지능형 센서 네트워크 기반의 첨단 IT 시스템을 이용한 실시간 환경 관리 및 보안 서비스를 제공하는 스마트 빌딩에서 다양한 빌딩내 환경 및 보안 정보를 감지하여 실시간으로 전달, 판단, 처리 및 제어할 수 있는 지능형 센서노드 플랫폼의 핵심 부품인 각종 센서의 제품 기술과 산업 현황을 분석하고 관련 센서 기술 및 산업의 미래 전망을 예측하였다.
이동 Ad Hoc 네트워크는 무선 채널 특성으로 인해 많은 보안상 위협에 노출될 수 있으므로 인증, 무결성, 기밀성 등의 보안 서비스를 제공하기 위한 키 관리 메커니즘이 요구된다. 그런데 Ad Hoc 네트워크는 중앙 집중적인 관리 노드의 부재, 동적인 위상 변화, 통신 자원의 제약 등의 특성을 고려하여 키 관리 메커니즘을 설계하도록 요구하고 있다. 따라서 본 논문에서는 클러스터 기반의 Ad Hoc 네트워크에서 ID 기반의 임계치 암호화 기법을 사용하여 공개키의 사전 분배 가정을 제거함으로써 토폴로지의 확장성과 유연성을 반영하고, 분산적이며 확장성있는 키분배 서비스가 가능하게 하였다. 또한 클러스터간에 교환되는 메시지의 무결성을 보장하기 위한 클러스터 MAC키 협상 방안, 헤드와 클러스터 내 특정 멤버간의 보안 채널 구축 통신하고자 하는 클러스터 멤버 호스트간에 안전하게 세션키를 생성, 분배하는 메커니즘 등을 제안하였다.
위치기반 서비스(LBS : Local Based Service)는 단연 GPS가 그 중심이라 할 수 있다. 그러나 실외가 아닌 실내에서의 측위는 GPS신호가 도달할 수 없고, 또한 기존에 연구 중인 실내측위 기술들은 여러 가지 문제점을 갖고 있다. 따라서 다양한 서비스가 구현 가능한 ZigBee 기반의 USN내에서 기존의 다양한 센서들이 구동되면서 ZigBee 노드 간의 신호의 세기인 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 활용한 위치측위시스템을 구현한다. 또한 기존의 RSSI를 활용한 실내측위의 문제점들을 보완하기 위하여 신경회로망을 이용한 위측측위 알고리즘을 제안하여 보다 정확하고 안정적인 위치정보 시스템을 구현한다. 따라서 실내위치측위가 필요한 다양한 공공장소에 적합한 위치기반 서비스가 도입될 수 있는 가능성을 제시한다.
임베디드 시스템이라 함은 우리가 생활하는 주변에서 흔히 접할 수 있고, 얘기만 들어도 쉽게 이해할 수 있는 PDA, 스마트폰, MP3 플레이어, 셋톱박스 등의 정보가전 기기들을 비롯하여 로봇, 텔레매틱스, 공장자동화, 군사기기와 센서노드에 이르는 디지털 기기들에 컴퓨터가 내장되어 들어가 있는 시스템을 의미한다. 이러한 임베디드 시스템은 도래하고 있는 디지털 컨버전스 시대에서 모바일 및 정보가전기기로 그 사용성이 날로 확대되어 가고 있으며, 현 시점에서도 각 개인이 이미 최소한 하나씩의 임베디드 기기를 휴대하고 있을 정도로 임베디드 기기에 대한 의존도는 상당히 높다고 할 수 있다. 이렇듯 임베디드 기기에 대한 높은 의존성으로 인해 향후 지금보다 더 많은 개인 정보를 임베디드 기기에 저장하게 될 것으로 예상되는데, 이에 따라 갈수록 사용이 많아질 임베디드 기기 내의 개인 정보의 보안성에 대한 관심이 증폭되고 있으며, 본 고에서는 이와 관련된 최근의 임베디드 보안 기술에 대해 설명하도록 한다.
무선랜 서비스 지역이 점차 확대되면서, 노트북을 이용하여 언제 어디서나 인터넷을 사용하고자 하는 사용자들의 요구도 차츰 증가하고 있다. 이러한 변화를 수용하기 위해 기차, 버스, 배 등 이동수단에서 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 기술이 주목 받고 있다. 이러한 기술 중 하나가 IP 네트워크 이동성 기술인 NEMO(Network Mobility)이다. NEMO는 네트워크 내의 모든 노드들이 이동을 인식하지 않고 인터넷 연결 서비스를 받을 수 있도록 이동라우터에서 서비스해 주는 기술이며, 최근 IETF에서 IPv6를 기반으로 표준화가 시작되었다. NEMO 망은 다른 특성의 망을 거치지 않고 인터넷 망에 직접 연결하여 이동성 서비스를 제공한다. 따라서 다양한 이동 수단뿐 아니라 텔레매틱스, PAN, Ad-hoc 네트워크 등에도 이러한 기술이 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 본 고에서는 NEMO 서비스를 소개하고 이 서비스를 위해 필요한 기술 개념과 기술 동향 및 향후 연구분야에 대해 논의하고자 한다.
