• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.904-914
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• 2017

효율적인 에너지의 사용을 위해 수요반응이라는 개념이 등장하였고 지능화 된 수요반응 서비스를 제공하기 위한 Open Automated Demand Response(OpenADR) 표준 프로토콜이 개발되었다. 최근 스마트 홈 중심의 에너지 Internet of Things (IoT) 분야에서도 사물인터넷 기술을 이용하여 다수의 스마트 홈 기기들에 수요반응 및 에너지 관리 서비스를 제공하려는 시도가 늘어나고 있다. 그러나 스마트 홈 에너지 IoT 환경에서는 많은 수의 초경량 디바이스들이 연결되기 때문에 기존의 HTTP/XML 기반의 OpenADR 수요반응 프로토콜보다 경량의 메시지를 이용한 수요반응 프로토콜이 필요하다. 본 논문에서는 Smart Energy IoT 환경에서 수요반응 서비스를 제공하기 위한 경량의 CoAP/JSON 프로토콜에 기반 한 경량화된 OpenADR 프로토콜을 제안하고 기존의 HTTP/XML 형식의 프로토콜과 성능을 비교 및 검증하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.606-613
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• 2012

In a smart grid environment, data for the usage and control of power are transmitted over an Internet protocol (IP)-based network. This data contains very sensitive information about the user or energy service provider (ESP); hence, measures must be taken to prevent data manipulation. Mutual authentication between devices, which can prevent impersonation attacks by verifying the counterpart's identity, is a necessary process for secure communication. However, it is difficult to apply existing signature-based authentication in a smart grid system because smart meters, a component of such systems, are resource-constrained devices. In this paper, we consider a smart meter and propose an efficient mutual authentication protocol. The proposed protocol uses a matrix-based homomorphic hash that can decrease the amount of computations in a smart meter. To prove this, we analyze the protocol's security and performance.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.534-543
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• 2015

본 논문에서는 스마트 그리드 환경에서 에너지 도둑을 역추적 할 수 있는 로깅과 마킹 기반 에너지 도둑 역추적(Energy Theft Traceback Protocol) 프로토콜을 제안한다. 제안하는 ETTP는 첫째, 에너지 도둑 트리를 생성하여 측정거부와 데이터위조로 구분하였고, 둘째, 에너지 도둑 트리를 이용하여 에너지 도둑을 탐지하고, 셋째 라우터의 Logging Table과 패킷의 Marking 정보를 이용하여 에너지 도둑을 역추적한다. ETTP의 모의 실험결과, 에너지 도둑 탐지율은 92%이고, 에너지도둑 역추적 성공률은 93%로 평가되었다. 따라서 ETTP는 스마트 그리드에 활용하여 과금 정보의 위변조 등의 위험요소를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 안전하고 신뢰성이 높은 스마트 그리드 환경을 제공할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.458-465
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• 2014

In this paper, we propose a strategy to distribute the energy consumption over the network. The proposed strategy is based on geographic routing. We use a smart base station that maintains the residual energy and location information of sensor nodes and selects a head node and an anchor node using this information. A head node gathers and aggregates data from the sensor nodes in a target region that interests the user. An anchor node then transmits the data that was forwarded from the head node back to the smart base station. The smart base station extends network lifetime by selecting an optimal head node and an optimal anchor node. We simulate the proposed protocol and compare it with the LEACH protocol in terms of energy consumption, the number of dead nodes, and a distribution map of dead node locations.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권6호
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• pp.678-680
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• 2016

에너지 환경의 변화로 인해 가정 내 태양광 도입이 활발히 이루어지고 있다. 더불어 에너지 저장 시스템도 함께 활용되어 보다 유연한 에너지 관리가 이루어지고 있다. 태양광으로 생산된 전력을 보다 효과적으로 사용하여 피크 저감 및 가격을 고려한 전력소비를 이룰 수 있다. 본 연구에서는 에너지 저장 시스템을 홈 네트워크로 연동하여 홈 에너지관리 시스템의 구성요소로 이루기 위해 SEP(Smart Energy Profile)을 개발하였다. 에너지 저장 시스템에서 갖추고 있는 기능을 정의하고 표준 기반 프로토콜을 개발하여 제품간 호환을 이룰 수 있도록 하였다. 향후 주택에 에너지관리시스템 도입을 위해 상호운용성 확보는 매우 중요한 과제이며 이를 앞당길 수 있는 기반을 마련하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권9호
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• pp.3151-3168
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• 2021

