• 제목/요약/키워드: Integrated sensor

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안정성이 개선된 고집적 가스센서 어레이 열해석 (Thermal Analysis of Highly Integrated Gas Sensor Array with Advanced Thermal Stability Properties)

  • 정완영;임준우;이덕동
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권12호
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    • pp.17-23
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    • 2003
  • 서로 다른 동작온도를 가지는 12개의 감지막으로 구성된 고집적형 센서어레이(다이아프램의 크기가 3×5㎟가 설계되고 열동작의 관점에서 최적화되었다. 이 센서어레이는 에칭된 실리콘기판과 접합된 얇은 유리기판 위의 중앙에 하나의 히터가 위치하고 양쪽에 동작온도가 다른 감지박막이 위치하도록 설계됨으로써 개별 마이크로센서 보다 동시에 훨씬 많은 정보를 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 마이크로센서 어레이는 다이아프램의 중앙에 하나의 히터만을 가지는 구조를 하고 있기 때문에 고집적 어레이구조를 실현하면서도, 히터를 중심으로 감지박막의 동작온도에 따라 다양한 감지특정을 얻을 수 있다. 또 히터 양쪽의 감지박막의 종류를 다르게 함으로써 다이아프램위의 전 감지막이 모두 다른 감지특성을 가지게 되어 고집적 센서어레이를 구현하기 용이한 구조로 밝혀졌다.

오일필터 일체형 엔진오일 퇴화감지센서용 센싱시스템 개발 (Development of Sensing System for an Engine Oil Deterioration Detection Sensor Integrated with an Oil Filter)

  • 전상명
    • 센서학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.243-248
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    • 2011
  • The purpose of this study is to develop a sensing system to measure the capacitance of a pre-developed engine oil deterioration detection sensor integrated with an oil filter. To measure the capacitance of engine oil in the sensor, it is used the way measuring the electric charging time in a capacitor by impressing DC volt. This method has merits on cost and signal stability. The measured capacitance is compensated by comparison with the one measured by an impedance analyzer. Also, using the dielectric constant gained by an impedance analyzer, the calculating equation of the dielectric constant of engine oil related with the currently developed sensor is decided. Finally, the degradation degree of engine oil is estimated according to the change rate of dielectric constant between green oil and used oil. The newly developed personal controller is to control a series of the processes.

반구 곡면에 배열된 음향센서의 종합설계 학습 적용 연구 (A Study on Application of Integrated Design Learning of Acoustic Sensors Arranged on Hemispherical Surfaces)

  • 이종길
    • 실천공학교육논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.41-47
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    • 2018
  • 수중음향센서는 무인수중운동체에 장착되어 수중 정보를 탐지하고 처리하는 역할을 한다. 이러한 음향 센서 설계는 공학을 이해하고 적용하는데 매우 중요한 분야이다. 따라서 본 논문에서는 음향 센서를 단계별로 설계 및 제작하고 그 성능을 평가한 후 이러한 일련의 설계 절차와 단계 등을 종합설계 학습에 적용하기 위한 그 적합성을 연구하였다. 설문조사를 통하여 학습 적용 적합성을 분석하였으며 설문조사 결과 제시된 센서설계의 단계 및 방법 등은 종합 설계 프로젝트 내용으로 적합하며, 기술습득이 용이한 구조이고, 매우 흥미를 유발하는 설계 주제로 나타났고, 학습자의 높은 긍정적 반응을 나타내었다. 향후 본 설계 프로젝트를 종합설계에 적용하였을 때 높은 교육적 성과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.

심전도와 맥파 신호 검출을 위한 일체형 센서 시스템의 구현 (The Development of Integrated Sensor System for Measuring Simultaneously ECG, PPG and PPW)

  • 전계록;정동근;김기련;신범주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.992-999
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    • 2009
  • 심전도와 맥파를 측정함으로써 구해질 수 있는 맥파전달시간은 심혈관계의 상태를 진단하기 위한 의미 있는 지표가 된다. 그러나 맥파를 측정하는 동안 움직이거나, 측정 시에 가해지는 압력이 부정확할 경우, 잘못된 측정 결과를 얻을 수 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 심전도, 압력맥파 및 광전용적맥파를 동시에 측정할 수 있는 일체형 센서 시스템과 심전도를 지속적으로 측정할 수 있는 금속 전극을 개발하였으며, 실험을 통해 일체형 센서시스템 및 금속 전극의 유용성을 입증하였다.

