• 한국건축시공학회지
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• 제11권3호
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• pp.283-291
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• 2011

본 연구는 건설공사 현장에 적용되고 있는 무선센서네트워크 관련 기술현황을 검토하고, USN 기반의 콘크리트 양생온도 관리방법에 대한 현장적용성 실험을 통하여 그 개선 방안을 도출하는데 목적이 있다. 건설분야에서의 USN 관련연구는 주로 공사의 품질관리 및 시설물 유지관리, 안전관리를 중심으로 이루어지고 있으나, 현장여건 및 통신네트워크 등 실용화를 위한 세부적인 연구가 필요한 것으로 나타났다. 또한 현장사무실에서의 실시간 원격모니터링에 의한 콘크리트의 온도관리가 콘크리트내 소형의 무선센서를 활용 하여 USN 환경에서도 가능한 것을 알 수 있었다. 다만, 센서의 매립깊이에 따른 전파인식정도나 내장건전지의 전력소모 및 전송방식 등 현장에서의 가변적 상황에 대응할 수 있는 보다 안정화된 다양한 시스템 구축을 위한 연구가 필요한 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.185-194
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• 2014

본 논문에서는 스마트 옷걸이를 이용한 의류 관리 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 스마트 옷걸이, 베이스 모듈, 서버 등으로 구성되며, 스마트 옷걸이는 MCU, LED, RFID 리더기, RF칩, 링센서, 밧데리 등으로 구성된다. 제안하는 시스템은 스마트 옷걸이가 의류에 부착된 RFID 태그를 읽어 무선으로 서버에 전송하면 서버와 연결된 베이스 모듈은 스마트 옷걸이와 통신을 하고 서버에 정보를 전송한다. 서버에서는 DB를 통해 의류를 관리하고 웹페이지 및 스마트폰을 통해 각종 정보를 표시할 수 있다. 제안한 시스템의 유용성을 확인하기 위하여 옷걸이를 많이 사용하는 의류 매장과 세탁소 관리시스템에 대하여 실험을 하였다. 스마트 옷걸이의 성능 실험으로 제안한 저전력 알고리즘을 적용하여 전류 소모량의 감소를 확인하고 배터리 수명을 예측할 수 있었다. 의류 매장 관리시스템은 소비자의 편리성과 판매량 증가를 증대 시킬 수 있다. 세탁소 관리 시스템은 대량의 세탁물 분류의 효율성과 소비자의 편리성을 증대 시킬 수 있다.

• 로봇학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.130-140
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• 2011

This paper proposes an optimal posture for the task-oriented movement of dual arm manipulator. A stability criterion function which consists of three kinds of feature-representative parameters has been utilized to define the optimal posture. The first parameter is the force which is applied to the object. The torque of each joint and position of arm are attained from the current sensor and encoder, respectively. From these two data, the applied force to an object is estimated using sum of vectors of the joint torques estimated from the measured current. In order to investigate the robustness of each posture, the variation of the end-effector from the encoder information has been utilized as the second parameter. And for the last parameter for the optimality, the total energy consumption has been used. The total consuming energy of each posture can be computed from the current information and the battery voltage. The proposed robot structure consists of a mobile inverted pendulum and dual manipulators. In order to define the optimal posture for the each object, external disturbances are applied to the mobile inverted pendulum robot and the first and second parameters are investigated to find the optimal posture among the pre-selected most representative postures. Finally, the proposed optimal posture has been verified by the proposed stability criterion function which consists of total force to the object, the fluctuation of the end-effector position, and total energy consumption. The effectiveness of the proposed algorithms has been verified and demonstrated through the practical simulations and real experiments.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.649-658
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• 2018

In this paper, we propose a mechanical contact inner tap inspection system that can inspect the defect of the inner tap immediately after inner tap is processed within the machining center. The inspection module has the collet chuck structure, so it can mounted on the main spindle of the machining center during inspection. It was developed with a focus on inspection for tap having 20 mm depth which is primarily fabricated in automotive parts and has a double sided PCB-type control system including sensing function based on Zigbee module, micom and IR sensor for wireless transmission of measured data with low power operation, and also a battery for supplying electric power. The current consumption is 46.8mA in the inspection operation mode and 0.0268mA in the power saving mode for 3.7V of the applied power source, so that 30,000 times or more inspection can be performed with assumed 5 seconds inspection time for one tap. Experiments in test jig system and actual machining center confirm that the proposed inner tap inspection system can be applied to the batch process of simultaneous inspection after tapping in the machining center.

• Smart Structures and Systems
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• 제7권5호
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• pp.365-378
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• 2011

Piezo-based active structural health monitoring (SHM) requires amplifiers specifically designed for capacitive loads. Moreover, with the increase in number of applications of wireless SHM systems, energy efficiency and cost reduction for this type of amplifiers is becoming a requirement. General lab grade amplifiers are big and costly, and not built for outdoor environments. Although some piezoceramic power amplifiers are available in the market, none of them are specifically targeting the wireless constraints and low power requirements. In this paper, a piezoceramic transducer amplifier for wireless active SHM systems has been designed. Power requirements are met by two digital On/Off switches that set the amplifier in a standby state when not in use. It provides a stable ${\pm}180$ Volts output with a bandwidth of 7k Hz using a single 12 V battery. Additionally, both voltage and current outputs are provided for feedback control, impedance check, or actuator damage verification. Vibration control tests of an aluminum beam were conducted in the University of Houston lab, while wireless active SHM tests of a wind turbine blade were performed in the Harbin Institute of Technology wind tunnel. The results showed that the developed amplifier provided equivalent results to commercial solutions in suppressing structural vibrations, and that it allows researchers to perform active wireless SHM on moving objects with no power wires from the grid.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권4호
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• pp.17-26
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• 2022

