Ultra-low latency control is one of the characteristics of 5G cellular network services, which means that the control loop is handled in milliseconds. To achieve this, it is necessary to identify time delay factors that occur in all components related to CPS control loop, including new 5G cellular network elements such as MEC, and to optimize CPS control loop in real time. In this paper, a novel CPS architecture for ultra-low latency control of CPS is designed. We first define the ultra-low latency characteristics of CPS and the CPS concept model, and then propose the design of the control loop performance monitor (CLPM) to manage the timing information of CPS control loop. Finally, a case study of MEC-based implementation of ultra-low latency CPS reviews the feasibility of future applications.
Kim, Nam Yong;Rathore, Shailendra;Ryu, Jung Hyun;Park, Jin Ho;Park, Jong Hyuk
Journal of Information Processing Systems
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제14권6호
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pp.1361-1384
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2018
Recently, Cyber Physical System (CPS) is one of the core technologies for realizing Internet of Things (IoT). The CPS is a new paradigm that seeks to converge the physical and cyber worlds in which we live. However, the CPS suffers from certain CPS issues that could directly threaten our lives, while the CPS environment, including its various layers, is related to on-the-spot threats, making it necessary to study CPS security. Therefore, a survey-based in-depth understanding of the vulnerabilities, threats, and attacks is required of CPS security and privacy for IoT. In this paper, we analyze security issues, threats, and solutions for IoT-CPS, and evaluate the existing researches. The CPS raises a number challenges through current security markets and security issues. The study also addresses the CPS vulnerabilities and attacks and derives challenges. Finally, we recommend solutions for each system of CPS security threats, and discuss ways of resolving potential future issues.
CPS219, a new concept compound composed of coffee (CO), Pueraria Tomsonii flower (PF), and Sambou bamboo saltTM (BS), was developed as a coffee beverage to alleviate menopausal symptoms. The purpose of this study is to evaluate the anti-oxidant and menopausal alleviating effects of CPS219 combined as the optimal ratio of each component selected through sensory evaluation and blind consumer test. For CPS219, the optimal ratio of CO, PF, and BS was determined to be 1:0.1:0.017 through various sensory evaluations and blind consumer tests. CPS219 significantly enhanced the superoxide dismutase-like activity compared to the CO or CO plus PF (CP). The proliferation of MCF-7 cells was considerably increased after 24 hours by treatment with CO, CP, or CPS219, but only CPS219 significantly boosted the proliferation of MCF-7 cells after 48 hours. Moreover, CPS219 had an estrogen-like effect by dramatically increasing the expression of estrogen receptor-β mRNA in MCF-7 cells but not CO and CP. Treatment of MCF-7 cells with CO, CP, or CPS219 did not cause any cytotoxicity. In conclusion, these findings imply that anti-oxidant and estrogen-like properties of CPS219 can be used to prevent and cure postmenopausal symptoms.
Junho Jang;Saehee Jun;Huiju Lee;Jaegwan Yu;SungJin Park;Su-Youn Hong;Huy Kang Kim
한국컴퓨터정보학회논문지
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제28권5호
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pp.57-66
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2023
