The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.344-352
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2022
Accurate indoor localization of construction workers and mobile assets is essential in safety management. Existing positioning methods based on GPS, wireless, vision, or sensor based RTLS are erroneous or expensive in large-scale indoor environments. Tightly coupled sensor fusion mitigates these limitations. This research paper proposes a state-of-the-art positioning methodology, addressing the existing limitations, by integrating Stereo Visual Inertial Odometry (SVIO) with fiducial landmarks called AprilTags. SVIO determines the relative position of the moving assets or workers from the initial starting point. This relative position is transformed to an absolute position when AprilTag placed at various entry points is decoded. The proposed solution is tested on the NVIDIA ISAAC SIM virtual environment, where the trajectory of the indoor moving forklift is estimated. The results show accurate localization of the moving asset within any indoor or underground environment. The system can be utilized in various use cases to increase productivity and improve safety at construction sites, contributing towards 1) indoor monitoring of man machinery coactivity for collision avoidance and 2) precise real-time knowledge of who is doing what and where.
본 논문에서는 인공위성 근접운용을 위한 단일 영상 기반 상대항법에 대한 연구를 수행하였다. 추적 위성은 하나의 카메라 센서만을 이용하여 표적 위성을 관측하고 영상추적을 통해 표적 위성의 위치 정보를 얻게 된다. 그러나 단일 영상만을 이용할 경우, 표적과의 상대 거리에 해당하는 깊이 정보를 얻기 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 능동 윤곽 기법을 영상 추적에 적용하였다. 능동 윤곽 기법을 통해 표적의 이미지 크기를 얻을 수 있고 이러한 형상 정보를 바탕으로 상대 거리를 간접적으로 계산할 수 있다. 두 인공 위성이 상대 운동을 하는 우주환경을 구현하고 가상의 카메라 영상을 생성하기 위해 3차원 가상현실이 이용되었다. 추적 위성은 UKF를 이용하여 표적 위성에 대한 상대위치를 추정하면서 글라이드슬로프 접근 기법을 이용하여 표적 위성에 근접한다. 상대항법의 성능을 분석하기 위해서 폐 루프 시뮬레이션을 수행하였다.
본 연구에서는 케이블의 손상에 대한 사장교의 실시간 손상평가를 진행하였다. 사장교의 실시간 손상평가를 위한 센서는 가속도 센서를 사용하였으며, KEOT(Kinetic Energy Optimization Techniques)를 이용하여 센서의 위치와 수량에 대한 최적의 조건을 선정했다. KEOT는 구조물이 외력에 의해서 진동할 때, 최대변형에너지의 값을 계측하여 최적 계측 위치와 센서의 수량을 결정한다. 본 연구에서의 손상 조건은 케이블의 파단으로 제한하였으며 사장교를 4개의 구간으로 나누어 구간별 케이블 손상을 주었다. 사장교 케이블의 실시간 손상평가 방법은 FE 구조해석을 통하여 실제 모델과 유사한 가상의 모델을 만들었다. 생성된 가상 모델과 모형 구조물에 랜덤 가진파를 가한 이후 모형 구조물의 케이블 손상을 주었다. 가상 모델에서 출력되는 응답을 무손상 상태의 응답으로 정의하고 실제 모델에서 계측되는 응답을 손상 상태의 데이터로 정의하여 두 데이터를 비교하였다. 무손상 상태의 사장교의 데이터로부터 손상 상태의 사장교의 데이터를 IMD(Improved Mahalanobis Distance) 이론에 적용하여 손상의 정도를 평가하였다. IMD 이론으로 손상을 평가한 결과 구간별 손상을 실시간으로 적절하게 찾아내어 실시간 모니터링에 적용할 수 있는 유용한 손상평가 기술로 확인되었다.
본 논문은 스마트 홈에서 베이지안 네트워크에 기반을 둔 보편성을 가지는 상황인식 시스템의 구현방법을 제안한다. 베이지안 네트워크는 각 센서정보를 바탕으로 거주자의 활동 및 스마트 홈의 상황에 대한 추론을 확률적으로 접근하는데 매우 유용한 수단이다. 하지만 센서 정보와 활동정보가 다양해짐에 따라 기존의 방법으로는 베이지만 네트워크를 구성하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 상호정보를 통하여 보다 효율적으로 베이지안 네트워크를 구성하도록 하며, 시뮬레이션을 통하여 자료 취득하고 그에 따른 거주자의 활동인식의 결과를 보인다.
