이 연구의 목적은 스포츠 현장에서 헬멧 착용이 필수인 종목을 중심으로 IoT 서버 기술을 활용하여 웨어러블 스포츠 헬멧 디바이스를 개발, 설계하는 것이다. 이를 통해 스포츠 현장에서 훈련 또는 경기 중 개인의 생체정보를 지속적으로 축적하고, 데이터를 기반으로 선수들의 컨디션 확인은 물론 부상 예방과 위험한 상황을 알려줌으로써 선수들의 맞춤형 훈련이 가능하다. 또한 훈련장소가 폭염이나 극한으로 인하여 신체 건강을 해칠 우려가 있는 경우에도 웨어러블 디바이스 기기를 통해 경기력을 향상시킬 수 있는 기반을 마련할 수 있다. 이러한 기술은 스포츠 현장뿐만 아니라 산업현장 및 소외계층 등 사회 전반에 적용가능하기 때문에 확장성도 기대할 수 있다.
본 논문은 사물인터넷 (Internet of Things: IoT) 기반의 실내 위치 추정 기법에 관한 논문이다. 현재 전 세계적으로 사물의 위치를 추정하는 방법은 GPS와 WiFi를 활용한 방법이 많이 사용되고 있다. 그러나 GPS는 실내에서 수신이 힘들고, 전파 교란에 영향을 받는 단점이 있다. WiFi를 활용한 위치 추정은 사용자가 주위의 WiFi를 스캔하여 수집한 정보를 WiFi 데이터베이스 (DB) 서버에 전송하여 fingerprint 방식으로 위치를 추정하므로, DB 서버가 필요한 단점이 있다. 사물과 사물이 통신하는 사물인터넷이 급속도로 증가하고 있다. 이러한 사물인터넷을 이용하여 실내 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 GPS 좌표 등의 자신의 위치 정보를 가지고 있는 기기와 통신하는 다른 기기가 RSSI를 통해 위치를 추정한다. 사물인터넷을 통해 자신의 위치를 추정하는 기기가 많으면 위치 추정 정확도를 높일 수 있다. 제안된 기법은 GPS와 WiFi DB 서버의 도움 없이 위치 추정을 할 수 있다.
IoT (Internet of Things)장치들은 열악한 환경, 저용량, 저성능 프로세서로 인해 기존의 유선망이나 무선망의 인증 방법을 적용하기가 어렵다. 특히 블록체인과 같은 방법을 IoT 환경에 적용하기에는 많은 문제점이 있다. 본 논문에서는 IoT 환경에서 생체정보 중 일회용 템플릿의 인증을 수행하는 서버 역할을 위해 엣지 컴퓨팅을 이용한다. 이와 같은 환경에서 ECC (elliptic curve cryptographic)를 기반으로 IoT-EC(edge computing) 시스템을 활용하여 가볍고 강한 인증 절차를 제안하고 이에 대한 안전성을 평가한다.
최근, 건물 내에서 편리하고 다양한 사물인터넷 서비스를 사용자에게 제공할 수 있는 스마트 빌딩관리 시스템이 큰 관심을 받고 있다. 하지만, 현재 연구되고 있는 스마트 빌딩 관리 시스템은 중앙의 단일 플랫폼 서버가 건물 내 모든 데이터와 서비스를 관리하는 방식으로, 건물의 규모가 커지고 층이 높아질수록 단일 장애 지점, 데이터베이스 과부하, 요청 처리 지연의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 부하 분산을 위해 각 층에 분산형 플랫폼 서버를 두고, 분산된 서버 간의 통신을 통해 건물의 규모에 관계없이 효율적인 사물인터넷 서비스를 제공할 수 있는 분산형 스마트 빌딩관리 시스템을 제안한다. 또한, 수치 분석을 통해, 제안 기법이 사물인터넷 플랫폼 서버 부하 및 요청 처리 지연 측면에서 기존 기법보다 우수함을 검증하였다.
현재 우리나라는 지속되는 인구의 고령화와 단순 노동인구의 저하 등의 이유로 곳곳에 노동력이 부족한 상황이다. 그로인해 노동력을 대신할 기계들과 자동화 시스템이 많이 개발되었고, 발전해 나가고 있다. 본 논문의 웹서버는 IoT모듈의 전원을 무선통신을 통해 제어함으로 전원의 on/off기능을 통해 원거리에서 제어할 수 있는 방법으로 인력을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 아두이노의 릴레이모듈, WiFi 모듈, 무선통신 웹서버를 통해 IoT 모듈의 전원을 제어하는 방법을 제안한다. HTTP 통신을 이용하여 웹서버에서 현재 on/off 제어 데이터를 IoT 모듈에서 읽어갈 수 있게 하고, IoT 모듈은 웹서버에서 읽어온 정보를 기반으로 작동하고 웹 서버로 자신의 정보를 전달한다.
