• 제목/요약/키워드: Multi-Sensor Model

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무선센서네트워크를 위한 다중계층 클러스터 기반의 분산형 인증모델 (Distributed Authentication Model using Multi-Level Cluster for Wireless Sensor Networks)

  • 신종회;유동영;김석규
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.95-105
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선 센서네트워크에서 센서노드의 효율적 인증을 제공하기 위한 다중계층 클러스터 기반의 분산형 인증모델(DAMMC: Distributed Authentication Model using Multi-level Cluster)을 제안한다. 제안된 인증모델은 하나의 클러스터헤드가 CA 기능을 갖되 사용자가 정의한 m개의 다중계층을 두고 상위 클러스터가 하위클러스터를 인증하는 구조로서, 클러스터들끼리의 상호 인증 오버헤드를 해결할 수 있는 기법이다. 특히 노드 인증서 발급의 경우, 임계값 t개 이상의 클러스터 멤버노드가 분할인증서를 제공하는 경우에만 인증서가 생성되도록 비밀분산기법을 사용하여 센서노드의 효과적인 신뢰관계를 구축하였다. 제안된 DAMMC는 시뮬레이션을 통해 초기인증과정에서의 인증발급 연산시간, 노드 추가에 따른 인증발급 연산시간등이 기존 인증프로토콜에 비해 우수함을 확인하였으며, 보안성능도 변형공격, 속임 경로 공격 및 비인가된 노드 추가, 재사용 공격 등의 공격기법으로부터 안전함을 확인하였다.

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다중 센서 융합을 위한 무인항공기 물리 오프셋 검보정 방법 (Physical Offset of UAVs Calibration Method for Multi-sensor Fusion)

  • 김철욱;임평채;지준화;김태정;이수암
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1125-1139
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    • 2022
  • 무인항공기에 부착된 위성 항법 시스템/관성 측정 센서(global positioning system/inertial measurement unit, GPS/IMU)와 관측 센서 사이에는 물리적인 위치와 자세 오차가 존재한다. 해당 물리 오프셋으로 인해, 관측 데이터는 비행 방향에 따라 서로 위치가 어긋나는 이격 오차가 발생한다. 특히나, 다중 센서를 활용하여 데이터를 취득하는 다중 센서 무인항공기의 경우, 관측 센서가 변경될 때마다 고액의 비용을 지불하고 외산 소프트웨어 의존하여 물리 오프셋을 조정하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 다중 센서에 적용 가능한 초기 센서 모델식을 수립하고 물리 오프셋 추정 방법을 제안한다. 제안된 방안은 크게 3가지 단계로 구성된다. 먼저, 직접지리 참조를 위한 회전 행렬 정의 및 초기 센서 모델식을 수립한다. 다음으로, 지상기준점과 관측 센서에서 취득된 데이터 간의 대응점을 추출하여 물리 오프셋 추정을 위한 관측방정식을 수립한다. 마지막으로, 관측 자료를 기반으로 물리 오프셋을 추정하고, 추정된 파라미터를 초기 센서 모델식에 적용한다. 전주, 인천, 알래스카, 노르웨이 지역에서 취득된 데이터셋에 적용한 결과, 4개 지역 모두 물리 오프셋 적용 전에 발생되던 영상 접합부의 이격 오차가 물리 오프셋을 적용 후 제거되는 것을 확인했다. 인천 지역의 지상기준점 대비 절대 위치 정확도를 분석한 결과, 초분광 영상의 경우, X, Y 방향으로 약 0.12 m 위치 편차를 보였으며, 라이다 포인트 클라우드의 경우 약 0.03 m의 위치 편차를 보여줬다. 더 나아가 영상 내 특징점에 대하여 초분광, 라이다 데이터의 상대 위치 정확도를 분석한 결과, 센서 데이터 간의 위치 편차가 약 0.07 m인 것을 확인했다. 따라서, 제안된 물리 오프셋 추정 및 적용을 통해 별도 기준점 없이 정밀한 데이터 매핑이 가능한 직접 지리 참조가 가능하다는 것을 확인했으며, 다중 센서를 부착한 무인항공기에서 취득된 센서 데이터 간의 융합 가능성에 대해 확인하였다. 본 연구를 통해 독자적인 물리 파라미터 추정 기술 보유를 통한 경제적 비용 절감 효과 및 관측 조건에 따른 유연한 다중 센서 플랫폼 시스템 운용을 기대한다.

