유비쿼터스 세상의 도래와 함께 언제 어디서나 네트워크 망에 접속하여 자신에게 필요한 서비스를 이용하는 것이 가능해 졌다. 이는 지역의 센싱 정보와 데이터를 제공하는 센서 네트워크의 발달로 인해 가속화되어 가고 있다. 현재 센서 네트워크는 환경 모니터링, 헬스케어 그리고 홈자동화와 같은 우리 삶의 편의에 큰 기여를 하고 있다. 하지만 기존의 네트워크와는 달리 한정적인 자원을 가진 센서를 통한 무선통신을 수행함으로써 공격자에게 쉽게 노출되는 단점을 가진다. 따라서 센서 네트워크 상에서의 안전한 보안통신을 위해 통신간에 유통되는 메시지는 대칭키로 암호화되어 전송된다. 지금까지 많은 대칭키 암호화알고리즘이 연구되어 왔으며 그 중에서도 HIGHT 알고리즘은 하드웨어와 소프트웨어 구현에서 기존의 AES보다 속도측면에서 효율적이다. 따라서 RFID 태그와 센서 노드 그리고 스마트 카드와 같은 자원 한정적인 장비에 적합하다. 본 논문에서는 초경량 대칭키 암호화 알고리즘인 HIGHT 알고리즘의 소프트웨어 최적화 구현 기법을 제시한다.
한국기술표준원(KATS)과 국제표준화기구(ISO/IEC)에 의해 표준으로 채택된 블록암호 알고리듬 HIGHT용 저면적/저전력 암호/복호 코어를 설계하였다. HIGHT 알고리듬은 USN, RFID와 같은 유비쿼터스 환경에 적합하도록 개발되었으며, 128 비트 마스터 키를 사용하여 64 비트 평문을 64 비트 암호문으로, 또는 그 역으로 변환한다. 저면적과 저전력 구현을 위해 암호화 및 복호화를 위한 라운드 변환 블록과 키 스케줄러의 하드웨어 자원이 공유되도록 설계를 최적화하였다. 0.35-${\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용한 합성결과, HIGHT64 코어는 3,226 게이트로 구현되었으며, 80-MHz@2.5-V로 동작하여 150-Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.
3D 그래픽 콘텐츠를 다양한 플랫폼에서 제공하기 위한 유비쿼터스 환경에서의 콘텐츠 적응에 대한 요구는 점점 더 증가하고 있는 추세이다. 하지만 3D 그래픽은 방대한 양의 데이터와 고성능의 처리 능력이 요구되기 때문에 데스크탑이나 랩탑, PDA, 휴대폰 같은 다양한 단말기에서 변화된 환경에 서비스를 적응시키기 위해서는 좀 더 정교한 방법으로 그래픽 콘텐츠를 처리하여야 한다. 본 논문에서는 사용자 중심에 맞춘 그래픽 콘텐츠를 제공하기 위한 새로운 개념의 서비스 렌더링 알고리즘 기반의 적응적 서비스 미들웨어를 제안한다. 서비스 적응 미들웨어는 중요한 기능을 가지는 두 가지 모듈로 구성되는데, 사용자의 변화된 환경을 분석하기 위한 Service Adaptation(SA) 모듈과 사용자의 환경에 적합한 구성요소와 데이터를 처리하기 위한 Service Rendering(SR) 모듈이다. 서비스 적응 미들웨어를 통한 적응 서비스는 유비쿼터스 환경에서 사용자의 환경이 변화되었을 경우 동일한 그래픽 콘텐츠를 유연하고 다이나믹하게 제공할 수 있다.
Together with soaring interest on Big Data, now there are vigorous reports that unearth various social values lying underneath those data from a number of application areas. Among those reports many are using such data as Internet search histories from Google site, social relationships from Facebook, and transactional or locational traces collected from various ubiquitous devices. Many of those researches, however, are conducted based on the data sets that are accumulated over the North American and European areas, which means that direct interpretation and application of social values exhibited by those researches to the other areas like Korea can be a disturbing task. This research has started from a validation study against Korean environment of the former paper which says an investment strategy that exploits up and down of Google search volume on a carefully selected set of terms shows high market performance. A huge difference between North American and Korean environment can be eye witnessed via the distinction in profit rates that are exhibited by the corresponding set of search terms. Two sets of search terms actually presented low correlation in their profit rates over two financial markets. Even in an experiment which compares the profit rates with two different investment periods with the same set of search terms showed no such meaningful result that outperforms the market average. With all these results, we cautiously conclude that establishing an investment strategy that exploits Internet search volume over a specified word set needs more conscious approach.
