• 제목/요약/키워드: RF-Ultrasonic Sensor System

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Indoor Passive Location Tracking and Activity Monitoring using WSN for Ubiquitous Healthcare

  • Singh, Vinay Kumar;Lee, Seung-Chul;Lim, Hyo-Taek;Myllyla, Risto;Chung, Wan-Young
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권4호
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    • pp.382-388
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    • 2007
  • Indoor location system using wireless sensor network technology was applied for the status evaluation and activity monitoring of elderly person or chronic invalid at home. Location awareness application is transparent to the daily activities, while providing the embedded computing infrastructure with an awareness of what is happening in this space. To locate an object, the active ceiling-mounted reference beacons were placed throughout the building. Reference beacons periodically publish location information on RF and ultrasonic signals to allow application running on mobile or static nodes to study and determine their physical location. Once object-carried passive listener receives the information, it subsequently determines it's location from reference beacons. By using only the sensor nodes without any external network infrastructure the cost of the system was reduced while the accuracy in our experiments. was fairly good and fine grained between 7 and 15 cm for location awareness in indoor environments. Passive architecture used here provides the security of the user privacy while at the server the privacy was secured by providing the authentication using Geopriv approach. This information from sensor nodes is further forwarded to base station where further computation is performed to determine the current position of object and several applications are enabled for context awareness.

무선센서네트워크를 이용한 애완동물 위치추적 및 원격모니터링 시스템 (Pet Location Tracking and Remote Monitoring System using a Wireless Sensor Network)

  • 황성호;박재춘;권기현;최신형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.351-356
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    • 2011
  • 본 논문에서는 애완동물의 생활 패턴과 습성을 연구하기 위해, 초음파, 온도, 습도와 조도 센서를 이용한 애완동물 위치추적 및 원격모니터링 시스템을 설계하였다. 애완동물의 위치를 파악하기 위해 초음파를 사용하여 거리 계산을 하였고, WSN(Wireless Sensor Network)을 이용하여 애완동물이 위치하는 장소의 온도, 습도와 조도 같은 센싱데이터들은 싱크모트로 전송하였다. 애완동물 모니터링 시스템에서는 수신된 센싱데이터들을 실시간으로 데이터베이스에 저장하고, 실제 공간에서 애완동물의 위치를 파악하였다. 송신모트들 사이의 간섭(interference) 문제는, 싱크모트의 비콘을 기준으로 송신모트들 간에 순차적으로 전송함으로써 해결하였다. 탐색된 위치를 시간별로 분석하여 애완동물의 이동패턴과 이동영역, 온도, 습도와 조도 등을 GUI(Graphical User Interface) 형태로 나타내는 애완동물 모니터링 시스템을 실험실 모델로 구현 및 실험하였다.

지능형 홈을 위한 사용자 식별 및 출입 감지 시스템 (User Identification and Entrance/Exit Detection System for Smart Home)

  • 이선우
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.248-253
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    • 2008
  • This paper presents a sensing system for smart home which can detect an location transition events such as entrance/exit of a member and identify the user in a group at the same time. The proposed system is compose of two sub-systems; a wireless sensor network system and a database server system. The wireless sensing system is designed as a star network where each of sensing modules with ultrasonic sensors and a Bluetooth RF module connect to a central receiver called Bluetooth access point. We propose a method to discriminate a user by measuring the height of the user. The differences in the height of users is a key feature for discrimination. At the same time, the each sensing module can recognize whether the user goes into or out a room by using two ultrasonic sensors. The server subsystem is a sort of data logging system which read the detected event from the access point and then write it into a database system. The database system could provide the location transition information to wide range of context-aware applications for smart home easily and conveniently. We evaluate the developed method with experiments for three subjects in a family with the installation of the developed system into a real house.

