방화벽 로그를 이용한 네트워크 공격유형의 해석에 관한 연구

윤성종 한밭大學校 精報通信專門大學院 2005 국내석사

데이터를 송수신할 때 정보 유출을 막을 수 있는 강력한 보안 대책이 요구됨에 따라 도입하게 되는 정보보호 시스템에는 침입탐지시스템과 침입차단시스템 그리고, 침입방지시스템 등이 있다. 본 논문은 이중에서 가장 많이 도입되어 운영중인 침입차단시스템을 대상으로 차단로그 관리 방범 개선을 통해 정보보호 수준을 향상시킬 수 있는 기법을 제안했다. 차단로그는 침입차단시스템에서 가장 중요한 정보이다. 하지만, 분석의 어려움으로 인하여 소홀이 다루어져 시스템을 설치하는 의미를 반감시키고 있다. 원격에서 이루어지는 해킹은 모두 네트워크 가장 앞단에 설치되는 침입차단시스템을 통과하지 않고서는 이루어 질수 없다. 이러한 상황에서 침입차단시스템의 차단 로그를 효과적으로 관리하면, 공격을 위한 사전 탐색단계에서 해킹 시도를 인지할 수 있다. 하지만, 관리의 어려움으로 이를 적극적으로 수행하는 관리자는 많지 않다. 본 논문에서는 침입차단시스템 관리자의 차단로그 분석을 효율적으로 지원하면서, 침입차단시스템에 의해 차단되어 침입탐지시스템이 탐지하지 못해 관리자가 지나칠 우려가 있는 공격행위를 침입차단시스템을 통해 인지할 수 있는 기법을 제안했다. 이를 위해 패킷의 차단정보를 관리하고 있는 차단로그 DB에서 공격유형에 따라 패킷 정보를 추출하고, DB Table명을 TYPE 0에서 TYPE 3으로 설정하여 탐지 가능한 유형별 공격 유형을 해석하여 스캔/ DOS/Worm 등의 공격을 인지할 수 있었다. 이 제안된 기법을 이용하면, 관리자는 네트워크를 통한 스캔 및 DOS 등의 공격을 침입차단시스템을 통해 인지할 수 있게 되고, 이를 기반으로 안정적인 네트워크 운영이 가능하다. In the informationalized society, information security is highly emphasized since it can agitate whole country's security. According to supply of super high way internet service, importance of security becomes more emphasizing. Therefore, flawless security solution is needed for blocking information outflow when we send or receive data. Large enterprise and public organizations can react to this problem, however, small organization with limited work force and capital can't. Therefore they need to elevate their level of information security by improving their information security system without additional money. This paper expects positive effect by improving invasion blocking system's isolation log management which operates very widely. Isolation log is the most important information; however it usually handled very carelessly because it is hard to analyze. No hackings can be done without passing invasion blocking system which installed at the very front of network. Therefore, if we manage isolation log effective, we can recognize hacking trial at the step of pre-detection. However, there are few managers who execute it actively because it is difficult to manage. In this paper, it supports information security manager to execute isolation log analysis very effectively. It also provides isolation log analysis module which notifies hacking attack by analyzing isolation log.

