• Smart Structures and Systems
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• 제12권3_4호
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• pp.399-414
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• 2013

The smart sensor technology has opened new horizons for assessing and monitoring structural health of civil infrastructure. Smart sensor's unique features such as onboard computation, wireless communication, and cost effectiveness can enable a dense network of sensors that is essential for accurate assessment of structural health in large-scale civil structures. While most research efforts to date have been focused on realizing wireless smart sensor networks (WSSN) on bridge structures, relatively less attention is paid to applying this technology to buildings. This paper presents a decentralized damage detection using the WSSN for building structures. An existing flexibility-based damage detection method is extended to be used in the decentralized computing environment offered by the WSSN and implemented on MEMSIC's Imote2 smart sensor platform. Numerical simulation and laboratory experiment are conducted to validate the WSSN for decentralized damage detection of building structures.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2026-2034
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• 2015

무선 센서 망은 제한된 통신범위를 가지는 수많은 센서 노드들로 구성된다. 따라서 직접 통신이 가능하지 않은 노드들 사이에는 다중 홉으로 통신하게 되며, 이는 패킷 전달의 신뢰성을 저하시킨다. 다중경로 라우팅과 기회 라우팅은 무선 센서 망에서 신뢰성을 보장하기 위한 대표적인 연구들이다. 기존 방안들은 종단 간 홉 수가 작은 경우 효과적으로 신뢰성을 향상시키지만, 홉 수가 커질수록 성능이 급격히 떨어진다. 따라서 기존 방안들은 종단 간 홉 수가 큰 대규모 무선 센서 망에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 대규모 무선 센서 망에서 신뢰성 보장을 위한 기회적 다중경로 라우팅 방안을 제안한다. 서로 다른 특성 때문에 다중경로 라우팅과 기회 라우팅을 동시에 적용하는 것은 매우 어렵다. 제안방안은 구간 단위의 라우팅을 통해 두 방안을 동시에 적용함으로써 종단 간 신뢰성을 크게 향상시킨다. 또, 기회적 다중경로 라우팅을 통해 요구되는 신뢰성을 보장하기 위해 구간 신뢰성 개념을 제안한다. 각 구간에서의 신뢰성을 요구되는 종단 간 신뢰성보다 높게 설정함으로써 종단 간 신뢰성을 보장할 수 있다. 성능 평가 결과는 제안방안이 기존 방안에 비해 대규모 무선 센서 망에서의 신뢰성 보장에 더 적합함을 보인다.

• Smart Structures and Systems
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• 제3권3호
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• pp.321-340
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• 2007

Structural control technologies have attracted great interest from the earthquake engineering community over the last few decades as an effective method of reducing undesired structural responses. Traditional structural control systems employ large quantities of cables to connect structural sensors, actuators, and controllers into one integrated system. To reduce the high-costs associated with labor-intensive installations, wireless communication can serve as an alternative real-time communication link between the nodes of a control system. A prototype wireless structural sensing and control system has been physically implemented and its performance verified in large-scale shake table tests. This paper introduces the design of this prototype system and investigates the feasibility of employing decentralized and partially decentralized control strategies to mitigate the challenge of communication latencies associated with wireless sensor networks. Closed-loop feedback control algorithms are embedded within the wireless sensor prototypes allowing them to serve as controllers in the control system. To validate the embedment of control algorithms, a 3-story half-scale steel structure is employed with magnetorheological (MR) dampers installed on each floor. Both numerical simulation and experimental results show that decentralized control solutions can be very effective in attaining the optimal performance of the wireless control system.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.1505-1510
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• 2008

