Processes in the real-time distributed control systems share a network medium to exchange their data. Performance of feedback control loops in the real-time distributed control systems is subject to the network-induced delays from sensor to controller, and from controller to actuator. The network-induced delays are directly dependent upon the data sampling times of control components which share a network medium. In this study, an algorithm of determining data sampling times is developed using the "window concept". where the sampling datafrom the control components dynamically share a limited number of windows. The scheduling algorithm is validated through the aimulation experiments.
센서 데이터를 활용하여 설비의 이상 진단이 가능해졌다. 하지만 설비 이상에 대한 원인 분석은 미비한 실정이다. 본 연구에서는 센서 기반 시계열 데이터 분류 모델을 위한 해석가능한 합성곱 신경망 프레임워크를 제안한다. 연구에서 사용된 센서 기반 시계열 데이터는 실제 차량에 부착된 센서를 통해 수집되었고, 반도체의 웨이퍼 데이터는 공정 과정에서 수집되었다. 추가로 실제 기계 설비에서 수집된 주기 신호 데이터를 이용 하였으며, 충분한 학습을 위해 Data augmentation 방법론인 Scaling과 Jittering을 적용하였다. 또한, 본 연구에서는 3가지 합성곱 신경망 기반 모델들을 제안하고 각각의 성능을 비교하였다. 본 연구에서는 ResNet에 Jittering을 적용한 결과 정확도 95%, F1 점수 95%로 가장 뛰어난 성능을 보였으며, 기존 연구 대비 3%의 성능 향상을 보였다. 더 나아가 결과의 해석을 위한 XAI 방법론으로 Class Activation Map과 Layer Visualization을 제안하였으며, 센서 데이터 분류에 중요 영향을 끼치는 시계열 구간을 시각적으로 확인하였다.
The objective of this study is to identify the requirements for a energy metering device and develop a real-time energy metering device for measuring energy (electricity) consumption of the electric railway vehicle during its operation. The study also evaluated the performance of the AC voltage sensor, current sensor, and data meter for the device and performed EMC tests such as surge and EFT (Burst). The performance tests showed that the percent errors of the AC voltage sensor and current sensor were ${\leq}0.1%$, and ${\leq}0.5%$ under 10~127V, and 10~250A, respectively. The result of surge and EFT (Burst) tests also indicated that the device had no malfunction in any wave (combination and ring waves) under the treat level with 2kV. The result of the field test also confirmed that the device had no malfunction in data metering.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권12호
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pp.5286-5306
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2016
Emerging applications in automation, medical imaging, traffic monitoring and surveillance need real-time data transmission over Wireless Sensor Networks (WSNs). Guaranteeing Quality of Service (QoS) for real-time traffic over WSNs creates new challenges. Rapid penetration of smart devices, standardization of Machine Type Communications (MTC) in next generation 5G wireless networks have added new dimensions in these challenges. In order to satisfy such precise QoS constraints, in this paper, we propose a new cross-layer QoS-provisioning strategy in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). The network layer performs statistical estimation of sensory QoS parameters. Identifying QoS-routing problem with multiple objectives as NP-complete, it discovers near-optimal QoS-routes by using evolutionary genetic algorithms. Subsequently, the Medium Access Control (MAC) layer classifies the packets, automatically adapts the contention window, based on QoS requirements and transmits the data by using routing information obtained by the network layer. Performance analysis is carried out to get an estimate of the overall system. Through the simulation results, it is manifested that the proposed strategy is able to achieve better throughput and significant lower delay, at the expense of negligible energy consumption, in comparison to existing WMSN QoS protocols.
본 논문에서는 레이더와 원격측정시스템으로부터 수신되는 다중센서자료를 모사하는 시뮬레이터 설계와 이들 자료를 융합하기 위한 알고리듬 개발에 대하여 소개한다. 설계된 데이터 시뮬레이터는 실제 센서 시스템으로부터 얻게 되는 시간의 비동기, 통신지연, 다중 갱신주기들을 갖는 모의센서 자료를 생성하며 실제적인 센서 모델을 이용하여 측정 잡음을 생성한다. 융합알고리듬은 센서 바이어스 상태를 고려한 PVA모델을 기초로 21차 분산형 칼만 필터로 설계되었고, 센서의 이상이나 정상적이 아닌 측정치를 검출하기 위한 로직도 포함되었다. 설계된 알고리듬을 시뮬레이터에서 생성한 모의 자료 및 실제 자료를 적용하여 검증하였다.
