• 제목/요약/키워드: cyber physical systems

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다변량 시계열 이상 탐지 과업에서 비지도 학습 모델의 성능 비교 (A Survey on Unsupervised Anomaly Detection for Multivariate Time Series)

  • 임주완;이재구
    • 정보보호학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 다변량 시계열 이상 탐지 과업에서 정답 값이 존재하는 데이터를 얻는 것은 매우 시간 집약적인 일이다. 따라서 최근 정답 값이 필요 없는 비지도 학습법(unsupervised learning)에 관한 많은 연구가 진행되었다. 하지만 다변량 시계열 이상 탐지 과업에 특화된 주요 구조와 세부적인 특성에 대한 심화 있는 논의는 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 비지도 학습 기반의 다변량 시계열 이상 탐지 모델과 특장점을 포괄적으로 분석하여 분류하였다. 전력 계통(power grid) 또는 Cyber Physical System(CPS)과 같은 현실 세계 데이터 집합에서 현실적인 이상 상황을 고려하여 학습을 진행하였고, 실험 결과를 바탕으로 각 모델의 정량적 성능을 비교 분석하였다. 성능 지표로는 정밀도(precision), 재현율(recall)과 F1 점수를 사용하여 성능을 측정하였다.

데이터 마이닝 전략을 사용하여 원자력 시스템의 동적 보안을 위한 사물 인터넷 (IoT) 기반 모델링 (Internet of Things (IoT) Based Modeling for Dynamic Security in Nuclear Systems with Data Mining Strategy)

  • 장경배;백창현;김종민;백형호;우태호
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-19
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    • 2021
  • 원자력 테러 예방을 위해 기존의 물리 보호 시스템(PPS)를 수정한 빅데이터 기반의 클라우드 컴퓨팅 시스템과 통합된 데이터 마이닝 디자인이 조사됩니다. 원자력 범죄사건에 대해 시뮬레이션 연구에 의해 테러 관련 기관의 네트워킹이 모델링됩니다. 불법 도청 없이 무고한 사람들을 공격하려는 시도와 테러리즘을 정부가 탐지할 필요가 있습니다. 이 연구의 수학적 알고리즘은 테러 사건의 정확한 결과를 제공할 수 없지만, 시뮬레이션을 통해 잠재적 가능성을 얻을 수 있습니다. 본 결과는 시간에 따른 모양 진동을 보여줍니다. 또한 각 값의 빈도를 통합하면 결과의 전환 정도를 알 수 있습니다. 값은 63.125 시간에 -2.61741로 증가합니다. 따라서 테러 가능성은 나중에 가장 높습니다.

Design and Implementation of a CAN Data Analysis Test Bench based on Raspberry Pi

  • Pant, Sudarshan;Lee, Sangdon
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제6권4호
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    • pp.239-244
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    • 2019
  • With the development of Cyber-Physical Systems(CPS), several technologies such as automation control, automotive and intelligent house systems have been developed. To enable communication among various components of such systems, several wired and wireless communication protocols are used. The Controller Area Network(CAN) is one of such wired communication protocols that is popularly used for communication in automobiles and other machinery in the industry. In this paper, we designed and implemented a response time analysis system for CAN communication. The reliable data transfer among various electronic components in a significant time is crucial for the smooth operation of an electric vehicle. Therefore, this system is designed to conveniently analyze the response time of various electronic components of a CAN enabled system. The priority for transmission of the messages in the CAN bus is determined by the message identifier. As the number of nodes increases the transmission of low priority messages is delayed due to the existence of higher priority messages on the bus. We used Raspberry Pi3 and PiCAN2 board to simulate the data transfer for studying the comparative delay in low priority nodes.

