• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권4호
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• pp.107-114
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• 2014

사물인터넷(Internet of Things) 환경의 사물들은 네트워크를 통해 정보를 교환하여 다양한 서비스가 이루어진다. 사물인터넷을 구성하는 WSN(Wireless Sensor Network)은 무선 센서 노드를 물리적인 공간에 배치하여 구성된 네트워크로 사물의 식별, 센싱, 통신 등의 기술이 더해져 다양한 목적으로 운용된다. 대표적으로 저가 저전력 장치들로 구성된 지그비(Zigbee) 네트워크는 지역 모니터링 및 원격 장치제어에 활용된다. 다양한 WSN으로 구성된 사물인터넷은 네트워크 간 통신 규약 및 데이터 표현이 상이하여 상호운용에 제약이 있지만 실시간 통신 미들웨어 표준인 DDS(Data Distribution Service)를 통해 이질적인 네트워크 간 상호연결 및 정보교환이 가능하다. 본 논문은 지그비 네트워크와 사물인터넷의 다른 네트워크 간 양방향 데이터/이벤트/서비스 연동을 위한 지그비 어댑터 설계를 다룬다. DDS 기반의 지그비 어댑터는 지그비 표준을 따라 지그비 네트워크와 통신하고 다양한 구성요소 간 유기적인 동작으로 지그비 네트워크와 사물인터넷의 다른 네트워크 간 상호운용을 가능케 한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.78-84
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• 2006

본 논문에서는 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)의 표준 중에서 근거리 무선 통신 기술인 지그비(Zigbee) 네트워크에 이동성을 부여하는 방법에 대하여 제안한다. 지그비는 매우 저렴한 가격, 매우 긴 배터리 수명, 간단한 구조 및 연결성을 제공하여 $10m{\sim}70m$이내의 작은 범위 내에서 무선 연결을 요구하는 분야에 적합한 표준이다. 하지만 지그비 네트워크에서는 이동성을 지원하고 있지 않기 때문에 실제 필드(Field)에서 발생하는 다양한 변화에 적응력 있게 대처할 수 있도록 추가로 지원되어야 할 요소들이 연구되어야 한다. 본 논문에서는 지그비 네트워크에 이러한 문제점을 해결하기 위하여 지그비 엔드디바이스(End Device)가 현재 라우터(Router) 영역에서 다른 라우터 영역으로 이동했을 때 지그비 엔드 디바이스의 주소 변경으로 인한 기존의 연결 및 바인딩 테이블(Binding Table)을 다시 수립해야 하는 문제점을 해결하여 연결의 끊김 및 데이터의 손실 없이 통신을 할 수 있도록 하는 방안을 제안한다.

• 융합보안논문지
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• 제8권2호
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• pp.27-34
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• 2008

본 논문에서는 텔레매틱스를 위한 센서네트워크 기반의 이동체 자동화 시스템을 설계 및 구현하였다. 이를 위하여 자동차내부의 각종 센서로부터 Zigbee 센서 망을 이용하여 무선으로 각종 센싱 데이터를 수집한 후 모니터링 장치에서 이를 분석한다. 그리고 분석된 데이터를 텔레매틱스 단말기와 인터페이스 시켜 차량의 상태 정보를 한눈에 운전자가 한눈에 파악할 수 있도록 하였다. 또한, 센서 네트워크 기반으로 온도센서, 습도센서 그리고 조도센서 등을 모니터링하고 이들 데이터를 기반으로 히터 및 에어콘을 자동 구동시키는 차량 내 온/습도 자동조절기를 구현하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12A호
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• pp.971-981
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• 2009

분산 네트워크의 노드들은 그룹 동작을 위해 기본적으로 장치들 간의 시각 동기를 요구한다. 정밀한 시각 동기는 분산 네트워크에서 다양한 응용의 확장을 가져다 줄 뿐만 아니라 보다 정확한 정보를 제공한다. IEEE 1588은 근거리 네트워크 내에서 노드들 간에 정밀한 시각 동기를 제공하기 위한 표준이다. 본 논문에서는 IEEE 1588을 지그비(Zigbee) 네트워크로 확장하기 위한 PTP 게이트웨이를 설계 및 구현한다. PTP 게이트웨이는 이더넷 기반의 IEEE 1588을 지그비 네트워크로 확장할 수 있으며, 이더넷을 통해 연결된 둘 이상의 지그비 네트워크에서 IEEE 1588 프로토콜을 이용하여 동일한 참조 시각을 공유할 수 있다. 또한, 본 논문에서는 PTP 게이트웨이를 이용한 IEEE 1588 기반의 시각 동기 기법에 대한 실험과 성능평가를 언급한다. 성능평가 결과, 이더넷을 경유한 두 지그비 네트워크에서 노드들 간에 약 300 나노초의 표준편차를 이루었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.33-41
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• 2010

