International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제15권2호
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pp.144-156
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2023
Smart agriculture is a rapidly growing field that seeks to optimize crop yields and reduce risk through the use of advanced technology. A key challenge in this field is the need to create a comprehensive smart farm system that can effectively monitor and control the growth environment of crops, particularly when cultivating new varieties. This is where fuzzy theory comes in, enabling the collection and analysis of external environmental factors to generate a rule-based system that considers the specific needs of each crop variety. By doing so, the system can easily set the optimal growth environment, reducing trial and error and the user's risk burden. This is in contrast to existing systems where parameters need to be changed for each breed and various factors considered. Additionally, the type of house used affects the environmental control factors for crops, making it necessary to adapt the system accordingly. While developing such a framework requires a significant investment of labour and time, the benefits are numerous and can lead to increased productivity and profitability in the field of smart agriculture. We developed an AI platform for optimal control of facility houses by integrating data from mushroom crops and environmental factors, and analysing the correlation between optimal control conditions and yield. Our experiments demonstrated significant performance improvement compared to the existing system.
Martakis, Panagiotis;Movsessian, Artur;Reuland, Yves;Pai, Sai G.S.;Quqa, Said;Cava, David Garcia;Tcherniak, Dmitri;Chatzi, Eleni
Smart Structures and Systems
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제29권1호
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pp.251-266
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2022
Structural Health Monitoring (SHM) of critical infrastructure comprises a major pillar of maintenance management, shielding public safety and economic sustainability. Although SHM is usually associated with data-driven metrics and thresholds, expert judgement is essential, especially in cases where erroneous predictions can bear casualties or substantial economic loss. Considering that visual inspections are time consuming and potentially subjective, artificial-intelligence tools may be leveraged in order to minimize the inspection effort and provide objective outcomes. In this context, timely detection of sensor malfunctioning is crucial in preventing inaccurate assessment and false alarms. The present work introduces a sensor-fault detection and interpretation framework, based on the well-established support-vector machine scheme for anomaly detection, combined with a coalitional game-theory approach. The proposed framework is implemented in two datasets, provided along the 1st International Project Competition for Structural Health Monitoring (IPC-SHM 2020), comprising acceleration and cable-load measurements from two real cable-stayed bridges. The results demonstrate good predictive performance and highlight the potential for seamless adaption of the algorithm to intrinsically different data domains. For the first time, the term "decision trajectories", originating from the field of cognitive sciences, is introduced and applied in the context of SHM. This provides an intuitive and comprehensive illustration of the impact of individual features, along with an elaboration on feature dependencies that drive individual model predictions. Overall, the proposed framework provides an easy-to-train, application-agnostic and interpretable anomaly detector, which can be integrated into the preprocessing part of various SHM and condition-monitoring applications, offering a first screening of the sensor health prior to further analysis.
최근 제조업을 시작으로 농업, 금융업 등의 전 산업 영역에서 ICBM(IoT, Cloud, Bigdata, Mobile)을 중심으로 한 신산업과의 융합이 급속도로 진행되고 있다. 향후 융합산업의 가장 큰 문제 중 하나인 사이버 위협에 대비하기 위해 정보보호를 고려한 융합산업의 발전이 매우 중요한 상황이다. 이에 본 연구에서는 현재 발표된 산업발전정책과 이와 관련된 정보보호정책들의 세부 내용을 교차영향분석으로 분석하고 전문가 설문을 통해 정책의 우선순위를 제시하였다. 이를 통해 정보보호정책 내의 우선순위 및 상호 연관성을 밝히고, 효과적인 정책 시행방향에 대해서 제시하고자 하였다. 결과적으로 본 연구에서 도출한 6개의 정보보호정책과제들은 모두 핵심 동인에 속하며, 정책의 중요도를 고려한다면 보안 산업의 체질개선 및 지원 강화, 정보보호 인재양성, 정보보호산업 투자확대 등의 정책이 상대적으로 우선 시행될 필요가 있는 것으로 나타났다.