원자력 안전등급 제어기기의 통신망을 위한 통신보드 설계에 관한 연구

이동일 한밭대학교 정보통신전문대학원 2014 국내석사

본 논문에서는 원자력 안전등급 제어기기의 안전 통신망 구현을 위한 원자력 안전등급 통신 보드를 제안한다. 원자력 안전계통은 고장 또는 결함이 발생하면 일반인에게 방사선 장애를 직접 또는 간접으로 미칠 가능성이 있어 매우 중요한 계통이다. 그러므로 오랜 개발 기간을 가지고 많은 검증을 하여 원자력 발전소에 적용을 하게 된다. 하지만 오랜 개발기간으로 계통의 주요 장비들이 아날로그로 제작이 되어있다. 최근에 모든 전자제품들이 디지털화되면서 아날로그 부품의 수급이 어려워 졌으며, 새로운 기술의 도입이 어렵게 되는 단점을 가지게 되었다. 원자력 보호계통의 디지털화는 필수 조건이 되었으며, 디지털 안전통신망을 구성하기 위해 원자력 안전등급의 요건을 만족시키는 통신보드가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 안전등급 통신망을 구성하기 위한 원자력 안전등급 요건을 만족하는 통신보드를 제안한다. 안전등급 통신보드는 광섬유 트랜시버, 물리계층 칩, FPGA, 상태표시기 등으로 구성되어 있다. 광섬유 트랜시버는 송ㆍ수신의 물리적 분리와 나사 타입의 커넥터를 사용하여 내진 및 전자파 방해에 대비 하였다. 통신 프로토콜 계층은 OSI 7 계층 중 물리계층, 데이터링크 계층, 어플리케이션계층만을 사용한다. 데이터 링크 계층에서는 사이버 보안을 위해 데이터 패키지를 변경하였다. 데이터 건전성을 위해 CRC32를 사용 하였으며 데이터 수신에 대해서는 재요청 및 응답을 하지 않는 단방향 통신만을 함으로써 원자력 안전계통에 영향을 주지 않게 설계 되었다. 통신보드는 32비트 카운터로 구성된 박동기능을 가지고 있어 시스템은 일정 간격으로 보드의 건전성을 체크할 수 있게 하였다. 또한 원자력안전등급을 획득하기 위해서 요건, 설계, 검증의 절차에 따라 설계되었다. 하드웨어검증을 위해 전자파 시험, 노화분석 시험, 육안검사, 번인시험, 내환경 시험 및 내진 시험과 같은 기기 검증을 수행 하여 모두 통과 하였다. 또한 FPGA 펌웨어 검증을 위해 IEEE 1074의 생명주기에 따라 단위시험과 통합시험을 실행 하였다. 단위시험에는 HDL에 대한 기능검증과 타이밍검증을 수행하였으며, 단위시험이후에는 FPGA의 모든 핀을 로직 분석기에 연결을 하고 하나의 제어기기를 구현하여 실제 신호들을 확인 및 검증을 하였다. 안전통신망은 프레임 단위(512byte)로 데이터를 전송함으로 안전등급 제어기기의 응답속도(25ms)에서의 비트 에러율은 프레임 에러율로 변경되어야한다. 프레임 에러율 4.096 × 10-6%의 데이터 정확도를 가지는 통신보드로 높은 신뢰도의 안전통신망 구현을 확인하였다.

네트워크 토폴로지 자동 구성 및 원격 장애진단 시스템

심규철 한밭대학교 정보통신전문대학원 2018 국내석사

NMS(Network Management System)는 네트워크 관리를 목적으로 소규모 또는 대규모 네트워크를 운영하는 곳에서 필수적으로 사용되는 시스템이다. 또한 분석, 장애관리, 구성관리, 계정관리, 성능관리, 보안 관리와 같은 다양한 기능들이 활용되고 있다. 구성관리는 네트워크의 구성정보를 관리하며 관리자가 직관적으로 구성정보를 확인할 수 있도록 네트워크 토폴로지 즉, 구성도를 제공한다. 장애관리는 네트워크 장비의 장애 발생 알람정보와 장비의 장애조치 내역 등을 관리하며, 성능관리는 네트워크 장비의 성능 및 트래픽정보 등을 관리한다. 하지만 기존 NMS 시스템은 각각 해당 항목을 선택하고 관리를 해야 하는 불편함이 존재한다. 간단한 네트워크 구조의 경우 각각 구성정보와 장애 및 성능 정보를 쉽게 파악하고 관리 할 수 있지만 네트워크 규모가 큰 기업체나 기관의 경우 구성정보가 복잡하여 현황 파악조차 어려워 네트워크 관리에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 네트워크 규모가 크고 복잡한 구성정보로 인한 현황파악이 점점 어려워지고 장비의 장애진단에 필요 이상의 시간이 소요되는 문제점을 보완하기 위해 JavaScript와 Python 그리고 HTML5 기반의 twaver를 이용하여 NMS 시스템에 등록된 장비정보를 기본으로 장비의 연결정보를 자동으로 수집하여 수집정보를 데이터화하고, 웹 기반의 네트워크 토폴로지를 구현하며 구현된 토폴로지(UI)에서 RabbitMQ(Message Queue)를 사용한 원격 장비 장애진단(Ping 테스트, CRC상태, Config정보)을 수행할 수 있는 기능을 구현한다. 네트워크 토폴로지 에서 구성관리, 장애관리, 성능관리 기능을 종합적으로 추가하여 사용자가 네트워크 관리를 함에 있어 많은 시간을 투자하지 않고, 체계화된 데이터 관리를 통해 NMS시스템의 품질 향상을 기대할 수 있다.

