• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권2호
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• pp.156-162
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• 2017

This paper investigates two-hop extension communication in wireless body area networks. Many previous studies have demonstrated that two-hop extended topology outperforms single-hop topology. Although many researchers have proposed using two-hop extension communication to improve link reliability, no one has considered using a relay selection algorithm or provided a suitable solution for wireless body area networks. The design goal of the proposed algorithm is selecting a proper relay node to retransmit failed packets distributively. The proposed algorithm configures the carrier sensing period to choose one relay node promptly without requiring additional interaction. We analyze the link conditions corresponding to various body postures and investigate which factors are proper to determine the carrier sensing period. The empirical results show that the proposed algorithm reduces the expected number of transmissions required to deliver a packet successfully.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1094-1107
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• 2013

NTRU cryptosystem has been suggested for protecting wireless body area networks, which is secure in the sense of traditional cryptanalysis. In this paper, we fulfill the first power analysis attack on the ultra-low-power environment of wireless body area networks. Specifically, two practical differential power analyses on NTRU algorithm are proposed, which can attack the existing countermeasures of NTRU. Accordingly, we suggest three countermeasures against our attacks. Meanwhile, practical experiments show that although the attacks in this paper are efficient, our countermeasures can resist them effectively.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1961-1972
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• 2014

최근 들어 정보통신기술과 의료기술의 통합에 관한 관심이 증가되면서 센서네트워크를 인체에 적용하고자 하는 WBAN(Wireless Body Area Networks)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 센서네트워크 기술은 WBAN에 이용될 수 있는 가능성을 가지고 있으나, 몇 가지 제약사항을 가지고 있다. 특히 신체의 각 센서는 신체의 각 부분을 관통하여 통신해야 할 가능성이 크므로 자유공간인 센서네트워크와는 상당히 다른 네트워킹 환경을 가진다. 따라서 WBAN에 관한 연구는 기존의 센서네트워크와는 다른 인체의 특성을 고려한 다양한 영역을 연구의 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 기존의 센서네트워크와는 다른 WBAN의 환경적인 특성을 조사하고, WBAN의 개념이 도입된 2001년 전후부터 SLR(Systematic Literature Review)기법을 이용하여 WBAN의 연구 경향을 체계적으로 조사한다. 이에는 연구 분류와 연구자의 특성 등이 포함된다. 조사 결과를 요약하고 향후 연구 과제를 전망한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권4호
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• pp.26-33
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• 2012

WBAN(Wireless Body Area Networks)은 인체를 기준으로 인체 내 외부로부터 반경 3미터 이내의 무선통신이다. WBAN은 WBAN MAC 프로토콜 요구사항에 적합한 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜을 많이 사용하고 있다. IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜은 QoS(Quality of Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근 방식에 의한 GTS(Guaranteed Time Slot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 큐잉을 사용하여 패킷을 처리함으로서 데이터 전송 신뢰도를 저하시키고, 전송 지연이 발생하여 응급 데이터 전송에 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 응급 데이터 전송을 위한 우선순위 기반 WBAN MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 전송하려는 데이터에 우선순위를 부여하여 응급 데이터의 GTS 요청 처리율을 높이고 GTS 할당 지연시간을 감소시켜 응급 데이터 전송 신뢰도를 향상시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9B호
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• pp.867-875
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• 2009

무선 신체망 (WBAN: Wireless Body Area Network)은 생체 신호를 검출하고 전송하기 때문에 인간의 생명과 직결되어 있다 그러므로 무선 신체망은 다른 망과 비교해 망의 신뢰성이 극도로 높아야 하기 때문에 이 신뢰성과 관련된 연구가 매우 중요한 분야로 부각되고 있다. 본 논문에서는 다중 오류 (multi-type failures) 가 발생한 무선 신체 망에서 노드의 오동작들에 대해 분석하고 오동작 분석에 대한 새로운 모델을 제시한다. 오동작 모델링을 위해, 각 노드들을 라우팅 기능의 유무에 따라 분류하고, 노드의 에너지가 완전 소비되었거나 노드가 악의적인 공격에 의해 오류가 발생되었을 경우 각 노드들의 동작을 세미 마르코프 프로세스 (Semi-Markov Process)를 이용하여 모델링하였다. 본 논문에서 제시된 모델은 다중 오류 (multi-type failures) 환경에서 무선신체망의 신뢰성 분석에 매우 유용하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1014-1035
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• 2013