본 논문에서는 Enterprise 네트워크 이외 환경에서의 공격 그래프 연구 중 최근 5년간 가장 많이 연구된 사이버-물리 시스템(CPS) 환경에 대한 공격 그래프 연구 동향을 살펴보고, 기존 연구의 한계와 앞으로 나아갈 방향을 분석한다. 최근 5년간 발표된 공격 그래프 논문 150여 편 중 35편이 CPS 환경을 대상으로 하고 있으며, 본 논문에서는 CPS 환경의 보안 측면 특징을 살펴보고, 대상 연구들을 이러한 특징들에 따라 물리 시스템 모델링 여부와 네트워크 단절 구간에 대한 고려 여부의 두 가지 관점으로 분류 및 분석한다. 본 논문에서 소개한 20편의 논문 중 절반이 CPS 환경의 특징을 제대로 반영하지 못하며, 나머지 절반의 연구가 물리 시스템 모델링과 네트워크 단절 구간 중 하나씩을 다루고 있다. 본 논문에서는 이러한 상황을 바탕으로 CPS 환경에서의 공격 그래프 연구가 직면한 어려움을 진단하고 이에 따라 앞으로의 CPS 환경 공격 그래프 연구는 국가주도 연구, 공개된 상용 시스템을 대상으로 한 연구가 주를 이룰 것으로 분석한다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권5호
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pp.40-52
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2024
Cyber-Physical Systems (CPS) are introduced as complex, interconnected systems that combine physical components with computational elements and networking capabilities. They bridge the gap between the physical world and the digital world, enabling the monitoring and control of physical processes through embedded computing systems and networked communication. These systems introduce several security challenges. These challenges, if not addressed, can lead to vulnerabilities that may result in substantial losses. Therefore, it is crucial to thoroughly examine and address the security concerns associated with CPS to guarantee the safe and reliable operation of these systems. To handle these security concerns, different existing security requirements methods are considered but they were unable to produce required results because they were originally developed for software systems not for CPS and they are obsolete methods for CPS. In this paper, a Security Requirements Engineering Methodology for CPS (CPS-SREM) is proposed. A comparison of state-of-the-art methods (UMLSec, CLASP, SQUARE, SREP) and the proposed method is done and it has demonstrated that the proposed method performs better than existing SRE methods and enabling experts to uncover a broader spectrum of security requirements specific to CPS. Conclusion: The proposed method is also validated using a case study of the healthcare system and the results are promising. The proposed model will provide substantial advantages to both practitioners and researcher, assisting them in identifying the security requirements for CPS in Industry 4.0.
In this paper, we proposed a broadband planar Yagi-Uda dipole antenna with dual tapered balance and unblance (balun) by CPW-fed to CPS. This antenna consisted of driver, three directors, dual tapered balun and CPS-fed to CPS. The fed structure of CPW-fed to CPS had a benefit points much simpler than other planar Yagi-Uda antennas and provided design more flexibility in arranging the reflector. The proposed antenna is introduced dual tapered balun to improve the impedance matching. It balun is inserted between the CPW-ground and the CPS. The proposed antenna is exhibited the bandwidth of 4.78 GHz (1.94~6.72 GHz) (S11 < -10 dB) and the gain of 4.9~7.2 dBi within that bandwidth. This antenna will applicate wireless communication.
사이버 물리 시스템(CPS, Cyber-Physical Systems)은 높은 신뢰성, 실시간성, 자동제어 특성이 요구되는 기반시설 제조 및 생산, 교통 등 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 센서와 액츄에이터 등의 현장장치를 네트워크 기반으로 일정한 상태를 유지하도록 제어를 담당하는 산업제어시스템이 그 예이다. 하지만, CPS는 네트워크 기반 상호 연결이 중가함에 따라 각종 사이버 공격이 급증하고 있는 추세이다. 이에 따라, CPS 보안 기술 연구의 필요성이 대두되었고, CPS 보안 기술 연구개발에 반드시 필요한 기반 환경으로써, 사이버영영과 물리영역을 포함하는 CPS 테스트베드 기술 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 CPS 관련 테스트베드 기술 동향 분석에 앞서 표준 및 지침에 명시된 CPS 구조에 대해 분석하고, 기존에 연구된 CPS 테스트베드 기술을 CPS의 계층적 구조를 기반으로 구성요소 및 구성방법을 비교 분석한다. 또한, CPS 테스트베드와 연계한 제어프로토콜 지원 현황과 사이버공격 시나리오 특징을 분석한다.
