• 제목/요약/키워드: Low Power Wide Area

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넓은 입력 범위를 갖는 무선 전력 전송용 다중 모드 정류기 설계 (A Design of Wide Input Range Multi-mode Rectifier for Wireless Power Transfer System)

  • 최영수;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권4호
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    • pp.34-42
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선전력전송 시스템 수신부의 넓은 입력 범위의 CMOS 다중 모드 정류기를 설계하였다. 다중 모드 정류기의 출력전압을 비교기로 감지하고, 스위치를 컨트롤 하여 정류기 모드를 전환한다. 다중 모드 정류기는 입력 전압의 크기에 따라 자동으로 전파 정류기, 1단 전압 체배기, 2단 전압 체배기로 동작한다. 일반적인 전파 정류기는 10 V에서 20 V까지의 입력 AC 전압에 대해 9 V에서 19 V까지의 출력 DC 전압을 생성할 수 있다. 다중 모드 정류기는 전파 정류기 보다 입력 범위를 5 V 향상시켜서 5 V에서 20 V까지의 입력 AC 전압에 대해 출력 DC 전압은 7.5 V에서 19 V까지 생성되는 것을 보여준다. 다중 모드 정류기의 효율은 전파 정류기 모드에서 94%이다. 제안하는 다중 모드 정류기는 0.35${\mu}m$ BCD 공정으로 설계되었고, 면적은 $2500{\mu}m{\times}1750{\mu}m$ 이다.

UWB 시스템을 위한 1.8V 8-bit 500MSPS 저 전력 CMOS D/A 변환기의 설계 (Design of an 1.8V 8-bit 500MSPS Low-Power CMOS D/A Converter for UWB System)

  • 이준홍;황상훈;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권12호
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    • pp.15-22
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    • 2006
  • 본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band)통신시스템을 위한 1.8V 8-bit 500MSPS의 D/A 변환기를 제안한다. 전체적인 D/A 변환기의 구조는 높은 선형성과 낮은 글리치 특성을 갖는 상위 6-MSB(Most Significant Bit) 전류원 매트릭스(Current Cell Matrix)와 하위 2-LSB(Least Significant Bit) 전류원 매트릭스로 구성된 2단 매트릭스 구조로 설계하였다. 또한 동일한 지연시간을 갖는 Thermometer Decoder와 고속 동작에서 전력을 최소화하기 위한 저 전력 스위칭 디코더(Current Switching Decoder Cell)를 제안함으로서 D/A 변환기의 고속 동작에서 성능을 향상시켰다 설계된 DAC는 1.8V의 공급전압을 가지는 TSMC $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal N-well CMOS 공정으로 제작되었으며, 제작된 D/A 변환기의 측정결과, 매우 우수한 동적성능을 확인하였다. 500MHz 샘플링 클럭 주파수와 50MHz의 출력신호에서 SFDR은 약 49dB, INL과 DNL은 각각 0.9LSB, 0.3LSB 이하로 나타났으며, 이 때의 전력소비는 약 20mW로 기존의 8-bit D/A변환기에 비해 매우 낮음을 확인 할 수 있었다 D/A 변환기의 유효 칩 면적은 $0.63mm^2(900um{\times}700um)$이다.

A Design of Multi-hop Network Protocol based on LoRaWAN Gateway

  • Kim, Minyoung;Jang, Jongwook
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권2호
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    • pp.109-115
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    • 2019
  • Currently, LPWA(Low Power Wide Area) communication technology is widely used due to the development of IoT(Internet of Things) technology. Among the LPWA technologies, LoRaWAN(Long Range Wide Area Network) is widely used in many fields due to its wide coverage, stable communication speed, and low-cost modem module prices. In particular, LoRa(Long Range) can easily construct LoRaWAN with a dedicated gateway. So many organizations are building their own LoRaWAN-based networks. The LoRaWAN Gateway receives the LoRa packet transmitted from an End-device installed in the adjacent location, converts it into the Internet protocol, and sends the packet to the final destination server. Current LoRa Gateway uses a single-hop method, and each gateway must include a communication network capable of the Internet. If it is the mobile communication(i.e., WCDMA, LTE, etc.) network, it is required to pay the internet usage fee which is installed in each gateway. If the LoRa communication is frequent, the user has to spend a lot of money. We propose an idea on how to design a multi-hop protocol which enables packet routing between gateways by analyzing the LoRaWAN communication method implemented in its existing single-hop way in this paper. For this purpose, this paper provides an analysis of the standard specification of LoRaWAN and explains what was considered when such protocol was designed. In this paper, two gateways have been placed based on the functional role so as to make the multi-hop protocol realized: (i) hopping gateway which receives packets from the end-device and forwards them to another gateway; and (ii) main gateway which finally transmits packets forwarded from the hopping gateway to the server via internet. Moreover, taking into account that LoRaWAN is wireless mobile communication, a level-based routing method is also included. If the protocol proposed by this paper is applied to the LoRaWAN network, the monthly internet fee incurred for the gateway will be reduced and the reliability of data transmission will be increased.

