• Title/Summary/Keyword: RF 센서

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A Study on the Throughput of Receiving Using TinyOS in Ad-hoc Network (TinyOS기반의 Ad-Hoc네트워크 상에서 BaseNode의 데이터 수신성능에 관현 연구)

  • Han Byung-Hee;Kim Moon-Ki;Lee Soo-Yong;Kim Ji-Hong;Kim Yong-Hyun;Hong Youn-Sik
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.06d
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    • pp.97-99
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    • 2006
  • 무선 센서노드 사용한 데이터 계측 및 제어 기술은 특히 홈 네트워크 분야에 널리 적용되고 있다. 본 논문에서는 Ad-Hoc네트워크의 말단인 Base node와 인접한 노드들 사이에 조도 값을 실시간으로 전송하는 시스템을 구현하였다. 이는 OscilloscopeRF라고 하는 TinyOS에서 제공되는 프로그램이 사용하는 메시지 구조를 분석하여, 각 노드의 ID및 계측 데이터를 추출하였다. 이렇게 추출된 계측 데이터를 센서 네트워크의 Base node에서 데이터 통제 센터(DOC)로 효율적으로 전송하기 위해 TCP기반 네트워크 프로그래밍을 구현하였다. 실험 결과 센서 노드 수 및 샘플링 주기에 상관없이 안정적으로 계측 데이터 수신이 이루어짐을 확인하였다. 또한, IEEE802.11a/g 기반 무선 네트워크를 통해 계측 상황을 휴대용 단말기인 PDA에서 확인할 수 있도록 이를 구현하였다.

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Ad-hoc home network system using wireless sensor network technology (무선 센서네트워크기술을 활용한 Ad-hoc 홈 네트워크시스템)

  • Shin, Kwang-Sig;Kwon, Joon-Dal;Lee, Young-Dong;Chung, Wan-Young
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.16 no.2
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    • pp.142-149
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    • 2007
  • Wireless sensor network technology is an emerging technology consisting of small, low power, and low cost devices that integrate limited computation, sensing, and radio communication capabilities. An ad-hoc home network system based embedded system for home environment monitoring was fabricated and tested. The wireless sensor node consists of a MCU, RF transceiver and sensors (temperature, humidity and light). Wireless sensor nodes run application software for data sampling and wireless communication, that was developed using 'nesC language' which runs on TinyOS. In our tests, acquired sensors data were monitored on 6.4" TFT-LCD of base-station through IEEE802.15.4 standard wireless communication. Also, the sensor data can be monitored by client user at the terminal PC to monitor environmental status of home in real time.

The Underwater UUV Docking with 3D RF Signal Attenuation based Localization (UUV의 수중 도킹을 위한 전자기파 신호 기반의 위치인식 센서 개발)

  • Kwak, Kyungmin;Park, Daegil;Chung, Wan Kyun;Kim, Jinhyun
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.26 no.3
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    • pp.199-203
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    • 2017
  • In this paper, we developed an underwater localization system for underwater robot docking using the electromagnetic wave attenuation model. Electromagnetic waves are generally known to be impossible to use in water environment. However, according to the conclusions of the previous studies on the attenuation characteristics in underwater, the attenuation pattern is uniform and its model was accurately proposed and verified in 3-dimensional space via the omnidirectional antenna. In this paper, a docking structure and localization sensor system are developed for a widely used cone type docking mechanism. First, we fabricated electromagnetic wave range sensor transmit modules. And a mobile sensor node is equipped with unmanned underwater vehicle(UUV)s. The mobile node senses the four different signal strength (RSS: Received Signal Strength) from fixed nodes, and the obtained RSS data are transformed to each distance information using the 3-Dimensional EM wave attenuation model. Then, the relative localization between the docking area and underwater robot can be achieved according to optimization algorithm. Finally, experimental results show the feasibility of the proposed localization system for the docking induction by comparing the errors in the actual position of the mobile node and the theoretical position through the model.

Design and Analysis of an Authentication System based on Distance Estimation using Ultrasonic Sensors (초음파 센서를 이용한 거리 기반 인증 시스템의 설계 및 분석)

  • Park, Jin-O;Lee, Mun-Kyu;Lim, Cheol-Su
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.36 no.2
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    • pp.94-101
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    • 2009
  • We introduce a user authentication system using distance estimation and a simple challenge response protocol based on a pre-established key. Using the time difference of arrival between an RF signal and an ultrasonic signal, an authenticator verifies if a user's authentication token is within its threshold distance, and it also verifies if the token's response to its random challenge is valid. We implement our authentication system and we analyze the success rates for authentication according to the variations in the distances and facing angles between the authenticator and the token. Our experimental results show that the token is authenticated with very high probability in reasonable settings.

