• 제목/요약/키워드: IoT environments

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스마트 그리드 기반 엣지 컴퓨팅 환경에서 블록체인을 이용한 사용자 인증 기법 (A User Authentication Scheme using Blockchain in Smart Grid-based Edge Computing Environments)

  • 이학준;이영숙
    • 융합보안논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.71-79
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    • 2022
  • 정보기술과 전력 공급 시스템을 결합하여 전력 공급자와 소비자 간의 실시간 정보 교환을 통해 에너지 효율을 극대화하는 스마트 그리드 시스템이 등장했다. 중앙 클라우드 서버와 스마트 그리드 IoT 기기 사이에서 전력 관련 정보 수집 및 데이터저장 처리하는 엣지 서버를 활용하여 스마트 그리드 시스템을 위한 블록체인 기반의 사용자 인증 기법이 제안되고 있다. 최근, 스마트 그리드 환경에서 보안을 강화하기 위해 인증 방식이 제안되고 있지만 여전히 많은 취약점이 보고되고 있다. 본 논문은 블록체인을 이용한 엣지 컴퓨팅 기반의 스마트 그리드에서 사용자의 프라이버시와 익명성을 보장하기 위한 새로운 상호 인증 기법을 제시한다. 제안된 방식에서는 키 자료 업데이트 및 폐기와 같은 키 관리의 효율성을 위해 스마트 계약을 사용합니다. 마지막으로 제안하는 기법이 사용자의 스마트 그리드-IoT 기기와 에지 서버 간의 세션 키를 안전하게 설정함과 동시에 익명성을 보장함을 증명한다.

C-ITS 환경에서 차량의 고속도로 주행 시 주변 환경 인지를 위한 실시간 교통정보 및 안내 표지판 인식 (Real-Time Traffic Information and Road Sign Recognitions of Circumstance on Expressway for Vehicles in C-ITS Environments)

  • 임창재;김대원
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권1호
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    • pp.55-69
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    • 2017
  • 최근 지능화된 사물들이 연결되는 네트워크를 통해 사람과 사물, 사물과 사물 간에 상호 소통하는 응용프로그램 및 하드웨어가 잇달아 소개되고 있다. 이런 추세에 더불어, 상황인식 기반의 지식이 결합되어 인공지능 서비스를 제공하는 사물인터넷(IoT : Internet of Things) 환경이 급속도로 발전하고 있다. 사물인터넷을 활용한 산업 중 하나로 자동차 산업을 들 수 있다. 최근에는 연료 효율과 원활한 교통 환경뿐만 아니라 운전자와 승객의 안전을 최우선으로 하는 자율 주행 자동차가 화두가 되고 있다. 이전부터 센서, 라이다, 카메라, 레이더 기술 등을 이용하여 자율 주행 자동차를 위한 주위 환경 인식에 대한 연구가 활발히 진행돼 왔다. 현대에는 차세대 무선통신 기술인 WAVE를 기반으로 차량과 차량, 차량과 주변의 교통 인프라와의 통신을 통한 네트워킹을 형성하고 주변 환경에 대한 정보를 공유하는 등 사물인터넷을 활용한 자율 주행 자동차 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 자율 주행 자동차의 주위 환경 인식 기술의 일환으로 고속도로 교통 표지판 및 전방 잔여거리 인식에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구는, 도로 교통 표지판이 설치 규정에 의하여 정해진 규격과 지정된 설치 위치를 갖고 있다는 특성을 이용하였다. 궁극적으로, 고속도로 주행 중 촬영한 영상을 이용하여 해당 비디오 영상 내에서 도로 교통 표지판을 인식한 뒤 추가적으로 표지판에 씌어 있는 문자 정보를 인식하고 이를 운전자 및 승객이 인지하도록 하는 이론 학습과 해당실험 결과를 제시하였다.

