• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권3호
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• pp.163-172
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• 2022

The interconnection of an enormous number of devices into the Internet at a massive scale is a consequence of the Internet of Things (IoT). As a result, tasks offloading from these IoT devices to remote cloud data centers become expensive and inefficient as their number and amount of its emitted data increase exponentially. It is also a challenge to optimize IoT device energy consumption while meeting its application time deadline and data delivery constraints. Consequently, Fog Computing was proposed to support efficient IoT tasks processing as it has a feature of lower service delay, being adjacent to IoT nodes. However, cloud task offloading is still performed frequently as Fog computing has less resources compared to remote cloud. Thus, optimized schemes are required to correctly characterize and distribute IoT devices tasks offloading in a hybrid IoT, Fog, and cloud paradigm. In this paper, we present a detailed survey and classification of of recently published research articles that address the energy efficiency of task offloading schemes in IoT-Fog-Cloud paradigm. Moreover, we also developed a taxonomy for the classification of these schemes and provided a comparative study of different schemes: by identifying achieved advantage and disadvantage of each scheme, as well its related drawbacks and limitations. Moreover, we also state open research issues in the development of energy efficient, scalable, optimized task offloading schemes for Fog computing.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.175-178
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• 2024

IoT is becoming more and more popular, along with the massive availability of cheap and easy-to-use IoT devices. One protocol that is often used in IoT devices is the Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol. By default, the MQTT protocol does not activate encrypted data security features. This MQTT default feature makes the transmitted and received message data vulnerable to attacks, such as eavesdropping. Therefore, this paper will design and implement encrypted data security using the lightweight cryptography algorithm. The focus of this paper will be on securing MQTT message data at the application layer. We propose a method for encrypting specific MQTT message fields while maintaining compatibility with the protocol's functionalities. The paper then analyzes the timing performance of the MQTT-LEA implementation on the Raspberry Pi 3+. Our findings demonstrate the feasibility of using LEA at the application layer to secure MQTT message communication on resource-constrained devices.

• 스마트미디어저널
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• 제9권4호
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• pp.170-175
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• 2020

스마트 기기의 발달과 더불어 무선 센서 네트워크의 대용량 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 최적의 채널 선택이 매우 중요한 요인이 된다. 이러한 센서 노드가 사용할 채널이 고정된다면 주파수 부족의 발생과 다양한 환경에서 센서 노드들을 지원하는데 제약이 야기될 수 있다. 본 논문에서는 채널 설정 링크들의 간섭으로 인한 성능 저하를 줄이고 네트워크의 사용 가능한 채널을 찾기 위한 효율적인 채널 검색 방법을 제안하고자 한다. 컴퓨터 모의실험 결과, 제안한 알고리즘은 간섭 링크 수가 증가할수록 효율적인 채널을 설정할 수 있고 간섭으로 인한 비컨 패킷 수신 대기 시간을 줄일 수 있음을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권11호
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• pp.4203-4223
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• 2021

Accelerated by the Internet of Things (IoT), the need for further technical innovations and developments within wireless communications beyond the fifth generation (B5G) networks is up-and-coming in the past few years. High altitude platform station (HAPS) communication is expected to achieve such high levels that, with high data transfer rates and low latency, millions of devices and applications can work seamlessly. The HAPS has emerged as an indispensable component of next-generations of wireless networks, which will therefore play an important role in promoting massive IoT interconnectivity with 6G. The performance of communication and key technology mainly depend on the characteristic of channel, thus we propose an efficient Markov chain based channel model, then analyze the HAPS communication system's uplink capability and swing effect through experiments. According to the simulation results, the efficacy of the proposed scheme is proven to meet the requirements of ubiquitous connectivity in future IoT enabled by 6G.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.1-7
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• 2022

Machine learning (ML) algorithms have been intended to seamlessly collaborate for enabling intelligent networking in terms of massive service differentiation, prediction, and provides high-accuracy recommendation systems. Mobile edge computing (MEC) servers are located close to the edge networks to overcome the responsibility for massive requests from user devices and perform local service offloading. Moreover, there are required lightweight methods for handling real-time Internet of Things (IoT) communication perspectives, especially for ultra-reliable low-latency communication (URLLC) and optimal resource utilization. To overcome the abovementioned issues, this paper proposed an intelligent scheme for traffic steering based on the integration of MEC and lightweight ML, namely support vector machine (SVM) for effectively routing for lightweight and resource constraint networks. The scheme provides dynamic resource handling for the real-time IoT user systems based on the awareness of obvious network statues. The system evaluations were conducted by utillizing computer software simulations, and the proposed approach is remarkably outperformed the conventional schemes in terms of significant QoS metrics, including communication latency, reliability, and communication throughput.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.664-665
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• 2016

본 논문에서는 QR(Quick Response)코드 기반 사물인터넷 디바이스 생산/폐기 정보 식별체계를 제안한다. 전 세계적으로 매년 2천~5천만 톤의 전자폐기물이 발생하며, 한국의 경우 3천 5백만대의 전자제품이 교체 또는 폐기된다. 시장조사 기관인 가트너에 따르면 사물인터넷 디바이스가 2013년 26억 개에서 2020년 300억개로 증가할 것으로 예상되나 폐기와 환경을 고려한 관리 규정 및 체계가 미비하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 사물인터넷 디바이스의 생산/폐기 정보를 반영할 수 있는 식별체계가 필요하다. 본 논문에서 제안한 QR코드 식별체계는 사물인터넷 디바이스의 생산자, 제품모델, 시리얼 번호, 재활용률, 재생률, 재활용 가능률, 재생 가능률 정보를 QR코드에 담아 기존의 RFID 식별체계보다 대용량 정보를 저장할 수 있다. 또한 사용자는 스마트폰 애플리케이션으로 QR코드를 인식하여 생산/폐기 정보를 바로 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권12호
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• pp.1091-1101
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• 2012

