• ETRI Journal
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• 제43권3호
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• pp.414-426
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• 2021

In the task of data routing in Internet of Things enabled volatile underwater environments, providing better transmission and maximizing network communication performance are always challenging. Many network issues such as void holes and network isolation occur because of long routing distances between nodes. Void holes usually occur around the sink because nodes die early due to the high energy consumed to forward packets sent and received from other nodes. These void holes are a major challenge for I-UWSANs and cause high end-to-end delay, data packet loss, and energy consumption. They also affect the data delivery ratio. Hence, this paper presents an energy efficient watchman based flooding algorithm to address void holes. First, the proposed technique is formally verified by the Z-Eves toolbox to ensure its validity and correctness. Second, simulation is used to evaluate the energy consumption, packet loss, packet delivery ratio, and throughput of the network. The results are compared with well-known algorithms like energy-aware scalable reliable and void-hole mitigation routing and angle based flooding. The extensive results show that the proposed algorithm performs better than the benchmark techniques.

• 센서학회지
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• 제28권1호
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• pp.36-40
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• 2019

Energy harvesting is an advantageous technology for wireless sensor networks (WSNs) that dispenses with the need for periodic replacement of batteries. WSNs are composed of numerous sensors for the collection of data and communication; hence, they are important in the Internet of Things (IoT). However, due to low power generation and energy conversion efficiency, harvesting technologies have so far been utilized in limited applications. In this study, a piezoelectric energy harvester was modeled in a vibration environment. This harvester has an oval-shaped configuration as compared to the conventional cantilever-type piezoelectric energy harvester. An analytical model based on an equivalent circuit was developed to appraise the advantages of the oval-shaped piezoelectric energy harvester in which several structural parameters were optimized for higher output performance in given vibration environments. As a result, an oval-shaped energy harvester with an average output power of 2.58 mW at 0.5 g and 60 Hz vibration conditions was developed. These technical approaches provided an opportunity to appreciate the significance of autonomous sensor networks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5425-5448
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• 2018

Wireless sensor network has been widely used in Internet of Things (IoT) applications to support large and dense networks. As sensor nodes are usually tiny and provided with limited hardware resources, the existing multiple access methods, which involve high computational complexity to preserve the protocol performance, is not available under such a scenario. In this paper, we propose an intelligent Medium Access Control (MAC) protocol selection scheme based on machine learning in wireless sensor networks. We jointly consider the impact of inherent behavior and external environments to deal with the application limitation problem of the single type MAC protocol. This scheme can benefit from the combination of the competitive protocols and non-competitive protocols, and help the network nodes to select the MAC protocol that best suits the current network condition. Extensive simulation results validate our work, and it also proven that the accuracy of the proposed MAC protocol selection strategy is higher than the existing work.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제11권2호
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• pp.315-322
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• 2023

Intelligent IoT environments that accommodate a very large number of clients require technologies that provide secure information service regardless of the number of clients. Wireless data broadcast is an information service technique that ensures scalability to deliver data to all clients simultaneously regardless of the number of clients. In wireless data broadcasting, clients access the wireless channel linearly to explore the data, so the access time of clients is greatly affected by the broadcast cycle. Data compression-based data broadcasting can reduce the broadcast cycle and thus reduce client access time. Therefore, a simulation framework that can evaluate the performance of data broadcasting by applying different data compression algorithms is essential and important. In this paper, we propose a simulation framework to evaluate the performance of data broadcasting that can adopt data compression. We design the framework that enables to apply different data compression algorithms according to the data characteristics. In addition to evaluating the performance according to the data, the proposed framework can also evaluate the performance according to the data scheduling technique and the kind of queries the client wants to process. We implement the proposed framework and evaluate the performance of data broadcasting using the framework applying data compression algorithms to demonstrate the performances of data compression broadcasting.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권1호
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• pp.67-72
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• 2020

