NMEA-0183 기반 영상데이터의 효율적인 스트리밍 기법

김병국,Kim, Byoung-Kug 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.10

RS-232 또는 RS-422의 단순한 통신 구조로 인하여 여전히 선박 대부분은 이를 기반으로 한 통신인프라를 내부 네트워크 환경으로 구축하고 있다. NMEA-0183은 선교 항해 당직 경보시스템(BNWAS: Bridge Navigational Watch Alarm System)을 위한 세 개의 계층을 구성하는 규격 중 하나이며 다양한 통신방식을 제공하지만, 여전히 이미 구축된 RS-232 나 RS-422를 사용하고 있다. 선교 항해 당직 경보시스템은 선박 상태 및 환경요소 등을 감지하는 각종 센서, GPS, AIS 등 다양한 장치들을 연결하여 운영한다. 본 논문에서는 이 NMEA-0183 환경에서 영상센서의 적용 가능성을 확인하고 영상데이터를 스트리밍하기 위한 기법을 제안한다. 그리고 동인 통신채널을 공유하는 다른 센서들로부터 생성된 NMEA 메시지 개수에 따른 영상품질의 변화를 분석하고 적용 타당성을 입증한다. Due to the simplicity of communication structure using RS-232 and RS-422, the majority ships have still adapted on these communication interfaces and have constructed their own communication network in the ship. NMEA-0183 is the one of standards for BNWAS(Bridge Navigational Watch Alarm System) and currently being used in many countries. BNWAS utilises diverse sensor devices, GPS, AIS and so on for monitoring the status of ships and their deployments and environmental information(temperature, humidity, wind speed/direction, water temperature/current etc…). This paper proposes the use of any image sensors in NMEA-0183 environment and verifies possibility with certain video qualities through the experiment results. Furthermore the paper gathers videos and monitors the change of their qualities depending on the number of NMEA messages on RS-232 communication link. Finally we make conclusion that our proposal is sufficiently appropriate for ship monitoring system in the NMEA-0183.

안정적인 UAV 운영을 위한 GCS의 통신메시지의 암호화 제안

김병국,홍성화,강지헌,Kim, Byoung-Kug,Hong, Sung-Hwa,Kang, Jiheon 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.10

IoT(Internet of Things) 기술은 통신, 마이크로 프로세서 그리고 임베디드 소프트웨어 기술의 발전과 융합으로 인해 탄생 되었다. 그에 따른 응용 중 하나로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle, 무인 항공기) 시스템에도 적용되고 있다. 운용상 유인용 항공기(manned aircraft)는 지상에 있는 관제 시스템을 통해 운항의 지시를 받아, 조종사가 직접 비행 기체를 제어하는 방식으로 운영되지만, UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어시스템)를 통해 직접 비행 제어를 받는다. 따라서 UAV와 GCS 간의 통신을 위한 프로토콜로 개방형인 MAVLink (Macro Air Vehicle Link)가 주로 사용이 되고 있으나, 범용이고 공개적이다 보니 일부구간에서 제삼자에 의해 쉽게 노출되어 비행체의 상태 및 기타 제어 정보 등의 정보 보안에 취약하다. 본 제안은 UAV를 안전하게 운영하기 위한 GCS 내 통신메시지의 암호화 적용 방안을 제시한다. IoT (Internet of Things) emerges from various technologies such as communications, micro processors and embedded system and so on. The IoT has also been used to UAV (Unmanned Aerial Vehicle) system. In manned aircraft, a pilot and co-pilot should control FCS (Flight Control System) with FBW(Fly By Wire) system for flight operation. In contrast, the flight operation in UAV system is remotely and fully managed by GCS (Ground Control System) almost in real time. To make it possible the communication channel should be necessary between the UAV and the GCS. There are many protocols between two systems. Amongst them, MAVLink (Macro Air Vehicle Link) protocol is representatively used due to its open architecture. MAVLink does not define any securities itself, which results in high vulnerability from external attacks. This paper proposes the method to enhance data security in GCS network by applying cryptographic methods to the MAVLink messages in order to support safe UAV operations.

