본 논문은 지하철 역사의 쾌적한 환경 유지를 위한 USN 기반의 환경 모니터링 시스템에 관한 내용을 수록하고 있다. 개발된 시스템은 통합 센서 장비 기반의 센서 필드, 측정된 센서 장비의 데이터를 수집, 분석, 저장하는 미들웨어, 수집된 데이터를 사용자에게 서비스하는 로컬 및 웹 기반 모니터링 시스템으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 환경 측정을 위해 온/습도, 미세먼지 센서와 선로의 청결 유지 관리를 위한 물탱크의 수위 레벨 센서를 기본적인 실험환경으로 구성하였고, 기존 설치된 센서와의 연동을 위한 4~20mA의 아날로그 센서와 지그비(Zigbee) 기반 센서 네트워크 장비인 Telos-b를 연동한 장치로 구성하여 현장에 기 구축된 센서의 재사용이 가능하도록 하였다. 미들웨어는 멀티 홉 센서 네트워크를 통한 데이터 수집과, 수집된 데이터를 분석, 저장하는 기능을 내장하였고, 모니터링 시스템은 상황실을 위한 로컬 모니터링과 원격지에서의 웹 기반 모니터링을 지원한다. 본 논문에서 제안하는 미들웨어와 모니터링 시스템은 컴포넌트 형태로 구성되어 개발된 센서의 종류가 변경되거나 응용 프로그램의 목적이 변경되어도 재사용할 수 있는 장점을 가진다. 개발된 시스템은 기존의 PLC 기반의 시스템과 비교하였을 때, 센서 장치의 이동성과 시스템의 분산 환경을 지원하고 미들웨어에서 지원하는 데이터 수집 및 관리 기능은 각종 통계자료로 활용이 가능하다.
현재 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위해 GPS(Global Positioning System), RFID(Radio Frequency IDentification) 및 센서 네트워크를 이용한 개별 미들웨어 및 인터페이스를 개발하고 있다. GPS는 주로 위치기반 서비스에, RFID를 식별을 통한 유통 물류 서비스에, 센서 노드는 온도, 습도, 기압 등의 상황 정보 수집에 응용되고 있다. 최근에 2 또는 3개의 이들 요소들이 농축산, 건설, 의료 등의 다양한 분야에 응용하면서 GPS, RFID 및 센서 노드를 통합하는 인터페이스 요구가 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 RFID, GPS, 센서 네트워크에서 수집된 상황데이터를 통합 처리하는 공통 인터페이스를 구현하고 실험을 통해 동작을 확인한다. 이 인터페이스는 필터링, 파싱, 인터페이스 관리, 큐잉, 하드웨어 및 미들웨어 접근 기능 등의 효율적인 데이터 처리 기능을 구현하고 동작을 검증한다. 그리고 GPS, RFID 및 센서 노드를 수집된 상황 데이터를 결합한 통합 프레임 구조를 제시하고, 복합형 유비쿼터스 응용 시스템에 제공되는 개방형 인터페이스를 제공하는 것을 확인한다. 이를 통하여 RFID, GPS, 센서 네트워크를 통해 얻어진 상황 데이터도 효과적으로 처리하여 다양한 유비쿼터스 응용 서비스에게 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
최근 장대 교량 및 복잡한 교량의 형상이 자주 건설됨에 따라, 교량의 안전도 및 건전성 평가에 많은 관심이 집중되고 있다. 장대교량의 경우 다양한 종류의 계측기 들이 설치되어, 측정된 센싱(Sensing)자료를 신호처리를 통해 케이블을 이용하여 장거리 전송하거나, Smart Health 모니터링 개념으로 교량 현장에서 게이트웨이(Gateway)를 통해 외부 무선통신망에 연결하여 정보를 전송하는 최신 무선통신 기술을 적용하고 있다. 하지만, 전 세계적으로 발생한 교량 관련 안전사고의 경우 위험 또는 사고인지에 따른 실시간 예방적, 지능적 조치가 미흡하여 대형사로를 유발한 것으로 보고되고 있다. 이런 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 첨단 무선통신인 RFID(Radio Frequency Identification)/USN (Ubiquitous Sensor Network)기술의 기본 개념인 "Communication Among things" 사물 간 통신 개념을 교량 계측모니터링에 적용하여, 교량에 탑재된 다양한 계측 센서 노드로부터 내구성/안전성에 관련된 위험신호를 추출하여 긴박한 안전사고 등이 인지된 경우 사고예방개념에서 사물 간 통신개념으로, 교량의 센서노드가 바로 교량 인근의 교통신호등에 RF 무선 전파를 송신하여 교량의 교통을 차단하며, 대형 사고를 예방할 수 있는 USN기반의 지능형 교량 시스템을 구축을 위한 센서노드모듈을 설계 하였으며, TinyOS 기반 미들웨어 설계와 센서 자유공간 송수신거리 테스트를 실시하여 센서의 성능을 검증 하였다.
The structure of $IP^2$(IP based-IMT Network Platform) as ubiquitous platform is three-layered model : Middleware including NCPF(Network Control Platform) and SSPF(Service Support Platform), IP-BB(IP-Backbone), Access network including Sensor network. A mobility management(MM) architecture in NCPF is proposed for $IP^2$. It manages routing information and location information separately. The existing method of multicast control in $IP^2$ is Remote Subscription. But Remote Subscription has problem that should be reconstructed whole Multicast tree when sender moves. To solve this problem, we propose a way to put Multicast Manager in NCPF.