The fifth generation (5G) mobile communication has an impact on the human life over the whole world, nowadays, through the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). The low latency of the 5G new radio (NR) access is implemented by the state-of-the art technologies, such as non-orthogonal multiple access (NOMA). This paper investigates a practical issue that in NOMA, for the practical channel models, such as fading channel environments, the successive interference cancellation (SIC) should be performed on the stronger channel users with low power allocation. Only if the SIC is performed on the user with the stronger channel gain, NOMA performs better than orthogonal multiple access (OMA). Otherwise, NOMA performs worse than OMA. Such the superiority requirement can be easily implemented for the channel being static or slow varying, compared to the block interval time. However, most mobile channels experience fading. And symbol by symbol channel estimations and in turn each symbol time, selections of the SIC-performing user look infeasible in the practical environments. Then practically the block of symbols uses the single channel estimation, which is obtained by the training sequence at the head of the block. In this case, not all the symbol times the SIC is performed on the stronger channel user. Sometimes, we do perform the SIC on the weaker channel user; such cases, NOMA performs worse than OMA. Thus, we can say that by what percent NOMA is better than OMA. This paper calculates analytically the percentage by which NOMA performs better than OMA in the practical mobile communication systems. We show analytically that the percentage for NOMA being better than OMA is only the function of the ratio of the stronger channel gain variance to weaker. In result, not always, but almost time, NOMA could perform better than OMA.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권4호
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• pp.307-314
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• 2013

Infrared optical systems are operated at low temperature and vacuum (LT-V) condition, whereas the assembly and alignment are performed at room temperature and non-vacuum (RT-NV) condition. The differences in temperature and pressure between assembly/alignment environments and operation environment change the physical characteristics of optical and opto-mechanical parts (e.g., thickness, height, length, curvature, and refractive index), and the resultant optical performance changes accordingly. In this study, using input relay optics (IO), among the components of the Immersion GRating INfrared Spectrograph (IGRINS) which is an infrared spectrograph, a simulation based on the physical information of this optical system and an actual experiment were performed; and optical performances in the RT-NV, RT-V, and LT-V environments were predicted with an accuracy of $0.014{\pm}0.007{\lambda}$ rms WFE, by developing an adaptive fitting line. The developed adaptive fitting line can quantitatively control assembly and alignment processes below ${\lambda}/70$ rms WFE. Therefore, it is expected that the subsequent processes of assembly, alignment, and performance analysis could not be repeated.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권2호
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• pp.125-130
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• 2024

모빌리티 기술의 급격한 성장으로 산업 분야의 수요는 차량 내에 다양한 장비와 센서의 데이터를 안정적으로 처리할 수 있는 저장장치를 요구하고 있다. NAND 플래시 메모리는 외부에 강한 충격뿐만 아니라 저전력, 빠른 데이터 처리 속도의 장점이 있기 때문에 모빌리티 환경의 저장장치로 활용되고 있다. 그러나 플래시 메모리는 고온에 장기 노출될 경우 데이터 손상이 발생할 수 있는 특징이 있다. 따라서 태양 복사열 등 날씨나 외부 열원에 의한 고온 노출이 빈번한 모빌리티 환경에서는 온도를 관리하기 위한 전용 시스템이 필요하다. 본 논문은 모빌리티 환경에서 저장장치 온도 관리하기 위한 전용 온도 관리 시스템을 설계한다. 설계한 온도 관리 시스템은 전통적인 공기 냉각 방식과 수 냉각방식의 기술을 하이브리드로 적용하였다. 냉각 방식은 저장장치의 온도에 따라 적응형으로 동작하도록 설계하였으며, 온도 단계가 낮을 경우 동작하지 않도록 설계하여 에너지 효율을 높였다. 마지막으로 실험을 통해 각 냉각방식과 방열재질의 차이 따른 온도 차이를 분석하였고, 온도 관리 정책이 성능을 유지하는데 효과가 있음을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권5호
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• pp.394-400
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• 2013

