• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.771-772
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• 2011

본 연구에서는 최근 네트워크 기술의 발전으로 가정 내 정보가전기기의 네트워크가 중요해지는 점에 따라 기존의 네트워크 기반의 홈 오토메이션 시스템의 단점을 극복할 HCAS(implementation of house customize automation system based on smart-phone)를 구현하고자 하였다. 기존의 단점으로는 필요한 기능을 사용자에 따라 쉽게 변경하지 못하는 점과 홈 오토메이션 시스템의 높은 비용 등이 있다. 이러한 단점을 보완하기위해 Customize 즉, 사용자의 선택에 따라 제어 가능한 가전기기의 추가 및 제거가 가능한 기능을 구현하였고 ZigBee기술을 사용함으로써 저 전력 무선네트워크를 구현하였다. 그리고 최근의 이슈인 스마트폰을 이용함으로써 기존의 월패드형 이나 리모컨형의 불편한 휴대성을 보완하였고 직관적이며 이미지기반의 사용자 인터페이스는 HCAS의 사용자들이 시스템 제어를 조금 더 편리하고 쉽게 할 수 있게 하였다. 또한 실제로 제작한 모델 하우스에 적용시켜보고 추후의 연구 방향을 제시 하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.45-51
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• 2008

유시티를 비롯하여 여러 시범사업에서 나타나듯이 유비쿼터스 네트워크상에서 제공되는 서비스가 다양해질수록 안정적인 데이터 전송은 필수적인 요건이 되었다. 이렇듯 신뢰성은 서비스에서 요구하는 그 외의 서비스 품질상의 요구사항들에 앞서서 해결되어야 하는 가장 기본적인 사항이 되었다. 또한 유비쿼터스 센서 네트워크에서 가장 중요시 생각하는 저전력 통신의 근간을 지키기 위해서도 효율적이며 안정적인 데이터 전송은 기본적으로 필요한 사안이 되었는데 근본적으로 효율적이고 안정적인 데이터의 전달이 에너지 절감에도 도움이 되기 때문이다. 이에 본 논문에서는 유비궈터스 센서 네트워크에서의 데이터 전송 방법에 따른 효율성과 안정성을 성능 분석을 통해서 비교해 보고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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• pp.424-427
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• 2010

2006년 서해대교 추돌사고에서 볼 수 있듯이, 장대교량과 같은 대형 구조물의 경우에는 육로와의 접근성 문제 등으로 인하여 보다 철저한 이용자 안전에 대한 대책이 수립되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 장대교량을 이용하는 차량과 사람의 안전 확보를 위하여 교량의 노면 상태, 기상 상황, 사고 발생 상황 등과 같은 다양한 위험 정보를 수집 및 전송하여 교량의 안전을 실시간으로 관리 할 수 있는 ISB(Intelligent Safety Bridge) Pole 시스템 개발을 제안하고자 한다. ISB Pole 시스템은 교량 안전을 위하여 가장 우선시되는 u-Safety 센서와 신뢰성 향상을 위하여 이중화 통신구조를 지닌 게이트웨이를 Pole에 설치하여 실시간으로 교량의 교통 상황을 모니터링 한다. 뿐만 아니라, 수집된 정보를 통해 교량 안전관리자가 손쉽게 사고 및 위험에 대응할 수 있도록 교량의 각 구간에 위험지수를 표시할 수 있는 u-Safety 복합안전관리 프로그램을 개발한다. 이와같은 ISB Pole 시스템은 실제 교량에 다양한 현장실험을 진행함으로써 시스템의 안정성을 높이고, 인터페이스를 단일화하여 교량의다른 IT 시설물과도 통합이 가능한 형태로 제작되어 교량의 안전도 향상에 크게 기여할 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.95-100
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• 2006

