• 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.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권6호
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• pp.127-134
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• 2016

무선인체센서네트워크(WBSN: Wireless Body Sensor Network)은 일반적으로 무선인체네트워크(WBAN: Wireless Body Area Networks)라고도 불리는데, 일종의 무선센서네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)의 응용 중에 하나로, 인간의 신체에 이식되거나 착용하는 형태의 감지노드들로 인체 가까이에 설치된다. WBSN에 설치된 각 노드로부터 측정된 데이터는 싱크 노드에서 인체 상태를 분석하기 위하여 사용되는데, 다른 무선센서네트워크 응용과 마찬가지로 노드와 싱크 노드는 서로 동기화되어야 한다. 무선센터네트워크에서 동작하는 여러시각 동기화 프로토콜이 제안되어왔으나 WBSN에 적용하기에는 부적합하다. 이 논문에서는 WBSN의 특성을 고려하여 새로운 시각 동기화 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 간단할뿐만 아니라 전력 소모가 작아 네트워크의 수명을 오랫동안 유지할 수 있게 한다. 제안 방안의 성능을 시뮬레이션을 통해 평가하였으며, WBSN에서 구현하기에 적합함을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.856-859
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• 2010

무선 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가지고 동작되는 작은 센서들로 구성되어 있다. 이러한 무선 센서노드들은 초기에 대량으로 랜덤하게 배치되어 스스로 클러스터를 구성하고, 각 클러스터 헤더노드를 선출하여 정상적인 통신이 이루어져야 한다. 이러한 일련의 작업을 무선 센서노드 설치시 관리자가 직접적으로 관여할 수 없기 때문에 자가 구성 라우팅 기능이 가능하여야 한다. 본 논문에서 제안하는 자가구성 라우팅 기법은 계층구조를 형성하는 이동 무선센서 네트워크 환경에서 적용되며, 무선 센서 노드의 초기 배치시 필요한 라우팅 알고리즘과 무선센서 네트워크의 특성상 발생할 수 있는 작동불능 노드의 삭제 및 새로운 노드의 추가를 쉽게 할 수 있도록 제안한다. 각각의 센서노드는 자신의 제한된 에너지를 효율적으로 활용하여 데이터를 처리할 수 있고, 센서노드의 삭제 및 추가가 용이하게 함으로써 네트워크의 작동 오류를 최소화 할 수 있어 네트워크 전체의 수명을 연장할 수 있다.

• 대한교통학회지
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• 제27권5호
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• pp.125-134
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• 2009

최근 정보통신의 발달로 인해 유비쿼터스 환경이 급속히 확산됨에 따라 교통운영 및 관리분야에서도 무선통신기술을 응용한 진보가 이루어지고 있고, 그에 따른 신호제어전략을 개발하여 신호교차로의 운영 효율성과 안전성을 획기적으로 향상시킬 필요성이 있다. 본 논문은 차량 내 단말기와 신호제어시스템과의 무선통신 및 네트워크 기술, 감응식 신호제어기술을 응용하여 최종 목표인 무선통신 환경에서의 개별차량 감응식 신호제어 알고리즘을 개발하였다. 신호제어를 위한 개별차량의 정보수집환경을 정의하였고, 개발된 제어전략을 평가하기 위해 PARAMICS의 API를 통하여 V2I와 V2V를 이용한 정보수집환경을 구현하여 새로운 개별차량 감응식 신호제어 알고리즘에 대한 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 분석결과, WSN 신호제어가 저포화와 근포화의 조건에서 모두 정주기식제어와 완전감응식제어에 비해 최대 64%의 지체감소 효과를 나타내는 것으로 분석되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.43-52
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• 2016

WSN(Wireless Sensor Network)을 구성하는 노드의 빠른 프로토타이핑을 위해서, 상용 MCU(Microcontroller) 기반의 센서 노드 보다는 하드웨어 재구성이 가능한 FPGA 기반의 구현이 적합하다. 본 논문은 FPGA 기반 센서 노드의 노드와 네트워크 레벨의 다층 분석을 위한 시뮬레이션 환경을 제안하고자 한다. 제안 환경은 FPGA 기반 노드와 네트워크 시뮬레이터인 NS3가 IEEE 연동 표준인 HLA(High-level Architecture) 기반의 연동 미들웨어 RTI에 참여하여 방식을 따른다. 본 환경은 기존의 FPGA 디자인 툴을 server-client 방식으로 설계한 어댑터, FPGA와 연결된 호스트 컴퓨터에서 회로에 신호 입출력이 가능한 디지털 블록, 연동 스크립트를 이용하여 FPGA 에뮬레이션과 연동이 되도록 지원한다. 단독으로 동작하는 NS3 또한 HLA 기반 연동을 위해 수정하였다. FPGA 제안 환경은 에뮬레이션과 이벤트 기반으로 동작하는 NS3 시뮬레이션 간 서로 다른 시간 진행 방식은 문제를 해결하기 위해 pre-simulation 기술을 적용하여 설계하였다. 제안하는 시뮬레이션 환경을 IEEE 802.15.4 저속도 무선 네트워크 통신망 분석에 적용하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권3호
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• pp.156-162
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• 2020

