• 제목/요약/키워드: Multiple sensors

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광강도형 광섬유센서를 이용한 피로손상 및 진동감지 (Fatigue Damage Detection and Vibration Sensing Using Intensity-Based Optical Fiber Sensors)

  • 양유창;전호찬;한경섭
    • Composites Research
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    • 제13권1호
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    • pp.89-97
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    • 2000
  • 광섬유센서를 이용한 복합적층판의 피로손상 감지 및 진동측정, 그리고 스틸 보에 대한 충격위치 검출에 관한 연구가 수행되었다. 피로과정중의 신호는 복합재료 내에 삽입된 광섬유와 표면에 부착한 광강도형 광섬유센서, 그리고 스트레인게이지로부터 동시에 측정되었다. 진동감지 실험은 복합재료 보의 표면에 광섬유센서를 부착하여 자유진동 및 강제진동 신호를 취득하였다. 충격위치 검출에 관한 실험에서 충격위치는 충격에 의해 발생된 구조물의 진동이 두 센서에 도달하는 시간의 차를 이용하여 구할 수 있다. 광강도형 광섬유센서를 이용하여 반복 피로 신호를 잘 취득할 수 있었으며 스트레인게이지에 비하여 피로저항성이 우수함이 확인되었다. 광섬유센서는 갭센서와 동일하게 진동신호를 감지하였고 구조물에 가해진 충격위치를 비교적 정확히 검출할 수 있었다.

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색상에 반응하는 융복합 조명 책꽂이 제작에 관한 연구 (A Study on the Production of a Convergence Color-Responsive Lighting Bookcase)

  • 강희라
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권6호
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    • pp.267-273
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    • 2015
  • 자칫 지루하게 느껴질 수 있는 책꽂이를 사용자의 행위에 의해 색상을 변화 시키며 즐길 수 있는 조명의 기능을 포함한 새로운 개념의 책꽂이로 디자인 하였다. 책꽂이의 조명을 탈착 가능하도록 디자인 하여 조명만을 따로 사용할 수도 있고, 조명 책꽂이는 모듈화 되어 있으며 메인 조명 책꽂이는 MCU(Micro Controller Unit), RGB LED와 컬러센서를 포함하고 있어 조명 책꽂이를 중심으로 아홉 개까지 네 방향으로 확장이 가능하다. 확장 가능한 다수의 조명 책꽂이는 MCU와 컬러센서를 내장하고 있지 않으며 단지 RGB LED만이 설치되어 있고 전원은 메인조명 책꽂이에서 공급 받을 수 있는 배선장치만을 가지고 있다. 메인 조명 책꽂이를 통해 전원과 색상 신호만을 전달 받아 서브 조명 책꽂이들은 조명의 색상을 변화 시킬 수 있다. 또한 사물인터넷의 기능을 포함한다. 본 연구는 이러한 센서를 이용해 책꽂이의 조명을 조절할 수 있는 모듈화된 디자인 제품의 제안이다.

정전용량센서를 이용한 소형공작기계의 기하학적 오차측정 (Measurement of Geometric Errors in a Miniaturized Machine Tool Using Capacitance Sensors)

  • 권성환;이재하;리우위;임창범;양승한
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1733-1736
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    • 2005
  • Many studies have been carried out to produce 3D features in the size range between $10{\mu}m\~10,000{\mu}m$, called Meso-scale. If these miniaturized systems have high relative accuracy and good volumetric utilization, it is possible to manufacture more complex and accurate shapes with various materials as well as there are advantages of reducing energy, space and resources. Due to imperfect components and misalignment in assembly, it is necessary to assess the accuracy of the miniaturized system itself to obtain high relative accuracy. Laser interferometers are widely used to measure geometric errors called as quasi-static errors. For miniaturized system, however, it is difficult to install the required accessories such as optics and the measuring range is limited because of the size of the system and also this method is very expensive. Moreover, it is impossible to measure each error component simultaneously. A new system to measure simultaneously multiple geometric errors is proposed using capacitance sensors. Each error was measured using capacitance sensors and a measurement algorithm was mathematically derived. The experiments show that the proposed measurement system can be used effectively to assess the accuracy of miniaturized system at a low cost.

