• 한국전자거래학회지
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• 제15권4호
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• pp.49-58
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• 2010

무선 센서 네트워크 기술은 다양한 e-비즈니스 환경을 가능케 하는 차세대 기반 기술이다. 무선 센서 네트워크가 갖춰야 할 중요한 특징 중 하나는 에너지 효율성이다. 무선 센서 네트워크의 대표적인 국제표준인 IEEE 802.15.4는 에너지 효율을 위해 비컨 가능 모드를 제공하고 있다. 그러나 메쉬 토폴로지 같은 멀티 홉 네트워크에서 비컨 가능 모드를 이용하면 비컨끼리 충돌하여 센서 노드가 동기화하지 못할 수도 있다. 동기화하지 못한 노드는 통신에 참여할 수 없으므로 네트워크 내의 다른 노드에도 영향을 미친다. 본 논문에서는 메쉬 토폴로지를 이용하는 무선 센서 네트워크에서도 비컨 가능 모드를 이용하여 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 비컨 스케줄링 기법을 제안한다. 이 기법을 이용하여 노드들이 비활성 구간에는 전원을 꺼서 에너지를 절약할 수 있게 하고, 비컨간의 충돌을 방지할 수 있다. 제안하는 기법의 성능평가를 위해 QualNet 시뮬레이터를 사용하여 구현하였으며, 센서 네트워크의 대표적인 응용인 모니터링 상황을 가정하여 실험하였다. 실험을 통해 제안하는 기법을 이용하여 메쉬 토폴로지를 이용하는 네트워크에서도 에너지를 효율적으로 사용할 수 있음을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3B호
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• pp.224-236
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• 2003

MANET(Mobile Ad hoc Network)에서는 이동 단말들이 기존에 설치된 구조물이나 운영자의 노력없이 스스로 임시망을 구성하여 통신을 하게 된다. ad hoc 망에서의 라우팅은 이동성이 많은 단말들이 임시로 망을 구성하기 때문에 망 자체가 유기적으로 자주 변하며, 이로 인해 잦은 연결실패로 인한 불안정한 환경이 조성되어 기존의 유선환경보다 좀 더 어려우며 유선망에서 쓰이던 라우팅 프로토콜들은 ad hoc 망에 적합하지 않게 된다. 본 논문에서는 ad hoc 망에 대한 전반적인 이해와 더불어 ad hoc 망에서 사용되는 여러 라우팅 프로토콜에 대해 알아보고, 그 중 hybrid 기법을 사용하는 ZRP(Zone Routing Protocol)의 성능을 분석하였다. ZRP 프로토콜의 경우 효율적인 사용을 위해선 최적의 존 반경을 사용하는 것이 필수적이다. 그렇지 않을 경우 IARP 또는 IERP 트래픽의 급증으로 인하여 패킷의 전송을 위해 필요로 하는 ZRP 트래픽의 오버헤드를 크게 증가시켜 전체적인 망의 성능이 저하됨을 모의실험을 통하여 확인하였다. 또한 ad hoc 망에서의 QoS 라우팅을 위한 in-band 시그널을 이용한 QoS 경로를 찾는 과정을 제시하였으며 QoS를 보장한 경로에 한하여 실시간 멀티미디어 서비스 등을 가능하게 하는 경로를 보장할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제20권2호
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• pp.137-144
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• 2011

Wireless sensor network(WSN) has the potential to greatly effect many aspects of u-healthcare. By outfitting the potential with WSN, wearable sensor node can collects real-time data on physiological status and transmits through base station to server PC. However, there is a significant gap between WSN and healthcare. WSN has the limited resource about computing capability and data transmission according to bio-sensor sampling rates and channels to apply healthcare system. If a wearable node transmits ECG and accelerometer data of 4 channel sampled at 100 Hz, these data may occur high loss packets for transmitting human activity and ECG to server PC. Therefore current wearable sensor nodes have to solve above mentioned problems to be suited for u-healthcare system. Most WSN based activity and ECG monitoring system have been implemented some algorithms which are applied for signal vector magnitude(SVM) algorithm and ECG noise algorithm in server PC. In this paper, A wearable sensor node using integrated ECG and 3-axial accelerometer based on wireless sensor network is designed and developed. It can form multi-hop network with relay nodes to extend network range in WSN. Our wearable nodes can transmit 1-channel activity data processed activity classification data vector using SVM algorithm to 3-channel accelerometer data. ECG signals are contaminated with high frequency noise such as power line interference and muscle artifact. Our wearable sensor nodes can remove high frequency noise to clear original ECG signal for healthcare monitoring.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권3호
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• pp.222-230
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• 2009

