• 제목/요약/키워드: Ubiquitous Sensor Networks(USN)

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항만물류 응용에서의 WiFI와 Zigbee 망간 선제적 패킷 충동 회피 알고리즘 (Anticipatory Packet Collision Avoidance Algorithm among WiFi and ZigBee Networks for Port Logistics Applications)

  • 추영열;정다운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.1939-1946
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    • 2012
  • IEEE 802.15.4 Zigbee 네트워크와 같은 USNs(Ubiquitous Sensor Networks)은 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 주파수 대역을 WiFi 네트워크와 공동으로 사용을 하고 있다. 동일 지역 내에서 두 개의 네트워크가 동작하게 되면 주파수가 겹침으로 인하여 패킷 충돌이 발생 할 수 있다. 이를 확인하기 위해 WiFi와 ZigBee 통신 네트워크을 한 지역에 설치하여 실험을 수행하였다. 실험결과 WiFi 와 ZigBee 간 주파수 간섭으로 인해 데이터 전송률이 저하됨을 확인하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 주파수 충돌회피 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 주파수 충돌이 감지되면 각 노드에 다른 주파수를 갖는 새로운 통신 채널을 할당한다. 제안된 주파수 충돌 회피 알고리즘의 성능을 평가하고 결과를 기술하였다.

USN 기반 다중 프로토콜 게이트웨이 미들웨어 설계 (A Multi-Protocol Gateway Middleware Design on Ubiquitous Sensor Networks)

  • 홍성일;인치호
    • 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.

철근콘크리트 구조물에 내제된 RF 무선송수신 모듈의 콘크리트 투과성 실험 연구 (A Study on the Permeability through Concrete using RF Wireless Module for Reinforced Concrete Structure)

  • 조병완;박정훈;윤광원;김헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2D호
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    • pp.295-302
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    • 2011
  • 유비쿼터스(Ubiquitous)란 사용자가 네트워크나 컴퓨터에 의식하지 않고 장소, 공간, 시간에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 말하며, 현재 이러한 유비쿼터스 기술을 이용한 첨단도시 및 생태도시 구현이 전 세계적인 화두로 각광받고 있다. 최근 정보산업과 이동통신 기술이 발전함에 따라 주변에 있는 모든 물체에 컴퓨터를 내장하여 서로 네트워크로 연결하고 상호간에 협조와 타협을 해 가면서 인간의 삶에 보이지 않게 컴퓨팅을 제공한다는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)을 개념(M. Weisre, 1993)으로 하여, 무선센서 네트워크 기술 USN (Ubiquitous Sensor Network)을 토목, 건축 구조물 같은 사회기반인프라에 적용한 신개념 지능형 구조물과 유지관리기법에 대한 연구가 시도 되고 있다. 이에 본 연구에서는 유비쿼터스 무선센서 네트워크의 건설구조물 적용 가능성을 판단하기 위하여 건설구조물에 가장 많이 사용되는 콘크리트와 철근을 변수로 실험체를 제작하여 센서노드의 전파투과성 실험에 대한 기초실험을 실시하였다. 이때 철근의 배근 간격 및 콘크리트의 타설 두께, 송수신기의 RF신호 강도 세기를 변수로 하였으며, 내부에 무선통신 모듈이 장착되었을 때 무근콘크리트의 송수신 가능 거리와 철근 배근 간격별 송수신 가능 거리를 수평, 수직 방향으로 각각 측정하였다. 또한, 변수별 전파의 감쇄를 정확히 측정하기 위하여 스펙트럼 아날라이저(Spectrum Analyzer)를 이용하여 사용주파수대의 전파의 크기를 측정하였다. 전파가 감쇄되는 현상을 수치적으로 분석하였으며, 주파수대역의 특성에 따른 주파수 파장의 영향을 분석 하였다. 이를 통하여, 무선센서의 건설 구조물 적용 가능성을 검토한 그 결과 무근콘크리트의 경우 45cm의 투과 깊이를 보였고, 5cm의 간격으로 배근한 철근콘크리트는 37cm, 15cm 간격은 45cm의 투과 깊이를 보였다. 철근 배근 15cm 이상이 되면 무선통신에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

