스마트 기기를 활용한 응급 지원 시스템

정필성,조양현,Jeong, Pil-seong,Cho, Yang-hyun 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.9

최근 스마트폰과 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 헬스케어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 스마트 헬스케어란 다양한 종류의 생체신호 측정 센서와 스마트 디바이스를 이용하여 개인화된 건강관리서비스를 제공받는 서비스를 말한다. 스마트 디바이스를 이용한 스마트 헬스케어를 위해서는 스마트 웨어러블 디바이스를 이용한 개인 건강관리 모니터링 서비스 중심의 연구뿐만 아니라 응급 상황 이후의 응급조치 방안을 위한 서비스에 대한 연구 또한 필요하다. 본 논문에서는 스마트 디바이스를 이용하여 그룹관리 기법을 이용하여 응급 상황을 모니터링 하고 상황을 전파하는 응급환자 지원 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 응급 상황을 판단했을 때 위치 정보를 기반으로 응급처치 지원자에게 연락을 취한다. 또한 스마트 디바이스를 이용하여 환자의 사진을 서버로 전송하면 환자의 정보를 화면에 제공하는 응급 지원 시스템을 설계 및 구현하였다. Recently, research about ESS(Emergency Support System) has been actively carried out to provide a variety of medical services using smart devices and wearable devices. Smart healthcare provides a personalized health care service using various types of bio-signal measuring sensors and smart devices. For the smart healthcare using a smart device, it is need to research about personal health monitoring using a smart wearable devices, and also need to research on service methods for first aid measures after an emergency. In this paper, we proposed about group management based emergency support system, that is monitoring about personal bio signal using smart devices and wearable devices to protect patient's life. The system notices to the medical volunteers based on the position information when an emergency situation. In addition, we have designed and implemented an emergency support system providing the information of the patient on the display when transmitting a picture of a patient using a smart device to the server.

모바일 헬스케어를 위한 MAC 프로토콜 설계에 관한 연구

정필성,김현규,조양현,Jeong, Pil-Seong,Kim, Hyeon-Gyu,Cho, Yang-Hyun 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.2

모바일 헬스케어란 정보 통신 기술과 바이오 기술을 융합한 신개념 의료서비스로서 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 건강과 생활을 관리하여 건강한 삶을 유지시키기 위한 건강관리 서비스이다. 모바일 헬스케어를 위해서는 생체신호 계측 관련 기술인 WBAN(Wireless Body Area Network)과 모바일 장치를 이용한 데이터 분석 및 모니터링 기술이 필수적이다. 모바일 헬스케어 환경에서는 이용자의 모바일 장치를 중심으로 구성된 WBAN이 이동 중에 다른 WBAN을 만나게 되면 하나의 매체에 두 개의 WBAN이 동작하는 결과가 된다. 두 개 이상의 WBAN이 충돌하게 되면 노드들이 서로 부여 받은 슬롯에 보내는 데이터 프레임들의 충돌이 발생하며 이는 전송실패와 더불어 데이터 재전송으로 인한 불필요한 에너지 소모를 가져오게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 모바일 헬스케어를 지원하는 MAC 프로토콜 요소기술을 제안하였다. 첫째, 제안하는 슈퍼프레임은 노드가 할당된 슬롯에서 데이터 전송을 보장받는 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 경쟁 구간과 CSMA/CA 알고리즘을 통해 데이터를 전송하는 경쟁 구간을 가진다. 둘째, 제안하는 MAC 프로토콜을 기반으로 하는 WBAN의 충돌을 감지하고 네트워크를 병합하는 알고리즘을 제안하였다. 이동성을 가지는 WBAN이 다른 WBAN과 충돌하게 되면 네트워크를 재구성하여 노드가 전송하는 데이터 프레임 충돌을 줄이도록 하였다. 제안하는 슈퍼프레임 구조와 네트워크 병합 알고리즘의 성능평가를 위해서 OMNeT++ 네트워크 시뮬레이션 프레임워크 기반의 Castalia를 사용하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다. Mobile healthcare is a fusion of information technology and biotechnology and is a new type of health management service to keep people's health at anytime and anywhere without regard to time and space. The WBAN(Wireless Body Area Network) technology that collects bio signals and the data analysis and monitoring technology using mobile devices are essential for serving mobile healthcare. WBAN consisting of users with mobile devices meet another WBAN during movement, WBANs transmit data to the other media. Because of WBAN conflict, several nodes transmit data in same time slot so a collision will occur, resulting in the data transmission being failed and need more energy for re-transmission. In this thesis, we proposed a MAC protocol for WBAN with mobility to solve these problems. First, we proposed a superframe structure for WBAN. The proposed superframe consists of a TDMA(Time Division Muliple Access) based contention access phase with which a node can transmit data in its own time slot and a contention phase using CSMA/CA algorithm. Second, we proposed a network merging algorithm for conflicting WBAN based on the proposed MAC protocol. When a WBAN with mobility conflicts with other WBAN, data frame collision is reduced through network reestablishment. Simulations are performed using a Castalia based on the OMNeT++ network simulation framework to estimate the performance of the proposed superframe and algorithms. We estimated the performance of WBAN based on the proposed MAC protocol by comparing the performance of the WBAN based on IEEE 802.15.6. Performance evaluation results show that the packet transmission success rate and energy efficiency are improved by reducing the probability of collision using the proposed MAC protocol.