초음파 뇨량검출 센서의 제작 및 방광 벽간거리와 뇨량과의 상관관계에 관한 연구 (A Study on the Development of Ultrasonic Urine Volume Detection Sensor and the Correlation between Urine Volume and Bladder Interwall Distance)

  • 최흥호;이응혁
    • 센서학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.256-267
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    • 2000
  • 본 논문에서는 뇨실금 환자들에 대한 지원 기술의 일환으로 인체에 무해하고 비침습적인 초음파를 이용하여 배뇨시기를 알려주는 뇨의 경보기용 뇨량검출 센서의 개발과 이를 이용한 방광 벽간거리와 뇨량과의 상관관계에 관하여 연구하였다. 개발된 센서의 중심 주파수는 2.25 MHz이며, 이는 인체내로의 침투력이 비교적 좋으면서도 분해능이 높아 오차를 감소시킬 수 있게 설계하였다. 이 센서를 이용하여 방광 전 후벽간의 거리를 검출하여 이로부터 뇨량을 정량적으로 측정하기 위한 기초 실험을 실시하였다. 기초실험은 건강한 성인 남자 3명을 대상으로 초음파 뇨량검출 센서를 이용한 초음파 RF 반사신호 획득장치와 초음파 진단기에 의한 2가지 방법으로 이루어졌고 그 결과 뇨량과 벽간거리와의 사이에는 높은 상관성이 있음을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 실험 결과를 토대로 하여 제작된 초음파 뇨량검출용 센서는 뇨실금 환자로 하여금 배뇨시기를 알려주는 뇨의 경보 시스템으로 활용될 수 있으며, 보건 복지적인 측면에서 현대사회에 기여할 공헌도가 매우 클 것이라 생각된다.

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

  • 박진오;이문규;임철수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권2호
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    • pp.94-101
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    • 2009
  • 본 논문에서는 거리 확인 및 공유 키 기반의 challenge-response를 통하여 사용자를 인증하는 인증 시스템을 제안한다. 인증장치는 전파와 초음파 신호의 도달시간의 차를 이용하여 사용자가 소유한 인중토큰이 유효 거리 이내에 있는지 확인하는 동시에, 인증장치가 송신한 challenge에 대해 인증토큰이 키를 기반으로 정확한 응답을 보내는지를 확인한다. 본 논문에서는 이와 같은 인증시스템을 실제로 구현하고 인증장치와 인증토큰의 초음파 센서 방향과 위치의 변화에 따른 인증 성공률을 분석하였다. 실험 결과에 따르면 인증장치와 인증토큰의 방향이 크게 어긋나 있지 않은 상황에서는 대부분 100%에 가까운 인증 성공률을 보임을 확인할 수 있었다.

A wireless sensor network approach to enable location awareness in ubiquitous healthcare applications

  • Singh, Vinay Kumar;Lim, Hyo-Taek;Chung, Wan-Young
    • 센서학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.277-285
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    • 2007
  • In this paper, we outline the research issues that we are pursuing towards building of location aware environments for mainly ubiquitous healthcare applications. Such location aware application can provide what is happening in this space. To locate an object, such as patient or elderly person, the active ceiling-mounted reference beacons were placed throughout the building. Reference beacons periodically publish location information on RF and ultrasonic signals to allow application running on mobile or static nodes to study and determine their physical location. Once object-carried passive listener receives the information, it subsequently determines it's location from reference beacons. The cost of the system was reduced while the accuracy in our experiments was fairly good and fine grained between 7 and 12 cm for location awareness in indoor environments by using only the sensor nodes and wireless sensor network technology. Passive architecture used here provides the security of the user privacy while at the server the privacy was secured by providing the authentication using Geopriv approach. This information from sensor nodes is further forwarded to base station where further computation is performed to determine the current position of object.

