• 제목/요약/키워드: Approximate sensor

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Simple Contending-type MAC Scheme for Wireless Passive Sensor Networks: Throughput Analysis and Optimization

  • Park, Jin Kyung;Seo, Heewon;Choi, Cheon Won
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권4호
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    • pp.299-304
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    • 2017
  • A wireless passive sensor network is a network consisting of sink nodes, sensor nodes, and radio frequency (RF) sources, where an RF source transfers energy to sensor nodes by radiating RF waves, and a sensor node transmits data by consuming the received energy. Against theoretical expectations, a wireless passive sensor network suffers from many practical difficulties: scarcity of energy, non-simultaneity of energy reception and data transmission, and inefficiency in allocating time resources. Perceiving such difficulties, we propose a simple contending-type medium access control (MAC) scheme for many sensor nodes to deliver packets to a sink node. Then, we derive an approximate expression for the network-wide throughput attained by the proposed MAC scheme. Also, we present an approximate expression for the optimal partition, which maximizes the saturated network-wide throughput. Numerical examples confirm that each of the approximate expressions yields a highly precise value for network-wide throughput and finds an exactly optimal partition.

고해상도 위성영상의 센서모형과 방법 비교 (Comparison Among Sensor Modeling Methods in High-Resolution Satellite Imagery)

  • 김의명;이석군
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6D호
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    • pp.1025-1032
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    • 2006
  • 고해상도 위성의 센서모형화는 도면화와 지형공간정보(Geo-spatial Information System)의 응용을 위해서는 필수적인 단계이다. 영상과 대상물과의 기하학적인 관계를 규정하는 센서모형은 크게 엄밀(rigorous)센서모형화와 간략(approximate)센서모형화의 두 가지로 나눌 수 있다. 엄밀센서모형화는 위성의 실제적인 촬영기하를 고려한 것으로 센서의 내외부적인 특성을 알고 있어야 하는 반면에 간략센서모형화 방법은 영상취득기하의 종합적인 이해나 센서의 내외부적인 특성정보를 필요로 하지 않기 때문에 사진측량 커뮤니티에서 많은 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성영상의 3차원 위치결정에 이용되고 있는 엄밀센서모형과 다양한 간략센서모형에 대해 비교연구를 수행하였으며 위성영상의 이용목적에 따른 적합한 모형화 방법을 제안하였다. IKONOS 위성영상을 이용한 사례연구를 통하여 엄밀센서모형과 간략센서모형에 대한 비교연구를 수행하였으며, 수집 가능한 지상기준점에 따른 위치정확도를 평가하였다. 간략센서모형화 방법 중에서 편의보정된 다항식비례모형(bias compensated RFM)이 가장 우수하였으며 개량평행투영모형(modified parallel projection)과 평행-중심투영모형(parallel-perspective model)은 적은 수의 기준점을 이용하여 센서모형화가 가능하였다. 또한 간략센서모형화 방법 중 부등각사상변환(affine transformation)은 고해상도 위성의 수평위치결정과 영상간의 등록에 활용가능하다.

탄성지지부를 갖는 로봇 시스템의 제어 (Control of Robot System on the Elastic Base with Uncertainty)

  • 이선;이호길;이세헌
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.647-652
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    • 2000
  • This paper presents a study on the position tracking control of robot system on the uncertain elastic base. The elastic base is modeled as a virtual robot which has passive joints and the control strategy is using approximate Jacobian operators. Jacobian operators represent the overall robot system including base movement. However, because we don't know the base movement we can't estimate the jacobian operators directly. The control algorithm is proposed which uses only Jacobian operators of a real robot as approximate Jacobian operators. The measured errors from external sensor are compensated by approximate Jacobian operators. The simulation results of a single-axis robot system show that the control strategy can be used for position tracking.

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분산센서망 수중표적 탐지를 위한 근사 FFT 기법의 적용 연구 (Application of Approximate FFT Method for Target Detection in Distributed Sensor Network)

  • 최병웅;류창수;권범수;홍순목;이균경
    • 한국음향학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.149-153
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    • 2008
  • 일반적인 수중표적 탐지 기법에서는 표적의 도플러를 추정하기 위해서 수신된 신호를 Short-time FFT (STFT)하는 기법이 적용되고 있다. 본 논문에서는 효율적인 신호처리 기법이 요구되는 분산센서망에서 수중표적 탐지를 위해 기존의 FFT 기법 대신 연산량을 줄일 수 있는 근사 FFT 기법 (approximate FFT)을 이용한 효율적인 신호처리 기법을 적용한 탐지기법을 제안한다. 제안한 기법에서는 수신된 신호를 일정한 단계로 양자화하여 각 양자화 단계에서 동일한 FFT 출력을 가지도록 함으로써 연산량을 감소시켰다. 그리고 능동 소나 표적 탐지 기법 및 실제 해상 실험 데이터에 제안한 알고리즘을 적용하여 기존의 FFT 기반 신호처리와의 성능 및 연산량을 비교하였다.

