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사물인터넷의 에너지 효율을 위한 클러스터 속성 기반 데이터 교환
이충산(Chungsan Lee),전수빈(Soobin Jeon),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2017 정보과학회논문지 Vol.44 No.9
사물인터넷 환경에서는 센서 노드가 사물로 의미가 확장되고 각 사물들은 자신만의 의사결정을 통해 사물간 정보 수집 및 공유가 가능하다. 따라서 노드의 데이터를 싱크노드 또는 중앙 서버로 전송하는 것을 목적으로 하는 WSN 정보 수집 방법을 사물인터넷 환경에 그대로 적용하는 것은 비효율적이다. 또한 기존 WSN 방법은 주변 사물들의 정보를 수집하는 과정에서 모든 사물이 정보 수집에 참여하는 방식으로 구성되어 있기 때문에 전송횟수 증가 등의 다양한 문제가 발생한다. 본 논문에서는 각 사물들간의 에너지 효율적인 정보 공유를 위한 클러스터링 및 속성 기반 데이터 교환 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 우선 각 사물이 생산할 수 있는 데이터의 속성을 부여하여 클러스터를 구성한다. 데이터 교환시에는 부여된 속성을 이용해 데이터를 생산할 수 있는 사물들과 통신하여 에너지 효율성을 향상시킨다. 성능평가를 위해 TOSSIM을 이용하여 네트워크 수명, 평균 에너지 소비량 등을 측정하였다. In Internet of Things (IoT), the aim of the nodes (called ‘Things’) is to exchange information with each other, whereby they gather and share information with each other through self decision-making. Therefore, we cannot apply existing aggregation algorithms of Wireless sensor networks that aim to transmit information to only a sink node or a central server, directly to the IoT environment. In addition, since existing algorithms aggregate information from all sensor nodes, problems can arise including an increasing number of transmissions and increasing transmission delay and energy consumption. In this paper, we propose the clustering and property based data exchange method for energy efficient information sharing. First, the proposed method assigns the properties of each node, including the sensing data and unique resource. The property determines whether the node can respond to the query requested from the other node. Second, a cluster network is constructed considering the location and energy consumption. Finally, the nodes communicate with each other efficiently using the properties. For the performance evaluation, TOSSIM was used to measure the network lifetime and average energy consumption.
사물인터넷에서 초음파 센서와 블루투스 통신을 이용한 스마트 주차 시스템
이충산(Chungsan Lee),한영탁(Youngtak Han),전수빈(Soobin Jeon),서동만(Dongmahn Seo),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2016 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.22 No.6
사물인터넷이 대중화되면서 주차장에도 사물인터넷 환경을 구축해 이용객이 주차한 차량의 위치 식별 및 주차 위치 안내 서비스를 제공하려는 연구가 진행되고 있다. 기존 시스템들은 차량을 식별하기 위해 식별 장치를 차량에 부착하거나 이용객이 소지하는 방법 또는 고화질 카메라를 이용하여 주차된 차량의 번호판을 인식하는 방법 등을 이용하고 있다. 하지만 이 방법들은 이용 방법과 비용 측면에서 아쉬운 면을 보였다. 본 논문에서는 초음파 센서와 블루투스 통신을 이용한 스마트 실내 주차장 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 각 주차공간에 설치된 주차장 센서 모트의 초음파센서를 이용하여 차량의 점령을 판단하고 블루투스의 RSSI를 이용하여 주차된 차량의 위치 식별이 가능하다. 또한 블루투스 RSSI를 이용한 실시간 실내 위치 인식을 통해 주차된 차량까지의 길 안내 서비스가 가능하다. 시스템의 성능평가를 위해 주차된 차량의 위치 인식률과 RSSI를 변환해 얻은 거리의 정확도를 측정하였다. IoT (Internet of Things) technologies have largely contributed to our smart living environment. The smart parking system is one of the prominent services that IoT supports. To identify the parked vehicles, the previous parking system use special identifying devices, the RFID tags carried by the users, and the high quality camera to recognize the vehicle license numbers. However, the previous methods cause cost inefficiency and unfriendly usages. To address these problems, we propose a smart parking system based on ultrasonic sensors and Bluetooth communication. The proposed system decides the available slots by using the sensor motes located in the parking spaces. Also it recognizes the location of the parked vehicle using Bluetooth RSSI between a Smartphone and the sensor motes. In addition, based on these converging technologies, it can support the parked routes of vehicles for users. To evaluate the implemented smart parking system, we applied the RSSI transform equations and the recognition rate for parked vehicles. As a result, the accurate rate of transformed distances could be measured.