Practical Study about Obstacle Detecting and Collision Avoidance Algorithm for Unmanned Vehicle

  • Park, Eun-Young;Lee, Woon-Sung;Kim, Jung-Ha
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.487-490
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    • 2003
  • In this research, we will devise an obstacle avoidance algorithm for a previously unmanned vehicle. Whole systems consist mainly of the vehicle system and the control system. The two systems are separated; this system can communicate with the vehicle system and the control system through wireless RF (Radio Frequency) modules. These modules use wireless communication. And the vehicle system is operated on PIC Micro Controller. Obstacle avoidance method for unmanned vehicle is based on the Virtual Force Field (VFF) method. An obstacle exerts repulsive forces and the lane center point applies an attractive force to the unmanned vehicle. A resultant force vector, comprising of the sum of a target directed attractive force and repulsive forces from an obstacle, is calculated for a given unmanned vehicle position. With resultant force acting on the unmanned vehicle, the vehicle's new driving direction is calculated, the vehicle makes steering adjustments, and this algorithm is repeated.

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이동물체 추적 가능한 이동형 로봇구동 시스템 설계 및 센서 구현 (Robot Driving System and Sensors Implementation for a Mobile Robot Capable of Tracking a Moving Target)

  • 명호준;김동환
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권3_1spc호
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    • pp.607-614
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    • 2013
  • This paper proposes a robot driving system and sensor implementation for use with an education robot. This robot has multiple functions and was designed so that children could use it with interest and ease. The robot recognizes the location of a user and follows that user at a specific distance when the robot and user communicate with each other. In this work, the robot was designed and manufactured to evaluate its performance. In addition, an embedded board was installed with the purpose of communicating with a smart phone, and a camera mounted on the robot allowed it to monitor the environment. To allow the robot to follow a moving user, a set of sensors combined with an RF module and ultrasonic sensors were adopted to measure the distance between the user and the robot. With the help of this ultrasonic sensors arrangement, the location of the user couldbe identified in all directions, which allowed the robot to follow the moving user at the desired distance. Experiments were carried out to see how well the user's location could be recognized and to investigate how accurately the robot trackedthe user, which eventually yielded a satisfactory performance.

스마트 웨어러블 지뢰탐지 장치 연구 (A Study on Apparatus of Smart Wearable for Mine Detection)

  • 김치욱;구경완;차재상
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.263-267
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    • 2015
  • 현 지뢰탐지기는 탐지를 실시한 곳과 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없고, 많은 인력과 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 사용자가 센서 헤드부를 일정한 속도로 움직이지 않거나, 너무 빨리 움직이는 경우 지뢰를 정확히 탐지하기가 곤란하다. 따라서 단방향 초음파 센싱신호를 통한 지뢰탐지 오류 문제점을 개선하고자, Human Body 안테나부, 메인마이크로프로세서 유닛부, 스마트 안경부, 바디장착형 LCD모니터부, 무선데이터 송수신부, 벨트형 전원공급부, 블랙박스형 카메라부, 보안통신 헤드셋으로 구성하여 전투복을 착용한 상태에서 신체의 머리, 몸통, 팔, 허리, 다리에 탈 부착식으로 장착, Superhigh Frequency RF Beam을 통해 지뢰를 탐지하는 Human Body 안테나부를 적용, 지뢰의 금속 비금속이 아닌, 지상(하)에 매설된 기폭제를 전방위($360^{\circ}$)로 탐지할 수 있고, 지뢰의 거리 위치 형태 재질을 2D 또는 3D 영상으로 스마트 안경 및 신체장착형 LCD모니터부에 실시간 표출시킬 수 있으며, 이로 인해 전투병이 지상(하)에 있는 지뢰를 회피, 신속하게 기동할 수 있다. 아울러 휴대용 배터리와 벨트형 전원공급부의 Twin-Self Supplements of electricity을 통해 별도의 충전 없이 3~7일간 전투를 수행할 수 있으며, 원격지의 전투상황을 원격지 전투지휘서버에서 실시간 모니터링할 수 있고, 전투병 1:1로 전투정보를 공유할 수 있어, 전투현장에 있는 것과 같은 생동감 있게 전투상황을 원격지휘할 수 있는 스마트전투시스템을 구축할 수 있는 Smart Wearable Minefield Detection System을 제안하고자 한다.