P-3C 해상초계기 전술정보표시기의 성능 향상 기법

김병국(Byoung-Kug Kim) 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.24 No.1

해상용 임무항공기를 위한 데이터 분배 서비스 기반의 전술정보관리시스템의 성능 분석

김병국(Byoung-Kug Kim),김재형(Jaehyung Kim),정성진(Sungjin Chung),민상기(Sangki Min),배준성(Joonsung Bae),심주현(Juhyen Sim),황성민(Sungmin Hwang),홍주연(Juyeon Hong),최기한(Kihan Choi),김홍대(Hongdae Kim) 항공우주시스템공학회 2017 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2017 No.11

QuTFTP: UDP 기반의 빠른 파일전송

김병국 ( Byoung-kug Kim ) 한국항행학회 2020 韓國航行學會論文誌 Vol.24 No.5

이더넷을 기반으로 한 네트워크에서 노드 간 파일전송을 위해 대표적으로 사용되는 프로토콜로 TCP/IP 기반의 FTP (filetransfer protocol)와 UDP/IP 기반의 TFTP (trivial file transfer protocol)가 있다. 단순 기능을 수행하는 펌웨어 수준의 소프트웨어를 탑재한 내장형 시스템의 경우 자원(프로세서의 성능 및 메모리 용량 등)의 한계로 인해 네트워크 스택의 경우 IP와 UDP의 조합으로 구축한 경우가 많다. 따라서 이를 기반으로 한 TFTP가 많이 선호되고 있다. 예를 들어 환경감지용 센서 또는 부트로더, 그 외 데스크톱 PC의 PXE (preboot execution environment) 부팅 기능 등에 널리 사용되고 있다. TFTP는 파일전송을 위해 stop-and-wait 방식의 운영으로 인해 전송과정에서 많은 대기시간이 발생한다. 본 논문에서는 이 전송 대기시간을 최소화하여 최종적으로 기존TFTP보다 더 빠르고 호환성을 제공하는 QuTFTP (quick UDP trivial file transfer protocol)를 제안한다. To transfer files between nodes on network based on Ethernet, file transfer protocol (FTP) on TCP/IP and trivial file transfer protocol (TFTP) on UDP/IP are mostly used. Due to the lack of resources (processor, memory and so on) in the embedded system where we generally use for simple works with small firmware like ones; many of the systems implement only UDP/IP for their network stacks. Thus, TFTP is greatly to be preferred. For examples, environmental sensor devices for sensor networks, Boot Loader for general embedded device and preboot execution environment (PXE) boot for PC provide the TFTP. The logic of TFTP is simple for file transmission but, there is Stop-And-Wait problem during the process which occurs long blocking time. In this paper, we propose an algorithm which called QuTFTP(Quick UDP Trivial File Transfer Protocol) to reduce the length of the blocking time and to be compatible with the legacy TFTP.

학생창업 활성화를 위한 대학의 창업재도전 교육 방법에 대한 연구

김병국(Kim, Byoung-Kug) 한국의사결정학회 2020 의사결정학연구 Vol.28 No.2

학생창업자 수는 많은 대학의 창업교육에 의해 매년 증가하고 있다. 학생창업가 배출은 일자리 창출과 고용·투자 등 경제적 가치를 향상하는 순기능 효과가 있지만, 학생창업을 대변하는 청년창업은 5년이내 생존율이 18%로 실패자를 양산하는 역기능도 발생한다. 창업에 관심있는 학생은 실패에 대한 두려움으로 창업을 꺼리는 경향이 많다. 따라서 대학은 창업실패에 대한 창업안전망 구축 과제를 해결해야 한다. 본 연구는 창업안전망 일환으로 학생창업가에 필요한 대학의 창업재도전교육 방법을 제시하고자 하였다. 방법 제시를 위해, 학생창업현황과 전국 8개 대학의 창업교육현황 및 정부의 창업재도전 지원제도를 분석하였고, RUCK(한국지역대학연합)에서 조사한 창업재도전 관련 설문조사를 재해석하였다. 그 결과 학생창업의 현황 · 문제점 · 학생창업자의 창업재도전교육 니즈 그리고 대학의 학생창업가 위한 창업재도전교육 방법을 제시할 수 있었다. 본 연구에서는 대학의 창업재도전교육 방법으로 3가지를 제시하였다. 첫째는 창업 팀빌딩 매칭시스템을 운영하는 것이며, 둘째는 사업타당성 분석을 기반한 사업계획서 교육을 강화하는 것이고, 마지막으로는 시제품 자작능력을 갖추기 위한 메이커 교육을 필수로 하는 것이다. The number of student start-up is increasing every year due to the startup education of many universities. The production of student entrepreneurs has a net function of improving economic value, such as job creation and employment and investment, but youth entrepreneurship representing student entrepreneurship has a survival rate of 18% within five years. Students interested in starting a business tend to be reluctant to start a business because of fear of failure. Therefore, universities must solve the task of establishing a startup safety net against startup failure. This study attempted to present the university"s entrepreneurial re-challenge education method necessary for student entrepreneurs as part of the entrepreneurial safety net. To present the method, we analyzed the student start-up status, start-up education status of 8 universities nationwide, and the government"s start-up re-challenge support system, and reinterpreted the questionnaire related to start-up re-challenge surveyed by The Regional University Consortium of Korea (RUCK). As a result, it was possible to suggest the current status and problems of student entrepreneurship, the needs of student entrepreneurs" entrepreneurial re-challenge education, and the method of entrepreneurial re-challenge education for university student entrepreneurs. In this study, three methods of entrepreneurship re-challenge education were suggested. The first is to operate a startup team building matching system, the second is to reinforce the business plan establishment training based on the business feasibility analysis, and finally, to provide the maker education to equip the ability to build prototypes.