WCDMA용 빔 패턴 가변형 안테나 설계에 관한 연구

이상호 한밭大學校 情報通信專門大學院 2008 국내박사

본 논문은 WCDMA 기지국 및 중계기에 사용되는 전방향성 안테나의 수평 빔 패턴을 여러 가지 형태로 가변할 수 있도록 설계 제작하여 이동통신 서비스품질(QoS)을 향상시키는데 목적이 있다. 현재의 이동통신 시스템에 사용하는 안테나는 크게 두 가지형태로 전방향성 안테나(Omni Directional Antenna)와 지향성 안테나(Sector Antenna)로 분류되며, 전방향성 안테나는 통화량이 적은 교외 중소도시와 연계도로 및 개방된 지형 등에 주로 사용하고, 지향성 안테나는 도심지 중심으로 유동인구가 많아 트래픽이 밀집되고 커버리지가 좁은 지역위주로 사용하고 있다. 전방향성 안테나는 수평 빔 패턴이 360° 전 방향에 걸쳐 동일한 세기로 공간에 전파되는 무지향성으로 도달거리가 짧고 인접 셀과의 간섭을 일으키게 된다. 또한 이용자의 활동이 거의 없는 산악지형이나 들판 등 전파불요지역에까지 동일한 세기의 에너지가 전파되는 것은 자원의 낭비요소가 된다. 이러한 사유로 인하여 기지국 및 중계기당 발생되는 Traffic이 증가하게 되면 초기 시설된 전방향성 안테나를 대신하여 빔 패턴의 지향성이 예민하고 이득이 높은 섹터 지향성 안테나로 교체하게 된다. 이때 추가 투자비용이 많이 소요됨은 물론이고 안테나의 수량증가에 따른 설치 공간 협소, 안테나 간 이격 거리 부족, 풍압증가에 의한 안전성 저하, 접속개소 증가로 인한 고장발생 등 시설의 유지관리 측면에서 또 다른 문제점이 발생된다. 본 논문에서는 기존 11 ㏈i 전방향성 안테나의 투사기(방사기) 양쪽에 모양과 크기가 동일한 원통형의 반사기를 취부하여 임의의 방향으로 전달되는 낭비 에너지를 특정 방향으로 지향시켜 약 5 ㏈의 추가 이득을 얻도록 설계 하였다. 또한 반사기의 거리 및 각도를 변경할 수 있는 구조로 제작하여 수평 빔 패턴이 180°지향 섹터 빔, 타원형, 럭비공, 땅콩, 크로바, 방패연, 불가사리, 가오리 모양 등 여러 가지 형태로 가변되는 것을 확인하였다. 제안된 안테나는 CST사의 Microwave Studio를 이용한 시뮬레이션 결과와 무반사실에서 측정한 제작물의 전기적인 특성 및 빔 패턴이 거의 유사하게 나타났으며, SK Telecom에서 운용중인 WCDMA 시스템에서 현장적용 상용시험을 통하여 성능과 효용성을 입증하였다. 따라서 향후 이동통신 무선망 설계과정의 기지국 위치 선정시 다양한 지형지물 환경에 맞추어 가변 빔 패턴을 선택적으로 활용이 가능하며, 전파환경 개선을 위한 최적화 작업에 유용한 Solution으로 활용이 기대 된다.

Performance Analysis of PSSK/QAPM system with Diversity Reception in Fading Channels