A Study on the RPC Model Generation from the Physical Sensor Model

  • Kim, Hye-Jin;Kim, Dae-Sung;Lee, Jae-Bin;Kim, Yong-Il
    • Korean Journal of Geomatics
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    • 제2권2호
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    • pp.139-143
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    • 2002
  • The rational polynomial coefficients (RPC) model is a generalized sensor model that is used as an alternative solution for the physical sensor model for IKONOS of the Space Imaging. As the number of sensors increases along with greater complexity, and the standard sensor model is needed, the applicability of the RPC model is increasing. The RPC model has the advantages in being able to substitute for all sensor models, such as the projective, the linear pushbroom and the SAR. This report aimed to generate a RPC model from the physical sensor model of the KOMPSAT-1(Korean Multi-Purpose Satellite) and aerial photography. The KOMPSAT-1 collects 510~730 nm panchromatic imagery with a ground sample distance (GSD) of 6.6 m and a swath width of 17 km by pushbroom scanning. The least square solution was used to estimate the RPC. In addition, data normalization and regularization were applied to improve the accuracy and minimize noise. This study found that the RPC model is suitable for both KOMPSAT-1 and aerial photography.

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다중센서를 활용한 LSTM 기반 재실자 행동 분류 모델 개발 (Using multi-sensor for Development of Multiple Occupants' Activities Classification Model Based on LSTM)

  • 박진수;양철승;김경호
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.1065-1071
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    • 2023
  • 본 논문에서는 주거지 내의 재실자의 행동을 분류하기 위한 LSTM 모델을 개발하는 연구에 대해 다룬다. 다중센서의 구성은 실내 공기질을 측정하는 IAQ(Indoor air quality) 센서, 재실감지 및 위치를 추적하는 UWB 레이더, 재실자의 생체정보를 측정하기 위한 Piezo 센서로 구성되며 실제 주거환경과 유사한 실험환경을 구축하여 외출, 재실, 요리, 청소, 운동, 수면 등의 재실자 행동 데이터를 수집한다. 수집한 데이터를 이상치와 결측치를 전처리 후 LSTM 모델을 사용하여 재실자 행동 분류 모델의 정확도, 민감도, 특이도, 그리고 T1스코어를 계산 후 평가한다.

엔드밀가공시 복합계측 신호를 이용한 공구 마멸의 카오스적 해석 (Chaotic analysis of tool wear using multi-sensor signal in end-milling process)

  • Kim, J.S.;Kang, M.C.;Ku, S.J.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권11호
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    • pp.93-101
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    • 1997
  • Ever since the nonlinearity of machine tool dynamics was established, researchers attempted to make use of this fact to devise better monitoring, diagnostics and control system, which were hitherto based on linear models. Theory of chaos which explains many nonlinear phenomena comes handy for furthering the analysis using nonlinear model. In this study, measuring system will be constructed using multi-sensor (Tool Dynamometer, Acoustic Emission) in end milling process. Then, it will be verified that cutting force is low-dimensional chaos by calculating Lyapunov exponents. Fractal dimension, embedding dimension. And it will be investigated that the relation between characteristic parameter calculated from sensor signal and tool wear.

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다중센서자료 시뮬레이터 설계 및 자료융합 알고리듬 개발 (Design of a Multi-Sensor Data Simulator and Development of Data Fusion Algorithm)

  • 이용재;이자성;고선준;송종화
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.93-100
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    • 2006
  • 본 논문에서는 레이더와 원격측정시스템으로부터 수신되는 다중센서자료를 모사하는 시뮬레이터 설계와 이들 자료를 융합하기 위한 알고리듬 개발에 대하여 소개한다. 설계된 데이터 시뮬레이터는 실제 센서 시스템으로부터 얻게 되는 시간의 비동기, 통신지연, 다중 갱신주기들을 갖는 모의센서 자료를 생성하며 실제적인 센서 모델을 이용하여 측정 잡음을 생성한다. 융합알고리듬은 센서 바이어스 상태를 고려한 PVA모델을 기초로 21차 분산형 칼만 필터로 설계되었고, 센서의 이상이나 정상적이 아닌 측정치를 검출하기 위한 로직도 포함되었다. 설계된 알고리듬을 시뮬레이터에서 생성한 모의 자료 및 실제 자료를 적용하여 검증하였다.