사물 인터넷 기반 기기 간 통신 무선 환경에서 향상된 RPL 기반 경량화 라우팅 프로토콜 (eRPL : An Enhanced RPL Based Light-Weight Routing Protocol in a IoT Capable Infra-Less Wireless Networks)

  • 오하영
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제3권10호
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    • pp.357-364
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    • 2014
  • 사물 인터넷 기반 초연결성 통신을 위한 일차적인 과제는 액서스 포인트, 기지국 등의 인프라를 거치지 않는 저전력, 손실 무선 네트워크 환경에서 사물 인터넷 기기들 간의 직접 통신 기법을 개발하는 것이다. 저전력 그리고 손실 네트워크 환경에서 사물 인터넷 디바이스들은 물론 라우터가 한정된 메모리를 사용하는 제한 조건을 가지고 있기 때문에 목적지 경로 정보를 지속적으로 유지할 수 없으며 다만 적은 수의 디폴트 라우터 정보만을 유지한다. IPv6주소를 그대로 활용하고 단순히 제어 메시지들의 양만 줄이는 데 초점을 둔 기존 경량화 라우팅 기법들과 달리 본 연구에서는 블룸필터 및 향상된 랭크개념을 활용하여 경량화 자동 주소 설정을 포함한 IPv6 이웃노드탐색 기법 및 경량화된 라우팅 프로토콜을 제안한다. 또한, 처음으로 사물 인터넷 기반 기기 간 손실 있는 무선 환경을 다양한 확률분포함수를 따르면서 에러가 발생하도록 모델링하여 성능평가를 수행했다. 특히, 제안하는 기법은 동적으로 무선 링크가 변하여 데이터 손실이 발생해도 향상된 랭크 정보를 바탕으로 다중 경로 정보를 지역적으로 활용하여 견고성을 높였다. 성능평가 결과 제안하는 기법은 RPL 기반 라우팅 프로토콜에 비해서 최대 40%까지 성능향상을 보일 수 있었다.

ICBM기반 실내 공간 유지관리 시스템 개발 (Development of Facility Management System for Indoor Space Based on ICBM Technology)

  • 정유석;강태욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.49-55
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    • 2019
  • 협업과 소통하는 업무 분위기가 중시되면서 개방형 사무실이나 공유사무실이 나타나고 있다. 기존에는 사용자가 공간 유지보수의 주체가 되었으나 정해진 자리가 없어지면서 실내공간의 유지관리가 어렵게 되었다. ICBM 프레임워크를 활용한다면 실내 공간에 대한 정보를 수집하고, 공간유지보수에 활용 할 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서는 ICBM(Internet of Things, Cloud, Big Data, Mobile) 기반의 프레임워크를 제안하고 이를 활용한 실내공간 유지관리 시스템의 가능성을 검토 하였다. IoT(Internet of Things, 사물인터넷)기술을 이용하여 실내의 온도, 상대습도, 재실 여부, 밝기를 지속적으로 측정하고 WiFi를 통해 Web API 에 제공한다. 온습도센서, 조도센서, 초음파 거리센서와 와이파이 모듈로 구성된 IoT 디바이스를 설계하고 프로토타입을 제작하였다. IoT를 통해 자동으로 취득된 데이터와 기존 유지보수 데이터, 공간정보가 Cloud(클라우드)를 통해 통합된다. 센서로 수집한 Big Data(빅데이터)는 유지보수용으로 의미 있는 공간 정보로 가공할 수 있을 것이다. 실내 공간 정보 및 유지관리 사항을 모바일(Mobile)을 통해 관리자에게 전달할 수 있다. 데이터 수집결과, 사용된 초음파센서의 측정범위 한계로 인해 재실여부의 파악은 제한적이었다. 하지만 밝기 정보는 공간의 활용 행태를 충분히 나타내어, 조명의 켜짐/꺼짐여부와 주말, 주중의 차이를 확인할 수 있었다. 온도와 상대습도 정보 또한 안정적으로 수집되어 공간의 쾌적성을 평가할 수 있었다.

Q-NAV: 수중 무선 네트워크에서 강화학습 기반의 NAV 설정 방법 (Q-NAV: NAV Setting Method based on Reinforcement Learning in Underwater Wireless Networks)