자동인식 및 데이터 수집을 이용한 사용자 인증 시스템

정필성,조양현,Jeong, Pil-seong,Cho, Yang-hyun 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.1

모바일 기기 사용자가 증가함에 따라서 다양한 사용자 인증 방식에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 사용자 인증방식에는 사용자 아이디와 비밀번호를 이용하는 지식기반 인증방식, 사용자만이 가지고 있는 특성인 생체기반, 위치기반 등을 이용하는 방법과 OTP(On Time Password)와 같은 2차 인증을 진행하는 인증방식이 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존 인증방식의 문제점을 개선하고 사용자가 원하는 방식으로 암호화가 진행될 수 있는 사용자 시스템을 제안한다. 제안한 인증 시스템은 모바일 기기를 이용하여 인증요소를 수집하는 인증요소 수집 모듈, 수집한 인증요소를 조합하여 보안키를 생성하는 보안키 생성 모듈, 생성된 보안키를 이용하여 인증을 진행하는 암호화 및 복호화 모듈로 구성된다. As user of mobile device increases, various user authentication methods are actively researched. The user authentication methods includes a method of using a user ID and a password, a method of using user biometric feature, a method of using location based, and a method of authenticating secondary authentication such as OTP(One Time Password) method is used. In this paper, we propose a user system which improves the problem of existing authentication method and encryption can proceed in a way that user desires. The proposed authentication system is composed of an authentication factor collection module that collects authentication factors using a mobile device, a security key generation module that generates a security key by combining the collected authentication factors, and a module that performs authentication using the generated security key module.

사물인터넷 기반의 낙상 감지 시스템

정필성,조양현,Jeong, Pil-Seong,Cho, Yang-Hyun 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.11

낙상은 시간과 장소에 상관없이 언제든지 발생할 수 있으며 특히 65세 이상 고령자의 경우 사망에 까지 이를 수 있는 위험요소 중 하나이다. 최근 사물인터넷을 기반으로 하는 스마트 헬스케어 서비스로서 낙상 감지 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 스마트 센서로 동작하는 아두이노와 스마트 디바이스를 연동하여 낙상을 감지하기 위한 시스템을 제안한다. 스마트 센서의 가속도 센서 정보를 블루투스 저전력 기술을 이용하여 전송하면 스마트 디바이스가 이 정보를 가공 및 분석하여 낙상 상황을 판단한다. 스마트 센서와 스마트 디바이스를 이용한 사물인터넷 기반 낙상 감지 시스템은 활동성과 휴대성의 제약을 극복할 수 있다는 장점이 있다. Falling can happen to anyone, anywhere at anytime and especially it is one of the risk factor that can lead causes of death of persons aged 65 and over. Recently, the study of fall detection mechanisms as a smart healthcare service based on the IoT(Internet of Things) are being actively investigated. In this paper, we implement a fall detection system using arduino as a smart sensor communicates with a smart device. When transmitting the information of the acceleration on a sensor smart sensor with a BLE(Bluetooth Low Energy), the smart device processing and analyzing this information. and determines a fall situation. A fall detection system based on the Internet of Things which using smart sensor and smart device, has the advantage of being able to overcome the mobility and portability constraints.