사이버물리시스템 기반의 스마트 시티 기술

  • 원명규;정덕우;강정훈;박태준;손상혁
    • 정보와 통신
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    • 제31권8호
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    • pp.45-53
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    • 2014
  • 센싱 (Sensing), 엑츄에이팅 (Actuating), 제어 (Control) 및 네트워킹 (Networking) 기술의 급격한 발달로 기계, 전자장비, 사회 기반시설, 에너지 공급 및 소비시설, 의료기기, 자동차 등과 같은 물리 세계를 구성하는 다양한 개체들간의 긴밀한 융합이 가능하게 되었다. 다양한 센서를 통하여 물리 개체들로부터 필요한 정보를 수집, 분석하고 가공된 정보를 다양한 컨트롤러, 엑츄에어터 등과 공유함으로써 기존의 개별 전자기기를 위한 센싱 엑츄에이팅 기반 임베디드 시스템과는 근본적으로 차별화되는 복잡한 시스템 위의 시스템 (Systems of Systems) 기술이 제안되어 개발되고 있다. 이렇게 사이버 세계 정보처리 기능과 물리 세계가 서로 긴밀하게 응답하고, 협력하는 인지형 컨트롤 시스템을 사이버물리시스템 (Cyber-Physical Systems, CPS)이라 부른다. 사이버 물리시스템은 대부분의 정보처리, 제어 컴퓨팅 분야에 적용되어 효율성, 안전성, 보안성 향상에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 특히, 지능화된 사이버 정보수집 및 최적 제어 기술을 기반으로 도시의 지능형 교통 제어, 건물그룹의 에너지 소비분석과 최적제어, 스마트 스페이스 서비스 등 다양한 분야에 적용되어 스마트 시티 (Smart City)라는 새로운 지능형 통합 시스템을 구현하고 현실화 하는데 핵심 기능을 담당할 것으로 기대된다. 본고에서는 사이버물리시스템의 전반적인 소개와 함께, 스마트 시티를 현실화하는데 사용될 핵심 기술 분야를 소개하고, 스마트 시티 시스템에서 사이버물리시스템이 어떤 역할을 하는지에 대해, 핵심기술들이 적용되는 도시 내 대상 공간의 규모별로 구분하여 기술한다.

AHP 방법론을 이용한 북한의 ICT 평가를 위한 인덱스 선정에 관한 연구 (A Study on Index Selection for ICT Evaluation of North Korea using AHP)

  • 박철수
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제24권4호
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    • pp.41-55
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    • 2017
  • Industrial Revolution is a concept and a development that has fundamentally changed our society and economy. Industry 4.0 focuses on the end-to-end digitization of all physical assets and integration into digital ecosystems with value chain partners. At present, we find ourselves at the beginning of this fourth stage, which is characterized by so-called "Cyber-Physical Systems". These systems are a consequence of the far-reaching integration of production, sustainability and customer-satisfaction forming the basis of intelligent network systems and processes. If South Korea ran toward global ICT with the advent of the Fourth Industrial Revolution, North Korea has adhered to a unique Juche science and technology. ICT in South Korea and North Korea seems very difficult to find common interests. However, as seen in the Internet and intranets, information and communication technology can find similarities in many areas than in general science and technology. There are many differences not only in the level of ICT and science and technology but also in the direction. And IT terminology and all technologies are also different. What are we preparing for the unification of North and South Korea? If we look at the science and technology sector at present, there seems to be no systematic preparation by the government. South Korea and North Korea need to be prepared for science and technology cooperation. First, it is necessary to understand the exact situation of North Korea's science and technology. In this study, we will perform research to establish mid and long term plans for revitalization of ICT cooperation between the two Koreas. In this study, we will determine the extent to which the two Koreas utilize ICT based on available ICT capabilities and technologies. To do this, we conducted research to measure and evaluate the ICT development index of North Korea using ICT international index.

SmartAmerica Challenge 기술동향 (Technology Trends of SmartAmerica Challenge)

  • 김원태;이수형;전인걸;유미선;김경태;임채덕
    • 전자통신동향분석
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    • 제29권4호
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    • pp.72-81
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    • 2014
  • 최근 CPS(Cyber-Physical Systems)는 IoT(Internet of Things), 빅데이터 기술과 함께 미래 전력산업의 핵심 키워드로 등장하고 있다. CPS는 산업의 중심이 하드웨어에서 소프트웨어로 빠르게 전환하고 있는 현시점에서 기존의 물리시스템 혹은 물리프로세스를 효율적이고 안전하며 지능적으로 만들고 운영하기 위한 기술이다. 지난 2007년 미국을 중심으로 기술개발이 시작된 이래 다시금 새로운 전환기를 맞이하고 있다. 미국은 지난 2013년 제 2기 PIF(Presidential Innovation Fellow)의 주도로 SmartAmerica Challenge라는 이름으로 새로운 가치와 일자리 창출을 위한 국민생활 밀착형 대규모 CPS 융합 프로그램을 추진 중이다. 이를 통해 미국은 학술적이고 이론적인 CPS R&D 전략으로부터 보다 현실적으로 국부를 창출할 수 있는 개방형 R&BD형의 CPS 기술발전을 모색하고 있다. 본고에서는 CPS의 태동 배경으로부터 최근 SmartAmerica Challenge에 이르는 전반적인 CPS 기술동향을 조망하고 향후 우리의 나아갈 바를 제언하는 것으로 글을 맺고자 한다.