센서 네트워크는 수많은 센서 노드들로 구성된 센서 필드와 센서 노드로부터 데이터를 수집하는 싱크 노드로 이루어져 있으며, 유비쿼터스에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 지금까지 연구되어 온 센서 네트워크에 대한 중요한 이슈 중 하나는 센서 노드가 제한된 자원을 가지기 때문에 한정된 에너지를 최대한 효율적으로 사용하여 네트워크의 수명을 연장하는 것이다. 그러나 기존 연구 대부분이 고정된 상태의 싱크 노드를 고려하기 때문에 이동성을 가진 싱크 노드가 다수가 존재하는 경우 여러 가지 문제점이 발생되었다. 따라서 본 연구에서는 이동 싱크노드로의 경로를 유지하고 필요한 에너지의 소모를 줄이기 위해서 클러스터 내에서의 전송을 계층에 따라 단일 홉 모드와 멀티 흡 모드를 함께 사용함으로써, 데이터 보급 및 경로 유지에 사용되는 패킷을 줄이고자 하였다. 또한 데이터 전송에 참여하는 노드의 수를 줄이기 위해 2 계층 그리드 기반의 클러스터 구조를 사용하여 특정 노드만이 데이터 전송에 참여하도록 하였으며, 라우팅을 간단히 하기 위해 패킷 전송 시 격자 방식의 포워딩을 사용하였다. 제안된 방안의 성능평가를 위해서 시뮬레이션을 통해서 두 계층 데이터 전송 라우팅 프로토콜과 비교하였다. 그 결과 2배 정도의 통신량이 줄어드는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.1038-1041
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• 2009

온도, 습도, 조도 또는 토양 센서 등을 탑재한 무선 센서 노드들을 네트워크로 구성하여 자연 환경 정보를 획득하고 분석하여 다양하게 활용하고 있다. 이러한 무선 센서 네트워크는 저전력 무선트랜시버를 탑재한 다수의 노드들이 근거리 무선 통신과 멀티-홉 기법으로 구성된다. 따라서 무선센서 네트워크를 통하여 수집된 데이터의 특징은 한정된 범위 내에 밀집된 노드들로부터 얻어진다는 것이다. 그러나 넓은 범위에 흩어져있는 무선 센서 노드들로부터 데이터를 얻기 위해서는 장거리로 데이터를 송신할 수 있도록 고전력을 소비하는 무선 트랜시버를 사용하거나 중계 노드를 많이 필요로 하여, 무선 센서 네트워크 가지고 있는 장점인 저전력과 저비용이라는 특징이 희석된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 넓게 산재되어 있는 각각의 센서 네트워크 그룹 들을 순회하여 데이터를 수집하는 자율 주행 로봇을 이용한 환경 모니터링 시스템을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.129-138
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• 2009

고령화 사회를 넘어 고령사회를 눈앞에 두고 있는 우리나라에서 노인 문제는 더욱 심각할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 집 또는 복지/요양 시설에서 생활하고 있는 거주자들의 일상생활 행동 모형을 정립하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 사건 발생을 중심으로 하는 일상 행동 모형 $W_{ip}(n)$을 제안하였다. 본 연구에서는 제안된 행동 모형을 기반으로 조도/온도 센서로 구성된 무선 센서 네트워크 시스템을 구축하였다. 본 연구에서 구축한 시스템에서 거주자들의 일상 행동 양상에 대하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해서 거주자의 일상생활이 정규적인 범위에 있는지 벗어나 있는지 구분하고자 시도하였다. 제안된 일상 행동 모형이 미래에 집이나 사회복지 시설의 거주자들을 효과적으로 보살피는데 매우 잘 적용될 것임을 실험 결과들이 알려주고 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.11-18
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• 2014

무선 센서 네트워크에서 다중 흐름들 (multiple flows) 이 동시에 발생하여 sink 노드로 전달되는 과정에서 기존의 duty cycling 기반의 단일 채널 센서 네트워크 MAC 프로토콜들은 경쟁 (contention) 과 충돌 (collision) 로 인한 심각한 성능 저하를 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다중 채널을 활용하는 Multi-Channel Pipelining (MCP) 기법을 제안한다. 본 논문은 종단 간 지연시간 (end-to-end latency) 을 최소화하기 위해서 다중 홉 상에 노드들의 wake-up 스케줄에 시차를 두는 SDPS (Staggered Dynamic Phase Shift) 알고리즘과 에너지 효율성을 최적화하기 위한 PLI (Phase-Locking Identification) 알고리즘을 제안한다. 이러한 방법을 바탕으로 다중 흐름들은 다중 채널에서 동적으로 파이프라인 (pipeline) 되어 처리됨으로써 성능이 향상된다. Qualnet 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 MCP 기법이 기존의 센서 네트워크 MAC 프로토콜들 보다 듀티 사이클 (duty cycle), 종단 간 지연시간, 패킷 전달율 (packet delivery ratio), 통합 처리량(aggregate throughput) 관점에서 성능을 향상시킴을 보였다. 또한, MCP 의 듀티 사이클과 종단 간 지연시간을 위한 분석 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.127-133
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• 2011

