최근, 무선 센서 네트워크 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 시대의 핵심 기반 기술의 하나로 인식되고 있다. 센서 노드는 제한된 배터리 용량을 가지기 때문에, 장기간 생존하기 위해서 노드들의 동작에 적은 에너지를 소모해야한다. 따라서, 에너지를 효율적으로 사용하는 프로토콜이 필수적이다. 이를 위해 본 논문 에서는 에너지 사용량을 고려하여 에너지 소모가 적은 경로를 설정하는 위치 기반의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 아울러 메시지 전송이 원활하지 못한 경우를 처리하는 경로 재설정 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 TOSSIM을 이용한 성능평가를 통해, 제안한 프로토콜이 에너지 효율성 측면에서 기존 위치기반 라우팅 프로토콜 보다 우수함을 보인다.
Triboelectric nanogenerators (TENGs) have emerged as a highly promising energy harvesting technology capable of harnessing mechanical energy from various environmental vibrations. Their versatility in material selection and efficient conversion of mechanical energy into electric energy make them particularly attractive. TENGs can serve as a valuable technology for self-powered sensor operation in preparation for the IoT era. Additionally, they demonstrate potential for diverse applications, including energy sources for implanted medical devices (IMDs), neural therapy, and wound healing. In this review, we summarize the potential use of this universally applicable triboelectric energy harvesting technology in the disinfection and blocking of pathogens. By integrating triboelectric energy harvesting technology into human clothing, masks, and other accessories, we propose the possibility of blocking pathogens, along with technologies for removing airborne or waterborne infectious agents. Through this, we suggest that triboelectric energy harvesting technology could be an efficient alternative to existing pathogen removal technologies in the future.
By development of renewable energy and more efficient facilities in an increasingly deregulated electricity market, the operation cost of distributed generation (DG) is becoming more competitive. International environmental regulations of the leaking carbon become effective to reinforce global efforts for a low-carbon paradigm. Through increased DG, operators of DG are able to supply electric power to customers who are connected directly to DG as well as loads that are connected to entire network. In this situation, a community energy system (CES) with DGs is a new participant in the energy market. DG's purchase price from the market is different from the DG's sales price to the market due to transmission service charges and other costs. Therefore, CES who owns DGs has to control the produced electric power per hourly period in order to maximize profit. Considering the international environment regulations, CE will be an important element to decide the marginal cost of generators as well as the classified fuel unit cost and unit's efficiency. This paper introduces the optimal operation of CES's DG connected to the distribution network considering CE. The purpose of optimization is to maximize the profit of CES. A Particle Swarm Optimization (PSO) will be used to solve this complicated problem. The optimal operation of DG represented in this paper would guide CES and system operators in determining the decision making criteria.
In this paper, an operation algorithm for the fuel cell-battery hybrid power system is proposed. As the output current slope of the fuel cell is normally limited to protect the fuel cells' defection, efficient power distribution algorithm between the fuel cell and battery is very important for the successful hybrid control operation. For the experimentation, a 1kW dc-dc converter with 500W fuel cell stack and 1kWh Li-polymer battery is implemented.
센서네트워크에서 주요자원문제는 에너지효율이다. 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 방법에는 두 가지가 있다. 첫번째는 동적파워매니지먼트(DPM)이고, 두번째는 에너지효율프로토콜을 사용하는 것이다. DPM에서 파워메니저 OS는 이벤트에 관한 CPU와 각 I/O의 올바른 파워상태를 조절하는데 있다. 그러나, OS는 각 네트웤프로토콜의 내적동작에 대해서는 크게 관계가 없다. 또한, 에너지효율 프로토콜은 전파 PHY의 파워세이빙에 주요하게 맞춰져있다. 더불어, 무선 센서네트워크에서 대부분작업은 통신에 관계되어져있다. 본논문에서, 센싱부와 에드훅 무선센스노드 사이에 관계된 통신작업에서 상호협력 매니지먼트(CPM)을 통해 원치않는 파워소비을 줄일 수 있는 효율 파워메니져를 만들었다.
