• 대한임베디드공학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.273-283
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• 2013

The traditional medical equipments are devices used by medical professionals but not used in public environment. Common people, however, require light-weight medical devices to make healthcare for themselves nowadays. Those medical devices are used to monitor personal health status such as blood pulse, blood pressure, diabetes. Also, some of them are operated in mobile environment called u-healthcare. This paper implements a portable healthcare system composed of $SpO_2$(Saturation of Partial Pressure Oxygen) sensors and a gateway for detecting hypoxemia during people's leasure activity such as climbing or hiking. The $SpO_2$ sensor is designed as watch style to support dynamic exercise and the gateway is designed as necklace style to support the elderly. The result of a performance evaluation shows that the performance of the $SpO_2$ sensor using reflection technology is not lower than that of a clairvoyant styled $SpO_2$ sensor.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.211-221
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• 2012

한정된 자원으로 인해 개발이 더디게 진행되어오던 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)가 하드웨어 및 전원관리 기술의 발달로 인해 최근 IP를 기반으로 하는 IP-WSN으로 개발되고 있다. 그 방안으로 저 전력 장치에 IPv6를 탑재할 수 있는 6LoWPAN (IPv6 over Low power WPAN)이 주목받고 있다. 이런 IP 기반의 센서 네트워크에서는 기존 무선 센서 네트워크에서는 불가능하던 IP 기반의 기법들이 가능해진다. 6LoWPAN은 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 센서 네트워크에 IPv6를 지원하기 위한 기술이다. 호스트 기반의 이동성 관리 기법은 IP-WSN에 부가적인 시그널링으로 인해 적합하지 않고, 네트워크 기반의 이동성 관리 기법이 적합하다. 따라서 본 논문에서는 다중 6LoWPAN 네트워크 환경을 고려한 PMIPv6 기반의 향상된 경로 최적화 방안을 제안한다. 6LoWPAN 도메인의 모든 SLMA(Sensor Local Mobility Anchor)는 SPIG(Sensor Proxy Internetworking Gateway)에 연결되어 6LoWPAN도메인 간 분산 이동성 제어를 수행한다. 6LoWPAN 도메인 내 모든 SLMA의 정보를 SMAG(Sensor Mobile Access Gateway)가 유지하도록 하여 신속하게 경로 최적화를 수행하도록 하였으며, SLMA에 경로 최적화 상태 정보를 SPIG로부터 수신받아 저장하여 추가적인 시그널링 없이 경로 최적화를 지원하도록 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.73-83
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• 2010

본 논문에서는 ZigBee/IEEE 802.15.4 기반 무선 센서 네트워크와 TCP/IP 기반 네트워크를 서로 연결할 수 있는 웹-센서 게이트웨이의 아키택처를 제안한다. 제안한 게이트웨이의 주요 역할은 인터넷을 통하여 센서 노드에게 질의 또는 명령을 내리고 센서 데이터를 취득하도록 도와주는 기능이다. 다만, 인터넷과 센서 네트워크의 통신 프로토콜은 서로 불통함으로 양방향 프로토콜 변환이 필요하다. 본 논문에서는 이 변환 기능을 두 통신 프로토콜 APP 계층 위에 위치하도록 설계하여 인터넷 어프리케이션과 ZigBee 어프리케이션이 양 방향으로 변환 될 수 있도록 하였다. CGI 프로그램을 사용하여 변환 계층을 구현하였으며 인터넷의 사용자가 언제 어디서나 웹 페이지를 열어서 검색 요청이나 명령 등을 센서 노드에 전달할 수 할 수 있는 방식을 채택하였다. 이종 네트워크 연결을 위하여 TCP/IP 프로토콜을 센서 노드에 오버레잉 하는 기법도 가능하나 구현의 복잡성, 에너지 효율, 통신 오버헤드 측면에서 제한적이다. 부족한 자원을 가진 센서 노드 환경에서는 본 논문에서 제안한 변환 기반 웹-센서 게이트웨이 방식이 이종 통신 프로토콜 연결 문제를 해결하는 비교적 효과적이며 우수한 방법임을 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.262-267
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• 2008

