Earticle

본 논문은 E-Mobility용 전력변환기의 고장 진단을 위해 차량 상태의 모니터링 기술을 IoT 기술을 접목하여 스마트 폰으로 연동하여 운용하는 것에 대한 것이다. 중국에서는 EV 규제를 실시하여 기술의 발전과 전기자동차에 대한 시장 변화 를 유도하고 있다. 이러한 추세에 맞게 E-Mobility도 적합한 모니터링 기술을 연구해야 한다. 기존 자동차에서 적용하는 OBD-Ⅱ를 이용한 방법은 유무선 통신 방법이다. E-Mobility에 적용하기 위해서는 추가의 인터페이스 및 통신연동이 필요 하다. 본 논문에서는 기존 기술과 IoT를 접목시켜 E-Mobility용 전력변환기의 상태정보를 모니터링 하는 기술을 제안하였 다. 이 기술을 통해서 기존 네트워크 프로토콜 및 하드웨어 인터페이스를 간소화 하였고, 사용자가 쉽게 모니터링 할 수 있도록 E-Mobility용 전력변환기와 스마트폰의 연동이 가능함을 확인하였다. 그리고 기능 측면에서 고부가가치 제품 설계 가 되도록 연구를 수행하였다.

In this paper, we propose a monitoring method of smartphone to integrate IoT technology to monitor the state of the vehicle for fault diagnosis of E-Mobility power converter. In China, EV regulations are being implemented to promote technological development and market changes in electric vehicles. To meet this trend, E-Mobility should study suitable monitoring technology. The OBD-II method used in existing automobiles is a wired / wireless communication method. In order to apply it to E-Mobility, additional interface and communication link are required. In this paper, we propose a technology to monitor the status information of power converter for E-Mobility by combining existing technology with IoT. This technology simplifies the existing network protocol and hardware interface, and confirms that the E-Mobility power converter and smartphone can be interworked for easy user monitoring. And we have done research to make high value product design from the aspect of function.

본 논문에서는 필립스사의 지자기센서를 블루투스 통신시스템에 연결하여 방위각을 5° 단위로 전후 방향으로 기울기 각도를 변화시켜 360°를 측정하였다. 측정된 방위값은 100M 이내에서 이동하면서 측정값을 블루투스 통신시스템으로 전송하여 측정값을 분석하였다. 블루투스를 이용하여 전파 장애가 없는 평지에서 직선거리 100M 이내에서 방위 측정값은 에러 없이 전송할 수 있었다. 지자기센서를 수평을 유지하면 98%의 신뢰를 가지는 방위측정값을 얻었다. 본 연구를 바탕으로 기울기를 가지는 지형을 이동하는 이동형 지능로봇에 장착 정확도가 향상된 방위 측정값을 전송하여 이동형 로봇의 방위추적을 할 수 있다

In this research, We connect the terrestrial magnetism sensor of the Philips to a bluetooth communication system and measured 360 degree of the azimuth change the angle with an incline of 5 degrees to an order direction. The value of the azimuth to be measured sent to the Bluetooth communication system and analyzed the measuring value in the 100m as moved. Using the bluetooth, we could send the measuring value of the azimuth without the bearing error in the plain without an electric wave obstacle within a distance in straight line 100M. We got the value of the azimuth have 98% reliability to maintain at a level with the terrestrial magnetism sensor. Based on this research, We send the measuring value of the azimuth which the accuracy is improved to a mobile intelligent robot moving a land inclined equipped with this system and can track the azimuth of it.

본 논문에서는 광기전력 효과를 이용한 적외선 센서(SHARP사의 GP2D12)모듈의 거리에 따른 센서의 감도와 물체와 센서가 이루는 각도의 변화에 대한 센서의 감도를 측정하여 측정된 센서 값을 블루투스를 이용해서 근거리에 있는 PC로 전송하고 전송된 값을 프로그램에 의하여 분석하였다. 분석한 결과 적외선 센서의 특성을 프로세서에서 바로 측정하였을 때와 측정된 값을 블루투스 통신을 이용하여 전송하였을 때 비교 값에 차이를 나타내지 않았다. 따라서 블루투스를 이용하여 100m이내의 근거리에 있는 물체를 적외선 센서로 측정 할 수 있음을 알 수 있었다

This paper studies the sensitivity analysis of an infrared rays (IR) sensor (SHARP-GD2D12) with bluetooth communication. To evaluate the performance of the IR sensor-bluetooth module, the distance and angle data between the sensor and the fixed object are measured with an IR sensor and the measured data are transferred to PC via bluetooth within 100 meters. This experiment shows that the IR sensor-bluetooth system can be used to measure the distance and angle for a fixed object within 100 meters.

