• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1105-1112
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• 2022

신재생에너지 발전, 스마트팜 통합관제 등 현장데이터의 모니터링 시스템은 PC, 서버 기반에서 모바일 퍼스트 중심으로 발전하고 있으며, IoT 기술의 발전으로 다양한 무선통신 및 응용 서비스들이 출현하였다. 저전력 광역통신망은 저전력, 저용량, 저속 데이터 전송에 최적화된 서비스로 현장에서 수집된 데이터는 지정 저장 서버나 클라우드 기반 데이터 플랫폼으로 전송되며, 이를 통해 데이터 모니터링이 가능하다. 본 논문에서는 단일 디바이스로 현장 데이터를 수집하고 저전력 광역통신망을 이용하여 무선통신 사업자 클라우드 데이터 플랫폼으로 전송하는 IoT 중계기와 이를 활용한 현장 모니터링 앱을 설계 및 구현하였다. 이를 활용하면 보다 모니터링 시스템 구성이 간단하고, 구축 및 운영 비용이 저렴하며 효과적인 데이터 축적이 가능하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1599-1610
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• 2019

Intelligent services have expanded as Internet of Things (IoT) technology has evolved and new requirements emerge to accommodate various services. One new requirement is transmitting data over long distances with low-power. Researchers have developed low power wide area (LPWA) network technology to satisfy the requirement; this can improve IoT network infrastructure and increase the range of services. However, network coverage expansion causes several problems. The traffic load is concentrated at a specific gateway, which causes network congestion and leads to decreased transmission efficiency. Therefore, the approach proposed in this paper attempts to recognize and then avoid congestion through gateway channel hopping. The LPWA network employs multiple channels, so wireless channel hopping is available in a gateway. Devices that are not delay sensitive wait for the gateway to reappear on their wireless channel; delay sensitive devices change the wireless channel along the hopping gateway. Thus, the traffic load and congestion in each wireless channel can be reduced improving transmission efficiency. The proposed approach's performance is evaluated by computer simulation and verified in terms of transmission efficiency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.239-250
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• 2022

LoRa는 네트워크에 대부모 트리 구조와 처프 확산 스펙트럼을 도입한 물리 계층 기술로 높은 신뢰도의 장거리 통신을 제공한다. LoRa의 트리 네트워크에서 자식 노드는 단일 부모가 아닌 여러 노드에게 동시에 메시지를 전송할 수 있기 때문에 동일 부하가 네트워크에 가해진다면 패킷 전달률은 게이트웨이의 수의 증가에 따라 증가한다. 하지만 알로하류의 원시적 매체 접근 제어의 한계 때문에 이러한 트리 환경에서도 부하의 증가에 따라 네트워크의 이용률은 하락한다. 본 논문에서는 동일 주파수를 동일 시간대, 동일 지역에서 사용하는 공간 분할 다중 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 수집된 신호 세기의 분포로부터 송신 전력을 도출하여 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 각기 다른 패킷이 수신되도록 제어한다. 즉, 포획 효과를 의도적으로 활용하여 저전력 광역 네트워크의 노드 수용력을 향상시킨다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1089-1096
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• 2019

최근 저성능 컴퓨팅을 통해 적은 양의 정보를 사용하는 소규모 사물 인터넷 서비스들이 확산되고 있다. 이를 위해 통신 반경이 넓고 전력 소모가 상대적으로 낮으며, 가격이 저렴한 저전력 장거리 통신 기술이 필요하다. 본 논문은 LoRa 통신 방식을 기반으로 넓은 지역에 분포되어 소량의 센싱 데이터를 전달하는 소물 인터넷 환경에서 멀티 홉 전송을 지원하는 MAC 계층과 라우팅 프로토콜을 제안한다. 단말 노드는 이동 가능하며, 통신 형태는 단말 노드와 네트워크 응용 서버 간의 양방향 전송을 제공한다. 제안한 프로토콜을 적용하여 스마트 팩토리 생산 설비 모니터링 시스템을 구축하였으며, 기본적인 모니터링 기능은 정상적으로 수행됨을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.432-434
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• 2004

Bluetooth is a promising wireless personal area network technology and is on the verge of being ubiquitously deployed over wide range of devices. This paper aims to implement a wireless network for image transmission using Bluetooth technology. The characteristics of Bluetooth are small size, low band width and low power consumption, However, there are some difficulties in implementing a wireless radio network using Bluetooth since a lot of repeaters may needed when Bluetooth depends a role of host on personal computer for data transmission. In this paper, a method to implement a wireless radio network is proposed and applied for image transmission using a small size microprocessor for each Bluetooth.

