• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.1011-1012
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• 2016

최근 무선 통신 기술과 센서 디바이스들의 발달로 센서 기반 IoT 환경이 다양한 분야에 활용되고 있다. 하지만, IoT 환경을 구성하는 센서 노드가 소형 하드웨어로 구성되어 있어 메모리, 처리능력, 에너지 등에서 많은 제약사항을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 키 없는 해시 함수를 이용하여 센서 노드간 인증 및 키 교환을 경량화 기법을 제안한다. 제안하는 시스템은 숲이나 군사지역 등 사람이 접근하기 어려운 곳에 활용되는 센서 노드들의 배터리 수명을 향상시켜 효율적이고 지속적인 데이터 수집이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.480-482
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• 2017

최근 무선 통신 기술과 센서 디바이스들의 발달로 센서 기반 IoT 환경이 다양한 분야에 활용되고 있다. 하지만, 센서 네트워크 환경을 구성하는 센서 노드는 대부분 소형 하드웨어로 구성되어 있어 메모리, 처리능력, 에너지 등에서 많은 제약사항을 가지고 있다. 또한, 이기종 센서간의 통신 절차도 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 DisTance-Bounding 프로토콜과 해시 함수를 이용하여 센서 노드간 인증 및 키 교환을 경량화 기법을 제안한다. 제안하는 시스템은 숲이나 군사지역 등 사람이 접근하기 어려운 곳에 활용되는 센서 노드들의 배터리 수명을 향상시켜 효율적이고 지속적인 데이터 수집이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.942-949
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• 2016

사물 인터넷 환경 중에서 통신기기들이 필드 안에 무작위의 패턴으로 배치되는 무선 센서네트워크는 효율적인 라우팅 프로토콜을 통한 에너지소모의 최적화가 중요하다. 노드간에 주고받는 데이터의 크기가 다양한 사물 인터넷 환경에서는 클러스터 헤드노드의 버퍼의 크기가 데이터손실율과 네트워크의 수명에 큰 영향을 준다. 유한한 버퍼 상황에서 데이터의 손싱율을 최소화 하기 위하여서는 각 클러스터에 균일한 숫자의 멤버가 할당되는 부하 균등화가 중요하다. 본 논문은 네트워크 구성 직후 싱크 노드와 센서 노드가 몇 차례의 메시지를 교환하고 이를 바탕으로 싱크 노드가 삼변 측량으로 센서 노드의 근사적 위치를 파악하고 클러스터를 구성함으로써, 클러스터 헤드의 수와 멤버수를 결정적(deterministic)으로 구현하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 데이터의 손실율과 네트워크의 평균 수명에 있어서 성능향상을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.211-218
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• 2018

근래에는 IoT 및 스마트팩토리 산업분야의 확산으로 인하여 IIoT와 관련한 다양한 기술들이 지속적으로 소개되고 있다. 본 논문에서는 이러한 다양한 기술들을 이용한 공장 설비 감시용 양방향 무선 네트워크 시스템의 구축을 제안한다. 본 논문에서 사용되는 주요 기술들은 다양한 현장의 설비상태를 모니터링하기 위한 초소형 센서 노드의 설계기술, 개별 센서 노드에서 처리된 다양한 정보를 무선 시스템을 이용해 서버로 전송하고 또한 서버에서 새롭게 설정된 각종 센서의 임계치들을 개별 센서 노드로 무선 전송하기 위한 Wi-Fi 기반의 MQTT 기술, 수집된 데이터를 저장하고 유무선으로 사용자에게 손쉽게 표시할 수 있는 Node-RED 기반의 설계 기술 등이다. 아울러 개별 센서 노드에서의 이상상태의 판단시에 이를 상황실로 알리고 상황실의 무선조정에 의해 현장의 화면영상을 상황실에서 확인할 수 있는 무선 양방향 카메라 시스템도 함께 구현하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.75-81
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• 2023

IoT 네트워크는 다양한 기기들을 연결하는 구조로서 많은 분야에서 활용되고 있으며 대부분의 연구들은 응용 분야나 플랫폼 설계, 보안 적용 등의 분야에서 수행되었지만 IoT 네트워크의 트래픽 제어에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 논문에서는 IoT 네트워크에서 게이트웨이(싱크 노드)가 처리하는 트래픽을 유형별로 제어할 수 있는 트래픽 쉐이핑 기법을 제안하고 이 모델을 수치해석 방법으로 분석하고 시뮬레이션을 통해 제안 기법의 적합성을 제시하였다. 제안된 트래픽 쉐이핑 기법은 실시간 트래픽을 중심으로 전송하는 게이트웨이와 비실시간 트래픽을 전송하는 게이트웨이로 구분하고 무선 방식이 대부분인 센서 네트워크의 특성을 반영하여 분석하고 전송 처리율을 구하였다. 실험 결과 수치 해석적 분석과 시뮬레이션이 유사한 결과를 보임으로써 제안된 트래픽 제어 기법의 효율성을 확인할 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.1-7
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• 2022

