The availability of powerful and sensor-enabled mobile and Internet-connected devices have enabled the advent of the ubiquitous sensor network (USN) paradigm. USN provides various types of solutions to the general public in multiple sectors, including environmental monitoring, entertainment, transportation, security, and healthcare. Here, we explore and compare the features of wireless sensor networks and USN. Based on our extensive study, we classify the security- and privacy-related challenges of USNs. We identify and discuss solutions available to address these challenges. Finally, we briefly discuss open challenges for designing more secure and privacy-preserving approaches in next-generation USNs.
유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 핵심은 저전력 무선 통신기술과 효율적 라우팅을 위한 적절한 자원할당 기술이다. 센서 네트워크에서 효율적인 자원할당을 위해서는 서비스에 따른 차별화된 자원할당 방식이 필요하다. 이를 위하여, 본 논문에서는 유선망에 사용되는 PQ(Priority Queue)와 WRR의 단점을 보완하여 USN에 적용이 가능한 스케줄러 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 센서 네트워크에서 각 클래스의 큐 상태를 체크하여 퍼지 이론을 적용한 제어 정책에 따라 WRR 스케쥴러의 가중치를 동적으로 할당하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘은 EF 클래스의 패킷 손실률에서 WRR 스케쥴러 방식보다 평균 6.5% 향상되었으며, AF4 클래스에서는 PQ 방식보다 평균 45% 향상된 결과를 보였다.
In this paper, we introduce UFSN (Underground Facility Sensor Network) in order to build the intelligent management system for the underground facility and drainage in convergence with ubiquitous technologies. and propose the three type of UFSN.
유비쿼터스 센서 네트워크 (USN)의 노드에서 노드의 에너지가 한정되어 있기 때문에 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 각 노드의 에너지 소모를 가능한 균일하게 하여야 한다. USN에서 라우팅 프로토콜로서 많이 도입이 되어 지고 있는 AODV는 각 노드의 잔여 배터리 전력량을 고려하지 않고 경로를 채택하므로 각 노드의 불균형적인 전력 소모 현상이 심각하게 발생한다. 본 논문에서는 AODV를 수정하여 각 센서 노드의 패킷 중계량에 따라 적응적으로 그 중계량을 제어하여, 특정 노드에 트래픽이 몰리는 것을 방지하고 전체 네트워크의 수명을 높일 수 있는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘을 센서 네트워크에 적용했을 때, 각 센서 노드의 패킷 중계량이 비슷하게 유지됨으로써 USN의 동작 수명을 높일 수 있음을 검증하였다.
미래 사회는 모든 현실 공간의 사물에 센싱과 통신 능력이 부여되어 인간 중심의 접근에 의해 다양한 서비스가 제공되는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)이 일상화 될 것이다. 이런 유비쿼터스 서비스의 실현을 위해서는 센서 네트워크(Sensor Network)를 통한 주변 환경의 상황 및 위치인식과 같은 기술이 요구되며 센싱된 데이터는 가공되어 응용 서비스에 전달되어져야 한다. 그러나 각 센서에 대한 데이터 활용의 접근성, 이기종간의 플랫폼(Platform) 및 프로토콜(Protocol) 등의 문제는 응용 서비스로의 센서 데이터 전달에 제약이 되고 있다. 이에 본 논문에서는 표준화된 프로토콜을 사용하여 플랫폼과 구현언어에 독립적인 USN 응용 서비스를 위한 참조모델을 제시한다.
본 논문은 현재 급격히 증가하는 전력을 효율적으로 관리하고 낭비를 최소화하기 위한 전력 관리 시스템을 제안한다. 기업, 공장, 관공서, 학교 등의 환경에 최적화된 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 기반으로 한 산업용 전력관리시스템을 구현하였다. 콘센트에 직접 부착하여 전력량 측정 및 전력제어가 가능하다. 전력센서를 PLC(Power Line Communication)와 TCP/IP 통신을 통하여 하나의 네트워크로 구성하고 전력을 감시 및 제어한다. 수집된 데이터를 기반으로 전력을 효율적으로 유지관리 할 수 있으며, 또한 안드로이드 기반 앱을 통하여 언제 어디서나 서버에 접속하여 전력량을 관리하고 낭비되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템을 구현하였다.
USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경은 상황 인식 컴퓨팅을 통해 센서에서 실시간으로 측정된 정보를 응용 서비스들에게 전달하여 서비스를 제공한다. 그러나 국내 서비스 환경은 응용 서비스를 제공하는 제공자와 사용자간의 서비스 플랫폼 아키텍처에 대한 연구가 대부분이며, 센서를 통해 감지된 정보를 처리하는 제공자간의 표준 서비스 플랫폼 아키텍처 연구는 미약한 수준이다. 이에 본 논문에서는 센서 응용 및 미들웨어 부분에서의 표준화된 플랫폼 기술을 위해 OGC(Open Geospatial Consortium)의 SWE(Sensor Web Enablement)를 구성하는 관련 표준 분석 및 국내 표준 연구 분석을 통한 새로운 서비스 아키텍처 제안 및 기존 국내 시스템과의 연동을 위한 제공자 측면의 각 콤포넌트 설계 및 구현을 하였다.
기존의 수도설비의 밸브실과 유량계의 관리는 기계적이고 숙련자의 경험적인 방식으로 이루어져 왔다. 그러나 USN 기반의 실시간 수도설비 모니터링 시스템을 활용한 시설물 관리는 안전성과 정확성을 제공함으로서 양질의 수자원을 관리하는데 기술적인 발전을 가져올 수 있다. 따라서 본 연구는 USN(Ubiquitous Sensor Network)과 CDMA(Code Division Multiple Access) 망을 이용한 수도 시설물의 안전 관리 시스템에 관하여 연구하였다. 수도 설비 중에서 밸브실과 유량계실을 대상으로 유량계, 압력센서, 진동센서, Co센서, 온 습도센서들의 RFID(Radio-frequency identification) 센서로 구성된 USN을 구성하고, USN으로부터 실시간으로 수도 시설물 정보 및 수(水)처리 측정 정보를 수집하여, CDMA망을 통해 원거리 관제 시스템에 전송한다. USN 기술을 이용하여 수도설비를 관리함으로서 현장에서의 편리성, 안전성, 정확성을 높여 더욱 효율적이고 안정적으로 깨끗한 수돗물을 공급하는데 기여할 수 있다.
본 논문에서는 소출력 무선통신기술을 기반으로 분산 배치된 센서노드의 상태를 감시하고 제어를 수행하는 USN(Ubiquitous Sensor Network)시스템을 철도의 열차제어에 활용하기 위한 신뢰도 모델링결과를 제시한다. 일반적인 USN시스템은 센서노드, 게이트웨이, 서버로 구분할 수 있으며, 본 논문에서는 USN의 구성요소 중 다수의 센서노드간 무선망을 관리하고 정보를 취합하는 게이트웨이를 대상으로 신뢰성 및 안전성을 평가하고 향상시키기 위한 설계방안을 연구하였다. 이를 위해 일반적으로 사용되는 게이트웨이의 신뢰도와 안전무결성수준을 정량적으로 예측하고, 취약부분을 선별한 후 보완설계를 실시하여 향상된 게이트웨이의 신뢰성 및 안전성을 관련 규격에 따라 입증함으로써 열차제어에 대한 USN 게이트웨이 적용 가능성을 검토하였다.
돼지의 상태에 따라 자궁내 온도는 변화하게 되는 데 특히 수정 적기에는 특징적으로 변하게 된다. 수정적기는 자궁내 온도가 최고점인 40도 정도까지 상승했다 하강하는 때이다. 자궁내온도의 변화는 저전력 소모를 위해 제작된 무선센서를 부착하여 유비쿼터스 센서 네트워크를 통해 지속적으로 관찰한다. 유비쿼터스 센서 네트워크는 무선센서가 사용자의 컴퓨터에 설치된 수신기 및 서버로 온도변화 데이터를 보내주며 서버는 SMS 서버를 이용하여 사용자의 핸드폰에 문자 메시지를 보내준다. 사용자의 휴대폰에 수정적기에 메시지를 보내주는 서버를 구축한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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