• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.979-989
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• 2015

사물인터넷(IoT)의 급속한 확산과 스마트 디바이스의 보급으로 인해서 실생활의 사물 간 통신에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히, iBeacon의 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 이용한 다양한 서비스가 스마트폰 앱으로 많이 등장하고 있다. BLE 통신은 페어링과정이 필요하지 않기 때문에 통신 범위 안에 BLE 통신이 가능한 모든 스마트 디바이스들에게 메시지 전송이 가능하다. 따라서 이 메시지를 수신한 사용자가 악의적인 목적을 가지고 사용될 수 있기 때문에 이를 위한 보안 방법이 필요하다. iBeacon에 보안 방법을 적용하기 위해서는 iBeacon 메시지의 암호화 방법과 이를 인증하기 위한 방안이 동시에 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 OTP(One Time Password) 방법을 적용한 보안 방안을 제안한다. 또한 이를 적용한 출결시스템을 통해 제안한 방법으로 성능측정을 함으로서 이 보안 방법의 유효함을 증명 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.89-94
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• 2018

본 논문에서는 IoT (Internet of Things) 서비스 구현을 위한 스마트센서의 설계 방안을 연구하였다. 지속적인 데이터 수집을 위한 센서의 전원 공급부는 에너지 하베스팅 (Energy Harvesting) 기술을 적용하였으며, 주변 환경으로부터 영향을 줄일 수 있는 압전소자 (piezoelectric transducer)를 선택하여 전원 공급부를 설계하였다. 데이터 전송을 위한 무선통신 인터페이스는 BLE (Bluetooth Low Energy) 기술을 적용하여 설계하였다. BLE는 저전력 단거리 무선 통신에 적합하며, 주요 응용분야인 BLE 비콘 (beacon)은 O2O (Online to Offline) 서비스, 실내 측위 기반의 내비게이터, 도난/미아 방지 서비스에서 모바일 게임 등으로 활용 범위가 확대되고 있다. BLE 무선통신의 짧은 전송 거리를 보완하기 위해 무선 커버리지를 확대할 수 있는 방안을 연구하였으며, 네트워크 구축이 용이하고 무선 커버리지 확대할 수 있는 CATV 망을 활용한 BLE 센서 네트워크 구축 방안을 제안하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.900-902
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• 2016

사물인터넷은 최근 몇 년간 급격한 발전을 이루었으며 발전을 바탕으로 삶의 질 향상과 상업적인 가치가 큰 스마트 환경을 구축하였다. 스마트 환경 구축을 위해서는 각각 사물들이 사용하는 통신 프로토콜 간 통신이 되어야 한다. 그러나 통신 프로토콜 간 서로 다른 통신 규약을 가지기 때문에 통신이 안 되는 이질성 문제가 있으며 이러한 문제를 해결하기 위해서는 DDS(Data Distribution Service) 기반의 어댑터(Adaptor)가 필요하다. 본 논문은 최근 각광받고 있는 BLE(Bluetooth Low Energy)를 사물 인터넷에 적용하기 위해 DDS 기반의 BLE 어댑터를 제안한다. 이러한 BLE 어댑터를 통하여 BLE와 RFID(Radio-Frequency Identification), LTE(Long-Term Evolution), 그리고 지그비(ZigBee) 등 다른 통신 프로토콜 간 이질성 문제를 해결함으로써 서로 다른 데이터를 활용할 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.1371-1378
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• 2018

