• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권8호
• /
• pp.1805-1824
• /
• 2013

Recently, the use of wireless body area networks (WBAN) has been increasing rapidly in medical healthcare applications. WBANs consist of smart nodes that can be used to sense and transmit vital data such as heart rate, temperature and ECG from a human body to a medical centre. WBANs depend on limited resources such as energy and bandwidth. In order to utilise these resources efficiently, a very well organized medium access control (MAC) protocol must be considered. In this paper, a new, adaptive and energy-efficient MAC protocol, entitled isMAC, is proposed for WBANs. The proposed MAC is based on multi-channel communication and aims to prolong the network lifetime by effectively employing (i) a collision prevention mechanism, (ii) a coordinator node (WCN) selection algorithm and (iii) a transmission power adjustment approach. The isMAC protocol has been developed and modelled, by using OPNET Modeler simulation software. It is based on a networking scenario that requires especially high data rates such as ECG, for performance evaluation purposes. Packet delay, network throughput and energy consumption have been chosen as performance metrics. The comparison between the simulation results of isMAC and classical IEEE 802.15.4 (ZigBee) protocol shows that isMAC significantly outperforms IEEE 802.15.4 in terms of packet delay, throughput and energy consumption.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.552-558
• /
• 2014

본 논문에서는 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈 설계방법을 제안한다. 제안된 ZigBee 원칩형 통신모듈 설계는 ZigBee 시스템 구성을 위해 일반적으로 사용되는 2개의 칩 제어 프로세서와 ZigBee RF 디바이스로 구성되는 방식을 한 개의 칩 모듈로 설계한다. 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈은 무선통신 통합제어부, 센서 및 고전압 발생부, 충전 및 전원회로부, 유선통신부, RF 회로부 및 안테나부 등으로 구성된다. 무선통신 통합제어부는 ZigBee를 위한 무선통신 제어 기능 및 방사선 측정 및 제어를 위한 기능을 수행한다. 센서 및 고전압 발생부는 2차에 걸쳐 500V의 고전압을 생성하여 GM Tube를 통해 감지된 방사선에 대한 펄스를 증폭 필터링 하는 기능을 수행한다. 충전 및 전원회로부는 리튬이온 배터리의 충전 및 원칩 프로세서에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 유선통신부는 PC와의 인터페이스 및 디버깅을 위한 USB 인터페이스 및 원거리 유선 통신이 가능하도록 RS-485/422 인터페이스 기능을 수행한다. RF 회로부 및 안테나부는 칩안테나를 적용할 수 있도록 RLC 수동소자를 적용하여 BALUN 및 안테나 임피던스 매칭 회로를 구성하여 무선통신이 가능하도록 한다. 제안된 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈을 설계 실험한 결과, 10m, 100m 구간에서 모두 데이터가 정상적으로 전송되어서 원격 방사선량 측정이 되었음을 확인할 수가 있었다. 또한 낮은 소비전류와 적은 비용으로 원격 방사선량 측정환경을 구축할 수 있었다. 따라서 방사선 측정장치의 선형성 확보 및 장치의 소형화를 통해 안정적인 방사선 측정 및 실시간 모니터링 환경을 구축할 수가 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권2A호
• /
• pp.176-186
• /
• 2006

본 논문에서는 2.45GHz 대역 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; ZigBee) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 symbol detector 알고리즘을 제안한다. 저가 구현을 지향하는 LR-WPAN 시스템의 특성상 규격에서 권고하는 frequency tolerance는 $\pm$80ppm(196KHz, 송수신 각각 $\pm$40ppm)으로서 이러한 큰 주파수 옵셋 환경에서도 안정된 동작이 가능한 symbol detector 알고리즘이 요구된다. 일반적으로 LR-WPAN의 수신 모뎀을 위해 주파수 옵셋에 강인한 noncoherent 기반의 symbol detector 사용되나 noncoherent 방식은 I/Q 제곱 과정에서의 제곱 손실에 의해 성능 열화 및 구현의 복잡도 증가를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 단일 preamble 심볼을 이용한 주파수 옵셋 추정기를 통해 주파수 옵셋을 보상해주는 coherent 방식의 symbol detector를 제안한다. 제안된 방식은 noncoherent 방식의 제곱 손실을 제거하여 성능을 향상시킴과 동시에 복잡도를 감소시켜 초소형, 저전력, 저가를 지향하는 LR-WPAN 수신기에 보다 적합하도록 설계되었으며, 다양한 채널 환경에서의 성능 평가를 통하여 제안된 알고리즘이 differential detection 기반의 noncoherent 방식보다 1dB의 향상된 성능을 보임을 입증하였다

• 한국철도학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.117-123
• /
• 2007

In this study, a ubiquitous sensor for condition monitoring of insulators and lightning arresters installed in power distribution lines and electric traction vehicles is presented. The sensor consists of two parts; a leakage current measurement and a lightning surge detection. Measured data are transmitted to a supervisory computer through ZigBee protocol based on IEEE 802.15.4. To detect leakage current, a window type Mn-ZCT is used and a low-noise amplifier with a gain of 60dB is designed, and this can measure leakage current in ranges of $100{\mu}A{\sim}5mA$. A sample-hold (S/H) and a Rogowski coil are injected to analyze the magnitude of surge current in ranges from 100A to 10kA with $8/20{\mu}s$-waveform.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제1권1호
• /
• pp.34-49
• /
• 2012