본 논문은 기술교육 및 공학교육에서 정보통신기술을 가르칠 때 적용 가능한 피지컬 컴퓨팅 학습모델을 제안한다. 이 모델은 피지컬 컴퓨팅에 기반을 두고 정보의 생성과 정보의 전송을 하나의 프레임 안에서 다루는 것으로 학생들에게 정보와 통신에 대한 종합적인 이해와 실습을 제공한다. 본 연구에서 제안한 학습모델은 클라이언트-서버 구조에 기반을 둔 학습모델과 웹에 기반을 둔 학습모델로 나누어진다. 실제 구현된 학습모델에서 정보의 획득과 제어는 아두이노의 스케치를 통해 이루어지며 정보의 통신은 최근 교육용 플랫폼으로 잘 알려진 라즈베리파이의 파이썬소켓을 이용하여 수행된다. 제안한 학습 모델은 학생들에게 전 세계적인 정보 제어와 통신을 가능하게 해주는 사물 인터넷의 개념을 가르치는 데 사용될 수 있다.
Kim, Seung Kyun;Mariappan, Vinayagam;Cha, Jae Sang
International journal of advanced smart convergence
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제9권1호
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pp.63-69
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2020
The rapid development in modern industrialization pollutant the water and atmospheric air across the globe that have a major impact on the human and livings health. In worldwide, every country government increasing the importance to improve the outdoor air pollution monitoring and control to provide quality of life and prevent the citizens and livings life from hazard disease. We proposed the environmental dust level detection method for outdoor facilities using sensor fusion technology to measure precise micro-dust level and monitor in realtime. In this proposed approach use the camera sensor and commercial dust level sensor data to predict the micro-dust level with data fusion method. The camera sensor based dust level detection uses the optical flow based machine learning method to detect the dust level and then fused with commercial dust level sensor data to predict the precise micro-dust level of the outdoor facilities and send the dust level informations to the outdoor air pollution monitoring system. The proposed method implemented on raspberry pi based open-source hardware with Internet-of-Things (IoT) framework and evaluated the performance of the system in realtime. The experimental results confirm that the proposed micro-dust level detection is precise and reliable in sensing the air dust and pollution, which helps to indicate the change in the air pollution more precisely than the commercial sensor based method in some extent.
마이크로서비스 아키텍쳐(Microservice Architecture)는 실시간 실감 미디어 방송시스템과 같이 대규모 분산시스템에 적합한 서비스 아키텍쳐의 하나이다. 스케일-아웃(Scale-Out)기법 과 같은 수평적 성능 확장이 쉽기 때문에 최근 넷플릭스나 트위터와 같은 서비스 플랫폼 업체들이 앞다투어 이와 같은 시스템을 도입하고 있다. 또한 마이크로 서비스 아키텍쳐는 기존의 REST와 같은 웹 API에서 처리하기 어려운 영상처리나 실시간 데이터 분석 등을 비동기 기반의 프로세싱를 이용하여 처리 가능하게 하고 있다. 본 논문은 IoT 센서 데이터 분석이나 대용량 실감미디어를 실시간으로 편집하는 클라우드 기반 영상편집과 같은 다수의 이벤트들이 스트림으로 발생하며 플랫폼 내에서 비동기로 처리하는 상황에서 이벤트의 처리 순서가 보장되지 않음을 실험으로 증명하고 이에 알맞은 비동기 기반 마이크로서비스에 적용 가능한 이벤트 스트림 처리 프레임워크를 제안한다.
본 논문은 개인 인증 알고리즘에 관한 것으로 심전도를 이용한 생체 인증 방식은 특정 보정기준점을 추출하는 방법과 그렇지 않은 방법으로 분류할 수 있으며 본 논문에서 제안하는 방법은 특정 보정기준점을 추출하지 않는 방법으로 이산 코사인 변환과 랜덤 포레스트 분류기를 사용하였다. 심전도 신호는 R-Peak 점을 기준으로 단일 심박으로 나누었으며 각 심박의 특징 추출을 위해 이산 코사인 변환을 적용하였다. 이산 코사인 변환 계수는 정보가 저주파에 집중되는 특성이 있으므로 초기 저주파에 해당하는 40까지 값을 특징으로 랜덤 포레스트 분류기를 구성하였다. 랜덤 포레스트는 의사결정 트리의 앙상블 분류기로 결정 트리를 기본으로 하고 있으므로 빠른 학습 속도와 많은 양의 데이터 처리 능력, 다양한 클래스를 분류할 수 있어 실생활에 적용 가능하며 무엇보다 ID의 승인과 거절을 위한 임계값을 분류기 내부에서 조절할 수 있어 오 분류에 강건한 알고리즘을 구성할 수 있다. 18개의 심전도 파일로 구성된 MIT-BIT Normal Sinus Rhythm 데이터베이스를 선정하여 성능을 평가하였으며 99.99%의 심전도 인식률을 보였다.
