• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권5호
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• pp.1540-1560
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• 2022

Latest technological innovation in the development of compact lower power radios has led to the explosion of Internet of Things. With Wi-Fi, Zigbee and other physical layer protocols offering short coverage area there was a need for a RF protocol that had a larger coverage area with low power consumption. LoRa offers Long Range with lower power consumption. LoRa offers point to point and point to multipoint connections. with Single hop communication in place the need for routing protocols are eliminated. LoRa Wide Area Network stack can accommodate thousands of nodes under a single LoRa gateway with a single hop communication between the end nodes and LoRaWAN gateway. This paper takes an experimental approach to analyze the basic physical layer parameters of LoRa and the practical coverage offered by a LoRaWAN under highly dense urban conditions with variable topography. The insights gained from the practical deployment of the LoRaWAN network, and the subsequent performance analysis is used to design a novel public utility monitoring platform. The second half of the papers is designing a robust platform to integrate both existing wired sensor water meters, current and future generation wireless water meters. The Common Automated Metering Platform is designed to integrate both wired sensors and wireless (LoRaWAN and Wi-Fi) supported water meters. This integrated platform reduces the number of nodes under each LoRaWAN gateway and thus improves the scalability of the network. This architecture is currently designed to accommodate one utility application but can be modified to integrate multi-utility applications.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.60-65
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• 2015

본 논문에서는 2.4 GHz ISM대역에서 사용가능한 0차 공진 안테나를 새롭게 제안하였다. 2.4 GHz ISM대역을 사용하는 Wi-fi, Bluetooth 및 Zigbee와 같은 무선통신 시스템의 경우, 방향에 따른 수신 전계강도의 변화가 없는 전방향 방사패턴을 가진 안테나의 사용을 필요로 한다. 0차 공진 안테나의 경우 안테나의 공진길이에 무관하게 소형화에 유리할 뿐만 아니라 전방향성의 방사패턴을 가지는 장점이 있다. 제안된 안테나는 단위 요소셀의 크기를 모노폴 안테나의 공진길이인 ${\lambda}/4$이하로 정하고 이를 2소자로 배열한 형태이다. 설계에 이용된 PCB의 크기는 $50{\times}50mm^2$이고 제안된 안테나는 PCB의 중상부에 $8{\times}5mm^2$의 제한된 크기로 설계 및 제작되었다. 제작된 안테나의 특성측정결과, 임피던스 대역폭($S_{11}{\leq}-10dB$)이 100 MHz (2.4~2.5 GHz)로 크기에 비해 꽤 넓은 대역폭을 얻을 수 있었으며, 해당 대역에서 3 dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.48-56
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• 2008

본 논문은 대기오염의 주범인 자동차 배기 가스량을 체크하고 차량내의 고장 유 무 진단 시스템 개발이다. 시스템 엔진 정보 추출을 위해 차량 CAN 통신을 이용하고 정보 전송을 위해 ZigBee를 통해 데이터 전송을 한다. 차량 CAN을 위해 차량에서 자체 제공되는 OBD-II 프로토콜을 사용하여 차량의 각종 센서 정보 및 O2 센서 값을 통해 차량 상태 정보 및 배기 가스양을 계산한다. 주행 중인 자동차 엔진 및 내부 고장에 잘 알지 못하는 일반 사용자를 위해 운행 중 실시간 차량의 자가진단 시스템 구축을 목적으로 하고 고장진단 프로토콜 전송을 위한 무선통신 인터페이스로 저 전력 저비용 ZigBee 통신 인터페이스를 구축한다. 자동차 그리고 진단 시스템의 통신을 위해 ZigBee 시스템을 통하여 효율적 저비용 통신 인터페이스를 구성하여 차량내의 엔진 및 각종 센서 정보 네트워크를 지원한다. 차량에서 전송되어 온 각종 센서정보는 ZigBee 기반을 통해 ZigBee 메인 컨트를 시스템에 전송된다. 차량에 이상이 생겼을 때 트러블 코드를 저장하고 자동차가 정비소에 갔을 때 정확한 판단을 하여 신속하게 처리 할 수 있게 해 주며 자동차에 대해서 잘 알지 못하는 운전자에게 정확한 정보를 제공한다. 또한 멀티미디어 시스템 기능을 추가하고 주행 중 무선 인터넷이 가능하도록 시스템을 확장한다. 마지막으로 주행 중 차량 자가진단을 위해 저 전력 임베디드 리눅스 시스템을 구축하고 실 실험을 통하여 구현하고 검증한다.

