In this paper, we present a distributed algorithm for detecting dynamic event regions in wireless sensor network with the consideration on energy saving. Our model is that the sensing field is monitored by a large number of randomly distributed sensors with low-power battery and limited functionality, and that the event region is dynamic with motion or changing the shape. At any time that the event happens, we need some sensors awake to detect it and to wake up its k-hop neighbors to detect further events. Scheduling for the network to save the total power-cost or to maximize the monitoring time has been studied extensively. Our scheme is that some predetermined sensors, called critical sensors are awake all the time and when the event is detected by a critical sensor the sensor broadcasts to the neighbors to check their sensing area. Then the neighbors check their area and decide whether they wake up or remain in sleeping mode with certain criteria. Our algorithm uses only 2 bit of information in communication between sensors, thus the total communication cost is low, and the speed of detecting all event region is high. We adapt two kinds of measure for the wake-up decision. With suitable threshold values, our algorithm can be applied for many applications and for the trade-off between energy saving and the efficiency of event detection.
지각 오디오 부호화기는 신호의 지각적 중복성과 함께 지각에 무관한 성분들을 줄이기 위해 인간의 청각 특성인 마스킹 효과를 이용하여 부호화 과정에서 발생하는 양자화 잡음을 귀에 들리지 않는 수준 이하로 낮춘다. 이때 마스킹 하는 주체인 입력 신호의 특성이 들, 잡음 중 어떤 성분에 가까운지에 따라 주위의 작은 신호들을 마스킹하는 양이 달라지기 때문에 입력 신호의 특성을 알아내는 것은 지각 부호화기의 성능을 좌우하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 낮은 복잡도로 구현 가능한 새로운 톤 성분 검출 알고리듬을 제안하였다. 제안한 알고리듬은 MPEG 심리음향 모델-II 비해 초월함수가 적게 사용되며 사용되는 연산도 단순하기 때문에 낮은 복잡도의 부호화기 구현에 적합하다. 제안한 알고리듬은 다양한 신호들에 대해 성능평가가 수행되었으며, DSP를 사용한 구현 결과 약 3 MIPS 정도로 구현 가능하였다.
Emulsion 연료는 연료절감과 오염방지특성에 의하여 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 B-C유와 Emulsion 연료(B-C유와 폐수를 혼합하여 만든 연료)의 연소효율을 비교 분석하였다. 보일러의 양쪽에 R-Type Thermocouple과 광학온도계를 설치하였고, 연소가스배출구에 연소측정기를 설치하여 B-C유와 Emulsion 연료의 연소시 화염의 온도, 연소율 및 배기가스 농도를 측정 비교하였다. 이에 대한 실험 결과로서, 보일러 전$.$후반부의 화염온도는 B-C유의 화염온도보다 약 5$0^{\circ}C$ 낮았고, 이러한 온도차이의 원인은 Emulsion 연료의 폐수 속 수분 잠열로 인한 것으로 사료되어진다. 또한 Emulsion연료를 사용하였을 때 배출가스의 분석 결과는 오염물질의 같소 및 CO 농도 또한 매우 낮게 측정되어짐을 나타내고 있다. 3-C유와 Emulsion 연료의 연소 효율은 각각 85.5%와 84.8%이다.
무선 센서네트워크를 효율적으로 운영하고 관리하기 위해서는 센서노드들이 에너지를 효율적으로 사용하도록 프로세스를 설계하고 운영하는 것이 매우 중요하다. 최소한의 자원으로 무인 동작되는 센서 시스템에 결함이 발생하거나 디바이스의 전력이 소진된다면 전체 네트워크에 치명적인 영향을 미치므로, 변화하는 환경을 감지하여 상황에 따라 처리하여 신뢰도를 높이기 위한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 센서데이터들의 변화에 따라 환경변화를 인지하고 능동적으로 클러스터링을 재 수행 하게 함으로써 에너지 효율을 높일 수 있는 알고리즘을 제안하고 있다. 상황변화에 따라 변화하는 클러스터의 안정도를 물리량의 무질서 정도를 나타내는 엔트로피의 개념을 이용하여 기존의 확률적 접근방식을 보완하여 클러스터링에 활용하고 있다. 또한, 클러스터링 기반의 LEACH 알고리즘과 엔트로피를 이용하는 제안방법과의 비교를 위해 상황에 따른 조건을 정하여 실험하고 전체 센서노드의 생존율을 체크하여 실험결과를 비교분석 하였다.
