• KNOM Review
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• 제22권2호
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• pp.29-38
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• 2019

4차 산업혁명의 핵심 기술 중의 하나로서 사물인터넷 (Internet of Things)은 무선 네트워크, 통신모듈 및 센서, 스마트 단말 등의 기술 발전 및 보급 확산으로 그 영향력이 의료, 교통, 제조, 유통, 교육 등의 산업분야를 넘어 과학기술 및 공공분야로까지 확대되고 있다. 특히 과학기술 분야에서도 점차 IoT 기술 연구 및 활용 연구가 증가하고 있으며, 이를 통해 기존의 이론 및 실험 중심의 연구에서 데이터 중심의 연구로의 연구 패러다임이 변환되고 있다. 이와 같이 다양한 데이터를 수집하는 인프라스트럭처 환경 구축의 필요성이 커지고 있으며, 수집된 데이터의 전송·처리·분석을 위한 유·무선 통합 네트워크 환경을 위해 국가과학기술연구망 (KREONET)에서는 저전력 장거리 통신기술 LPWAN (Low Power Wide Area Network) 기반의 국가과학기술무선사물인터넷연구망 (ScienceLoRa) 프로젝트를 시작하였다. ScienceLoRa는 기존의 백본망 위주의 유선망인 KREONET를 활용하여 LoRa/LoRaWAN 기술을 활용한 무선망을 구축함으로써 과학기술 및 공공분야에서 다양한 센서들로부터 데이터를 수집하여 이를 전송, 활용 및 분석에 이용하고자 한다. 본 논문에서는 ScienceLoRa 소개, 현재 진행상황, 활용 및 발전 가능성에 대하여 살펴보기로 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.207-211
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• 2019

세계 각지에서 모든 사물에 네트워크를 연결하고 인터넷을 통해 해당 사물들을 관리하기 위해 연구 개발을 진행 중에 있따. 사물인터넷은 차세대 이동통신 서비스의 생태계 구축을 위한 중요 역할을 수행할 것으로 기대되고 있다. 그중 가장 크게 대두되고 있는 통신 기술은 LPWAN이다. 본 논문에서는 이런 시대적 요구에 맞게 많은 LPWAN의 노드를 보다 효율적으로 사용하여 자원 낭비 감소 및 관리하기 위하여 각 데이터 전송 속도에 따른 성능을 분석하고자 한다. 본 논문에서 사용되는 LPWAN 통신 기술은 Semtech에서 개발한 장거리 저전력 무선 플랫폼인 LoRaWAN을 기반으로 설계하고, Network Simulator-3를 이용하여 가상의 IoT 기반을 구현하여 분석하였다.

• 센서학회지
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• 제31권1호
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• pp.64-68
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• 2022

Herein, we propose a LoRaWAN-based small draft system that can measure the ocean current flow (speed, direction, and distance) in real time at the request of the Coast Guard to develop a device that can promptly find survivors at sea. This system has been implemented and verified in the early stages of rescue after maritime vessel accidents, which are frequent. GPS signals often transmit considerable errors, so correction algorithms using the improved triangulation method algorithm are required to accurately indicate the direction of currents in real time. This paper is structured in the following manner. The introduction section elucidates rescue activities in the case of a maritime accident. Chapter 2 explains the characteristics and main parameters of the GPS surveying technique and LoRaWAN communication, which are related studies. It explains and expands on the critical distance error correction algorithm for GPS signals and its improvement. Chapter 3 discusses the design and analysis of small draft buoys. Chapter 4 presents the testing and validation of the implemented system in both onshore and offshore environments. Finally, Section 5 concludes the study with the expected impact and effects in the future.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.15-20
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• 2019

