• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.649-652
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법은 데이터 병합을 통해 통신 대역폭 사용을 용이하게 하며, 센서 노드들간의 송수신 전력 소비를 줄일 수 있고, 노드 증가에 따른 네트워크 확장성이 용이하므로 현재 많은 연구가 되고 있다. 클러스터링 기법은 클러스터 헤더를 선출하는 것으로부터 시작된다. 기존의 클러스터 헤더 선출 기법들은 에너지 잔여량, 센서 노드의 위치, 센서 노드들의 평균 에너지 등을 클러스터 헤더 선출값으로 하여 클러스터 헤더를 선정한다. 그러나 이 기법들은 악의 적인 노드가 다른 노드의 클러스터 헤더 선출값을 변경하고, 자신의 클러스터 헤더 선출값을 증가시켜 클러스터 헤더가 될 수 있는 보안 취약점을 가지고 있다. 이와 같은 보안 취약점을 개선하기 위해 클러스터 헤더 선출값에 대한 무결성과 클러스터 헤더 선출값을 전송하는 노드의 인증이 필요하다. 본 논문에서는 one-way key chain 기법을 사용하는 안전한 클러스터 헤더 선출 기법을 제안하고, 제안한 기법에 대한 안전성을 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1340-1343
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• 2009

본 논문에서는 센서 노드의 고장에도 신뢰성있는 데이터 전송을 위해 위치 기반 k-독립경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 라우팅 알고리즘은 센서 노드의 랜덤 고장률을 고려하여 독립경로의 수(k)를 결정하고, 구역고장으로 인한 데이터 전달률의 저하를 최소화하기 위해 노드의 위치를 바탕으로 k-독립경로를 지리적으로 분산하여 생성한다. 데이터 변동률을 이용하여 중요이벤트의 발생유무를 판단하고, 중요이벤트 발생시에는 k-독립경로를 통해 메시지를 전송함으로써 데이터 전달률을 높이고, 보통 이벤트일 때는 단일경로로 메시지를 전송함으로써 에너지 소모를 줄인다. 성능평가를 통해 제안하는 위치기반의 k-독립경올 라우팅 알고리즘은 에너지 효율이 높고, 중요이벤트의 데이터 전달률이 높음을 알 수 있었다. 특히, 구역 고장에 대해 다른 라우팅 알고리즘에 비해 훨씬 높은 견고함을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.533-534
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• 2009

무선센서네트워크에서 많은 응용 프로그램들이 센서노드들의 위치 정보를 기반하기 때문에 센서노드에 대한 위치 측정은 매우 중요하다. 본 논문은 위치 정보를 알고 있는 소수의 앵커노드들을 사용하여 위치 측정 정확도를 높이고 주어진 위치 정보 메시지의 교환 비용을 줄이는 분산 위치 측정 기법인 Low-cost Localization using 2-hop Distance Anchors (LLTA)를 제안한다. LLTA는 높은 위치 측정 정확도를 위해 각각의 센서노드로부터 2 홉 거리 이내의 센서노드들의 위치 정보를 모으는 2-홉플러딩을 사용한다. 또한 2-홉 플러딩을 통해 얻은 위치 정보를 이용하여 센서노드가 위치할 수 있는 지역을 계산한 후 그리드 스캔 알고리즘을 사용하여 센서노드의 더 정확한 위치를 계산한다. 시뮬레이션 결과를 통해 LLTA가 기존의 위치 측정 기법들보다 위치 측정 정확도가 더 높고, 위치 정보 전달 비용이 더 낮음을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1214-1217
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 각각의 센서 노드들은 무선 통신을 통해 서로 간에 통신을 수행한다. 과거에는 이러한 센서 노드간의 통신을 제 3 자로부터 안전하게 지키는 것이 중요한 보안 이슈였다. 특히 보안 서비스를 제공 하기 위한 키 관리 기법들이 주요 연구방향이었다. 하지만 안전하게 만들어진 확률론적 키(key)를 기반으로 하는 키 사전분배 방법은 공격받은 다른 노드로 인해 자신의 키가 노출 될 수 있다. 공격자는 노출된 공유키(shared key)를 통해 노출되지 않은 정상 노드(non-compromised node) 사이의 대칭키(pairwise key)를 얻을 수 있으며, 공격자는 네트워크에 심각한 영향을 줄 수 있는 메시지 삽입 및 수정 공격을 감행할 수 있다. 이와 같은 오용된 키를 폐기하고 메시지 삽입 및 수정 공격을 막기 위해 Liu and Dong 은 오용키 탐지 방법을 제안하였다. 하지만 이들의 방법에는 한계점이 있어 이를 보완하기 위한 에너지 효율적인 오용키 탐지 기법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.720-723
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• 2009

기존에 제안된 클러스터 기반의 데이터 전송 프로토콜은 데이터 전송을 위해 헤더 노드가 존재하고 각 헤더노드는 데이터 전송을 위한 경로 정보를 유지해야 하기 때문에 전송할 데이터가 많아지면 저장해야 할 캐시도 증가하게 되고 데이터 전송 시 데이터 공고와 요구의 과정을 거쳐야 된다. 또한 LOAD(6LoWPAN Ad hoc Routing Protocol)에서는 데이터 전송 시 목적지에 대한 경로 정보를 획득 하는 작업과 획득한 경로를 테이블에 보관해야 하는 단점이 있다. 본 논문에서 제안된 데이터 전송 프로토콜은 데이터 전송 요구 시 목적지로 전송하기 위한 경로 정보의 획득이나 유지를 하지 않는다. 또한 노드들이 한번씩 데이터를 전송함으로써 노드의 전체적인 에너지 공평성과 효율성을 증가시키고, 전체 네트워크의 수명을 연장 시킬 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제45권3호
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• pp.519-533
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• 2023