무선 센서 네트워크에서 자기 전달 신호를 활용한 전송 제어 방법 (A link control method using self relay signal in wireless sensor networks)

  • 김승천
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • 안정적인 유비쿼터스 센서 네트워크 서비스가 운용되기 위해서는 센서 네트워크 내에서 신뢰성이 확보되어야 하며, 이중에서도 전송 신뢰성의 확보는 다른 어떤 것보다 시급하다. 특히 무선 센서 네트워크의 활용이라는 측면을 보았을 때 전송 신뢰성은 단순히 안정적인 전송만을 생각하기 보다는 성능 향상이라는 부분도 생각해야 한다. 이를 위해서 본 논문에서는 전송 신뢰성 확보와 성능 개선이라는 두가지 모두를 확보 할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 무선 환경 내에서의 자기 전달 신호를 활용하여 ACK를 대신하고 이를 바탕으로 다음 데이터의 전송을 시작하도록 한다. 성능 개선을 확인하기 위해서 제안 방법의 수학적 분석과 시뮬레이션을 통한 검증을 실시한다.

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유비쿼터스 서비스를 위한 서비스 지향 센서 네트워크 온톨로지 (Service-Oriented Wireless Sensor Networks Ontology for Ubiquitous Services)

  • 김정희;권훈;김도현;곽호영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.971-978
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    • 2008
  • 본 논문은 미래의 유비쿼터스 컴퓨팅에서 지식 데이터 베이스로 활용될 수 있는 서비스 지향 무선센서 네트워크 온톨로지 모델을 설계한다. 기존의 접근방식과 달리 본 논문은 사용자 중심의 서비스가 가능하도록 서비스 항목에 초점을 두고, 새로운 서비스 클래스(ServiceProperty, LocationProperty, PhysicalProperty)들과 이들에 대한 속성, 그리고 제한사항들을 정의하였다. 또한 기존 온톨로지(GML, SWE, SensorML, SUMO, OntoSensor)들과의 병합은 서비스항목들만을 고려하여 OWL의 오브젝트 프로퍼티인 "equivalentClass"을 사용하여 처리하였다. 제안된 모델의 설계와 타당성 검증은 각각 Protege 3.3.1과 추론 도구인 Racer 1.9.0을 이용하였으며, SPARQL 질의어를 사용하여 기존 온톨로지 내의 속성과 관계없이 새롭게 정의된 속성을 사용한 서비스 검색 결과를 제시하였다.

USN과 RFID를 이용한 웹 기반 항암제 관리 시스템 (Web based anticancer drug management system using ubiquitous sensor network and RFID)

  • 유선국;김수정;박정진;김동근;배하석;장병철
    • 센서학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.229-235
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    • 2008
  • In order to monitor the anticancer drug in stable conditions, the Web based anticancer drug management system and alarm services were constructed and assessed in this study. Anticancer drug should be exact to the correct patient in the right environment. To overcome the restriction of existing equipment that only monitors fragmentarily, temperature and humidity were continuously monitored to maintain stable environments using sensor networks and RFID for the monitoring and management of anticancer drug. Construction drug identification and the effect of normal air outside the anticancer dispensary with obstacles were evaluated in working hour. Pre-installed control system in the dispensary could be alternated with auto sensing and alarming. We expected that the efficiency of anticancer drug management and the reliability of drug medication by handwork would be increase accordingly.

