OpenWRT를 이용한 전기사용 관리 시스템 설계

윤진섭,정경권,채연식 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.2

This paper presented a system to monitor for electrical consumption of home appliances. The proposed system is composed of wireless smart plugs, a home gateway based on OpenWRT, and a remote server. The wireless smart plugs measure the current using CT (current transformer) sensor and send the current to server wirelessly. The smart plugs was designed to measure 0~1A low current region and 1~15A high current region, and to add over-current protection circuit. The smart plugs can cut the standby power or control by the command signal. We composed linear model equations to convert voltage measured by ADC into the current. The PCB type antenna was customized to improve the RF range. The home gateway is a IP router, connects with USB to receive sensing data from wireless smart plugs. The home gateway stores the received packets into a remote server. We evaluated system in the actual living testbed, presented electrical consumption data from eleven electrical appliances. 본 논문에서는 가정내 가전기기의 전기 사용량을 감시할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 무선 스마트 플러그와 OpenWRT 기반의 홈게이트웨이, 원격 서버로 구성된다. 무선 스마트 플러그는 CT센서를 이용하여 전류 사용량을 측정하고 무선으로 OpenWRT 게이트웨이에 전달한다. 무선 스마트 플러그는 0~1A 저전류 영역과 1~15A 고전류 영역을 측정할 수 있도록 설계하고, 과전류 차단기능을 추가하였다. 릴레이를 이용하여 대기전력을 차단하거나 명령에 따라 제어할 수 있다. ADC가 측정한 전압을 전류로 변환할 수 있는 선형 모델식을 구성하였다. 무선 범위를 개선하기 위해 PCB 타입의 안테나를 제작하였다. 홈게이트웨이는 IP 공유기 형태로, 무선 스마트 플러그로부터 측정 데이터를 수신할 수 있는 베이스 모듈이 USB로 연결된다. 수신 데이터는 인터넷을 통해 서버에 저장된다. 실제 가정에서 11개의 대표 가전의 사용량 실험 진행하였다.

OpenWrt와 Android 연동 원격 홈 네트워크 제어 시스템 설계 및 구현

김정길 통신위성ㆍ우주산업연구회 2012 한국위성정보통신학회논문지 Vol.7 No.3

본 논문에서는 소형 임베디드 시스템을 홈 네트워크 서비스 제어 시스템으로 활용하여 가정의 전기를 스마트폰을 이용하여 원격으 로 제어함으로 에너지를 절약할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안 시스템의 구성은 OpenWrt 임베디드 리눅스 기반의 소형 유무선공 유기를 임베디드 시스템 개발 플랫폼으로 홈 네트워크 서비스 제어 시스템을 구현하였으며, Android 스마트폰 어플리케이션을 통한 원격 제어 기능 구현하였으며, 가정의 조명 시스템은 기존 인터페이스 보드에 LED를 연결하여 구성하였다. 프로토타입 시스템은 OpenWrt 운영체제가 설치된 Buffalo의 WZR-HP-G450H 유무선공유기, LED를 연결한 Arduino의 Uno 인터페이스 보드, Android 애플리케이션 개발 환경은 한백전자의 HBE-SM5-S4210 개발 키트를 이용하여 구현하였다. 동작 검증은 Android 기반 원격제어를 위한 TCP/IP 프로그래밍, 유무선공유기와 Android 개발 키트 인터페이스를 위한 소켓통신 프로그래밍, 유무선공유기와 인터페이스 보드 연결을 위한 UART 통신 프로그램으로 실행하였다. 구현 결과 소형 유무선공유기를 이용한 저 비용의 홈 네트워크 시스템의 가능성을 보여주었다.

