RFID(Radio Frequency Identification)와 WSN(Wireless Sensor Network)은 기술적 유사성과 상호 영향에도 불구하고 별개의 연구로 인식되었으며 RFID와 WSN의 기술적인 융합에 대한 연구는 미비한 수준이다. 이러한 문제점을 인식한 EPCglobal에서는 국제 표준인 EPCglobal Network를 기반으로 RFID와 WSN 기술을 효율적으로 통합/연동할 수 있는 EPC(Electronic Produce Code) 센서 네트워크를 제안하였다. 제안된 EPC 센서 네트워크는 미들웨어에서 복합 이벤트 처리(Complex Event Processing) 기법을 이용하여 RFID와 WSN을 통해 발생되는 데이터를 단일 환경에서 통합하고, 발생된 이벤트를 EPC global Network를 기반으로 연동하는 기술이다. 하지만 이러한 EPC 센서 네트워크는 미들웨어에서 복합 이벤트를 검출하기 위해 복합 이벤트를 구성하는 모든 기본 이벤트가 발생하지 못하는 경우에도 계속적인 검사를 수행하기 때문에 연산 비용이 증가되는 문제점이 있다. 이러한 EPC 센서 네트워크의 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 미들웨어에서 복합 이벤트의 최소 조건을 정의하고 조건을 만족하는 경우에만 복합 이벤트를 검출하는 알고리즘을 제안하였다. 복합 이벤트의 최소 조건을 검사하기 위하여 인덱스 기반의 질의 색인을 사용하여 복합 이벤트를 추출한다. 제안하는 인덱스 기반의 복합 이벤트 검출 알고리즘은 기존의 검출 알고리즘과 NS2 시뮬레이션을 이용하여 성능 평가를 수행하여 복합 이벤트를 검출하는 시간에서는 기존 알고리즘과 비교하여 평균 6.8msec 적게 나타났으며, 검출에 필요한 연산수는 기존 알고리즘과 비교하여 평균 226개로 적은 연산 수를 나타내었다. 결과적으로 기존 알고리즘에 비해 복합 이벤트 검출을 위해 제안하는 알고리즘이 우수한 성능을 나타내었다.
USN(Ubiquitous Sensor Network)은 감지기능을 수행하기 위해서는 센서노드에서 싱크로의 라우팅 기법이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 데이터의 전달을 위한 경로설정시 에너지의 효율성 및 균일성을 제공하는 제어메시지의 확률적 플러딩을 제안하며 에너지의 소모를 되도록이면 균일하도록 유도하는 에너지확률을 이용하고 경로를 은닉할 수 있는 분산 라우팅기법을 제안하였다. 에너지효율성을 측정하기 위하여 수학적 모델링과 NS-2 시뮬레이터를 이용하였다. 각 기법은 기존의 관련연구와 비교분석하여 본 논문에서 제안한 기법이 우수함을 증명하였다.
대부분의 구조물 안전성 평가에 있어서 전체적인 거동을 나타내는 인자, 즉 기하학적인 형상 변화를 추정하는 것은 매우 중요하다. 종래에는 현장에서 교량의 처짐을 손쉽게 측정할 수 있는 적절한 수단과 방법의 부재로 말미암아, 처짐의 측정이 제한된 측정점에 국한되었고, 또한 변위계를 설치한 개소에 한정되었다. 따라서, 본 연구에서는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반의 무선 경사센서모듈(Wireless Tiltmeter)을 통해 건설구조물의 처짐을 추정하는 방법을 개발하고, 기존의 변위 측정 자기 센서(Linear Variable Differential Transformer: LVDT)를 이용해 측정하는 기술 대신, 유비쿼터스 개념의 무선 경사 센서 모듈의 경사 변화에 따른 저항의 변화를 전압의 형식으로 출력하고, 교정계수를 이용하여 실제 처짐각 및 처짐으로 환산하여 최대 처짐을 구하도록 개발된 유비쿼터스 기반의 처짐 추정방법을 검증하기 위하여 실내 실험을 수행하였고, 그 결과, 측정점에 상관없이 균일한 측정이 가능하고, 기존의 방법과 거의 일치하는 값을 나타내는 것으로 확인되었다.
U-Healthcare는 센서네트워크분야에서 가장 중요한 응용 분야중 하나이다. 응급상황에 대한 대처가 필요한 다양한 계층의 사람들에게 있어 매우 중요한 서비스가 될 수 있다. 본 논문에서는 자신의 맥정보를 베이스스테이션(Base Station)을 통해 응급상황에 대한 정보를 제공하고 동시에 원격지에 있는 보호자에게 제공하고, 의료진에게 전송하여 정확한 진단을 지원하는 시스템에 대해 설명한다. 이를 위해 맥진모듈로부터 취득된 맥진정보를 베이스스테이션 및 모니터링 시스템으로 Zigbee 및 TCP/IP를 통해 전송하며 이에 사용되는 패킷구조를 설계한다. 또한 모니터링 시스템에서는 전송되는 맥진정보를 데이터베이스에 저장하고 웹을 통해 서비스를 제공함으로써 가족을 포함하여 인가된 사람들로 하여금 맥의 상태를 모니터링하는 시스템을 설계하고 구현한다.
최근 유비쿼터스에 대한 관심이 높아지고 있고 이에 대한 응용기술인 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술을 사용하여 사용자가 편리한 삶을 살기 위한 기술이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 이 중에 하나인 센서를 기반으로 한 블라인드 시스템에 대해서 기술한다. 이 스마트 블라인드는 빛의 양을 조도센서를 이용해 측정하여 자동적으로 동작하도록 제어하는 시스템을 적용한 스마트 블라인드에 대해서 기술했다. 사용자가 편리하도록 블라인드를 제어할 수 있는 시스템을 개발하고 실제 적용하는데 그 목적이 있고 이를 위해서 조도센서를 이용하여 빛 감지 후 빛의 양을 파악하고 그 데이터 값으로 모터를 동작시켜서 블라인드를 제어한다.