병 인식 및 보증금 환불을 위한 분류 알고리즘

정필성,조양현,Jeong, Pil-seong,Cho, Yang-Hyun 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.9

세계 각국에서 환경규제를 강화하고 생활 폐기물을 줄이기 위해서 노력하고 있다. 우리나라 역시 자원의 절약과 재활용촉진을 위한 법률을 제정하여 에너지자원순환을 위해 노력하고 있다. 정부에서는 빈병 재활용을 위하여 빈용기 보증금 제도를 시행하고 있지만 인력을 통한 회수는 한계가 존재하며, 빈병무인회수기 또한 국산화가 되어 있지 않은 관계로 시행 효과가 미비한 상황이다. 본 논문에서는 에너지자원순환을 촉진하기 위해서 빈병무인회수기에서 필수적으로 요구되는 병 인식 및 보증금 환불을 위한 병 분류 알고리즘을 제안하였다. 제안 알고리즘은 OpenCV와 CNN을 이용한 복합 식별 알고리즘으로서 제안 알고리즘의 효용성 평가를 위하여 빈병무인회수기에서 동작하는 분류 시스템을 구현하여 다양한 디바이스에서 빈병 정보 및 무인회수기에 대한 정보를 쉽게 획득할 수 있도록 하였다. We are striving to strengthen environmental regulations and reduce household waste in all countries around the world. Korea is also striving for the circulation of energy resources by enacting laws to promote resource saving and recycling. The government has implemented an empty bottle deposit system for the recycling of empty bottles, but there is a limit to the collection through manpower and the reverse vending machine is not localized. In this paper, we propose a recyclable bottle recognition and classification algorithm which is essential in the reverser vending machine to promote energy resource circulation. The proposed algorithm is a complex identification algorithm using OpenCV and CNN(Convolution Neural Network). In order to evaluate the effectiveness of the proposed algorithm, we implement a classification system that operates in an reverse vending machine, so that it can easily acquire information about bottles and reverse vending machine in various devices.

스마트폰을 이용한 사용자 인증 메커니즘

정필성,조양현,Jeong, Pil-seong,Cho, Yang-hyun 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.2

스마트폰의 대중화와 인터넷의 발전으로 많은 사람들이 스마트폰을 이용하여 본인확인 인증절차를 진행한다. 스마트폰을 이용하면 개인용 데스크탑 컴퓨터를 이용하는 상황보다 쉽고 빠르게 인증이 가능하기 때문이다. 하지만 인터넷 해킹 기술과 악성코드 배포 기술이 빠르게 진화하고 공격형태도 더 다양해짐에 따라서 모바일 환경에 적합한 인증방법이 요구되고 있다. 인증방법으로는 소지기반 인증, 지식기반 인증, 생체기반 인증, 패턴기반 인증, 다중요소 인증 등의 방법이 있다. 본 논문에서는 스마트폰을 이용하여 수집 가능한 정보를 인증요소로 활용하는 사용자 인증 메커니즘을 제안한다. 제안 인증 메커니즘을 사용하면 본인의 스마트폰 정보 및 환경정보를 숨김 인증요소로 활용하여 타인에게 노출이 안된 상태에서 인증과정을 진행할 수 있는 장점이 있다. 제안 인증 메커니즘을 이용한 사용자 인증 시스템을 구현하여 적용성, 편의성, 보안성을 기준으로 효용성을 평가하였다. With the popularization of smart phones and the development of the Internet, many people use smart phones to conduct identity verification procedures. smart phones are easier and faster to authenticate than personal desktop computers. However, as Internet hacking technology and malicious code distribution technology rapidly evolve and attack types become more diverse, authentication methods suitable for mobile environment are required. As authentication methods, there are methods such as possessive-based authentication, knowledge-based authentication, biometric-based authentication, pattern-based authentication, and multi-element authentication. In this paper, we propose a user authentication mechanism that uses collected information as authentication factor using smart phone. Using the proposed authentication mechanism, it is possible to use the smart phone information and environment information of the user as a hidden authentication factor, so that the authentication process can be performed without being exposed to others. We implemented the user authentication system using the proposed authentication mechanism and evaluated the effectiveness based on applicability, convenience, and security.

