected software execution using remote instruction showed the feasibility of cloudification of on-chip code flash memory. The simulation environment for cloud-connected code execution successfully emulates architectural operations of on-chip flash memory in cloud so that the various software services in IoT can be accelerated and performed in low-power by cloudification of remote instruction execution. The execution time of the program is reduced by 50% and the memory space is reduced by 24% when the cloud-connected code execution is used.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.407-413
• /
• 2018

최근 사물인터넷(IoT) 기술의 발전과 함께 수많은 센서와 소형 구동장치들로 구성된 새로운 컴퓨팅 환경이 도래했다. 본 논문은 이와 같은 IoT 기반 컴퓨팅 환경에서 데이터 제공자들과 소비자들 사이에 센싱 데이터를 쉽게 공유하고 접근하도록 지원하는 공유 플랫폼으로서, 확장성있는 데이터 전송 기반구조를 제안한다. 확장성과 효율성을 제공하기 위해, 이 논문은 특히 소비자들 간의 서로 다른 QoS 요구사항을 활용하여 전송 대역폭을 효과적으로 활용한 전송 경로를 구성하는 방법을 제시한다. 전송경로 구성과 재구성 과정이 제안하는 구조의 가장 큰 오버헤드로 판단되므로, 본 논문에서는 그 비용을 산정하는 기본적인 실험을 수행하였는데, 결과는 제안된 구조의 우수한 확장성에 비해 오버헤드는 비교적 적은 것으로 확인되었다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.786-791
• /
• 2015

최근 사물에 네트워크 기능을 추가하여 인터넷을 통해 자료를 교환하는 사물 인터넷(IoT, Internet of Things) 환경의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 기존의 컴퓨팅 환경이 데스크톱이나 모바일로부터 다양한 디바이스의 컴퓨팅 환경으로 확장되고 있다. 이러한 환경에서 프로그램의 응답성은 사용자 경험(UX: User Experience) 측면에서 중요하기 때문에 디바이스에서의 응답성을 위한 빠른 프로그램 실행 기술이 주목 받고 있다. 본 논문에서는 안드로이드 모바일 환경에서 어플리케이션의 빠른 실행을 위한 Zygote 기술을 분석하고, 이를 바탕으로 범용적인 리눅스 환경에서 프로그램의 빠른 실행을 위한 주소 공간 유지 기법을 제안한다. 본 기법은 리눅스에서 사용하고 있는 COW(Copy On Write) 정책을 활용하고 안드로이드의 Zygote 기술을 응용한 기법이다. 제안한 기법을 평가하기 위해 리눅스 상에서 실험하여 성능을 측정한 결과, 일반적인 프로그램과 비교하여 최대 99%의 실행 시간이 단축됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.71-77
• /
• 2021

최근 이질적인 하드웨어 특성을 고려한 IoT 응용 지원 프레임워크의 효율적인 프로그램 개발이 요구되고 있다. 또한, 인간의 뇌를 모사하여 스스로 학습 및 자율적 컴퓨팅이 가능한 뉴로모픽 아키텍처의 발전으로 하드웨어 지원의 범위가 넓어지고 있다. 하지만 기존 대부분의 IoT 통합개발환경에서는 AI(Artificial Intelligence) 기능을 지원하거나 뉴로모픽 아키텍처와 같은 다양한 하드웨어와 결합된 서비스 지원이 어렵다. 본 논문에서는 2세대 인공 신경망 및 3세대 스파이킹 신경망 모델을 모두 지원하는 AI 컴포넌트 추상화 모델을 설계하고 제안 모델 기반의 자율형 IoT 통합개발환경을 구현하였다. IoT 개발자는 AI 및 스파이킹 신경망에 대한 지식이 없어도 제안 기법을 통해 자동으로 AI 컴포넌트를 생성할 수 있으며 런타임에 따라 코드 변환이 유연하여 개발 생산성이 높다. 제안 기법의 실험을 진행하여 가상 컴포넌트 계층으로 인한 변환 지연시간이 발생할 수 있으나 차이가 크지 않음을 확인하였다.