석탄 화력발전소의 배연탈황공정에서 탈황용 흡수제로 사용하는 석회석을 대상으로 본드의 분쇄일지수(BWI) 및 하드그로브지수(HGI) 측정 후 분쇄효율을 비교하였다. 측정결과, 국내 탈황용 석회석의 분쇄성지수는 HGI가 증가함에 따라 BWI가 감소하는 선형적인 반비례 관계를 확인할 수 있었으며, 석회석의 화학조성 및 채광위치에 따른 결정구조에 따라 분쇄효율의 차이가 발생하였다. 이에 따라, 석회석의 분쇄성을 측정할 경우 측정방법이 까다롭고 시간이 오래 걸리는 BWI 보다 간편하게 측정할 수 있는 HGI를 활용하여도 시료의 분쇄성 차이를 확인할 수 있을 것으로 사료되며, 분쇄 특성에 따른 석회석의 선택적 활용 시 탈황효율 또한 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
애드혹 네트워크의 실용 영역인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리에 의해 동작하고 일반적으로 한번 배치된 후 다시 회수 되지 않는다. 따라서 각각의 센서 노드는 한정된 에너지로 감지하고 통신해야 하며, 에너지 효율성은 무선 센서 네트워크의 수명을 결정하는 핵심 설계 요소로서 활발히 연구되고 있고 근래에는 크로스 레이어 최적화를 통해 더욱 개선되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 시스템인 ZigbeX 플랫폼에서 센서 노드의 전송 출력 제어를 통하여 데이터 수집 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 새로운 기법을 제안하여 구현하고 실험 및 측정을 통하여 성능 개선 효과를 입증한다. 클러스터 멤버를 구성하는 각 센서 노드에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 과정에서 멤버 노드의 송신 출력을 통신 가능한 적정 수준으로 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. 각 멤버 노드는 클러스터 헤드로부터 수신한 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 기반으로 하여 자신의 송신 출력을 조절한다. 즉 자신이 전송한 패킷을 클러스터 헤드가 안전하게 수신할 수 있는 적정 수준으로 출력을 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. ZigbeX 플랫폼 상에서 구현한 프로토콜을 자체 개발한 패킷 분석기를 이용하여 반복 측정한 결과에 의하면, 제안한 출력 제어 기법을 사용함으로써 통신량의 대부분을 차지하는 데이터 수집 과정에서의 에너지가 절약되어 네트워크 수명이 최대 21.9% 증가됨을 확인할 수 있었다.
A Dish type solar concentrating system consists of a parabolic concentrator and a cavity receiver. In order to achieve high temperatures from solar energy, it is essential to efficiently reflect the solar rays in the concentrator and to minimize thermal losses in the cavity receiver. Improving the economical efficiency of a solar power system required the stirling unit to be operated continuously. For continuous operation of the stilting unit, the receiver must be continuously provided with thermal energy from solar as well as additional combustion heat. It is possible for a hybrid solar receiver system equipped with an additional combustion to be operated 24 hrs/day. A hybrid solar receiver was designed and manufactured for a total thermal load of 35 kW in the operating temperature range $700^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. The hybrid receiver system was tested in gas-only mode by gas-fired heat to investigate thermal characteristics at inclination angle varying from 0 deg to 30 deg(cavity facing down) and the aperture to cavity diameter ratios of 0(closed cavity) and 1.0(open cavity). This paper has been conducted to measure temperature distribution in cavity surface and to analyze thermal resistances, and the evaporation and condensation heat transfer coefficient in all cases(open and closed cavity).