• 농촌계획
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• 제21권3호
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• pp.171-179
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• 2015

The objectives of this research have been focussed on 1) developing prediction techniques for the flash flood and landslide based on rainfall prediction data in agricultural area and 2) developing an integrated forecasting system for the abrupt disasters using USN based real-time disaster sensing techniques. This study contains following steps to achieve the objective; 1) selecting rainfall prediction data, 2) constructing prediction techniques for flash flood and landslide, 3) developing USN and communication network protocol for detecting the abrupt disaster suitable for rural area, & 4) developing mobile application and SMS based early warning service system for local resident and tourist. Local prediction model (LDAPS, UM1.5km) supported by Korean meteorological administration was used for the rainfall prediction by considering spatial and temporal resolution. NRCS TR-20 and infinite slope stability analysis model were used to predict flash flood and landslide. There are limitations in terms of communication distance and cost using Zigbee and CDMA which have been used for existing disaster sensors. Rural suitable sensor-network module for water level and tilting gauge and gateway based on proprietary RF network were developed by consideration of low-cost, low-power, and long-distance for communication suitable for rural condition. SMS & mobile application forecasting & alarming system for local resident and tourist was set up for minimizing damage on the critical regions for abrupt disaster. The developed H/W & S/W for integrated abrupt disaster forecasting & alarming system was verified by field application.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.143-149
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• 2016

최근 독극물로 인한 사고가 빈번하게 발생하여 사회적인 문제가 발생하고 있어 독극물관리를 철저히 해야 할 필요성이 대두되고 있다. 2010년 기준으로 국내에는 약 10만 여종의 독극물이 유통되어 사고 시 중증 중독환자 혹은 대량으로 환자를 발생시킬 수 있고 국제적으로도 NBC에 의한 대량 재해의 심각성이 대두되고 있다. 그래서 생산지에서 부터 관리 할 수 있도록 독극물이 들어 있는 유리병에 13.56MHz 대역의 RFID 시스템을 사용하였고, 인식된 태그 데이터는 IEEE 802.15.4 기반의 통신으로 메인 시스템에 데이터를 전송한다. 전송 된 데이터는 스마트 디바이스를 통하여 독극물의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 구현하였다. 그러나 독극물을 관리하는 시스템의 고장은 예측 할 수 없는 결과를 발생시킨다. 그래서 고장의 원인이 되는 오류를 하드웨어 여분을 이용한 방법으로 검출하였고 검출된 오류가 전체 시스템에 영향을 주지 않도록 이중화 시스템을 제시하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.27-34
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• 2013

기존의 u-헬스케어 시스템의 생체 신호 측정 단말기는 단말기에서 하나의 생체 신호를 측정하여 평가하는 것이 대부분이고, 복합된 기능의 단말기이더라도 사용자의 선택에 의해서 생체 신호를 측정하도록 되어 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고, u-헬스케어 시스템에 적용하기 위한 멀티 생체신호 측정 무선 단말기를 구현하였다. 구현된 단말기는 4개의 적외선 센서를 사용하여 맥박수를 측정하고, 2개의 전극을 이용하여 피부전도도를 측정하고, 3축 가속도 센서를 사용하여 운동량을 측정하였다. 뿐만 아니라, 생체신호 데이터를 무선으로 전송하기 위해 지그비를 이용하여 PC 또는 휴대단말기로 전송할 수 있는 통신 패킷 프레임을 제안한다. 무선 단말기를 구현하여 실제 테스트한 결과 맥박 수는 2회 이내의 오차 범위를 가지고, 운동량은 약 85.6%, 84.7%의 신뢰도를 보였으며, 피부전도도는 사용자의 신체 상태에 따라 변화함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1920-1926
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• 2006