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FES보행중의 피드백제어를 위한 관절 각도계측 시스템 개발 (Development of Joint Angle Measurement System for the Feedback Control in FES Locomotion)

  • 문기욱;김철승;김지원;이재호;권유리;강동원;강곤;김요한;엄광문
    • 전기학회논문지
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    • 제58권1호
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    • pp.203-209
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    • 2009
  • The purpose of this study is to develop a minimally constraint joint angle measurement system for the feedback control of FES (functional electrical stimulation) locomotion. Feedback control is desirable for the efficient FES locomotion, however, the simple on-off control schemes are mainly used in clinic because the currently available angle measurement systems are heavily constraint or cosmetically poor. We designed a new angle measurement system consisting of a magnet and magnetic sensors located below and above the ankle joint, respectively, in the rear side of ipsilateral leg. Two magnetic sensors are arranged so that the sensing axes are perpendicular each other. Multiple positions of sensors attachment on the shank part of the ankle joint model and also human ankle joint were selected and the accuracy of the measured angle at each position was investigated. The reference ankle joint angle was measured by potentiometer and motion capture system. The ankle joint angle was determined from the fitting curve of the reference angle and magnetic flux density relationship. The errors of the measured angle were calculated at each sensor position for the ankle range of motion (ROM) $-20{\sim}15$ degrees (dorsiflexion as positive) which covers the ankle ROM of both stroke patients and normal subjects during locomotion. The error was the smallest with the sensor at the position 1 which was the nearest position to the ankle joint. In case of human experiment, the RMS (root mean square) errors were $0.51{\pm}1.78(0.31{\sim}0.64)$ degrees and the maximum errors were $1.19{\pm}0.46(0.68{\sim}1.58)$ degrees. The proposed system is less constraint and cosmetically better than the existing angle measurement system because the wires are not needed.

감시정찰 센서 네트워크를 위한 자원예약 기반 이미지 데이터 전송 기법 (Resource Reservation Based Image Data Transmission Scheme for Surveillance Sensor Networks)

  • 송운섭;정우성;고영배
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권11호
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    • pp.1104-1113
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    • 2014
  • 미래전은 Sensor-to-Shooter 개념에 기반한 네트워크 중심전(NCW : Network Centric Warfare) 양상을 지닌다. 이러한 NCW의 핵심적인 요소들 중 하나로 무선 비디오 센서 네트워킹 기술이 군 감시정찰용으로 활발히 적용되고 있다. 감시정찰 센서 네트워크에서는 침입탐지 및 추적정보의 신뢰성 향상을 위하여 이미지 센서가 결합된 복합 센서가 사용되고 있으나 대용량의 네트워크 자원 및 에너지 소비를 요구하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 자원 예약을 통한 이미지 데이터 전송 기법을 제안한다. 제안 기법은 네트워크 자원가용성을 고려하여 이미지 데이터 해상도 및 압축률 조정을 시도하는 동시에 다중 인터페이스의 적절한 선택을 통하여 안정적인 이미지 데이터 전송을 가능토록 한다. NS-3 시뮬레이션 기반의 성능분석을 통해서 제안기법의 전송 안정성 및 에너지 효율성의 증가를 확인하였다.

Unscented 칼만필터를 이용한 관성센서 복합 고장검출기법 (Hybrid Fault Detection and Isolation Method for Inertial Sensors Using Unscented Kalman Filter)

  • 박상균;김유단;박찬국;노웅래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.57-64
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    • 2005
  • 2자유도 관성센서는 두 입력축이 기계적으로 연관되어 있기 때문에 해당하는 관성센서의 두 입력축에 동시에 고장이 발생할 확률이 매우 높다. 따라서 하드웨어 여분만으로 고장검출 및 분리를 수행하기 위해서는 최소한 4개의 관성센서를 사용하여야 한다. 2자유도 관성센서를 3개 중첩해서 사용하는 경우 기존의 하드웨어 여분기법으로는 고장검출은 가능하나 고장분리가 불가능하다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 비선형 필터인 Unscented Kalman Filter를 이용하여 얻은 정보를 해석적 여분으로 활용하여, 하드웨어 여분과 해석적 여분을 동시에 고려한 복합 고장검출기법을 제안하였다. 제안한 복합 고장검출기법의 성능을 검증하기 위해서 비선형 항공기 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

농업환경정보 수집을 위한 아두이노 기반 멀티 센서 시스템 개발 및 적용 - 경기 여주시 소재 양돈농가를 사례로 - (Development and Application of Arduino Based Multi-sensors System for Agricultural Environmental Information Collection - A Case of Hog Farm in Yeoju, Gyeonggi -)

  • 한정헌;박종준
    • 농촌계획
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    • 제25권2호
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    • pp.15-21
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    • 2019
  • The agricultural environment is changing and becoming more advanced due to the influence of the 4th Industrial Revolution. From the basic plan of Rural Informatics to the current level of 2nd generation smart farms aimed at improving productivity using Big data, cloud network and more IoT technology. We are continuing to provide support and research and development. However, many problems remain to be solved in order to supply and settle smart farms in Korea. The purpose of this study is to provide a method of collecting and sharing data on farming environment and to help improve the income and productivity of farmers based on collected data. In the case of hog farm, the multiple sensors for environmental data like temperature, humidity and gases and the network environment for connecting the internet were established. The environment sensor was made using the ESP8266 Node MCU board as micro-controller, DHT22 sensor for temperature and humidity, and MQ series sensors for various gases in the hog pens. The network sensor was applied experimentally for one month and the environmental data of the hog farm was stored on a web database. This study is expected to raise the importance of collecting and managing the agricultural and environmental data, for the next generation farmers to understand the smart farm more easily and to try it by themselves.

