• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.619-639
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• 2010

There is increasing interest in using structural monitoring as a cost effective way of managing risks once an area of concern has been identified. However, it is challenging to deploy an effective, reliable, large-scale, long-term and real-time monitoring system in an underground railway environment (subway / metro). The use of wireless sensor technology allows for rapid deployment of a monitoring scheme and thus has significant potential benefits as the time available for access is often severely limited. This paper identifies the critical factors that should be considered in the design of a wireless sensor network, including the availability of electrical power and communications networks. Various issues facing underground deployment of wireless sensor networks will also be discussed, in particular for two field case studies involving networks deployed for structural monitoring in the Prague Metro and the London Underground. The paper describes the network design, the radio propagation, the network topology as well as the practical issues involved in deploying a wireless sensor network in these two tunnels.

• Smart Structures and Systems
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• 제10권1호
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• pp.1-14
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• 2012

Given an object, its positioning in the space is a main concern in structural monitoring and a required feedback in structural health monitoring, structural control and robotics. In addition, to make the sensor unit wireless is a crucial issue for advanced applications. This paper deals with the exploitation of wireless transmission technology to long-term monitoring GPS (Global Positioning System) receivers - like the Leica GMX 902 and the Leica GRX 1200-pro. These GPS receivers consist of five parts: antenna, receiver, user client computer, interface and power supply. The antenna is mounted on the object to be monitored and is connected with the receiver by a coaxial-cable through which the radio frequency signals are transmitted. The receiver unit acquires, tracks and demodulates the satellite signals and provides, through an interface which in this paper is made wireless, the resulting GPS raw data to the user client computer for being further processed by a suitable positioning algorithm. The power supply reaches the computer by a wired link, while the other modules rely on batteries re-charged by power harvesting devices. Two wireless transmission systems, the 24XStream and the CC1110, are applied to replace the cable transmission between the receiver and the user client computer which up to now was the only market offer. To verify the performance and the reliability of this wireless transmission system, some experiments are conducted. The results show a successful cable replacement.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.33-35
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• 2012

최근 와이파이, 블루투스 등 근거리 무선 통신 기술의 발달로 홈네트워크, U-City, 홈오토메이션 등의 실생활 적용이 가능해졌다. 이미 삼성, LG 등의 기업에서는 관련 제품을 양산 및 판매하고 있으며 그 기술의 관련연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 하지만 이러한 기존 제품 및 시스템들은 가격이 높고 인터넷을 기반으로 운용되기 때문에 AP (Access Point)가 반드시 존재하여야 하며 가정 내의 모든 전자기기들을 연동시키기 위해 구현이 복잡하다는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 기존 와이파이 다이렉트 및 블루투스의 D2D (Device-to-Device) 기술을 적용하여 AP의 필요성을 없애고 불필요한 연동을 제외하며 간단한 구현을 요구하는 저가의 제품을 개발하고자 한다. 실험적인 구현을 위해 모터 및 카메라 제어, 타이머, 통신 등이 가능한 AVR ATmega169 마이크로 컨트롤러와 스마트폰을 사용하여 원격 디지털도어락 관리 시스템을 제안한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권4호
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• pp.279-286
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• 2022

In this paper, we designed a software library that produces integrated Global Navigation Satellite System (GNSS) / Inertial Navigation System (INS) navigation information using the raw measurements provided by the GNSS chipset, gyroscope, accelerometer and magnetometer embedded in android smartphone. Loosely coupled integration method was used to derive information of GNSS /INS integrated navigation. An application built in the designed library was developed and installed on the android smartphone. And we conducted field experiments. GNSS navigation messages were collected in the Radio Technical Commission for Maritime Service (RTCM 3.0) format by the Network Transport of RTCM via Internet Protocol (NTRIP). As a result of experiments, it was confirmed that design requirements were satisfied by deriving navigation such as three-dimensional position and speed, course over ground (COG), speed over ground (SOG), heading and protection level (PL) using the designed library. In addition, the results of this experiment are expected to be applicable to maritime navigation applications using smart device.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.37-44
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• 2008

