• 제목/요약/키워드: IoT Sensor Network

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IoT기반 지하수 수질모니터링을 위한 다중센서모듈 개발 및 성능평가 (Development and Performance Evaluation of Multiple Sensor for Groundwater Quality Monitoring and Remote Control System using IoT)

  • 장현진;문보람;윤승균;진태석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1957-1963
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    • 2017
  • 본 논문은 지하수 수질을 모니터링하기 위한 다중센서기반의 센서 디바이스를 제작 및 성능을 제시하고자 한다. 신규로 제작된 시스템은 데이터 수집을 위하여 원격 제어기반의 다중센서 디바이스를 채택하였으며 원격모니터링 관리를 위하여 윈도우 모바일을 사용하였습니다. 지하 수질 센서장치와 모니터링 시스템 간의 통신 인터페이스로 직렬 포트 CAN 및 RS485를 채택하였고 신규 제작된 직렬 연결형 다중 센서 장치를 사용하여 지하수의 깊이에 따른 기존 센서와의 성능 비교 분석(온도계 오차범위 ${\pm}0.2^{\circ}C$, 수소이온농도(pH) < 0.85unit ) 결과를 제시하였다. 무선 연결된 센서 네트워크를 기반으로 한 지하수 모니터링 시스템을 위한 설계 및 통신방법을 제시하여 장치의 성능을 비교 분석하였다.

난독화와 변화량 분석을 통한 IoT 센싱 데이터의 경량 유효성 검증 기법 (Lightweight Validation Mechanism for IoT Sensing Data Based on Obfuscation and Variance Analysis)

  • 윤준혁;김미희
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제8권9호
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    • pp.217-224
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    • 2019
  • 최근 가정, 교통, 의료, 전력망 등 우리 생활과 밀접한 연관을 가진 여러 분야에서 IoT(Internet of Things) 센서 장치를 활용해 데이터를 수집하는 센서 네트워크를 구축하고 활용하고 있다. 이러한 센서 네트워크에서 센싱 데이터 조작은 재산 상, 안전 상의 심각한 위협이 될 수 있다. 따라서 외부 공격자가 센싱 데이터를 조작하지 못하도록 하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 외부 공격자에 의해 조작된 센싱 데이터를 효과적으로 제거하기 위해 데이터 난독화와 변화량 분석을 활용한 IoT 센싱 데이터 유효성 검증 기법을 제안한다. IoT 센서 장치는 난독화 함수에 따라 센싱 데이터를 변조하여 사용자에게 전송하고, 사용자는 전송받은 값을 원래의 값으로 되돌려 사용한다. 적절한 난독화를 거치지 않은 거짓 데이터는 유효 데이터와 다른 변화 양상을 보이고, 변화량 분석을 통해 거짓 데이터를 탐지할 수 있다. 성능 분석을 위해 데이터 유효성 검증 성능 및 검증 소요시간을 측정하였다. 그 결과, 기존 기법에 비해 최대 1.45배 거짓 데이터 차단율을 향상시키고, 0.1~002.0% 수준의 오검출률을 보였다. 또한 저전력, 저성능 IoT 센서 장치에서 검증 소요시간을 측정 결과, 데이터량 증가에 따라 2.5969초까지 증가되는 RSA 암호화 기법에 비해 제안 기법은 0.0003초로 높은 검증 효율을 확인하였다.

IoT 스트리밍 센서 데이터에 기반한 실시간 PM10 농도 예측 LSTM 모델 (Real-time PM10 Concentration Prediction LSTM Model based on IoT Streaming Sensor data)

