JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권5호
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pp.542-549
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2016
This paper presents a SoC (System-on-a-Chip) dedicated for a single-chip smart capsule which can be used to continuously monitor human alimentary canal pH and temperature values. The SoC is composed of the pH and temperature sensor interface circuit, a wireless transceiver, the power management circuit and the flow control logic. Fabricated in $0.18{\mu}m$ standard CMOS technology, the SoC occupies a die area of ${\sim}9 mm^2$. The SoC consumes 6.15 mW from a 3 V power supply, guaranteeing the smart capsule battery life is no less than 24 hours when using 50 mAh coin batteries. The experimental results show that measurement accuracy of the smart capsule is ${\pm}0.1$ pH and ${\pm}0.2^{\circ}C$ for pH and temperature sensing, respectively, which meets the requirement of in-body pH and temperature monitoring in clinical practice.
제한된 배터리 전력을 이용하여 많은 노드들로 구성된 무선 센서 네트워크는 네트워크의 라이프타임을 연장하기 위해서 각 노드의 에너지 소비를 최소화해야 한다. 그리고, 무선 센서 네트워크의 민감성을 향상시키기 위해서는 각 센서 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 효율적인 알고리즘과 에너지 관리 기술이 필요하다. 이 논문에서는 노드의 잔존 에너지와 연결도를 이용하여 각 센서 노드의 효율적인 에너지 소비 대신 전체 센서 네트워크의 에너지 효율성을 극대화하면서 목적지 노드로 센싱 정보를 안전하게 전달할 수 있는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 각 노드의 에너지 소비를 최소화하고 싱크 노드가 클러스터 내 외부에 위치하더라도 시스템의 생명주기를 연장할 수 있다. 제안 기법의 타당성을 검증하기 위해서 NS-2를 이용하여 현실 모델에 맞게 센서 네트워크를 구축하고, HEED, LEACH-C와 함께 전체 에너지 소비, 클러스터 헤드의 에너지 소비, 네트워크 확장성에 따른 에너지 소비 분포들을 평가한다.
본 논문은 Daisy Chain 구조의 CVM(:Cell Voltage Monitoring) 시스템에서, 다양한 DC Level을 갖는 Master IC와 Slave IC 사이에 명령 Data 신호의 전달을 가능하게 해주는 DC Level Shifter 설계를 소개한다. 설계한 회로는 래치 구조가 적용되어 고속 동작이 가능하고, 출력단의 Transmission Gate를 통하여 다양한 DC Level이 출력되도록 설계하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과, 0V에서 30V까지의 DC Level 변화에 따른 제어 및 Data 신호의 전달을 확인하였다. Delay Time 오차는 약 170ns가 측정되었지만, 측정 Probe의 Capacitance 성분 및 측정 Board의 영향을 고려하면, 무시할 수 있을 정도의 오차로 간주된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권3호
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pp.943-961
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2020
With the advent of IoT technology and Big Data computing, the importance of WSNs (Wireless Sensor Networks) has been on the rise. For energy-efficient and collection-efficient delivery of any sensed data, lots of novel wireless medium access control (MAC) protocols have been proposed and these MAC schemes are the basis of many IoT systems that leads the upcoming fourth industrial revolution. WSNs play a very important role in collecting Big Data from various IoT sensors. Also, due to the limited amount of battery driving the sensors, energy-saving MAC technologies have been recently studied. In addition, as new IoT technologies for Big Data computing emerge to meet different needs, both sensors and sinks need to be mobile. To guarantee stability of WSNs with dynamic topologies as well as frequent physical changes, the existing MAC schemes must be tuned for better adapting to the new WSN environment which includes energy-efficiency and collection-efficiency of sensors, coverage of WSNs and data collecting methods of sinks. To address these issues, in this paper, a self-organization scheme for mobile sensor networks with mobile multiple sinks has been proposed and verified to adapt both mobile sensors and multiple sinks to 3-dimensional group management MAC protocol. Performance evaluations show that the proposed scheme outperforms the previous schemes in terms of the various usage cases. Therefore, the proposed self-organization scheme might be adaptable for various computing and networking environments with big data.
그리드 컴퓨팅은 지리적으로 분산되어 있는 기관들의 자원을 공유하여 협동 작업을 가능하게 하는 대규모 가상 컴퓨팅 환경이다. 최근 들어, 무선 통신망과 모바일 기기의 발달은 모바일 기기를 자원으로 이용 가능하도록 하고 있다. 하지만, 그리드 컴퓨팅에서 모바일 기기를 자원으로 이용하고자 하는 시도는 모바일 기기의 제약사항인, 낮은 프로세서 성능, 작은 메모리 용량, 한정된 배터리 용량, 낮은 통신 대역폭 등으로 어려움이 많다. 이에 본 논문에서는 모바일 그리드 환경에서 발생하는 제약사항의 극복을 위하여 프록시 기반 모바일 그리드 시스템을 제안하였다. 제안한 프록시 기반 모바일 그리드 시스템은 모바일 라우터를 사용하여 모바일 그리드 컴퓨팅 환경에서 모바일 기기가 자원 이용자 역할 뿐만 아니라 자원 제공자 역할도 수행할 수 있도록 하여, 기존 유선 그리드와의 협업 작업이 가능하도록 하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 시스템에서 모바일 장치의 상태변화에 대처할 수 있는 적응적 작업 스케줄링 기법을 제안한다. 그리고 제안한 작업 스케줄링 기법의 타당성을 검증하기 위해 SimGrid 시뮬레이션 도구를 사용하여 다른 작업 스케줄링 기법과 비교 분석하였다.