천재영 한밭대학교 정보통신전문대학원 2017 국내박사

휴대 이동통신 단말기의 대중화와 더불어 상당한 근거리 통신 업무용 무선기기들이 보급되었다. 그러나 저전력 통신 업무용 무선기기는 융합산업의 도래로 인한 다양한 QoS 요구를 현 IEEE 802 표준만으로 만족하는 데 한계가 따른다. 이러한 배경으로 인하여, 비표준 연합을 중심으로 독자적인 저전력 통신업무용 무선기술에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 산업적 트렌드의 수용 및 해결을 위하여 전력효율 변조기법인 PSSK, QAPM 시스템에 SC, EGC, MRC와 같은 다이버시티 기법을 채택한 무선통신기법을 제안하고자 한다. PSSK(QAPM) 방식은 PPM과 PSK(QAM) 결합한 통신기법으로 전력효율 데이터 전송이 가능하다. 심볼 주기에 무음 구간을 포함하며, 한 단계 낮은 변조 차수를 사용하기 때문에 동일 변조차수의 PSK(QAM) 대비3~4 ㏈ 이상의 성능 향상이 있다. 그러나 이러한 PSSK(QAPM) 변조는 심볼 주기 내 유효 심볼의 듀티­사이클의 증분 만큼 점유대역폭이 확장되는 취약점을 가진다. 본 논문에서는 PSSK, QAPM 변조 신호를 ‘시간영역’ 과 성상도에 재현하였고, 백색잡음 환경에서 PSK, QAM 변조와 SER을 비교함으로써 성능 향상을 확인하였다. 전자기파를 사용하는 무선통신은 방향성 없이 대기중으로 복사되기 때문에 동일한 신호가 여러 경로를 경유하여 수신단 무선국에 도달한다. 이러한 다중경로를 경유한 신호들이 합성될 경우 포락선의 급격한 변화가 발생한다. 본 논문에서는 레일리 페이딩에서 PSSK, QAPM 시스템의 SER을 추출한 결과 Eb/N0=20 ㏈에서 조차 약 SER=10-2으로 저조한 성능을 보였다. 본 논문에서는 이러한 페이딩 영향을 억제하기 위하여 다이버시티 기법을 PSSK, QAPM 방식에 적용한다. SC, EGC, MRC와 같은 다이버시티 기법은 각 브렌치의 수신 신호들을 취급하는 방법에 차이는 있지만, 공통적으로 페이딩 영향을 경감하여 시스템의 전반적 성능 향상을 위한 수단을 제공한다. 본 논문에서는 다이버시티 기법을 적용한 PSSK, QAPM 시스템에 대하여 라이시안 페이딩 채널에서 SER을 비교함으로써 제안하는 시스템의 성능 향상을 확인하였다. 여기서, 다이버시티 이득은 PSK(QAM) 방식과 PSSK(QAPM) 방식 사이의 성능 차이를 더욱 크게 한다. 이러한 성능 향상(이득)을 확인하기 위하여 라이시안 K값 별, 변조 차수 별, 다이버시티 기법 별로 PSK(QAM) 시스템과 PSSK(QAPM) 시스템의 SER을 비교하였다. 동일 변조 차수의 시스템 대비 3~4 ㏈ 의 성능 향상이 있음으로, 결국 PSSK, QAPM 방식은 다이버시티 이득에 의한 추가적인 성능 이득이 존재함이 확인되었다. 본 논문에서는 고효율 변조 방식에 다이버시티 기법을 채택하여 추가적인 성능 이득을 확보하였으며, 이러한 추가적인 성능 이득은 저전력 통신 업무용 무선국이 다양한 QoS 요구에 대응할 여력을 가져다준다. 본 논문에서는 BCH/콘볼루션 코드와 같은 채널 코딩 기법을 다루지는 않지만, 제안하는 통신 기법에 채널 코딩 기법을 결합·연동할 경우 저전력 통신 업무용 무선기기의 활용성은 더욱 높아질 것으로 기대된다. 이러한 채널 코딩 기법과 연동을 통한 성능 향상은 향후 과제로 남겨둔다.