유비쿼터스 응용 서비스 중의 하나인 홈 네트워크 서비스는 가정 내에서 네트워크로 연결된 정보가전기기의 원격제어 및 모니터링 서비스, 다른 기기와 연동 서비스, 보안 서비스 등 다양한 서비스를 시간과 장소에 구애받지 않고 제공한다. <중략> 본 논문에서는 홈 네트워크의 무선 센서 네트워크 환경 구축을 위하여 Zigbee를 이용하고 대기전력 모듈을 통한 기기 전력 상태 정보 및 기기 응용 서비스를 제공하는 테스트베드 설계 구축한다. 흠 네트워크 테스트베드의 솔루션은 추가 배선 없이 기존의 전력선을 이용하기 때문에 비용이 적게 들고 설치가 용이하다. 정보가전기기 제어 및 모니터링을 위해 메인 서버와 각 기능에 대한 제어를 맡아서하는 게이트웨이로 구현한다. 구현된 시스템은 댁내/외에서 댁내에 가전기기를 제어 및 모니터링이 가능하도록 구현한다.
유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 환경에서 센서 및 센서 노드, 그리고 센서 네트워크들은 서로 이기종으구성되며, 각 구성의 특성 또한 매우 다양하다. 그러므로 센서 및 센서 노드들 사이에 상호운용성을 위하여 단일의 메타데이터를 정의, 관리하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해서 센서를 모델링 하기 위한 표준 언어로 SensorML(Sensor Model Language)이 있다. 본 논문에서는 센서 장치, 센서노드 그리고 센서 네트워크 정보를 응용 단에서 기술하기 위한 XMDR-DAI 기반의 USN 메타데이터를 정의한다. 그리고 제안된 XMDR-DAI 기반의 USN 메타데이터를 효과적으로 저장하고 검색하기 위한 방법은 에이전트 기술을 이용한다. 본 논문에서 제안하는 센서 메타데이터는 SensorML 기반으로써 USN 환경에서 상호운용성을 유지할 수 있을 것이며, 메타데이터 관리 시스템은 USN 미들웨어나 응용에서 메타데이터 관리를 위해 직접 활용 될 수 있다.
최근 우리사회는 예측이 불가능한 재난발생의 양상이 다변화 하고 있다. 그러므로 안전문제에 대한 부정적인 인식이 나타나면서, UT를 활용한 우리 일상의 재난 대응체계를 준비하자는 해결방안이 부각되고 있다. 따라서 본 논문에서는 u-Gov의 응용서비스로 재난 대응체계를 위해 UT를 응용한 예측 프로토타입을 제시하였다. 그리고 UT를 응용한 정책과제로, e-Gov와 u-Gov의 차별성을 비교분석하여, e-Gov의 한계를 극복하는 방안으로 u-Gov의 개선안과 예측 프로토타입 구현시 예상되는 문제의 개선점도 제시하였다.
현재의 센서네트워크는 고정된 센서노드의 센싱에 의해 수집된 정보를 분석하여 서비스를 제공한다. 이러한 방식은 빌딩 오토메이션, 홈오토메이션, 실시간 도로 기상정보, 헬스케어 환경 등 주요 센싱 대상인 사람의 상태와 위치변화, 그리고 주변 환경의 변화에 능동적으로 대처하기 어렵다. 이러한 다양한 환경에서의 개인별로 적합한 동적 상황을 지원하기 위해서는 사람의 이동과 주변상황의 변화에 따라 능동적으로 차별화된 특정 정보를 제공해주어야 한다. 본 본문에서는 건축물 등에 모바일 에이전트 미들웨어가 탑재된 무선 센서노드들을 설치하여 구축한 센서네트워크 환경을 통해 개인화된 서비스(화재의 발생 위치와 확산경로의 추적 등)를 실시간 제공하는 개인화된 센서 모바일 에이전트 미들웨어를 구현하였다.
유비쿼터스 시대의 도래로 RFID/USN 기술이 다양한 분야에 널리 적용되고 있다. 교육분야에서도 RFID/USN 기술을 활용하여 교육환경의 개선에 관한 연구가 많이 나오고 있지만, 직접적인 학습에 응용하고 접목하는 연구는 미미한 편이다. 이에 본 논문은 RFID/USN 기술을 이용하여 학습자의 위치와 상황을 인지하고 그에 부합하는 중국어 상황학습 시스템을 제안한다. 영어에 비해 중국어가 가지고 있는 특징을 반영한 RFID 미들웨어는 PDA 기반에서 동작하는 모바일 RFID 미들웨어로 중국어 상황학습에 적합하도록 개발되었다. USN 환경에서는 센서 네트워크의 실시간 컴퓨팅 능력 및 무선 통신 능력을 통해 주변의 환경정보를 전송하여 학습자의 상황에 따른 상황학습에 도움을 주도록 설계하였다. 시스템에 관한 분석을 위해 소집단을 대상으로 하는 파일럿 테스트를 실시하였다.
최근 헬스케어는 사용자에게 보다 다양한 서비스를 위해서 다양한 생체센서 및 무선네트워크 기술이 도입되고 있는 실정이다. 따라서 다양한 생체센서들의 효율적인 관리 및 제어를 위한 미들웨어의 필요성이 제기되고 있다. 또한 네트워크 구성의 확장 및 다양한 응용시스템과의 상호운용은 앞으로 헬스케어 서비스의 중요한 요인이라 할 수 있다. 본 논문에서는 ZigBee 기반 무선 센서모듈의 표준화된 연결성, 관리 및 제어의 효율성 등을 제공하기 위해서, UPnP-ZigBee 브릿지를 설계 구현하여 UPnP 기반 네트워크와 연동할 수 있는 방법을 제안한다. 그리고 헬스케어 서비스에 적용가능 하도록, Zigbee 무선 네트워크 기반의 ECG, PPG센서 및 환경 센서 모듈을 구현하여 테스트하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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