Internet of Things (IoT) connects several objects with embedded sensors and they are capable of exchanging information between devices to create a smart environment. IoT smart devices have limited resources, such as batteries, computing power, and bandwidth, but comprehensive sensing causes severe energy restrictions, lowering data quality. The main objective of the proposal is to build a hybrid protocol which provides high data quality and reduced energy consumption in IoT sensor network. The hybrid protocol gives a flexible and complete solution for sensor selection problem. It selects a subset of active sensor nodes in the network which will increase the data quality and optimize the energy consumption. Since the unused sensor nodes switch off during the sensing phase, the energy consumption is greatly reduced. The hybrid protocol uses Dijkstra's algorithm for determining the shortest path for sensing data and Ant colony inspired variable path selection algorithm for selecting active nodes in the network. The missing data due to inactive sensor nodes is reconstructed using enhanced belief propagation algorithm. The proposed hybrid method is evaluated using real sensor data and the demonstrated results show significant improvement in energy consumption, data utility and data reconstruction rate compared to other existing methods.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제6권3호
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• pp.53-58
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• 2017

A WSN (Wireless Sensor Network) is a network that is composed of wireless sensor nodes. There is no restriction on the place where it can be installed because it is composed wirelessly. Instead, sensor nodes have limited energy. Therefore, to use the network for a long time, energy consumption should be minimized. Several protocols have been proposed to minimize energy consumption, and the typical protocol is the LEACH protocol. The LEACH protocol is a cluster-based protocol that minimizes energy consumption by dividing the sensor field into clusters. Depending on how you organize the clusters of sensor field, network lifetimes may increase or decrease. In this paper, we will improve the network lifetime by improving the cluster head selection method in LEACH Protocol.

• 스마트미디어저널
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• 제8권2호
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• pp.21-28
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• 2019

최근의 에너지 하베스팅 무선 센서 네트워크에 대한 연구는 제한된 에너지 자원 문제를 해결하여 네트워크 수명을 효율적으로 연장시킬 수 있는 기술 개발에 집중되고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 무선신호에 포함된 에너지를 이용하여 배터리를 충전시킴으로써 네트워크 수명을 지속적으로 연장시킬 수 있는 장점을 지니고 있으나 에너지를 수확하는 시간 동안에는 데이터를 전송할 수 없기 때문에 에너지 수확양이 증가할수록 데이터 전송지연도 증가하는 문제점을 지니고 있다. 이에 따라 에너지 하베스팅 무선 센서 네트워크를 설계할 때에는 네트워크 수명 연장뿐만 아니라 전송지연 축소 문제를 모두 고려하여야 한다. 본 논문에서는 네트워크에 유입되는 트래픽 양과 수확되는 에너지양에 따라 데이터 전송에 필요한 에너지를 계산하고 패킷데이터의 전송 시간을 조절함으로써 종단간 네트워크 지연을 최소화하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 에너지 수확 시간을 측정하여 네트워크의 수면 시간을 조절하는 에너지 관리 메커니즘을 설계한다. 또한, 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 통하여 기존의 MAC 프로토콜보다 에너지 소비량과 종단간 지연 측면에서 성능이 향상됨을 보인다.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권2호
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• pp.225-234
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• 2018

E-Health allows you to supersede the central patient wireless healthcare system. Wireless Body Sensor Network (WBSN) is the first phase of the e-Health system. In this paper, we aim to understand e-Health architecture and configuration, and attempt to minimize energy consumption and latency in transmission routing protocols during restrictive latency in data delivery of WBSN phase. The goal is to concentrate on polling protocol to improve and optimize the routing time interval and schedule communication to reduce energy utilization. In this research, two types of network models routing protocols are proposed - elemental and clustering. The elemental model improves efficiency by using a polling protocol, and the clustering model is the extension of the elemental model that Destruct Supervised Decision Tree (DSDT) algorithm has been proposed to solve the time interval conflict transmission. The simulation study verifies that the proposed models deliver better performance than the existing BSN protocol for WBSN.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.629-639
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• 2012

A challenge faced by smart grid systems is providing highly reliable transmissions to better serve different types of electrical applications and improve the energy efficiency of the system. Although wireless networking technologies can provide high-speed and cost-effective solutions, their performance may be impaired by various factors that affect the reliability of smart grid networks. Here, we first suggest the use of IEEE 802.11s-based wireless LAN mesh networks as high-speed wireless backbone networks for smart grid infrastructure to provide high scalability and flexibility while ensuring low installation and management costs. Thereafter, we analyze some vital problems of the IEEE 802.11s default routing protocol (named hybrid wireless mesh protocol; HWMP) from the perspective of transfer reliability, and propose appropriate solutions with a new routing method called HWMP-reliability enhancement to improve the routing reliability of 802.11s-based smart grid mesh networking. A simulation study using ns-3 was conducted to demonstrate the superiority of the proposed schemes.