• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권2호
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• pp.129-135
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• 2020

에너지분야 사물인터넷기술인 e-IoT 통신 및 서비스의 표준화 분야는 최신 기술로 새로운 시장이 창출되는 분야의 주도권을 확보하고 시장을 선점하기 위해 표준모델을 정의하고 실용모델을 실증하는 기술이다. 특히 4차 산업혁명의 기초 기술인 IoT 기술에 대한 프레임워크 개발, 표준화를 통한 상호연동성 확보, 표준 플랫폼의 운영 등을 위해 세부적인 기술규격들을 정의하고 있다. 본 논문에서는 e-IoT 표준 프로토콜 경량화 및 시험인증절차에 관한 방식을 제안한다. 제안된 방식은 향후 e-IoT 제품의 저전력 이슈에 대한 문제를 해결할 수 있는 제품 구현방안을 제공한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.373-376
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• 2008

무선 센서 네트워크의 센서 노드는 다양한 최소령 센서로 구성된 저전력, 저메모리, 저컴퓨터 능력을 갖고 있다. 따라서 최근 무선 센서 네트워크의 이슈는 실용적인 응용 분야에서의 에너지 보존과 네트워크 수명을 만족하는 설계 및 개발을 요구한다. 이러한 에너지 소비량과 네트워크 수명을 만족하기 위해서 효율적인 라우팅 프로토콜 연구가 지속되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 LEACH, LEACH-C, MTE, 그리고 PEGASIS 라우팅 프로토콜에 대해서 비교 분석하였다. 각각의 프로토콜의 운영 시간, 밧데리 소모, 총 에너지 소모량을 비교한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.193-198
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• 2004

In variety of environments for applications, wireless sensor networks have received increasing attention in the recent few years. But, sensor nodes have many limitations including battery power and communication range. These networks require robust wireless communicant protocols that are energy efficient and provide low latency. In this paper, we propose new protocol as is defined SCP. The key idea of SCP is that only one node which is defined as a Super-Cluster Header sends the combined data to the BS. We evaluated the effectiveness of SCP through experiments which have several parameter violations. Simulation results shows that performance of SCP is through better than other legacy protocol within the framework of energy cost, life time of the sensor network and fair distribution of the energy consumption.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.287-296
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• 2009

Although asymptotic bounds of wireless network capacity have been heavily pursued, the answers to the following questions are still critical for network planning, protocol and architecture design: Given a three-dimensional (3D) network space with the number of active users randomly located in the space and using the wireless communication technology, what are the expected per-flow throughput, network capacity, and network transport capacity? In addition, how can the protocol parameters be tuned to enhance network performance? In this paper, we focus on the ultra wideband (UWB) based wireless personal area networks (WPANs) and provide answers to these questions, considering the salient features of UWB communications, i.e., low transmission/interference power level, accurate ranging capability, etc. Specifically, we demonstrate how to explore the spatial multiplexing gain of UWB networks by allowing appropriate concurrent transmissions. Given 3D space and the number of active users, we derive the expected number of concurrent transmissions, network capacity and transport capacity of the UWB network. The results reveal the main factors affecting network (transport) capacity, and how to determine the best protocol parameters, e.g., exclusive region size, in order to maximize the capacity. Extensive simulation results are given to validate the analytical results.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.669-672
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• 2015

최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술의 발전으로 다양한 분야에 적용 가능한 서비스가 많이 개발되고 있으며 농작물 관리를 위한 서비스에도 적용하고 있다. 기존에는 농작물 생육에 필수요소인 토양수분을 관리하기 위해 직접 사람이 계측기를 휴대하여 유동적인 지점을 측정하였다. 본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 활용하여 센서 데이터를 분석하여 농작물의 생육의 상태를 과학적으로 관리한 사례이다. 평지 환경은 구조물에 의한 신호간섭 및 주파수 방해 요인이 적어 무선 주파수의 활용함에 있어 좋은 환경을 제공한다. 본 논문에서는 효율적인 WPAN구축 및 데이터 전달 기법과 구축되는 센서 노드 및 게이트웨이에 전원 공급이 어려우므로 저전력 모드를 지원하는 동작 알고리즘이 필수적이다. 실험에서는 각 센서 노드 및 게이트웨이의 네트워크 구성을 통한 효율을 검증하고, 저전력 모드의 운영 및 시간 동기를 위한 기법에 대하여 연구하였다. 향후 통신 효율을 향상시키기 위해 LoRa를 이용한 RF통신 및 프로토콜에 대한 연구가 필요하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.78-85
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• 2014

하이브리드 통신을 지원하는 하이브리드 통신 신호처리 제어보드는 저전력의 32-bit 마이크로콘트 롤러인 Cortex M3로 설계하였다. 마이크로콘트롤러는 하이브리드 통신을 위한 모뎀과 GPS 모듈 등을 직렬 인터페이스하기 위한 UART 포트가 갖추어져 있으며, CLI(Command Line Interpreter) 프로그램은 각 포트의 인터페이스를 사용자 환경에 맞게 설정할 수 있다. 항로표지 원격관리 시스템에 사용되는 하이브리드 통신 신호처리 제어보드의 전송방식을 단문메시지 방식과 소켓 방식을 비교한 결과 소켓 방식의 우수함을 입증하였으며, 수신 성능의 개선을 통해 항로표지 원격관리 시스템의 데이터 손실을 최소화될 수 있도록 하였다. 실험은 12시간 동안 각 부표에서 매 1분마다 데이터를 취득하였으며, 데이터 수신율은 각각 98.58 %와 99.42 % 이상을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.33-41
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• 2018

