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IEEE 802.15.4e DSME 기반 산업용 무선 센서 네트워크에서의 전력소모 절감을 위한 분산 스케줄링 기법 연구 (The IEEE 802.15.4e based Distributed Scheduling Mechanism for the Energy Efficiency of Industrial Wireless Sensor Networks)

  • 이윤성;정상화
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권2호
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    • pp.213-222
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    • 2017
  • 최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

시공성을 위한 Dependency Structure Matrix 기반의 설계 프로세스 관리 모델 개발 (Development of Design Process Management Model using Dependency Structure Matrix for Constructability)

  • 박문서;함영집;이현수;김우영
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.65-74
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    • 2010
  • 시공단계의 경험 및 지식을 반영한 설계 결과물은 시공 효율성을 향상시키고 설계변경을 최소화하여 프로젝트의 낭비요인 제거와 전체적인 생산성 향상을 가능하게 해준다. 설계자가 설계단계에서 시공단계의 경험 및 지식을 효과적으로 활용하기 위해서는, 설계과정에서 필요한 시공성 지식을 필요한 시점에 활용할 수 있어야 한다. 설계단계에서 시공성 지식의 효과적인 활용을 위한 기존의 접근방법은 체크리스트와 같이 설계단계 별로 활용되는 시공성 지식의 구조화에 초점을 맞추고, 설계의 사결정과정의 기본단위가 되는 액티비티 수준에서 시공성 지식의 활용시점에 대한 고려가 부족하다. 하지만 적절하지 않은 시점에서 고려된 시공성 지식은 설계자에게 불필요한 재작업을 야기해 설계생산성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 이러한 비효율적인 정보교환을 최소화하기 위해서는, 설계 프로세스 상에서 정보흐름에 중점을 둔 설계관리를 통해 각 시공성 지식들을 요구하는 설계 액티비티가 무엇인지를 파악해야 한다. 이에 본 연구는 Dependency Structure Matrix(DSM)를 이용하여 설계의사결정과정의 기본단위가 되는 설계 익티비티와 설계과정에서 고려해야 하는 시공성 지식간의 상호관계를 고려한 정보흐름기반의 설계프로세스관리를 제안한다. 이는 설계프로세스관리를 설계단계에서의 단순한 설계검토보다 한 단계 높은, 건설프로젝트 전 과정과 연계된 포괄적인 관리활동으로 발전시켜 건설생산합리화에 크게 기여할 수 있으리라 예상된다.

온실 환경 데이터의 효과적인 모바일 모니터링 시스템 구현 (Implementation of Efficient Mobile Monitoring System of the GreenHouse Environment Data)

  • 서정희;박흥복
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.572-579
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    • 2009
  • 모니터링 시스템은 데이터 모니터링을 위한 장치들의 증가와 다양한 서비스를 지원하기 위해 많은 파라메타를 요구한다. 특히 무선 모바일 환경에서 장치의 상태 모니터링은 제한된 스크린 사이즈에 다량의 정보를 디스플레이 해야 하는 어려움과 네트워크상에 장치 상태 데이터의 전송은 네트워크 트래픽과 많은 관련을 가진다. 본 논문은 온실 환경 시스템의 효과적인 관리를 위하여 데이터 수집을 위한 컨트롤 보드를 설계하고, 무선 모바일과 웹 기반의 다중 인터페이스를 구현하여 장치, 그리고 환경 데이터 모니터링, 각 장치의 제어를 적응적으로 수행하는데 있다. 그러므로 사용자의 상황에 따른 효율적인 모니터링 및 제어를 위해서 분산 클라이언트가 컴퓨터인 경우는 서버 또는 지역 제어 모듈에 LabVIEW 웹 서버를 통해서 웹브라우저로 모니터링 및 제어권을 획득하고, 클라이언트가 PDA인 경우는 디스플레이의 크기와 데이터 처리 능력을 고려한 무선 모바일의 어플리케이션을 연동하였다. 실험결과, 사용자의 환경에 따른 적응성과 이동성을 제공함으로써 인간 중심적인 설계 관점에서 만족할만한 결과를 확인할 수 있었다.