This paper implements a simultaneous solar and thermal energy harvesting system, as a hybrid energy harvesting (HEH) system, to convert ambient light into electrical energy through photovoltaic (PV) cells and heat absorbed in the body of PV cells. Indeed, a solar panel equipped with serially connected thermoelectric generators not only converts the incoming light into electricity but also takes advantage of heat emanating from the light. In a conventional HEH system, the diode block is used to provide the path for the input source with the highest value. In this scheme, at each time, only one source can be handled to generate its output, while other sources are blocked. To handle this challenge of combining resources in HEH systems, this paper proposes a method for collecting all incoming energies and conveying its summation to the load via the current mirror cells in an approach similar to the maximum power point tracking. This technique is implemented using off-the-shelf components. The measurement results show that the proposed method is a realistic approach for supplying electrical energy to wireless sensor nodes and low-power electronics.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.587-589
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• 2011

임의의 공간에 쉽게 설치하여 활용할 수 있는 센서 기술이 발달함에 따라 ITS (Intelligent Transport System) 분야에서도 여러 형태의 센서를 활용하여 차량을 검지하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러한 센서의 대표적인 예는 차량의 이동에 의해 발생되는 지구 자기장의 변화를 파악하여 차량을 검지하는 자기 센서라 할 수 있다. 본 논문에서는 차량 검지를 위해 구축되는 자기 센서 기반 무선 센서 네트워크 시스템에서 정의될 수 있는 응용 서비스 프로토콜을 제안 및 설계 한다. 이러한 응용 서비스 프로토콜에 포함되는 정보들은 크게 차량 검지 정보의 전달, 자기 센서 및 센서 네트워크의 상태정보 전달 및 이들에 대한 관리와 관련된 정보들로써 나뉘어 질 수 있다. 본 논문에서 설명되는 자기 센서 네트워크의 응용 프로토콜은 차량 검지 시스템에 구현되어 실제 테스트베드에 적용되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.568-571
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• 2011

센서네트워크에서 가장 기본적이고 중요한 기능 중 하나는 주변정보를 수집하고 수집한 정보를 취합하는 것이다. 하지만 정보 취합 과정에서 특정 경로를 자주 이용하게 되면, 해당 경로상의 노드들에게 에너지 소비가 집중되어 네트워크가 일찍 단절 될 수 있다. 따라서 다양한 라우팅 경로를 갖고, 모든 노드의 부하를 균등하게 분산하여 네트워크 라이프타임을 늘리는 것이 중요하다. 그간, 여러 논문에서 리니어프로그래밍을 통해 각 노드의 부하를 균등하게 분산하기 위한 연구들이 활발히 이루어 졌다. 하지만 기존 연구들에서는 무선환경에서의 충돌, 감쇄 등으로 인한 전송 실패와 재전송에 드는 에너지측면을 제대로 반영하지 못하였다. 본 논문에서는 이러한 무선 네트워크 환경에서, 노드 간 링크퀄리티를 반영하여 재전송에 드는 비용까지 고려된, 정교한 부하 균등 분산 기법을 소개한다. 링크퀄리티를 고려하였을 때, 그렇지 않았을 때에 비해 에너지 측면과 전송 지연 측면에서 최대 100%를 상회하는 성능향상 결과를 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.599-601
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• 2011

무선 센서 네트워크를 구성하는 센서노드들이 클러스터를 구성하고 선출된 클러스터 헤드가 클러스터 내의 센서노드들로부터 데이터를 받아서 병합한 다음, 기지국으로 데이터를 전달하는 클러스터 기반 라우팅 방법이 연구되어 왔다. 이 클러스터 기반 라우팅 방법에서 클러스터 헤드에 고장이 발생한다면, 해당 클러스터의 데이터는 기지국으로 전달할 수 없어 데이터 신뢰성에 문제가 생긴다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 고장감내를 지원하는 클러스터 기반 라우팅 방법을 제안한다. 제안한 방법은 각 클러스터마다 백업 클러스터 헤드를 지정하여 원래의 클러스터 헤드에 고장이 발생한다면 백업 클러스터 헤드가 그 역할을 대신하도록 함으로써 데이터 전달의 신뢰성을 보장한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.668-670
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• 2011

최근의 많은 연구들은 센서네트워크에서 무선링크들이 신뢰적이지 않고, 비대칭적인 것을 보여준다. 하지만 센서네트워크에서 신뢰성있는 통신은 매우 중요하기 때문에 ACK 메시지를 이용해 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 기법들이 제안된다. 이 기법들은 전송노드가 수신노드로부터 데이터전송에 대한 ACK 메시지를 수신하여 데이터 전송의 신뢰성을 보장한다. 이 기법들 중 하나인 PDF 기법은 순방향 링크퀄리티를 이용하여 데이터 재전송 임계치를 설정한다. 이를 통해 데이터전송은 성공했지만, ACK 메시지 수신 실패로 발생하는 데이터 재전송을 최소화하여 불필요한 에너지 사용을 방지할 수 있다. 하지만 이 기법은 순방향 링크퀄리티에 따라 매우 다른 전송 성공률을 갖는다. 따라서 데이터의 신뢰성있는 전송을 보장할 수 없다. 본 논문은 순방향 링크퀄리티에 관계없이 일정한 전송 성공률을 갖는 TSR 기법을 제안한다. 본 기법은 에너지 효율적이며 신뢰성있는 데이터 전송을 보장한다.