• ETRI Journal
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• 제30권5호
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• pp.696-706
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• 2008

With the increasing need for intelligent environment monitoring applications and the decreasing cost of manufacturing sensor devices, it is likely that a wide variety of sensor networks will be deployed in the near future. In this environment, the way to access heterogeneous sensor networks and the way to integrate various sensor data are very important. This paper proposes the common system for middleware of sensor networks (COSMOS), which provides integrated data processing over multiple heterogeneous sensor networks based on sensor network abstraction called the sensor network common interface. Specifically, this paper introduces the sensor network common interface which defines a standardized communication protocol and message formats used between the COSMOS and sensor networks.

• 정보처리학회논문지D
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• 제16D권2호
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• pp.177-184
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• 2009

무선 통신 기술과 다양한 감지 기술들의 발달로 실세계의 환경을 분석하고 생태계의 변화를 이해하기 위한 환경 모니터링 시스템들이 널리 개발되고 있다. 이러한 시스템들은 센서 데이터로부터 유용한 정보를 추출하기 위하여, 원시 센서 데이터를 기반으로 질의를 처리하기 때문에, 환경 모니터링 응용에서 전송되는 넓은 지역의 대용량 센서 데이터를 다루기 위해서는 높은 질의 처리 비용을 요구한다. 또한 현재 및 가까운 미래의 상황 체크를 요청하는 사용자 질의에 답하기 어려운 문제점이 있다. 이 논문에서는 환경 모니터링을 위해 사용자 질의를 효과적으로 처리하기 위한 모니터링 시스템 구조를 제시하고, 설계된 센서 데이터 필터링과 추상화 모델의 활용을 기술한다. 제시된 추상화 기법은 GIS의 경사 그리드를 기반으로 설계되어, 빠른 데이터 접근 및 갱신을 지원한다. 상황 분석을 위해 추상화 모델에서 센서 타입별로 추출된 내용은 질의 처리기에서 결합되어 사용자에게 의미있는 정보를 제공하는데 도움을 준다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권3호
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• pp.281-285
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• 2008

우리는 센서 네트워크의 전체적인 수명을 최대화하기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 우리는 매우 복잡한 환경의 센서네트워크를 대상으로 한다. 복잡한 환경은 빌딩 내부 또는 복잡한 도심에 센서 네트워크가 배치될 수 있다는 점에서 실생활에 바로 적용 가능한 환경이다. 복잡한 환경에서는 한정된 공간에 많은 장애물이 놓이기 때문에 장애물들 사이에 낀 좁은 공간들이 있다는 특징을 가진다. 좁은 공간에 놓인 센서 노드는 매우 빈번히 라우팅 경로로 선택되기 때문에 에너지 소비가 많이 예상된다. 이러한 연결노드(relay node)는 주변에 자신이 수행하는 역할을 대신해줄 대안의 노드가 적기 때문에 에너지 고갈 시 네트워크 분할(partition)의 문제로 이어질 수 있다. 네트워크 분할은 네트워크에 다른 센서 노드들의 에너지가 아직 충분하다 할지라도 분할로 인해 데이타를 전송할 수 없는 문제를 야기한다. 따라서 우리의 목적은 이러한 문제를 해결하기 위하여 네트워크 분할과 직결된 연결노드의 에너지를 고려하여 네트워크가 최대한의 수명을 가질 수 있게 하는 라우팅 프로토콜을 제한한다. 우리가 제안하는 라우팅 알고리즘은 크게 가중 그래프(weighted graph)를 통한 네트워크 추상화(abstraction)과정과 에너지 추정(estimation) 알고리즘을 거친다. 가중 그래프는 전체 토폴로지를 고려하여 목적지까지 이르는 모든 길에 대한 정보를 알려주고, 에너지 추정 알고리즘을 통해 추가적인 통신 비용 없이 라우팅 정보를 유지할 수 있다. 본 논문에서는 전체적 지형의 추상화된 정보를 기반으로 사용 빈도가 높은 노드의 에너지를 관찰, 보호함으로써 전체적인 네트워크의 수명을 연장 및 라우팅 복잡도를 낮추는 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.72-80
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 노드에 사용 가능한 저가형 플래시 메모리를 위한 하드웨어 추상화 구조(Hardware Abstraction Architecture: HAA)를 제안한다. 제안된 HAA는 3개 의 계층으로 이루어져 있으며, 세 개의 계층은 HIL(Hardware Interlace Layer), HAL(Hardware Adaption Layer), HPL(Hardware Presentation Layer)로 구성된다. 여기서 HIL은 상위 계층의 어플리케이션에 대해 플랫폼 독립적인 인터페이스를 제공하고, HAL은 하드웨어 추상계층에서 가장 핵심적인 부분으로서 하드웨어 자원 제어, 상태관리,논리적 명령어를 생성하며, HPL은 하드웨어 초기화 및 플래시 메모리와의 통신 부분을 담당한다. 제안된 HAA는 무선 센서노드에 가장 많이 사용되고 있는 Atmel사의 AT45DB 계열의 플래시 메모리에 적용되었으며, 4,384 바이트의 프로그램 메모리와 195 바이트의 데이터 메모리를 사용한다. 따라서 본 논문에서 제안된 HAA 구조는 3계층으로 설계되었기 때문에 소프트왜어 개발 측면에서 높은 유연성, 확장성, 재사용성을 제공하며, 낮은 메모리를 시용하기 때문에 무선 센서 노드용으로 적합하다 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.2569-2574
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• 2010