  • 박석현;조오현
    • 융합정보논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 수중 자원 탐색 및 해양 탐사, 환경 조사 등 수중 통신에 대한 수요가 급격하게 증가하고 있다. 하지만 수중 무선 통신을 사용하기 앞서 많은 문제점을 가지고 있다. 특히 수중 무선 네트워크에서 환경적 요인으로 인해 불가피하게 발생하는 불필요한 지연 시간과 노드 거리에 따른 공간적 불평등 문제가 존재한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 ALOHA-Q를 기반으로 한 새로운 NAV 설정 방법을 제안한다. 제안 방법은 NAV 값을 랜덤하게 사용하고 통신 성공, 실패 유무에 따라 보상을 측정한다. 이후 보상 값에 따라 NAV 값을 설정 한다. 수중 무선 네트워크에서 에너지와 컴퓨팅 자원을 최대한 낮게 사용하면서 NAV 값을 강화 학습을 통하여 학습하고 한다. 시뮬레이션 결과 NAV 값이 해당 환경에 적응하고 최선의 값을 선택하여 불필요한 지연 시간문제와 공간적 불평등 문제를 해결할 수 있음을 보여준다. 시뮬레이션 결과 설정한 환경 내에서 기존 NAV 설정 시간 대비 약 17.5%의 시간을 감소하는 것을 보여준다.

데이터 보호를 위한 파일시스템 기반의 SecureOS Module에 관한 연구 (Research on SecureOS Module Based on File System for Data Protection)

  • 장용구;김인철;류지송
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.67-79
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    • 2023
  • 노트북, 스마트 기기 및 다양한 IoT 장비를 통한 서비스 환경은 매우 빠르게 발달하고 있다. 이러한 인터넷 환경에서 최근의 보안 대책은 주로 네트워크 응용 수준의 보안 대책인 방화벽(침입 차단 시스템-Firewall)과 IDS(침입 탐지 시스템-Intrusion Detection System)으로 이루어지고 있다. 또한, 최근에는 다양한 보안 데이터의 현장 활용이 이루어지고 있고 이런 보안 데이터의 관리와 파기에 대한 이슈 소요가 제기되고 있다. 이러한 보안 데이터의 관리를 위해 문서보안(DRM:Digital Rights Management)이나 데이터 손실 방지 솔루션(DLP:Data Loss Prevention)과 같은 제품이 사용되고 있다. 그러나 이런 보안 대책에도 사용성 문제로 인해 현장에서 사용하기 위해 반출된 데이터 보안 대책은 대부분 환경에서 해당 데이터를 암호화하여 전달하고 저장하는 정도로 운영되고 있으며, 암호키 관리나 데이터의 파기에 관한 대책이 미흡한 것이 현실이다. 이러한 문제점을 기반하여 OS 기반의 보안 모듈을 제공함으로써 사용자는 동일한 인터페이스로 보안 데이터를 관리 운영할 수 있는 SecureOS Module을 제시하고자 한다.

Link Quality Enhancement with Beamforming Using Kalman-based Motion Tracking for Maritime Communication

  • Kyeongjea Lee;Joo-Hyun Jo;Sungyoon Cho;Kiwon Kwon;Dong Ku Kim
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권6호
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    • pp.1659-1674
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    • 2024
  • Conventional maritime communication struggles to provide high data rate services for Internet of Things (IoT) devices due to the variability of maritime environments, making it challenging to ensure consistent connectivity for onboard sensors and devices. To resolve this, we perform mathematical modeling of the maritime channel and compare it with real measurement data. Through the modeled channel, we verify the received beam gain at buoys on the ocean surface. Additionally, leveraging the modeled wave motions, we estimate future angles of the buoy to use the Extended Kalman Filter (EKF) for design beamforming strategies that adapt to the evolving maritime environment over time. We further validate the effectiveness of these strategies by assessing the results from an outage probability perspective. focuses on improving maritime communication by developing a dynamic model of the maritime channel and implementing a Kalman filter-based buoy motion tracking system. This system is designed to enable precise beamforming, a technique used to direct communication signals more accurately. By improving beamforming, the aim is to enhance the quality of communication links, even in challenging maritime conditions like rough seas and varying sea states. In our simulations that consider realistic wave motions, you've observed significant improvements in link quality due to the enhanced beamforming technique. These improvements are particularly notable in environments with high sea states, where communication challenges are typically more pronounced. The progress made in this area is not just a technical achievement; it has broad implications for the future of maritime communication technologies. This paper promises to revolutionize the way we approach communication in maritime environments, paving the way for more reliable and efficient information exchange on the seas.