모바일 헬스케어 환경에서는 정확한 생체 정보를 실시간으로 측정하는 것과 함께, 저전력의 장치를 설계하는 것이 무엇보다 중요한 관건이다. 본 논문에서는 저전력 특성을 갖는 피에조 필름 센서(PFS)를 이용하여 손목의 요골 동맥으로부터 심장의 동기 신호인 맥파를 측정하는 방법을 제안하였다. 생체 신호처리에 있어서 문제점은 동잡음의 존재이다. 본 연구에서는 맥파 신호의 동잡음을 제거하기 위해서 일반적으로 적용되는 참조신호를 이용한 적응 필터링 외에 펄스 신호의 유사 주기성을 이용한 주기 이동 평균 필터 방법을 추가로 적용하였다. 시물레이션 및 실험 결과 PFS 신호에 유사 주기성을 이용함으로써 적응 필터 이후에도 존재하는 동잡음을 완벽히 제거할 수 있음을 확인 하였다.
본 논문에서는 착용형 컴퓨터를 위한 촉각 사용자 인터페이스 및 이를 활용한 개선된 입력알고리즘을 제안한다. 유비쿼터스 환경의 도래에 따른 차세대 PC의 진화 방향은, 인간이 느끼는 색상, 빛의 밝기, 소리, 향기, 맛, 감촉 등의 오감정보의 효과적인 융합과 재현을 목표로, 사용자 중심의 인간-기계 관계의 형성으로 나아가고 있다. 그러나 이러한 기능의 다양함과는 별개로, H/W플랫폼의 진화 방향은 항상 휴대가 간편하도록 소형화, 경량화 및 착용화 형태로 개발되어지고 있다. 이러한 차세대 PC의 소형화 및 경량화 관련 진화에 가장 큰 걸림돌이 되는 부분은 사용자 입출력 장치로서, 기존의 키보드 및 모니터 등의 장치를 활용한 사용자 인터페이스에는 소형화의 한계가 존재하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이러한 소형화, 경량화 및 착용화를 위한 새로운 방법의 사용자 입력장치 및 입력알고리즘을 제안한다. 또한 기존에 제안되어진 유사 장치와의 비교 분석을 통한 제안시스템 및 알고리즘의 실효성을 평가한다.
Cai, Xuelian;Yuan, Jingjing;Yuan, Xiaoming;Zhu, Wu;Li, Jiandong;Li, Changle;Ullah, Sana
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권7호
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pp.1547-1568
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2013
Wireless body area network (WBAN) is an emerging short-range wireless communication network with sensor nodes located on, in or around the human body for healthcare, entertainment and ubiquitous computing. In WBANs, energy is severely constrained which is the prime consideration in the medium access control (MAC) protocol design. In this paper, we propose a novel MAC protocol named Energy-efficient Relay MAC with dynamic Power Control (ERPC-MAC) to save energy consumption. Without relying on the additional devices, ERPC-MAC employs relaying nodes to provide relay service for nodes which consume energy fast. Accordingly the superframe adjustment is performed and then the network topology can be smoothly switched from single-hop to multi-hop. Moreover, for further energy saving and reliability improvement, the dynamic power control is introduced to adjust the power level whenever a node transmits its packets to the coordinator or the relaying node. To the best of the authors' knowledge, this is the first effort to integrate relay, topology adjustment and power control to improve the network performance in a WBAN. Comprehensive simulations are conducted to evaluate the performance. The results show that the ERPC-MAC is more superior to the existing standard and significantly prolongs the network lifetime.
