무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적 클러스터 헤드 선정 기법

남춘성,장경수,신호진,신동렬 한국인터넷방송통신학회 2010 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.10 No.2

무선 센서 네트워크는 제한된 자원을 가지고 특정한 지역에 임의로 뿌려진 센서 노드가 자가 구성적으로 형성하는 네트워크를 말한다. 센서 네트워크의 확장성(scalability), 로드 밸런싱(load balancing) 그리고 네트워크 라이프 타임(network lifetime)을 보장하기 위해서 네트워크를 지역적으로 관리하는 클러스터링 알고리즘이 필요하다. 이전의 클러스터링 알고리즘에서 클러스터 헤드를 선정할 때 노드의 위치 및 에너지를 알아내기 위해 추가적인 통신비용이 발생하고, 클러스터 간 불균형이 클러스터 헤드에게 과부하를 유발한다. 따라서 본 논문은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 추가적인 통신비용과 클러스터 불균형을 고려하는 새로운 클러스터 헤드 선정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 실험결과를 통해 기존의 방법보다 에너지 측면에서 효율적임을 보여준다 Wireless sensor networks is composed of many similar sensor nodes with limited resources. They are randomly scattered over a specific area and self-organize the network. For guarantee of network life time, load balancing and scalability in sensor networks, sensor networks needs the clustering algorithm which distribute the networks to a local cluster. In existing clustering algorithms, the cluster head selection method has two problems. One is additional communication cost for finding location and energy of nodes. Another is unequal clustering. To solve them, this paper proposes a novel cluster head selection algorithm revised previous clustering algorithm, LEACH. The simulation results show that the energy compared with the previous clustering method is reduced.

이기종 센서 네트워크를 위한 데이터 중심적 센서 미들웨어

남춘성,신동렬,Nam, Choon-Sung,Shin, Dong-Ryeol 대한임베디드공학회 2012 대한임베디드공학회논문지 Vol.7 No.6

Wireless sensor networks need middleware system for efficiently managing the constrained resource and sensing data because they need different sensing data type and protocol to communicate with heterogeneous sensor networks. Thus this paper proposes data-centric sensor middleware for heterogeneous sensor networks. The proposed middleware have to support various query processing of user applications, high-level request of users, manage heterogeneous sensor systems and universal sensing data type for node and user application.

무선 센서 네트워크에서 이벤트 기반의 에너지 효율적 데이터 취합 및 전송

남춘성,장경수,신동렬 한국인터넷방송통신학회 2011 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.11 No.1

본 논문은 센서 네트워크의 각 이벤트 영역에서의 데이터 취합 및 전달을 위한 방법들을 비교 평가한다. 이를 위해 이벤트 영역내의 두 가지 전송 방법인 직접적인 전송 방식과 취합 노드를 통한 전송 방식을 비교한다. 직접적인 전송 방식은 모든 노드가 자신이 측정한 데이터를 전송하기 때문에 데이터의 중복성과 네트워크의 트래픽을 증가시키는 단점을 가진다. 반면에 취합 노드를 통한 전송 방식은 이벤트 영역 내에서 노드들의 데이터를 취합함으로써 데이터의 중복을 방지하고 데이터를 간소화 할 수 있다. 취합 노드의 선정 방식은 노드의 위치에 기반 한다. 즉, 취합 노드가 이벤트 영역의 중앙에 위치한 노드 혹은 싱크 노드와 가장 가까운 노드를 선정하는 것이다. 위 두 가지 방법을 바탕으로 취합 노드 선정 방식들을 모델링 하여 이벤트 영역의 증가에 따른 각 방법의 에너지 소비를 측정한다. 이를 위해, 이벤트 노드와 취합 노드의 거리와 취합 노드와 싱크 노드의 거리를 구하고, 이를 수식으로 간략히 정리한다. 또한, 기존의 에너지 수식을 적용하여 거리 수식과 같이 적용하여 에너지 소비 모델을 만든다. 이를 통해 취합 노드 방식들의 에너지 소비를 비교 평가하여 센서 네트워크에 에너지 효율적인 방식을 찾아낸다. In this paper, we compare and analyze data aggregation methods based on event area in wireless sensor networks. Data aggregation methods consist of two methods: the direct transmission method and the aggregation node method. The direct aggregation method has some problems that are data redundancy and increasing network traffic as all nodes transmit own data to neighbor nodes regardless of same data. On the other hand the aggregation node method which aggregate neighbor's data can prevent the data redundancy and reduce the data. This method is based on location of nodes. This means that the aggregation node can be selected the nearest node from a sink or the centered node of event area. So, we describe the benefits of data aggregation methods that make up for the weak points of direct data dissemination of sensor nodes. We measure energy consumption of the existing ways on data aggregation selection by increasing event area. To achieve this, we calculated the distance between an event node and the aggregation node and the distance between the aggregation node and a sink node. And we defined the equations for distance. Using these equations with energy model for sensor networks, we could find the energy consumption of each method

