• Smart Structures and Systems
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• 제10권3호
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• pp.271-298
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• 2012

Researchers have made significant progress in recent years towards realizing effective structural health monitoring (SHM) utilizing wireless smart sensor networks (WSSNs). These efforts have focused on improving the performance and robustness of such networks to achieve high quality data acquisition and distributed, in-network processing. One of the primary challenges still facing the use of smart sensors for long-term monitoring deployments is their limited power resources. Periodically accessing the sensor nodes to change batteries is not feasible or economical in many deployment cases. While energy harvesting techniques show promise for prolonging unattended network life, low power design and operation are still critically important. This research presents the WiSeMote: a new, fully integrated ultra-low power wireless smart sensor node and a flexible base station, both designed for long-term SHM deployments. The power consumption of the sensor nodes and base station has been minimized through careful hardware selection and the implementation of power-aware network software, without sacrificing flexibility and functionality.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권2호
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• pp.129-135
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• 2010

Wireless sensor networks (WSNs) are an emerging technology and offers economically viable monitoring solution to many challenging applications. However, deploying new technology in hostile environment, without considering security in mind has often proved to be unreasonably unsecured. Apparently, security techniques face many critical challenges in WSNs like data security and secrecy due to its hostile deployment nature. In order to resolve security in WSNs, we propose a novel and efficient secure framework called TriSec: a secure data framework for wireless sensor networks to attain high level of security. TriSec provides data confidentiality, authentication and data integrity to sensor networks. TriSec supports node-to-node encryption using PingPong-128 stream cipher based-privacy. A new PingPong-MAC (PP-MAC) is incorporated with PingPong stream cipher to make TriSec framework more secure. PingPong-128 is fast keystream generation and it is very suitable for sensor network environment. We have implemented the proposed scheme on wireless sensor platform and our result shows their feasibility.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.911-923
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• 2010

In wireless sensor networks (WSNs), cluster based data routing protocols have the advantages of reducing energy consumption and link maintenance cost. Unfortunately, most of clustering protocols have been designed for uniformly distributed sensor networks. However, some urgent situations do not allow thousands of sensor nodes being deployed uniformly. For example, air vehicles or balloons may take the responsibility for deploying sensor nodes hence leading a normally distributed topology. In order to improve energy efficiency in such sensor networks, in this paper, we propose a new cluster formation algorithm named DAEEC (Density Aware Energy-Efficient Clustering). In this algorithm, we define two kinds of clusters: Low Density (LD) clusters and High Density (HD) clusters. They are determined by the number of nodes participated in one cluster. During the data routing period, the HD clusters help the neighbor LD clusters to forward the sensed data to the central base station. Thus, DAEEC can distribute the energy dissipation evenly among all sensor nodes by considering the deployment density to improve network lifetime and average energy savings. Moreover, because the HD clusters are densely deployed they can work in a manner of our former algorithm EEVAR (Energy Efficient Variable Area Routing Protocol) to save energy. According to the performance analysis result, DAEEC outperforms the conventional data routing schemes in terms of energy consumption and network lifetime.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제9권3호
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• pp.477-488
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• 2013

Wireless Sensor Networks (WSNs) are comprised of sensor nodes that forward data in the shape of packets inside a network. Proficient packet forwarding is a prerequisite in sensor networks since many tasks in the network, together with redundancy evaluation and localization, depend upon the methods of packet forwarding. With the motivation to develop a fault tolerant packet forwarding scheme a Self-Localized Packet Forwarding Algorithm (SLPFA) to control redundancy in WSNs is proposed in this paper. The proposed algorithm infuses the aspects of the gossip protocol for forwarding packets and the end to end performance of the proposed algorithm is evaluated for different values of node densities in the same deployment area by means of simulations.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.505-513
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• 2009

대부분의 무선 센서 네트워크를 활용한 어플리케이션에서는 네트워크를 설치한 후 언제까지 작동해야 하는 지를 나타내는 목표 수명(target lifetime)을 가진다. 하지만 무선 센서 네트워크는 많은 경우에 각 센서 노드들이 배터리를 이용하여 작동하기 때문에 목표 수명을 만족시키는 것은 쉬운 문제가 아니며 이를 달성하기 위해서는 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 목표 수명을 만족시키기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 선형 프로그래밍(Linear Programming)을 이용하여 에너지 효율적인 경로를 찾는 동시에 감지 비율(sensing rate)을 조절함으로써 무선 센서 네트워크의 목표 수명을 만족시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 다른 기법들의 성능과 비교한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권8호
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• pp.23-32
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• 2007