본 연구는 IoT 플랫폼의 모니터링 기능을 활용하여 개인소지품 분실을 해결하여 주는데 목적이 있다. 비콘이 결합된 개인소지품은 애플리케이션서버에 등록되고, 분실 이벤트 발생에 따른 트리거 처리 기능이 디바이스, 앱, IoT 망, 그리고 애플리케이션서버를 통하여 지능적으로 수행 된다. 주요한 구성과 기능은 개인 소지품에 대한 비콘 데이터 구조, 확장 가능한 리소스 구조, 그리고 비콘 등록과 운영 기능들이다.
The development of monitoring and analysis systems to increase productivity while saving energy is needed as a method to reduce huge amount of energy consumed in the process of producing large forged products. In this paper, we propose a system to monitor and analyze energy usage in real-time collected from gas-meter, wattmeter, and thermometer based on IoT installed in forging factories. The system consists of a data collection server for collecting and processing data from IoT- based platform and existing SCADA equipment and ERP/MES system in forging factories, and an application server for providing services to users. To develop the system, the overall system structure is logically diagrammed, and the databases configuration and implementation modules to efficiently store and manage data are presented. In the future, the system will be utilized to reduce energy consumption by analyzing energy usage pattern and optimizing process works with real-time energy usage and production process data for each facility.
본 연구는 데이터의 실시간 수집/분석/처리를 위한 빅데이터 기반, 데이터 자산의 창의적 분석과 유통단계를 실시간으로 측정할 수 있는 IoT 기반 지능형 처리시스템을 개발한다. 모바일 단말은 제공된 디바이스의 SDK를 이용하여 특정지역 해산물 생산유통소비에 대한 데이터 정보를 측정한다. 측정된 정보를 oneM2M 프로토콜을 이용하여 해산물 생산에 필요한 각종 정보를 제공하고 DB Server, 관리자가 UI를 이용하여 시스템을 관리할 수 있는 체계를 구현한다.
본 논문에서는 IoT 기반의 스마트팩토리 구축을 위한 게이트웨이 프로토콜 아키텍처를 설계한다. 스마트 팩토리 시스템은 여러 단말 장치, 게이트웨이 및 서버로 구성되며 이들을 무선 네트워크로 연결한다. 단말 장치는 다양한 센서로부터 정보를 수집하고 게이트웨이를 통해 서버로 정보를 전송한다. 단말장치는 서버의 제어 알고리즘에 따라 또는 수동 조작으로 제어 신호를 수신하여 액추에이터를 제어한다. 따라서 게이트웨이 시스템은 무선 스마트 유틸리티 네트워크인 Wi-SUN과 인터넷을 연결하며 Wi-SUN의 코디네이터 역할을 하며 Modbus-TCP가 탑재되어 SCADA와 연동한다.
IoT 시장은 지속적으로 확대 성장하고 있지만, IoT 기기에 대한 보안 위협 또한 증가하고 있다. 그러나 자원 한정의 문제점을 가지고 있는 IoT 기기에 기존 시스템에 적용되었던 보안기술을 적용하는 것은 어렵다. 이에 본 논문에서는 IoT 기기의 자원 한정이라는 특성 하에서 보안 기능 적용에 따른 오버헤드를 줄일 수 있는 인증 및 경량 암호알고리즘 적용하여 IoT 기기의 보안성을 향상시킬 수 있는 서비스를 제시하여 IoT 기기가 제공되는 홈네트워크 등에 보안성을 제공하고자 한다. 이에 본 논문에서 제시하고 있는 인증 및 경량 암호알고리즘 적용 서비스는 기존 연구에서 증명되었던 IoT 환경에서 적용 가능한 LEA 암호화 알고리즘의 이용과 더불어 비밀키 생성에 있어 이용자, IoT 기기와 서버가 참여하여 3자의 상호인증기반 비밀키 생성을 통해 서비스의 안전성을 확보하였으며 실험에서 랜덤하게 비밀키를 생성하는 방식과 속도의 차이가 없으나, 부가적으로 비밀키 공유를 위한 로직을 IoT 기기에 적용하지 않음으로써 IoT 기기의 자원 한정의 문제점을 해결할 수 있음을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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