모바일 환경에서의 XML을 이용한 실시간 주차정보 시스템

김영돈 한밭大學校 情報通信專門大學院 2004 국내석사

현재 전 세계적으로 많은 국가와 기업들이 이동 통신과 모바일 네트워크에 관심을 가지고 투자하고 있다. 이미 국내에는 2001년 기준으로 90% 이상의 이동전화 수신 가능지역, 전체 인구의 3/5 이상의 보급률을 나타내고 있다. 유선 네트워크의 대역폭 향상과 더불어 향상된 무선 네트워크기술의 발전으로 사용자들은 이동하면서 PDA, 이동전화, 노트북과 같은 휴대용 호스트 등을 이용하여 시간과 공간의 제약 없이 접속하여 다양한 콘텐츠를 제공 받을 수 있게 되었다. 모바일 컴퓨팅과 무선 커뮤니케이션의 바탕 위에 GPS를 통한 위치 정보서비스가 매우 중요한 정보로서 각인되고 있다. 모바일 컴퓨팅 상에서 구현된 네비게이션 시스템을 이용하여 이동 사용자 및 이동차량 에서는 지도보기, 지도검색, 주소 및 시설물 검색, 차량을 위한 경로탐색, 그리고 대중교통을 이용한 경로 탐색이 가능하며 GPS를 통한 실시간 위치결정을 통하여 경로안내를 받을 수 있게 되었으며 유무선 통신을 통해서 대중교통에 대한 정보 및 각종 부가정보를 얻을 수 있게 되었다. 현재 주차문제가 사회의 큰 문제로 자리 잡고 있다. 자동차는 기하급수적으로 늘어가지만 그 자동차를 수용하는 공간은 상대적으로 부족하다. 심지어 목적지에 주차를 할 공간이 없어 상당한 시간을 주차할 장소를 찾는데 소비하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이동 차량에서 실시간 주차정보를 제공받아 문제점들을 해소하고자 한다. 본 논문에서는 실시간 주차 정보를 제공 받기 위해 무선 네트워크 기반의 시스템 환경을 위한 전반적인 시스템의 설계 및 구축한다. 또한 다양한 어플리케이션 간에 데이터를 교환하고 공유하기 편리한 XML데이터를 생성하여, 실시간으로 주차정보를 전달하는 방법을 제시 및 구현한다. A lot of countries and companies all over the world are interested in mobile communication and mobile network and are investing to them. Cellular phones have already spread over 3/5 of domestic population and coverage area reached over 90% in 2001. The bandwidth improvement of wired network and development of wireless network technology and provide moving users with using various contents by connecting wired network from portable host such as a PDA, a cellular phone and a notebook computer. The service for location information using GPS based on mobile computing and wireless communications is considered to be very important. The Navigation system that is presented in mobile computing enables us to search maps, to search an address, equipment and to trace the path for a car or a public transportation and we can receive the information of the road through determining read time location by GPS, we can also many informations about public transportation and any other information in using wired/wireless communication. Nowadays, parking lot causes a big problem. Cars are increased in geometrical progression, but parking lots that takes in cars are relatively limited. Often we spend a lot of time to look for a parking lot because of limited parking lot. To solve this problem, we can use real time parking lot information system provided from mobile vehicles. In this paper, we will tell you how to deliver the parking lot information in real time by construction wireless network environment to be provided real time information and making XML data that is easy to share and to exchange data between applications.

역사교육을 위한 가상현실 기반의 학습 콘텐츠 구현

류인영 한밭大學校 情報通信專門大學院 2009 국내석사

This study is based on constructivism learning theory to present at pedagogy to reach for an education goal of scope historical a social affairs division and make it with the aim of providing effective educational environment. For this, it presents the historical education environment that used virtual reality technology. It overcomes in restrictions of physical education environment in time, known as existing classroom environmental education based on to a virtual reality and it makes new learning by experience possible to users. Interaction between an information provider and student is very important for educations to be effective in educational viewpoints. It helps to make various interaction possible to users environmental a virtual reality, and it leads participation of student, and to be able to reach to a final object of education. In this study, it composes education environment, and it implements various historical education contents elements along with an education element to be main in order to provide effective historical education environment that it was required. It makes through information configuration through three dimensions information and various multimedia contents so as to provide effectively various information. The user understands through three dimensions information in virtual spaces while it searches and select freely for the cyber space that was given and it secures the various viewpoint. It presents environment that able to understand and compose to information through select of a user, and also it provides information in various ways through many formal contents configuration. Thus, it isn't simply place and showing the relics or remains which compose information. and it composes with the time environment that provide historical situations to understand fact. Accordingly, it helps understanding of a user regarding information through processes and composing information so that effective historical education is possible. 본 연구는 교육학에서 제시하는 구성주의 학습이론에 입각하여 사회과 역사 영역의 학습 목표에 도달하기 위한 효과적인 교육환경을 제공하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 가상현실 기술을 사용한 역사 학습 환경을 제시한다. 가상현실에 기반한 학습 환경은 기존의 교실이라는 시간적·물리적인 학습 환경의 제약에서 벗어나 사용자에게 새로운 경험학습을 가능하게 한다. 교육적 관점에서 효과적인 학습을 위하여 정보 제공자와 학습자 사이의 상호작용은 매우 중요하다. 가상현실 환경은 사용자에게 다양한 인터렉션을 가능하게 함으로써 학습자의 참여를 유도하고 학습의 최종 목적에 도달할 수 있도록 도와준다. 본 연구에서는 효과적인 역사학습 환경을 제공하기 위하여 주요한 학습 요소와 요구되는 학습 환경을 구성하고 그에 따른 다양한 역사학습 콘텐츠 요소를 구현한다. 3차원 정보 및 다양한 멀티미디어 콘텐츠를 통한 정보 구성을 통하여 여러 가지 정보를 효과적으로 제공하도록 한다. 사용자는 가상공간 상의 3차원 정보를 통해 다양한 시점 확보 및 공간감을 제공받으며 주어진 가상세계를 자유롭게 탐색하고 선택하면서 정보를 이해한다. 또한 여러 가지 형식의 콘텐츠 구성을 통하여 다양한 방법으로 정보를 제공하고 사용자의 선택에 따라 정보를 이해하고 구성해 나갈 수 있는 환경을 제시한다. 정보를 구성하는 다양한 유물이나 유적을 단순히 배치하여 보여주는 방식이 아닌 시대적인 환경을 함께 구성하여 제공함으로써 역사적인 상황 속에서 사실을 이해하도록 한다. 이를 통하여 정보에 대한 사용자의 이해를 돕고 스스로 정보를 구성하는 과정을 통하여 효과적인 역사학습이 가능하도록 한다.