본 논문에서는 여러 개의 센서 응용프로그래밍이 함께 동작하는 공유형 태양 에너지 기반 센서 노드에서, 수집되는 태양 에너지의 효율적 활용을 위한 가상 에너지 시스템 기법을 소개한다. 가상 에너지 시스템은 한 센서 노드에서 동시에 수행되는 여러 응용들이 각각 자신이 사용할 에너지를 전체 시스템으로부터 분리하고 예약하여, 어느 정도 예측 가능한 성능을 가대할 수 있게 해주는, 에너지 시스템 추상화 계층이다. 실험 결과는 가상 에너지 시스템이 효율적이고 안정적으로 동작하여, 한 센서 노드에서 여러 응용이 조화롭게 실행됨을 보여 주고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.2127-2133
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• 2010

본 논문에서는 범용 운영체제에서 제공하는 디바이스 투명성을 센서노드 운영체제에 적용한 센서 투명성 아키텍처를 제안하였다. 센서 투명성을 지원하기 위한 표준 API와 센서 디바이스 추상화를 설계하고 TinyOS 운영체제에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 센서 투명성 지원 센서노드 운영체제를 사용하면 응용 개발자는 운영체제에서 제공되는 표준 API를 통해 센서 디바이스에 독립적으로 응용 프로그램을 개발할 수 있고, 센서 디바이스 공급자 또한 표준화된 하드웨어 인터페이스와 HAL 인터페이스를 통해 센서노드 하드웨어 플랫폼에 독립적으로 센서 디바이스 드라이버를 개발하고 공급할 수 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.85-86
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• 2008

다수 이기종 센서 네트워크로부터 수집한 대량의 센싱 데이터를 통합 처리/저장/관리/검색하고, 이로부터 실시간 이벤트정보 및 적합한 서비스를 제공하며, 다수 이기종 센서 네트워크 기반 USN 서비스의 효율적 개발을 지원하는 USN 미들웨어 플랫폼에 대한 개념모델 및 아키텍쳐, 기능 및 표준화 동향을 설명한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.53-61
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• 2010

사물통신은 다양한 네트워크와 기기가 결합하여 복합적인 서비스를 제공하는 미래의 통신망 기술로 복합적인 서비스를 제공하기 위하여 센서 시스템들 사이에 표준화된 정보 교환 기술이 필요하다. 본 연구에서는 센서 시스템이 가지는 특징을 반영하여 응용 시스템 사이에 데이터 추상화와 상호운용성을 지원하는 메시지 프로토콜을 개발하였으며, 이는 데이터 표현 형식과 데이터 교환 함수로 구성된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.531-534
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• 2010

본 논문에서는 공유형 태양 에너지 기반 센서 시스템을 위한 가상 에너지 시스템의 개념을 이용한 효율적인 에너지 관리 기법을 소개한다. 가상 에너지 시스템은 한 센서 노드에서 동시에 수행되는 여러 응용들이 각각 자신이 사용할 에너지양을 예약하여 사용할 수 있게 하는 추상화 계층이다. 이렇게 함으로서 응용과 시스템의 수정 없이, 수집되는 태양 에너지를 각 응용에서 조화롭게 사용할 수 있고, 따라서 태양 에너지의 효율적 사용이 가능하게 된다. 실험 결과는 가상 에너지 시스템이 효율적이고 안정적으로 동작하여, 한 센서 노드에서 여러 응용이 조화롭게 실행됨을 보여주고 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.51-62
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• 2007

최근 들어 마이크로컨트롤러가 물리적인 환경을 정교하게 제어하고 감시하기 위해서 센서 네트워크에 사용되고 있다. 응용프로그램이 더욱 더 정교해짐에 따라 설계와 개발과정이 복잡하게 되었고 그 결과로 복잡성을 제어하고 코드의 호환성을 위한 추상화를 제공해주기 위해서 운영체제가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 센서 네트워크를 위해 설계된 저전력 실시간 운영체제, UbiFOS-USN을 소개하고, 센서 네트워크에서 일반적으로 사용되는 초소형, 저전력 마이크로 컨트롤러에 적합한 UbiFOS-USN의 특징에 대해서 기술한다. 실험 결과를 통해서, UbiFOS-USN이 시스템 성능과 메모리 요구사항 측면에서 센서 네트워크에 효율적임을 보여준다.