• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.585-588
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• 2009

무선센서네트워크는 처리능력과 자원이 제한된 수많은 소형의 센서노드들로 구성된다. 따라서 무선센서네트워크에 있어서 가장 중요하고 기본적인 요소는 환경 정보를 수집하고 이를 사용자 응용시스템에 전송하는 센서노드 기술이다. 기술의 발전에 따라 센서노드는 점점 소형화 되고 지능화 되어 그 응용범위를 넓혀가고 있다. 특히 이식형 센서노드 기술은 인체나 가축의 체내에 이식되어 질병을 감시하고 치료하는데 사용됨으로써 무선센서네트워크의 미래 발전 방향을 제시한다. 본고에서는 가축의 체온을 실시간으로 감시할 수 있는 이식형 무선 센서노드를 설계하였다. 또한, 실시간 생체 감시 시스템 구현을 위한 추가적인 고려사항에 대하여 논하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권2A호
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• pp.143-151
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• 2007

무선 센서 네트워크 환경에서 각 계층 프로토콜을 설계할 때 에너지 소비를 최대한 줄임으로 노드의 생존 시간을 최대화하기 위한 노력이 필요하다. 본 논문에서는 MAC 계층에서 채널 접근 과정에서 충돌로 인한 에너지의 소비를 최소화하기 위한 예약기반 다중 채널 CSMA MAC 프로토콜을 제안한다. 네트워크를 구성하는 각 노드는 제어채널과 데이터 채널을 독립적으로 운용하며 제어 채널을 이용하여 데이터 전송을 위한 채널을 예약하고 예약된 노드들에게 수신 노드가 채널 이용을 허가함으로 임의의 시간에 재전송하는 절차를 생략할 수 있도록 하였다. 또한, 송신 노드에서 가용 채널 중 임의의 채널을 선택하여 수신 노드에게 전달하면 수신 노드에서 채널의 가용 여부를 판단하여 그 결과를 통해 최종적으로 전송 채널을 선택하도록 하였다. 성능의 평가는 시뮬레이션을 통하여 기존의 방식과의 차이를 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권6호
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• pp.616-625
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• 2011

Ensuring the designed prestress force is very important for the safety of prestressed concrete bridge. The loss of prestress force in tendon could significantly reduce load carrying capacity of the structure. In this study, an automated prestress-loss monitoring system for prestressed concrete girder using PZT-interface and wireless impedance sensor node is presented. The following approaches are carried out to achieve the objective. Firstly, wireless impedance sensor nodes are designed for automated impedance-based monitoring technique. The sensor node is mounted on the high-performance Imote2 sensor platform to fulfill high operating speed, low power requirement and large storage memory. Secondly, a smart PZT-interface designed for monitoring prestress force is described. A linear regression model is established to predict prestress-loss. Finally, a system of the PZT-interface interacted with the wireless sensor node is evaluated from a lab-scale tendon-anchorage connection of a prestressed concrete girder.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.36-39
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• 2011

In this paper, performance of EMI interface and multi-channel wireless impedance sensor node is evaluated for SHM on bolted connection. To achieve the objective, following approaches are implemented. Firstly, an interface washer is designed to monitor loosened bolt through the variation in EMI of interface washer due to change in preload in bolt. Secondly, a multi-channel wireless impedance sensor node based on Imote2 platform is designed for automated and cost-efficient impedance-based SHM on bolted connections. Finally, performance of the multi-channel wireless impedance sensor node and the interface washer are experimentally validated for a lab-scale bolted connection model. A damage monitoring method using RMSD index of EMI signatures is utilized to examine the strength of each individual bolted connection.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.163-176
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• 2015

Self-organization of distributed wireless sensor nodes is a critical issue in wireless sensor networks (WSNs), since each sensor node has limited energy, bandwidth, and scalability. These issues prevent sensor nodes from actively collaborating with the other types of sensor nodes deployed in a typical heterogeneous and somewhat hostile environment. The automated self-organization of a WSN becomes more challenging as the number of sensor nodes increases in the network. In this paper, we propose a dynamic self-organized architecture that combines tree topology with a drawn-grid algorithm to automate the self-organization process for WSNs. In order to make our proposed architecture scalable, we assume that all participating active sensor nodes are unaware of their primary locations. In particular, this paper presents two algorithms called active-tree and drawn-grid. The proposed active-tree algorithm uses a tree topology to assign node IDs and define different roles to each participating sensor node. On the other hand, the drawn-grid algorithm divides the sensor nodes into cells with respect to the radio coverage area and the specific roles assigned by the active-tree algorithm. Thus, both proposed algorithms collaborate with each other to automate the self-organizing process for WSNs. The numerical and simulation results demonstrate that the proposed dynamic architecture performs much better than a static architecture in terms of the self-organization of wireless sensor nodes and energy consumption.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.31-36
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• 2011