SNMPv3 통신망의 정책기반 보안관리를 위한 역할기반 보안관리 모델의 설계 및 분석 (Design and Analysis of Role-based Security Management Model for Policy-based Security Management in SNMPv3 Network)

  • 주광로;이형호;노봉남
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제8C권5호
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    • pp.573-584
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    • 2001
  • 정책기반 통신망관리 시스템은 다양한 사용자의 요구에 부응하고 대형화, 분산화되는 통신망의 효과적인 관리에 적합한 아키텍처이다. 이 시스템에서의 통신망 관리자는 각 통신망 구성요소에 대한 직접적인 동작설정 대신 미리 설정한 규칙에 따라 통신망 구성요소나 서비스의 동작을 결정하게 된다. 한편, 융통성있는 통신망 관리 프레임워크를 제시한 SNMPv3는 인증, 암호화, 접근통제 등의 보안서비스를 제공함으로써, 이전 SNMP 버전들이 제공하지 못했던 안전한 통신망 관리를 위한 기반기술을 제공하고 있다. 그러나, SNMPv3의 개선된 보안서비스에도 불구하고 통신망 관리자별로 인증과 암호화 과정에 이용되는 보안정보가 관리되고, 보안정보가 통신망 구성요소에 분산되어 있어 중앙집중방식의 체계적인 보안관리기능이 제공되지 않아 여러 관리자에 의해 운영되는 대규모 통신망을 효과적으로 관리하는데 부적합한 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 중앙집중방식의 규모확장성과 통신망 보안관리기능을 제공하기 위해 보안관리정책을 지원하는 역할기반 보안관리 모델을 제시하고, 이를 추가한 SNMPv3의 확장된 보안시스템의 구조, 동작절차 및 보안관리 관점에서의 효율성 분석에 대해 기술한다.

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초등 방과후학교 교구로봇 시범사업 현황 분석 (Analysis on the Status of the Pilot Project to Spread Hands-on Robots in Elementary After-School)

  • 김덕관;류영선;한정혜
    • 정보교육학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.79-87
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    • 2010
  • 지식경제부에서는 학교교육의 다양성 확대를 지원하고 체계적인 로봇교육 방안을 마련하고자, 초등학교 68개교를 대상으로 교구로봇과 교사 연수 등 교사의 로봇활용 지원체제를 구축한 후 교구로봇 시범교육사업을 실시하였다. 따라서 본 논문에서는 초등 방과후학교의 교구로봇 시범교육사업에 대한 현황을 분석하여, 향후 교구로봇 확대사업에 대한 기초 자료 분석결과를 제공하고자 한다. 이를 위하여 시범교육사업 대상학교의 교육 개설 현황, 교구 및 교재 이용, 교 강사 현황과 학생만족도 등을 조사하였다. 그 결과 대부분의 초등학교에서 학생들의 창의력 향상, 로봇에 대한 관심 증대 등의 효과가 있는 것으로 나타났으며, 적극적으로 수업에 참여하고 높은 집중 정도를 나타내는 것으로 분석되었다. 하지만 교재, 교구에 대한 개선 요구사항이 많은 것으로 나타나 학생들의 수준에 맞는 적절한 교재와 학생들의 다양한 활동을 이끌어 낼 수 있는 교구의 구성이 뒷받침 되어야 할 것으로 보인다.

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비정형 빅데이터를 이용한 COVID-19 주요 이슈 분석 (Analysis of Major COVID-19 Issues Using Unstructured Big Data)

  • 김진솔;신동훈;김희웅
    • 지식경영연구
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    • 제22권2호
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    • pp.145-165
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    • 2021
  • 2019년 12월 말, 전 세계를 혼란에 빠트린 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 팬데믹이 시작되었다. 이러한 위기를 극복하고 피해를 최소화하기 위해 정부와 기관에서는 기존의 정책지원 효과를 극대화하고 변화하는 사회를 반영한 전방위적 대응책 마련이 필요하다. 사회적으로 부각되는 논제와 관심사항의 주제를 파악하기 위해, 본 연구는 소셜미디어의 빅데이터를 통해 코로나19와 관련된 주요 생각, 태도, 감정 등을 파악한다. 특히 정부의 대응에 관한 대중의 견해를 알기 위해 '정부 대응방향'을 기준으로 시기를 나누어 분석을 진행했다. 분석에 활용한 데이터는 네이버를 통해 2019년 12월 31일부터 2020년 12월 12일까지 수집되었다. 또한, 분석을 위해 텍스트마이닝 기법 중 TF-IDF 키워드 추출과 LDA 토픽모델링을 활용하였다. 그 결과, 8개의 코로나19 관련 주요 이슈가 도출되었으며, 이러한 이슈 사항과 주요 키워드를 기반으로 해당 분야에서의 코로나19 및 감염병 대응 정책 전략을 제시하였다. 본 연구는 코로나19 팬데믹과 같은 위기상황에 정부와 관련 기관이 국민의 필요와 요구에 따른 정확한 대응책을 마련하는 데 기초자료를 제공했다는 점에서 의의를 가진다.