With recent advances in wireless communication and low-power miniaturized biomedical sensor and semiconductor technologies, wireless body area networks (WBAN) has become an integral part of the disaster aid system. Wearable vital sign sensors can track patients' status and location, thus enhancing disaster rescue efficiency. In the past few years, most of the literatures in the area of disaster aid system based on WBAN have focused on issues concerning wireless sensor design, sensor miniaturization, energy efficiency and communication protocols. In this paper, we will give an overview of disaster aid, discuss about the types of network communication as well as outline related issues. We will emphasize on analyzing six key issues in employing the disaster aid system. Finally, we will also highlight some of the challenges that still need to be addressed in the future in order to help the disaster aid system be truly and widely accepted by the public.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제46권4호
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• pp.571-580
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• 2024

A compact triple-band porous electromagnetic bandgap structure-loaded coplanar-waveguide-fed wearable antenna is introduced for applications of wireless body area networks. The porous structure is aimed to create a stopband or bandgap in the electromagnetic spectrum and increase breathability. The holes in the bottom electromagnetic bandgap surface increase the inductance, which in turn increases the bandwidth. The final design resonates at three bands with impedance bandwidths of 264 MHz, 100 MHz, and 153 MHz and maximum gains of 2.18 dBi, 6.75 dBi, and 9.50 dBi at 2.45 GHz, 3.5 GHz, and 5.5 GHz, respectively. In addition, measurements indicate that the proposed design can be deformed up to certain curvature and withstand human tissue loading. Moreover, the specific absorption rate remains within safe levels for humans. Therefore, the proposed antenna can suitably operate in the industrial, scientific, and medical, Bluetooth, Wi-Fi, and WiMAX bands for potential application to wireless body area networks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.980-997
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• 2013

Nowadays, wireless communication has a great advantage in technology. We use wireless devices almost in all expected life such as: entertainment, working and recently in the healthcare area, where Wireless Body Area Networks (WBANs) become a hot topic for researchers and system designers. Recent work on WBANs focus on related issues to communication protocol, especially ZigBee network is fine tuned to meet particular requirements in healthcare area. For example, some papers present real-time patient monitoring via ZigBee communication given the short distance between body sensors and remote devices, while the other work solve the limited coverage problem of Zigbee by designing mechanisms to relay Zigbee data to other types of wire or wireless infrastructure. However, very few of them investigate the scenarios of ZigBee coexisting or integrated with other networks. In this paper, we present the real-time data transmission from ZigBee end devices to Wide Area Network (WAN), Worldwide interoperation for microwave access network (WiMAX) and Long Term Evolution network (LTE). We provide in detail the ZigBee gateway components. Our simulation is conducted by OPNET, we visualize many topology network scenarios in ZigBee hybrid system. The results in simulation show that ZigBee end devices can successfully transmit data in real-time to other network end devices.

• Journal of Internet Technology
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• 제20권4호
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• pp.1157-1166
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• 2019

A Wireless Body Area Network (WBAN) allows the seamless integration of miniaturized sensor nodes in or around a human body, which may cause damage to the surrounding body issue due to high temperature. Although various temperature aware routing protocols have been proposed to prevent temperature rise of sensor nodes, most of them accommodate single traffic transmission with no mobility support. We propose a Forwarder based Temperature Aware Routing Protocol (FTAR) that supports multiple traffic transmission for normal and critical data. Normal data is forwarded directly to the sink through forwarding nodes which are selected among mobile nodes attached to the arms and legs, while critical data is forwarded to the sink through static nodes attached to fixed body parts with no mobility. We conduct extensive simulations of FTAR, and conclude that FTAR has good performance in terms of hot spot generation ratio, hot spot duration time, and packet delivery ratio.