• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.2107-2112
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• 2006

노년층의 인구비율이 늘어나면서 IT 기술을 활용한 상시 건강관리 시스템에 관한 관심과 연구가 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 소형 저 전력 센서 노드와 핸드폰을 이용한 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 소형 저전력 센서노드간의 네트워크가 가능하며 핸드폰과의 인터페이스로 장소에 구애받지 않고 자신의 현재 건강상태를 확인해 볼 수 있다. WIPI기반으로 만들어진 휴대폰 어플리케이션을 통해 간단한 건강상태 확인이 가능하고 또한 웹과의 연동을 통해 의료서비스 서버에서 자신의 생체신호에 대한 좀 더 자세하고 정확하게 분석 된 결과를 받아볼 수 있도록 하며 검사된 생체신호 데이터는 DB에 저장이 가능하도록 하여 전문의료진을 통해 확인이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b/g 방식과 IEEE 802.15.4 방식을 선택사용 할 수 있는 센서 노드 및 베이스 스테이션을 제안하였으며 또한 휴대폰을 통한 데이터통신 및 모니터링을 위한 WIPI기반의 휴대폰 어플리케이션을 구현하였다. 또한 웹서버에서의 생체신호 분석 및 모니터링 프로그램, 데이터베이스관리 프로그램이 구동되어 핸드폰과 연동되어 동작하는 전체 서비스모델을 구현하였다.

• 전기학회논문지
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• 제57권10호
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• pp.1790-1795
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• 2008

Energy scavenging is a technique that converts ambient energy, for example, vibration and light, to electrical energy in order to supply power to low power electronic devices such as ubiquitous sensors. In this paper, we propose an optimal operation condition of power delivery circuit and design strategy for energy scavenging system in which the generated power is order of microwatt and, consequently, efficient handling of power is critical. We also propose that high data transmission rate is more realistic optimal design objective rather than high energy efficiency. It is shown that disconnection of load from the storage capacitor right after data transmission reduces energy wasting and that optimal value of storage capacitor can be determined at this condition. The feasibility of our propose is proved by experiments and we believe that the proposed design strategy will promote the application of piezoelectric micropower generator to the ubiquitous sensor networks.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.105-108
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• 2004

유비쿼터스 컴퓨팅에서 센서 네트워크는 상황인지를 위한 가장 기본적인 인프라 기술이다. 또한 기존의 네트워크를 이용하지 않고 독립적인 네트워크를 구성한다. 그러므로 센서 네트워크는 각자 독립적인 전력을 사용한다. 이러한 특성상 전력 소비의 문제가 가장 중요한 기술적 난제로 존재한다. 전력소비의 문제를 개선하기 위해서는 다양한 방법이 존재 한다. 네트워크를 형성하기위한 센싱정보의 효율적인 전송 방법이 필요하다. 본 논문에서는 상황정보를 표현하기 위한 방법을 제안하고 표현된 정보를 사용하여 RF 데이터 전송의 여부를 결정함으로써 전송에 따른 전력 소비를 효율적으로 추구한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.279-282
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• 2007

In this paper, we introduce the general way for producing context information to support context-aware applications. It can fetch raw data from the service environments, translate it to reasonable context information, and provide to multiple applications. It is designed originally for the ubiquitous computing middleware and based on the ontology processing model. Automated service applications can use this system as the form of libraries or of web services for deciding its semantic cause of action.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제3권2호
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• pp.209-218
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• 2009

In a wireless sensor network(WSN) each sensor node deals with numerous sensing data elements. For the sake of energy efficiency and network lifetime, sensing data must be handled effectively. A technique used for this is data aggregation. Sending/receiving data involves numerous steps such as MAC layer control packet handshakes and route path setup, and these steps consume energy. Because these steps are involved in all data communication, the total cost increases are related to the counts of data sent/received. Therefore, many studies have proposed sending combined data, which is known as data aggregation. Very effective methods to aggregate sensing data have been suggested, but there is no means of deciding how long the sensor node should wait for aggregation. This is a very important issue, because the wait time affects the total communication cost and data reliability. There are two types of data aggregation; the data counting method and the time waiting method. However, each has weaknesses in terms of the delay. A hybrid method can be adopted to alleviate these problems. But, it cannot provide an optimal point of aggregation. In this paper, we suggest a stochastic-based data aggregation scheme, which provides the cost(in terms of communication and delay) optimal aggregation point. We present numerical analysis and results.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.623-628
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• 2010

본 논문은 풍력에 의해 구동되는 압전효과 기반의 무구속 휴대용 전원 장치를 제안한다. 기계적 에너지를 효율적으로 변환하는 메커니즘의 한가지로 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 압전효과를 이용하는 방법이 있다. 압전효과는 주기적으로 변하는 응력을 필요로 하지만, 자연 바람은 거의 일정한 속도를 보이거나, 변화하더라도 매우 느리고 불규칙적인 주파수를 갖기 때문에, 효과적으로 전기적 에너지를 얻어내기 힘들다. 본 연구에서는 바람을 프로펠러에 통과시켜, 손쉽게 주기적으로 변하는 응력을 만들어내고, 이를 압전외팔보에 전달하여 효율적으로 에너지를 변환하였다. 본 연구결과는 유비쿼터스 센서네트워크 시스템에 대한 에너지 공급의 실질적인 해결책이 되리라고 기대된다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권3호
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• pp.37-42
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• 2007