Localization of sensor nodes using 802.11 RSSI (802.11의 RSSI를 이용한 센서 노드들의 지역화)

  • Park, Eui-Joon;Lee, Hyun-Seung;Song, Ha-Yoon;Park, Joon
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10d
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    • pp.381-384
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    • 2007
  • RF 신호 강도인 RSSI(Received Signal Strength indication)를 이용해 지역화를 하는 방법론이나 알고리즘은 많이 연구되어 왔다. 그러나 대다수의 연구에서 추가적인 장비를 요구하거나, 복잡한 시스템 환경을 필요로 한다. 본 논문에서는 일반적인 무선랜 환경을 사용할 수 있는 노트북에서, Windows 기반의 802.11의 RSSI를 이용해 지역화를 수행하였다. IEEE 802.11의 네트워킹 구성을 한 센서노드들 중에 AP(Access Point) 역할을 하는 한 개의 고정노드(Anchor)를 중심으로 다수의 움직일 수 있는 모바일 노드들의 위치를 추적해가는 방법이며, Anchor가 많아지거나 모바일 노드가 늘어나면 지역화의 정확도는 증가하게 된다. 이 방법은 일반적인 802.11의 무선랜 환경이 가능한 랩톱에서도 쉽게 적응이 가능하며, 부가적인 장비의 의존성이 전혀 없고 소프트웨어 적인 방법론으로 해결하였다. 또한 지역화가 가능함과 동시에 각각의 센서 노드들은 802.11을 이용한 데이터 송수신이 가능하다. 본 논문에서는 MS의 Windows 플랫폼 기반으로 테스트하였고, 효과적으로 Beacon 패킷을 송출하기 위한 해법을 제시한다.

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YSZ(yttria-stablilized ziroconia) 박막을 이용한 센서셀의 산소감응

  • 배정운;박준용;황순원;김기동;조영아;전진석;최동수;염근영
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.128-128
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    • 1999
  • 산소이온 전도체로 잘 알려진 Yttira-Stabilizd Ziroconia(TSZ)는 연료전지, oxygen pumps, chemical gas sensor 등 다양한 electrochemical divices에 이용되는 고체 전해질의 하나이다. 특히 YSZ는 oxygen 및 oxygen과 평형상태에 있는 gas들을 검출하는 sensor의 electrolyte로서 가장 많이 쓰이고 있다. 현재 상용화되어 있는 YSZ Sensor는 전통적인 bulk 형태의 ceramic으로 제작된 것으로 충분한 ionic conductivity를 얻기 위해서는 $600^{\circ}C$이상의 operating temperature를 필요로 하나 YSZ를 박막으로 제조시 낮은 operating temperature를 뿐만 아니라 sensor의 소형화, 낮은 ohmic loss 및 다양한 응용이 가능한 장점을 가질 수 있다. 본 실험에서는 산소 이온 전도체로서 8mol%-YSZ 고체전해질을 RF-magnetron bias sputtering 법을 이용하여 증착하였다. 제조된 YSZ 박막을 이용한 산소감응 센서셀 구조는 SiO2/Ni-NiO/Pt/YSZ/Pt-기판이다. 센서셀의 정상상태에서의 기전력(electromotive force ; EMF)을 산소분압(Po:1.013$\times$103Ta ~1.013$\times$105Pa)과 측정온도(30$0^{\circ}C$~$700^{\circ}C$)를 변화시키며 측정하였다. 이론적인 기전력과 측정값 사이의 편차는 Po:1.565$\times$104Pa 이하의 산소분압에서는 컸지만 이 이상의 분압에서는 이론치에 근접한 값을 가졌다. 증착한 YSZ와 Ni-NiO 박막의 구조는 X-ray diffractometer(XRD)를 이용하여 결정구조를 알아 보았고, TSZ 박막의 표면 morphology 관찰은 Scanning electron microscopy(SEM) 이용하였다. 박막의 조성분석은 X-ray energy dispersive analysis(EDX)을 사용하였다.

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SELF-PALSMA OES의 능동형 오염 방지 기법

  • Kim, Nam-Sik
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.82.1-82.1
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    • 2013
  • SPOES(Self Plasma Optical Emission Spectroscopy)는 반도체 및 LCD 제조 장비의 Foreline에 장착되는 센서로써, Foreline에 흐르는 Gas를 이온화시켜 이때 발생되는 빛을 분광시켜 공정의 상태 및 장비의 상태등을 종합적으로 점검할 수 있는 센서입니다. SPOES의 최대 장점은 공정 장비에 영향을 주기 않으면서 공정을 진단할 수 있고, 장비의 메인챔버에서 플라즈마 방전이 발생하지 않는 RPS (Remote Plasma System)등에 적용이 가능하며, 설치 및 분해이동과 운용이 용이한 장점이 있습니다. 하지만, SPOES는 오염성 가스 및 물질에 의한 오염에 취약한 단점이 있습니다. 예컨대, 플라즈마 방전에 의한 부산물들이 SPOES의 내부에 있는 윈도우의 렌즈에 부착되어 감도를 저하시켜, SEOES의 수명을 단축시킵니다. 또한 오염 물질이 SPOES 내부의 방전 CHAMBER에 증착되어 플라즈마 방전 효울을 저하시켜 센서의 효율을 저하시킵니다. 예를들면, 장비의 공정 챔버에서 배출되는 탄소와 같은 비금속성 오염물질과 텅스텐과 같은 금속성 오염물질이 SPOES의 방전 CHAMBER 내벽과 윈도우에 증착되어 오염을 유발합니다. 오염이 진행된 SPOES는 방전 CHAMBER의 오염으로 CHAMBER의 유전율을 변화시켜, 플라즈마 방전 효율의 저하를 가져오고, 윈도우의 오염은 빛의 투과율을 저하시켜, OES 신호의 감도를 저하시켜, SPOES 감도를 저하시키는 요인으로 작용합니다. 이러한 문제를 해결하기위한 방법으로 능동형 오염 방지 기술을 채용 하였습니다. 능동형 오염 방지 기법은 SPEOS의 방전 챔버에서 플라즈마 방전시 발생하는 진공의 밀도차를 이용하는 기술과 방전 챔버와 연결된 BYPASS LINE에 의해 발생되는 오염물질 자체 배기 시스템, 그리고 고밀도 플라즈마 방전을 일으키는 멀티 RF 기술 및 고밀도 방전을 일으키는 챔버 구조로 구성 되어 있습니다. 능동형 오염 방지 기법으로 반도체 공정에서 6개월 이상의 LIFETIME을 확보 할 수 있고, 고밀도 플라즈마로 인한 UV~NIR 영역의 감도 향상등을 확보 할 수 있습니다.

