• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.674-678
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• 2008

본 논문은 WBAN(Wireless Body Area Network) 환경에 기반한 스마트 오브젝트(Smart Object)의 개발에 대한 논문이다. 다양한 기능을 가진 컴퓨팅 디바이스를 장착한 스마트 오브젝트가 많이 개발되면서, 사용자에게 가중되는 소지품으로써의 수많은 기기, 도구들을 사용자가 하나하나 관리하기에는 역부족이므로, 이를 분류하고 관리함으로써 사용자는 단순히 자신들이 가진 스마트 오브젝트의 기능만을 활용하게 해주는 스마트 오브젝트의 개인 네트워크 화하는 기기의 필요성이 증대된 가운데, 이러한 형태의 오브젝트를 개발함에 있어 어떠한 기술들이 필요하고 어떠한 요소들을 갖춰 설계 해 나가야 할지에 대한 최적화된 설계 기준을 분석하고 개발 방향을 제시하고자 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권6호
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• pp.127-134
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• 2016

무선인체센서네트워크(WBSN: Wireless Body Sensor Network)은 일반적으로 무선인체네트워크(WBAN: Wireless Body Area Networks)라고도 불리는데, 일종의 무선센서네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)의 응용 중에 하나로, 인간의 신체에 이식되거나 착용하는 형태의 감지노드들로 인체 가까이에 설치된다. WBSN에 설치된 각 노드로부터 측정된 데이터는 싱크 노드에서 인체 상태를 분석하기 위하여 사용되는데, 다른 무선센서네트워크 응용과 마찬가지로 노드와 싱크 노드는 서로 동기화되어야 한다. 무선센터네트워크에서 동작하는 여러시각 동기화 프로토콜이 제안되어왔으나 WBSN에 적용하기에는 부적합하다. 이 논문에서는 WBSN의 특성을 고려하여 새로운 시각 동기화 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 간단할뿐만 아니라 전력 소모가 작아 네트워크의 수명을 오랫동안 유지할 수 있게 한다. 제안 방안의 성능을 시뮬레이션을 통해 평가하였으며, WBSN에서 구현하기에 적합함을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제41권4호
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• pp.452-464
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• 2019

The use of wireless body area networks (WBANs) in healthcare applications has made it convenient to monitor both health personnel and patient status continuously in real time through wearable wireless sensor nodes. However, the heterogeneous and complex network structure of WBANs has some disadvantages in terms of control and management. The software-defined network (SDN) approach is a promising technology that defines a new design and management approach for network communications. In order to create more flexible and dynamic network structures in WBANs, this study uses the SDN approach. For this, a WBAN architecture based on the SDN approach with a new energy-aware routing algorithm for healthcare architecture is proposed. To develop a more flexible architecture, a controller that manages all HUBs is designed. The proposed architecture is modeled using the Riverbed Modeler software for performance analysis. The simulation results show that the SDN-based structure meets the service quality requirements and shows superior performance in terms of energy consumption, throughput, successful transmission rate, and delay parameters according to the traditional routing approach.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1961-1972
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• 2014

최근 들어 정보통신기술과 의료기술의 통합에 관한 관심이 증가되면서 센서네트워크를 인체에 적용하고자 하는 WBAN(Wireless Body Area Networks)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 센서네트워크 기술은 WBAN에 이용될 수 있는 가능성을 가지고 있으나, 몇 가지 제약사항을 가지고 있다. 특히 신체의 각 센서는 신체의 각 부분을 관통하여 통신해야 할 가능성이 크므로 자유공간인 센서네트워크와는 상당히 다른 네트워킹 환경을 가진다. 따라서 WBAN에 관한 연구는 기존의 센서네트워크와는 다른 인체의 특성을 고려한 다양한 영역을 연구의 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 기존의 센서네트워크와는 다른 WBAN의 환경적인 특성을 조사하고, WBAN의 개념이 도입된 2001년 전후부터 SLR(Systematic Literature Review)기법을 이용하여 WBAN의 연구 경향을 체계적으로 조사한다. 이에는 연구 분류와 연구자의 특성 등이 포함된다. 조사 결과를 요약하고 향후 연구 과제를 전망한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.985-994
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• 2012

본 논문에서는 wireless body area network(WBAN) 채널을 분석하기 위해 실제 채널을 측정하고, 그것의 통계적 특성들을 조사하였다. On-/off-body 채널에서, 인체의 움직임을 고려하기 위해 대표적인 움직임들을 같이 측정하여 그 분석 결과들을 비교하였다. 또한, 세 종류의 신호 전송 기법을 제한된 Outage 확률을 가질 때 최소 소비 전력을 분석하여, 이론적인 총 전력 소비를 계산하였다. 그리고 채널 측정 데이터들을 통해 이론과 실제의 차이를 분석하였다. 본 논문의 결과로 협력 통신을 통하여 전송 효율을 높일 수 있음을 알 수 있으며, 센서 노드의 부착 위치와 움직임이 신호 전송 전력에 어떠한 영향을 미치는지 확인할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1077-1093
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• 2013

