• Title/Summary/Keyword: 비동기 센서

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An Energy-Efficient Asynchronous Sensor MAC Protocol Design for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 비동기 방식의 센서 MAC 프로토콜 설계)

  • Park, In-Hye;Lee, Hyung-Keun;Kang, Seok-Joong
    • Journal of IKEEE
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    • v.16 no.2
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    • pp.86-94
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    • 2012
  • Synchronization MAC Protocol such as S-MAC and T-MAC utilize duty cycling technique which peroidically operate wake-up and sleep state for reducing energy consumption. But synchronization MAC showed low energy efficiency because of additional control packets. For better energy consumption, Asychronization MAC protocols are suggested. For example, B-MAC, and X-MAC protocol adopt Low Power Listening (LPL) technique with CSMA algorithm. All nodes in these protocols joining a network with independent duty cycle schedules without additional synchronization control packets. For this reason, asynchronous MAC protocol improve energy efficiency. In this study, a low-power MAC protocol which is based on X-MAC protocol for wireless sensor network is proposed for better energy efficiency. For this protocol, we suggest preamble numbering, and virtual-synchronization technique between sender and receive node. Using TelosB mote for evaluate energy efficiency.

Synchronization Method of GPS/lNS/Magnetic Compass Integration Navigation System (GPS/INS/Magnetic compass 통합 항법 시스템의 동기 방법)

  • Jeong, Ho-Cheol;Park, Sul-Gee;Kim, Jeong-Won;Hwang, Dong-Hwan;Lee, Sang-Jeong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.69-70
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    • 2008
  • 통합 항법 시스템 구현시 각 센서 측정치의 동기를 맞추어 칼만 필터의 상태변호를 갱신을 해야 하지만, 상용 센서를 사용 할 경우 각 센서 측정치의 출력 동기를 맞추기 어려울 뿐만 아니라, 통합 항법 컴퓨터까지의 전송 과정에서 지연시간이 생기므로 특히 고기동 항체에서는 센서측정치 비동기로 인하여 항법 성능이 저하가 커진다. 본 논문에서는 GPS/INS/Magnetic compass 통합 항번 시스템의 동기 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 하드웨어의 변경이 필요 없이 동기를 맞출 수 있어 상용 센서를 사용하여 항법 시스템을 개발할 때 유용하게 사용 할 수 있다. 이 방법의 성능을 검증하기 위해 고속 항체의 시나리오 구성하고 모의실험을 통해 유효성을 확인 할 수 있었다.

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Performance enhancement of launch vehicle tracking using GPS-based multiple radar bias estimation and sensor fusion (GPS 기반 추적레이더 실시간 바이어스 추정 및 비동기 정보융합을 통한 발사체 추적 성능 개선)

  • Song, Ha-Ryong
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.20 no.6
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    • pp.47-56
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    • 2015
  • In the multi-sensor system, sensor registration errors such as a sensor bias must be corrected so that the individual sensor data are expressed in a common reference frame. If registration process is not properly executed, large tracking errors or formation of multiple track on the same target can be occured. Especially for launch vehicle tracking system, each multiple observation lies on the same reference frame and then fused trajectory can be the best track for slaving data. Hence, this paper describes an on-line bias estimation/correction and asynchronous sensor fusion for launch vehicle tracking. The bias estimation architecture is designed based on pseudo bias measurement which derived from error observation between GPS and radar measurements. Then, asynchronous sensor fusion is adapted to enhance tracking performance.

Clock Synchronization for Periodic Wakeup in Wireless Sensor Networks (무선 센서 망에서 주기적인 송수신 모듈 활성화를 위한 클락 동기)

  • Kim, Seung-Mok;Park, Tae-Keun
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.348-357
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    • 2007
  • One of the major issues in recent researches on wireless sensor networks is to reduce energy consumption of sensor nodes operating with limited battery power, in order to lengthen their lifespan. Among the researches, we are interested in the schemes in which a sensor node periodically turns on and off its radio and requires information on the time when its neighbors will wake up (or turn on). Clock synchronization is essential for wakeup scheduling in such schemes. This paper proposes three methods based on the asynchronous averaging algorithm for clock synchronization in sensor nodes which periodically wake up: (1) a fast clock synchronization method during an initial network construction period, (2) a periodic clock synchronization method for saving energy consumption, and (3) a decision method for switching the operation mode of sensor nodes between the two clock synchronization methods. Through simulation, we analyze maximum clock difference and the number of messages required for clock synchronization.

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A study of static designation in asynchronous sensor systems (비동기 센서 네트워크에서 정적 지정에 대한 연구)

  • Park, Sangjoon;Lee, Jongchan
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2020.01a
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    • pp.251-252
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    • 2020
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 이동 싱크에 대한 앵커리지 시스템 지정 방안을 고려한다. 동기식 이동 방식의 경우 싱크 시스템의 진입 지점이 노출되어 정보 제공에 대한 주기가 결정될 수 있지만, 비동기식의 경우 이동 싱크 시스템의 진입 지점이 각기 달라질 수 있기 때문에 이에 대한 대응 방안이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 싱크 시스템에 의한 정적 지정방식을 고려하여, 앵커리지 시스템을 지정하는 방안을 제안한다.