라즈베리 파이를 활용한 OpenWRT 기반 LTE 비상망 로드밸런서

백승현(Seung-Hyun Baek),장민석(Min-Seok Jang) 한국전자통신학회 2019 한국전자통신학회 논문지 Vol.14 No.1

제 4차 산업혁명이 각광받고 있는 가운데 통신 장애를 대비한 다양한 기술이 개발되어 상용화되고 있다. 그러나 IDC의 백업망은 많은 개발이 진행되고 있으나 소규모 저전력의 개인 또는 센서에 대한 통신 장애 대비는 다소 부족한 것이 현실이다. 이에 시중에서 쉽게 구할 수 있는 라즈베리 파이 재단의 라즈베리 파이 제품군에 OpenWRT 펌웨어를 사용하여 저전력 개인 로드 밸런서를 구축하고, USB기반 LTE 안테나를 통해 유선통신에 장애 발생 시 LTE를 통하여 장애 알림과 중요 데이터를 송신할 수 있는 시스템을 개발하였다. 시중에서 쉽게 구할 수 있는 제품들인 점과 USB를 사용함으로 다른 초소형 개발보드에서도 응용할 수 있기 때문에 개인의 센서 네트워크 망 구축에 많은 도움이 될 것이라 기대된다. Recently, the 4th Industrial Revolution has been emerged and various products are developed and commercialized in preparation of the communication failure. Many solutions are underway in Back-Up Network for IDC Servers, but not in the personal or sensor for low-power system use. Therefore we used the OpenWRT Firmware in Raspberry Pi which can be easily obtained in online market, and it created a low-power load balancer. Therefore, we developed the device that uses LTE Antenna based on USB Interface for communication fault notification and important data. The equipment used in this paper is easy to buy in online shop for anyone. Also, it can be applied in other vendors’ boards by using USB. We hope that this paper will contribute to the stability of individual sensor networks.

OpenWrt 공유기를 이용한 스마트 홈 방범 시스템

박재만,유상현,윤희용 한국정보통신설비학회 2015 한국정보통신설비학회 학술대회 Vol.2015 No.08

비용절감을 위한 DIY형 클라우드 시스템 구현

박재만,유상현,윤희용 한국정보통신설비학회 2015 한국정보통신설비학회 학술대회 Vol.2015 No.08

빌딩자동화시스템을 위한 REST기반의 게이트웨이 구현에 관한 연구

최연석(Yeon-Suk Choi) 제어로봇시스템학회 2017 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.23 No.5

In order to minimize the cost of building and operating the BAS web service, and to integrate various wireless sensor networks, mobile devices, and control facilities applied to the BAS into one organic system, research on a gateway platform providing economy and openness is needed. In this paper, we derive BAS Web service based on lightweight REST for solving communication overhead problem of SOAP which is a web technology applied to existing BAS, and a gateway platform study to economically implement web service. It also shows BAS RESTful Web service results based on an open and economical gateway platform implemented through research in a test environment composed of various wireless sensor networks, BACnet devices, BAS server, and mobile BAS App. The implication of this study is that the application of REST based gateway implemented in BAS which has limited resource characteristics shows WoT implementation that connects objects through the web economically and integration possibility to low level of heterogeneous devices.

전기화재 예측 및 예방을 위한 IoT 센서-게이트웨이-서버 플랫폼 개발

양승의(Seung-Eui Yang),김한길(Hankil Kim),송현옥(Hyun-ok Song),정회경(Heokyung Jung) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

매년 전기 사용량이 급증하는 동절기에 전통시장, 찜질방 등 다중이용시설과 아파트, 다가구주택 등 집합건물에서 노후화된 전기시설의 누전으로 인한 화재가 빈번해지고 있다. 이러한 화재의 원인은 대부분 노후화된 전선에 과도하게 걸리는 부하로 전선 피복이 녹아내리며 주변의 발화물질에 옮겨붙어 발생하고 있다. 본 연구에서는 복합센서를 통해 전선에 걸리는 과부하와 과열을 측정하고 여기서 발생하는 유독가스를 검출하여 게이트웨이를 통해 서버에 로깅하는 시스템을 구현한다. 이를 바탕으로 빅데이터 분석을 통해 실시간 전기화재를 예측하고 경보하고 차단할 수 있는 플랫폼과 모의 화재 발생 실험이 가능한 시뮬레이터를 개발한다. During the winter season, when electricity usage increases rapidly every year, fires are frequent due to short circuits in aging electrical facilities in multi-use facilities such as traditional markets and jjimjilbangs, apartments, and multi-family houses. Most of the causes of such fires are caused by excessive loads applied to aging wires, causing the wire covering to melt and being transferred to surrounding ignition materials. In this study, we implement a system that measures the overload and overheating of the wire through a composite sensor, detects the toxic gas generated there, and logs it to the server through the gateway. Based on this, we will develop a platform that can predict, alarm and block electric fires in real time through big data analysis, and a simulator that can simulate fire occurrence experiments.

