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

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제5권5호
• /
• pp.221-230
• /
• 2016

사물인터넷(Internet of Things, IoT) 패러다임이 대두되며 센서의 개체수가 폭발적으로 증가할 것으로 예상됨에 따라 센서 네트워크 및 센서 플랫폼 기술들이 변화되고 있다. 센서 플랫폼 중 하나인 센서 레지스트리 시스템(Sensor Registry System, SRS)은 이기종 센서 네트워크 환경에서 센서 데이터의 일관성 있는 의미 해석을 위하여 센서 메타데이터를 등록하고 관리하는 시스템이다. 하지만 기존의 SRS는 IoT 환경에 적합한 데이터 구조를 지니고 있지 않다. 따라서 이 논문은 IoT 환경에서 센서 정보들을 관리하고 등록하기 위하여 센서 레지스트리 데이터 모델을 제안한다. 기존의 SRS를 개선하기 위하여 시맨틱 센서 네트워크 온톨로지(Semantic Sensor Network Ontology, SSNO)을 분석하고, 이에 기반한 메타모델을 설계한다. 또한 설계한 메타모델을 이용하여 관계형 데이터베이스의 테이블로 구축하고 SRS를 웹 애플리케이션으로 구현한다. 이 논문은 제안하는 센서 레지스트리 데이터 모델의 적합성을 검증하기 위하여 SSNO 및 센서 온톨로지 예제들을 변환하여 제안 모델에 적용한다. 평가 결과 제안 모델이 기존 연구들보다 더 풍부한 의미 표현이 가능함을 보인다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제8권12호
• /
• pp.9-14
• /
• 2017

최근 저가격의 소형화, 저전력 기술과 인터넷을 이용하여 통신이 가능한 스마트 센서의 기술의 발달에 힘입어 사물인터넷이 발전하고 있다. 특히 사물인터넷 (Internet of Things : IoT) 기반에서의 안전한 정보 전송을 위한 키 관리 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 사물인터넷은 센서를 이용한다. 그렇기 때문에 저전력과 저용량 등의 제약이 심하며, 결과적으로 일반적인 보안의 방법으로 키를 관리하기 어렵다. 그러나 사물인터넷의 지속적 발전을 위해서는 안전한 키 관리의 문제는 필수적 해결과제이다. Diffi-Hellman 키 교환방식은 센서노드에 적합하지 않아 본 논문에서는 효율적인 키 관리하는 것을 제안한다. 따라서 본 논문에서는 IoT기반에서 통신을 위한 키 생성을 통해 물리적 제약받지 않고 사물간 안전한 통신 기술을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제17권9호
• /
• pp.2377-2398
• /
• 2023

In our daily lives, we engage in a variety of tasks that rely on our senses, such as seeing. Blindness is the absence of the sense of vision. According to the World Health Organization, 2.2 billion people worldwide suffer from various forms of vision impairment. Unfortunately, blind people face a variety of indoor and outdoor challenges on a daily basis, limiting their mobility and preventing them from engaging in other activities. Blind people are very vulnerable to a variety of hazards, including falls. Various barriers, such as stairs, can cause a fall. The Internet of Things (IoT) is used to track falls and send a warning message to the blind caretakers. One of the gaps in the previous works is that they were unable to differentiate between falls true and false. Treating false falls as true falls results in many false alarms being sent to the blind caretakers and thus, they may reject the IoT system. As a means of bridging this chasm, this paper proposes an intelligent shoe that is able to precisely distinguish between false and true falls based on three sensors, namely, the load scale sensor, the light sensor, and the Flex sensor. The proposed IoT system is tested in an indoor environment for various scenarios of falls using four models of machine learning. The results from our system showed an accuracy of 0.96%. Compared to the state-of-the-art, our system is simpler and more accurate since it avoids sending false alarms to the blind caretakers.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.295-300
• /
• 2016

사물들에 네트워크를 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물의 상호 소통을 돕는 지능형 시스템인 사물인터넷이 발달하고 있다. 사물인터넷과 네트워크 기술, 스마트 기기의 발달에 따라 홈 네트워크 시스템에 관한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 압력 센서와, 적외선 센서, 초음파 센서, 스위치, 아두이노, 라즈베리파이, 안드로이드 어플리케이션을 이용하여 홈 네트워크를 기숙사에 적용한 사물인터넷 기반의 스마트 기숙사 시스템을 제안한다. 사물인터넷 기반의 스마트 기숙사 시스템은 기숙사의 대표적인 공동물품인 세탁기, 컴퓨터, 러닝머신의 사용여부와 택배의 도착여부를 안드로이드 어플리케이션을 통하여 파악할 수 있도록 하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제15권1호
• /
• pp.37-42
• /
• 2017