Device-to-device (D2D) 통신은 짧은 전송 거리를 적은 전송 전력으로 인프라를 거치지 않고 직접 통신하여 근거리 서비스를 제공할 수 있는 통신 방법으로 기대되고 있다. 이러한 장점들로 인해, 대규모 D2D 시스템에 대한 수요가 존재할 것이다. D2D 통신 자원이 셀룰러 망에 의해 관리되는 네트워크 지원형 D2D 시스템은 제어 신호를 위한 시그널링 오버헤드 때문에 많은 수의 D2D 기기들을 지원하는 것이 불가능하다. 이런 경우에는 오히려 네트워크 조정을 전혀 하지 않는 것이 하나의 해결책이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 uncoordinated D2D 시스템을 고려하는데, 이는 많은 수의 D2D 기기들이 대규모로 배치되어 네트워크 조정 없이 동작하는 D2D 시스템을 의미한다. D2D 시스템의 전송 용량을 분석하여, uncoordinated D2D 시스템이 셀룰러 네트워크 내에서 상향링크 스펙트럼을 공유하면서 공존할 수 있는 타당성 조건을 도출한다. 또한, 이러한 D2D 시스템의 적절한 전송 전력 수준 및 링크 거리에 관한 연구 결과를 제시함으로써, 대규모 D2D 통신의 운용점에 관한 가이드라인을 제공한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1026-1037
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• 2016

3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서는 IoT (Internet of Things) 서비스의 제공을 위해 초다수의 단말을 지원할 수 있는 NB-IoT (narrowband IoT) 시스템 표준화를 진행 중이다. NB-IoT 시스템은 넓은 커버리지 내 초다수의 단말들을 서비스하면서 시스템의 성능을 향상시키기 위해 커버리지 클래스를 사용하며, 이를 위해 이동 중인 단말은 기지국과 단말 사이의 채널 환경이나 거리 등과 같은 커버리지 클래스 변경 기준에 따라 커버리지 클래스를 변경한다. 하지만 종래의 NB-IoT 시스템 표준에서 단말은 고정된 커버리지 클래스 변경 기준을 사용하기 때문에 이동 중인 단말이 커버리지 클래스를 변경하는 경우 시스템 성능이 열화 된다. 본 논문에서는 IoT 단말의 위치 또는 채널 상태에 따라 동적으로 커버리지 클래스를 변경함으로써 NB-IoT 시스템의 성능을 향상시키는 커버리지 클래스 변경 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 커버리지 클래스 변경 기법이 기존 커버리지 클래스 변경 기법 대비 시그널링 오버헤드와 PDCCH 디코딩 오류율을 모두 감소시키는 것을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.885-896
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• 2013

사람이 개입할 필요 없이 기기 및 사물들을 셀룰러 망(cellular network)으로 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 MTC(Machine Type Communications)는 차세대 통신의 주요 이슈로 고려되고 있다. 현재, 다수의 MTC 단말들이 동시적으로 망에 접속하려고 하면 각 MTC 단말들은 독립적인 접근 인증 절차를 수행해야 된다. 이로 인해 LTE-Advanced 네트워크에서 인증 시그널링(authentication signaling) 혼잡(congestion)과 부하(overload)의 문제가 야기된다. 본 논문은 그룹 기반의 인증 프로토콜과 키 관리 프로토콜을 제안한다. 그룹 단위로 MTC 단말들을 관리하기 위해 제안하는 프로토콜은 그룹 리더(leader)를 선출하고, 리더만이 코어 망(core network)과의 인증에 참여한다. 인증이 완료된 후, 그룹 리더는 이진트리(binary tree)를 구성하여 나머지 구성원(member)들과 MME(Mobility Management Entity)를 관리한다. 마지막으로 제안 프로토콜 분석은 제안하는 프로토콜이 MTC 단말들과 코어 망 사이에서 발생되는 인증 시그널링을 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라 효율적으로 MTC 단말들을 관리할 수 있음도 보여준다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권5호
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• pp.369-380
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• 2009

SNMP는 네트워크 장비들을 관리하기 위한 표준 프로토콜로서, 확장성, 정보관리, 인증, 암호화, 접근 제어 등과 같은 우수한 장비 관리기능을 제공한다. 그러나 상황적응형 서비스를 제공하기 위한 제어 기능을 갖는 디지털 컨버전스 장비들을 통합 관리하기에는 제어기능이 취약하며, SNMP 통신 메시지의 길이에 제약이 있다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 제어기능을 가진 디지털 컨버전스 장비들을 통합 관리하기 위한 확장된 SNMP를 제안한다. 확장된 SNMP는 다양한 디지털 컨버전스 장비들을 효과적으로 제어하기 위해 SNMP 엔진에 DDS (Device Driver Subsy stem)를 추가하고 CADM (Control Agent Driver Model)을 정의하여 그 구조를 개선하였다. 따라서 설정과 제어 구분의 모호성을 해결하였고, 추상화된 인터페이스를 지원함으로써 SNMP 어플리케이션이 장비를 쉽게 제어할 수 있도록 하였다. 또한 SNMP 통신 메시지 길이의 제약을 받지 않는 세 개의 SNMP 명령어를 추가함으로써 용량이 큰 고수준의 데이터도 전송이 가능하도록 하였다.