Logistics Allocation and Monitoring System based on Map and GPS Information

Chulsoon Park,Larsson Bajracharya 한국산업경영시스템학회 2018 한국산업경영시스템학회지 Vol.41 No.4

In the field of optimization, many studies have been performed on various types of Vehicle Routing Problem (VRP) for a long time. A variety of models have been derived to extend the basic VRP model, to consider multiple truck terminal, multiple pickup and delivery, and time windows characteristics. A lot of research has been performed to find better solutions in a reasonable time for these models with heuristic approaches. In this paper, by considering realtime traffic characteristics in Map Navigation environment, we proposed a method to manage realistic optimal path allocation for the logistics trucks and cargoes, which are dispersed, in order to realize the realistic cargo mixing allowance and time constraint enforcement which were required as the most important points for an online logistics brokerage service company. Then we developed a prototype system that can support above functionality together with delivery status monitoring on Map Navigation environment. First, through Map Navigation system, we derived information such as navigation-based travel time required for logistics allocation scheduling based on multiple terminal multiple pickup and delivery models with time constraints. Especially, the travel time can be actually obtained by using the Map Navigation system by reflecting the road situation and traffic. Second, we made a mathematical model for optimal path allocation using the derived information, and solved it using an optimization solver. Third, we constructed the prototype system to provide the proposed method together with realtime logistics monitoring by arranging the allocation results in the Map Navigation environment.

Development of Logistics Allocation and Monitoring System based on Multi-Depot Pickup and Delivery Model

박철순,노승희,Larsson Bajracharya 한국산업경영시스템학회 2018 한국산업경영시스템학회 학술대회 Vol.2018 No.춘계

최적화 분야에서는 VRP(Vehicle Routing Problem)에 대한 많은 연구가 오래전부터 이루어져 왔다. 기본적인 VRP 모형을 확장하여, 단일차고지와 다수차고지 특성, Pickup and Delivery 특성, Time Windows 특성 등을 고려하여 다양한 모형들을 도출되고 있으며 이들에 대한 보다 나은 해를 구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 이들 VRP 모형들은 노드 수의 증가에 따른 NP-Hard 특성을 가지고 있기 때문에 최적화에 초점을 맞추기 보다는 Genetic Algorithms, Tabu Search, Simulated Annealing 등의 메타휴리스틱 기법 등을 이용하여 적용할 수 있는 우수한 해를 도출하려 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 시간제약을 가지는 Multi-Depot Pickup and Delivery 모형을 이용하여 3자물류 기업에서 물류 트럭의 할당 및 이들에 대한 운영 상황 모니터링을 지원할 수 있는 시스템 개발에 초점을 맞추고 있다. 본 연구에서는 먼저 수요기업의 요구사항을 반영하여 가장 중점을 두고자 하는 혼적이 가능하고 시간제약을 반영한 해를 도출하고자 했으며 도출된 해를 기반으로 물류를 트럭에 할당한 후 물류 트럭에 대한 GPS기반의 모니터링 시스템을 제안하고자 한다.

사물인터넷 기반 원격 제어 및 모니터링 서비스를 위한 경량 암호화 알고리즘 연구

정종문(Jongmun Jeong),Larsson Bajracharya,황민태(Mintae Hwang) 인문사회과학기술융합학회 2018 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.8 No.5

기기는 큰 고장보다는 사소한 고장이 많이 생기지만 작은 고장에도 출장 기사를 부르는 것과 같은 정비 서비스를 이용하기 때문에 인력과 비용이 낭비되는 경우가 많다. 그래서 사물인터넷을 이용한 원격 제어 및 모니터링 서비스를 사용한다면 이러한 인력과 비용의 소모를 최소한으로할 수 있다. 그러나 원격 제어 및 모니터링 서비스에는 개인정보와 같은 유출 되면 위험한 정보를 사용하므로 보안이 중요하다. 하지만 사물인터넷 기반 모니터링 서비스 기기는 종류가 다양하고 특성상 최소한의 성능을 가지고 있는 경우가 많아 기본적으로 높은 수준의 보안을 기대하기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 사물인터넷 기반의 원격 제어 및 모니터링 서비스를 유형에 따라 네 가지로 분류하고, 유형별로 암호화 요구사항을 도출하였다. 그리고 사물인터넷에 사용해도 높은 성능을 기대할 수 있는 경량 암호화 알고리즘들을 비교·분석하여 장비관리형은 LED, 환경관리형은 DESLX, 환경관리형은 CLEFIA, 휴대관리형은 LEA가 유형별 최적의 경량 암호화 알고리즘임을 도출하였다. Devices have a lot of small breakdowns rather than big breakdowns. But it often wastes time and increases cost of maintenance, such as calling a service technician for small breakdowns. So, if we use remote control and monitoring service using Internet of Things, we can minimize the time period and cost for the maintenance. However, security is important because remote control and monitoring services contain personal information which when leaked, may be dangerous. There are many types of Internet based monitoring devices that are in use, but it is difficult to expect a high level of security because there are many cases in which the performance is minimal. Therefore, in this paper, we classify remote control and monitoring services based on Internet of Things type and derive encryption requirement for four types. We also compared and analyzed the lightweight cryptographic algorithms that can be expected to use high performance even on the Internet of Things. And it is derived that LED is used as a equipment management type, DESLX as a environment management type, CLEFIA as a healthcare management type and LEA as a security management type are the optimal lightweight cryptographic algorithms for each type.