무선PAN(Wireless Personal Area Network, WPAN)에서 Zigbee의 저전력화와 채널간섭을 개선하고자, Zigbee망의 전력소모와 통신패턴을 분석하였다. Zigbee의 ad-hoc특성인 토폴로지 변화로 인한 동적 망구성시 토폴로지의 저전력화를 위해 종단장치(end device)들이 채널검색주기를 설정할 때 종단장치의 배터리 수명을 고려한 통신패턴을 분석하였다. 또한, Zigbee의 Random Back off 통신방식에서 무선랜(WLAN)과 채널간섭을 고려한 통신패턴도 분석하였다. 이로서, Zigbee의 종단장치의 배터리 수명을 연장하고자 종단 장치의 채널검색 주기를 설정하는 통신패턴을 설정하였으며, Zigbee의 협력장치(coordinator)와 종단장치 사이의 최적의 통신패턴의 분석을 통해 채널간섭을 최소화 할 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제9권1호
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• pp.41-52
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• 2013

One of the obstacles preventing the Zigbee protocol from being widely used is the excessive power consumption of Zigbee devices in low bandwidth and low power requirement applications. This paper proposes a protocol that resolves the power efficiency problem. The proposed protocol reduces the power consumption of Zigbee devices in beacon-enabled networks without increasing the time taken by Zigbee peripherals to communicate with their coordinator. The proposed protocol utilizes a beacon control mechanism called a "sleep pattern," which is updated based on the previous event statistics. It determines exactly when Zigbee peripherals wake up or sleep. A simulation of the proposed protocol using realistic parameters and an experiment using commercial products yielded similar results, demonstrating that the protocol may be a solution to reduce the power consumption of Zigbee devices.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.176-180
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• 2009

This paper investigates protocol architecture for a web-sensor gateway interconnecting internet and wireless sensor network, in which Zigbee sensors are connected over the IEEE802.15.4 communication protocol standard. The web-sensor gateway is to deliver data between TCP/IP and Zigbee/IEEE802.15.4 protocols, transparently. Since the gateway provides a means to remotely control and aggregate sensor data over the internet, it needs to be designed in the view point of users and in their convenience. In accordance, the common gateway interface technology satisfying users on the web browser to efficiently manage and query the sensors in the wireless sensor networks, ubiquitously, is also introduced. Finally, a simulation prototype for the web-sensor gateway is proposed and verified using OPNET simulation tool.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.203-204
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• 2007

BACnet (Building Automation and Control Networks) 은 빌딩 자동화와 컨트롤 시스템 전용의 표준 데이터 커뮤니케이션 시스템이다. BACnet은 현재 데이터링크 레이어의 전송 미디어로 5개의 유선 프로토콜을 제공하고 있다. 최근 건물 통신망에 무선 기술에 대한 수요 및 필요성이 높아지고 있다. Zigbee 는 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 저 전력 무선 통신의 표준 프로토콜로써 유비쿼터스 센서 네트워크의 특징을 포함하고 있다. 본 연구에서는 BACnet의 데이터 링크 레이어의 확장된 무선 옵션으로 Zigbee를 포함하는 기술에 대해 연구하고 이를 기술한 실제 모델을 개발한다.

• 센서학회지
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• 제19권5호
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• pp.342-348
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• 2010

The wireless sensor networks have been extensively researched. One of the issues in wireless sensor networks is a developing energy-efficient clustering protocol. Clustering algorithm provides an effective way to extend the lifetime of a wireless sensor networks. In this paper, we proposed an energy efficient clustering scheme by adjusting group size. In sensor network, the power consumption in data transmission between sensor nodes is strongly influenced by the distance of two nodes. And cluster size, that is the number of cluster member nodes, is also effected on energy consumption. Therefore we proposed the clustering scheme for high energy efficiency of entire sensor network by controlling cluster size according to the distance between cluster header and sink.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2B호
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• pp.184-194
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• 2011

고압 전력망과 IT 영역에서 응용되고 있는 스마트 그리드 네트워크(Smart gird networks)는 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용 등 데이터의 위 변조와 같은 외부의 공격에 쉽게 노출되는 환경에서 동작하기 때문에, 보안은 필수적으로 갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형 저비용 장점을 갖는 Zigbee는 스마트 그리드 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목받고 있다. 스마트 그리드 네트워크가 효율적으로 사용되기 위해서는 수집된 정보는 많은 경우에 네트워크 상에서 적들로부터 보호가 요구된다. 네트워크 상에서 수집되는 정보에 보안 매커니즘이 적용되어야 한다. 그러나 Zigbee 프로토콜은 보안에 취약점을 지니고 있다. 본 논문에서는 스마트그리드의 대표적인 예로 Zigbee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 스마트 그리드에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.