묵시적 참조 무결성을 고려한 관계형 스키마 모델의 XML 스키마 모델 변환 알고리즘 (An Algorithm for Translation from RDB Schema Model to XML Schema Model Considering Implicit Referential Integrity)

  • 김진형;정동원;백두권
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제33권5호
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    • pp.526-537
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    • 2006
  • XML 데이타의 효율적인 저장을 위한 가장 대표적인 접근방법은 XML 데이타를 관계형 데이타베이스에 저장하는 것으로 대부분의 데이타가 여전히 관계형 데이타베이스에 저장되어 있다는 현실적 상황을 쉽게 수용할 수 있다는 장점을 지닌다. 이러한 접근 방법은 XML 데이타를 관계형 데이타로 혹은 관계형 데이타를 XML 데이타로 변환 과정이 필수적으로 요구하며, 변환 과정에서 가장 중요한 점은 관계형 스키마 모델의 구조적, 의미적 관계 정보를 XML 스키마 모델에 정확히 반영하는 것이다 지금까지 많은 변환 방법들이 제안되었으나 구조적 의미를 반영하지 못하거나 단순히 명시적으로 정의된 참조 무결성 관계(Referential Integrity Relations)만을 지원하는 문제점을 지닌다. 이 논문에서는 관계형 스키마 모델의 XML 스키마 모델로의 변환 시 초기 관계형 데이타베이스의 묵시적 참조 무결성 관계를 자동적으로 추출하여 이를 변환에 반영할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 초기 관계형 데이타베이스에 명시적으로 정의되어 있는 참조 무결성 관계는 물론 묵시적인 참조 무결성 관계까지 변환 과정에 반영함으로써 보다 정확한 XML 데이타 모델 생성을 가능하게 한다.

이동통신형 차량위성단말 시스템 요구사항 분석 (Requirement Analysis of Satellite On-the-Move Transportable Terminal System)

  • 오일혁;송충호;고동국
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.41-47
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    • 2008
  • 우리 나라의 군 무선통신은 산악지형 등의 원인으로 가시선 통신의 제약이 많다. 군은 가시선 통신의 제약을 극복하기 위해 국방과학연구소 주도로 무궁화5호를 사용하는 아나시스 체계(군 위성통신체계)를 도입하여 운용 중에 있다. 현재 육상에서 운용하는 단말은 이동 후 고정 운용하거나 건물에 설치하여 고정 운용하는 단말이다. 미국 등 선진국의 예를 살펴보면 전세계를 대상으로 신속한 네트워크 중심의 작전을 펼치기 위해 이동 중에도 통신이 가능한 이동형 위성단말을 활발히 연구하고 있다. 본 논문에서는 이동 중 통신이 가능한 단말시스템의 구현을 위해 X대역과 Ka 대역의 링크버짓을 분석하고 서브시스템의 기술적 요구사항들을 분석하였다. 특히, 0.9m 안테나부의 3dB 빔폭을 기준으로, 안테나 추적장치의 구동정확도와 외란을 보상하는 신호처리 방안에 대해서 분석하였다. 또한 이동 중 장애물에 의한 단절을 최소화하기 위해 수신 동기 신호 감시를 통해 링크 단절 시 버스트 신호의 송신을 중단하고 단절이 해제되면 재전송하는 프로토콜에 대해서 분석하였다. 분석된 규격은 시제 제작에 사용되어 양산 배치의 위험요소 분석에 활용될 것이다.

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최소 단위 트랜스코더 집합만을 이용한 응용 독립적 멀티미디어 적응 프레임워크 (An Application-Independent Multimedia Adaptation Framework Using Only Minimum Unit Transcoder Set)