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사이버 물리 시스템을 위한 동적 제어 미들웨어에서 효율적인 정차 검색 방법 (An Efficient Device Search Method in Dynamic Control Middleware for Cyber-Physical Systems)

  • 이형수;김성조
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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    • pp.370-372
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    • 2011
  • 기존에 연구된 사이버 물리 시스텀을 위한 동적 제어 미들웨어에서는 구성요소인 제어 장치 (Controller)가 동일한 지역망 내에 위치한 Controller를 검색하고자 할 때, 검색 하고자 하는 Controller카 자신의 상위 제어 및 관리 장치 (C&A, Controller & Administrator) 와 다른 C&A의 하위 노드인 경우, 전역의 C&A에게 모두 검색 메시지를 전송하는 심각한 문제가 존재 하였다. 본 논문에서는 이러한 비효율적인 문제를 해결하고자 같은 지역망 내의 C&A간 검색 메시지를 전달 (Forwarding) 하는 방식을 도입한다. 이를 통해 같은 지역망 내에 존재하는 Controller 검색을 위한 네트워크 트래픽을 크게 감소시킬 수 있다.

DDS 보안기술 (Security Technology for DDS)

  • 정보흥;김정녀;조현숙
    • 전자통신동향분석
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    • 제26권5호
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    • pp.112-122
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    • 2011
  • CPS(Cyber-Physical Systems)는 고수준의 신뢰성을 기반으로 네트워크를 통해 물리 시스템을 실시간 제어하기 위한 임베디드 시스템이며 무인 주차, 항공, 스마트 그리드와 같이 다양한 의료, 군사, 교통, 로봇제어 분야에 활용 가능한 기술이다. 이러한 환경에서 시스템들 간의 실시간적이고 신뢰성 높은 데이터 통신을 제공하기 위하여 발행/구독 모델에 기반한 실시간 데이터 통신 미들웨어 표준인 DDS(Data Distribution Service)를 사용한다. 그러나, DDS는 임베디드 기기 또는 모바일 기기들이 동적으로 구성된 네트워크에 자유로운 참여, 탈퇴가 가능한 상황에서 실시간 데이터 통신에는 적합하지만 전송되는 데이터 도청, 재전송 등과 같은 다양한 네트워크 공격에는 취약하다. 따라서, 본 고에서는 DDS 보안상의 취약점과 보안강화를 위한 접근 방법에 대해 기술하고, 이후에 DDS 통신채널 보호를 위한 상용제품의 접근법과 안전 통신채널 제공을 위한 멀티캐스트 인증, 암호화에 관련된 접근방법에 대해 기술한다.

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사이버물리시스템의 현재와 미래: 응용 어플리케이션 관점에서의 접근

  • 원명규;박태준;손상혁
    • 정보와 통신
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    • 제30권10호
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    • pp.62-69
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    • 2013
  • 사이버물리시스템 (Cyber Physical Systems, CPS)은 우리가 살아가는 물리 세계와 센서, 엑츄에이터, 임베디드 컴퓨팅 시스템 등으로 구성된 사이버 세계와의 융합을 추구하는 새로운 패러다임이다. 본고에서는 CPS가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 풀어야 할 숙제는 무엇인지에 대한 논의를 CPS 응용 어플리케이션의 관점에서 접근해본다. 특히 CPS 핵심 응용 분야 중 교통, 의료, 전력시스템과 관련하여 현재 대구경북과학기술원의 CPS글로벌센터에서 수행 되고 있는 연구와 그러한 연구의 기여도에 초점을 맞추어 논의를 진행한다. 즉 본고에서는 지능형 교통 시스템, 스마트 홈, 스마트 그리드 및 미래의 헬스케어 시스템에 관한 연구 소개를 통하여 CPS에 대한 실질적인 이해를 돕고 앞으로 CPS 연구와 관련하여 나아가야 할 방향에 대하여 논의한다.

사이버 물리 시스템 테스트베드 기술 연구 동향

  • 최승오;김우년
    • 정보보호학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.46-56
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    • 2017
  • 사이버 물리 시스템(CPS, Cyber-Physical Systems)은 높은 신뢰성, 실시간성, 자동제어 특성이 요구되는 기반시설 제조 및 생산, 교통 등 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 센서와 액츄에이터 등의 현장장치를 네트워크 기반으로 일정한 상태를 유지하도록 제어를 담당하는 산업제어시스템이 그 예이다. 하지만, CPS는 네트워크 기반 상호 연결이 중가함에 따라 각종 사이버 공격이 급증하고 있는 추세이다. 이에 따라, CPS 보안 기술 연구의 필요성이 대두되었고, CPS 보안 기술 연구개발에 반드시 필요한 기반 환경으로써, 사이버영영과 물리영역을 포함하는 CPS 테스트베드 기술 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 CPS 관련 테스트베드 기술 동향 분석에 앞서 표준 및 지침에 명시된 CPS 구조에 대해 분석하고, 기존에 연구된 CPS 테스트베드 기술을 CPS의 계층적 구조를 기반으로 구성요소 및 구성방법을 비교 분석한다. 또한, CPS 테스트베드와 연계한 제어프로토콜 지원 현황과 사이버공격 시나리오 특징을 분석한다.