서비스 로봇의 사회 적 관심으로 인하여 서비스 로봇의 개발에 있어 많은 연구가 실시되고 있으나, 단일 플랫폼의 한계에 봉착해 있다. 이 한 한계를 극복하기 위하여 유비쿼터스 네트워크와 연계한 유비쿼터스 기반 서비스로 봇이 대안으로 자리 잡고 있다. 이를 위하여 유비쿼터스 센서 네트워크를 통하여 주변 환경에 대한 상황인식 및 위치 인식과 같은 기능을 위하여 RFID 및 초음파 센서를 이용한 시스템이 등장하여 실제 로봇에 적용되어 좋은 결과를 낳고 있다. 하지만 RFID의 경우 수동형 센서를 이용할 경우 거리에 따른 인식률의 제한이 따르며 초음파 센서의 경우 이를 구동하기 위하여 높은 전압을 요구하므로 저 전력 기반의 센서 네트워크에 응용하기에는 많은 한계가 따른다. 따라서 본 논문에서는 센서 네트워크 기반 위치인식을 위하여 센서 네트워크 모듈을 구현하고 이를 기반으로 RSSI 위치인식 시스템을 구현하고자 한다. 이러한 RSSI 위치인식 시스템의 경우 각 센서 노드에서 들어오는 신호의 RSSI만을 측정하고 이에 따른 거리로 환산하여 위치를 산출함으로 인하여 저 전력의 센서 네트워크를 그대로 활용할 수 있으며, Ad-Hoc 네트워크 설계시 거리에 따른 제한도 극복할 수 있을 것이다.

• 산업융합연구
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• 제17권4호
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• pp.125-129
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• 2019

자전거를 이용하는 사람들의 수가 증가함에 따라 자전거 사고의 수도 증가하고 있습니다. LED 조명을 사용하면 자전거를 탈 때 자전거 사고를 최대 11 % ~ 44 %까지 줄일 수 있습니다. 자전거의 헤드라이트는 자전거 라이더의 반대쪽에 노출 효과를, 미등은 후면 자전거 라이더에 노출 효과를 제공하여 안전성을 향상시킵니다. 본 연구에서는 제어 버튼 신호에 응답하여 LED에 의한 방향 전환을 표시 할 수 있는 자전거 안전장치를 구현 하였다. 이 신호는 고정 된 시간 동안 자전거의 페달과 휠에 장착 된 LED 조명을 모듈 유형의 발광 또는 깜박임으로 만듭니다. 야간에 자전거를 타는 사람이 자전거를 타는 경우 LED를 사용하여 안전을 향상시킬 수 있는 페달의 자전거 보조 장치가 본 연구에서 개발되었습니다. 무선 통신 기술을 적용한 자전거 안전장치는 미래에 에너지, 환경 및 안전과 같은 사회적 문제를 해결하기 위한 대체 기술이 될 것으로 예상됩니다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.920-930
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• 2012

본 연구는 ASIC기반의 유선 온습도 제어 시스템을 FPGA기반의 무선 제어 시스템으로 설계하고 구현하였다. FPGA 분야와 무선제어 시스템은 산업 현장에서 특히 온도와 습도 측정하는 분야에서 빠르게 성장하고 있다. FPGA는 저렴한 비용으로 빠르게 개발 할 수 있고, 원하는 CPU와 IO를 설정하여 시스템을 구성할 수 있다. 주변 장치를 IP 기반으로 설계하고 쉽게 변경할 수 있다. 무선화는 복잡하고 변화가 많은 현장에서 설치가 간편하고 유지 보수가 용이한 장점이 있다. 본 연구에서는 Sprtan-6 FPGA로 MicroBlaze 기반의 32비트 RISC CPU, 터치 및 주변 장치를 구현하고 임베디드 리눅스를 포팅하고, 지그비 무선 통신을 추가하였다. 시스템에 리눅스 OS와 웹 서버를 추가하여 웹을 통한 모니터링과 제어 기능을 구현하였다. 기존의 시스템과 비교할 때 성능향상 뿐만 아니라 개발이 쉽고 가격도 저렴하다. 연구에서는 특히 리눅스 기반의 개발환경 구축과 사용자 인터페이스 구현에 연구를 집중하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.518-521
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• 2007

TinyOS기반의 u-헬스케어를 위한 무선센서노드 어플리케이션을 구현하였으며 이를 이용하여 기존의 지속적인 데이터 전송방식과 성능 비교를 하였다. 무선센서노드에서 QRS-complex 넓이와 R-R간격을 이용하여 비정상적인 ECG를 감지하였다. 사용된 ECG 데이터는 MIT/HIB Database 100, 112, 119번을 이용하였다. 정상적인 ECG 데이터를 가지고 있는 100레코드를 기준으로 지속적인 데이터 전송 시 발생되는 패킷량과 전원 소모율을 측정 후, 본 연구에서 구현된 문선센서노드 어플리케이션을 이용하여 각각의 ECG데이터를 이전과 같은 방법으로 성능 평가하여 비교분석 하였다. 비교분석 결과, ECG 데이터 발생량, 전원 소모율이 획기적으로 감소된 것을 알 수 있었다.