Recently, the smart grid (SG) has been introduced to solve the serious network issues caused by the increasing electrical demand and the complex nonlinear nature of the electric power distribution network. The SG, regarded as the next generation power grid, can transmit power in more efficient ways by building an automatic and distributed energy delivery network. In this paper, we first assess how various existing networking technologies, such as IEEE 802.11 (WiFi) and IEEE 802.15.4 (ZigBee), meet the requirements of the SG communication protocols. Specifically, we classify the existing network protocols into three categories: WSN-based networking, WiFi-based networking, and wireline-based networking. We then survey the security issues regarding the SG. Finally, we propose an agile SG networking architecture and show the effectiveness of different adopted networking technologies and, as a result, present a candidate solution to implement agile networking in SGs.

• 전기학회논문지P
• /
• 제58권4호
• /
• pp.432-436
• /
• 2009

This paper is described that advanced study on network design of remote diagnosis system for power facilities of electric railway. In the field, it is very difficult for worker to diagnosis power facilities including catenary because workers should be maintenance on AC power supply. Therefore, to properly design on remote diagnosis system, we have searched the inside and outside of the country-related technology trends. Also we confirmed that required technologies to design interface technology required for the development of sensor devices and the USN network was designed in accordance with required skills. Throughout variety of requirements, we have development iRFS based ZA sensors and iRFM to receive data of sensor. Also CC2420 is applied as single-chip which used 2.4GHz IEEE802.15.4 compliant RF tranciver designed for low-power and low-voltage wireless applications for ZigBee communication.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.96-102
• /
• 2011

There are many problems with the fire detection devices being used in currently, because it is difficult to find location of the source of fire and determine where devices are working or not. In this paper, we proposed fire detection and rescue system using wireless sensor network that can be real-time monitoring and determine safe exit. Fire detection and rescue system based on ubiquitous sensor network can know exactly source of fire and help determine rescue tactics using sensing data from wireless sensor nodes. Transmitted wirelessly in real-time thermal sensor and gas sensor information to analyze the GUI to monitor the status information output to the screen by use of a system implemented in everyday life, looked at the possibility.

• Journal of Ubiquitous Convergence Technology
• /
• 제1권1호
• /
• pp.42-46
• /
• 2007

In this paper, we proposed an efficient short address allocation mechanism for WiBEEM devices using NAA(Next Address Available) algorithm. The proposed addressing mechanism is based upon the NAA information that is delivered over the beacons every time it is transmitted at the beginning of each super-frame. The NAA-based addressing mechanism is not a systematic way of allocating short addresses to newly joining devices and thus tree-routing cannot be supported. However, it has great advantages when U-City core services including U-Parking Lot System or ATIS(Advanced Traveler Information System) services that require high-speed mobility are considered. Moreover, the proposed addressing mechanism can provide significant expandability of the wireless network to various applications and fast device discovery.

• 정보와 통신
• /
• 제24권8호
• /
• pp.7-13
• /
• 2007

유비쿼터스 사회 실현의 핵심 기술인 RFID/USN 기술은 우리 정부의 USN구축 기본계획과u-IT839기술개발 정책에 따라 국산화, 기술 고도화 및 핵심 원천기술 개발을 전략적으로 추진하여 그 성과가 나타나고 있다. RFID/USN 기술은 가장 기본적인 사물의 식별 단계로부터, 이력 추적, 상태정보의 모니터링, 실시간 감시 및 제어, 자율형 서비스로 진화함에 따라 전통적인 RFID 및 무선센서네트워크에서 출발하여 궁극적으로 다양한 응용서비스를 지원하는 USN기술로 발전될 것이다. 향후 RFID 기술 분야는 상태정보처리 및 위치 추적 등 복합 기능과 성능 고도화로 발전되고 Item단위까지 적용하기 위한 새로운 리더, 초저가의 Printed 태그 및 불법 복제 방지 등의 새로운 기술이 개발될 전망이다. 센서네트워크 분야에서는 기존의 IEEE802.15.4와 ZigBee를 뛰어넘어 저전력, 고신뢰성, 확장성, 이동성 등을 지원하기 위해 효율적인 무선전송, 초경량의 노드, 네트워킹, Cross-layer최적화, 데이터 융합 등의 핵심기술 이 요구되고 USN 미들웨어 기술은 다양한 USN응용 서비스를 위해 공통 S/W 플랫폼을 제공하고 다양한 센서네트워크로부터 수집한 정보를 가공하여 서비스간 연계 통합하는 플랫폼으로 발전될 전망이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
• /
• pp.25-26
• /
• 2007

최근 유비쿼터스 센서 네트워크의 등장으로 다양한 환경에서 센서 노드 혹은 소형 단말기를 이용하여 원하는 정보를 수집하고 가공하여 사용자에게 전달할 수 있게 되었다. 이러한 센서 네트워크의 효율적인 지원을 위해 IEEE 802.15.4를 비롯한 ZigBee Alliance 등 많은 기술이 제시되고 있다. 그러나 현재 제시된 알고리즘들은 화재 및 재난 등과 같은 긴급을 요구하는 상황에서의 긴급메시지에 대한 처리는 제시하지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 Network 계층에서 각 메시지별로 QoS를 정의하여 차별화된 서비스를 제공하는 프로토콜을 제시한다.