사물인터넷이 발전으로 초소형 통신장치를 설치한 의류, 스포츠 장비, 웨어러블 디바이스 등을 활용한 다양한 장거리를 요하는 서비스의 개발로 인하여 기존에 IoT를 위하여 대표적으로 활용되던 Wi-Fi 와 Zigbee와 같은 근거리 네트워크에서의 거리의 한계가 느껴지면서 장거리 통신 기술인 LPWAN에 대한 연구가 진행이 되었다. 본 논문에서는 LPWAN 기술중 비 대역망 기술인 LoRa 기술의 세부부분들에 대하여 소개하고, 국내와 국외에서 활용되고 있는 다양한 활용사례를 조사 및 분석하여 LoRa를 사용하는 실내 및 근거리 게이트웨이를 통한 통신방식에서 장거리 통신방식으로 연구가 진행이 되고 있는 것을 확인 할 수 있었다.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.103-104
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• 2019

최근 스마트시티 구축 사업에서 사물인터넷 기반 서비스 개발이 활발히 진행 중이다. 그 서비스들을 제공하기 위해 사용되어야 할 디바이스 수가 수백만 개까지 증가할 것으로 예상하고 있으며 수백만 개의 디바이스들을 수용하기 위해서는 Massive IoT 네트워크의 환경 구축을 필요로 하고 있다. 따라서 본 논문에서는 Massive IoT 네트워크 환경을 구축하기 위해 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 기술 중 LoRa(Long Range) 네트워크가 적용이 가능한지를 LoRaSim을 이용하여 시뮬레이션한다. 시뮬레이션한 결과 중 충돌 횟수를 통해 충동률을 구하고 그래프를 이용하여 신뢰성을 나타내며, Massive IoT 네트워크에 적합성에 대해 분석한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권5호
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• pp.231-238
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• 2017

LoRa 네트워크의 클래스 B 단말장치는 게이트웨이로부터 주기적으로 비콘을 받아 동기화를 하며, 동기화가 된 단말장치는 서버로부터 데이터를 수신하기 위해 주기적으로 Ping 슬롯을 활성화 한다. 본 논문에서는 비콘이 분실되었을 경우 바로 수행되던 Beacon-less 동작 조건을 완화하여 불필요한 에너지 소비를 줄였다. 또한, 서버에서 전송할 데이터의 유무에 따라 동기화된 단말장치의 Ping 슬롯 비활성화를 조절하여 빈 슬롯이 발생되는 에너지 소비를 줄였다. 패킷 분실률이 20%인 실험 환경에서 Beacon-less 동작 조건 완화는 기존 방법에 비해 96.7% 에너지 절감을 보였으며, 서버의 전송데이터 유무에 따른 Ping 슬롯 비활성화는 약 60% 이상의 에너지 소모를 줄였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.816-818
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• 2016

LPWA 기술은 IoT 환경이 가지는 낮은 전송거리와 배터리 제약을 해결할 수 있는 통신규약이다. LPWA에서 주목 받는 LoRa 기술은 디바이스에서 전송방식을 선택할 수 있는 클래스 A, B, C를 제공한다. 이 논문은 클래스 B 옵션에서 동기는 맞으나 전송 중 Beacon메시지를 분실하였을 경우, 바로 실행되던 Beacon-less동작을 억제하도록 최대 실패 횟수를 설정한다. 기존방법보다 Beacon-less동작이 기존 방법에 비해 30배 이상 적게 동작하여 디바이스의 에너지 소모를 줄였다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.86-88
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• 2022

LoRa 통신 프로토콜은 근 10년간 사물인터넷 네트워크를 위한 유망 기술로 평가받고 있다. 이론적으로, 처프 대역 확산 프로토콜을 사용하여 장거리 통신에 강인하고 하나의 물리 채널에 서로 직교하는 여러 논리채널을 제공할 수 있으며 중첩 성형의 망구조로 공간 다양성을 활용할 수 있는 것이 대표적 이유이다. 최근의 몇몇 연구들은 이러한 특징 중 논리 채널 사이의 불완전한 실질적인 준직교성을 지적한다. 그러나 직교하는 논리 채널을 형성하는 것은 확산 인자와 대역폭 두 가지 설정 인자임에도 불구하고 대부분의 연구는 확산 인자만을 요소로 직교성을 평가한다. 본 연구에서는 두 설정 인자를 모두 고려하여 논리 채널 사이의 준 직교성을 정리한다. 또한, 이에 따른 논리 채널 사이의 간섭으로 인해 변화하는 통신 품질을 정리한다.