Wireless Sensor Network (WSN) field is mainly studied to monitor and characterize large-scale physical environments to track various environmental or physical conditions, such as temperature, pressure, wind speed and humidity. WSN can be used in various applications such as wild surveillance, military target tracking and monitoring, dangerous environmental exploration and natural disaster relief. We design probabilistic mobile models that apply to mobile ad hoc network mobile environments. A probabilistic shift model proposed by dividing the number of moving nodes and the distance of travel into two categories to express node movement characteristics. The proposed model of movement through simulation was compared with the existing random movement model, ensuring that the width and variation rate of the first node node node node (FND) was stable regardless of the node movement rate. In addition, when the proposed mobile model is applied to the routing protocol, the superiority of network life can be verified from measured FND values. We overcame the limitations of the existing random movement model, showing excellent characteristics in terms of energy efficiency and stable in terms of changes in node movement.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4760-4765
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• 2010

본 T-MAC 프로토콜은 WSN을 위해 설계된 잘 알려진 MAC 프로토콜이다. 본 논문에서 우리는 T-MAC 보안 취약성을 살펴보고 DoS 취약성과 재연공격에 대한 취약성과 관련하여, T-MAC 각 단계별 소모하는 전력을 분석하였다. 분석된 결과로부터 일반적인 T-MAC 통신을 위한 신뢰성, 효율성, 보안을 제공하는 전력에 효율적인 인증기법의 필요성을 고려하였다. 이 연구는 T-MAC 통신에 전력 소비 및 DoS 취약성 사례 연구에 관한 것이다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제8권2호
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• pp.23-30
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• 2016

In this paper, for the pratical building envoronments, the propagation properties of the electromagnetic waves of the sub-1GHz bands, including the 447MHz, 868MHz, and 715MHz, and the 2.4GHz band are experimentally observed in therms of the received signal strength indicator (RSSI) value. The compasion of the frequency bands can be utilized to efficiently construct the wireless sensor networks (WSN) for the building automation control. In order to measure the RSSI values in the building, an RSSI measurement system is first designed, in which the master part can transmit data packets and measure the corresponding RSSI values, and the slave part can respond the received data packets. Using the measurement system, the RSSI values are then experimentally measured at four types of building enviroments. From the experimental result analysis, we could notice that the sub-1GHz, especially the 447MHz band, showd a good communication performance for the building environment and could provide an efficient WSN construction when the data rate is relatively low.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1298-1310
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• 2019

Network coding (NC) is a promising technology that can improve available bandwidth and packet throughput in wireless sensor networks (WSNs). Sliding window is an improved technology of NC, which is a supplement of TCP/IP technology and can improve data throughput and network lifetime on WSNs. This paper proposes a network coding-based maximum lifetime algorithm for sliding window in WSNs (NC-MLSW) which improves the throughput and network lifetime in WSN. The packets on the source node are sent on the WSNs. The intermediate node encodes the received original packet and forwards the newly encoded packet to the next node. Finally, the destination node decodes the received encoded data packet and recovers the original packet. The performance of the NC-MLSW algorithm is studied using NS2 simulation software and the network packet throughput, network lifetime and data packet loss rate were evaluated. The simulations experiment results show that the NC-MLSW algorithm can obviously improve the network packet throughput and network lifetime.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.1849-1876
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• 2022

Wireless Sensor Network (WSN) is considered as an integral part of the Internet of Things (IoT) for collecting real-time data from the site having many applications in industry 4.0 and smart cities. The task of nodes is to sense the environment and send the relevant information over the internet. Though this task seems very straightforward but it is vulnerable to certain issues like energy consumption, delay, throughput, etc. To efficiently address these issues, this work develops a cross-layer model for the optimization between MAC and the Network layer of the OSI model for WSN. A high value of duty cycle for nodes is selected to control the delay and further enhances data transmission reliability. A node measurement prediction system based on the Kalman filter has been introduced, which uses the constraint based on covariance value to decide the scheduling scheme of the nodes. The concept of duty cycle for node scheduling is employed with a greedy data forwarding scheme. The proposed Duty Cycle-based Greedy Routing (DCGR) scheme aims to minimize the hop count, thereby mitigating the energy consumption rate. The proposed algorithm is tested using a real-world wastewater treatment dataset. The proposed method marks an 87.5% increase in the energy efficiency and reduction in the network latency by 61% when validated with other similar pre-existing schemes.