임베디드 시스템에 최적화된 객체 검출 기법 기반의 영상 개인정보 비식별화에 관한 연구

송인준 한밭대학교 정보통신전문대학원 2023 국내박사

인공지능이 우리 생활에 더욱 밀접하게 확장되면서, 인공지능 기술을 이용하여 다양한 정형/비정형 데이터를 자동으로 수집하고 학습하는 사례가 늘어나고 있다. 최근에는 자율주행과 로봇, 스마트폰 응용 분야에서 수준 높은 객체 인식을 위해 공공장소와 일반 생활공간에서 수집된 영상 데이터를 원본 그대로 학습 데이터로 사용하고 있으며, 이로 인해 개인정보가 노출되어 개인적인 피해는 물론 사회적인 문제까지 발생되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 영상 데이터에 대한 개인정보 비식별화 시스템들이 연구되고 상용화되고 있으나 대부분 고성능 PC 환경이나 서버 환경에서 운용됨으로써 저장된 원본 영상을 비식별화 시스템으로 전송 또는 저장하는 과정을 거치게 되어 결과적으로 원본 영상으로부터 개인정보가 유출될 수 있다. 본 논문은 개인정보를 보호하기 위해 영상 데이터의 수집 단계에서부터 실시간으로 개인정보 영역을 비식별화하여 저장 또는 전송할 수 있는 인공지능 기술을 활용한 임베디드 기반 영상 데이터 개인정보 비식별화 시스템을 제시한다. 임베디드 장치는 컴퓨팅과 메모리 등의 자원이 한정적이므로 본 논문에서는 임베디드 장치에서 실시간으로 오검출은 적고 높은 정확도로 검출할 수 있는 최적의 개인정보 영역 검출을 위해 입력 영상에 대한 전처리 기법과 개인정보 영역 객체 검출 최적화를 위한 학습 모델 생성과 적용 방법, 그리고 보안성과 재사용성이 높은 검출 영역 비식별화 방법을 제시하였다. 본 논문의 전처리 방법은 자이로센서를 이용하여 영상 획득 시 영상 데이터에 대한 촬영 각도를 수집하고 수집된 촬영 각도를 통해 영상 데이터를 수평 영상으로 변환하여 객체 검출 시 개인정보 영역에 대한 검출율을 높이고자 하였고 개인정보 영역 검출 최적화 방법으로 학습 데이터의 영상 해상도의 크기 변화와 학습 엔진의 학습 방법에 변화에 따른 각각의 학습모델을 생성하여 실험적 방법으로 최적의 학습 모델을 선정하였고, 이를 실험한 결과와 평가 결과를 통해 유효성을 입증하였다. 또한, 최적의 학습 모델을 통해 검출된 개인정보 영역에 대한 비식별화 기법은 마스킹 정보에 대한 이중키 기반의 암호화를 통해 타인에 의해 복원할 수 없도록 하였으며, 원본 영상의 재사용을 위해 보안키를 통한 원본 영상 복원이 가능하도록 하였다. 본 논문의 연구 결과는 영상 획득 장치로부터 취득하는 영상 데이터를 임베디드 장치를 통해 실시간으로 비식별화함으로써 개인정보 유출이 없는 데이터의 산업적 활용과 영상을 활용한 산업 분야에서 개인정보 보호에 드는 비용을 줄이는데 기여할 것으로 기대한다.