The constrained application protocol (CoAP) can be used for remotely controlling various sensor devices in Internet of Things (IoT) networks. In CoAP, to support the handover of a mobile sensor device, service discovery and message transmission needs to be repeated, although doing so would increase the handover delay significantly. To address this limitation of CoAP, a centralized CoAP scheme has been proposed. However, it tends to result in performance degradation for an inter-domain handover case. In this letter, we propose a distributed CoAP handover scheme to support the inter-domain handover. In the proposed scheme, a distributed mobility agent (DMA) is used for managing the location of mobile sensors in a domain and performing handover control operations with its neighboring DMAs in a distributed manner. A performance comparison reveals that the proposed scheme offers a performance improvement of up to 29.5% in terms of the handover delay.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.1373-1379
• /
• 2018

센서를 활용한 다양한 응용들의 등장으로 사물 인터넷 환경에서 무선 센서 기기들의 활용범위가 점점 넓어지고 있다. 그런데 무선 센서 특성상 전력자원의 한계가 있으므로, 무선 통신과 같이 전력소모가 큰 작업들을 에너지 효율적으로 운영해야 한다. 이를 위해, 본 논문에서는 수집된 센서 데이터를 모아서 전송하는 방식(data aggregation) 하에서 확률 모형 기반의 에너지 소비 모델을 개발하고, 개발된 모델을 기반으로 전력소비를 최소화하는 센서 데이터 전송주기를 구하였다. 또한, 분석 결과를 바탕으로 최적 전송주기의 성능을 수치예제로 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권11호
• /
• pp.1241-1248
• /
• 2014

사물인터넷의 하위 구조인 센서 네트워크는 센서 노드의 효율적인 배터리 사용이 중요한 요소이다. 센서노드의 배터리 사용 시간을 최대화할 수 있으면 센서 네트워크의 생존 시간도 늘어나고 사물인터넷의 신뢰도도 향상될 것이다. 이 문제에 대한 기존의 해결들은 주로 후보 노드들의 에너지 잔량에 기반하여 클러스터 헤드의 주기적 교체에 중점을 두었다. 본 연구에서는 헤드 교체 주기를 효율적으로 관리하여 네트워크의 생존 시간을 최대화하고자 한다. 제안하는 기법은 센서노드의 에너지 잔량, 위치, 밀도 등을 고려한 임계치에 기반하여 헤드를 교체하고 최초로 소멸되는 노드의 시각과 최후로 소멸되는 노드의 시각 사이의 시간을 최소화 한다. 실험 결과 제안하는 기법은 노드간의 에너지 균형과 네트워크의 생존시간을 최대화하는 것을 확인할 수 있었다.

• 융합보안논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.103-110
• /
• 2015

IoT (Internet of Things) 환경에서 센서노드들과 주고받는 데이터에 대한 보안의 중요성이 높아지고 있다. IoT에 기본이 되는 IEEE 802.15.4에서는 센서노드와 PAN Coordinator 또는 센서노드와 센서노드간의 안전한 통신을 위한 키가 사전에 공유되어 있음을 가정하고 있다. 특히, 네트워크 가입 과정에서 센서노드에 대한 개별 인증이 고려되지 않는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 모든 디바이스에게 사전 공유된 키가 있음을 가정한 기존 연구들의 문제점을 해결한 안전한 가입 프로토콜을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1035-1043
• /
• 2021

An Internet of Things (IOT) sensor network is an effective solution for monitoring environmental conditions. However, IOT sensor networks generate massive data such that the abilities of massive data storage, processing, and query become technical challenges. To solve the problem, a Hadoop cloud platform is proposed. Using the time and workload genetic algorithm (TWLGA), the data processing platform enables the work of one node to be shared with other nodes, which not only raises efficiency of one single node but also provides the compatibility support to reduce the possible risk of software and hardware. In this experiment, a Hadoop cluster platform with TWLGA scheduling algorithm is developed, and the performance of the platform is tested. The results show that the Hadoop cloud platform is suitable for big data processing requirements of IOT sensor networks.