멀티캐스트 라우팅에서의 전력 분산 제어(DPC)에 관한 연구 (A Study on Distributed Power Control for Energy Efficiency in Multicast Routing)

  • 정현기;양승인
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.985-992
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    • 2006
  • 고전적인 라우팅 알고리즘들은 목적지에 도달하기 위한 홉 수를 최소화하는데 있다. 본 논문의 DPC는 홉 간 전력 레벨 선택은 경로를 보장하면서 적은 에너지를 소비하도록 사용된다. 모든 상황에서 최고의 성능을 위해서 자동적으로 안전 마진(security threshold)을 설정하기 위한 것으로 안전 마진을 가변하면서 멀티캐스트 라우팅 알고리즘(AMRIS, ODMRP)에 대한 에너지 이득을 통해 에너지 분산 제어 효과를 분석하였다. 본 논문에서 실험한 DPC는 AMRIS 라우팅 알고리즘의 경우에는 node의 존재 영역이 비교적 좁은 곳에서 성능 향상을 볼 수 있었으며, ODMRP 라우팅 방식의 경우는 넓은 영역에서 DPC 적용을 통해 에너지 이득 절감 효과를 얻을 수 있었다.

영구자석을 이용한 밸브모드 MR 감쇠기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Valve Mode MR Damper using Permanent Magnet)

  • 김정훈;오준호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권10호
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    • pp.69-76
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    • 2000
  • Lots of semi-active control devices have been developed in recent years because they have the best features of passive and active system. Especially, controllable magneto-rheological(MR) fluid devices have received significant attention in these area of research. The MR fluid is the material that reversibly changes from a free-flowing, linear viscous fluid to a semisolid with a controllable yield strength in milliseconds when exposed to a magnetic field. If the magnetic field is induced by moving a permanent magnet instead of applying current to a solenoid, it is possible to design a MR damper consuming low power because the power consumption is reduced at steady state. This paper proposes valve mode MR damper using permanent magnetic circuit that has wide range of operation with low power consumption, a design parameter is adopted. The magnetic circuit, material of choke and choke type are selected experimentally with the design parameter. The behaviors of the damper are examined and torque tracking control using PID feedback controller is performed for step, ramp and sinusoidal trajectiories.

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연속파형 Nd:YAG 레이저를 이용한 SCM4강의 표면경화에 관한 연구 (A Study on the Surface Hardening of SCM4 Steel Using a Continuous Wave Nd:YAG Laser)

  • 나기대;신병헌;신호준;유영태
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.24-32
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    • 2007
  • Laser surface hardening is beneficially used for surface treatment of structural steel. Due to very rapid heating and cooling rates, structural low-alloy steel(SCM4) can be hardened as self quenching. The aim of this research project is to improve the influence of the process laser parameters: laser power, spot size, surface roughness, and traverse speed. The laser beam is allowed to scan on the surface of the workpiece at the constant power(1095W), varying the traverse speed at 0.3m/min, 0.5m/min and 0.8m/min. The optical lens with the elliptical profile is designed to obtain a wide surface hardening area with uniform hardness. From the results of the experiment, it has been shown that the stable hardness is about 600$\sim$700Hv, when the laser power, focal position and the traverse speed are P=1095W, z=0mm and v=0.3m/min.