Sensor Nodes play a major role to monitor and sense the variations in physical space in various real-time application scenarios. These nodes are powered by limited battery resources and replacing those resource is highly tedious task along with this it increases implementation cost. Thus, maintaining a good network lifespan is amongst the utmost important challenge in this field of WSN. Currently, energy efficient routing techniques are considered as promising solution to prolong the network lifespan where multi-hop communications are performed by identifying the most energy efficient path. However, the existing scheme suffer from performance related issues. To solve the issues of existing techniques, a novel hybrid technique by merging particle swarm optimization and game theory model is presented. The PSO helps to obtain the efficient number of cluster and Cluster Head selection whereas game theory aids in finding the best optimized path from source to destination by utilizing a path selection probability approach. This probability is obtained by using conditional probability to compute payoff for agents. When compared to current strategies, the experimental study demonstrates that the proposed GTPSO strategy outperforms them.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권12호
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• pp.4385-4399
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• 2021

The Internet of Things (IoT) eHealth systems composed by Wireless Body Area Network (WBAN) has emerged recently. Sensor nodes are placed around or in the human body to collect physiological data. WBAN has many different applications, for instance health monitoring. Since the limitation of the size of the battery, besides speed, reliability, and accuracy; design of WBAN protocols should consider the energy efficiency and time delay. To solve these problems, this paper adopt the end-edge-cloud orchestrated network architecture and propose a transmission based on reinforcement algorithm. The priority of sensing data is classified according to certain application. System utility function is modeled according to the channel factors, the energy utility, and successful transmission conditions. The optimization problem is mapped to Q-learning model. Following this online power control protocol, the energy level of both the senor to coordinator, and coordinator to edge server can be modified according to the current channel condition. The network performance is evaluated by simulation. The results show that the proposed power control protocol has higher system energy efficiency, delivery ratio, and throughput.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.515-519
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• 2022

본 논문에서는 고감도 보급형 핵종 분석 모듈 개발을 제안한다. 제안하는 측정센서 모듈은 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로, 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작, 시제품에 적용되는 GUI 개발 등으로 구성된다. 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로는 전자부 구동 회로 블록도에 의한 핵종 분석 분해능 과정, 방사선 측정에 사용되는 MCU 회로 설계, Spectrum 취득용 PC 프로그램 설계 등으로 나뉘어진다. 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작은 128×128 픽셀의 OLED display, 조작을 위한 3개의 버튼, Li-ion 배터리, 배터리 충전을 위한 USB-C Type 포트의 구성을 추가하여 제작한다. 시제품에 적용되는 GUI 개발부는 현재시간, 측정 경과 시간, 토탈 카운트, 핵종 Spectrum 등의 화면구성으로 개발한다. 제안된 측정센서 모듈의 성능을 평가하기 위하여 공인기관 전문가 입회시험을 시행한 결과, 핵종 분석 장치에 Cs-137 표준선원을 이용하여 취득한 Spectrum(FWHM@662keV)으로 분해능 공식을 적용하여 계산한 결과가 17.77%의 분해능을 가짐이 확인되었다. 따라서, 제안된 본 논문에서 제안한 핵종 분석 분해능 방법이 기존의 상용의 핵종 분석 모듈보다 저렴하면서도 향상된 성능이 산출됨이 확인되었다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제36권4호
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• pp.280-291
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• 2009

스카이라인 질의 처리는 센서 네트워크 응용에서 다차원 데이터를 효과적으로 활용할 수 있어서 그 역할이 중요하다. 센서 네트워크는 배터리 제약 사항을 가지고 있기 때문에, 센서 네트워크에서의 스카이라인에 관한 연구는 에너지 소비를 최소화 하는데 그 목표를 두고 있다. 이를 위해 기존연구에서 필터링 기법이 제안되었다. 하지만 기존 필터링 기법은 일회성 질의에 초점을 맞추고 있고, 상위 노드의 정보만을 활용하기 때문에 그 성능의 한계가 있다. 본 논문에서는 연속스카이라인 질의 처리를 위한 상향식 필터링 투플 선정 방법을 제안한다. 하위노드에서 생성된 이전 스카이라인 정보를 각 센서노드에 저장하고, 필터링 투플 선정에 활용함으로써 불필요한 데이터 통신을 감소시킬 수 있다, 이와 더불어 추가 필터링 투플을 선택할 때 사용될 수 있는 SFT(Support Filtering Tuple)방법을 제안한다. 센서 데이터의 경우, 이전 센싱된 데이터와 현재 데이터 간의 시간 관계성(temporal correlation)의 특징을 갖고 있다. SFT 방법은 저장된 과거 데이터를 기반으로 현재데이터를 예측하여 추가 필터링 투플을 선정하여 필터링 성능을 향상시킨다. 실험 결과를 통해, 제안하는 방법들이 기존 방법에 비해 데이터 감소율과 총 통신량 측면에서 효율적임을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.569-575
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• 2020

최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.