모바일 환경에서 상호 협력 기반 스마트폰 사용자 인증 알고리즘

정필성,조양현,Jeong, Pil-Seong,Cho, Yang-Hyun 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.7

스마트폰 이용자가 증가함에 따라서 개인정보 보호에 대한 취약점이 증가하고 있다. 개인의 정보를 인터넷에 연결된 여러 서버에 저장하고 동일한 아이디와 비밀번호를 이용하여 인증하는 경우가 많기 때문이다. 전통적인 인증방식을 해결하기 위해 OTP, FIDO, PIN 코드 등의 인증 방식이 도입되었지만 타 사용자와의 공유가 필요한 인증에는 사용이 제한적이다. 본 논문에서는 병원, 기업과 같이 공용으로 정보를 관리하는 곳에서 필요로 하는 인증방식을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 스마트폰 IMEI, QR 코드, BLE, 푸쉬 메시지를 이용하여 같은 장소에 있는 사용자끼리 실시간으로 인증을 진행할 수 있는 알고리즘이다. 스마트폰을 이용하여 상호 협력을 통하여 사용자 인증을 진행할 수 있고, 실시간 인증 취소가 가능한 인증 알고리즘을 제안하고 상호 협력 인증 시스템을 설계 및 구현하였다. As the number of smartphone users increases, vulnerability to privacy protection is increasing. This is because personal information is stored on various servers connected to the Internet and the user is authenticated using the same ID and password. Authentication methods such as OTP, FIDO, and PIN codes have been introduced to solve traditional authentication methods, but their use is limited for authentication that requires sharing with other users. In this paper, we propose the authentication method that is needed for the management of shared information such as hospitals and corporations. The proposed algorithm is an algorithm that can authenticate users in the same place in real time using smart phone IMEI, QR code, BLE, push message. We propose an authentication algorithm that can perform user authentication through mutual cooperation using a smart phone and can cancel realtime authentication. And we designed and implemented a mutual authentication system using proposed algorithm.

라즈베리 파이와 립 모션을 이용한 지화 번역 시스템 설계 및 구현

정필성,조양현,Jeong, Pil-Seong,Cho, Yang-Hyun 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.9

청각 장애인은 소리를 듣고 음성으로 표현하는 의사소통에 어려움이 있기 때문에 주로, 구화, 수화, 필담 등을 이용하여 의사소통을 진행한다. 청각 장애인과 건청인과의 의사소통을 위해서는 수화가 가장 좋은 방법이지만 수화 사용방법을 이해해야만 하는 어려움이 따른다. 본 논문은 청각 장애인과 건청인간의 의사소통을 위한 수단으로 지화 번역 시스템을 설계 및 구현하였다. 지화 입력 수단으로 손가락 모양과 손동작을 추적할 수 있는 립 모션을 사용하였다. 입력된 정보를 처리하고 번역하기 위해서 저전력 싱글 보드 컴퓨터인 라즈베리 파이를 활용하였다. 시스템 개발을 위하여 Node.js와 MongoDB를 활용하여 플랫폼에 구애받지 않고 다양한 환경에서 사용할 수 있도록 구현하였다. 클라이언트용 애플리케이션은 HTML5를 기반으로 구현하여 웹 브라우징이 가능한 스마트 디바이스를 지원한다. Deaf are it is difficult to communicate to represent the voice heard, so theay use mostly using the speech, sign language, writing, etc. to communicate. It is the best way to use sign language, in order to communicate deaf and normal people each other. But they must understand to use sign language. In this paper, we designed and implementated finger language translation system to support communicate between deaf and normal people. We used leap motion as input device that can track finger and hand gesture. We used raspberry pi that is low power sing board computer to process input data and translate finger language. We implemented application used Node.js and MongoDB. The client application complied with HTML5 so that can be support any smart device with web browser.

