• 제목/요약/키워드: Network connectivity and localization

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Seamless Routing and Cooperative Localization of Multiple Mobile Robots for Search and Rescue Application

  • Lee, Chang-Eun;Im, Hyun-Ja;Lim, Jeong-Min;Cho, Young-Jo;Sung, Tae-Kyung
    • ETRI Journal
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    • 제37권2호
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    • pp.262-272
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    • 2015
  • In particular, for a practical mobile robot team to perform such a task as that of carrying out a search and rescue mission in a disaster area, the network connectivity and localization have to be guaranteed even in an environment where the network infrastructure is destroyed or a Global Positioning System is unavailable. This paper proposes the new collective intelligence network management architecture of multiple mobile robots supporting seamless network connectivity and cooperative localization. The proposed architecture includes a resource manager that makes the robots move around and not disconnect from the network link by considering the strength of the network signal and link quality. The location manager in the architecture supports localizing robots seamlessly by finding the relative locations of the robots as they move from a global outdoor environment to a local indoor position. The proposed schemes assuring network connectivity and localization were validated through numerical simulations and applied to a search and rescue robot team.

센서 네트워크에서 이동 가능한 노드에 대한 위치 인식 방법 (A localization method for mobile node in sensor network)

  • 곽칠성;정창우;김진현;김기문
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.385-390
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    • 2008
  • 무선 센서 노드의 거대한 네트워크를 통해서 환경을 감시하려는 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 무선 센서 노드들은 매우 작고, 가볍고, 비용이 저렴하여야 한다. 네트워크 안에서 주어진 노드가 어디에 물리적으로 놓여져 있는지를 알아내는 위치인식은 무선 센서 네트워크에서 아주 중요한 문제들 중의 하나이다. 그러나 노드의 크기 제한, 비용 등의 제약조건에 의해 GPS사용을 배제한 간단한 위치인식 방법이 요구된다. 본 논문에서는 RF 통신을 사용하는 건물 밖의 환경에서 위치인식을 위한 아주 단순한 접속성를 이용한 방법을 제안한다. 제안된 방법은 모의실험을 통해 그 효용성을 입증한다.

비등방성 센서 네트워크에서 가상 홀을 이용한 다중 홉 Range-Free 측위 알고리즘 (Multihop Range-Free Localization with Virtual Hole Construction in Anisotropic Sensor Networks)

  • 이상우;김선우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권1호
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    • pp.33-42
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    • 2013
  • 본 논문에서는 비등방성 센서 네트워크에서 노드 간 연결 정보만을 이용하여 일반노드의 위치를 찾는 다중 홉 Range-free 측위 알고리즘을 제안한다. 제안하는 측위 알고리즘에서 일반노드는 자신과 앵커노드 쌍이 이루는 최단경로의 측정 홉 수와 기대 홉 수를 비교하여 최단경로의 우회 정도를 측정하고, 우회 정도에 따라 자신으로부터 앵커노드까지의 거리를 추정한다. 일반노드는 이러한 과정을 네트워크의 모든 앵커노드 쌍에 대하여 반복하며, 획득한 거리 정보를 사용하여 위치를 추정한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 Range-free 알고리즘에 비해 적은 수의 앵커노드를 필요로 하며, 적은 통신 오버헤드를 갖는다. 마지막으로 성능평가를 위하여 MATLAB 시뮬레이션을 수행하였으며, 기존의 Range-free 측위 알고리즘에 비해 향상된 위치정확도를 보였다.

퍼지 모델링과 유전자 알고리즘을 이용한 무선 센서 네트워크에서 위치추정 (Localization Method in Wireless Sensor Networks using Fuzzy Modeling and Genetic Algorithm)

  • 윤숙현;이제헌;정우용;김은태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.530-536
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크에서 노드들의 위치 측정 문제는 다양한 위치인식 기법을 적용하기 위해 기본적으로 해결해야 한다. 위치측정 문제는 위치가 알려진 일부 고정 노드들을 기준으로 나머지 노드들의 위치를 결정하는 문제이다. 기존의 대부분의 위치측정 기법은 고정 노드들로부터의 각도나 거리 측정값을 기반으로 삼각기법(triangulation) 이나 multilateration 방법을 사용한다. 본 논문에서는 노드들 간의 연결성이 알려져 있을 때 퍼지 모델링과 유전자 알고리즘을 사용하여 서로 전송범위 내에 있는 노드 쌍에 대해 가중치를 주어 미지 노드의 위치를 계산하는 향상된 중점 기법을 제안한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 중점 기법이 단순히 연결성만을 사용하는 중점 기법에 비해 정확한 위치측정이 가능함을 확인하였다.

Neuroanatomical Localization of Rapid Eye Movement Sleep Behavior Disorder in Human Brain Using Lesion Network Mapping

  • Taoyang Yuan;Zhentao Zuo;Jianguo Xu
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권3호
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    • pp.247-258
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    • 2023
  • Objective: To localize the neuroanatomical substrate of rapid eye movement sleep behavior disorder (RBD) and to investigate the neuroanatomical locational relationship between RBD and α-synucleinopathy neurodegenerative diseases. Materials and Methods: Using a systematic PubMed search, we identified 19 patients with lesions in different brain regions that caused RBD. First, lesion network mapping was applied to confirm whether the lesion locations causing RBD corresponded to a common brain network. Second, the literature-based RBD lesion network map was validated using neuroimaging findings and locations of brain pathologies at post-mortem in patients with idiopathic RBD (iRBD) who were identified by independent systematic literature search using PubMed. Finally, we assessed the locational relationship between the sites of pathological alterations at the preclinical stage in α-synucleinopathy neurodegenerative diseases and the brain network for RBD. Results: The lesion network mapping showed lesions causing RBD to be localized to a common brain network defined by connectivity to the pons (including the locus coeruleus, dorsal raphe nucleus, central superior nucleus, and ventrolateral periaqueductal gray), regardless of the lesion location. The positive regions in the pons were replicated by the neuroimaging findings in an independent group of patients with iRBD and it coincided with the reported pathological alterations at post-mortem in patients with iRBD. Furthermore, all brain pathological sites at preclinical stages (Braak stages 1-2) in Parkinson's disease (PD) and at brainstem Lewy body disease in dementia with Lewy bodies (DLB) were involved in the brain network identified for RBD. Conclusion: The brain network defined by connectivity to positive pons regions might be the regulatory network loop inducing RBD in humans. In addition, our results suggested that the underlying cause of high phenoconversion rate from iRBD to neurodegenerative α-synucleinopathy might be pathological changes in the preclinical stage of α-synucleinopathy located at the regulatory network loop of RBD.