유비쿼터스 센서네트워크에서 신뢰성의 종류 및 개선 방안에 관한 연구 (A Study on the Reliability Type and the Reliability Improvement in Ubiquitous Sensor Networks)

  • 김승천;이원진;정필진
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.327-328
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    • 2008
  • 무선 통신 기반의 유비쿼터스 센서네트워크에서는 현재까지 신뢰성 보장에 대해서는 거의 언급되거나 논의되지 않았던 영역이다. 하지만 센서네트워크의 서비스 확대를 위한 어플리케이션을 찾고자 할 때 가장 중요하게 생각되 어지는 것이 바로 신뢰성이 된다. 이 신뢰성이 확보된다고 하면 신뢰성이 바탕이 되는 기존의 인터넷의 바탕의 서비스가 USN에 침투되기도 용이하며 더불어서 신뢰성이 바탕되는 새로운 서비스의 추가도 USN을 사용하던 도중에도 가능해 진다. 이에 본 논문에서는 센서 네트워크에서의 신뢰성의 의미를 알아보고 이를 개선하기 위한 연구 노력들을 살펴본다. 끝으로 향후 의미 있는 연구 방향에 대해서 소개한다.

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ELS: 유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 GPS 기반의 효율적인 위치인지 기법 (ELS: An Efficient Localization Scheme based on GPS for Ubiquitous Sensor Network)

  • 윤재근;고두현;김범진;안순신
    • 전기학회논문지
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    • 제59권1호
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    • pp.197-203
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    • 2010
  • The problem of location awareness in wireless sensor networks where nodes use GPS (Global Positioning System), remains challenging problem, when considering the required large energy consumption during the localization phase. In this paper we designed hardware for GPS based localization and propose a framework, called ELS, to consume low cost energy. In the ELS framework, sensor nodes are equipped with GPS. Because GPS spends large energy for position awareness, conventional localization algorithms cannot use GPS-device. We try to find a solution for efficient energy expenditure of GPS. Finally, we derive optimal transmission power of GPS data and a scheme of localization through experiment and simulation.

사물통신에서 메시지 프로토콜 기술 연구 (A Study of the Message Protocols Technologies in M2M Platforms)

  • 이창열;홍한국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1B호
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    • pp.53-61
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    • 2010
  • 사물통신은 다양한 네트워크와 기기가 결합하여 복합적인 서비스를 제공하는 미래의 통신망 기술로 복합적인 서비스를 제공하기 위하여 센서 시스템들 사이에 표준화된 정보 교환 기술이 필요하다. 본 연구에서는 센서 시스템이 가지는 특징을 반영하여 응용 시스템 사이에 데이터 추상화와 상호운용성을 지원하는 메시지 프로토콜을 개발하였으며, 이는 데이터 표현 형식과 데이터 교환 함수로 구성된다.

USN에서 보안을 적용한 에너지 효율적 클러스터링 설계 (An Energy-Efficient Clustering Design Apply Security Method in Ubiquitous Sensor Networks)

  • 남도현;민홍기
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.205-212
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    • 2007
  • 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 무선통신 기능을 가진 소형 센서들로 구성된 네트워크이다. 무선통신은 유선통신에 비해 데이터의 도청과 위조, 변조가 용이하다. 그러므로 센서 네트워크를 통해 전달되는 정보들의 신뢰성을 위한 보안 연구가 수행되어야 한다. 하지만 센서네트워크에 보안을 적용하기 위해서는 추가되는 에너지소모가 발생한다. 에너지 교체가 어려운 센서네트워크에서 추가적인 에너지소모는 중요한 문제이다. 본 논문은 센서네트워크에서 획득한 데이터를 안전하게 처리할 수 있는 에너지 효율적 클러스터 기반 라우팅을 제안한다. 제안방식은 초기에 형성된 클러스터는 고정시키고 클러스터 헤드노드만 교체하는 방식으로 최초에 생성 및 교환된 클러스터 키와 노드간 키가 다시 생성 및 교환되지 않게 하는 사전배포방식을 사용할 수 있다. 제안된 방법이 기존의 클러스터 기반 라우팅에 보안을 적용한 것보다 에너지 소모가 29.2% 적게 소모됨을 모의실험을 통하여 확인하였다.

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