무선 인체 영역 네트워크(WBAN)와 바이오센서를 활용하는 IoT기술은 자원을 최소화 하고 환자를 모니터링 하는 보건산업에서 중요한 분야이다. IoT와 WBAN을 보다 효율적으로 통합하기 위해서는 WBAN의 제한된 자원 센서노드와 효율적인 데이터 전송을 위한 신속 정확한 라우팅을 구성하는 협력 프로토콜이 필요하다. 본 논문은 중복 데이터 전송감지, 제한된 네트워크 센서의 수명연장 문제를 해결하기 위해 에너지 효율적이고 협력이 가능한 링크 에너지 효율적인 라우팅 전략(LEERS)을 제안한다. 제안된 기법은 잔류에너지 싱크쪽으로 가는 홉수 노드 혼잡 수준 및 대역폭과 효율적인 매개변수를 고려한다. 또한 노드의 경로비용함수를 결정하고 효과적인 멀티홉 라우팅을 제공함으로서 잔류에너지와 처리량 측면에서 효율성이 향상됨을 보인다.

• 융합정보논문지
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• 제10권11호
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• pp.9-15
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• 2020

향상된 프리앰블 탐지기술인 Message In Message (MIM) 기능을 적용한 무선 센서 노드들은 캡처 효과에 의한 동시전송 기회를 최대화하여 IEEE 802.15.4를 기반으로 동작하는 기존 센서들에 비해 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 MIM 기능을 무선 센서 노드에 적용할 경우 얻을 수 있는 성능 이득을 분석하기 위해 MIM 캡처 확률 모델을 제안하였다. 그리고 MIM 캡처 효과에 따른 성능이득을 확인하기 위해 IEEE 802.15.4 및 MIM 동시전송 기능을 파이썬으로 구현하여 시뮬레이션을 수행하였다. 성능 평가를 통해 MIM 기법을 적용한 센서 노드는 IEEE 802.15.4 방식의 센서 노드에 비해 시스템 처리량은 34% 향상되었고 전송 지연은 31% 개선되어 전반적으로 MIM 캡처 확률 모델의 분석결과와 일치함을 확인할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.6-12
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• 2017

본 논문에서는 모션인식을 활용한 Human UI/UX를 위한 IoT 기반 스마트헬스 서비스를 제안한다. 현재까지 M2M기반의 u-healthcare에서 적용되는 센서 네트워크에서는 TCP/IP 프로토콜이 아닌 non-IP프로토콜을 이용하고 있다. 그러나 서비스의 이용 확대와 IoT 기반의 센서 네트워크 관리를 용이하게 하기 위해서는 다수의 센서들의 인터넷 연결이 반드시 요구된다. 따라서 센서들에 의하여 측정된 자료들을 인터넷과 통신하는 것은 물론 이동이 가능해야 하기 때문에 네트워크 이동성을 고려한 IoT 기반 스마트헬스 서비스를 설계하였다. 또한 IoT 기반 스마트헬스 서비스는 기존의 헬스케어 플랫폼과는 다르게 바이오 정보뿐만이 아니라 동작감지를 위한 스마트 헬스 서비스를 개발하였다. u-healthcare에서 사용되는 WBAN 통신은 일반적으로 많은 네트워크화된 장치 및 게이트웨이로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 WBAN 센서 노드간의 이동성을 지원하는 기술을 이용함으로써 무선 환경에서도 동적 변화에 쉽게 대응할 수 있고, 사용자의 동작감지를 통해 체계적인 관리가 이루어진다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.213-222
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• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 융합보안논문지
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• 제15권4호
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• pp.35-41
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• 2015

사물인터넷은 정보보안 위협에 노출되는 취약성을 광범위하게 가지고 있다. 그러나 이에 대처할 기본적 보안솔루션인 백신이 없고 데이터 전송에 암호화를 하지 않는다. 안전한 무선 센서 네트워크 환경의 구축을 위하여 노드 간에 전송되는 메시지를 암호화 및 인증이 요구된다. 센서 네트워크의 제약 조건 및 보안 요구사항을 만족시키기 위하여, 센서 환경에 적합한 경량 암호 및 인증기술, 경량 키 관리 기술이 요구된다. 센서 네트워크 보안기술의 필수항목은 프라이버시 보호 기술 부 채널 공격 방지, 기술이다. 안전한 무선 센서 네트워크 환경의 구축을 위하여 노드 간에 전송되는 메시지를 암호화하고 인증하는 것이 중요하다. 네트워크상에 존재하는 노드들을 안전하게 탐지할 수 있도록 lightweight 침입 탐지 메커니즘 기능을 적용해야 한다. 사람이 관여하지 않는 센서 노드는 단말의 진위파악 인증 기술, 체계가 필요하다. 사물인터넷환경에서 네트워크 보안 기술은 단말기와 센서 간 커뮤니케이션 채널의 안전성을 강화하는 기술이 중심이 되어야 한다.