Recently, landslides frequently occur on natural slope and/or man-made cut slope during periods of intense rainfall. With a rapidly increasing population on or near steep terrain, landslides have become one of the most significant natural hazards. Thus, it is necessary to protect people from landslides and to minimize the damage of houses, roads and other facilities. To accomplish this goal, many landslide monitoring systems have been developed throughout the world. In this paper, a simple landslide detection system that enables people to escape the endangered area is introduced. The system is focused on the debris flows which happen frequently during periods of intense rainfall. The system is based on the wireless sensor network (WSN) that is composed of wireless sensor nodes, gateway, and remote server system. Wireless sensor nodes and gateway are deployed by commercially available Microstrain G-Link products. Five wireless sensor nodes and one gateway are installed at the test slope for detecting ground movement. The acceleration and inclination data of test slope can be obtained, which provides a potential to detect landslide. In addition, thresholds to determine whether the test slope is stable or not are suggested by a series of numerical simulations, using geotechnical analysis software package. It is obtained that the alarm should be issued if the x-direction displacement of sensor node is greater than 20mili-meters and the inclination of sensor node is greater than 3 degrees. It is expected that the landslide detection method using wireless senor network can provide early warning where landslides are prone to occur.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권11호
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• pp.895-901
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• 2013

본 논문에서는 USN 기반 다중 프로토콜 게이트웨이 미들웨어의 설계를 제안한다. 제안된 다중 프로토콜 게이트웨이 미들웨어는 송신 메시지 형식을 정의하고, UART를 사용하여 MCU 외부 응용 프로그램에 연결을 위하여 USN 모듈 인터페이스 프로토콜을 사용하였다. 이 경우, 게이트웨이는 설정정보와 함께 지그비 모듈과의 통신 상태를 확인하고, 지그비 시리얼 PDU 형식을 설정한다. 제안된 다중 프로토콜 게이트웨이 미들웨어 실험 결과, 전력제어 및 통신제어 실험을 통해 재생 중계 장치를 사용하는 게이트웨이보다 다중 프로토콜 게이트웨이를 사용하는 통합 프로토콜 게이트웨이의 효율성을 입증하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.251-252
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• 2009

In smart cold chain, environment monitoring (for example temperature, humidity, and etc) is an important. Especially, because monitoring may be broken on passage, in order to success of cold chain management, it is important that seamless monitoring. To solve this problem, we implement mobile gateway supporting RFID and demonstrate using of RFID middleware emulator.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.4865-4885
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• 2019

We propose a FPGA based design that performs real-time power-efficient analysis of heterogeneous sensor data using adaptive ANN on edge gateway of smart military wearables. In this work, four independent ANN classifiers are developed with optimum topologies. Out of which human activity, BP and toxic gas classifier are multiclass and ECG classifier is binary. These classifiers are later integrated into a single adaptive ANN hardware with a select line(s) that switches the hardware architecture as per the sensor type. Five versions of adaptive ANN with different precisions have been synthesized into IP cores. These IP cores are implemented and tested on Xilinx Artix-7 FPGA using Microblaze test system and LabVIEW based sensor simulators. The hardware analysis shows that the adaptive ANN even with 8-bit precision is the most efficient IP core in terms of hardware resource utilization and power consumption without compromising much on classification accuracy. This IP core requires only 31 microseconds for classification by consuming only 12 milliwatts of power. The proposed adaptive ANN design saves 61% to 97% of different FPGA resources and 44% of power as compared with the independent implementations. In addition, 96.87% to 98.75% of data throughput reduction is achieved by this edge gateway.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (A)
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• pp.132-133
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• 2007

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.284-293
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• 2005

A critical issue in applications involving networks of wireless sensors is their ability to synchronize, and mitigate the fading propagation channel effects. Especially when distributed 'slave' sensors (nodes) reach-back to communicate with the 'master' sensor (gateway), low power cooperative schemes are well motivated. Viewing each node as an antenna element in a multi-input multi-output (MIMO) multi-antenna system, we design pilot patterns to estimate the multiple carrier frequency offsets (CFO), and the multiple channels corresponding to each node-gateway link. Our novel pilot scheme consists of non-zero pilot symbols along with zeros, which separate nodes in a time division multiple access (TDMA) fashion, and lead to low complexity schemes because CFO and channel estimators per node are decoupled. The resulting training algorithm is not only suitable for wireless sensor networks, but also for synchronization and channel estimation of single- and multi-carrier MIMO systems. We investigate the performance of our estimators analytically, and with simulations.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.405-411
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• 2017

As the number of sensors in a ship has increased, studies have been actively conducted to efficiently manage a large amount of data. Sensors in a ship follow the NMEA (National Marine Electronics Association) data format. In particular, NMEA0183 standardized as IEC 61162-1 and NMEA2000 standardized as IEC 61162-3 are widely used. NMEA0183 is a protocol based on serial communication and NMEA2000 is a protocol based on CAN (Controller Area Network) communication. We implemented a gateway that receives data from NMEA0183 sensors and NMEA2000 sensors and then transmits them to the server on TCP/IP network. By using the NMEA2000 0183/2000 gateway to receive the sensor data and manage it through the ship's preventive maintenance system, the sensor data can be utilized efficiently and promptly. This management can reduce crew's daily tasks and reduce the number of accidents.