• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제16권3호
• /
• pp.293-299
• /
• 2016

Recently, as IoT (Internet of Things) becomes more important, low cost implementation of sensor nodes also becomes critical issues for two well-known standards, IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 which stands for WPAN (Wireless Personal Area Network) and WBAN (Wireless Body Area Network), respectively. This paper presents the area-optimized AES-CCM (Advanced Encryption Standard - Counter with CBC-MAC) hardware security engine which can support both IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 standards. First, for the low cost design, we propose the 8-bit AES encryption core with the S-box that consists of fully combinational logic based on composite field arithmetic. We also exploit the toggle method to reduce the complexity of design further by reusing the AES core for performing two operation mode of AES-CCM. The implementation results show that the total gate count of proposed AES-CCM security engine can be reduced by up to 42.5% compared to the conventional design.

• 전자공학회논문지
• /
• 제54권2호
• /
• pp.16-27
• /
• 2017

무선 인체 영역 네트워크 표준인 IEEE 802.15.6은 의료 데이터뿐만 아니라 신체활동, 스트리밍, 멀티미디어 게임과 같은 생활정보 및 엔터테인먼트 등의 비-의료 데이터를 함께 전송하는 것을 목표로 한다. 이러한 데이터의 전송을 수행하는 서비스들은 매우 다양한 데이터 전송률을 가지며 공유 전송 매체에 접근하는 간격 및 연속적으로 접근하는 횟수의 분포가 다양하게 나타난다. 서로 다른 전송률을 가진 다수의 노드가 공유 전송 매체에 접근할 때 효율적인 충돌 방지 및 전송 매체 할당을 수행해야 한다. IEEE 802.15.6 표준의 CSMA/CA 매체 접근 제어 방법은 공유 매체에 접근을 분산시키고 충돌을 회피하기 위해 부가적인 제어 패킷을 전송하며, 전송대기 상태의 센서 노드도 채널의 상태를 계속 확인한다. 이는 추가적인 오버헤드 발생으로 인한 에너지 비효율적인 측면을 보인다. 이러한 단점은 무선 인체 영역 네트워크의 저전력, 저 계산비용 요구사항과 상충하며, 효율적인 무선 인체 영역 네트워크 운용을 위해서는 이러한 오버헤드를 최소화하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 각 센서 노드가 생성하는 데이터양에 따라 공유 전송 매체에 접근하는 시간 간격을 조절하여 전송을 시도하는 매체 접근 스케줄링 기법과 데이터 우선순위로 인한 전송 양보가 발생한 센서 노드의 우선순위를 다음 전송 성공 시까지 일시적으로 조절하여 공정성을 보장하는 우선순위 조절 알고리즘을 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.9-18
• /
• 2014

인체에 부착된 센서들의 위치는 인간의 신체적 활동에 따라 자주 이동된다. 이에 따른 노드 위치 이동과 비가시선상의 문제들은 무선 인체 통신망에서 핫 스팟과 에너지 효율, 그리고 신뢰적인 통신 성능에 영향을 미친다. 우리는 빈번히 변화하는 네트워크 토폴로지와 채널 조건을 고려한 포워딩을 결정하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 각 노드의 라우팅 레벨에서 입, 출력 링크들의 비율에 근거하여 포워딩 비율과 패킷들의 크기를 제어한다. 또한 패킷 크기와 포워딩 비율 제어를 지원하는 격자 기반의 연결을 확장함으로써 네트워크 토폴로지를 견고하게 한다. 본 논문의 시뮬레이션은 이러한 접근들이 네트워크 수명을 48.2% 증가시키는 것뿐 아니라 약 6.08%의 패킷 전달율의 증가가 있음을 증명한다. 또한 핫 스팟 문제도 본 제안을 통해 해결된다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.657-662
• /
• 2019

웨어러블 센서, 심전도조정기의 전력 소비는 네트워크 수명을 늘리기 위해 매우 낮아야 하며 WBAN노드에서 처리하는 데이터의 에러교정 및 인증등의 예상되는 서비스품질 제어는 중요하다. 따라서 서비스품질제어는 건강모니터링규정에서 WBAN을 구현하는 데 있어 가장 긴급한 관심사이다. 최적의 QoS제어를 위해 에너지 효율을 고려한 에러교정기법과 IEEE 802.15.6과 성능을 에너지효율 및 평균전송갯수면에서 비교평가 한다. 제안된 에러교정기법의 성능은 채널 추정을 이용하여 부호화율을 적절히 조절함으로써 에너지 효율 및 전송율이 향상됨을 보인다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제23권7호
• /
• pp.171-185
• /
• 2023

