• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권5호
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• pp.1540-1560
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• 2022

Latest technological innovation in the development of compact lower power radios has led to the explosion of Internet of Things. With Wi-Fi, Zigbee and other physical layer protocols offering short coverage area there was a need for a RF protocol that had a larger coverage area with low power consumption. LoRa offers Long Range with lower power consumption. LoRa offers point to point and point to multipoint connections. with Single hop communication in place the need for routing protocols are eliminated. LoRa Wide Area Network stack can accommodate thousands of nodes under a single LoRa gateway with a single hop communication between the end nodes and LoRaWAN gateway. This paper takes an experimental approach to analyze the basic physical layer parameters of LoRa and the practical coverage offered by a LoRaWAN under highly dense urban conditions with variable topography. The insights gained from the practical deployment of the LoRaWAN network, and the subsequent performance analysis is used to design a novel public utility monitoring platform. The second half of the papers is designing a robust platform to integrate both existing wired sensor water meters, current and future generation wireless water meters. The Common Automated Metering Platform is designed to integrate both wired sensors and wireless (LoRaWAN and Wi-Fi) supported water meters. This integrated platform reduces the number of nodes under each LoRaWAN gateway and thus improves the scalability of the network. This architecture is currently designed to accommodate one utility application but can be modified to integrate multi-utility applications.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.113-119
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• 2020

사물인터넷 기반의 센서네트워크는 저렴한 비용으로 효율적으로 교량 등의 시설물 유지관리에 적용할 수 있는 한 방안이다. 본 연구에서는 사물인터넷 통신의 하나인, LoRa LPWAN 기반으로 교량 구조건전성모니터링을 위한 시스템을 개발하기 위해서 케이블 장력 모니터링을 위한 센서보드, 기존 계측 센서들과 함께 센서네트워크를 구축하기 위한 DAQ 보드, 데이터들 처리하고 LoRa 통신을 위한 스마트센서노드를 설계 및 제작하였으며 모니터링을 위한 센서네트워크를 구축하였다. 또한 본 시스템의 성능검증을 위해 영광대교에 Test Bed를 구축하여 교량 구조건전성 모니터링을 위한 센서네트워크에 적용가능성 여부를 살펴보았다. Test Bed 검증 결과 LoRa LPWAN 기반 센서네트워크는 데이터 전송률, 정확도, 경제성면에서 교량 구조 건전성 모니터링의 기술 중에 하나로 적용될 수 있으며, 향후 교량구조물 뿐만 아니라 다양한 공공기반 시설물에 유지관리를 위한 시스템으로 보급될 수 있기를 기대한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.44-46
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• 2018

본 논문은 IoT전용 망인 LoRa망을 이용하여 무인이동체와 관제 서버 시스템간의 통신을 통하여 무인이동체들을 통제가 가능한 시스템에 대한 설계이다. 작은 공간인 집이나 혹은 사무실 병원 에서부터 공장까지 LoRa망을 적용한 무인이동체 관제 시스템을 설치하여 무인이동체가 특수한 작업을 할 때, 더욱 효율성을 높여준다. 본 논문에서는 네비게이션 경로에 대한 간략화에서부터 다른 이동체 주변에서 일어난 이벤트들에 대한 소통이 가능해 짐으로써, 무인이동체에 대한 사회적 활용도를 더욱 높여주는 시스템에 대한 설계에 대한 내용을 다룬다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1691-1697
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• 2018

무인이동체에 대한 연구가 지속적으로 이루어 져왔다. 현재까지 지속적인 연구의 결과 무인이동체의 상용화 소식이 들려온다. 또한, 다양한 분야에서 무인이동체를 적용해 왔다. 무인이동체를 실내에서 적용시키기 위해서도 또한, 많은 연구가 이루어져왔다. IoT전용 망인 LoRa망을 이용하여 작은 공간인 집이나 혹은 사무실 병원 에서부터 공장까지 LoRa망을 적용한 무인이동체 관제 시스템을 설치하여 무인이동체가 특수한 작업을 할 때, 더욱 효율성을 높여준다. 본 논문은 IoT전용 망인 LoRa망을 이용하여 무인이동체를 하나의 사물로 인식하고, 주변 사물과 소통을 하며 무인이동체가 실내에서 주행에 필요한 정보들을 클라우드 서버로부터 제공 받음으로써, 다양한 문제점들에 대한 해결책을 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.113-119
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• 2017