사물간의 효율적인 연결을 위한 사물인터넷 미들웨어 실험 평가 및 성능 향상 방법
전수빈,이충산,한영탁,정인범,Jeon, Soo Bin,Lee, Chung San,Han, Young Tak,Jung, In Bum 한국정보처리학회 2017 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.6 No.9
Many IoT platforms have been proposed for various IoT devices, from low-end to high-end performance. We previously proposed a new IoT platform called MinT that supports the operation of the sensing devices and network communication. In the proposed platform, the things can flexibly connect to each other and efficiently share their information. Most IoT platforms, including the MinT, support thread pooling to quickly process requests. However, using a thread pool with a fixed thread count can cause network delay and inefficient energy consumption. In this paper, we propose an enhanced method to manage the thread pool efficiently by adjusting the number of threads every cycle to regulate the device's performance. In particular, we aim to improve the performance of the Interaction Thread Pool Group, which is responsible for analyzing, processing, and re-transmitting the received packets. The experiment shows that the improved method increases the average throughput by approximately 25% compared to the existing platforms. Finally, using the proposed method, the MinT can reduce the transmission delay and energy consumption of devices in the IoT environment. IoT 환경에서 제한적인 디바이스들의 운영을 위한 많은 IoT 미들웨어들이 연구되었다. 우리는 센싱 디바이스 및 네트워크의 통합적인 운영을 위한 IoT 미들웨어인 MinT를 제안하였다. MinT는 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 관리할 수 있는 센서 추상화 계층, 완성도 높은 시스템 및 통신 계층을 지원한다. 또한 이를 통해 사물들은 이기종 네트워크간의 유연한 연결 및 효율적인 정보 공유를 할 수 있다. MinT의 시스템 계층은 신속한 정보처리를 위해 스레드 풀을 사용한다. 하지만 고정 스레드 크기를 사용하는 방법은 네트워크 지연 및 비효율적인 베터리 소비를 보여준다. 본 논문에서는 가변적으로 스레드 개수를 조정할 수 있는 향상된 스레드 풀 관리 방법을 제안 한다. 특히 수신되는 패킷 분석 및 처리, 재송신을 담당하는 Interaction Thread Pool그룹의 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 방법을 통해 MinT는 IoT 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있다.
대한민국 고속도로를 위한 교통 분석 및 시뮬레이션 시스템
한영탁,이충산,신세정,전수빈,서동만,정인범 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.4
선진국에서는 이미 다양한 지능형 교통 시스템(ITS) 기술을 실제 도로에 적용하여 교통문제를 해결하고 있고 국내에서도 이를 도입하여 많은 교통문제를 완화시킬 수 있을 것으로 전망된다. 하지만 국외 교통 환경에 적용된 기존 ITS 솔루션들을 실제 국내 도로에 적용하였을 때 예기치 못한 문제의 발생으로 많은 비용을 낭비할 수 있다. 본 논문에서는 위의 문제를 해결하기 위해 대한민국 고속도로 분석 및 시뮬레이션 시스템인 KHTA를 제안한다. KHTA는 국내 모든 고속도로의 정보를 분석할 수 있을 뿐만 아니라 재현된 국내 교통 환경에서 직접 구현한 ITS 알고리즘을 시뮬레이션 가능하다. 본 논문에서는 KHTA를 구축하고 한국 도로에 ITS 시뮬레이션 적용 가능성을 검증하기 위해 국내 고속도로 전용 Ramp Metering 알고리즘을 구현하고 결과를 분석 하였다.
신세정 ( Se-jeong Shin ),이충산 ( Chung-san Lee ),한영탁 ( Young-tak Han ),전수빈 ( Soo-bin Jeon ),서동만 ( Dong-mahn Seo ),정인범 ( In-bum Jung ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.1
차량의 증가에 따라 다양한 교통문제들이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 IT기술과 융합된 지능형 교통시스템(ITS)의 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존 ITS기술들은 국가별로 도로의 특성이 다양하기 때문에 쉽게 적용하기 어렵다. 그러므로 기존ITS기술들을 실험 및 테스트하기 위한 시뮬레이션 환경이 필요하다. 본 논문에서는 ITS기술들을 한국도로에 적용 할 수 있도록 하는 교정방법을 제안한다. 실험 도로는 항상 정체 현상이 발생하는 서울외곽순환고속도로를 선택하였고 실험 환경은 PTV사의 VISSIM 시뮬레이터를 이용하였다. 실험 결과 실제 속도 등고선 그래프와 시뮬레이션 환경에서의 속도 등고선 그래프의 병목현상이 발생하는 구간이 동일한 것을 확인 하였다. 또한 스테이션 별 통행량 그래프를 비교하여 실제 교통량과 유사함을 확인하였다.