This paper proposes a new network coordinator node design to select the most suitable wireless technology for WBANs by using fuzzy logic. Its goal is to select a wireless communication technology available considering the user/application requirements and network conditions. A WBAN is composed of a set of sensors placed in, on, or around human body, which monitors the human body functions and the surrounding environment. In an effort to send sensor readings from human body to medical center or a station, a WBAN needs to stay connected to a local or a wide area network by using various wireless communication technologies. Nowadays, several wireless networking technologies may be utilized in WLANs and/or WANs each of which is capable of sending WBAN sensor readings to the desired destination. Therefore, choosing the best serving wireless communications technology has critical importance to provide quality of service support and cost efficient connections for WBAN users. In this work, we have developed, modeled, and simulated some networking scenarios utilizing our fuzzy logic-based NCN by using OPNET and MATLAB. Besides, we have compared our proposed fuzzy logic based algorithm with widely used RSSI-based AP selection algorithm. The results obtained from the simulations show that the proposed approach provides appropriate outcomes for both the WBAN users and the overall network.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.980-997
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• 2013

Nowadays, wireless communication has a great advantage in technology. We use wireless devices almost in all expected life such as: entertainment, working and recently in the healthcare area, where Wireless Body Area Networks (WBANs) become a hot topic for researchers and system designers. Recent work on WBANs focus on related issues to communication protocol, especially ZigBee network is fine tuned to meet particular requirements in healthcare area. For example, some papers present real-time patient monitoring via ZigBee communication given the short distance between body sensors and remote devices, while the other work solve the limited coverage problem of Zigbee by designing mechanisms to relay Zigbee data to other types of wire or wireless infrastructure. However, very few of them investigate the scenarios of ZigBee coexisting or integrated with other networks. In this paper, we present the real-time data transmission from ZigBee end devices to Wide Area Network (WAN), Worldwide interoperation for microwave access network (WiMAX) and Long Term Evolution network (LTE). We provide in detail the ZigBee gateway components. Our simulation is conducted by OPNET, we visualize many topology network scenarios in ZigBee hybrid system. The results in simulation show that ZigBee end devices can successfully transmit data in real-time to other network end devices.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.56-63
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• 2012

WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태 없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 싱크노드는 고정 싱크노드와 모바일 싱크노드로 구분되고 모바일 싱크노드는 전체 네트워크의 에너지 소모를 분산시켜 고정싱크 노드보다 네트워크의 라이프 타임이 증가하는 장점이 있다. 센서노드의 제한된 에너지 자원은 WBAN의 에너지 효율측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 싱크노드 기반의 WBAN 환경에서 효율적인 데이터 전송을 위한 클러스터 토폴로지 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 그리드 기반의 라우팅 프로토콜 및 TDMA 기반의 스케줄링 알고리즘의 장점을 바탕으로 인접한 클러스터의 중첩영역을 최소화하고 클러스터 헤더의 데이터 부담을 감소시켜 수집지연 및 오버헤드가 빈번하게 발생하는 WBAN 환경의 무선 센서 네트워크에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.981-987
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• 2009

최근 유비쿼터스 헬스케어 서비스를 위한 무선 신체 망에 대한 연구가 IEEE 등을 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 무선 신체망은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 멀티 홉 통신 기반의 부모노드 및 자식노드로 구성된 트리형태로 구성되는 경우가 많다. 이 경우 기존의 센서 네트워크와 달리 빈번한 신체의 움직임으로 망에 연결되어 있는 노드의 연결이 끊어질 가능성이 높으며 각 노드의 전력소모 제한으로 인해 각 노드에서 처리 가능한 노드 연결 수에 제한이 있다. 본 연구에서는 노드가 망과 연결이 끊어졌을 경우 노드가 전송할 패킷의 우선순위를 고려하여 QoS를 만족하면서 최적의 부모 노드를 선택하는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능분석을 하였으며 그 결과 본 연구에서 제안한 알고리즘이 망의 생존시간이 더 길다는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.949-966
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• 2013

Recently, Wireless Body Area Network (WBAN) has promise to revolutionize human daily life. The need for multiple sensors and constant monitoring lead these systems to be energy hungry and expensive with short operating lifetimes. In this paper, we offer a review of existing work of WBAN and focus on energy-aware management in it. We emphasize that nodes computation, wireless communication, topology deployment and energy scavenging are main domains for making a long-lived WBAN. We study the popular power management technique Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) and identify the impact of slack time in Dynamic Power Management (DPM), and finally propose an enhanced dynamic power management method to schedule scaled jobs at slack time with the goal of saving energy and keeping system reliability. Theoretical and experimental evaluations exhibit the effectiveness and efficiency of the proposed method.