A Prediction-based Energy-conserving Approximate Storage and Query Processing Schema in Object-Tracking Sensor Networks

  • Xie, Yi;Xiao, Weidong;Tang, Daquan;Tang, Jiuyang;Tang, Guoming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권5호
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    • pp.909-937
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    • 2011
  • Energy efficiency is one of the most critical issues in the design of wireless sensor networks. In object-tracking sensor networks, the data storage and query processing should be energy-conserving by decreasing the message complexity. In this paper, a Prediction-based Energy-conserving Approximate StoragE schema (P-EASE) is proposed, which can reduce the query error of EASE by changing its approximate area and adopting predicting model without increasing the cost. In addition, focusing on reducing the unnecessary querying messages, P-EASE enables an optimal query algorithm to taking into consideration to query the proper storage node, i.e., the nearer storage node of the centric storage node and local storage node. The theoretical analysis illuminates the correctness and efficiency of the P-EASE. Simulation experiments are conducted under semi-random walk and random waypoint mobility. Compared to EASE, P-EASE performs better at the query error, message complexity, total energy consumption and hotspot energy consumption. Results have shown that P-EASE is more energy-conserving and has higher location precision than EASE.

근사 최소 스타이너 트리를 이용한 효율적인 클러스터 센서 네트워크의 구성 (A Design of Efficient Cluster Sensor Network Using Approximate Steiner Minimum Tree)

  • 김인범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권2호
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    • pp.103-112
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    • 2010
  • 클러스터 센서 네트워크는 여러 개의 중심 노드 주위에 다른 입력 노드들이 밀집된 분포를 보이는 센서 네트워크이다. 최소 스타이너 트리는 스타이너 포인트들을 도입하여 모든 입력 노드들을 최소 비용으로 연결하는 트리이다. 본 논문에서는 센서 노드와 베이스 스테이션의 연결인 간선들을, 클러스터 내에서와 클러스터 사이에서 각각 생성하고, 이를 이용하여 근사 최소 스타이너 트리를 반복적으로 생성하여, 단축된 길이의 클러스터 센서 네트워크를 구성하는 방법을 제안한다. 실행 시간 복잡도가 O($N^2$)인 제안된 방법으로 생성된 클러스터 센서 네트워크들은, 본 논문의 실험에서 유클리드 최소 신장 트리 방법의 네트워크들과 비교하여 생성 시간이 1170.5% 증가하였으나 최소치보다 0.1% 증가된 길이의 네트워크는 20.3%의 증가된 시간에 생성이 가능했다. 이 클러스터 센서 네트워크의 평균 길이는 유클리드 최소 신장 트리 방법과 비교하여 최대 3.7%, 평균 1.9% 감소되었다.

Low-Power CMOS image sensor with multi-column-parallel SAR ADC

  • Hyun, Jang-Su;Kim, Hyeon-June
    • 센서학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.223-228
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    • 2021
  • This work presents a low-power CMOS image sensor (CIS) with a multi-column-parallel (MCP) readout structure while focusing on improving its performance compared to previous works. A delta readout scheme that utilizes the image characteristics is optimized for the MCP readout structure. By simply alternating the MCP readout direction for each row selection, additional memory for the row-to-row delta readout is not required, resulting in a reduced area of occupation compared to the previous work. In addition, the bias current of a pre-amplifier in a successive approximate register (SAR) analog-to-digital converter (ADC) changes according to the operating period to improve the power efficiency. The prototype CIS chip was fabricated using a 0.18-㎛ CMOS process. A 160 × 120 pixel array with 4.4 ㎛ pitch was implemented with a 10-bit SAR ADC. The prototype CIS demonstrated a frame rate of 120 fps with a total power consumption of 1.92 mW.

빛 에너지 수확을 이용한 센서 노드 회로 (Sensor Node Circuit with Solar Energy Harvesting)

  • 서동현;조용민;우대건;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.371-374
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    • 2013
  • 본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅을 이용한 센서 노드 회로를 제안한다. 솔라셀에서 변환된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 관리되고, 일정한 전압을 공급하기 위해 LDO(Low Drop Out Regulator)를 사용한다. LDO를 통해 공급된 전압으로 온도센서와 SAR ADC(Successive Approximate Register Analog-to-Digital Converter)를 구동시킨다. 이 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었다.

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무선 센서 네트워크 기반 군집 로봇의 협조 행동을 위한 위치 측정 (Localization for Cooperative Behavior of Swarm Robots Based on Wireless Sensor Network)

  • 탁명환;주영훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.725-730
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    • 2012
  • In this paper, we propose the localization algorithm for the cooperative behavior of the swarm robots based on WSN (Wireless Sensor Network). The proposed method is as follows: First, we measure positions of the L-bot (Leader robot) and F-bots (Follower robots) by using the APIT (Approximate Point In Triangle) and the RSSI (Received Signal Strength Indication). Second, we measure relative positions of the F-bots against the pre-measured position of the L-bot by using trilateration. Then, to revise a position error caused by noise of the wireless signal, we use the particle filter. Finally, we show the effectiveness and feasibility of the proposed method though some simulations.

The Impact of Network Coding Cluster Size on Approximate Decoding Performance

  • Kwon, Minhae;Park, Hyunggon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권3호
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    • pp.1144-1158
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    • 2016
  • In this paper, delay-constrained data transmission is considered over error-prone networks. Network coding is deployed for efficient information exchange, and an approximate decoding approach is deployed to overcome potential all-or-nothing problems. Our focus is on determining the cluster size and its impact on approximate decoding performance. Decoding performance is quantified, and we show that performance is determined only by the number of packets. Moreover, the fundamental tradeoff between approximate decoding performance and data transfer rate improvement is analyzed; as the cluster size increases, the data transfer rate improves and decoding performance is degraded. This tradeoff can lead to an optimal cluster size of network coding-based networks that achieves the target decoding performance of applications. A set of experiment results confirms the analysis.