차세대 이동 통신망 환경에 Mobile IP 방식을 적용하였을 경우 빈번히 발생하는 핸드오프로 인한 재등록 과정의 오버헤드 증가와 등록 시의 지연으로 인한 패킷 손실 증가 등의 마이크로 이동성(micro-mobility) 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이 문제의 해결을 위해 IP 기반 무선 액세스 망에서 마이크로 이동성을 효율적으로 지원하는 ANMM(Access Network Mobility Management) 방식을 제안한다. ANMM 방식은 액세스 망 내에서 노드가 이동할 때 발생하는 핸드오프 등록 과정을 액세스 망 자체적으로 처리하여 등록 지연과 시그널링 오버헤드를 감소시킨다. 또한 핸드오프 시의 무선 구간에서의 시그널링을 최소화하여 무선 자원의 낭비를 줄일 수 있다.
Diameter Base 프로토콜은 Diameter 노드라면 반드시 지원해야 하는 기본 프로토콜이다. 현재 Diameter Base 프로토콜은 IETF RFC 3588로 표준화되었으나 여전히 논의되어야 할 문제점이 존재하며 IETF WG Mailing List에서 이에 관한 논의가 진행되고 있다. 경로 권한 검증 문제는 이미 IETF WG Mailing List에서 일부 언급되었으나 충분한 논의가 이루어지지 못한 상태이다. 따라서 RFC 3588 내에서 정의한 내용들에 서로 모순되고 비효율적인 기능들이 존재한다. 본 논문에서는 RFC에 새롭게 추가된 기능인 경로 권한 검증 기능의 문제점에 대해 분석하여 표준에 벗어나지 않으며 보다 효율적으로 개선된 방안을 제시한다.
본 논문에서는 WiMedia D-MAC 기술 기반 Wireless USB 프로토콜에서 분산적인 SoQ기반 Wireless USB Channel 자원 할당 방법의 성능을 분석하고, QoS 성능 향상을 위해 릴레이 통신 기술을 적용한 SoQ 릴레이 전송 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 릴레이 전송 프로토콜은 Satisfaction of QoS (SoQ) 알고리즘을 각 단말 디바이스 내 WiMedia D-MAC 계층에서 분산적으로 실행하고, 충돌대상 디바이스에게 예약된 QoS 자원을 유지할 수 있도록 Direct Link 뿐만 아니라 릴레이 노드를 경유하여 또 다른 Indirect Link 링크를 예약할 수 있는 자원 예약 프로토콜을 제안한다.
무선 센서 네트워크의 응용분야가 확장됨에 따라 대용량 측정 데이터의 전송에 대하여 에너지 효율성과 실시간성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 센서 노드의 수집 데이터가 갖는 시간적 상관관계를 이용하여 센서 노드의 데이터 전송량을 감소시킴으로써, 에너지 효율성을 높이고 통신 지연을 단축시킬 수 있는 적응적 데이터 제한기법을 제안한다. 센서 노드에서는 적응적 데이터 제한기법을 이용하여 전송하는 측정값의 개수를 줄이고, 싱크 노드에서는 선형 보간법을 통하여 누락된 데이터를 복원한다. 제안하는 기법은 전송량 감소효과가 높아지더라도 데이터 품질의 큰 저하 없이 측정된 신호의 특성을 복원할 수 있다. 이 기법은 센서 데이터를 일정 구간으로 나누고, 그 구간 안에서 신호의 복잡도에 따라 싱크 노드로 전송하는 측정값의 개수를 다르게 한다. 측정 윈도우 내에서 신호의 복잡도는 기울기 변화량의 절대값이 임계치를 벗어나는 측정점의 개수를 기준으로 하였다. 제안하는 기법의 유효성을 확인하기 위해 4개의 샘플 데이터에 대하여 시뮬레이션을 통한 성능평가를 수행하였으며, 그 결과 3종의 샘플에서 6.8% 왜곡율에서 전송되는 측정값의 개수가 90%감소하는 효과를 얻었다.
본 논문은 VoIP, IPTV, VoD 등의 실시간 서비스 품질을 네트워크 노드에서 모니터링함으로써네트워크에서 발생한 품질이상을 분석할 수 있는 스위치 칩을 설계하였다. 인터넷 서비스의 특성상 단대단 서비스에 기반한 실시간서비스는 품질이상이 발생한 위치를 정확하게 분석할 수 없기 때문에 유지보수에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 실시간서비스에 해당하는 플로우를 등록하고 해당 플로우가 장치내에서 발생한 패킷손실, RTP 시퀀스 넘버를 참조하여 이전 장치에서의 패킷손실, 패킷의 IAT(Inter Arrival Time), 대역폭, 그리고 장치내 지연을 실시간으로 측정할 수 있는 기능을 가진 AVB(Audio/Video Bridge)칩을 구현하기 위해 IEEE802.1AS를 기만한 시간동기 프로토콜의 정확성을 시뮬레이션하고, FPGA를 이용하여 구현한 AVB 스위치칩에서 타임스템프의 정확성을 확인함으로써 실시간서비스의 품질을 네트워크에서 실시간으로 모니터링 할 수 있는 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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