WBAN 환경에서 동적 우선순위를 적용한 MAC 프로토콜에 관한 연구

정필성,조양현,Jeong, Pil-Seong,Cho, Yang-Hyun 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

IEEE 802.15.6 표준화 문서에서 WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료용 센서 노드의 주기적인 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서 8단계로 나누어진 트래픽 우선순위를 기준으로 응급 상황에서 발생하는 트래픽을 가장 높은 우선순위로 처리하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘을 수행하게 된다. 노드가 전송하는 응급 메시지는 충돌이 발생하게 되고 응급 메시지 전송을 위한 전송 지연을 만족하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며 재전송으로 인한 에너지 낭비를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 WBAN 환경에서 데이터 종류와 전송률을 고려한 CSMA/CA 알고리즘 요소기술을 제안하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다. To support the WBAN, IEEE 802.15 Task Group 6 announced standardized documents on technical requirements of the PHY and MAC. In the IEEE 802.15.6 MAC protocol, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) algorithm is performed based on the eight-level priorities according to the type of traffics of the periodic data from medical sensor nodes. Several nodes, which detected the changed bio signals, transmit emergency data at the same time, so latency could be higher than emergency latency and energy consumption will increase. In this thesis, we proposed a CSMA/CA algorithm in WBAN to solve these problems. Simulations are performed using a Castalia based on the OMNeT++ network simulation framework to estimate the performance of the proposed superframe and algorithms. Performance evaluation results show that the packet transmission success rate and energy efficiency are improved by reducing the probability of collision using the proposed MAC protocol.

자원 순환 촉진을 위한 빈병 재활용 정보 관리 시스템

정필성,조양현,Jeong, Pil-seong,Cho, Yang-hyun 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.11

우리나라는 에너지 수입 의존도가 높기 때문에 자원의 절약과 재활용촉진을 위한 법률을 제정하여 에너지순환자원을 위해 노력하고 있다. 최근 빈병 재활용에 대한 일환으로 수도권 대형 마트에 빈병 무인회수기를 설치하여 운영하고 있지만 이에 대한 국내 무인회수기에 상용화가 이루어지지 않고 있으며 빈병 재활용에 대한 정보를 제공하기 위한 스마트 디바이스 애플리케이션이 아직 서비스 되지 않고 있다. 본 논문에서는 자원순환촉진을 위한 빈병 재활용 정보관리 시스템을 설계 및 구축하였다. 관리자가 빈병 정보 및 무인회수기 정보를 관리할 수 있는 홈페이지를 구축하였다. 또한 스마트 디바이스를 가진 많은 사람들이 빈병 재활용 정보를 쉽게 이용할 수 있도록 하기 위하여 카메라를 이용한 바코드 검색 및 라벨 검색을 통해 빈병 정보 및 무인회수기 위치 정보를 쉽게 획득할 수 있도록 구현하였다. Since Korea is highly dependent on energy imports, it has been making efforts to save energy resources by enacting laws to promote resource saving and recycling. Recently, as a part of recycling of empty bottles, a bottle unattended collecting machine has been installed in the big shopping mall in the metropolitan area. However, there is no commercialization of the unattended collecting machine in Korea and the smart device application for providing information on empty bottle recycling is not yet provided. In this paper, we have designed and constructed a bottle recycling information management system to promote resource recycling. The manager has built a homepage that can manage the information of the empty bottle and the a bottle unattended collecting machine. Also, many people with smart devices can easily access bottle recycling information by using camera and barcode search and label search.