WLAN을 기반으로 하는 AP 주변 환경 정보를 이용한 실내 위치추정 시스템

金美京 한밭大學校 情報通信專門大學院 2011 국내박사

국 문 요 약 AP 주변 환경 정보를 이용한 WLAN을 기반으로 하는 실내 위치추정 시스템 논문 제출자 김 미 경 지 도 교 수 박 현 주 지난 몇 년 동안 실내 이동 객체의 위치를 추정하기 위해 여러 가지 기술들을 기반으로 하는 많은 실내 위치추정시스템들이 설계되었다. 이들 실내 위치추정 기술들 중에서 무선 랜 네트워크(WLAN : Wireless LAN) 를 기반으로 하는 위치 시스템은 기존의 네트워크 시스템을 사용할 수 있 어 위치추정을 위한 인프라 구축을 위한 추가 비용이 필요하지 않으며, 실 외와 실내를 연계한 위치추적이 가능하다는 장점 때문에 최근 WLAN 기반 실내 위치 추정시스템들에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문은 WLAN의 AP(Access Point)로부터 전송되는 신호의 강도를 사용하여 이동 객체의 위치를 결정하는 WLAN 기반 위치추정 기법이다. 대부분의 WLAN을 기반으로 하는 위치추정 시스템들은 fingerprinting 기법을 사용한다. fingerprinting 기법은 참조를 위한 여러 개의 지점들을 설정하고 각 참조 지점들에서 RSSI(Received Signal Strength Indicator)들 을 수집하여 신호 분포 map인 fingerprint 데이터베이스를 생성한다. 이 때 생성된 fingerprint 데이터베이스는 이동객체의 위치를 결정하기 위한 참조 데이터로 사용된다. 각 참조 지점들에서 RSSI를 측정하여 신호 분포 데이 터베이스를 구축하는 단계를 training 이라고 하고, 구축한 fingerprint 데이 터베이스를 이용하여 이동객체의 위치를 추정하는 단계를 positioning이라 한다. fingerprinting 기법에서 이동객체의 추정 위치 정확도는 참조 지점들의 수에 비례하며, fingerprint 데이터베이스 구성 방식에 따라 달라질 수 있 다. 그러므로 실내 이동객체의 정확한 위치 추정을 위해서는 많은 수들의 참조 점들이 필요하며, 한 참조 지점에서 수집하는 RSSI 샘플들의 수가 증 가 되어야 한다. 그러나 이러한 참조 점들의 수의 증가와 RSSI 샘플 수의 증가는 training을 위한 연산 비용이 커지므로 다수 개의 참조 지점을 구축 하고 유지하는데 문제가 있으며, 환경 변화가 심한 실내에서 환경이 변할 때마다 retraining 작업을 수행해야 하는 어려움이 있다. 또한 데이터베이스 의 크기에 따라 데이터베이스의 복잡성은 시스템의 성능을 제한하는 요인 이 될 수 있으며, WLAN의 RSSI 신호들이 다중경로와 난청 지역, 노이즈, 간섭 등으로 인해 불규칙한 패턴을 포함하므로 부정확한 위치정보를 제공 할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 training의 문제점과 retraining 프로세 스, 불규칙한 신호 패턴으로 인한 부정확한 추정위치에 대한 문제점들을 해 결하기 위해 참조 지점들의 RSSI와 환경정보에 대한 데이터베이스가 아닌 AP들의 주변 환경정보를 데이터베이스로 구축하고, 이동객체의 위치추정 시 AP와 이동객체 사이에 존재하는 장애물들과 같은 환경정보를 이용하여 거리를 산출하여 위치를 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안 기법은 AP 주변에 산재 되어 있는 벽과 철문, 유리문, 파티션 등과 같은 RSSI 크기의 감쇠 원인이 되는 장애물들에 대한 정보들을 데이터베 이스로 구축하고, 이들 장애물들에 대한 정보들을 경로 손실 모델과 감쇠모 델에 적용하여 보정된 RSSI 값으로 AP와 이동객체간의 거리를 계산하고, 이 거리 값들을 가지고 이동객체의 위치를 추정하는 기법이다. AP 주변 환경데이터베이스는 AP에 대한 정보를 저장하는 AP 테이블과 AP 주변의 장애물들에 대한 정보를 갖는 Obstacle 테이블, 두 개의 테이블 로 구성된다. AP 테이블은 AP들의 SSID, Mac 주소, AP들의 x,y 좌표, 기 준 단위 거리에 대한 RSSI, 분산, 경로 손실지수 등으로 구성되어 있으며, Obstacle 테이블은 AP들의 SSID, AP로부터 장애물의 방향, 장애물들에 대 한 감쇠 크기, AP와 장애물 간의 거리 등으로 구성된다. 성능 평가를 위한 실험에서 장애물의 방향은 숫자로 구분하였으며, 장애 물들로 인한 감쇠 값들을 얻기 위해 각 장애물을 통과하기 전의 RSSI들과 통과 후 RSSI들을 각각 300개 이상을 수집하고 분석하여 환경 데이터베이 스를 구축하였다. 위치추정 방법은 이동객체가 WLAN의 AP로부터 SSID, Mac 주소, 채널 정보, RSSI 등의 정보를 수집하여 위치결정 서버에게 전송하면, 위치 결정 서버가 환경정보 데이터베이스와 감쇠모델을 이용하여 각 AP에 대한 RSSI 감쇠를 산출하고, 산출된 감쇠 정도를 이용하여 RSSI의 크기를 보정한다. 각 AP들과 이동객체 간의 거리는 보정된 RSSI를 이용하여 계산하고 삼각 측량을 통하여 이동객체의 위치를 추정한다. 환경정보 데이터베이스를 이용한 이동객체의 위치추정 결과는 약 45%, 7m정도의 정확도를 유지하고 있어서 기존의 fingerprinting 기법을 이용한 RADAR 시스템의 위치정확도가 50%의 확률로 약 4m 정도 보다 낮다. 하 지만 삼각측량 기법을 이용한 이동객체의 위치추정보다 66% 정도의 오차가 감소하였으며, 무엇보다 fingerprinting 기법과 비교하였을 때 training과 retraining 시 걸리는 시간과 노력을 크게 줄일 수 있었으며, 데이터베이스의 유지와 검색에 따른 문제를 해결할 수 있다. RSSI를 이용한 무선 단말장치의 결정된 위치의 정확성은 무선 이동장치 의 환경에 따라 달라진다. 실내는 실외보다 복잡한 환경으로 다중 경로로 인 해 RSSI 값의 랜덤성이 크고, 인근에 배치된 AP의 채널의 간섭에 영향을 받으며 실내에서는 건물의 구조와 건물 자체의 재질에 의해서도 영향을 받 는다. 그러므로 한 AP로부터 WLAN을 통하여 수신한 RSSI들은 랜덤성이 커서 이동객체의 추정위치의 위치 정확도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 크기가 불규칙한 수신 RSSI를 오차가 적은 거리로 변환하는 기법이 필요하다. 본 논문에서는 각 AP에 대해 단위 거리로부터 10m까지 50cm 단위로 RSSI를 측정하고, 측정된 RSSI들의 통계 특성을 분 석하여 사전 확률을 구하여 저장한 다음 이 사전확률을 베이시안 식에 적용 하여 수신 RSSI를 거리로 변환 방법을 기술하였다. 이 기법을 실험 결과는 경로손실 공식을 이용한 거리 변환 평균 오차와 사전확률을 이용한 거리 변 환 평균 오차는 각각 약 952cm와 약 175cm로 사전 확률과 베이시안 공식을 이용한 거리 오차가 약 1/5로 감소하였다. 본 논문의 마지막은 이동 중인 이동객체의 위치정확도 개선을 위해 이전 시간의 위치 정보와 이동 벡터, 속도 등을 적용하는 파티클 필터링을 이용한 방안에 대해 기술하였다.