p-Dichlobenzene(DCB), p-dibromobenzene(DBB), p-diiodobenzene(DIB) 및 4-chlorophenyl sulfone(CPS)을 공단량체로, 그리고 N-methyl-2-pyrrolidinone(NMP)를 용매로 사용하여 고온, 고압하에서 poly(phenylene sulfide-co-phenylene sulfide sulfone), PPS/PPSS 공중합체를 합성하고 공중합 반응 특성과 합성된 공중합체들의 구조 및 열적성질에 대해 조사하였다. PPS/PPSS 공중합체의 수율은 [DBB]/[CPS] 및 [DIB]/[CPS] 공단량체 조합의 경우 [DCB]/[CPS] 공단량체 조합보다 낮은 온도인 $190^{\circ}C$에서 최고 수율을 나타내었으며 [DCB]/[CPS] 공단량체 조합의 경우는 이보다 높은 온도인 $230^{\circ}C$에서 최고 수율을 나타내어 leaving group이 I>Br>Cl의 순서로 공중합 반응이 잘 진행되었으며 이것으로부터 공중합 반응은 nucleophilic aromatic substitution(SNAr) 기구에 적합함을 알 수 있었다. [DBB]/[CPS] 공단량체 조합중에서 CPS의 공급비가 10 mol%일 때 생성된 PPS/PPSS 공중합체의 분자량은 8,330g/mol로 가장 높게 나타났다. CPS 단량체의 공급비가 30 mol% 이상일 경우 생성되는 PPS/PPSS 공중합체는 $T_m$을 나타내지 않았으나, CPS의 공급비가 10 mol%인 PPS/PPSS 공중합체 시료의 경우 $T_g$는 약 $15^{\circ}C$ 증가하였고 $T_m$은 약 $15^{\circ}C$ 감소하여 열적 성질이 향상되는 것을 볼 수 있었다. 또 중합 온도를 $240^{\circ}C$로 고정하고 [DBB]/[CPS]의 공급비를 95/5 mol%로 하여 얻어진 PPS/PPSS 공중합체는 PPS 단독 중합체보다 분자량이 높게 나타나 PPS 단독 중합체의 고결정성 및 내열성을 유지한채 PPS 단독 중합체의 결점의 하나인 중합도를 향상시킬 수 있는 방법으로 이용될 수 있다고 생각되었다.
본 연구의 목적은 국내 및 해외 공히 국가 차원에서 중요한 혁신 의제로 추진하고 있는 제 4차 산업혁명, 인더스트리 4.0, 스마트 제조 등에서 중요한 위치를 차지하고 있는 사이버 물리 시스템(Cyber Physical System: CPS) 분야의 연구 동향을 분석하고, 향후 연구 방향을 제시하는 것이다. 본 연구에서는 (1) 인더스트리4.0과 스마트 제조의 개념, CPS의 기본 개념과 역할 등을 정리하고, (2) 이 분야의 문헌을 분석하여 향후 연구 방향을 제시할 수 있는 분석 기준들을 설정하고, (3) 제조 CPS 관련 주요 연구 결과를 분석하고 향후 연구 방향을 제시한다. '구글 학술검색'을 통해서 식별된 2013년부터 2017년까지 발간된 제조 CPS에 대한 74 개의 해외문헌과 8개의 국내 문헌을 분석한 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 기존에 제시된 다양한 관점의 방법론과 프레임워크를 바탕으로 제조 CPS분야에 대한 공통의 방법론과 프레임워크를 제시하는 연구가 필요하다. (2) 제조 CPS 분야의 성숙도를 높이기 위해서는 기존의 시스템을 포함하여 CPS 시스템을 실제로 구현하고 운영하는데 관한 연구가 필요하다. (3) 제조 CPS 시스템을 진단하고 개선 방향을 제시할 수 있는 진단 방법론에 관한 연구가 필요하다. (4) 세부 모델 및 툴 측면에서는 CPS의 특성을 감안한 SCM 및 생산계획 모델과 인간 기계 협업에 관한 연구에 대한 강화가 필요하다.
사이버 물리 시스템(cyber-physical system, CPS) 환경에서는 이기종의 물리 시스템과 연산 장치들이 대규모로 구축되기 때문에 사전에 시뮬레이션을 통해 시스템의 동작을 검증하는 것이 필요하다. CPS 시뮬레이션의 기술적 이슈 중 하나는 시간 동기화 문제이다. CPS 환경에서는 분산 시스템 간의 실시간 제어가 요구되기 때문에 모델의 복잡도가 높을 경우, 다른 모델과의 시간 오차로 인해 잘못된 데이터 및 제어 명령을 전송할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연속 시간 시스템 속성과 이산사건 시스템 속성을 모두 가지는 CPS 하이브리드 모델에 대하여 시간 동기화 알고리즘을 제시하고, 이를 탑재한 CPS 시뮬레이터를 개발한다. 또한, 시스템 간의 상호작용 뿐 아니라, 하드웨어를 통한 사용자 제어를 고려하여 CPS 시뮬레이션을 수행함으로써 제안된 알고리즘 및 시뮬레이터의 실행을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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