본 논문에서는 국내 RFID/USN 주파수 대역의 Duty Cycle 기술기준 하에서 광역 IoT 망의 하나인 LoRa 기기의 성능분석 결과를 제시하고, LoRa 기술의 활성화를 위해 기술기준 개정이 필요함을 제안한다. 무선기기는 국가별로 전파법 및 무선설비규칙을 준수하여야 하므로 나라별로 기술기준이 다를 경우 그 성능에 차이가 있을 수 있다. 따라서 향후 IoT 기술의 발전을 위해서는 국내 기술기준에 따른 LoRa 기술의 성능의 한계를 아는 것은 매우 중요하다. 분석 결과, 국내 RFID/USN 주파수 대역의 Duty cycle 기술기준인 0.4초 이내로 데이터 송신을 마치도록 한 규정에 따라 단일 LoRa 기기의 성능이 크게 제한됨을 알 수 있었다. 이에 따라 LoRa IoT 망의 활성화를 위해서는 EU와 유사하도록 국내 Duty Cycle 기술기준을 개정할 필요가 있다고 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.359-366
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• 2018

국내 고도성장기 이후 본격 건설되기 시작한 사회 기반 시설물은 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 특히 사고 발생 시 대량 인명 피해로 직결될 수 있는 교량, 터널 등의 대형 구조물들에 대한 안전성 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 유선 센서 기반의 SHM을 개선한 무선 스마트 센서네트워크는 짧은 신호도달거리로 인해 경제적이고 효율적인 시스템 구축이 힘들다. 따라서 LoRa LPWAN시스템은 사물인터넷의 확산과 더불어 저전력 장거리통신이 각광을 받고 있으며, 이를 구조건전성 모니터링에 응용함으로써 경제적이면서도 효율적인 SHM 구축이 가능하다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN의 구조건전성 모니터링에 적용 가능성을 검토하고 비면허 통신 대역을 사용함으로 인해 발생하는 채널간의 충돌을 해결하면서 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있는 채널 기반의 LoRa 네트워크 운영방법을 제안한다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제18권1호
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• pp.141-151
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• 2019

To protect workers from industrial accidents, IoT hazard detection system using LoRa network was designed and fabricated. LoRa networks can operate with low power consumption, wide coverage, and low usage fees. The hazard detection system consists of a sensor unit, a transceiver module, a LoRa base station, ThingPlug, and a monitoring device. We have designed an optimal risk-determining algorithm that can send information quickly in a working environment. As measured by TTA, the implemented system has been found to be able to deliver the worker's location, ambient temperature, and carbon monoxide density to the administrator through the user interface. The implemented system showed a bit rate of 290bps and a maximum application range of 6 km.

• 스마트미디어저널
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• 제13권1호
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• pp.45-51
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• 2024

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) is a widely adopted Internet of Things (IoT) protocol due to its high range and lower energy consumption. LoRaWAN utilizes Adaptive Data Rate (ADR) for efficient resource (e.g., spreading factor and transmission power) management. The ADR manages these two resource parameters on the network server side and end device side. This paper focuses on analyzing the ADR and Gaussian ADR performance of LoRaWAN. We have performed NS3 simulation under a static scenario by varying the antenna height. The simulation results showed that antenna height has a significant impact on the packet delivery ratio. Higher antenna height (e.g., 50 m) has shown an improved packet success ratio when compared with lower antenna height (e.g., 10 m) in static and mobility scenarios. Based on the results, it is suggested to use the antenna at higher allevation for successful packet delivery.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.829-836
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• 2019

IoT 장치들은 네트워크 구성에 많이 사용되고 있고, 증가하고 있다. 데이터는 필요에 따라서 이기종의 IoT 장치를 통하여 전송된다. 본 논문에서는 Bluetooth 5를 이용하여 내부 네트워크를 구성하고, LoRa(Long Range)를 통하여 데이터 전송할 때 발생하는 전송 데이터 손실을 방지하기 위한 기법을 제안한다. Bluetooth 5가 LoRa의 데이터 전송 속도에 비해 빠르므로 LoRa를 통하여 데이터를 전송할 때 데이터 손실 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 전송 데이터 손실 방지 기법은 Bluetooth 5와 LoRa 뿐 아니라 이기종의 IoT 장치의 데이터 전송 속도 차이로 인해 발생하는 데이터 손실을 방지할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 본 논문에서는 제안하는 데이터 손실 방지 기법을 적용하여 시뮬레이션 결과를 보인다. 2가지 방법으로 시뮬레이션 했을 때 전송 성능과 저장에 필요한 메모리 양 을 보인다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.164-171
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• 2019

국내 SOC 공공시설물 중에 가장 많은 비율을 차지하는 교량시설물을 중심으로, 기존에 운영되고 있는 유선 계측시스템 또는 국내 통신사에서 자체 개발된 무선계측 시스템 대비 비용 절감이 가능하고, 기술적인 완성도를 높여 많은 교량에 적용될 수 있는 교량 무선 계측 시스템 개발하였다. 비면허 LPWAN 기술 중에 하나인 LoRa를 이용하여 국내 ISM 대역을 고려한 최적화된 MEMS기반 LoRa 스마트 센서노드와 기존 유선 센서도 LoRa 네트워크 통신이 가능한 LoRa DAQ 센서노드를 개발하였으며, 개발된 센서노드의 Test Bed 성능 검증과 효율적인 관리를 위해 어플리케이션 서버를 개발하였다.