대규모 무선 센서 네트워크에서 센서 노드들이 배치된 이후에는 에너지 충전이나 노드의 재배치가 매우 어렵고, 일부 센서 노드들의 에너지가 고갈될 경우 전체 네트워크의 분할로 이어진다. 이러한 제한된 조건하에서 효율적인 에너지 소비를 고려한 데이터 전달은 라우팅 프로토콜 설계의 핵심 요소이다. 본 논문에서는 다수의 소스 노드와 이동성 싱크 노드를 가진 무선 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 제공하는 계층적 데이터 전달프로토콜인 HDD (Hierarchical Data Dissemination)를 제안한다. 계층적 데이터 전달 프로토콜은 싱크 노드가 데이터 수집의 중심노드라는 점을 착안하여 싱크 노드 중심의 데이터 전달 경로를 구성하고, 이 경로가 이중계층(Two-Tier)통신을 통해 유지 되도록 한다. 실험을 통해 HDD 라우팅 프로토콜과 기존에 제안된 TIDD (Two-Tier Data Dissemination) 라우팅 프로토콜의 전체 소모된 에너지량, 데이터 전송 시간 및 데이터 전송 성공률을 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 HDD 라우팅 프로토콜은 TIDD 보다 약 1.5배에서 3배정도의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권2호
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• pp.177-184
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• 2010

Secure routing is vital to the acceptance and use of Wireless Sensor Networks (WSN) for many applications. However, providing secure routing in WSNs is a challenging task due to the inherently constrained capabilities of sensor nodes. Although a wide variety of routing protocols have been proposed for WSNs, most do not take security into account as a main goal. Routing attacks can have devastating effects on WSNs and present a major challenge when designing robust security mechanisms for WSNs. In this paper, we examine some of the most common routing attacks in WSNs. In particular, we focus on the wormhole routing attack in some detail. A variety of countermeasures have been proposed in the literature for such attacks. However, most of these countermeasures suffer from flaws that essentially render them ineffective for use in large scale WSN deployments. Due to the inherent constraints found in WSNs, there is a need for lightweight and robust security mechanisms. The examination of the wormhole routing attack and some of the proposed countermeasures makes it evident that it is extremely difficult to retrofit existing protocols with defenses against routing attacks. It is suggested that one of the ways to approach this rich field of research problems in WSNs could be to carefully design new routing protocols in which attacks such as wormholes can be rendered meaningless.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권1호
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• pp.17-26
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• 2009

무선센서네트워크는 위험 지역에서의 데이터 수집 용도로 최근 각광받고 있는 기술이다. 하지만 위험한 지역에서는 다수 노드들에서 동시 다발적인 장애발생 위험이 크기 때문에 대규모의 장애를 빠르게 복구시키기 위한 자가 복구 능력을 높여야 한다. 기존의 라우팅 프로토콜들은 하나의 노드에서 발생한 장애는 빠르게 복구하지만 다수의 노드들에서 장애 발생시 이에 효과적으로 대처하지 못한다. 이에 본 논문에서는 대규모 장애 발생시 이를 빠르게 복구하기 위한LSFA(Large Scale Failure Adaptive Routing Protocol)을 제안한다. LSFA는 다수의 노드들에 장애가 발생하여 데이터 전송이 이루어지지 못하는 환경에서 장애를 빠르게 감지하고 라우팅 주기를 적응적으로 조절하여 빠른 시간에 네트워크를 복구한다. LSFA는 패킷손실 정도를 장애발생 판단의 기준으로 사용하며 장애를 감지하면 라우팅 주기를 짧게 하여 장애가 발생한 사실이 네트워크에 빠르게 퍼지도록 한다. 베이스스테이션으로의 경로를 유지하고 있는 노드가 주위에 장애가 발생한 사실을 감지하면 자신의 라우팅 정보를 빠르게 전파시켜 장애 복구가 빠르게 이루어지도록 한다. 실험을 통하여 LSFA가 다른 프로토콜들에 비해 적은 패킷을 사용하면서도 장애를 빠르게 복구함을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.13-26
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• 2009

