• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제6권2호
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• pp.109-116
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• 2017

In this paper, we propose an Internet of Things (IoT) platform for ocean observation buoys. The proposed system consists of various sensor modules, a gateway, and a remote monitoring site. In order to integrate sensor modules with various communications interfaces, we propose a controller area network (CAN)-based sensor data packet and a protocol for the gateway. The proposed scheme supports the registration and management of sensor modules so as to make it easier for the buoy system to manage various sensor modules. Also, in order to extend communication coverage between ocean observation buoys and the monitoring site, we implement a multi-hop relay network based on a mesh network that can provide greater communication coverage than conventional buoy systems. In addition, we verify the operation of the implemented multi-hop relay network by measuring the received signal strength indication between buoy nodes and by observing the collected data from the deployed buoy systems via our monitoring site.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.779-786
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• 2018

해양수산부는 2016년 유실어구에 의한 피해를 최소화하기 위해 전자어구실명제 실행계획을 발표하였다. 어구의 과다사용 및 폐어구 저감을 위해 어구의 종류 및 위치, 사용자의 실명을 포함한 정보를 IoT 기반의 통신을 이용하여 어선 및 관제센터에 효율적으로 전송할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 전자어구실명제를 실행하기 위한 LoRa 기반의 부이 장착 단말 장치와 어선용 게이트웨이를 제안한다. SEMTECH사의 SX1276 칩 사양과 ISM 대역인 900 MHz 대역을 사용하여 1(게이트웨이):200(부이) 통신이 가능하도록 설계하고 제작하였다. 또한 전자어구실명제 실행의 기술적 제안으로써의 실증을 위해 해상 시험 결과를 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.613-619
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• 2020

사물 인터넷 (IoT; internet of things) 네트워크는 게이트웨이와 센서 노드 사이의 데이터 양, 통신 주기 등의 특성과 경제성 등을 고려하여 하이브리드 매체 접근 제어 (MAC; media access control) 방식을 사용한다. 하이브리드 MAC 방식은 일반적으로 TDMA와 CSMA 방식을 결합한 형태를 이용한다. 해양 IoT 네트워크에서 센서 노드와 게이트웨이 사이의 거리는 수시로 바뀔 수 있다. 따라서 해양 IoT 네트워크에 적용되는 하이브리드 MAC 설계에 있어 통신 거리에 따라 타임슬롯의 주기는 가변되어야 한다. 본 논문에서는 해양 IoT 네트워크에 적용될 수 있는 하이브리드 MAC 중 TDMA에서 통신 거리에 따른 가변 주기의 타임슬롯 설계 방안을 제안하였다. 분석 결과 제안된 TDMA MAC을 이용해 LoRa의 최대 통신 거리에서 하루에 72회까지 센서 노드와 게이트웨이 간 통신이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.239-245
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• 2016

국제적인 불황이 이어지고 있는 상황에서도 해상물동량은 지속적으로 성장하고 있고 해양레저시장도 활성화되는 추세이다. 대한민국은 해상교통 센터 등의 시설운영을 통해 해상교통량을 제어하고 있지만, 이러한 추세로 해양교통상황이 복잡해지고 그에 따라 해양사고가 지속적으로 발생하고있다. 해양사고는 그 특성상 환경적, 인적인 피해를 입었을 경우 회복이 어려우며, 선박건조기술이 발달하면서 사고의 규모가 대형화 되고있는 추세이다. 여객선, 유조선 등 고 위험 선박의 경우 보다 상세한 해상상황 감시 및 분석이 필요하며 이러한 배경으로 특수선박 감시를 목적으로 한 다양한 연구가 진행된 바 있다. 하지만 현재 해상에서 연계되어 육상으로 전파되는 데이터 요소는 AIS, ARPA 정도의 한정된 정보가 전부이다. 우리는 다양한 자선 센싱 정보를 수집하여 육상으로 전파할 수 있는 IoT 선박센서수집 및 연계 시스템을 구현하고, 수집한 정보를 활용한 안전운항 상황 분석 시스템을 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.61-66
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• 2020

해양은 지구 표면의 70.8%를 차지하기 때문에 해양산업에서 IoT 기술의 적용은 넓은 영역에 배치된 수많은 장치로부터 다양한 정보를 수집하고 활용하는 것이다. LPWA는 통신 거리가 넓은 특징으로 해양에 배치하기에 매우 적합한 통신이다. 본 논문에서는 전자 어구 실명제를 실행하기 위한 핵심기술인 private LoRa를 기반으로 실해역 성능 거리 실험은 진행하였다. sx1276을 기반으로 한 private LoRa 모듈을 개발하였고, 게이트웨이는 private LoRa로 수신 받은 데이터를 SKT Cat. M1을 이용하여 서버로 데이터를 전송하도록 개발하였다. 해발 599 m에 게이트웨이를 설치하고 25 km, 40 km, 60 km에서 데이터 송수신 실험을 한 결과, 각각 96.1%. 97.1%, 96.2%의 통신 성공률을 보이는 것을 확인할 수 있었다.