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율을 위한 클러스터 멤버 노드 설정 방법

남춘성,장경수,신동렬 한국인터넷방송통신학회 2009 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.9 No.6

센서 네트워크에서 균등한 클러스터 형성을 위한 클러스터헤드 재선출 기법

남춘성(Nam, Choon-Sung),구용기(Ku, Yong-Ki),윤종완(Yoon, Jong-Wan),신동렬(Sin, Dong-Ryeol) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

무선 센서 네트워크의 목적은 특정 지역에 뿌려져 있는 센서 노드를 통해서 센서 정보를 수집하는 것이다. 지역 내 센서 노드는 환경 값을 측정, 수집, 처리하여 싱크 노드로 전송된다. 이러한 과정은 센서네트워크를 구성하는 센서 노드의 제한된 능력 때문에 센서 노드의 저전력 동작 기법을 고려해야 한다. 인접한 센서 노드는 유사한 데이터를 가지기 때문에, 로컬 클러스터를 형성하고 클러스터 헤드로 데이터 가공 처리하는 클러스터링 기법이 저전력 동작 기법에 효과적이다. 또한 제한된 전송 범위에 따라 다중 홉 방식의 클러스터 형성 기법요구 된다. 클러스터 형성 시 클러스터 내 멤버 노드의 개수는 균형적인 클러스터 형성에 영향을 주기 때문에 클러스터를 균등하게 분할하는 방법이 필요하다. 이에 본 논문은 클러스터 헤드의 재선정을 통해 불균형하게 형성된 클러스터를 균등한 클러스터로 형성할 수 있는 방법을 제안한다.

무선 센서 네트워크에서 클러스터 헤드 선정을 위한 알고리즘

남춘성(Choon-Sung Nam),조희연(Hee-Yeon Cho),신동렬(Dong-Ryeol Shin) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6

통합 아이디를 이용한 안전한 모바일 월렛 시스템

남춘성 ( Choon-sung Nam ),전민경 ( Min-kyung Jeon ),신동렬 ( Dong-ryeol Shin ) 한국인터넷정보학회 2015 인터넷정보학회논문지 Vol.16 No.1

현대의 사회는 Single tapping, 단방향 통신, 통합 아이디 등 빠름, 간편함, 편리함을 위해 최대한 사용자의 행동 패턴을 줄이고 소모시간이 적게 걸리는 기술이 우선시 되고 있다. 스마트 웰렛 시장과 마찬가지로 사용자의 편의성, 신속성, 간편성을 적용하려는 분야는 통합 아이디 시장이다. 일반적으로 사용자들이 잊어버리기 쉬운 ID와 패스워드를 통합 관리하기 위한 시스템으로서 다수의 ID와 패스워드를 보유하고 있는 사용자가 보유한 다수의 정보를 시스템에 등록하여 한 번의 로그인에 의해 다수의 서비스를 받을 수 있는 기술이다. 하지만 OpenID 시대의 도래에도 다수의 서비스들에서 해당 기술이 적용되지 않는 이유가 각 사업자의 사이트에 일일이 가입해야 하는 등 서로의 이익을 위해 기술 적용을 꺼리는 경우가 많다. 또한, 다수의 포인트 사업자에 가입이 되어 있을 경우, 어떤 포인트의 적립이나 할인이 사용자 본인에게 더 유리한지 한눈에 확인할 수 없기 때문에 스스로 포인트 카드에 맞는 유리함을 계산해야하는 어려움이 있다. 따라서 본 논문은 사용자의 편의성을 위하여 단하나의 ID로 여러 가입된 사이트 및 카드 포인트 적립, 결제와 같은 서비스를 이용할 수 있도록 안전한 통신 아이디어를 제안한다. 또한, 통합 ID를 통하여 가맹점의 혜택 카드를 일일이 찾는 수고를 줄여 보다 간편하고 효율적인 적립이나 할인을 제공할 수 있는 시스템을 제안한다. Nowadays, Smart Wallet technology trend that is able to save users` consuming costs and also retain users` redundant behaviors such as Single-tapping, One-way communication, Integrated ID, has been issued in recent Mobile Industrial Fields. As one of Smart Wallet functions, Integrated ID is proposed for users` convenience, handiness, and immediate responses. It is designed for the effective management of users` IDs which are easy to be forgot because of its unusual structures. To be detail, instead of user, Integrated ID system can certificate users identification from various online sites (where user resisted) authorization requests via one-clicking, not putting identification data in each sites. So, this technology would be helpful much to a certain user who has lots ID and its Password in multiple Online shopping companies by establishing integrated ID. However, although Integrated ID has lots advantages to be used, most Mobile Service Companies has hesitated to apply Integrated ID service in their shopping systems because this technology requires them sharing their users` data. They have worried that this service would be not helpful to gain their profits. Furthermore, Users who join in multiple shopping companies and use Integrated ID services also are difficult to decide which company they have to save their points in before payment because this system could not show any financial benefit analysis data to their users. As following facts, via this paper majorly we propose the advanced Integrated ID system which concern shopping point management. Basically, this system has a strong security payment service and secure network services like other mobile Shopping systems. Additionally, this system is able to service (or to support) shopping -point -saving guide for customers` financial benefits and conveniences.