Bluetooth는 다양한 소비자 전자 장치 간의 연결 매체로 널리 사용되는 공통 무선 기술이다. Bluetooth 수신기 는 주로 신호 대 잡음비 성능 개선을 위해 일반적으로 Viterbi 알고리즘을 채택하지만 전송단에서의 irrational modulation index(무리수 변조 지수)로 수신단의 지속적인 탐색 및 추정이 필요하며 이를 위한 복잡한 하드웨어와 계산을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 복잡도 문제를 해결하기 위해 비동기 최대 우도 추정(MLE, Maximum-likelihood Estimation) 기반 8-state Viterbi FSM을 제안한다. 본 논문에서 제안한 최적의 Viterbi FSM 은 전송단에서의 변조 지수에 대한 사전 정보 및 추정이 필요 없으며 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) 심볼 검출이 가능하다. 제안한 알고리즘에 대한 성능은 HV1/HV2 패킷을 사용하여 평가하였으며, 시뮬레이션 결과는 DD(Decision Direct)와 같은 이상적인 접근 방식과 비교하여 10-3 BER에서 약 2dB 성능 향상을 보여주었다.

Bluetooth is a common wireless technology that is widely used as a connection medium between various consumer electronic devices. The Bluetooth receiver usually adopts a Viterbi algorithm to improve signal-to-noise ratio performance, but requires complex hardware and calculations for continuous search and estimation for the irrational modulation indexes at the transmission. This paper proposes a non-coherent maximum estimation based 8-State Viterbi FSM to solve these complexity problems. The proposed optimal Viterbi FSM can detect Gaussian frequency-shfit keying symbol without any prior information and estimation for the modulation indexes. The HV1/HV2 packets are used for the estimation of the proposed algorithm and the simulation results have shown performance improvements with about 2dB for 10-3 BER compared to other ideal approaches such as decision direct method.

IoT의 핵심 요소 기술 중 하나인 Bluetooth를 전기차 무선 충전 시스템에 사용하는 경우가 늘어나면서 이에 대한 보안 문 제가 큰 이슈로 부각되고 있다. 무선 통신 기술인 Bluetooth에 보안을 강화하기 위한 다양한 기술적 노력이 있어 왔지만 여전 히 다양한 공격 방법이 존재한다. 본 논문은 Bluetooth 시스템을 대상으로 대표적인 2가지 공격 방법을 지능적으로 탐지하기 위해 잘 알려진 Hidden Markov Model을 이용한 지능형 Bluetooth 침입 탐지 시스템을 제안한다. 제안 방법은 탐지의 정확성 이외에 실시간 탐지가 가능하도록 Bluetooth 전송 계층 프로토코인 H4의 패킷 타입과 전송 방향을 조합하고 이들의 시간상의 전개를 특징으로 사용한다. 데이터 수집 환경을 구성하고 실험을 통해 얻은 데이터를 대상으로 개발한 시스템의 성능을 분석 한다.

With the increase in cases of using Bluetooth devices used in the electric vehicle charging systems, security issu es are also raised. Although various technical efforts have beed made to enhance security of bluetooth technology, v arious attack methods exist. In this paper, we propose an intelligent Bluetooth intrusion detection system based on a well-known machine learning method, Hidden Markov Model, for the purpose of detecting intelligently representativ e Bluetooth attack methods. The proposed approach combines packet types of H4, which is bluetooth transport layer protocol, and the transport directions of the packet firstly to represent the behavior of current traffic, and uses the t emporal deployment of these combined types as the final input features for detecting attacks in real time as well as accurate detection. We construct the experimental environment for the data acquisition and analysis the performance of the proposed system against obtained data set.

The purpose of this paper is to propose PROP(Protection and Relief Open Platform), which is a open platform, based on BLE(Bluetooth Low Energy) technology for public safety and disaster relief. PROP is designed based on the BLE technology, one of wireless computer network technologies. The reason is that it can be implemented at low cost and low power consumption when compared to other wireless communication technologies in short-range communications. Therefore this technology is suitable for the platform grounded on ‘Always-On’ for public safety and disaster relief. Besides, it does not require the time to build a new ecosystem because it supports interworking between one and the others, which are platforms supporting BLE technology and operating as existing personal computer OS, mobile OS, and IoT OS. The proposed platform can be developed and used by anyone easily so it will be a prop of strength to national health promotion and safety.