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Pressure Sensing Properties of Al1-xScxN Thin Films Sputtered at Room Temperature (상온에서 성막한 고감도의 Al1-xScxN 박막의 압력 감지 특성)

  • Seok, Hye-Won;Kim, Sei-Ki;Kang, Yang-Koo;Lee, Young-Jin;Hong, Yeon-Woo;Ju, Byeong-Kwon
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.23 no.6
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    • pp.420-424
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    • 2014
  • Aluminum-scandium nitride ($Al_{1-x}Sc_xN$) thin films with a TiN buffer layer have been fabricated on SUS430 substrate by RF reactive magnetron sputtering at room temperature under 50% $N_2$/Ar. The effect of Sc-doping on the structure and piezoelectric properties of AlN films has been investigated using SEM, XRD, surface profiler and pressure-voltage measurements. The as-deposited AlN films showed polycrystalline phase, and the Sc-doped AlN film, the peak of AlN (002) plane and the crystallinity became very strong. With Sc-doping, the crystal size of AlN film was grown from ~20 nm to ~100 nm. The output signal voltage of AlN sensor showed a linear behavior between 15~65 mV, and output signal voltage of Sc-doped AlN sensor was increased over 7 times. The pressure-sensing sensitivity of AlN film was calculated about 10.6mV/MPa, and $Al_{0.88}Sc_{0.12}N$ film was calculated about 76 mV/MPa.

The Method for 3-D Localization of Implantable Miniaturized Telemetry Module by Analysis of Nonlinear Differential Equations (비선형 연립방정식에 의한 체내 삽입형 초소형 텔레메트리 모듈의 3차원 위치추적 방법)

  • Park, J.C.;Nam, H.W.;Park, H.J.;Song, B.S.;Won, C.H.;Lee, S.H.;Choi, H.C.;Cho, J.H.
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.12 no.6
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    • pp.249-257
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    • 2003
  • The bio-telemetry technologies, that use the wireless miniaturized telemetry module implanted in the human body and transmits several biomedical signal from inside to outside of the body, have been expected to solve the problem such as the patient's inconvenience and the limit for diagnosis. In the case of transceiver system using the wireless RF transmission method, the method of three-dimensional localization for implantable miniaturized telemetry module is necessary to detect the exact position of disease. A new method for three-dimensional localization using small loop antenna in the implantable miniaturized telemetry module was proposed in this paper. We proposed a method that can accurately determine the position of telemetry module by analyzing the differences in the strength of signal, which is received at each of the small size RF receiver array installed on the body surface.

Anodic bonding Characteristics of MLCA to Si-wafer Using Evaporated Pyrex #7740 Glass Thin-Films for MEMS Applications (파이렉스 #7740 유리박막을 이용한 MEMS용 MLCA와 Si기판의 양극접합 특성)

  • Chung, Gwiy-Sang;Kim, Jae-Min;Yoon, Suk-Jin
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.12 no.6
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    • pp.265-272
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    • 2003
  • This paper describes anodic bonding characteristics of MLCA (Multi Layer Ceramic Actuator) to Si-wafer using evaporated Pyrex #7740 glass thin-films for MEMS applications. Pyrex #7740 glass thin-films with same properties were deposited on MLCA under optimum RF magneto conditions(Ar 100%, input power $1\;W/cm^2$). After annealing in $450^{\circ}C$ for 1 hr, the anodic bonding of MLCA and Si-wafer was successfully performed at 600 V, $400^{\circ}C$ in - 760 mmHg. Then, the MLCA/Si bonded interface and fabricated Si diaphragm deflection characteristics were analyzed through the actuation test. It is possible to control with accurate deflection of Si diaphragm according to its geometries and its maximum non-linearity is 0.05-0.08 %FS. Moreover, any damages or separation of MLCA/Si bonded interfaces do not occur during actuation test. Therefore, it is expected that anodic bonding technology of MLCA/Si wafers could be usefully applied for the fabrication process of high-performance piezoelectric MEMS devices.