최근 무선통신 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 확대로 다양한 환경에서 정보를 수집, 가공 할 수 있게 되었다. 특히 센서들의 크기가 소형화되면서 노드의 개수도 많아짐에 따라 이웃노드와의 채널간섭 및 충돌, 에너지 소모 등의 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 지하공간에서 효율적인 통신을 위하여 비컨을 사용하고 TinyOS기반으로 설계 및 구현하여, 멀티홉 메쉬 구조에 적합한 무선 센서 네트워크를 구축하였다. 구현한 프로토콜은 비컨 간의 충돌방지를 위한 스케줄링을 제공하여 안정적인 Association이 가능하도록 하였으며, NAA(Next Address Assignment) 기법을 이용하여 동적인 주소할당과 재사용을 지원한다. 또한 실시간 정보처리를 위한 지식정보 서버를 구축하였다. 끝으로 실제 테스트베드 구축을 통하여 화재, 대기오염 등 다양한 환경에서의 높은 전송률을 가짐을 보인다.
최근 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술인 센서 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 종류의 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유비쿼터스 센서 네트워크는 부착된 태그와 센서로부터 사물 및 환경 정보를 감지, 저장, 가공, 전달하여 인간 생활에 폭넓게 활용되며, 환경오염에 대해서도 사람이 직접 측정 및 모니터링 하기 힘든 지역에 설치되어 활용되고 있다. 기존 네트워크에 비해 초소형, 저전력, 저비용으로 쉽게 구성 가능하기 때문에 꾸준히 연구되어지고 있으며 환경과 IT의 전략적 융합을 통한 그린 IT의 네트워크 접목 또한 중요한 연구분야로 조명되고 있다. 특수한 작업장이외의 주택실내나 일반 사무실 등에서의 공기오염 문제는 인간이 주거시설에 거주한 이례로 계속되어온 문제로서 그 대책이 시급하다. 쉽게 외부의 신선한 공기와 충분한 양의 환기로서 해결이 가능하나 사람이 계속해서 관리해 주기에는 불편한 상황이다. 본 논문에서는 센서네트워크 기반하에 실내 공기질을 관리를 할 수 있는 시스템을 설계하고, 효율적으로 운영 가능한 방안에 대해서 연구한다.
최근 환경문제의 심각성이 고조됨에 따라 Co2 배출량 감소계획에 따른 세계 각국의 정부주도로 민간 및 지방자치단체에서도 그린에너지, 저탄소 녹색성장 프로젝트, 승용차요일제 등 다양한 정책을 시행하고 있다. 따라서 탄소저감의 효율적인 방안으로서 승용차 운행을 줄이고 자전거 활용의 활성화에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 논문에서는 자전거활용의 활성화를 위하여 자전거 도난방지와 관리를 위한 저비용의 무선 네트워크를 활용한 임베디드 제어 모듈과 모바일 서비스 기반의 자전거 관리시스템을 설계하고 구현 기법을 제안하였다.
전파 자원은 국가의 무형 자산으로서 자원이 한정되어 있는 반면에 이에 대한 수요가 급증하면서 전파 자원의 가치가 점점 높아지고 있다. 특히 국내의 경우 IT839 전략으로 추진 중인 WiBro(Wireless Broadband), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), Home Network, Telematics(Telecommunication Informatics), WCDMA(Wide Code Division Multiple Access), RFID/USN(Radio Frequency Identification/Ubiquitous Sensor Network) 등 무선 주파수를 이용하는 새로운 서비스가 증가하면서 주파수 자원에 대한 중요성은 더욱 강조되고 있다. 종래의 전파 정책이 정부가 정책을 세우고 이를 관리하는 Command-and-Control 위주였다면, 향후의 전파 정책은 OpYN1020en Spectrum 정책으로 전환될 것으로 전망된다. 본 고에서는 전파 자원의 효율적인 이용을 도모하는 일반적인 CR(Cognitive Radio) 기술에 대하여 언급하고, 이를 이동성이 없는 고정 환경에 적용하기 위한 IEEE 802.22 WRAN 시스템의 물리계층 전송 규격 사양, 프레임구조 및 현재 논의되고 있는 기술에 대하여 논의한다.
재난망용 LTE(Long Term Evolution)는 자가망을 기본으로 구축하고 일부 상용망 시설을 활용함으로써 비용을 절감하는 방향으로 구축되고 있다. 하지만, LTE 망은 기지국, 교환기 등 정보통신 기반시설 붕괴 시 망 생존성과, 폐쇄된 건물 내부 또는 지하구간 등 음영지역에서의 통신 커버리지가 취약하다는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존에 활용하고 있는 검증된 기술들의 융합을 통해 망 생존성 기술을 제공하는 방안을 도출하였다. IoT시대의 도래에 따라, 사물과 환경 속에 내재된 스마트 센서는 컴퓨팅 파워와 네트워킹 모듈을 포함하여 망 생존성 구현을 위해 매우 유용한 기반을 제공한다. 본 연구에서는, 이러한 스마트센서의 특성을 기반으로 스몰셀 기술과 무선 네트워크 커버리지 확장기술을 융합함으로써 망 생존성을 효과적으로 구현하기 위한 USN(Ubiquitous Sensor Network) 싱크노드 아키텍처를 기획하였다. 사물과 환경 속에 내재된 컴퓨팅 파워는 재난재해 발생 시 유용한 자원으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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