무선 센서 네트워크에서 칼만 필터를 이용한 잔여 힘-벡터 기반 Range-free 위치인식 알고리즘 (Range-free Localization Based on Residual Force-vector with Kalman Filter in Wireless Sensor Networks)

  • 이상우;이채우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4B호
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    • pp.647-658
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    • 2010
  • 기존에 연구된 위치인식 기법은 자신의 위치를 알고 있는 앵커노드만을 참조하여 일반노드의 위치를 계산한다. 그 외 노드들 간 관계를 고려하지 않기 때문에 참조하는 앵커노드의 수가 부족하거나 앵커노드로부터의 거리정보가 부정확한 경우에는 실제위치와 예측위치 간 위치오차 뿐만 아니라 노드 간 상대적인 위치오차가 크다. 본 논문에서는 일반노드가 노드 간 거리정보 없이 앵커노드와 한 홉 거리의 이웃노드의 정보만을 참조하여 모든 이웃 노드와의 거리가 균등하도록 위치를 계산하는 알고리즘을 제안한다. 노드가 모든 이웃노드와 균등한 거리에 위치함으로써 노드 간 상대적 위치오차와 네트워크 전체의 평균적인 위치오차를 감소시킨다. 다양한 환경에서의 모의실험을 통해서 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하였다.

실제 네트워크를 고려한 베이지안 필터 기반 이동단말 위치 추적 (Bayesian Filter-Based Mobile Tracking under Realistic Network Setting)

  • 김효원;김선우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.1060-1068
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    • 2016
  • 연결정보만을 이용하는 range-free 측위 기법의 성능은 이동성을 갖는 무선 단말 움직임에 취약한 문제점이 있다. 본 논문은 실제 전파 환경을 고려한 실내 네트워크에서 베이지안 필터를 사용하여 실시간으로 움직이는 무선장치를 추적하는 두 가지 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 알고리즘은 측정 모델의 선형성에 따라 Kalman filter 와 Markov Chain Monte Carlo (MCMC) particle filter를 적용하였다. Kalman과 MCMC particle filter 기반 알고리즘은 각각 무선단말 간 연결정보를, 이동 단말의 한 홉 간격 내 단말로부터 수신하는 신호의 세기 (RSS: received signal strength)와 연결정보를 혼합한 융합정보를 측정 모델로 사용하였다. 정확한 시뮬레이션을 위해 실내 쇼핑몰 지도를 구현한 네트워크 지형, 그리고 라디오 불규칙도 모델을 적용하였다. 또한, 장애물 존재 여부에 따라 라디오 불규칙도를 분류하였다. 성능평가를 위해 MATLAB 시뮬레이션을 수행하였으며, 기존 range-free 측위 기법보다 향상된 위치정확도를 확인하였다.

Fast triangle flip bat algorithm based on curve strategy and rank transformation to improve DV-Hop performance

  • Cai, Xingjuan;Geng, Shaojin;Wang, Penghong;Wang, Lei;Wu, Qidi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권12호
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    • pp.5785-5804
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    • 2019
  • The information of localization is a fundamental requirement in wireless sensor network (WSN). The method of distance vector-hop (DV-Hop), a range-free localization algorithm, can locate the ordinary nodes by utilizing the connectivity and multi-hop transmission. However, the error of the estimated distance between the beacon nodes and ordinary nodes is too large. In order to enhance the positioning precision of DV-Hop, fast triangle flip bat algorithm, which is based on curve strategy and rank transformation (FTBA-TCR) is proposed. The rank is introduced to directly select individuals in the population of each generation, which arranges all individuals according to their merits and a threshold is set to get the better solution. To test the algorithm performance, the CEC2013 test suite is used to check out the algorithm's performance. Meanwhile, there are four other algorithms are compared with the proposed algorithm. The results show that our algorithm is greater than other algorithms. And this algorithm is used to enhance the performance of DV-Hop algorithm. The results show that the proposed algorithm receives the lower average localization error and the best performance by comparing with the other algorithms.

사물인터넷에서 시각 정보 관리 체계 (A Framework for Time Awareness System in the Internet of Things)

  • 황소영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1069-1073
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    • 2016
  • 사물인터넷 (Internet of Things: IoT)은 기존의 유선통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화된 단계로 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호간에 알아서 정보를 주고받아 처리한다. 이를 구현하기 위한 기술 요소로는 유형의 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻는 센싱 기술, 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술, 각종 서비스 분야와 형태에 적합하게 정보를 가공하고 처리하거나 기술을 융합하는 서비스 인터페이스 기술이 핵심이며 이러한 기술을 실현하는데 있어 시각 정보 및 시각 동기 기술은 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 컴퓨터 시스템과 기존 인터넷에서 시각 유지 기법을 분석하고 사물인터넷에서 시각 정보 관리에 필요한 요소 기술과 시각 관리 체계를 제시한다.