CNN based data anomaly detection using multi-channel imagery for structural health monitoring

  • Shajihan, Shaik Althaf V.;Wang, Shuo;Zhai, Guanghao;Spencer, Billie F. Jr.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권1호
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    • pp.181-193
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    • 2022
  • Data-driven structural health monitoring (SHM) of civil infrastructure can be used to continuously assess the state of a structure, allowing preemptive safety measures to be carried out. Long-term monitoring of large-scale civil infrastructure often involves data-collection using a network of numerous sensors of various types. Malfunctioning sensors in the network are common, which can disrupt the condition assessment and even lead to false-negative indications of damage. The overwhelming size of the data collected renders manual approaches to ensure data quality intractable. The task of detecting and classifying an anomaly in the raw data is non-trivial. We propose an approach to automate this task, improving upon the previously developed technique of image-based pre-processing on one-dimensional (1D) data by enriching the features of the neural network input data with multiple channels. In particular, feature engineering is employed to convert the measured time histories into a 3-channel image comprised of (i) the time history, (ii) the spectrogram, and (iii) the probability density function representation of the signal. To demonstrate this approach, a CNN model is designed and trained on a dataset consisting of acceleration records of sensors installed on a long-span bridge, with the goal of fault detection and classification. The effect of imbalance in anomaly patterns observed is studied to better account for unseen test cases. The proposed framework achieves high overall accuracy and recall even when tested on an unseen dataset that is much larger than the samples used for training, offering a viable solution for implementation on full-scale structures where limited labeled-training data is available.

다중 접속 효율 향상을 위한 Complex Spreading CDMA 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Complex Spreading CDMA Systems for Improving Multiple Access Efficiency)

  • 안창영;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1349-1355
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    • 2016
  • 5G 이동통신 예상 시나리오 중 하나로, 저 용량 전송을 하는 수많은 모바일 단말 및 센서 들이 급증할 것으로 예상하고 있다. 이러한 저 용량, 초 다수 기기들을 지원하기 위해서 저 복잡도를 갖는 단일 반송파 시스템이 고려될 수 있다. 이러한 조건을 만족시키기 위해, 본 논문에서는 단일 반송파 기반의 기존 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템 보다 2배의 유저를 수용할 수 있는 복소수 스프레딩을 사용하는 CDMA 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 Multi-level BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조를 사용한다. 제안하는 시스템은 실수와 허수로 구성된 칩 코드를 이용하여 전송하고자 하는 심볼을 스프레딩 한다. 시뮬레이션의 결과로 기존 CDMA 시스템에 비하여 BER(Bit Error Rate) 성능이 약 3dB 열화되나, 기존의 CDMA 시스템 대비 2배의 유저를 수용할 수 있어서 다중접속 효율 향상을 확인하였다.

고속 전송 가시광통신 환경에서의 다중 광 간섭 제거를 위한 듀얼 이미지 센서 및 이미지 추정기법 (Dual Image Sensor and Image Estimation Technique for Multiple Optical Interference Cancellation in High Speed Transmission Visible Light Communication Environment)

  • 한두희;이규진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.480-483
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    • 2018
  • 본 논문에서는 CMOS센서 기반 가시광 통신 시스템에서 고속전송을 위한 다중 광원의 간섭제거 및 이미지 센싱 처리기술에 대해서 연구하였다. 이미지센서를 통한 광학카메라 통신에서 전송 용량을 향상 시키려면 각 LED에서 다른 데이터를 동시에 전송해야한다. 그러나 고속전송을 위한 다수의 LED광원 환경은 인접한 LED 간 간섭을 일으킬 수 있다. 이 경우, 가시광통신시스템은 일반적으로 세기 변조를 사용하기 때문에 다수의 LED가 동시에 데이터를 전송할 경우 인접한 LED의 빛 퍼짐 간섭으로 인해 각각의 LED들의 정확한 신호 검출이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 듀얼 CMOS 센서를 사용하여 다수의 광원 LED의 ON/OFF 상태를 정확히 인식하고, 각각의 LED들의 이미지 시그널 프로세싱 기법을 제안하였다. 이러한 기법을 통해 다수의 LED픽셀을 정확하게 인식하여 다중LED OCVLC 시스템의 총 평균 비트 오류율과 처리량을 향상시킬 수 있다.

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