한정된 배터리 전원을 사용하는 무선 센서 네트워크에서 노드의 수명유지를 위해 전력 소모량은 매우 중요한 문제이다. 전력소모를 줄이기 위해 저전력 RF 통신을 사용함으로써 무선 센서 네트워크의 에러 발생률이 증가하게 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 오류 정정 부호 사용과 그에 따른 전력 소모량을 분석하였다. 오류 정정 부호는 변 복조 과정에서 소모되는 저려 소모가 있지만, 부호화 이득을 통해 전송 에너지를 절약할 수 있다. 센서 노드의 특성상 전송 에너지는 프로세서의 계사에 소모되는 에너지보다 큰 비중을 차지하고 있다. 본 논문에서는 낮은 전송 전력으로 전송한 데이터를 짧은 구속장의 Viterbi 알고리즘을 적용하여 오류 정정을 할 경우 단순한 ARQ(Auto Repeat Request) 방식을 사용할 경우보다 최대 20%의 재전송 횟수의 감소와 18%의 전력 소모의 감소를 분석하였다.
RF 마그네트론 스퍼터와 DC 마그네트론 스퍼터를 병행하여 ITO/Au/ITO, ITO/Cu/ITO, 그리고 ITO/Ni/ITO 박막을 유리기판 위에 증착하였다. 증착 후 진공열처리를 통하여 층간 금속 층이 ITO박막의 메탄올 검출 민감도에 미치는 영향을 분석하였다. 모든 박막센서의 두께는 100 nm로 동일하게 ITO 50 nm/metal 10 nm/ITO 40 nm로 제작되었고 메탄올 농도는 100에서 1,000 ppm까지 달리하였다. ITO/Au/ITO 박막센서가 가장 높은 민감도를 보임으로써 ITO/Au/ITO 다층박막이 기존의 ITO메탄올 센서를 대체할 수 있는 센서임을 확인하였다.
본 논문에서는 주기 및 비주기 태스크의 효율적인 관리를 제공하는 실시간 센서 노드 플랫폼을 설계하고 구현하였다. 기존 센서 노드의 소프트웨어 플랫폼은 제한된 센서 노드의 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 메모리 및 전력 소비량의 최소화에만 초점을 두었기 때문에 태스크의 실시간성과 빠른 평균 응답시간을 보장하는 실시간 센서 노드의 소프트웨어 플랫폼에는 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 센서 노드의 소프트웨어 플랫폼으로 많이 사용되고 있는 TinyOS 기반에서 태스크의 실시간성과 빠른 평균 응답시간을 보장할 수 있는 기법과 한계를 분석하였으며, 모든 주기 태스크가 마감시한 내에 실행이 완료되는 것을 보장하고 비주기 태스크의 응답시간을 최소화하는 실시간 센서 노드 플랫폼을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 플랫폼은 Atmel사의 초경량 8비트 마이크로프로세서인 Atmega128L이 탑재된 센서 보드에서 구현되었다. 구현된 실시간 센서 플랫폼의 성능을 분석한 결과, 모든 주기 태스크의 마감시한 보장을 제공함과 동시에 향상된 비주기 태스크의 평균 응답시간과 낮은 시스템의 평균 처리기 이용률을 확인할 수 있었다.
$BaTiO_3$ ceramic thin films were manufactured by rf/dc magnetron sputter technique. We have investigated crystal structure, surface morphology and PTCR(positive-temperature coefficient of resistance) characteristics of the specimen depending on second heat-treatment temperatures. Second heat treatments of the specimen were performed in the temperature range of 400 to $1350^{\circ}C$. X-ray diffraction patterns of $BaTiO_3$ thin films show that the specimen heat treated below $600^{\circ}C$ is an amorphous phase and the one heat treated above $1100^{\circ}C$ forms a poly-crystallization. In the specimen heat-treated at $1300^{\circ}C$, a lattice constant ratio (c/a) was 1.188. Scanning electron microscope(SEM) image of $BaTiO_3$ thin films of the specimen heat treated in between 900 and $1100^{\circ}C$ shows a grain growth. At $1100^{\circ}C$, the specimen stops grain-growing and becomes a poly-crystallization.