본 논문에서는 계층적 무선 센서 네트워크를 위한 그룹기반 보안 메커니즘을 제안한다. 이를 위해 세 가지 형태의 노드(베이스 스테이션 그룹 관리 노드 센서 노드)로 구성된 3계층 센서네트워크에서 안전한 라우팅을 위한 구조를 설계한다. 그룹기반 배치는 가우시안(Gaussian) 분산을 이용하여 수행되며, 제안된 모델을 사용해 85% 이상의 네트워크 연결이 가능하다. 이미 보안 기능을 공유하고 있는 작은 그룹들은 안전한 그룹을 형성하고, 그룹 관리 노드들은 전체 네트워크의 백본을 형성한다. 본 논문의 보안 메커니즘은 배치된 센서 그룹에서 수집된 데이터를 처리하기 위해 제안되었으며, 관리노드에 의해 수집된 센싱 데이터는 다른 관리노드를 거쳐 베이스 스테이션에 전달된다. 제안된 메커니즘은 경량화 되었고, 노드 캡쳐 공격에 강력하게 대응할 수 있으며 분석 자료와 시뮬레이션을 결과를 통해 이러한 특징을 확인할 수 있다. 또한, 분석 자료를 통해 그룹 관리노드와 센서 노드가 조밀하게 배치되었을 때 안전성이 크게 향상됨을 알 수 있다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권3호
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• pp.32-38
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• 2020

The deployment of geographically distributed wireless sensors has greatly elevated the capability of monitoring structural health in social-overhead capital (SOC) public infrastructures. This paper deals with the utilization of a distributed mobility management (DMM) approach for the deployment of wireless sensing devices in a structural health monitoring system (SHM). Then, a wireless sensing mechanism utilizing low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH)-based clustering algorithm for smart sensors has been analyzed to support the seamless data transmission of structural health information which is essentially important to guarantee public safety. The clustering of smart sensors will be able to provide real-time monitoring of structural health and a filtering algorithm to boost the transmission of critical information over heterogeneous wireless and mobile networks.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.55-66
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 위치 측위 기술은 재난 감시, 환경 모니터링 등과 같은 응용에서 매우 필수적이다. 대표적인 Range-free 기반 위치 측위 기법인 DV-HOP은 균일한 네트워크 환경을 기반으로 위치를 측위하기 때문에 실제 배포 환경을 고려하지 않는다. 따라서 실제 배포 환경인 비 균일 네트워크에서는 위치 정확도가 낮다. 이러한 환경에서 정확도를 향상시키기 위해서는 많은 수의 앵커 노드를 필요로 하기 때문에, 많은 구축비용이 소모되는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 비균일 환경을 고려한 위치 인식 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 노드 배포 특성을 이용한 밀집 확률 방법과 정확도 향상을 위해 노드 간 거리를 보정하는 기법으로 구성된다. 이를 통해, 비 균일 무선 센서 네트워크 환경에서도 높은 정확도의 센서 측위가 가능하다. 성능평가 결과, 비 균일한 배포 환경에서도 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 위치 측위 정확도가 평균 44% 상승하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권4호
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• pp.805-821
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• 2011

Wireless Sensor Networks (WSNs) are rapidly emerging because of their potential applications available in military and civilian environments. Due to unattended and hostile deployment environments, shared wireless links, and inherent resource constraints, providing high level security services is challenging in WSNs. In this paper, we revisit various security attack models and analyze them by using a well-known standard notation, Unified Modeling Language (UML). We provide a set of UML collaboration diagram and sequence diagrams of attack models witnessed in different network layers: physical, data/link, network, and transport. The proposed UML-based analysis not only can facilitate understanding of attack strategies, but can also provide a deep insight into designing/developing countermeasures in WSNs.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권8호
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• pp.62-67
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• 2007

센서네트워크 중에는 센서노드들이 넓은 지역에 걸쳐 정해진 위치에 산재되어야 하는 경우가 있다. 이런 경우 센서노드들을 interconnect하기 위한 최소개수의 연결노드들을 추가하는 문제가 대두되며, 이는 The Minimum number of Steiner Points라는 추상화된 문제로 귀결된다. 이 문제는 NP-hard 문제이므로, 본 논문에서는 문제가 내포하는 기하학적인 성질을 이용하여 연결노드의 최소개수에 근접하는 방안을 제시한다. 센서네트워크에서 노드의 개수를 줄임으로써 네트워크 내부에서 오가는 메시지의 교환량이 대폭 감소하게 된다.