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Tracking Location of Sensor Node by RSSI without Synchronization (비동기 환경에서의 RSSI 를 이용한 센서 위치 추적)

  • Jung, Dong-Won;Kim, Sung-Soo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.1437-1440
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    • 2005
  • 이미 많은 시간동기화 기반의 트랙킹 기술들이 제시되었지만 시간동기화 유지의 문제점 등으로 실환경에 맞는 새로운 방법이 필요하다. 따라서 본 논문의 목적은 건물이나 집 안에서와 같이 수${\sim}$수십 m 사이의 공간 안에 움직이는 센서 노드의 위치를 시간동기화가 필요 없는 RSSI 방법과 삼각함수법을 이용하여 추적하는 방법을 제시하는 것이다.

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Asynchronous Ranging Method using Estimated Frequency Differences in Wireless Sensor Networks (무선 센서망에서의 주파수 차이 추정 비동기 Ranging 방식)

  • Nam, Yoon-Seok;Huh, Jae-Doo
    • The KIPS Transactions:PartC
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    • v.15C no.1
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    • pp.31-36
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    • 2008
  • The clock frequency difference of sensor nodes is one of main parameters in TOF estimation and affect to degrade ranging algorithms to estimate positions of mobile nodes in wireless sensor networks. The specification of IEEE802.15.4a describes asynchronous TWR and SDS-TWR insensitive to frequency difference without any additional network synchronization. But the TWR and SDS-TWR can not eliminate sufficiently the effect of frequency difference of node pair, packet processing delay and its difference. Especially use of low cost oscillator with wide range offset, sensor node with different hardware and software can make the positioning errors worse. We propose an estimation method of frequency differences, and apply the measured frequency differences to TWR and SDS-TWR. We evaluate the performance of the proposed algorithm with simulation, and make certain that the proposed method enhances the performance of existing algorithms with positioning errors less than 25 cm.

Transient Coordinator : a Collision Resolution Algorithm for Asynchronous MAC Protocols in Wireless Sensor Networks (센서 네트워크 환경에서 비동기식 MAC 프로토콜을 위한 충돌해결 알고리즘)

  • Lee, Sang-Hoon;Bae, Yong-Soo;Choi, Lynn
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06d
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    • pp.208-210
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    • 2012
  • 일반적으로 비동기식 센서 네트워크 MAC 프로토콜들은 별도의 충돌회피 알고리즘을 사용하지 않기 때문에 동기식 MAC 프로토콜에 비해 충돌에 의한 성능 저하가 크게 나타난다. 본 논문에서는 충돌에 따른 비동기식 MAC 프로토콜의 성능 저하 문제를 최소화하기 위해 수신 노드가 충돌을 야기한 송신 노드들의 전송 순서를 제어하여 추가적인 충돌을 제거할 수 있는 비동기식 MAC 프로토콜용 충돌해결 알고리즘을 소개한다. 충돌을 감지한 수신 노드는 충돌을 일으킨 송신 노드들에 대한 정보를 수집하고 이를 이용하여 충돌이 발생하지 않는 전송 순서를 각 송신 노드에게 지정한다. 송신 노드들은 지정된 순서에 따라 독점적인 채널 사용 권한을 얻으며 이를 통해 송신 노드간의 충돌을 회피할 수 있다. 실험에 대한 분석에 따르면 본 논문에서 제안하는 충돌해결 알고리즘은 반복적인 충돌을 방지하여 그로 인해 낭비되는 시간과 대역폭을 줄이고 이를 통해 각 노드당 평균 데이터 처리량을 약 18.6% 증가시킬 수 있다.

An Asynchronous Locationing Scheme in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 비동기적인 위치 측정)

  • Jang Sang-Wook;Ha Rhan
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.06d
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    • pp.169-171
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크에서는 고정된 인프라에 의존하기 어려운 환경을 가지고 있다. 하지만, 위치기반 기술을 접목하여 센서의 절대적 또는 상대적인 위치정보를 이용하면 다양한 응용서비스를 효과적으로 적용 할 수 있다. 이러한 센서 노드의 위치를 측정하는 방법 중에 시간을 기반으로 위치를 측정하는 방법이 가장 정확도가 높게 평가되었다[1]. 그러나 이러한 TOA방법은 노드의 Clock Rate에 의존적이기 때문에 위치오차가 발생하게 된다. 따라서 Node의 Clock Drifi를 줄이기 위해서 주기적인 시간동기화가 필요했다[3,4]. 하지만 본 논문에서는 이러한 거리오차를 제거하기 위한 방법으로 시간 비동기화 방법(ALS)을 소개하고, ALS를 기반으로 시뮬레이션과 실질적인 센서를 가지고 노드 사이의 거리와 위치를 측정하였다. 실험 결과, 기존의 TOA방법과 비교하여 거리 및 위치 정확도, Packet 트래픽에 대해서 성능 향상을 확인한다.

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A new interfacing circuit for low power asynchronous design in sensor systems (센서시스템에서의 저전력 비동기 설계를 위한 인터페이싱 회로)

  • Ryu, Jeong Tak;Hong, Won Kee;Kang, Byung Ho;Kim, Kyung Ki
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.19 no.1
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    • pp.61-67
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    • 2014
  • Conventional synchronous circuits in low power required systems such as sensor systems cannot only satisfy the timing requirement of the low voltage digital systems, but also they may generate wrong outputs under the influence of PVT variations and aging effects. Therefore, in the reliable ultra-low power design, asynchronous circuits have recently been reconsidered as a solution for scaling issues. However, it is not easy to totally replace synchronous circuits with asynchronous circuits in the digital systems, so the interfacing between the synchronous and asynchronous circuits is indispensable for the digital systems. This paper presents a new design for interfacing between asynchronous circuits and synchronous circuits, and the interface circuits are applied to a $4{\times}4$ multiplier logic designed using 0.11um technology.