Design and Implementation of Cost-effecive Public Bicycle Sharing System based on IoT and Access Code Distribution

랄손 바즈라차려,정종문,황민태,Bajracharya, Larsson,Jeong, Jongmun,Hwang, Mintae The Korea Institute of Information and Commucation 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.8

본 논문에서는 사물 인터넷과 액세스 코드 배포가 가능한 스마트폰 애플리케이션을 기반으로 하는 공공 자전거 공유 시스템을 설계하고 구현하였다. 스마트폰 사용자는 애플리케이션을 사용해 자전거 대여 신청을 하면 서버에서 암호화된 액세스 코드를 받게 되고, 이 코드는 도킹 스테이션에서 자전거의 잠금을 해제하는 용도로 사용되며 자전거 반환 시에도 동일한 코드가 사용된다. 스테이션의 하드웨어 프로토타입은 라즈베리 파이, 아두이노, 키패드, 모터드라이버와 같은 사물 인터넷 디바이스를 기반으로 하여 구현되었으며, 스마트폰 애플리케이션은 기본적으로 액세스 코드를 이용한 공유 자전거 대여 및 반환 기능과 더불어 사전에 자전거를 예약할 수 있는 부가 기능도 포함하고 있다. 구현한 시스템을 테스트 해 본 결과 3~4초의 매우 적은 지연시간을 보여주고 있어 효율적인 시스템임을 알 수 있다. 본 시스템은 단일 콘트롤 박스에서 다수의 자전거를 관리할 수 있도록 구현할 수 있으며, 사용자 역시 스마트폰 애플리케이션만으로 시스템을 이용할 수 있어 비용 효율적이라 여겨진다. In this paper, we design and implement a public bicycle sharing system based on smart phone application capable of distributing access codes via internet connection. When smartphone user uses the application to request a bicycle unlock code, server receives the request and sends an encrypted code, which is used to unlock the bicycle at the station and the same code is used to return the bicycle. The station's hardware prototypes were built on top of Internet devices such as raspberry pi, arduino, keypad, and motor driver, and smartphone application basically includes shared bike rental and return functionality. It also includes an additional feature of reservation for a certain time period. We tested the implemented system, and found that it is efficient because it shows the average of 3-4 seconds delay. The system can be implemented to manage multiple bikes with a single control box, and as the user can use a smartphone application, this makes the system more cost effective.

유러닝 박스와 유비쿼터스 기반의 시험 시스템을 이용한 글로벌 교육 혁신 사례 연구

황민태(Mintae Hwang),랄슨 바즈라차려(Larsson Bajracharya) 인문사회과학기술융합학회 2018 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.8 No.3

본 논문에서는 네팔(Nepal)의 6개 시범 초등학교를 대상으로 유러닝 박스(U-Learning Box)와 유비 쿼터스 기반의 시험(UBT, Ubiquitous-based Test) 시스템을 이용한 교육 혁신 사례 연구 성과를 소개 하고 있다. 전력 공급 사정이 열악한 네팔 국가의 현실을 고려할 때 작고 이동성이 용이한 교사용 태 블릿 PC와 자체 배터리를 가진 소형 스마트 빔으로 구성된 유러닝 박스가 시범 초등학교를 대상으로 지속적인 기초 영어 교육과 보건 위생 교육을 지원하는 최적의 솔루션으로 평가되었다. 그리고 태블 릿 PC를 이용한 UBT 기술을 이용해 시범 초등학교 학생들의 기초 영어 학습 능력을 평가하고 분석 함으로써 이를 토대로 한 교육 환경 개선 및 현지 수준에 적합한 교육 콘텐츠의 개발이 필요함을 인 식하게 되었다. 이러한 유러닝 박스와 UBT 기술을 이용한 글로벌 교육 혁신 사례는 네팔 뿐만 아니 라 기초 교육 환경이 열악한 개발도상국들을 대상으로 하는 글로벌 교육 기회 평등 프로젝트의 성공 모델로 자리 잡을 것으로 기대한다. In this paper, we present the results of educational innovation case study using U-Learning Box and Ubiquitous-based Test(UBT) system for 6 sample primary schools in Nepal. As Nepal is considered to be a developing country with electricity problem to the school, the U-Learning Box, consisting of a small and easy-to-use tablet PC for teacher and a small smart beam with its own battery was evaluated as the optimum solution to support continuous basic English and hygiene education for these schools. And UBT technology using tablet PC was used to evaluate and analyze basic English learning ability of the students, which helped us realized that it is necessary to improve the educational environment and develop suitable educational contents. We hope that the global educational innovation using U-Learning Box and UBT technology will become a successful model for global equality of educational opportunity project for developing countries including Nepal.