RFID(Radio Frequency Identification) 태그에 입력된 데이터는 다양한 산업 분야에서 어플리케이션의 구축에 있어서 비용 절감과 경쟁력 향상을 위해 사용된다. RFID 리더기는 수백 개의 태그에 해당하는 객체들의 식별과 지속적인 탐색을 수행한다. 동적인 연결과 추적의 요청에 따라 객체를 식별할 수 있는 RFID 기술은 정보 인프라를 지원하는 어플리케이션의 컴포넌트로 구성된다. 그러나 원격 RFID 장치 사이에 실시간 데이터 통신 요소들을 고려하지 않은 기존의 어플리케이션은 이기종 간의 연결을 효과적으로 지원할 수 없었다. 또한 서로 다른 네트워크 디바이스가 어플리케이션에 개별적으로 설치되어 각각의 쿼리분석 과정을 거치면서 모니터링의 지연 또는 데이터 변환 과정에서 오류가 발생한다. 본 논문에서는 RFID 태그로부터 추출된 정보를 어플리케이션에 상관없이 통합 관리하기 위하여 시맨틱 웹 환경에서 RFID 데이터베이스 처리 시스템을 구현한다. 어플리케이션에 장착된 RFID 리더기를 통해 사용자의 RFID 태그를 인식하고 데이터를 RFID 데이터베이스 처리 시스템에 전송하면 프로세스가 시맨틱 웹 언어로 정보를 변환한다. 표준화된 시맨틱 웹 기반에서 전송된 데이터는 스마트 브라우저에 의해 해석되어 화면에 출력한다. 시맨틱 웹 언어의 사용은 의미 있는 관계에 대한 추론이 가능하여 추가적인 모듈을 장착하여 기능을 쉽게 확장시킬 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.396-402
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• 2010

지능형 주택의 상황인지 서비스를 위해서는 거주자의 현재 위치를 파악하는 것이 필수적이다. 이를 위해 본 논문에서는 사용자에게 별도의 장치 소지를 요구하지 않으며 특정 운에 대한 출/입 행동과 같은 위치 이동과 그 사람이 누구인지를 식별하는 센서 네트워크 시스템을 제안한다. 새롭게 개발된 센서 노드는 선행 연구 결과[1]의 짧은 동작 수명 문제를 해결한 것으로 2개의 초전형(PIR) 센서와 초음파 센서, 그리고 2.4 GHz 문선 통신 모듈로 구성된다. 제안된 구성원의 식별 방법은 초음파 센서를 이용한 구성원의 키 차이를 이용한다. 거주자의 위치 이동의 감지는 출/입 행동의 감지에 기초하며 이와 같은 출/입 행동 감지는 2개의 PIR 센서의 감지 순서에 기초하여 이루어진다. 전체 센서 네트워크의 구성은 각 센서 노드가 수신 노드와 과 1대 1로 연결되는 별 형태로 이루어져 있다. 제안된 시스템은 본보기주택에 설치되어 3명의 사용자를 대상으로 실험되었고 그 결과 완벽한 출/입 행동 감지와 평균 81.3%의 구성원 식별 성능을 얻었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.481-504
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• 2010

Wireless smart sensor networks (WSSNs) have been proposed by a number of researchers to evaluate the current condition of civil infrastructure, offering improved understanding of dynamic response through dense instrumentation. As focus moves from laboratory testing to full-scale implementation, the need for multi-hop communication to address issues associated with the large size of civil infrastructure and their limited radio power has become apparent. Multi-hop communication protocols allow sensors to cooperate to reliably deliver data between nodes outside of direct communication range. However, application specific requirements, such as high sampling rates, vast amounts of data to be collected, precise internodal synchronization, and reliable communication, are quite challenging to achieve with generic multi-hop communication protocols. This paper proposes two complementary reliable multi-hop communication solutions for monitoring of civil infrastructure. In the first approach, termed herein General Purpose Multi-hop (GPMH), the wide variety of communication patterns involved in structural health monitoring, particularly in decentralized implementations, are acknowledged to develop a flexible and adaptable any-to-any communication protocol. In the second approach, termed herein Single-Sink Multi-hop (SSMH), an efficient many-to-one protocol utilizing all available RF channels is designed to minimize the time required to collect the large amounts of data generated by dense arrays of sensor nodes. Both protocols adopt the Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol, which provides any-to-any routing and multi-cast capability, and supports a broad range of communication patterns. The proposed implementations refine the routing metric by considering the stability of links, exclude functionality unnecessary in mostly-static WSSNs, and integrate a reliable communication layer with the AODV protocol. These customizations have resulted in robust realizations of multi-hop reliable communication that meet the demands of structural health monitoring.

• 방송공학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.895-910
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• 2013