Integrated Navigation Design Using a Gimbaled Vision/LiDAR System with an Approximate Ground Description Model

  • Yun, Sukchang;Lee, Young Jae;Kim, Chang Joo;Sung, Sangkyung
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권4호
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    • pp.369-378
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    • 2013
  • This paper presents a vision/LiDAR integrated navigation system that provides accurate relative navigation performance on a general ground surface, in GNSS-denied environments. The considered ground surface during flight is approximated as a piecewise continuous model, with flat and slope surface profiles. In its implementation, the presented system consists of a strapdown IMU, and an aided sensor block, consisting of a vision sensor and a LiDAR on a stabilized gimbal platform. Thus, two-dimensional optical flow vectors from the vision sensor, and range information from LiDAR to ground are used to overcome the performance limit of the tactical grade inertial navigation solution without GNSS signal. In filter realization, the INS error model is employed, with measurement vectors containing two-dimensional velocity errors, and one differenced altitude in the navigation frame. In computing the altitude difference, the ground slope angle is estimated in a novel way, through two bisectional LiDAR signals, with a practical assumption representing a general ground profile. Finally, the overall integrated system is implemented, based on the extended Kalman filter framework, and the performance is demonstrated through a simulation study, with an aircraft flight trajectory scenario.

SOI 슬롯 광도파로 기반 캐스케이드 링 공진기 바이오·케미컬 집적광학 센서의 효용성 해석 (Application Utility Analysis of Series-cascaded Ring Resonators Based on SOI Slot Optical Waveguides in Integrated Optical Biochemical Sensor)

  • 장재식;정홍식
    • 센서학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.353-359
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    • 2022
  • This study investigated via computational analysis the application utility of series-cascaded ring resonators based on silicon-on-insulator (SOI) slot optical waveguides in integrated optical biochemical sensors. The radii of the two rings in the series-cascaded ring resonators were 59.4 ㎛ and 77.6 ㎛ respectively, and the coupling distance was 0.5 ㎛. The series-cascaded ring resonators were computationally analyzed using FIMMProp and PICWave numerical software. The free spectral range (FSR), full width at half maximum (FWHM), sensitivity, and quality-factor (Q-factor) of the series-cascaded ring resonators were 12.2 nm, 0.134 nm, 4100 nm/RIU, and 11580, respectively, and the measurement range was calculated to be slightly smaller than 3×10-3 RIU. Although the measurement range was smaller than that of the single ring resonator, upon considering other characteristic parameters, the series-cascaded ring resonators are found to be more effective as integrated sensors than single ring resonators.

화재 대피 유도를 위한 센서 및 유도등 네트워크 기반의 통합 논리 모델 (Integrated Logical Model Based on Sensor and Guidance Light Networks for Fire Evacuation)

  • 부준필;김도현;박동국
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.109-114
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    • 2009
  • 현재 건물은 예전에 비해 더 높고 더 복잡하면서 다양한 형태로 설계되고 있다. 그러므로 잠재적인 위험 요소는 더 증가하고, 화재, 정전, 지진, 호수, 태풍 등의 재해가 발생할 수 있다. 이들 재난은 가능한 신속하게 건물 안의 사람들을 대피시켜야 한다. 본 논문에서는 건물 내부에서의 센서와 유도등 네트워크를 통합 구축하여 신속하게 재난을 감지하고 내부 지리 정보를 이용하여 정확하게 대피 유도할 수 있는 새로운 재난 대피 유도 개념을 제시한다. 본 논문에서는 이 개념을 이용하여 건물 내부에서 화재 재난을 관리하기 위해 센서와 유도등 네트워크 기반의 통합 논리 모델을 제시한다. 더불어 제안된 논리 모델을 지도 상에 가시화하고 운영 실험을 실시하여 검증한다.