이 연구의 목적은 Bluetooth를 활용한 자동차의 내부망 통신네트워크를 해킹공격으로부터 예방하기 위한 대응방안을 제시하기 위함이다. 이를 위해 2장에서는 자동차 통신네트워크의 정의와 내부망 통신네트워크의 종류에 대해서 살펴보 았다. 3장에서는 자동차 내부망 통신네트워크 해킹위험성을 분석하기 위해 Bluetooth에 의한 해킹범죄사례를 살펴보았 다. 4장에서는 본 연구의 결과로서 첫째, 『자동차안전기준에 관한 규칙』개정이 이루어져야 한다. 동법에서는 전자제 어시스템의 정의 및 기준사항과 안전운행을 위한 제작 및 정비를 규정해 놓았음에도 불구하고 전자제어시스템을 대상 으로 한 해킹범죄 예방 및 방어와 관련된 보안프로그램 혹은 펌웨어 등의 제작과 관련된 규정이 없는 실정이다. 둘째, 자동차의 전자제어시스템 기술의 복잡성에 기인된 자동차 통신네트워크를 보호하고자 자동차 통신네트워크 보호 법률 이 신설되어야 한다.

The purpose of this study is to analyse motor vehicle communication network hacking attacks and to provide its prevention. First, the definition of motor vehicle communication network was provided and types of in-vehicle communication network were discussed. Also, bluetooth hacking attack cases were analysed in order to illustrate dangers of hacking attacks. Based on the analysis, two preventive measures were provided. First, Motor Vehicle Safety Standard Law should be revised. Although the law provides the definition of electronic control system and its standards as well as manufacturing and maintenance for safe driving standards, the law does not have standards for electronic control system hacking prevention and defensive security programs or firmware. Second, to protect motor vehicle communication network, it is necessary to create new laws for motor vehicle communication network protection.

As vehicles increasingly become electrically powered, recently manufactured vehicles contain, on average, more than 75 ECUs. The task of controlling the ECU to drive a vehicle and diagnose its condition is becoming more complex. Therefore, vehicle manufacturers are providing various in-vehicle diagnosis services, and mobile services that diagnose vehicle status are emerging, which connect via Bluetooth or WiFi, with an OBD scanner that reads data from the ECU. Through these services, packets can be collected and analyzed to assist in vehicle accident investigation and cause identification. We present the case study of packet collection and analysis using these services. Infocar's OBD scanner and Infocar mobile app installed on Galaxy S8 device are connected together and the packets exchanged between them are collected using the Bluetooth HCI snoop log function. It was confirmed that the analysis results can help to reconstruct the state of the vehicle and the behavior of the driver.

In this paper we present the search on HC-06 Bluetooth based driver module for emergency LED Multi-Directional Indicator. Nowadays, a growing trends in which electronic displays such as LED, LCD or plasma monitors are being installed in public places like bars, stores, entertainment areas, restaurants, lobbies, etc. In this paper, the study is curried out on efficiency of HC-06 Bluetooth module based controller driver that relates generally to the field of emergency signage management systems for displaying various indicator contents remotely on electronic displays in public and privates venues. It allows user smart devices interaction remotely with digital signage by providing content for displaying on at least one display in a venue. Depending on the emergency case, HC-06 Bluetooth based driver module proves the high efficiency as well as good performance of processing and communicating remotely the indicator based message that is displayed from a venue management control system by using smart devices. The system combines smart device that linked to HC-06 Bluetooth module with ATmega168/328 embedded micro controller which result by switching the displayer containing the digital signage indicator based message.

To adapt to more Internet of Things (IoT) service scenarios, a new synchronous communication scheme was proposed in BLE 5.0. This solution enables devices to communicate through the periodic advertising synchronization establishment procedure (PASEP) without establishing a connection. PASEP can be divided into two steps. In the first step, a BLE device receives periodic advertising synchronization information from another device; in the second step, the BLE device periodically receives data using the received synchronization information. However, there are some problems in this process. In PASEP, there are only three channels available for use in the first step of PASEP, which leads to serious signal collisions when there are many surrounding devices. To solve this problem, we propose a novel synchronous communication scheme in this paper, which can greatly improve transmission performance while maintaining low energy consumption. The simulation results effectively verify the effectiveness of the proposed scheme.

Recently autonomous vehicles and connected cars are being equipped with various information and communication technology (ICT). The installed ICT on such vehicles and cars makes it possible to record events generated during communication between the built-in ICT module and the driver’s mobile phones and driver’s activity information. For example, the Audio Video Navigation (AVN) system, an ICT module, interacts with drivers and provides convenient features to drivers. AVN can be connected to a driver’s mobile device, and it can be used to store various driver-specific real time information such as driving records, phone call records, SMS, and music playback events. In this paper, we collect and analyze the digital data stored in an AVN installed in a KIA K5 sedan. Most of the analyzed data is related to the activities initiated from the mobile device connected to the AVN via Bluetooth. The result of our research reported in this paper can be useful for the forensic data analysis of vehicles.