스마트 캠퍼스의 플랫폼으로 사물 인터넷에 대한 아이디어가 점점 대중화되고 있다. 인터넷에 연결하기 위해 통신 네트워크, 센서 노드 및 게이트웨이로 구성된 인프라가 필요하며 각 센서 노드는 환경에서 데이터를 수집할 수 있다. 본 논문은 스마트 캠퍼스 모니터링을 적용하기 위해 인터넷에 구성한 무선 센서 네트워크를 설명한다. 무선 센서 네트워크 모니터링은 저전력 구현 및 통합 시스템을 사용하는 완벽한 솔루션이다. 그러나 제한된 컴퓨팅 범위, 제한된 컴퓨팅 성능, 네트워크 프로토콜의 가용성 부족, 프로그래밍 보안 부족 및 기밀성, 무결성 및 가용성 분야의 보안 오류로 인해 수많은 제약이 있다. WSNM 노드를 위한 새로운 보안 기술과 기능이 개발되었다. 보안 네트워크 연구 개발 및 서비스 거부 (DOS) 및 복잡성 공격 방지를 위한 시스템을 제안하였다. 이러한 시스템이 제대로 구현되면 사전 할당을 통한 에너지 효율성 메커니즘과 안전한 루틴 알고리즘을 통해 핵심 관리 모델의 새로운 키를 제공 할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.203-210
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• 2008

최근 많은 주목을 받고 있는 홈 네트워킹은 네트워크를 사용하여 댁내 기기를 원격으로 감시하고 제어할 수 있는 기술이다. 무선 홈 네트워킹 방식은 유선 방식과 비교하여 배선에 따른 비용과 노력이 들지 않아서 기존 주택에 용이하게 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히, ZigBee 프로토콜을 사용한 홈 네트워킹은 저렴한 비용과 낮은 전력 등의 장점으로 매우 매력적인 무선 네트워킹 기술중의 하나로 알려져 있다. 하지만, ZigBee 모듈을 구현하고 홈 네트워크를 구성하는데 있어서는 많은 실제적인 문제점이 존재하고 이들에 대한 적절한 해결책이 필요하다. 본 논문에서는 ZigBee 프로토콜을 구현하는 하드웨어와 소프트웨어 모듈의 실제적인 구조를 제안한다. 또한, ZigBee 네트워킹의 구현에 따른 문제점들을 소개하고, 다양한 통신 테스트를 통하여 이들 문제점을 해결하는 효과적인 해결책을 기술한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.998-1013
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• 2013

Wireless wearable sensor networks have emerged as a promising technique for human motion tracking due to the flexibility and scalability. In such system several wireless sensor nodes being attached to human limb construct a wearable sensor network, where each sensor node including MEMS sensors (such as 3-axis accelerometer, 3-axis magnetometer and 3-axis gyroscope) monitors the limb orientation and transmits these information to the base station for reconstruction via low-power wireless communication technique. Due to the energy constraint, the high fidelity requirement for real time rendering of human motion and tiny operating system embedded in each sensor node adds more challenges for the system implementation. In this paper, we discuss such challenges and experiences in detail during the implementation of such system with wireless wearable sensor network which includes COTS wireless sensor nodes (Imote 2) and uses TinyOS 1.x in each sensor node. Since our system uses the COTS sensor nodes and popular tiny operating system, it might be helpful for further exploration in such field.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.141-149
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• 2013

IoT (Internet of Things) 환경에서 IPv6 패킷 통신을 지원하기 위한 표준 기술로 IETF 6LoWPAN (IPv6 over Low power WAPN) 표준 기술이 많은 연구가 진행되고 있다. 6LoWPAN에서 패킷 전송을 위한 프로토콜로 주로 AODV (Ad-hoc Distance Vector) 라우팅 프로토콜 기술을 확장한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 제한된 자원을 가진 노드들로 구성된 6LoWPAN에서 네트워크 오류가 발생했을 때 신뢰성 있는 데이터 전송과 빠른 경로 설정 방법이 필요하다. 이를 위해, 본 논문에서는 IETF LOAD(6LoWPAN Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing) 을 확장한 최적 복구 경로 알고리즘인 회복력 있는 라우팅 프로토콜기법 (Resilient Routing Protocol) 을 제안한다. 좀 더 구체적으로, 최적 복구 경로 설정 알고리즘, 상세 프로토콜 신호 흐름도 및 패킷 전송의 신뢰성 검증을 위한 수학적인 모델을 제시하였다. 제안된 프로토콜 기법의 성능을 분석하기 위해 NS-3 (Network Simulation Tool) 를 통해 성능 분석하였고 성능 분석 결과 기존의 LOAD 라우팅에 비해 종단간 지연시간, 패킷 처리율, 패킷 전송율 및 제어 패킷 오버헤드 등의 성능 면에서 우수함을 증명하였다.