The cardiovascular syndrome is the dominant reason for death and the number of deaths due to this syndrome has greatly increased recently. Regular cardiac monitoring is crucial in controlling heart parameters, particularly for initial examination and precautions. The quantity of cardiac patients is rising each day and it would increase the load of work for doctors/nurses in handling the patients' situation. Hence, it needed a solution that might benefit doctors/nurses in monitoring the improvement of the health condition of patients in real-time and likewise assure decreasing medical treatment expenses. Regular heart monitoring via wireless body area networks (WBANs) including implantable and wearable medical devices is contemplated as a life-changing technique for medical assistance. This article focuses on the latest development in wearable and implantable devices for cardiovascular monitoring. First, we go through the wearable devices for the electrocardiogram (ECG) monitoring. Then, we reviewed the implantable devices for Blood Pressure (BP) monitoring. Subsequently, the evaluation of leading wearable and implantable sensors for heart monitoring mentioned over the previous six years, the current article provides uncertain direction concerning the description of diagnostic effectiveness, thus intending on making discussion in the technical communal to permit aimed at the formation of well-designed techniques. The article is concluded by debating several technical issues in wearable and implantable technology and their possible potential solutions for conquering these challenges.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.1690-1697
• /
• 2016

In a beacon-enabled Zigbee network, the slotted CSMA/CA mechanism based on the super frame structure fairly provides communication chance for each node and makes a reasonable usage of the available energy. In the case of wireless nano sensors that are implanted into the target human body area for detecting disease symptoms or virus, such a nano-network requires a similar type of channel sharing and transmission of short length event-driven data. In this paper, for nano-network's in-body applications, we aim to design conceptually a new super frame derived from the existing beacon-enabled Zigbee MAC protocol. And we analyze the efficiency of the proposed super frame in the aspect of practical deployment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권11호
• /
• pp.5218-5233
• /
• 2018

The coexisting wireless body area networks (WBAN) is a very challenging issue because of strong inter-networks interference, which seriously affects energy consumption and spectrum utilization ratio. In this paper, we study a power control strategy with nearest neighbor nodes distribution for coexisting WBAN based on stochastic geometry. Using homogeneous Poisson point processes (PPP) model, the relationship between the transmission power and the networks distribution is analytically derived to reduce interference to other devices. The goal of this paper is to increase the transmission success probability and throughput through power control strategy. In addition, we evaluate the area spectral efficiency simultaneously active WBAN in the same channel. Finally, extensive simulations are conducted to evaluate the power control algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.2100-2106
• /
• 2015

최근 고령화로 인한 건강에 대한 관심이 증가되고 있다. 이는 만성질환의 의료비용 증가에 대한 요구사항이 뚜렷이 나타나고 있으며, 소득증대와 삶의 질 향상으로 새로운 첨단의료기술이 필요한 상황으로 기존의 의료기술에 정보통신기술을 연계하여 첨단기술을 적용한 선진국 형 의료기술의 표준화가 시급하다. 정보통신기술의 표준화 선점경쟁에 WBAN (Wireless Body Area Network)과 여러 가지 무선통신 기술의 표준을 살펴보고, 양질의 의료서비스 제공을 통한 전 국민의 의료서비스 질 향상 및 의료기술 강국으로 가기위한 환경조성이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 의료기술과 정보통신기술을 융합할 때 필요한 구성과 연관기술의 관계를 설명하고, 첨단 의료기기로 발전을 위한 정보통신 기술의 표준들을 정리해 보고자 한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권5호
• /
• pp.106-114
• /
• 2015

Wireless Body Area Network(WBAN)은 인체를 중심으로 다양한 의료 센서나 기기들을 연결하는 네트워크 표준으로써, 데이터의 전송률, 우선순위, 지연 시간등의 요구사항을 만족해야 한다. 본 논문에서는 네트워크의 상황에 따라 WBAN 데이터의 우선순위와 전송 지연 시간을 고려하여 WBAN 서비스의 성능을 향상할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 허브의 버퍼가 이전보다 혼잡해지면 데이터의 우선순위에 따라 데이터 제거 확률을 적용하여 데이터를 처리하고, 버퍼가 이전보다 원활해지면 데이터의 지연 시간을 고려하여 서비스한다. 기존 알고리즘과의 비교를 통해 제안한 알고리즘이 의료 데이터의 손실률을 낮추고 데이터의 지연 시간을 줄여 WBAN 서비스의 품질이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.640-647
• /
• 2014

WBAN 기술은 3 m 이내에 위치한 인체 내부 및 외부 디바이스들을 무선으로 연결하는 근거리 무선통신 기술이다. WBAN 기반의 센서 네트워크를 지원하기 위해서는 WBAN 미들웨어 및 응용서비스를 위한 핵심 기술의 개발이 필요하다. 환자의 생체 정보를 수집하기 위한 장치로는 한백전자에서 출시된 zigbex를 사용하였으며 생체 정보를 수집하기 위한 메시지 구조로 바이오 모듈 메시지를 제안하였다. WBAN 환경을 위한 게이트웨이 설계 및 구현을 위하여 한백전자의 임베디드 시스템인 HBE-empos II를 사용하였으며 WBAN 네트워크를 위한 BNC와 BN를 구현하기 위해서 HBE-ubi-zigbex를 사용하였다. 마지막으로 제안한 센서 게이트웨이를 사용하여 다른 네트워크와 연동이 가능함을 확인 하였다.