In digital forensics, timestamps are crucial for analyzing key events in chronological order, making them vital to forensic investigations. This paper presents a method for detecting attempts to conceal a crime through the manipulation of timestamps on IT devices. Specifically, we introduce a technique to identify timestamp manipulation in a car’s infotainment system when the suspect's smartphone is connected via Bluetooth. The method involves extracting and analyzing Bluetooth Host Controller Interface (HCI) logs, Bluetooth logs, and system logs from both the smartphone and the infotainment system. Scenario-based experiments demonstrate the effectiveness of this technique in detecting timestamp manipulation on the infotainment system.

본 연구에서는 블루투스 비콘이 송신하는 저전력 블루투스 신호의 세기와 전파 방향성에 따른 수신 강도 (Received Signal Strength Index, RSSI) 변화를 분석하였다. 자수정 지하광산에서 스마트폰을 이용하여 저전력 블루 투스 신호의 RSSI 변화를 조사한 결과, 무지향성 비콘의 경우 비콘과 스마트폰 사이의 거리가 감소할수록 신호 세기 가 증가할수록 RSSI 평균이 점차 증가하였다. 지향성 비콘의 RSSI 평균은 비콘과 스마트폰이 마주 보는 각도와는 연 관성 없이 변화하였다. 본 연구의 결과는 블루투스 비콘 기반의 지하광산 근접경고시스템 개발을 위한 기초자료로 활 용될 수 있을 것이다.

In this study, we analyzed the variations in the received signal strength index (RSSI) measured from Bluetooth beacons based on the strength and propagation direction of Bluetooth low energy (BLE) signal. Using a smartphone, we performed field experiments to investigate RSSI variations in the BLE signal transmitted by non-directional and directional beacons in an amethyst mine. In case of non-directional beacons, as the distance between the Bluetooth beacon and smartphone decreased, the RSSI increases, whereas as the BLE signal strength increased, the RSSI average gradually increased. The mean value of RSSI measured from the directional beacons was changed without relation to the facing angle between the Bluetooth beacon and smartphone. The results of this study can be used as basic data for developing a Bluetooth beacon-based proximity warning system for underground mines.

최근 만성질환자의 증가로 생활 속에서 건강관리의 중요성이 증대되고 있다. 일상생활 중에 사용자에 의해 서 측정된 생체신호가 특정 건강관리 디바이스에 의해서 자동으로 건강관리센터의 서버에 전송된다면 환자의 건강증 대 및 건강관리 서비스의 확산에 기여할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 사용자가 휴대 가능한 포터블 헬스케어 게 이트웨이(Portable Healthcare Gateway)를 개발한다. 본 게이트웨이는 USB형으로 설계되고 표준화된 데이터 전송이 가능하여 사용자의 위치 및 PHD(Personal Health Device)에 제약을 받지 않고 데이터 전송이 가능하다. 개발된 포터 블 헬스케어 게이트웨이는 유비쿼터스 환경에서 고객의 건강을 증진시킬 수 있는 효과적인 서비스를 제공한다.

With the increasing number of chronic disease patients, the importance of everyday health care has grown more significant. The study researchers expected it would help for patients’ health improvement and healthcare service expansion if users check their vital signs in their daily lives and send the results to a medical center’s servers through a specific device automatically. This thesis, in line with this idea, seeks to develop a portable healthcare gateway. The gateway is designed in a USB type and can transmit standardized data, operating regardless of a user’s location and Personal Healthcare Devices (PHDs). The developed portable healthcare gateway provides effective services in ubiquitous environments to customers, which will improve the health of chronic patients.