IoT 기반 주택형 건물 에너지 모니터링 시스템 설계

이민구(Min-Goo Lee),정경권(Kyung-Kwon Jung) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.6

최근 에너지 자원관리는 전 세계적인 주요 관심사이다. 에너지원 생산의 한계 조건 속에서, 효과적인 에너지 관리 활동은 에너지 수요 및 생산을 최소화하고 이는 환경이 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 본 논문은 주거형 건물에서 에너지 소비자에게 전기 사용에 대한 실시간 정보를 제공할 수 있는 가정용 전기에너지 모니터링 시스템의 프로토타입 설계를 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 자체 개발된 센싱 시스템, 데이터처리시스템, 원격 모니터링 서버 시스템으로 구성된다. 주거형 건물내에 설치 적용된 센싱 시스템은 전원 공급을 제어하는 릴레이, 부하 전기기기의 전류를 감지하는 CT센서, Kmote로 구성된 무선 스마트 플러그로 구성된다. 공동/단독 주거형 건물에서 3개월 동안의 가전제품별 에너지 소비량 데이터를 분석하여 제시하였으며, 실험결과는 에너지 소비 패턴과 현황을 추정할 수 있는 가능성을 확인하여 제시하고 있다. Recently, energy resource management is a major concern around the world. Energy management activities minimize environmental impacts of the energy production. This paper presents design and prototyping of a home electric energy monitoring system that provides residential consumers with real time information about their electricity use. The developed system is composed of an in-house sensing system and a server system. The in-home sensing system is a set of wireless smart plug which have an AC power socket, a relay to switch the socket ON/OFF, a CT sensor to sense current of load appliance and a Kmote. The Kmote is a wireless communication interface based on TinyOS. Each sensing node sends its detection signal to a home gateway via wireless link. The home gateway stores the received signals into a remote database. The server system is composed of a database server and a web server, which provides web-based monitoring system to residential consumers. We analyzed and presented energy consumption data from electrical appliances for 3 months in home. The experimental results show the promising possibilities to estimate the energy consumption patterns and the current status.

버퍼 오버플로 취약점 및 변조 펌웨어를 통한 유무선 공유기 사용자 데이터 탈취

남윤수,최선오 한국정보기술학회 2023 한국정보기술학회논문지 Vol.21 No.11

2010년대 이후 스마트 디바이스가 보급됨에 따라 무선 네트워크가 널리 설치되고, 특히 비용 절감 및 편의를 위해 유무선 공유기가 사용되고 있다. 하지만 유무선 공유기가 많이 보급됨에 따라 공격자가 수많은 공격 수단으로 정상적인 동작을 방해 후 데이터 탈취를 시도하는데, 특히 비정상 동작을 수행하여 임의 코드 수행이 가능한 버퍼 오버플로 공격이 활성화되고 있다. 본 논문에서는 버퍼 오버플로 취약점을 통해 사용자 동의 없이 변조된 펌웨어로 부팅 후 사용자 데이터를 탈취하는 방법을 시도한다. 시도하는 방법은 어려운 방법을 요구하지 않고, 사용자 동의 없이 펌웨어 변경을 통한 데이터 탈취가 가능하다. 이러한 방법을 통해 공유기를 사용하는 사용자 및 제조사가 보안에 신경 써야 함을 알 수 있었다. As smart devices have become widespread since the 2010s, wireless networks have been widely installed, and wired and wireless routers are especially used for cost reduction and convenience. However, as it becomes more widespread, attackers use numerous attack methods to disrupt normal operations and then attempt to steal data. In particular, buffer overflow attacks, which allow arbitrary code execution by performing abnormal operations, are becoming more active. In this paper, we attempt to steal user data after booting with firmware that has been modified without user consent through a buffer overflow vulnerability. The method being attempted does not require difficult methods and allows data theft through firmware change without user consent. Through this method, we learned that users and manufacturers of routers need to pay attention to security.