유비쿼터스 사회에서 u-서비스를 구현하기 위한 핵심기술 중의 하나인 무선센서네트워크는 대규모망에서 관리가 어렵고 안정성 및 이동성이 취약하다는 단점을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 센서네트워크와 IP망과의 연동을 위한 6LoWPAN에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 6LoWPAN을 이용한 위치 추적 시스템 LTSGM(Location Tracking Service Based on Google Map)을 제안한다. LTSGM 시스템은 IP 인프라 서비스인 구글맵과 연동하여 센서노드의 위치를 시각적으로 제공함으로써 대규모 센서네트워크에서의 유지, 보수, 관리를 보다 용이하게 한다. 또한 모바일노드의 위치를 추적할 수 있으므로 향후 각종 재난, 범죄 등의 응용서비스에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 본 논문에서 구현한 LTSGM 시스템은 향후 6LoWPAN연구를 위한 시험적인 플랫폼이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.576-579
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• 2011

무선센서네트워크는 여러 분야에 사용되고 있으며 그 특성상 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 설계되어야 한다. 무선 센서들은 한 번 설치되면 다시 교환할 수 없으며 제한된 배터리를 활용하여 운영된다. 따라서 네트워크 수명을 늘리기 위해서는 이러한 센서들의 효율적 활용이 필수적이다. BCDCP 에서는 CH(클러스터 헤드)가 BS(베이스스테이션)에 모든 데이터를 전송한다. BCDCP는 적은 규모의 네트워크에서는 잘 동작하지만 큰 규모에서는 무선 통신을 위한 에너지 소모가 많아 적절하지가 았다. TBRP 는 큰 규모의 네트워크에서는 잘 동작하지만 다중 홉 전송에 따는 에너지 고갈 현상이 빨리 발생한다. 본 논문에서는 균형화된 에너지 소모를 통해 네트워크 수명을 늘리기 위한 기법인 CETRP 를 제안하였다. CETRP 는 클러스터 헤드를 트리구조로 선정하여 에너지 효율을 극대화하였으며 다른 기법과 성능을 비교하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.63-71
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• 2012

대부분의 센서네트워크는 물리적인 세계에 대규모로 설치되기 때문에 일단 현장에 설치되면 디버깅이나 검증이 어렵다. 따라서 센서네트워크가 현장에 설치되기 전에 테스트베드 형태로 충분한 테스트와 검증이 이루어져야 한다. 테스트베드에서 센서네트워크를 테스트하고 검증할 때, 센서네트워크의 특성상 물리적인 세계와 상호작용을 해야 하기 때문에 물리적인 세계를 제어하여 자원제약적인 센서노드 수준에서 센서네트워크를 검증하는 것은 굉장한 비용과 시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 센서네트워크의 네트워크 측면의 동직뿐만 아니라 응용 측면의 동작(즉, 센싱 알고리즘)을 보다 효율적으로 검증하고 평가하기 위한 소프트웨어 프레임워크를 제안한다. 본 논문은 제안된 소프트웨어 프레임워크를 적용해 센서네트워크 기반의 지능형 주차장 응용을 위한 시뮬레이터를 구현하여 평가함으로써 제안된 소프트웨어 프레임워크의 가능성을 검증한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권4호
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• pp.337-342
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• 2012

The medical industries are integrated with information technology with mobile devices and wireless communication. The advent of mobile healthcare systems can benefit patients and hospitals, by not only providing better quality of patient care, but also by reducing administrative and medical costs for both patients and hospitals. Security issues present an interesting research topic in wireless and pervasive healthcare networks. As information technology is developed, many organizations such as government agencies, public institutions, and corporations have employed an information system to enhance the efficiency of their work processes. For the past few years, healthcare organizations throughout the world have been adopting health information systems (HIS) based on the wireless network infrastructure. As a part of the wireless network, a mobile agent has been employed at a large scale in hospitals due to its outstanding mobility. Several vulnerabilities and security requirements related to mobile devices should be considered in implementing mobile services in the hospital environment. Secure authentication and protocols with a mobile agent for applying ubiquitous sensor networks in a healthcare system environment is proposed and analyzed in this paper.