최근 반도체 기술과 무선 통신기술의 발전으로 센서 네트워크를 이용한 응용 분야가 다양하게 나타나고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크를 이용하여 산악지역의 자동인원계수시스템과 환경모니터링시스템을 개발했다. 이 시스템은 저전력으로 동작하고 이중 RF 보드를 이용하여 최대한 신뢰성 있는 데이터 전송이 가능하도록 개발하였다. 또한 산악지역에서 데이터 전송율과 통신 신뢰성을 만족시킬 수 있는 433MHz 대역이 적합함을 실험을 통하여 확인하였다. 기존의 CCD 카메라를 이용한 자동인원계수기는 전원공급과 네트워크 부재로 인하여 산악지역에서는 사용하기에 부적합하다. 본 논문에서는 산악지역의 탐방로 폭이 협소함을 이용하여 포토 빔 센서를 이용한 양방향 계수센서를 개발하였다. 산악지역에서 실험한 결과 1.5m 이하의 도로 폭에서 95% 이상의 계수 신뢰도를 보임을 확인할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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• pp.440-445
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• 2007

본 논문은 USN을 이용하여 최근 식중독의 원인을 체계적으로 제거하기 위해 식품 위해 요소 중점관리인 HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point) 안전관리시스템을 개발하였다. HACCP 안전관리시스템은 센서 네트워크, 패킷포워더, 관리서버로 구성된다. 각 주방기기에 부착한 센서 노드는 자율 네트워크를 구성하여 측정한 센싱 데이터를 관리서버로 송신하고, 관리서버는 수신한 데이터를 분석하여 사용자에게 HACCP 관련 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 센서 노드용 펌웨어를 개발하고, 응용 소프트웨어를 개발하였다. 기존 HACCP 시스템에서 문제시되었던 통신망 구축 문제, 유지보수 문제를 본 논문에서 해결하였다. HACCP 안전관리시스템은 자율적인 모니터링과 CCP 기록을 자동적으로 작성하여 식품위해요소 관리에서 신뢰성 향상과 장애 발생 시 신속한 조치가 가능하게 할 수 있는 시스템이다. 유비쿼터스의 핵심 기술인 센서 네트워크 기술을 이용하여 기존 HACCP 시스템의 문제점은 개선할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권1호
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• pp.109-116
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• 2009

유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 기반으로 주변 상황을 인식하고 그에 따른 상황인지 서비스를 실현하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. u-City에서는 도시의 곳곳의 센서 등을 통해 상황 정보가 수집되고, 개인들은 자신의 모바일기기와 도시의 정보 통신 인프라를 통하여 상황인지 서비스를 제공 받게 된다. 본 논문에서는 u-City의 네트워크에 연결된 센서나 디바이스에서의 정보를 구조화하는데 유용하고 상호 관계성 및 부분적인 상황의 정보를 표현할 수 있는 OWL(Web Ontology Language)을 사용한 온톨로지를 설계하고, 수집된 상황정보와 사용자의 의도를 기반으로 서비스를 추론하는 맞춤형 u-City 서비스 제공을 위한 상황인지 추론 시스템을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.277-279
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• 2003

본 논문에서는 편재 컴퓨팅(ubiquitous and pervasive computing) 환경에 입력 시스템으로 사용하는 센서 네트워크에서 측정한 데이터의 품질 (sampling rate and quantization depth) 을 보증하며 네트워크 트래픽 또는 소모전력과 같은 비용을 최소화하기 위한 방법으로, 휴리스틱 알고리즘에 의한 비주기적 샘플링과 신뢰성 있는 전송규약을 사용하는 비주기적 전송방식을 제안한다. 그리고 제안한 비주기적 전송방식에 핵심기술인 신뢰성 있는 전송 규약의 비용을 최적화하기 위한 방법으로 ACK방식과 NACK방식을 패킷 에러율과 동일한 라우터를 사용하는 이웃 노드의 수와 같은 네트워크 상황에 따라 상보적으로 사용하는 상보적 방식(alternative method)을 제안하고, 전체 통신규약을 설계하며, 해석을 통해 성능을 분석하고, 네트워크 상태에 따라 두 방식의 성능상의 우열이 전환되는 전환점을 유도한다. 제안하는 상보형 신뢰성 있는 전송규약은 전체 센서 네트워크에서 처리되는 패킷의 비트 수를 최소화해, 각 노드의 총 전력 소모의 20-60%를 차지하는 통신모듈의 소비 전력을 줄일 수 있어 전력소모를 크게 개선 할 수 있다. 나아가서 다양한 센서 네트워크에서 설계한 전송규약을 바탕으로 하는 제안하는 비주기적 전송방식을 활용한다면 최적의 비용으로 측정하는 데이터의 품질을 보증할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1-9
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• 2010