ACK 마크를 이용하는 멀티캐스팅 무선통신 시스템에 관한 연구

박검재 한밭대학교 정보통신전문대학원 2018 국내석사

사물들이 인터넷으로 연결되는 사물인터넷(IoT : Internet of Things)은 스마트 홈, 원격제어 및 조명시설 등 다양한 분야에서 서비스되고 있다. IoT 시장이 급격히 증가하면서 대두되고 있는 소물인터넷(IoST : Internet of Small Things)은 사물들이 데이터를 주고받을 때 고속통신과 높은 사양의 장치가 필요하지 않은 서비스를 위해 소량 데이터 전송에 특화된 기술을 말한다. 이러한 소물인터넷 환경에서는 데이터 전송 속도는 낮지만 인접 채널에 영향이 적고, 광대역 통신에 비교해 비교적 긴 통신 범위를 가질 수 있는 협 대역 통신 시스템이 적합하다. 협 대역 통신 시스템에서 동시에 다수의 장치를 제어하기 위해서는 브로드캐스트와 멀티캐스트 통신을 사용해야 한다. 하지만 멀티캐스트 통신은 멀티캐스트 데이터 송신자가 수신자에 데이터 수신을 확인할 수 없다. 이에 본 논문에서는 협 대역 통신 시스템에서 다수 장치가 송신 데이터에 대하여 즉각적인 응답을 필요로 서비스 통신효율을 향상하기 위하여 멀티캐스팅에서 ACK 마크를 이용한 무선통신시스템을 제안한다.