Park, Sun-Jae;Shin, Jong-Hyun;Park, Joung-Hu;Jeon, Hee-Jong
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제9권6호
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pp.2004-2012
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2014
Energy storage devices are necessary to obtain stable utilization of renewable energy sources. When black-out occurs, distributed renewable power sources with energy storage devices can operate under standalone mode as uninterruptable power supply. This paper proposes a dynamic response analysis with small-signal modeling for the standalone operation of a photovoltaic power generation system that includes a bidirectional charger/discharger with a battery. Furthermore, it proposes a DC-link voltage controller design of the entire power conditioning system, using the storage current under standalone operation. The purpose of this controller is to guarantee the stable operation of the renewable source and the storage subsystem, with the power conversion of a very efficient bypass-type PCS. This paper presents the operating principle and design guidelines of the proposed scheme, along with performance analysis and simulation. Finally, a hardware prototype of 1-kW power conditioning system with an energy storage device is implemented, for experimental verification of the proposed converter system.
Recently the roles of railways about the prevention of global warming caused by greenhouse gases and for low carbon green growth are larger than ever. And the railroad-related research institutions have been active in researching for energy conservation. Especially the urban railroad has been emerged as the best means of transportation compared to the general public transportation systems in punctuality, stability, ecology and etc. In operating the urban railroad system there are various ways for energy savings. In the larger category, One is the hardware aspect according to the structure of the vehicle and the development of control systems. The other is the software aspect which efficient train operation can be made through control of driving patterns and driving diagram. In this paper, there is sense to analyze the result in verifying expectation relation with variable and the use of electric power on this after selecting main variables that can influence to the energy of the train operation in the software aspect. First, after collecting the basic data related to operation(train speed, operating hours, power consumption, the position of stopping station, electrical power system etc.) and according to this, investigating the consumption of the energy of the operation, in the side of energy consumption deducing and analyzing problem, this will be found solutions.
제한된 배터리를 갖는 노드로 구성되는 무선 센서 네트워크에서는 에너지 효율적인 MAC 프로토콜의 연구가 활발히 진행되고 있으며 낮은 듀티 사이클 동작이 에너지 소모를 줄이는 효과적인 방법으로 널리 사용되고 있다. 낮은 듀티 사이클을 사용하는 MAC 프로토콜에서 불필요한 에너지 소모 및 지연을 줄이고 전송률을 향상시키기 위해 Short Preamble 기법이 제안되었지만 송신 노드간의 경쟁을 충분히 고려하지 않아 불공정한 경쟁의 문제가 발생할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 Short Preamble에 우선순위 정보를 추가하여 수신 노드에서 적절히 송신 노드를 선택할 수 있는 Preamble Counting기법을 제안하였다. Preamble Counting을 사용함으로써 송신 노드간의 에너지 소모 및 패킷 전송률의 균형을 이룰 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.
본 논문에서는 유비쿼터스 센서네트워크(USN, Ubiquitous Sensor Network) 환경을 위한 에너지 효율적 상황인 식 매체접근제어(MAC, Medium Access Control) 프로토콜을 제안한다. 제안한 CASMAC(Context Aware Sensor MAC)은 상황정보를 이용하여 에너지 효율적으로 동작한다. CASMAC의 동작원리는 사전에 예측 가능한 상황을 시나리오로 작성하여 설정한 상황정보를 서버에 저장하며, 특정 센서 노드에서 이벤트가 발생할 경우, 그 이후부터 3회의 샘플 데이터를 서버로 전송한다. 서버는 전송 받은 샘플 데이터를 기 설정된 상황정보에 따라 처리한다. 만약 샘플 데이터가 이벤트로 처리되면, 서버는 해당 노드로 지속적인 데이터 전송 요청 신호를 보내 데이터를 전송 받고, 데이터 전송을 더이상 원하지 않으면 데이터 전송 중지 요청 신호를 보낸다. 또한 이벤트가 아니라고 처리할 경우에는, 무응답을 통해 샘플 데이터를 무효 처리한다. CASMAC의 성능 분석을 위해, 에너지 소모 테이블을 작성하여 에너지 소모 모델을 도출하였고, 모의 실험을 수행하였다. 그 결과 SMAC 대비 약 5.7 퍼센트의 에너지 소모 감소를 통한 성능 개선 효과를 얻었다.
This paper is about the energy efficiency calculation of operating electric motors in production facilities. The most important 1st step to efficient operation of plants is the evaluation of the energy efficiency of the production facilities in that plant. Through this procedure, we can decide that which facilities i.e. induction motors, in this paper, should do maintenance or not. There are mainly 2 types of energy which are used in production facilities, the one is electric energy and the other is heat energy but in order to make calculation simple, in this paper, we are only focusing on electric energy, efficiency and energy loss of the electric motors under operation conditions. As a case study, we chose electric motors in a certain process in a production facilities, and calculated efficiency and loss by using measured data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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