This paper proposes a new method of sensor fusion of an ultrasonic sensor and a vision sensor at the sensor level. In general vision system, the vision system finds edges of objects. And in general ultrasonic system, the ultrasonic system finds absolute distance between robot and object. So, the method integrates data of two different types. The system makes perfect output for robot control in the end. But this paper does not propose only integrating a different kind of data but also fusion information which receives from different kind of sensors. This method has advantages which can simply embody algorithm and can control robot on real time.
In many automated systems, such as manufacturing systems and process plants, a fieldbus is a very important component for the exchange of various and sometimes crucial information. Some of the information has a tendency to rapidly lose its value as time elapses after its creation. Such information or data is called real-time data that includes sensor values and control commands. In order to deliver these data in time, the fieldbus network should be tailored to have short delay with respect to the individual time limit of various data. Fine-tuning the network for a given traffic requires the knowledge on the relationship between the protocol parameters such as timer values and the performance measure such as network delay. This paper presents a mathematical performance model to calculate communication delays of the Profibus-FMS network when the timer value and the traffic characteristics are given.
For home networking system with a function of air quality monitoring, a wireless sensor module with several air quality monitoring sensors was developed for indoor environment monitoring system in home networking. The module has various enlargements for various kinds of sensors such as humidity sensor, temperature sensor, CO2 sensor, flying dust sensor, and etc. The developed wireless module is very convenient to be installed on the wall of a room or office, and the sensors in the module can be easily replaced due to well designed module structure and RF connection method. To reduce the system cost, only one RF transmission block was used for sensors' signal transmission to 8051 microcontroller board in time sharing method. In this home networking system, various indoor environmental parameters could be monitored in real time from RF wireless sensor module. Indoor vision was transferred to client PC or PDA from surveillance camera installed indoor or desired site. Web server using Oracle DB was used for saving the visions by web-camera and various data from wireless sensor module.
고정형 센서 노드(고정노드)와 이동형 센서 노드(이동노드)가 상존하는 형태로 무선 센서 네트워크를 구축할 경우 고정노드는 단위공간의 환경 데이터 수집 및 이동 노드를 위한 액세스 포인트 역할, 그리고 이동노드는 이동체에 부착하여 이동체의 실시간 위치인식 및 이동체 내부 상태 정보 실시간 감시가 가능해져 다양한 새로운 서비스가 창출될 수 있다. 이러한 환경에서 이동노드 간 메시지 전송 서비스는 중요한 핵심기술 이나 기존 센서 네트워크 환경에서 이동노드들의 위치 변화는 빈번한 네트워크 토폴로지 재구성을 유발하여 불안정한 통신 환경과 낮은 메시지 전송율의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 다수 이동노드의 이동성을 보장하면서 고정 노드를 경유하는 이동노드 간 비동기 메시지 전송의 확률을 높이기 위한 세 가지 방법을 제안한다.
본 논문에서는 최근 정보통신 기술의 발전으로 인해 IT와 전통산업 간의 융합 기술을 적용한 응용서비스가 대두되고 이를 이용한 유해가스 감지 응용서비스로 자동 및 원격으로 항공기내환경을 모니터링하여 제어하고 유지 관리할 수 있는 무선 센서 네트워크기반의 유해가스환경 감지시스템에 대해 활발하게 논의되고 있다. 본 논문에서는 유해가스를 측정하여 모니터링 장치로 전송하는 무선 센서 네트워크센서노드, 센서노드로부터 수집한 데이터를 취합하고 디스플레이 및 서버로 환경정보를 전송하는 모니터링 관리장치와 또한 원격 모니터링을 위한 PC/스마트폰 기반 사용자 운용프로그램으로 구성하여, 항공기내에서 발생하는 유해가스 가스를 측정하고, 모니터링하는 무선 센서 네트워크기반의 실시간 모니터링 시스템을 설계하고 구현한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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