멀티스크린 서비스(Multi-screen service)는 하나 이상의 미디어를 복수개의 단말에서 동시에 또는 차별적으로 소비하는 서비스로서, 이러한 멀티스크린 서비스는 기존 TV의 스마트화 및 스마트 단말의 보편화에 따라 그 활용성이 더욱 높아지고 있다. 또한 방송통신 융합 환경인 하이브리드 방송(Hybrid Broadcasting) 환경에 적용할 경우, 여러 개의 화면을 통해 여러 소스의 콘텐츠를 소비하여 다양한 사용자 경험(User experience)을 제공할 수 있다. 하이브리드 방송 환경에서 멀티스크린 서비스를 제공하기 위한 요소기술로서 장면구성기술을 활용할 수 있다. 장면구성 기술은 미디어가 소비되는 시간과 화면상의 공간을 특정함으로써 다수의 미디어를 복합적으로 소비하는 방법으로서, 해당 기술을 통해 제공되는 멀티스크린 서비스는 단말 간의 연계를 통한 복수 미디어의 시공간적 제어 및 소비를 제공할 수 있다. 하지만 기존의 장면구성 기술은 적용 가능한 환경의 제약과 다양한 단말에 대한 적용이 어렵다는 점, 활용의 복잡성 등으로 인해 하이브리드 방송 환경에 쉽게 적용하기 어려운 점이 존재한다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 환경으로 HTML5를 고려할 수 있다. HTML5는 개방형 네트워크를 활용하는 다양한 스마트 단말에 공통적으로 적용될 것으로 기대되며, 기존 HTML에 비해 다양한 종류의 미디어의 소비를 지원한다. 이에 본 논문에서는 하이브리드 방송환경이 적용될 다양한 스마트기기에서 사용될 것으로 예상되는 HTML5을 기반으로 한 장면구성 및 멀티스크린 서비스 기술을 제안한다. 이를 위해, 본 논문에서는 HTML5 및 멀티스크린 서비스와 관련된 기술을 소개하고, HTML5의 요소 및 속성의 확장을 통한 장면구성 및 멀티스크린 서비스 정보 제공 방법과 멀티스크린 서비스를 위한 단말 간 미디어 시그널링 및 동기화 방법을 제안하였다. 또한, 제안된 HTML5 기반 장면구성 및 멀티스크린 서비스 적용 방안을 구현 및 실험을 통해 검증하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권4호
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• pp.221-227
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• 2013

RFID는 IC 칩과 무선통신을 통해 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 인식기술이다. 생산에서 판매에까지의 과정을 초소형 IC 칩에 내장하여 이를 무선으로 추적하는 기술로써 전자태그, 스마트태그 또는 전자라벨 등으로 불러지고 있다. 현재 의료, 국방, 물류, 보안 등에 응용하여 사용하기위해 적용 및 개발이 진행되고 있으나 구조상 태그의 정보를 읽어 들이는 리더와 정보를 제공하는 태그, 데이터를 관리하는 데이터베이스로 구성되는데 리더와 태그 구간이 무선구간으로 보안에 취약한 문제가있다. 따라서 취약한 부분을 해결하고자 보안프로토콜의 연구가 활발히 진행되고 있으나 구현부분이 어려워 정리증명 단계의 제안이 대부분이다. 이는 추후 다른 연구자에 의해 취약성이 발견되는 부분이 많아 실제시스템에 적용시 많은 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 제안한 보안프로토콜을 CasperFDR 정형검증 도구를 사용하여 제안한 프로토콜의 보안성을 실험 검증하였으며 각종공격에 안전한 방식임이 확인되었다. 향후 실제 태그에 적용할시 보안성에 대한 안전보장 및 새로운 공격에 대한 안전성을 충족하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4125-4130
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• 2015

본 논문은 생체신호 (체온, 혈압, 맥박 등)를 측정하는 웨어러블 (Wearable) 디바이스에 장착된 인체 부착용 방사패턴 재구성 안테나의 통신성능 비교에 관한 논문이다. 제안된 안테나의 동작주파수는 블루투스 (Bluetooth) 통신 대역의 2.4 - 2.5 GHz 이며, 안테나의 최대이득은 1.96 dBi 이다. 제안된 안테나는 두 개의 RF 스위치 (PIN diode)를 이용하여 서로 반대방향의 빔을 생성하여 전자기파 신호를 효율적으로 송수신 한다. 또한 제안된 안테나는 탑 로딩(Top Loading)을 이용 세 가지의 각도 변경 ($30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $150^{\circ}$)을 통해 각 방사패턴의 지향성 변화를 조사 하였다. 본 논문에서는 방사패턴 재구성 안테나를 통해 전파 간섭이 없는 전자파 차페실의 이상적인 전파환경과 실제 전파간섭이 존재 (Universal Software Radio Peripheral, USRP)하는 스마트 하우스 내에서 웨어러블 디바이스 안테나의 신호대 집음비 (Signal-to-Noise Ratio, SNR) 및 비트 에러율 (Bit Error Rate, BER) 성능 측정을 진행하였다. 두 경우의 측정 비교 시 SNR은 평균적으로 5 dB의 성능저하를 보이며, BER은 최대 10배 증가하여 수신 에러율 (Error rate of receiving signal)이 높아지는 것을 확인하였으며, 본 논문에서 측정한 SNR과 BER의 측정 결과로 전자파기기의 방해전파로 인한 성능저하를 수치상으로 예측 하였다.