본 논문에서는 고속 스위칭이 가능한 멀티 프로토콜 레벨 스위칭망에서의 DiffServ와의 서비스 결합을 위한 PHB 매핑모델을 제안 하였고, 제안된 매핑모델을 기반으로 멀티 프로토콜 레벨 스위칭망에서 대역폭을 보장하는 차등화 서비스 모델을 설계하였다. EF, BE, AF1, AF2 트래픽을 적용하여 9초 동안의 Throughput에 대한 시뮬레이션 결과, 전체 발생된 트래픽은 2.45Mbps로 링크의 수용가능 속도인 1.5Mbps의 60%를 초과한 트래픽을 발생시켰다. AF1과 AF2는 trTCM의 PIR 값인 700Kbps 및 600Kbps로 설정되어있어 링크에서의 포화 상태의 흐름을 확인 미터링을 수행하고 trTCM을 이용하여 마킹을 적용한 후 전송률을 PIR에 적용되어 전송됨을 확인할 수 있으며, Priority의 우선순위가 BE보다 높으므로 우선적으로 전송됨을 확인 할 수 있었다. BE인 경우 우선순위가 AF1, AF2보다 낮아 링크에서의 포화 상태 발생시 기아문제가 발생됨을 알 수 있다. EF, BE, AF1, AF2 동시 전송시 BE의 트래픽 전송은 거의 기아상태에 있음을 확인 할 수 있었다. AF1 폐기율과 AF2 폐기율의 경우 AF1은 trTCM의 PIR, CIR 값이 AF2 높으며 우선순위도 높아 AF2보다 패킷 폐기율이 낮다. 그러나 BE는 링크에서의 병목현상이 발생 시 AF1, AF2에 의한 네트워크 자원의 우선으로 패킷에 대한 전송이 전혀 이루어지지 않고 있음을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권3호
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• pp.141-152
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• 2007

본 논문에서 우리는 ELOS(Embedded Lightweight Operating System)라 불리는 이벤트 기반의 운영체제와 멀티흡 에드혹 라우팅 프로토콜로 구성된 네트워크 기반의 소형 실시간 시스템의 구조를 제시한다. 효율적인 실시간 프로세싱을 위하여 보장된 시간 슬롯을 가진 조건적 선점형 FCFS 스케줄러가 개발되었다. 보다 정교한 네트워크 구성을 위하여 무선 에이전트 노드를 통한 반자동 구성(semi-auto configuration) 방식을 사용한다. 개발된 소프트웨어 시스템은 자체 개발한 소형 하드웨어 프로토타입에서 구현되었다. 또한, 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위해서, 우리는 유비쿼터스 네트워크 테스트 베드를 개발했고, 다양한 환경에서의 실험이 이루어 졌다. 실험 결과를 통하여 제안된 ELOS 시스템은 실시간 제약을 가진 네트워크 기반의 소형 유비쿼터스 시스템에 상당히 알맞은 시스템이라는 것을 확인한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.459-470
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• 2013

${\mu}TESLA$는 WSN(Wireless Sensor Network)에서 대표적인 에너지 효율적 브로드캐스트 인증 방법이다. 지금까지 ${\mu}TESLA$의 문제점을 파악하고 이를 해결한 많은 연구들이 존재하지만, 그들 대부분은 자신들의 성능 입증을 위해 현실과는 거리가 먼 실험 환경에서 검증되었다. 우리는 현실에서 실제 WSN을 사용할 법한 실험 환경을 가정하고 이 바탕 위에서 ${\mu}TESLA$가 가진 실체적인 성능에 대해서 고찰해볼 필요가 있다고 생각하였다. 이 논문에서는 BS가 네트워크에 상주하지 않는 UWSN(Unattended WSN) 환경에서 동면과 활동을 반복하는 센서 노드들이 멀티홉으로 통신을 수행하는 경우를 가정하였다. 이러한 환경에서 우리는 다양한 모의실험을 통하여 ${\mu}TESLA$의 성능을 새로이 검증 및 분석하였다.