아스팔트 포장의 균열은 날씨의 변화나 차량에 의한 충격으로 발생하며, 균열을 방치할 경우 포장 수명이 단축되고 각종 사고를 불러 일으킬 수 있다. 따라서 아스팔트 도로 포장의 균열을 빠르게 감지하여 보수조치를 취하기 위하여 이미지를 통해 균열을 자동으로 탐지하기 위한 연구들이 지속되어 왔다. 특히 최근들어 Convolutional Neural Network를 사용하여 아스팔트 도로 포장의 균열을 탐지하려는 모델들이 많이 연구되고 있으나, 고성능의 컴퓨팅 파워를 요구하기 때문에 실제 활용에는 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 모바일 기기에 적용 가능한 스몰 딥러닝 모델을 적용하여 아스팔트 도로 포장의 균열을 탐지하는 모델의 개발을 위한 프레임워크를 제안한다. 사례연구를 통해 제안한 스몰 딥러닝 모델은 일반적인 딥러닝 모델들과 비교 연구되었으며, 상대적으로 적은 파라미터를 가지는 모델임에도 일반적인 딥러닝 모델들과 유사한 성능을 보였다. 개발된 모델은 모바일 기기나 IoT에 임베디드 되어 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근 다양한 도시문제로 세계적으로 국가와 기업에서 스마트시티 개념을 도입한 문제 해결 연구가 진행 중이다. 스마트시티는 도시의 ICT를 융합하고 도시의 모든 구성요소를 네트워크로 연결하여 데이터를 수집·전달하며, 다양한 IoT 제품이나 서비스로 구성된 공급망으로 이뤄져 있다. 스마트시티의 여러 사이버 보안 위협 및 공급망(Supply-Chain) 위협 증가는 불가피하며, 이에 대응하기 위해 공급망 보안 정책 등 프레임워크 수립과 더불어, 제로 트러스트(Zero-Trust) 관점에서 데이터 연계에 따른 각 데이터 제공자·서비스 등의 인증과 적절한 접속통제가 필요하다. 이를 위해 국내에서도 스마트시티 보안 위협을 위한 스마트시티 보안모델이 개발되었으나, 공급망 보안과 제로 트러스트와 관련된 보안 요구사항은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해외 스마트시티 보안 동향을 살펴보고, 정보보호 및 개인정보보호 관리체계(ISMS-P)와 국제표준으로 등록된 ICT 공급망 보안에 대한 보안 요구사항을 비롯해, Zero-Trust 관련 기술을 국내 스마트시티 보안모델에 적용하기 위한 보안 요구사항을 제시하고자 한다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권1호
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pp.226-234
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2024
The frequent handover problem and playing ping-pong effects in 5G (5th Generation) ultra-dense networking cannot be effectively resolved by the conventional handover decision methods, which rely on the handover thresholds and measurement reports. For instance, millimetre-wave LANs, broadband remote association techniques, and 5G/6G organizations are instances of group of people yet to come frameworks that request greater security, lower idleness, and dependable principles and correspondence limit. One of the critical parts of 5G and 6G innovation is believed to be successful blockage the board. With further developed help quality, it empowers administrator to run many systems administration recreations on a solitary association. To guarantee load adjusting, forestall network cut disappointment, and give substitute cuts in case of blockage or cut frustration, a modern pursuing choices framework to deal with showing up network information is require. Our goal is to balance the strain on BSs while optimizing the value of the information that is transferred from satellites to BSs. Nevertheless, due to their irregular flight characteristic, some satellites frequently cannot establish a connection with Base Stations (BSs), which further complicates the joint satellite-BS connection and channel allocation. SF redistribution techniques based on Deep Reinforcement Learning (DRL) have been devised, taking into account the randomness of the data received by the terminal. In order to predict the best capacity improvements in the wireless instruments of 5G and 6G IoT networks, a hybrid algorithm for deep learning is being used in this study. To control the level of congestion within a 5G/6G network, the suggested approach is put into effect to a training set. With 0.933 accuracy and 0.067 miss rate, the suggested method produced encouraging results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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