• 문화기술의 융합
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• 제3권4호
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• pp.185-189
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• 2017

사물인터넷(IoT) 기술의 급속한 성장에 따라 우리는 공간의 제약을 받지 않고 사람과 사물, 사물과 사물을 서로 네트워크로 연결하여 정보를 주고받을 수 있게 되었다. 최근에는 이를 효과적으로 구현하기 위한 저전력 광역 통신방식인 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크 기술이 점점 인기를 얻고 있다. 본 논문에서는 LPWA 기술 중 하나인 LoRa 기술에 대해서 알아보고 LoRa를 기반으로 하는 IoT 시스템에서 보안위협을 최소화하기 위한 IoT 보안 기술을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.139-142
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• 2020

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things) is an emerging LPWAN(Low Power Wide Area Network) radio technology. NB-IoT has many advantages like low power, low cost, and high coverage. However low bandwidth and low sampling rates also lead to poor positioning accuracy. This paper proposed a solution to optimize positioning accuracy under the OTDOA(Observed Time Difference of Arrival) approach by utilizing MLR(Multiple Linear Regression) models. Through the MLR model to predict the influence degree of weather(temperature, humidity, light intensity and air pressure) on the arrival time of signal transmission to improve the measurement accuracy. The improvement of measurement accuracy can greatly improve IoT applications based on NB-IoT.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.100-106
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• 2020

본 논문에서는 저전력장거리 기술과 임베디드 보드를 이용한 치매 돌봄 스마트 신발과 응용 소프트웨어를 구현하였다. Cortex-M3 보드와 로라 모듈로 구성된 통신 모듈은 신발 밑창의 홈에 내장 된다. 위치추적 응용 소프트웨어는 임베디드 보드에서 제공하는 신호와 GPS와 로라 망을 이용하여 보호자가 치매 환자의 위치 추적할 수 있다. 외부 환경에서 스마트 신발의 위치 추적 및 데이터 전송 동작이 성공적으로 확인되었다. 이러한 실험을 통해 본 논문에서 개발한 스마트 신발이 치매 환자의 돌봄을 위한 실종을 막는 안전장치로 응용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.194-198
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• 2021

LoRa는 처프 확산 스펙트럼과 대부모 트리 구조의 네트워크를 물리 계층에 도입하여 장거리 통신에서 신뢰성을 제공한다. 이 트리 네트워크에서 자식 노드는 여러 부모를 동시에 이용할 수 있기 때문에 네트워크에 동일 부하가 가해질 경우 게이트웨이의 수가 늘어날수록 패킷 전달률은 대수적으로 증가한다. 그러나 알로하와 흡사한 원시적 매체 접근 제어의 한계로 인해 이 환경에서도 부하가 증가할수록 네트워크의 이용률은 유사하게 하락한다. 본 논문에서는 같은 주파수를 같은 시간에 사용하는 공간 분할 다중 접근류의 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 서로 다른 패킷이 생존할 수 있도록 각 노드의 송신 전력을 수신 신호 세기의 분포에 기반하여 조절한다. 이른바 포획 효과의 의도적 활용은 자원에 배고픈 저 전력 광역 네트워크의 수용력을 향상시켰다. 전형적인 완전 배제적 무충돌 제어 접근과 비교해 타임 슬롯의 소모를 30-35% 절감하였다. 또한, 전력 제어의 효과로 인해 20-40%의 에너지 소모량이 절약됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.37-42
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• 2018

최근 장비에 부착된 센서들이 네트워크를 통해 실시간으로 현장 정보를 전송하고 처리하여 장비를 제어하는 과정을 자동으로 수행하는 IoT 환경에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 이러한 시스템의 핵심은 데이터 송수신을 위한 네트워크가 필수적인데 넓은 전송 거리를 가진 유선 네트워크가 우선 선택이 된다. 하지만 유선 네트워크의 경우 통신을 구성하기위해 소모되는 시간과 비용이 무선 보다 높은 문제가 존재한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 LPWA와 BLE 통신을 이용한 LPWA 기반 산업현장의 무선 데이터 전송 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 BLE를 통해 장비로부터 데이터를 수집하고 LPWA를 이용하여 서버로 데이터를 전송하는 시스템이다. 실험결과 LPWA로 전송할 수 있는 최대 길이의 확산인자(Spreading Factor)는 8인 것을 확인하였으며, 최소 길이에 대한 Spreading Factor는 9인 것을 확인할 수 있었다.