Information entropy based algorithm of sensor placement optimization for structural damage detection

  • Ye, S.Q.;Ni, Y.Q.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제10권4_5호
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    • pp.443-458
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    • 2012
  • The structural health monitoring (SHM) benchmark study on optimal sensor placement problem for the instrumented Canton Tower has been launched. It follows the success of the modal identification and model updating for the Canton Tower in the previous benchmark study, and focuses on the optimal placement of vibration sensors (accelerometers) in the interest of bettering the SHM system. In this paper, the sensor placement problem for the Canton Tower and the benchmark model for this study are first detailed. Then an information entropy based sensor placement method with the purpose of damage detection is proposed and applied to the benchmark problem. The procedure that will be implemented for structural damage detection using the data obtained from the optimal sensor placement strategy is introduced and the information on structural damage is specified. The information entropy based method is applied to measure the uncertainties throughout the damage detection process with the use of the obtained data. Accordingly, a multi-objective optimal problem in terms of sensor placement is formulated. The optimal solution is determined as the one that provides equally most informative data for all objectives, and thus the data obtained is most informative for structural damage detection. To validate the effectiveness of the optimally determined sensor placement, damage detection is performed on different damage scenarios of the benchmark model using the noise-free and noise-corrupted measured information, respectively. The results show that in comparison with the existing in-service sensor deployment on the structure, the optimally determined one is capable of further enhancing the capability of damage detection.

Wireless Impedance-Based SUM for Bolted Connections via Multiple PZT-Interfaces

  • Nguyen, Khac-Duy;Kim, Jeong-Tae
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.246-259
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    • 2011
  • This study presents a structural health monitoring (SHM) method for bolted connections by using multi-channel wireless impedance sensor nodes and multiple PZT-interfaces. To achieve the objective, the following approaches are implemented. Firstly, a PZT-interface is designed to monitor bolt loosening in bolted connection based on variation of electro-mechanical(EM) impedance signatures. Secondly, a wireless impedance sensor node is designed for autonomous, cost-efficient and multi-channel monitoring. For the sensor platform, Imote2 is selected on the basis of its high operating speed, low power requirement and large storage memory. Finally, the performance of the wireless sensor node and the PZT-interfaces is experimentally evaluated for a bolt-connection model Damage monitoring method using root mean square deviation(RMSD) index of EM impedance signatures is utilized to estimate the strength of the bolted joint.

Hybrid FRP Rod의 변형률을 이용한 축방향 변위추정 모형 개발 (Development of Estimated Model for Axial Displacement of Hybrid FRP Rod using Strain)

  • 곽계환;성배경;장화섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.639-645
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    • 2006
  • FRP(Fiber Reinforced Polymer)는 부식의 저항성, 고강도, 피로저항 능력 및 성형성 등에서 우수한 건설 신소재이다. 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating; FBG) 센서는 전자기 저항, 작은 소재의 크기, 그리고 높은 내구성 등의 이점으로 smart sensor로서 현재 많이 사용되고 있다. 하지만 FBG 센서의 변위 측정 기술 능력의 부족으로 현재까지는 변형률, 온도 등의 물리량 측정센서로서 활용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 FRP와 FBG센서의 기능 복합화(Hybrid)를 통하여 smart FRP Rod를 개발 한 후 인장시험을 실시하였다. 또한, FBG센서에 의해 측정된 변형률 데이터를 신경망(Neural Network) 기법을 이용하여 변위 추정 모형을 개발함으로서 FBG 센서 단점인 변형률 계측만을 위한 센싱 역할을 극복하고자 한다. 인공신경망 모형은 MLP(Multi-layer Perceptron)로, 오차범위 0.001에 수렴 될 수 있도록 학습(training)을 실시하였다. 학습에는 비선형 목적함수와 역전파 학습(Back-propagation) 알고리즘을 적용하였으며 모형의 검증은 UTM에서 측정된 변위 값과 수치해석에 의한 결과 값을 비교함으로서 실시하였다.

타부 탐색 알고리즘을 적용한 전력 효율적 라우팅 기법 (An Energy Efficient Routing Scheme with Tabu Search Algorithm)

  • 염석;홍원기
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.86-91
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    • 2011
  • Wireless sensor network (WSN) is a distributed self-organizing network which contains a large number of tiny multi-functional sensor nodes. The network life time is an important issue in WSN because every sensor node has a constraint on electric supply. In this paper, an energy consumption model is described and a GA-based algorithm will be used to optimize the energy consumption by analyzing the working model of sensor nodes. The model will provide an effective reference of working pattern for WSN. This algorithm is evaluated through analysis and simulations.

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