유비쿼터스 네트워크와 더불어 무선 센서 네트워크는 다양한 분야에 응용되고 있다. 무선 센서 네트워크의 노드들은 목표 지역에 비치되어 동작하게 되는데 그 공급원으로 대부분 배터리를 사용하고 있다. 배터리는 센서 네트워크의 응용에 제한된 에너지를 가짐으로써 교체나 충전 등의 어려움을 가진다. 따라서 센서노드의 수명을 연장시키기 위해 주변 환경으로부터의 에너지 하베스팅 기술 등이 연구 개발되고 있다. 특히 태양에너지는 다른 환경 에너지에 비하여 방대하고 짧은 시간에 많은 에너지를 얻을 수 있어 최근 널리 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 Solar Cell을 이용하여 배터리 충전 및 센서노드를 구동하는 실험을 하고, 수집된 데이터와 배터리의 전압에 대한 분석을 통하여 센서노드를 구동하기 위해 필요한 배터리 충전시간과 센서노드 농작 가능성에 대하여 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권4호
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• pp.158-168
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• 2009

국가와 도시가 급속히 발전할수록 국민생활에 필요한 기반시설물들과 관리 체계는 날로 복잡해지고, 이를 체계적으로 건설하고 유지하는 비용과 노력이 기하급수적으로 증가한다. 본 연구에서는 국가기반시설물 중 도시지상시설물을 무선 센서 네트워크로 관리하기 위해 센서노드를 설치하는 방법을 제시하였다. 먼저, 1차 분석으로 관리 대상 및 방법을 도출하여 센싱 커버리지를 만든 후, 이를 도시지상시설물에 센서노드 설치에 적용하였다. 그리고 2차 분석을 통하여 중복설치 문제의 해결 방안을 제시하였다. 제시된 방법과 수치지도를 활용하여 GIS 프로그램을 구현하였으며, 항공사진과의 중첩을 통해 관리의 방법에 현실성을 향상시켰다. 개발된 프로그램을 사용하여, 한국건설기술연구원 주변 지형에 대해 센서노드 실험을 실시하였다. 그 결과 중복 설치된 센서노드를 약 50% 제거하였으며, 도로를 따라 센서노드가 골고루 배치된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.766-769
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• 2005

In a ubiquitous environment made up of multiple sensors, most sensors participate in communications with limited battery, and the sensor node isn't able to participate in communications when all the battery is used up. When an existing authentication method is used for the sensor node which has to participate in a long term communication with limited battery, it creates a problem by making the length of network maintenance or sensor node's operation time relatively shorte. Therefore, a network structure where RM (Register Manager) node and AM (Authentication Manager) node are imported to solve the energy consumption problem during a communication process is presented in this thesis. This offers a low power protocol based on safety through a mutual authentication during communications. Through registration and authentication manager nodes, each sensor nodes are ensured of safety and the algorithm of key's generation, encryption/descramble and authentication is processed with faster operation speed. So the amount of electricity used up during the communications between sensor nodes has been evaluated. In case of the amount of electrical usage, an average of $34.783\%$ for the same subnet and 36.855 for communications with two different subnets, are reduced. The proposed method is a protocol which maintains the limited battery for a long time to increase the effectiveness of energy usage in sensor nodes and can also increase the participation rate of communication by sensor nodes.

• ETRI Journal
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• 제33권6호
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• pp.857-863
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• 2011

Due to uncertainties in target motion and randomness of deployed sensor nodes, the problem of imbalance of energy consumption arises from sensor scheduling. This paper presents an energy-efficient adaptive sensor scheduling for a target monitoring algorithm in a local monitoring region of wireless sensor networks. Owing to excessive scheduling of an individual node, one node with a high value generated by a decision function is preferentially selected as a tasking node to balance the local energy consumption of a dynamic clustering, and the node with the highest value is chosen as the cluster head. Others with lower ones are in reserve. In addition, an optimization problem is derived to satisfy the problem of sensor scheduling subject to the joint detection probability for tasking sensors. Particles of the target in particle filter algorithm are resampled for a higher tracking accuracy. Simulation results show this algorithm can improve the required tracking accuracy, and nodes are efficiently scheduled. Hence, there is a 41.67% savings in energy consumption.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.661-673
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• 2010

This paper presents recent developments in an extremely compact, wireless impedance sensor node (the WID3, $\underline{W}$ireless $\underline{I}$mpedance $\underline{D}$evice) for use in high-frequency impedance-based structural health monitoring (SHM), sensor diagnostics and validation, and low-frequency (< ~1 kHz) vibration data acquisition. The WID3 is equipped with an impedance chip that can resolve measurements up to 100 kHz, a frequency range ideal for many SHM applications. An integrated set of multiplexers allows the end user to monitor seven piezoelectric sensors from a single sensor node. The WID3 combines on-board processing using a microcontroller, data storage using flash memory, wireless communications capabilities, and a series of internal and external triggering options into a single package to realize a truly comprehensive, self-contained wireless active-sensor node for SHM applications. Furthermore, we recently extended the capability of this device by implementing low-frequency analog-to-digital and digital-to-analog converters so that the same device can measure structural vibration data. The compact sensor node collects relatively low-frequency acceleration measurements to estimate natural frequencies and operational deflection shapes, as well as relatively high-frequency impedance measurements to detect structural damage. Experimental results with application to SHM, sensor diagnostics and low-frequency vibration data acquisition are presented.