본 논문에서는 무선채널의 신호감쇄특성으로 인하여 멀티홉을 통한 센서네트워크의 에너지소비를 최소화하려는 기존의 연구를 재해석하고 무선채널의 특성과 하드웨어의 전력소비를 동시에 고려하여 센서네트워크의 에너지소비를 모델링하였다. 또한 센서네트워크 하드웨어 플랫폼에 주로 사용되고 있는 RF모듈인 Chipcon사의 CC2420을 대상으로 최대 전송전력과 최소의 홉을 통한 데이터 전송이 네트워크의 에너지효율에 미치는 영향을 다양한 상황의 시뮬레이션을 통해 검증한다. 최대 전송전력으로 최소의 홉을 통하여 전송했을 경우, 낮은 전송전력으로 여러 홉을 거쳐 데이터를 전송하는 것보다 네트워크의 에너지소비가 적게 발생하는 것으로 관찰된다. 높은 전송전력에 따라 증가하는 재전송을 고려한 결과 또한 최대 전송전력으로 전송했을 경우 최대 33.1%의 에너지효율을 얻을 수 있다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제10권1호
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• pp.51-63
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• 2008

USN의 중계경로에 대한 연구는 주로 비공간 데이터를 위주로 이루어지고 있으며 지도 중첩법에 의한 공간분석이 이루어지지 않아 신뢰성에서 한계를 노출하고 있다. 본 연구는 공간변수별로 가중치를 부여하고 전파 확산 예측모델과 연계하여 전계강도를 산출하고 이에 의거하여 중계망의 분포를 지도화하였다. 전파장애에 개입되는 다양한 공간 변수를 통합하여 제작된 컴퓨터 지도는 기존에 조사지점에만 국한된 통계 수치정보가 지닌 한계를 극복하고 시청각 효과를 이용하여 광역적인 중계망 변화 추이를 시각적으로 제시하였다. 개별 셀과 연구지역 전체에 대해 전파중계망에 대한 정량적인 근거는 다양한 자료처리능력, 신속성을 바탕으로 지금까지는 불가능했던 전파 중계망에 대한 실시간 지도화 기능을 제공하였고 노드의 장애가 발생하였을 경우 대안을 마련하기 위한 보조수단으로서 활용가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• 대한지리학회지
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• 제45권6호
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• pp.788-805
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• 2010

현재 유비쿼터스 센서 네트웍(USN: Ubiquitous Sensor Networks)의 노드를 배치하는 방식은 위치 적정성의 관점에서 많은 한계를 가지고 있다. 본 연구는 가시권 분석, 셀중심에 대한 인접성, 도로 밀도, 건물밀도, 셀중첩 비율을 GIS 데이터베이스로 구축하고 공간변수별 가중치에 의거하여 USN루트 노드 설치를 최소화하는 방안을 제시하였다. 기존의 전형적인 격자형 방식에 의거한 USN에서 24개의 루트노드가 필요하였지만 공간가중치에 의한 분석방법은 11개의 노드만으로 네트웍의 구성이 가능하였다. 11개의 노드만으로 구성된 USN에서 신호강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)는 다양한 지점에서 급격한 변동을 보이지 않고 노드의 연결성에 대한 성능평가 기준을 충족하였다. 공간가중치를 반영한 노드의 배치는 USN노드 배치에서 격자형방식이나 무작위로 설치하는 관행을 개선될 수 있는 계기가 되어 USN의 운영과정에서 신호강도를 확보할 수 있는 중요한 참고자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.1-6
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• 2018

스마트시티는, 각종 센서들로부터의 데이터를 수집, 처리하여 시민들을 위하여, 다양한 스마트 서비스들을 제공한다. 본 논문에서는, 이과 같은 스마트시티 서비스 중의 하나로서, 소음지도를 시민에게 실시간으로 제공하기 위한 연구 결과를 발표한다. 본 논문은, 스마트 시티의 융복합된 유비쿼터스센서네트워크들로부터 끊임없이 전달되는 대량의 스트림 데이터를, 실시간으로 전달받아서, 지리정보시스템 (GIS)의 정보들과 융합하여, 시각적으로 소음정보를 표시하여 주는, 3차원 소음지도를 실시간으로 제작하는, 실시간 분산병렬처리 방법론을 제시하였다. 이 방법론을 오픈소스소프트웨어를 활용하여 실제 시스템으로 개발되어 구현하였다. 본 논문에서는, 이와 같이 구현된 시스템들 중에서, 아파치 스톰(Apache Storm) 프레임워크를 사용하여 구현한 실제 시스템을 소개한다. 본 연구에서는, 이 실제 구현된 시스템을 성능평가하였다. 대량의 비정형 데이터를 실시간으로 처리하려면, 큰 컴퓨팅 파워가 필요하며, 필요한 컴퓨팅 파워의 규모도 사전에 알 수 없다는 문제들이 있다. 이 문제들을 해결하기 위하여, 본 연구에서는, 컴퓨팅 파워를 자유롭게 조절하여 공급할 수 있는. 클라우드 컴퓨팅을 사용하여 성능평가를 하였다. 이와 같은 성능평가를 통하여, 본 논문에서 제시한 방법론이 적절함을 확인하였고, 개발하여 구현한 시스템이 잘 작동함도 확인하였다. 나아가서는. 실시간으로 소음지도를 생산할 수 있음을 확인하였다. 본 논문은 이와 같은 성능평가 내용도 소개하고 상세히 설명한다.