0.18㎛ CMOS 공정을 이용한 WBAN용 비동기식 IR-UWB RF 송수신기 (A Non-coherent IR-UWB RF Transceiver for WBAN Applications in 0.18㎛ CMOS)

  • 박명철;장원일;하종옥;어윤성
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권2호
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    • pp.36-44
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    • 2016
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 WBAN(Wireless Body Area Network)용 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide Band) RF 송수신기를 제안한다. 설계된 송수신기는 3-5GHz UWB low band를 지원하며 OOK(On-Off Keying) 변조 방식을 사용한다. 수신기는 복잡도와 소모 전력을 줄이기 위해서 비동기식 에너지 검출 방식을 사용하였다. 원하지 않는 잡음을 제거하고 감도를 개선하기 위하여 RF active notch filter가 내장되어 있다. VCO 기반의 수신기는 switch mechanism을 사용하였다. 사용된 switch mechanism은 소모 전력을 줄이고 VCO leakage를 최소화 할 수 있다. 또한, 중심주파수가 변해도 항상 동일한 spectrum mask를 가진다. 측정된 수신기의 감도는 3.5 GHz의 중심주파수에서 1.579 Mbps의 전송 속도를 가질 때 -84.1 dBm을 가진다. 송신기와 수신기는 각각 0.3 nJ/bit, 41 mW의 소모 전력을 사용한다.

Slocum 수중 글라이더의 유영 받음각에 대한 전산유동해석 및 항력계수 연구 (Computational Flow Analysis and Drag Coefficient Research for Angle of Attack in Slocum Underwater Glider)

  • 박정우;이정우;최영호;서갑호;서진호;박종진
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.381-388
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    • 2016
  • An underwater glider makes it easy to explore a wide area with low power. However, an underwater glider is difficult to use for rapid collection, because the surfacing location cannot be predicted after a dive. Thus, simulation research is needed to predict the swimming path. In this paper, based on research, a linearized equation is derived for the drag coefficient at each angle of attack by assuming the boundary conditions for the Slocum underwater glider and performing a computational flow analysis.

역기전력 추정기를 이용한 전류 모델 기반의 SPMSM 센서리스 벡터제어 (Current Model based SPMSM Sensorless Vector Control using Back Electro Motive Force Estimator)

  • 이정효;유재성;공태웅;이원철;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-10
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    • 2007
  • The current model based sensorless method has many benefits that it can be robust control for large load torque. However, this method should determine a coefficient of back electro motive force(back-emf). This coefficient is varied by load torque and speed. Also, the coefficient determining equation is not exist, so it is determined only by experiment. On the other hands, using only back-emf estimatior method can not drive in low speed area and it has weakness in load variation. For these problems, this paper suggests the hybrid sensorless method that mixes the back-emf estimator regarding saliency and the current based sensorless model. This estimator offers not only non-necessary coefficient for current sensorless model, but also wide speed area operating in no specific transition method.

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버스정류소 스마트폰 충전대에서 스마트폰의 분실 방지를 위한 LPWA 기반 버스 진입 알림 시스템 개발 (Development of LPWA based Bus Entry Notification Systems for Smartphone Loss Prevention at Bus Stop Charging Stand)

  • 장원창;이명의
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.620-625
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    • 2017
  • 최근 사람이 다수 붐비는 지역에 스마트 폰이나, 태블릿 등을 바로 충전할 수 있는 태양광 모듈이 설치되어 서비스를 제공하고 있다. 하지만 버스 출입과 관련된 정보의 연동이 불가능 하여 충전 중인 스마트 폰이나, 태블릿 등을 두고 버스에 승차하여 분실하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 LPWA 기술과 BLE의 Advertising mode를 이용하여 버스가 접근 할 때 스마트폰으로 알려주는 시스템을 제안한다. 실험결과 NLOS에서 낮은 위치에 존재하는 수신 단말과 버스에 장착된 단말간 통신거리가 최대 640 m인 것을 확인하였으며 이를 통해 약 2~3분 전에 버스의 도착 알람을 받을 수 있는 것을 확인하였으며, Ble의 서비스 거리가 최대 87 m로 버스 정류장 인근에 있어도 서비스를 제공받을 수 있는 것을 확인하였다.