WoT(Web of Things)는 웹 표준화 기술을 이용하여 사물간 지능화 통신을 실체화하기 위해 제안된 기술이다. WoT 환경은 LLN(Low-power, Lossy Network)과 자원이 제한적인 센서 장치 등을 포함하고 있으므로 기존 인터넷 환경에 적용했던 보안 기술들을 그대로 적용하기는 어렵다. 최근 IETF 표준화 그룹에서는 WoT 환경에서 보안 서비스를 제공하기 위해 DTLS 프로토콜을 이용한 방안이 제시되었다. 하지만 DTLS 프로토콜은 사전 설정(핸드 쉐이킹) 과정의 복잡성과 전송되는 메시지양이 많아 WoT 환경에서 종단간 보안 서비스를 제공하기에는 무리가 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 WoT 환경을 DTLS 적용 가능 구간과 경량화 보안 기술이 적용될 구간으로 나누고, 경량화 구간을 위한 상호 인증 및 세션키 분배 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 사용자의 관리가 용이한 스마트기기를 모바일 게이트웨이 및 WoT 프락시로 사용한다. 제안기술은 ISO 9798 표준화 기술을 수정하여 메시지 전송량을 줄이고 암호 프리미티브 계산량을 감소시키도록 했다. 또한 제안 기술은 재전송 공격, 스푸핑 공격, 선택 평문/암호문 공격, 및 DoS 공격 등에 대응 할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.200-207
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• 2020

CNN 기반 인공신경망은 영상 분류, 객체 인식, 화질 개선 등 다양한 분야에서 뛰어난 성능을 보이고 있다. 그러나, 많은 응용에서 딥러닝(Deep Learning) 모델의 복잡도 및 연산량이 방대해짐에 따라 IoT 기기 및 모바일 환경에 적용하기에는 제한이 따른다. 따라서 기존 딥러닝 모델의 성능을 유지하면서 모델 크기를 줄이는 인공신경망 압축 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 인공신경망 압축기법을 통하여 원본 CNN 모델을 압축하고, 압축된 모델을 임베디드 시스템 환경에서 그 성능을 검증한다. 성능 검증을 위해 인공지능 지원 맞춤형 칩인 QCS605를 내장한 임베디드 보드에서 카메라로 입력한 영상에 대해서 원 CNN 모델과 압축 CNN 모델의 분류성능과 추론시간을 비교 분석한다. 본 논문에서는 이미지 분류 CNN 모델인 MobileNetV2, ResNet50 및 VGG-16에 가지치기(pruning) 및 행렬분해의 인공신경망 압축 기법을 적용하였고, 실험결과에서 압축된 모델이 원본 모델 분류 성능 대비 2% 미만의 손실에서 모델의 크기를 1.3 ~ 11.2배로 압축했을 뿐만 아니라 보드에서 추론시간과 메모리 소모량을 각각 1.2 ~ 2.1배, 1.2 ~ 3.8배 감소함을 확인했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.86-93
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• 2016

IoT, 빅데이터, 드론, 클라우드 등 정보기술이 등장하면서 정보화 사회가 지능화, 창조화사회로 변화되고 있으며, 건설분야에서도 이러한 정보기술을 접목하여 과거의 노동집약형 산업에서 융합형 첨단기술산업으로 변화를 도모하고 있다. 특히, 건설사업관리시스템은 1998년부터 5년마다 건설사업정보화 기본계획을 수립하여 기능개선 및 고도화를 진행하고 있으며, 현재 2012년에 수립한 제4차 건설사업정보화 기본계획을 기반으로 시스템을 개선중에 있다. 그러나, 급변하는 정보기술의 발전으로 웹호환성, 공간정보, 빅데이터, BIM, 윈도우10 등이 대두되면서, 시스템 개편을 위한 체계적인 계획 수립이 필요한 실정이었다. 따라서, 본 연구는 건설사업관리시스템을 기준으로 새로운 건설IT환경을 반영한 시스템 로드맵을 마련하였다. 이를 위해 건설분야의 내 외부 환경요인을 조사 분석하고, 타 정보시스템의 개발현황과 건설사업관리시스템의 문제점을 도출한 후 SWOT 분석기법을 이용하여 핵심성공요인을 도출하였다. 도출된 결과를 토대로 시스템의 비전, 목표, 추진방향 및 전략, 중점 세부추진과제와 추진일정을 마련하고 델파이방법을 통해 최종적으로 4개 중점추진과제와 9개 세부추진 과제를 마련하였다. 이렇게 마련된 로드맵은 향후 건설사업관리시스템의 운영 지표로 활용되며, 건설분야 유관 정보시스템의 향후 추진전략 수립시 참고자료로 활용될 수 있다.