손발톱 관리를 위해 UV 젤의 이용이 점차 증가하고 있다. UV 젤에 필요한 UV 램프를 개발하기 위해 본 연구에서는 UV LED 램프 구성 회로를 설계하였다. 여러 개의 UV LED들에 일정한 전원을 공급하는 전원부는 DC-DC 컨버터 방식의 회로로 설계를 하였다. 그리고 엄지손톱의 방향과 소지손톱의 위치를 고려하여 UV LED들을 배치하였다. 전원부의 입력전원은 3.8[V]의 전지전압을 사용하였다. 전원부의 출력전압은 약 3.1[V]로 나타났으며, UV LED들이 소모하는 전류량에 따른 출력전압의 변화 상태를 알아보기 위해 부하저항을 삽입한 후 부하저항을 변화시켜 가면서 시뮬레이션 한 결과에서도 출력전압은 약 3.0[V] 이상으로 나타났다.
제한된 전원으로 동작해야 하는 센서 노드의 수명 연장을 위하여, 에너지 효율적인 센서 노드의 동작에 대한 많은 연구가 진행되었다. 그들 중에는 주기적으로 무선 송수신 모듈을 활성화 / 비활성화 하면서 정보전달을 위하여 인접 노드가 깨어나는 시점에 대한 정보를 필요로 하는 기법들이 존재한다. 클락 동기는 이러한 기법들에서 무선 송수신 모듈의 활성화 / 비활성화 스케줄링을 위하여 필수적인 요소이다. 본 논문에서는 센서 망에서 전역 클락 동기를 위하여 제안된 비동기 평균 알고리즘을 기반으로 주기적인 무신 송수신 모듈 활성화 / 비활성화 기법에서의 클락 동기 방법을 제안한다. 구체적으로 본 논문은 (1) 초기 자율적인 망 구성 시점에 필요한 신속한 클락 동기 방법과 (2) 에너지 소모를 최소화한 주기적인 클락 동기 방법 및 (3) 두 가지 동기 방법들 간의 전환 시점 판단 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 클락 오차 범위와 교환되는 메시지 수를 분석한다.
Personal Rapid Transit (PRT) is the emerging personal transport vehicle operating on the loop automatically. The PRT system utilize the electrical power from super capacity or battery, it is important to manage the power or energy. In this regards, the management of high temperature occurred by the operation of system is significantly important to prevent from serious damage of component. In this study, we studied the adequate shape of underbody which can reduce the heat accumulation by pickup coil and condenser using natural air cooling. We suggested the additional air pathway, air inlet and flow separator to decrease the temperature of the heat source components. It was found that suggested system can decrease the temperature of PRT under body by 16% during the static mode and by 10% during the running mode at 30km/h. It is expected that the findings of this study will feed into final design of newly built Korean PRT vehicle.
최근 각광받고 있는 연구분야 중 하나인 Internet of Things (IoT)은 사물들이 네트워크 상에 연결되어 있는 있는 컴퓨팅 환경으로, 이 환경을 구성하는 여러 IoT 디바이스들이 협업을 통해 사용자에게 유용한 기능을 제공할 수 있는 장점이 있다. IoT 디바이스의 제한된 배터리 수명, 이동성과 같은 동적인 특성으로 인해 IoT 디바이스의 상태는 계속해서 변하게 되며, 이로 인해 IoT 디바이스를 관리하는 데에 어려움이 있다. 본 논문에서는 IoT 디바이스의 동적인 특성에 의한 IoT 디바이스 관리 문제를 도출하고 이를 해결하기 위한 디바이스 관리 프레임워크를 제안한다. 그리고, 디바이스 검색, 디바이스 상태 확인, 디바이스 선택 및 연결, 그리고 디바이스 교체를 포함한 네 가지의 기법을 제시한다. 또한 제시된 기법들을 기반으로 디바이스 관리 프레임워크를 구현하고 실험을 통하여 제안한 기법들의 실효성을 검증한다.
Abbas, Sohail;Merabti, Madjid;Kifayat, Kashif;Baker, Thar
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권12호
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pp.6214-6242
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2019
Routing in mobile ad hoc networks is performed in a distributed fashion where each node acts as host and router, such that it forwards incoming packets for others without relying on a dedicated router. Nodes are mostly resource constraint and the users are usually inclined to conserve their resources and exhibit selfish behaviour by not contributing in the routing process. The trust and reputation models have been proposed to motivate selfish nodes for cooperation in the packet forwarding process. Nodes having bad trust or reputation are detected and secluded from the network, eventually. However, due to the lack of proper identity management and use of non-persistent identities in ad hoc networks, malicious nodes can pose various threats to these methods. For example, a malicious node can discard the bad reputed identity and enter into the system with another identity afresh, called whitewashing. Similarly, a malicious node may create more than one identity, called Sybil attack, for self-promotion, defame other nodes, and broadcast fake recommendations in the network. These identity-based attacks disrupt the overall detection of the reputation systems. In this paper, we propose a reputation-based scheme that detects selfish nodes and deters identity attacks. We address the issue in such a way that, for normal selfish nodes, it will become no longer advantageous to carry out a whitewash. Sybil attackers are also discouraged (i.e., on a single battery, they may create fewer identities). We design and analyse our rationale via game theory and evaluate our proposed reputation system using NS-2 simulator. The results obtained from the simulation demonstrate that our proposed technique considerably diminishes the throughput and utility of selfish nodes with a single identity and selfish nodes with multiple identities when compared to the benchmark scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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