This paper describes a novel power management circuitry for reducing the sleeping mode power dissipation. Based on the proposed power management circuitry, the sensor module can be activated by RF wake-up signal, perform designated process and deactivate itself. There is absolutely no power dissipation at the sleeping mode which takes almost time of the operation. The temperature sensor module using solar cell as energy source has been fabricated and tested. Experimental results show that the sensor module with 3300 ${\mu}$F for storage capacitor can transmits RF temperature data to a receiver at a distance of 20 m every 15 second in a normal indoor light condition and keep the capacitor voltage over 9 V. And the sensor module can operate 100 times with a single charging, that means it is possible for the sensor module to transmit every 5 minute for 8 hours without light or any other power input during the night time.
한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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pp.54-57
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1999
본 연구에서는 SQUID를 이용한 비파괴 평가 시스템을 제작, 측정하였다. 이 시스템은 비자기 차폐 환경에서 작동할 수 있도록 설계하였고, 측정 자기 센서로는 dc 및 rf-SQUID gradiometer를 사용하였다. 비자기 차폐 환경에서 ${\sim}$nT의 미세 자기 신호를 검출하였고, 공간적으로 변화하는 외부 자기 신호를 측정, 분석하였다. 또한, 측정된 자기 신호를 통해 dc-SQUID와 rf-SQUID에 대한 비교를 했다.
A development of device with reduced size and improved sensitivity is highly impotant Pb(Zr,Ti)$O_3$ thin films are widely used both to make actuator and sensor due to their high sensitivity and low cost. In this study, the feasibility of a piezoelectric presssure sensors based on hybrid low-temperaute co-fired ceramic (LTCC) technology were presented. The LTCC diaphragms with thickness of $400\;{\mu}m$ were fabricated by laminating 4 green tapes which consist of alumina and glass particle in an organic binder. PZT thin films were successfully prepared on between top and bottom Au electrode with LTCC substrates using RF magnetron sputtering. In addition, The frequency response characteristics of the sensor under varing pressure has been analysed. by Network Analyser (HP-8722D). A frequency shift range has been obseved from 1.7GHz to 1.8GHz with a good linearity for applied pressure from 0 psi up to 25 psi.
Pyoelectric infrared detectors based on La-modified PbTiO3 (PLT) thin films have been fabricated by RF magnetron sputtering and micromachining technology. The detectors form Pb$_{1-x}$ La$_{x}$Ti$_{1-x}$ O$_{3}$ (x=0.05) thin film ferroelectric capacitors epitaxially grown by RF magnetron sputtering on Pt/MgO (100) substrate. The sputtered PLT thin film exhibits highly c-axis oriented crystal struture that no poling trealization for sensing applications is required. This is an essential factor to increase the yield for realization of an infrared image sensor. Micromachining technology is used to lower the thermal mass of the detector by giving maximum sensor efficiency. Polyimide is coated on top of the sensing elements to support the fragile structure and the backside of the MgO substrate is selectively eteched to reduce the heat loss. The sensing element exhibited a very high detectivity D* of 8.5*10$^{8}$ cm..root.Hz/W at room temperature and it is about 100 times higher than the case of micromachining technology is not used. a sensing system that detects the position as well as the existence of a human body is realized using the array sensor.sor.
유비쿼터스 지능화 사회로 진입하면서 웨어러블 컴퓨터, 스마트 섬유, 스마트 패션 등 다양한 형태의 스마트웨어 관련 연구들이 가시화 되고 있다. 본 연구에서는 휴대성과 편의성을 개선시킨 부착형 3D 정보 입력 장치를 구현하였다. 3D 정보입력 시스템은 공간 좌표인식을 위한 자이로 센서, RF 송수신기 및 신호처리모듈 등으로 구성되었다. 테스트 보드를 제작하여 인체부착 용이성, 통신거리, 동작감지도 등의 일련의 실험을 수행하여 설계된 시스템의 효용성을 검증 하였다.
본 논문에서는 software defined radio (SDR) 기술 기반의 가시광 (visible light) 무선통신 및 RF 무선통신을 이용한 스마트 농업 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 스마트 농업을 위하여 무선 센서네트워크를 구축하여 LED 식물공장을 지속적으로 모니터링할 수 있다. 또한, LED 식물공장을 자동으로 제어가 가능하도록 하여 농작물 재배지를 항상 최적의 환경으로 유지할 수 있다. 더 나아가, 농작물 재배 환경을 데이터베이스화하여 농작물 재배지가 보다 효율적으로 관리될 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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