  • 김삼근;오택일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.310-318
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    • 2018
  • 최근 사물인터넷(IoT)의 등장으로 인터넷에 연결된 다양한 기기들에 의해 대규모의 데이터가 생성됨에 따라 빅데이터 분석의 중요성이 증가하고 있다. 특히 실시간으로 생성되는 대규모의 IoT 스트리밍 센서 데이터를 분석하여 새로운 의미 있는 미래 예측을 통해 다양한 서비스를 제공하는 것이 필요하게 되었다. 본 논문은 AWS를 활용하여 IoT 센서로부터 생성되는 스트리밍 데이터에 기반하여 실시간 실내 PM10 농도 예측 LSTM 모델을 제안한다. 또한 제안 모델에 따른 실시간 실내 PM10 농도 예측 서비스를 구축한다. 논문에 사용된 데이터는 PM10 IoT 센서로부터 24시간 동안 수집된 스트리밍 데이터이다. 이를 LSTM의 입력 데이터로 사용하기 위해 PM10 시계열 데이터로부터 30개의 연속된 값으로 이루어진 시퀀스 데이터로 변환한다. LSTM 모델은 바로 인접한 공간으로 이동해 가는 슬라이딩 윈도우 프로세스를 통하여 학습한다. 또한 모델의 성능 개선을 위해 24시간마다 수집한 스트리밍 데이터에 대해 점진적 학습 방법을 적용한다. 제안한 LSTM 모델의 성능을 평가하기 위해 선형회귀 모델 및 순환형 신경망(RNN) 모델과 비교한다. 실험 결과는 제안한 LSTM 예측 모델이 선형 회귀보다 700%, RNN 모델보다는 140% 성능 개선이 있음을 보여주었다.

생산라인에 적용을 위한 무선 센서 네트워크 라우팅방식 및 고장노드 검출에 대한 연구 (A Study on the Wireless Sensor Network Routing Method and Fault Node Detection for Production Line)

  • 박정현;서창준
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1104-1108
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    • 2018
  • IIoT는 IoT를 산업현장에 적용하여 생산, 제조, 안전 등의 요소를 모니터링하며, 작업자가 쉽게 현장을 관리하게 해주는 솔루션이다. 이러한 IIoT에서 중요한 기술요소는 센서를 이용하여 산업현장의 정보수집과 관리자에게 신뢰성 있는 정보를 전달하는 기술이 요구된다. 따라서 일반적인 산업현장에는 Ethernet과 RS485 등의 유선 네트워크 방식을 이용해 정보를 전달한다. 하지만 네트워크 구축에 있어 기반비용의 문제와 넓은 범위의 회선구축에 있어 한계가 존재한다. 따라서 본 논문에서는 공작기계가 즐비해있는 생산라인에 IEEE 802.15.4 Ad-Hoc 무선 센서 네트워크를 구축한다. 또한 공작기계의 배치형태를 고려한 라우팅 방식과 센서노드 고장을 감지하는 알고리즘을 설명한다.

IoT data analytics architecture for smart healthcare using RFID and WSN

  • Ogur, Nur Banu;Al-Hubaishi, Mohammed;Ceken, Celal
    • ETRI Journal
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    • 제44권1호
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    • pp.135-146
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    • 2022
  • The importance of big data analytics has become apparent with the increasing volume of data on the Internet. The amount of data will increase even more with the widespread use of Internet of Things (IoT). One of the most important application areas of the IoT is healthcare. This study introduces new real-time data analytics architecture for an IoT-based smart healthcare system, which consists of a wireless sensor network and a radio-frequency identification technology in a vertical domain. The proposed platform also includes high-performance data analytics tools, such as Kafka, Spark, MongoDB, and NodeJS, in a horizontal domain. To investigate the performance of the system developed, a diagnosis of Wolff-Parkinson-White syndrome by logistic regression is discussed. The results show that the proposed IoT data analytics system can successfully process health data in real-time with an accuracy rate of 95% and it can handle large volumes of data. The developed system also communicates with a riverbed modeler using Transmission Control Protocol (TCP) to model any IoT-enabling technology. Therefore, the proposed architecture can be used as a time-saving experimental environment for any IoT-based system.

콘크리트 초기 품질관리를 위한 CIMS의 개발성능 Test (Performance test of Concrete IoT Management System for concrete early-age quality control)

  • 이영준;최윤호;서항구;현승용;한민철;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.161-162
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    • 2019
  • The aim of the research is analyzing the performance of the concrete IoT management system invented with similar technique from 'G' company to certify the performance of CIMS. As a results, the compressive strength assessing performance was compared. Since both systems assess concrete compressive strength with maturity method based on measured concrete temperature, both systems measured concrete temperature similarly, and maturity was calculated similarly. Therefore, the assumed compressive strength values were similar for both systems. Therefore, through the test, compressive strength assessing performance of CIMS was considered as a similar level of the 'G' company's system. Furthermore, it is considered that the CIMS has an additional advantage of reusability, adding capability of additional sensor, and wider range of Bluetooth communication.