현재, 차량 내에서 사용하는 대부분의 블루투스 핸즈프리 디바이스는 음성 통화, 발신자 식별번호 표시 및 SMS 메시지표시 등의 전화 서비스 기능을 제공하고 있지만 인터넷 기반의 텍스트 데이터 디스플레이 기능은 지원하지 않고 있다. 최근들어 차량에서도 SNS와 같은 인터넷 서비스 이용에 대한 요구가 증가하고 있어, 기존의 핸즈프리 기능 이외에도 인터넷 기반의 텍스트 데이터를 표시하는 기능의 개발이 필요하다. 제안하는 블루투스 디바이스 응용은 SNS 메시지 및 이메일 도착알림 표시 등의 향상된 기능을 포함하며, 구현 플랫폼으로는 대부분의 SNS 응용 프로그램의 동작이 가능하고 소형 임베디드디바이스에 탑재가 용이한 안드로이드 플랫폼을 사용한다. 제안하는 블루투스 디바이스와 연결되는 스마트폰 또는 태블릿 PC 역시 안드로이드 플랫폼 기반의 단말기이며, 단말 탑재 기능 모듈인 오디오-텍스트 게이트웨이는 안드로이드 앱 형태로 설계된다. 오디오-텍스트 게이트웨이 앱은 SNS 텍스트 데이터 수신시, 메시지 헤더 정보에서 제목, 발신자 정보 등을 추출하여 텍스트 데이터 형태로 ACL(Asynchronous Connection-Oriented) 링크를 통해 블루투스 디바이스로 전송하여 화면에 표시되도록 한다. 일반적으로 안드로이드 플랫폼에 탑재된 블루투스 핸즈프리 또는 헤드셋 프로파일은 오디오 게이트웨이의 기능 만을 포함하고 있기 때문에 안드로이드 기반의 블루투스 디바이스에서는 음성 데이터의 스피커 출력이 불가능하다. 따라서 제안하는 블루투스 디바이스 응용은 블루투스 헤드셋 프로파일에서 일반적으로 사용되는 SCO(Synchronous Connection-Oriented) 링크를 통한 음성 데이터 전송 방식 대신에 ACL 링크를 통한 스트리밍 방식을 적용한다.

Today, although most bluetooth hands-free devices within a vehicle provide telephone service functions such as voice communication, caller id display and SMS message display and so on, they do not provide a function that displays Internet-based text data. We need to develop a scheme that displays the internet-based text data including existing hands -free function because the request for using the Internet service is increasing within a vehicle recently. The proposed bluetooth device application includes advanced function such as SNS message arrival notification, the message display function and we chose Android as the implementation mobile platform giving consideration to the fact that most SNS applications operate on Android and the platform is easily embedded into small embedded device. Smartphone or tablet PC connected with the proposed bluetooth device is an Android-based device and we designed a form of Android app for the function implementation of the devices. When the audio-text gateway app receives SNS text data, it extracts title and sender information from the message header information in a form of text data and sends them via ACL (Asynchronous Connection-Oriented) link to the bluetooth device showing the data on the screen. Android-based bluetooth devices are not possible to play voice through speaker because the bluetooth hands-free or headset profile ported within Android platform normally only includes audio gateway's function. The proposed bluetooth device application, therefore, applies the streaming scheme that sends data via ACL link instead of the way that sending them via SCO (Synchronous Connection -Oriented) link.

본 연구에서는 레저 활동 시 응급상황 발생 시 호출이 가능한 다기능형 블루투스 스피커개발에 대한 연 구이다. 다기능형 블루투스 스피커장치는 해충방지 기능이 내장된 블루투스 스피커로서 야외 활동 시 블루투스로 음 악, 렌턴 및 응급호출 기능 등을 가지고 있다. 다기능 장치에 부착된 LED 조명의 파장대역은 607.791∼609.806 (nm) 으로 개발되었으며, 이 파장대역은 모기 및 해충들의 접근 금지에 효과를 증명하였다. LED광의 밝기는 14.5∼15.2 cd (1V, 100 mA), 색온도는 5,600∼6,000 k 성능을 가지고 있다. 응급 상황 발생 시 응급호출을 위한 위험 call서비 스는 스마트폰 내비게이션과 연동하여 실행할 수 있다. 향후 본 기술은 복합형 다기능 레저용 제품뿐만 아니라 스 마트팜 기술의 식물생장관리모니터링시스템 및 과수의 곤충 포획, 해충대치용 등에 활용가능 할 것으로 판단된다.

This study is a study on the development of a multifunction Bluetooth speaker that can be called in the event of an emergency during leisure activities. The multifunctional Bluetooth speaker device is a Bluetooth speaker with a built-in pest prevention function and has music, lenton, and emergency call functions through Bluetooth during outdoor activities. The wavelength band of LED lights attached to the multifunctional device was developed from 607.791-609.806 (nm), and this wavelength band proved effective in prohibiting access to mosquitoes and pests. The LED light has a brightness of 14.5 to 15.2 cd (1 V, 100 mA) and a color temperature of 5,600 to 6,000 k. In the event of an emergency, the risk call service for emergency calls may be executed in conjunction with smart phone navigation. In the future, this technology is expected to be used not only for complex multi-functional leisure products, but also for the plant growth management monitoring system of smart farm technology, insect capture of fruit trees, and pest control