오늘날 스마트폰을 중심으로 많은 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 기기들이 무선으로 연결되는 데 있어서 빼놓을 수 없는 기술이 바로 블루투스이다. 또한, IoT 디바이스와 사용자 간에 블루투스 통신은 주로 Bluetooth Low Energy (BLE)를 통해서 이루어지는데, 블루투스 통신기술이 점차 발전함에 따라 기존 BLE의 보안 취약점은 더욱 두드러질 것이다. 현재까지 블루투스 접근성에 대한 연구는 꾸준히 이뤄지고 있지만, 블루투스 통신에서 데이터 보호에 대한 연구는 많이 부족하다. 따라서 본 논문에서는 IoT와 사용자 간 BLE 통신에서 데이터를 주고받을 때, 평문이 아닌 형태보존암호 (Format Preserving Encryption Algorithm, FEA)를 통해 암호문을 주고받으며 통신하기 위한 효과적 방법에 대해 제안하고, 최적화 구현한 형태보존암호에 대해 Arduino와 PC에서 직접 테스트하여 성능을 측정한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-30
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• 2024

지능형 사물인터넷 (AIoT)의 핵심 응용 분야인 스마트시티는 안전, 보안, 의료 분야에서 위치 추적 및 위치 기반의 다양한 서비스를 제공한다. 위치 기반 서비스를 구현하기 위해서 실내 측위 시스템 (IPS)이 필요하며, WiFi, UWB, BLE 등의 무선통신 기술이 적용되고 있다. 저전력으로 데이터 송수신이 가능한 BLE는 저비용으로 센서, 비콘 등의 다양한 사물인터넷 소형 장치에 적용될 수 있어서 실내 측위를 위한 가장 적합한 무선통신 기술 중 하나이다. BLE는 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 거리를 추정하는데, 다중 경로 페이딩(fading)의 영향으로 인한 신호 강도 변화로 인해서 수 미터 수준의 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 근접 서비스를 제공하기 위한 BLE 실내 측위 시스템에 적용할 수 있는 경로 손실 모델을 연구하고, 자유공간 경로손실 계수의 최적화로 송·수신 장치 사이의 거리 오차를 줄일 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.149-152
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• 2017

본 논문에서는 에너지 하베스팅 (Energy Harvesting) 기술을 적용한 BLE (Bluetooth Low Energy) 비콘에서 전력 관리를 위한 PMIC (Power Management IC)의 출력 전압을 일정하게 유지하기 위한 방안을 연구하였다. 에너지 하베스팅 장치에서 제공되는 에너지를 확보하고 저장하기 위한 축전 장치로 캐패시터를 사용하였고, 주어진 Advertising Interval에서 BLE 모듈에 일정한 전압을 제공하기 위한 최적의 캐패시턴스를 분석하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권10호
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• pp.1094-1103
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• 2016

Physical Web과 Eddystone은 하나의 통합된 어플리케이션에서 URL을 통해 각각의 서버에서 서비스를 구현하는 방식으로 단 하나의 어플리케이션으로 작동할 수 있다. 하지만, 각 BLE 디바이스의 역할을 위해서는 BLE 디바이스에 맞는 어플리케이션이 따로 존재해야만 한다. 이를 극복하기 위해 BLE 디바이스 컨트롤 서버를 통해 각 제조사와 Beacon을 연동하고 통합된 어플리케이션을 지원하기 위한 새로운 플랫폼이 필요하다. 이는 Beacon의 서비스를 위한 Push(Broadcasting)와 관리를 위한 Pull(Connection)을 모두 담당하게 해야 되며, 특히 Pull과 같은 경우에는 권한을 통해서 관리가 가능해야 한다. 이를 위해 BLE 통신에서 새롭고 안전한 통신 프로토콜이 필요하다. 이에 본 논문은 Physical Web 및 Eddystone 기반의 BLE 디바이스 컨트롤 서버에서 보안이 적용된 기기 제어를 위한 BLE 통합 인증 시스템을 제안한다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권2호
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• pp.67-76
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• 2018