  • 전성미;류동엽;임영환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.227-235
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    • 2006
  • MPEG-21의 디지털 아이템 적응 기술은 제한 없는 멀티미디어 접근을 위한 새로운 방안이 되고 있다. 이를 위해 전달 맥락에 따라 미디어 자원의 형식 등을 변경하기 위한 트랜스코더가 필요하다. 이때, 여러 트랜스코딩 기능을 하나의 트랜스코더에 포함시킨 중량 트랜스코더를 사용하는 것은 제한 없는 멀티미디어 접근을 지원하기에 너무 복잡하고 어렵다. 이를 해결하기 위해서 하나의 트랜스코더가 오직 하나의 트랜스코딩 기능만을 갖는 단위 트랜스코더를 사용한다. 이를 위해 단위 트랜스코더들의 집합을 어떻게 구성하여야 하는지에 대한 고려가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 사용자가 정의한 응용의 성격에 따라 종단간 상이한 서비스 품질 쌍에 대한 집합이 주어졌을 때, 집합 내의 모든 각 쌍에 대하여 각각 트랜스코딩 경로를 반드시 하나 이상 생성할 수 있는 완전 단위 트랜스코더들의 구성 방법을 제안한다. 이 방법은 종단간 상이한 서비스 품질의 각 쌍에 대하여 각각 너무 많은 트랜스코딩 경로를 생성한다는 문제점이 있다. 따라서 멀티미디어 적응을 최소의 단위 트랜스코더로 지원하도록 최소 단위 트랜스코더 집합을 생성하는 알고리즘도 제안한다. 제안된 알고리즘은 멀티미디어 스트림 엔진에 구현하였고, 이에 대한 실험 결과를 기술한다.

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한국의 그린 비즈니스/IT 실태분석을 통한 추진전략 우선순위 도출에 관한 연구 (Development of Korean Green Business/IT Strategies Based on Priority Analysis)

  • 김재경;최주철;최일영
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제20권3호
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    • pp.191-204
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    • 2010
  • Recently, the CO2 emission and energy consumption have become critical global issues to decide the future of nations. Especially, the spread of IT products and the increased use of internet and web applications result in the energy consumption and CO2 emission of IT industry though information technologies drive global economic growth. EU, the United States, Japan and other developed countries are using IT related environmental regulations such as WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment), RoHS(Restriction of the use of Certain Hazardous Substance), REACH(Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of CHemicals) and EuP(Energy using Product), and have established systematic green business/IT strategies to enhance the competitiveness of IT industry. For example, the Japan government proposed the "Green IT initiative" for being compatible with economic growth and environmental protection. Not only energy saving technologies but energy saving systems have been developed for accomplishing sustainable development. Korea's CO2 emission and energy consumption continuously have grown at comparatively high rates. They are related to its industrial structure depending on high energy-consuming industries such as iron and steel Industry, automotive industry, shipbuilding industry, semiconductor industry, and so on. In particular, export proportion of IT manufacturing is quite high in Korea. For example, the global market share of the semiconductor such as DRAM was about 80% in 2008. Accordingly, Korea needs to establish a systematic strategy to respond to the global environmental regulations and to maintain competitiveness in the IT industry. However, green competitiveness of Korea ranked 11th among 15 major countries and R&D budget for green technology is not large enough to develop energy-saving technologies for infrastructure and value chain of low-carbon society though that grows at high rates. Moreover, there are no concrete action plans in Korea. This research aims to deduce the priorities of the Korean green business/IT strategies to use multi attribute weighted average method. We selected a panel of 19 experts who work at the green business related firms such as HP, IBM, Fujitsu and so on, and selected six assessment indices such as the urgency of the technology development, the technology gap between Korea and the developed countries, the effect of import substitution, the spillover effect of technology, the market growth, and the export potential of the package or stand-alone products by existing literature review. We submitted questionnaires at approximately weekly intervals to them for priorities of the green business/IT strategies. The strategies broadly classify as follows. The first strategy which consists of the green business/IT policy and standardization, process and performance management and IT industry and legislative alignment relates to government's role in the green economy. The second strategy relates to IT to support environment sustainability such as the travel and ways of working management, printer output and recycling, intelligent building, printer rationalization and collaboration and connectivity. The last strategy relates to green IT systems, services and usage such as the data center consolidation and energy management, hardware recycle decommission, server and storage virtualization, device power management, and service supplier management. All the questionnaires were assessed via a five-point Likert scale ranging from "very little" to "very large." Our findings show that the IT to support environment sustainability is prior to the other strategies. In detail, the green business /IT policy and standardization is the most important in the government's role. The strategies of intelligent building and the travel and ways of working management are prior to the others for supporting environment sustainability. Finally, the strategies for the data center consolidation and energy management and server and storage virtualization have the huge influence for green IT systems, services and usage This research results the following implications. The amount of energy consumption and CO2 emissions of IT equipment including electrical business equipment will need to be clearly indicated in order to manage the effect of green business/IT strategy. And it is necessary to develop tools that measure the performance of green business/IT by each step. Additionally, intelligent building could grow up in energy-saving, growth of low carbon and related industries together. It is necessary to expand the affect of virtualization though adjusting and controlling the relationship between the management teams.