• ETRI Journal
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• 제30권5호
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• pp.644-652
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• 2008

In this paper, a low-power CMOS interface circuit is designed and demonstrated for capacitive sensor applications, which is implemented using a standard 0.35-${\mu}m$ CMOS logic technology. To achieve low-power performance, the low-voltage capacitance-to-pulse-width converter based on a self-reset operation at a supply voltage of 1.5 V is designed and incorporated into a new interface circuit. Moreover, the external pulse signal for the reset operation is made unnecessary by the employment of the self-reset operation. At a low supply voltage of 1.5 V, the new circuit requires a total power consumption of 0.47 mW with ultra-low power dissipation of 157 ${\mu}W$ of the interface-circuit core. These results demonstrate that the new interface circuit with self-reset operation successfully reduces power consumption. In addition, a prototype wireless sensor-module with the proposed circuit is successfully implemented for practical applications. Consequently, the new CMOS interface circuit can be used for the sensor applications in ubiquitous sensor networks, where low-power performance is essential.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.643-647
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• 2015

최근 센서와 네트워크 기술을 접목한 유비쿼터스 기술이 부각되고 있으며 이를 USN (ubiquitous sensor network)라 한다. 본 논문에서는 이러한 USN 기술을 기반으로 영유아의 건강과 안전을 관리하기 위해 스마트 센서를 이용한 Baby care 모바일 어플리케이션을 제안하고 개발하였다. 개발한 모바일 어플리케이션은 영유아의 낙상 감지, 울음 감지, 발열 감지 등의 정보를 개발한 모바일 어플리케이션의 화면에 나타내었다. 개발된 모바일 어플리케이션은 모의 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.1091-1092
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• 2007

Wireless sensor networks (WSN) can be used in military surveillance, in which highly confidential data needs to be transmitted. In effect, security becomes a very important aspect in such networks. We present an efficient key management scheme for WSN. Our scheme is an improvement over SHELL [1] and mostly relies on communication within a cluster of nodes.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.379-382
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• 2007

유비쿼터스 센서 네트워크에서는 무선 센서 네트워크 상의 센싱 장치를 통해 주변의 상태 정보를 습득하고 이를 처리한 후 무선 인터페이스를 통해 다른 노드로 전달하게 된다. 이런 과정에서 저전력, 저비용의 제한된 자원을 보다 효율적으로 사용하는 것이 에너지 소비측면에서의 유비쿼터스 네트워크라 하겠다. 본 논문에서는 에너지 소비 측면에서 노드별 에너지 소비량을 n-2 시뮬레이션을 통해 측정 분석 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.303-315
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• 2007

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.93-107
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• 2007

본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크 환경에서의 공간 영역 질의를 효과적으로 처리하는 공간 영역 집계 인덱스 기법을 제안한다. 새로운 정보화 패러다임인 네트워킹과 컨버전스 기반의 유비쿼터스 환경의 중요성이 부각되면서 유비쿼터스 센서 네트워크 환경에서의 에너지 효율적인 실시간 공간질의에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 네트워크에서 공간영역질의는 사용자가 지정한 일정한 시간 동안의 특정 지리적 영역의 온도, 습도 등 스칼라 데이터를 감지한다. 공간 질의를 효과적으로 수행하기 위하여 Rectangle 기반의 SPIX기법 등 공간 인덱스 기법들이 많이 진행되었지만 기존 연구에서는 공간 영역질의의 질의 결과 값 전달 경로를 질의 전달 경로의 역방향으로 지정하였다. 센서 네크워크의 공간 영역 질의에서 질의 영역 내의 센서들은 대부분이 인접되어 있지만 질의 전달 경로가 틀리면 질의 영역 내에서 집계되지 못하고 전달되므로 불필요한 에너지를 낭비하게 된다. 본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크에서 공간 영역 질의를 수행 할 때 질의 영역 내에서 센서 노드들 간의 통신거리를 고려하여 질의 결과 값 전달 경로를 재선정하고, 적응적으로 집계 영역 내에서 집계연산을 하여 질의 결과 값을 전달하는 인덱스 기법을 제안한다. 성능평가를 통하여 제안 기법이 기존 기법보다 우월함을 보여주었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제1권1호
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• pp.49-54
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• 2005

With the recent advances in Micro Electro Mechanical System (MEMS) technology, low cost and low power consumption wireless micro sensor nodes have become available. However, energy-efficient routing is one of the most important key technologies in wireless sensor networks as sensor nodes are highly energy-constrained. Therefore, many researchers have proposed routing protocols for sensor networks, especially cluster-based routing protocols, which have many advantages such as reduced control messages, bandwidth re-usability, and improved power control. Some protocols use information on the locations of sensor nodes to construct clusters efficiently. However, it is rare that all sensor nodes know their positions. In this article, we propose another cluster-based routing protocol for sensor networks. This protocol does not use information concerning the locations of sensor nodes, but uses the remaining energy of sensor networks and the desirable number of cluster heads according to the circumstances of the sensor networks. From performance simulation, we found that the proposed protocol shows better performance than the low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1619-1624
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• 2008

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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1221-1234
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• 2010

지금까지의 MANET(Mobile Ad-hoc Network)은 이동성에 따른 라우팅 경로 생성 및 유지를 위한 프로토콜과 모바일 네트워크에서의 애플리케이션 특성에 따른 QoS(Quality of Serivce) 보장에 관련된 연구가 활발히 진행되었다. 그러나 이러한 기존의 MANET 연구를 기반으로 설계한 USN(Ubiquitous Sensor Network)에서의 센서노드는 자원의 제한으로 인하여 이동성 및 그 외의 제약에 따른 노드 실패(node failure)와 전파 소멸(fading)로 잦은 네트워크 형태 변화를 갖는다. 그리고 제약된 에너지의 사용에 따른 오랜 시간의 센서노드 동작 지원을 위한 효율적인 에너지 관리가 필요하다. 따라서, USN을 위한 각 센서노드의 구현은 네트워크를 사용시 에너지를 고려한 설계가 불가피하다. 또한 센서네트워크 토폴로지의 빈번한 변화를 감지하고 네트워크를 효율적으로 관리하기 위한 망관리 시스템(USNMS: USN management system)이 필요하다. 본 논문에서는 USN 및 MANET 환경에서 에너지를 고려한 기존의 네트워크관리 연구들을 조사하고 분석한다. 그리고 이를 바탕으로 센서노드의 수명연장을 위해 네트워크의 사용시 효율적인 에너지 사용을 위한 소량의 데이터 및 관리 패킷을 정의하여 이를 활용해, 에너지 효율적인 데이터 수집 및 처리를 위한 네트워크 프로토콜 인터페이스를 설계하고 이를 활용하기 위한 센서네트워크 관리 시스템을 구현하여 실험과 결과를 바탕으로 에너지 효율적인 센서네트워크의 실용성을 검증한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.73-80
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• 2009

군사용이나 환경 감시등의 영역에서 응용되고 있는 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 센서 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용 등 데이터의 위 변조와 같은 외부의 공격에 쉽게 노출되는 환경에서 동작하기 때문에, 보안은 필수적으로 갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형, 저비용의 장점을 갖는 ZigBee는 유비쿼터스 센서 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목받고 있다. 그러나 ZigBee 보안 시스템에는 심각한 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 USN의 대표적인 예로 ZigBee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 USN에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.