사물 인터넷 환경에서 모바일 어플리케이션과 웨어러블 기기를 연동하기 위해 BLE (Bluetooth Low Energy) 기반 통신을 많이 활용하고 있다. 특히 BLE 연동 안드로이드 어플리케이션을 개발할 때 개발 환경에서 BLE 에뮬레이션을 지원하지 않아 반드시 웨어러블 기기가 필요한 제약이 있다. 본 연구에서는 처음으로 안드로이드 BLE 에뮬레이터를 설계 및 구현하였다. 이를 활용하여 웨어러블 기기가 없어도 BLE 연동 어플리케이션을 개발할 수 있음을 확인하였다. 그리고 그래프 모델 기반의 안드로이드 BLE 시나리오 자동 생성 방법을 제안하고 자동 생성한 시나리오들을 제안한 안드로이드 BLE 에뮬레이터 상에서 실행하여 어플리케이션의 BLE 응용 프로토콜을 체계적으로 테스트하는데 유용함을 보였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권11호
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• pp.403-410
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• 2016

사물 인터넷(IoT: Internet of Things)은 모든 것들 간 상호 운용을 통하여 기존에 제공하지 못 했던 새로운 형태의 서비스 제공을 목적으로 한다. 이러한 사물 인터넷의 발달을 통하여 기존 인터넷 기반 컴퓨터 모델에서 이기종 사물 간 분산 연결 모델로 진화하고 있다. 이기종 사물 간 통신하기 위해서는 서로 다른 프로토콜 간 통신이 안 되는 이질성 문제를 해결해야만 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 미들웨어 구조의 어댑터를 통해 각 사물의 데이터를 추상화하여 통일된 데이터 단위를 만들고 이를 바탕으로 각 사물 간 상호 연동할 수 있다. 본 논문에서는 실시간 표준 미들웨어인 DDS(Data Distribution Service)를 기반으로 사물 간 데이터를 상호 연동하는 BLE(Bluetooth Low Energy) 어댑터를 제안한다. BLE 어댑터를 통하여 BLE 장치 간 데이터 연동이 가능할 뿐만 아니라 서로 다른 프로토콜 장치와도 양방향 데이터 연동이 가능하다. 또한 기존 BLE 장치 및 연구들은 Bluetooth SIG에서 제정한 표준 데이터 포맷인 프로파일을 사용하지 않고 개별적으로 정의한 데이터 포맷을 사용하여 BLE 장치의 종류와 제조사에 따라 데이터 교환이 안 되는 문제가 있다. BLE 어댑터는 이러한 문제를 해결하고자 12개의 프로파일을 분류 및 분석하여 프로파일 기반의 공통 데이터 포맷을 만들어 적용하였다. 프로파일 기반의 공통 데이터 포맷을 사용함에 따라 표준 프로파일 데이터 상호 운용을 위한 BLE 어댑터는 BLE 장치의 종류와 제조사에 영향 받지 않는 폭넓은 상호 운용성을 얻을 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.481-486
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• 2022

최근 IoT(Internet of Things)의 급속한 성장은 저 전력 무선 기술의 확산으로 이어지고 있다. IoT 무선 네트워크 설계의 주요 과제는 2.4 [GHz] ISM(Industrial Scientific Medical) 주파수 대역을 공유하는 서로 다른 무선 기술 간의 공존을 달성하는 것이다. 따라서 무선 네트워크의 신뢰성 향상과 무선 네트워크 사이의 공존 운용을 위한 연구가 필요하다. 특히, 다양한 산업 분야에서 장치 간의 연결 매체로 많은 활용이 예상되는 BLE(Bluetooth Low Energy) 무선 네트워크 환경에서 상호 서비스 공존을 위한 간섭 모델 및 성능에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 주거 및 산업용 무선 응용 분야에서 널리 사용되는 BLE 시스템의 물리적 계층을 중심으로 IEEE 802.15.4 시스템과의 동일채널간섭 모델을 설정하고 동일채널간섭 환경에서 BLE 무선 통신 시스템의 성능을 분석한다. 분석 결과, 잡음과 동일채널간섭이 존재하는 환경에서 간섭원과 BLE 시스템 사이의 거리가 증가함에 따라서 동일채널간섭의 양이 감소하여 BLE 시스템의 오율 성능은 개선됨을 알 수 있었다.