최근, Medical Body Area Networks (MBAN)는 사람의 인체를 진단하기 위한 새로운 기술로서 주목받고 있다. MBAN은 소형, 저 전력, 단거리 무선통신 기술을 의료(medical)분야에 적용한 의료 네트워크 이다. 본 논문은 MBAN에서 긴급 메시지 전송시 패킷 간 충돌과 IEEE 802.15.3이 가지는 전송대기 시간에 의해 발생하는 전송지연을 개선하기 위해 Carrier Sense Multiple Access/Time Division Multiple Access를 이용한 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 프로토콜은 전력의 효율성 및 신뢰성을 개선하기 위해, IEEE 802.15.3의 MCTA를 MBAN에서 적용 가능한 SR-MCTA로 변형하여 전송의 신뢰성 및 전력 사용의 효율성을 높였다. 제안하는 프로토콜에서 SR-MCTA 슬롯은 단말 디바이스의 요청에 의해 MBAN 코디네이터가 할당하며, 할당하는 방법은 현재 슬롯에서 긴급 패킷이 발생할 때 임의의 충돌 패킷을 발생시켜 패킷을 획득하는 방법을 사용한다. 제안하는 프로토콜의 성능을 평가하기 위해 전송대기 시간을 평가할 수 있는 수식을 유도하고, 또한 이러한 결과를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션의 결과는 우리가 제안하는 프로토콜에서는 전송지연이 개선됨을 보였다.
서비스 시스템은 서비스를 시스템 개발의 기본 구성 단위로 이용하는 시스템으로, 새로운 응용분야로 등장하고 있다. 서비스 시스템은 웹 환경 외에 움직이는 여러 장치들이 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 유비쿼터스 환경에서도 운영되며, 사용자가 필요로 하는 서비스를 제공한다. 서비스는 사용자가 수행하는 작업을 수월하게 하기 위해 제공 받는 기능의 단위로, 사용자의 요구뿐만 아니라 사용자 주변의 여러 컨텍스트 정보를 고려해서 가장 적절한 서비스가 실행되어야 한다. 그러므로, 사용자의 요구에 충분히 만족하는 서비스를 제공하기 위해서 서비스 시스템은 컨텍스트 인지와 컨텍스트에 맞게 서비스를 적응시키는 것이 매우 중요하다. 이러한 특성 때문에 동일한 서비스는 사용자의 컨텍스트에 따라 다수의 사용자에게 다르게 제공될 수 있으며 이는 서비스 시스템의 가변성이 생기는 주요한 원인이 된다. 컨텍스트 인지와 관련된 많은 연구에서는 컨텍스트에 따라 시스템을 적응시키는 것을 다소 정형화되지 않은 임시적인 방법을 이용해서 해결하려고 시도했었다. 본 논문에서는 컨텍스트에 따라 다양하게 서비스가 제공되는 것을 가변성으로 간주하고, 가변성을 체계적인 방법으로 다루기 위해서 대표적인 재사용 방법론 중의 하나의 프로덕트 라인 공학 개념을 적용함으로써 컨텍스트 기반의 동적으로 적응 가능한 아키텍처를 제안한다.
The purpose of this research is to extend Ad-hoc network system lifetime with the proposed routing protocol which has considered hop lifetimes of the nodes while guaranteeing QoS in the establishment process of Ad-hoc network communication paths. Based on another power aware routing system that proposed in the advanced research [1], we are proposing an alternative power aware routing system in which nodes' hop lifetimes are compared in order to extend the lifetime of an Ad-hoc network system and delay factors have been considered for the assurance of QoS. The research of the routing protocol in this paper, which aims to maximize the system survival time considering power consumption status during the path searching in MANET and pursues the mechanism that controls hop delays for the same reason, can be applied to the study of WSN. The study concerning such phenomena is essential so that the proposed protocol has been simulated and verified with NS-2 in Linux system focusing on the lifetimes of the hops of the nodes. Commercialization of smart devices and arrival of the ubiquitous age has brought about the world where all the people and things are connected with networks. Since the proposed power aware method and the hop delay control mechanism used to find the adequate communication paths in MANET which mainly uses batteries or in WSN, they can largely contribute to the lifetime extension of the network system by reducing power consumptions when utilized for the communications attempts among soldiers during military operation, disaster areas, temporary events or exhibitions, mobile phone shadow areas, home networks, in-between vehicle communications and sense networks, etc. This paper presents the definitions and some advantages regarding the proposed outing protocol that sustain and extend the lifetime of the networks.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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