IoT 환경에서 서버 대역폭과 네트워크 트래픽을 고려한 스무딩 알고리즘 (Smoothing Algorithm Considering Server Bandwidth and Network Traffic in IoT Environments)

  • 이면재
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.53-58
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    • 2022
  • 스무딩은 가변 비트율로 저장된 비디오 데이터를 고정 비트율로 변환하는 전송 계획이다. [6,7]의 연구에서는 전송률 증가가 요구되는 되는 경우에 증가량이 가장 적은 프레임을 새로운 전송률 구간의 시작 프레임으로 설정하고, 전송률 감소가 요구되는 경우에 감소량이 가장 큰 프레임을 새로운 구간의 시작 프레임으로 설정하는 스무딩 알고리즘을 제안하고 네트워크 트래픽이 고려되지 않는 환경에서 성능을 평가하였다. 본 논문에서는 [6,7]의 스무딩 알고리즘을 네트워크 트래픽을 고려한 환경에서 E.T 90 비디오 데이터로 512KB부터 32MB까지 최소 재생률, 평균 재생률, 재생률 변화량으로 적응적인 CBA 알고리즘과 성능을 평가한다. 비교 결과, [6,7]의 스무딩 알고리즘은 최소 재생률 비교에서 우수함을 보였다.

웨어러블 응용을 위한 CNN 기반 손 제스처 인식 (CNN-Based Hand Gesture Recognition for Wearable Applications)

  • 문현철;양안나;김재곤
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.246-252
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    • 2018
  • 제스처는 스마트 글라스 등 웨어러블 기기의 NUI(Natural User Interface)로 주목받고 있다. 최근 MPEG에서는 IoT(Internet of Things) 및 웨어러블 환경에서의 효율적인 미디어 소비를 지원하기 위한 IoMT(Internet of Media Things) 표준화를 진행하고 있다. IoMT에서는 손 제스처 검출과 인식이 별도의 기기에서 수행되는 것을 가정하고 이들 모듈간의 인터페이스 규격을 제공하고 있다. 한편, 최근 인식률 개선을 위하여 딥러닝 기반의 손 제스처 인식 기법 또한 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 IoMT의 유스 케이스(use case)의 하나인 웨어러블 기기에서의 미디어 소비 등 다양한 응용을 위하여 CNN(Convolutional Neural Network) 기반의 손 제스처 인식 기법을 제시한다. 제시된 기법은 스마트 글래스로 획득한 스테레오 비디오로부터 구한 깊이(depth) 정보와 색 정보를 이용하여 손 윤곽선을 검출하고, 검출된 손 윤곽선 영상을 데이터 셋으로 구성하여 CNN을 학습한 후, 이를 바탕으로 입력 손 윤곽선 영상의 제스처를 인식한다. 실험결과 제안기법은 95%의 손 제스처 인식율를 얻을 수 있음을 확인하였다.

배터리 소모 공격에 대응하는 저전력 웨이크업 리시버의 적응형 파워 세이빙 메커니즘 (Adaptive Power Saving Mechanism of Low Power Wake-up Receivers against Battery Draining Attack)

  • 김소연;윤성원;이일구
    • 정보보호학회논문지
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    • 제34권3호
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    • pp.393-401
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    • 2024
  • 최근 사물인터넷(Internet of Things, IoT)이 인간의 안전, 생명, 자산과 직결되는 산업과 일상생활에 널리 활용되고 있다. 그러나 저가, 경량, 저전력 요건을 충족해야 하는 IoT 장치는 배터리 소모 공격과 간섭 때문에 배터리 라이프타임이 심각하게 단축되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 웨이크업 리시버(Wake-up Receiver, WuR)를 위한 802.11ba 표준이 등장했고, 이 기능은 와이파이 기반 IoT의 에너지 소비를 최소화하는데 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 WuR 프로토콜은 지연시간과 오버헤드를 단축하기 위해서 보안 메커니즘을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 배터리 소모 공격에 대응하기 위해서 저전력 웨이크업 리시버를 위한 적응형 파워 세이빙 메커니즘(Adaptive Power Saving Mechanism, APSM)을 제안한다. APSM은 공격이 잦은 환경에서 파워 세이빙 시간을 기하급수적으로 증가시킴으로써 비정상적으로 발생하는 파워 소모량을 최소화할 수 있다. 실험 결과에 따르면, APSM은 전체 트래픽 중 공격 비중이 10% 이상일 때 종래의 파워 세이빙 메커니즘(Legacy Power Saving Mechanism, LPSM)보다 13.77% 이상의 에너지 소비 효율을 개선할 수 있었다.