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A Cloud-Edge Collaborative Computing Task Scheduling and Resource Allocation Algorithm for Energy Internet Environment

  • Song, Xin;Wang, Yue;Xie, Zhigang;Xia, Lin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권6호
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    • pp.2282-2303
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    • 2021
  • To solve the problems of heavy computing load and system transmission pressure in energy internet (EI), we establish a three-tier cloud-edge integrated EI network based on a cloud-edge collaborative computing to achieve the tradeoff between energy consumption and the system delay. A joint optimization problem for resource allocation and task offloading in the threetier cloud-edge integrated EI network is formulated to minimize the total system cost under the constraints of the task scheduling binary variables of each sensor node, the maximum uplink transmit power of each sensor node, the limited computation capability of the sensor node and the maximum computation resource of each edge server, which is a Mixed Integer Non-linear Programming (MINLP) problem. To solve the problem, we propose a joint task offloading and resource allocation algorithm (JTOARA), which is decomposed into three subproblems including the uplink transmission power allocation sub-problem, the computation resource allocation sub-problem, and the offloading scheme selection subproblem. Then, the power allocation of each sensor node is achieved by bisection search algorithm, which has a fast convergence. While the computation resource allocation is derived by line optimization method and convex optimization theory. Finally, to achieve the optimal task offloading, we propose a cloud-edge collaborative computation offloading schemes based on game theory and prove the existence of Nash Equilibrium. The simulation results demonstrate that our proposed algorithm can improve output performance as comparing with the conventional algorithms, and its performance is close to the that of the enumerative algorithm.

Implementation of Falling Accident Monitoring and Prediction System using Real-time Integrated Sensing Data

  • Bonghyun Kim
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권11호
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    • pp.2987-3002
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    • 2023
  • In 2015, the number of senior citizens aged 65 and over in Korea was 6,662,400, accounting for 13.1% of the total population. Along with these social phenomena, risk information related to the elderly is increasing every year. In particular, a fall accident caused by a fall can cause serious injury to an elderly person, so special attention is required. Therefore, in this paper, we implemented a system that monitors fall accidents and informs them in real time to minimize damage caused by falls. To this end, beacon-based indoor location positioning was performed and biometric information based on an integrated module was collected using various sensors. In other words, a multi-functional sensor integration module was designed based on Arduino to collect and monitor user's temperature, heart rate, and motion data in real time. Finally, through the analysis and prediction of measurement signals from the integrated module, damage from fall accidents can be reduced and rapid emergency treatment is possible. Through this, it is possible to reduce the damage caused by a fall accident, and rapid emergency treatment will be possible. In addition, it is expected to lead a new paradigm of safety systems through expansion and application to socially vulnerable groups.

IoT 기반 열상 센서와 영상 센서 일체형 감시 장비 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of IoT-based Thermal Sensor and Video Sensor Integrated Surveillance Equipment)

  • 이윤민;신진섭
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.9-13
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    • 2019
  • 본 논문에서는 IoT 기반 열상 센서와 영상 센서 일체형 IP CCTV 설계에 관하여 연구하였으며 Full HD IP 카메라 영상과 열상모듈에서 전송되어지는 열상 데이터를 동시에 인지하여 가공 및 전송 할 수 있는 모니터링 시스템에 사용할 수 있도록 하였다. 열상 센서에서 감지하는 신호를 디지털로 변환하여 영상에 중첩시켜 실제 주변 온도에 대한 정보를 영상과 함께 실시간 제공하고, 영상 카메라에 열상이 추가됨으로 온도 변화를 예측하여 기존 장비에서 불가능한 화재 예측이 가능하게 하였다. 따라서 열상 센서와 영상센서 일체형 감시 장비를 통하여 환경 모니터링 시스템에서 전송되는 온도 데이터와 영상 신호를 송신하여 모니터링 시스템에 적용 가능하도록 하였다.