BIPV system that can alternate building envelope by making materials of PV module should be considered in initial design step for applying PV system efficiently in office building. Mean while, area of the building skin also increases as the number of floors increases, but the valid area that can apply BIPV system in effect decreases relatively. Despite of this weak point, installing BIPV system is still being evaluated as the only measure left that can reduce electronic energy consumption in the building. Therefore, the impact on building energy consumption according to the increase of the number of floors when BIPV system is applied in the building was analyzed. And it will be used as basic information for application of BIPV in office building. Conomic about application of BIPV is interpreted to be secured within the 10 story high. Forover the 11 floors, the methods of increasing the contribution ratio produced by BIPV system through the optimization of install angle and increase in install area of south, high efficiency should be considered. The ways to reduce basic load by integrated design with another renewable energy besides BIPV should be found. Later, the study on the total building energy comsumption with PV generation according to the various type of the basic load and ratio of the width and depth will be performed based on this study.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권2호
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pp.312-334
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2023
In large-scale computing, cloud computing plays an important role by sharing globally-distributed resources. The evolution of cloud has taken place in the development of data centers and numerous servers across the globe. But the cloud information centers incur huge operational costs, consume high electricity and emit tons of dioxides. It is possible for the cloud suppliers to leverage their resources and decrease the consumption of energy through various methods such as dynamic consolidation of Virtual Machines (VMs), by keeping idle nodes in sleep mode and mistreatment of live migration. But the performance may get affected in case of harsh consolidation of VMs. So, it is a desired trait to have associate degree energy-performance exchange without compromising the quality of service while at the same time reducing the power consumption. This research article details a number of novel algorithms that dynamically consolidate the VMs in cloud information centers. The primary objective of the study is to leverage the computing resources to its best and reduce the energy consumption way behind the Service Level Agreement (SLA)drawbacks relevant to CPU load, RAM capacity and information measure. The proposed VM consolidation Algorithm (PVMCA) is contained of four algorithms: over loaded host detection algorithm, VM selection algorithm, VM placement algorithm, and under loading host detection algorithm. PVMCA is dynamic because it uses dynamic thresholds instead of static thresholds values, which makes it suggestion for real, unpredictable workloads common in cloud data centers. Also, the Algorithms are adaptive because it inevitably adjusts its behavior based on the studies of historical data of host resource utilization for any application with diverse workload patterns. Finally, the proposed algorithm is online because the algorithms are achieved run time and make an action in response to each request. The proposed algorithms' efficiency was validated through different simulations of extensive nature. The output analysis depicts the projected algorithms scaled back the energy consumption up to some considerable level besides ensuring proper SLA. On the basis of the project algorithms, the energy consumption got reduced by 22% while there was an improvement observed in SLA up to 80% compared to other benchmark algorithms.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권3호
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pp.1030-1050
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2021
The edges with "bridge characteristic" play the role of connecting the communication between regions in power optical cable network. To solve the problem of mining edges with "bridge characteristic" in provincial power optical cable network, the complex power optical cable network model is constructed. Firstly, to measure the generated potential energy of all nodes in n-level neighborhood local structure for one edge, the n-level neighborhood local structure topological potential is designed. And the minimum connected chain attenuation is designed to measure the attenuation degree caused by substituted edges. On the basis of that, the minimum connected chain attenuation topological potential based measurement is designed. By using the designed measurement, a bridge-edges mining algorithm is proposed to mine edges with "bridge characteristic". The experiments are conducted on the physical topology of the power optical cable network in Jilin Province. Compared with that of other three typical methods, the network efficiency and connectivity of the proposed method are decreased by 3.58% and 28.79% on average respectively. And the proposed method can not only mine optical cable connection with typical "bridge characteristic" but also can mine optical cables without obvious characteristics of city or voltage, but it have "bridge characteristic" in the topology structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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