iBeacon을 이용한 AP 자동접속 방안

남춘성 ( Choonsung Nam ),신동렬 ( Dongryeol Shin ) 한국인터넷정보학회 2017 인터넷정보학회논문지 Vol.18 No.2

스마트 디바이스를 이용하여 특정 공간에서 미리 설정된 무선랜에 접속하는 방법은 개방형 방식과 사용자 인증 방식으로 나뉠 수 있다. 개방형 방식은 무선랜 접속을 위한 인증이 없이 접속하는 방법이다. 스마트 디바이스 사용자가 자신이 사용하려는 무선랜에 대한 정보를 SSID(Service Set IDentifier)를 통해 공공 무선랜 표기 형식에 따라 제공받아야 하지만, 모든 개방형 무선랜이 이러한 방식을 수동으로 입력하는 방식에는 무리가 있다. 반면에 사용자 인증 방식은 SSID와 PW(PassWord) 설정을 통해 사용자에게 무선랜 접속을 제공하는 방식이다. 따라서 SSID를 통해 공공 무선랜 표기 형식을 따를 수는 있지만, AP 접속을 위해서는 일일이 사용자가 수동으로 패스워드 입력을 통해 AP에 접속해야만 한다. 따라서 본 논문에서는 사용자 인증방식과 공공 무선랜 표기형식을 iBeacon 메시지 수신을 통해 자동적으로 AP에 접속할 수 있는 방안을 제안한다. There are two kinds of wireless network access to a certain place by using smart devices - 1) open (anonymous) - access and 2) user-authorized access. The open-access is a non-authorization connection method which does not need to require Smart device`s user authorized information. It means open-access use only user`s SSID (Service Set Identifier) information to access the wireless AP devices following public wireless network standard. This access mechanism is not suitable to use all of public wireless networks because users have to get all wireless network information around them. As a result, huge data for smart devices should be one of the most critical overload problems for them. Secondly, the user-authorized access method uses wireless network information (SSID and password) chosen by the users. So, the users have to remember and use the network access information data manually whenever accessing the network. Like open-access, this access method also has the operational and inconvenient problem for the users - manually inputting access information whenever connecting to the network. To overcome this problem in both schemes, we propose two improved wireless network access methods: 1) the implementation of automatic AP connection mechanism using user-authorization and iBeacon messages, and 2) SSID registration form for public wireless networks.

유비쿼터스 센서 네트워크에서 라우팅 테이블을 이용한 효율적인 경로 설정에 관한 연구

남춘성(Choonsung Nam),정이석(Yiseok Jeong),정희진(Heejin Jeong),신동렬(Dongryeol Shin) 한국멀티미디어학회 2007 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2007 No.2

Physical Web과 Eddystone 기반 BLE 디바이스 컨트롤 서버를 위한 안전한 BLE 통합 인증 시스템

남춘성(ChoonSung Nam),정현희(Hyunhee Jung),신동렬(Dongryeol Shin) 한국정보과학회 2016 정보과학회논문지 Vol.43 No.10

Physical Web과 Eddystone은 하나의 통합된 어플리케이션에서 URL을 통해 각각의 서버에서 서비스를 구현하는 방식으로 단 하나의 어플리케이션으로 작동할 수 있다. 하지만, 각 BLE 디바이스의 역할을 위해서는 BLE 디바이스에 맞는 어플리케이션이 따로 존재해야만 한다. 이를 극복하기 위해 BLE 디바이스 컨트롤 서버를 통해 각 제조사와 Beacon을 연동하고 통합된 어플리케이션을 지원하기 위한 새로운 플랫폼이 필요하다. 이는 Beacon의 서비스를 위한 Push(Broadcasting)와 관리를 위한 Pull(Connection)을 모두 담당하게 해야 되며, 특히 Pull과 같은 경우에는 권한을 통해서 관리가 가능해야 한다. 이를 위해 BLE 통신에서 새롭고 안전한 통신 프로토콜이 필요하다. 이에 본 논문은 Physical Web 및 Eddystone 기반의 BLE 디바이스 컨트롤 서버에서 보안이 적용된 기기 제어를 위한 BLE 통합 인증 시스템을 제안한다. Physical Web and Eddystone can be serviced by a single integrated application on the device by using their servers’ URL. However, they have a limitation that their servers must be customized for service characteristics on a case by case basis. In other words, regardless of the service selected for BLE, it should have a modified linkage application for each device. Hence, we think that a new integrated service platform, which is able to link and support its Beacon from the central server and is also able to support its application, is needed for achieving better service quality. This platform consists of push (Broadcasting for Beacon service) parts and pull (Connection) parts to establish communication. Especially, Pull should be operated and controlled under the authorization (secure) management for safe and trustable communication. It means that BLE must have its new authorization communications protocol to protect its data as much as possible. In this paper, we propose a BLE integrated authorization protocol for a BLE device control server based on Physical Web and Eddystone.