최근 유비쿼터스 환경 구축의 가장 핵심은 센서 네트워크와 RFID 시스템이다. 이 중 RFID 시스템은 태그의 전자정보를 RF 신호를 이용하여 리더에게 전송한다. RFID 시스템은 다중 태그의 존재로 인해 충돌이 발생하고 태그 인식 성능이 저하된다. 그래서 태그 충돌을 중재할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문은 태그 간 충돌을 줄이며 좀 더 빠른 태그 인식이 가능한 하이브리드 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 트리기반 알고리즘의 장점인 확실성을 기반으로 동작하며 충돌을 줄이기 위해 태그 아이디를 이용하여 전송 타임 슬롯을 결정한다. 시뮬레이션을 통한 성능평가에서 다른 트리기반의 알고리즘과 다른 하이브리드 알고리즘에 비하여 충돌 횟수와 쿼리 수에서 높은 성능을 가진다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8B호
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• pp.509-520
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• 2007

본 논문에서는 멀티 태스크 기반의 확장성과 주기 및 비주기 태스크 관리 기법을 효율적으로 제공할 수 있는 실시간 센서 노드 플랫폼을 설계하고 구현하였다. 기존의 센서 네트워크 운영체제는 주기 및 비주기 태스크간의 효율적인 스케줄링 기법을 제공하지 않기 때문에 우선순위가 높은 비주기 태스크의 실행 선점으로 인해 주기 태스크의 마감시한을 보장할 수 없다. 이에 본 논문에서 제안한 주기 및 비주기 태스크 관리 기법은 운영체제 수준에서 주기 태스크의 마감시한 보장과 더불어 비주기 태스크의 평균 응답시간을 최소화할 수 있다. 또한 센서 노드 플랫폼에 용이한 확장성을 제공하기 위하여 멀티 태스크 기반의 동적 컴포넌트 실행 환경이 보장되는 센서 노드 플랫폼을 초경량 8비트 마이크로프로세서인 Atmel사의 Atmega128L이 탑재된 센서 보드에서 구현하였다. 구현된 실시간 센서 노드 플랫폼의 동작을 시험한 결과, 주기 태스크의 마감시한 보장을 제공함과 동시에 향상된 비주기 태스크의 평균 응답시간과 효율적인 시스템의 평균 처리기 이용률을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.219-219
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• 2008

Energy harvesting from the environment has been of great interest as a standalone power source of wireless sensor nodes for ubiquitous sensor networks (USN). There are several power generating methods such as thermal gradients, solar cell, energy produced by human action, mechanical vibration energy, and so on. Most of all, mechanical vibration is easily accessible and has no limitation of weather and environment of outdoor or indoor. In particular, the piezoelectric energy harvesting from ambient vibration sources has attracted attention because it has a relative high power density comparing with other energy scavenging methods. Through recent advances in low power consumption RF transmitters and sensors, it is possible to adopt a micro-power energy harvesting system realized by MEMS technology for the system-on-chip. However, the MEMS energy harvesting system hassome drawbacks such as a high natural frequency over 300 Hz and a small power generation due to a small dimension. To overcome these limitations, we devised a novel power generator with a spiral spring structure. In this case, the energy harvester has a lower natural frequency under 200 Hz than a normal cantilever structure. Moreover, it has higher an energy conversion efficient because shear mode ($d_{15}$) is much larger than 33 mode ($d_{33}$) and the energy conversion efficiency is proportional to the piezoelectric constant (d). We expect the spiral type MEMS power generator would be a good candidate as a standalone power generator for USN.