유비쿼터스 센서네트워크에서 에너지 효율적인 망관리 프로토콜 인터페이스

김병국(Byoung-Kug Kim),허경(Kyeong Hur),엄두섭(Doo-Seop Eom) 한국멀티미디어학회 2010 멀티미디어학회논문지 Vol.13 No.8

지금까지의 MANET(Mobile Ad-hoe Network)은 이동성에 따른 라우팅 경로 생성 및 유지를 위한 프로토콜과 모바일 네트워크에서의 애플리케이션 특성에 따른 QoS(Quality of Serivce) 보장에 관련된 연구가 활발히 진행되었다. 그러나 이러한 기존의 MANET 연구를 기반으로 설계한 USN(Ubiquitous Sensor Network)에서의 센서노드는 자원의 제한으로 인하여 이동성 및 그 외의 제약에 따른 노드 실패(node failure)와 전파 소멸(fading)로 잦은 네트워크 형태 변화를 갖는다. 그리고 제약된 에너지의 사용에 따른 오랜 시간의 센서노드 동작 지원을 위한 효율적인 에너지 관리가 필요하다. 따라서, USN을 위한 각 센서노드의 구현은 네트워크를 사용시 에너지를 고려한 설계가 불가피하다. 또한 센서네트워크 토폴로지의 빈번한 변화를 감지하고 네트워크를 효율적으로 관리하기 위한 망관리 시스템(USNMS: USN management system)이 필요하다. 본 논문에서는 USN 및 MANET 환경에서 에너지를 고려한 기존의 네트워크관리 연구들을 조사하고 분석한다. 그리고 이를 바탕으로 센서노드의 수명연장을 위해 네트워크의 사용시 효율적인 에너지 사용을 위한 소량의 데이터 및 관리 패킷을 정의하여 이를 활용해, 에너지 효율적인 데이터 수집 및 처리를 위한 네트워크 프로토콜 인터페이스를 설계하고 이를 활용하기 위한 센서네트워크 관리 시스템을 구현하여 실험과 결과를 바탕으로 에너지 효율적인 센서네트워크의 실용성을 검증한다. MANET(Mobile Ad-hoc Network)s have been researched primary at routing protocols and at the guarantees of QoS(Quality of Service) for mobile environments. Otherwise the Ubiquitous Sensor Networks (USNs) have some limitations in power energies and in processing of sensing data, as well as their network topologies are frequently changed by fading off and node failures. Thus we should redesign network protocols with concerning to energy efficiency for the USNs above all. In this paper, we focus on the protocol interface for managing for USNs based on the surveys. And then we figure the topology of USNs out and design the network protocol interface to make power saved, with data gathering and processing more efficient using our designed packet structures.

블루투스를 이용한 애드혹 네트워크에서의 효율적인 멀티미디어 데이터 전송

김병국(Byoung-Kug Kim),홍성화(Sung-Hwa Hong),허경(Kyeong Hur),엄두섭(Doo-Seop Eom) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.3B

센서네트워크를 위한 K-NN 기반의 위치 추정 시스템

김병국(Byoung-Kug Kim),홍원길(Won-Gil Hong) 한국멀티미디어학회 2012 멀티미디어학회논문지 Vol.15 No.9

UAV의 근거리 무선충전을 위한 QR 코드를 활용한 정밀한 착륙 방안

김병국(Byoung-Kug Kim),홍성화(Sung-Hwa Hong),강지헌(Jiheon Kang) 한국정보통신학회 2022 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.26 No.1