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항공 분야에서의 사물인터넷 기술 현황 (Internet of Things: An Overview and its Applications in Aviation)

  • 현우석
    • 항공우주의학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.100-107
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    • 2020
  • Internet of Things (IoT) is a technology that communicates data between devices, which are things, using an embedded sensor connected through network backbone such as the internet. Here, data communication technology, sensor technology, and actuator (interface) technology are fused into IoT and it turns devices into smart things. As a result, vast sized data are being generated and that data is being processed into useful actions that can control the things that are devices to make our lives much fruitful. Nowadays, the IoT, early defined as Machine-to-Machine (M2M) connection, becomes a key technology powered by growing innovation of wireless communication trends in the internet connectivity through mobile networking. This paper gives an overview of Internet of Things and brief information about major technologies and its applications in various fields focusing aviation.

IoT 기반 라돈 측정 제어시스템 설계 및 구현 (The Design and Implementation of IoT-Based Radon Measurement Control System)

  • 안희학;구자영;이상윤
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-10
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    • 2020
  • This paper is a IoT-based radon meter control system and a radon meter control method using it. The IoT-based radon meter control system is control system for controlling a radon meter by network-connecting radon meter and a user terminal. The radon measuring device may be provided with a radon sensor to measure a radon value of a preset management target area, it collect and store numerical data. The radon meter control system monitors the condition of the radon meter, it includes control center configured to deliver radon meter management information generated to a user terminal. Also radon measurements to determine the exact amount of radon gas. Therefore, the situation-specific actions based on radon numbers can be promptly implemented to ensure adequate protection for those who are vulnerable to radon and those who live in the area. Condition monitoring allows the radon meter to respond quickly to failure or failure of the radon meter. In addition, it is possible to secure a baseline of radon's influence and to obtain research data to cope with radon by establishing big data with radon measurements.

분산 게이트웨이 환경에서의 Neural Network를 이용한 센서 데이터 할당 (Sensor Data Allocation using Neural Network in Distributed-Gateway System)

  • 이태호;김동현;이병준;김경태;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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    • pp.39-40
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    • 2018
  • 본 논문에서는 IIoT(Industrial IoT) 환경의 분산 게이트웨이 시스템(Distributed-gateway System)에서 하위의 수 천 개 이상의 센서로부터 데이터를 전송받는 각 게이트웨이의 작업부하(Workload)를 감소시키고 데이터 처리 속도를 향상시키기 위하여 신경망(Neural network) 알고리즘을 이용한 센서 데이터 할당 기법을 소개한다. 각 센서의 중요도에 따른 Weight와 측정 간격에 따른 Bias를 설정하고 학습과정을 통해 Output weight를 산출하여 데이터를 효율적으로 게이트웨이에 할당시킴으로써 신뢰성과 정확성, 신속성을 확보한다.

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사물인터넷 센서퓨전 환경에서 동적인 상황을 고려한 데이터 접근제어 정책 (Access Control Policy of Data Considering Varying Context in Sensor Fusion Environment of Internet of Things)

  • 송유진;서아리아;이재규;김의창
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권9호
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    • pp.409-418
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    • 2015
  • IoT 환경에서는 정확한 정보의 전달을 위하여 사용자의 상황에 따라 수집된 정보를 추론하여 새로운 정보, 즉 상황 정보를 생성하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 IoT 환경에서 센싱 되는 민감한 정보를 보호하기 위해 상황인식을 통한 정보의 접근제어 기법을 제안하고자 한다. 이는 사용자의 상황을 고려하여 접근을 허가하는 접근권한 관리에 중점을 두고 있으며 승인되지 않은 사용자가 네트워크에 저장되어있는 데이터에의 접근 제약(접근제어 정책)을 둔다. 이를 위해 기존에 연구된 CP-ABE 기반의 상황 정보 접근제어 기법에 대해 분석한 후, 상황 정보의 범위에 동적인 상황을 포함시켜, 확장된 다차원 상황 속성(Context Attribute)을 반영하는 접근제어 정책을 제안한다. 본 논문에서는 동적인 상황을 고려한 접근제어 정책을 IoT 센서퓨전 환경에 적합하도록 설계하였다. 따라서 기존의 연구와 비교해 데이터의 다양성 확보 및 정확한 정보의 수집이 가능하고, 기존 상황 속성의 확장이 가능하다는 장점을 갖는다.