센서 네트워크는 다수의 센서 노드들이 센싱된 데이터를 보고하는 형태의 네트워크로 기존 데이터 중심(Data-centric) 통신 모델은 오버헤드와 응답 속도의 저하와 관련된 문제점을 노출하고 있으며, 이를 해결하기 위한 방안으로 속성 기반 네이밍(Attribute-based naming)이 새로운 라우팅 구조로 주목받고 있다. 본 연구에서는 가상 대응체 (Virtual Counterpart) 개념을 센서 네트워크에 적용하여 속성 기반 네이밍을 싱크 노드내의 가상 센서 노드에서 처리해주는 구조를 제안하였다. 기존의 다른 속성 기반 네이밍 연구들과 달리 리얼센서에 대응되는 가상 센서 노드를 싱크 노드에서 운용하고, 리얼 센서의 데이터를 주기적으로 업데이트한 후, 속성 기반 쿼리를 가상 센서 노드가 리얼 센서를 대행하여 처리하는 구조를 설계하였다. 이런 구조를 취함으로써 효율적인 응답 처리와 하부 네트워크에 비종속적인 속성 기반 네이밍이 가능하며, 쿼리의 확장성과 센서들의 결합을 통한 부가적인 기능을 제공할 수 있게 된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권3호
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pp.1119-1143
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2014
Lightweight trust mechanism with lightweight cryptographic primitives has emerged as an important mechanism in resource constraint wireless sensor based mobile devices. In this work, outlier detection in lightweight Mobile Ad-hoc NETworks (MANETs) is extended to create the space of reliable trust cycle with anomaly detection mechanism and minimum energy losses [1]. Further, system is tested against outliers through detection ratios and anomaly scores before incorporating virtual programmable nodes to increase the efficiency. Security in proposed system is verified through ProVerif automated toolkit and mathematical analysis shows that it is strong against bad mouthing and on-off attacks. Performance of proposed technique is analyzed over different MANET routing protocols with variations in number of nodes and it is observed that system provide good amount of throughput with maximum of 20% increase in delay on increase of maximum of 100 nodes. System is reflecting good amount of scalability, optimization of resources and security. Lightweight modeling and policy analysis with lightweight cryptographic primitives shows that the intruders can be detection in few milliseconds without any conflicts in access rights.
본 논문에서는 고준위 방사선구역의 방사능준위 분포를 원격에서 안전하게 측정할 수 있는 방사선량 측정기술의 구현에 관해 논하였다. 설계된 방사선량 매핑장치는 고준위 방사선환경에 위치하는 방사선 노드와 원격 전송된 방사선 정보를 그래픽화된 공간위치상에 가시화하는 방사선 스테이션으로 구성된다. 다수의 방사선 노드는 사고환경의 방사선량 정보를 pMOSFET 센서로 센싱하여 무선정보로 송신하는 기능을 수행하고 방사선 스테이션에서는 방사선 노드로 부터 수신된 방사선량 정보와 위치정보를 결합하여 현장을 모사한 그래픽 공간상에 실측 방사선분포 정보 가시화하게 된다. 제작된 방사선 노드를 실험실 공간에 부착하고 원격 방사선 정보가시화 프로그램을 통하여 방사선정보 매핑하는 실험을 통하여 원격방사선가시화 장치의 기능을 검증하였다.
In this paper, a new architecture of operating software associated with the component-based method is proposed. The proposed architecture comprises 문 execution module and a decision-making module. In order to make effective development and maintenance, the execution module is divided into three components. The components are referred to as Symbol, Gateway, and Control, respectively: The symbol component is for the GUI environments and the standard interfaces; the gateway component is for the network communication and the structure of asynchronous processes; the control component is for the asynchronous processing and machine setting or operations. In order to verify the proposed architecture, and off-line version of operating software is made, and its steps are as follows; I) Make virtual execution modules for the manufacturing devices such as dual-arm robot, handling robot, CNC, and sensor; ii) Make decision-making module; iii) Integrate the modules and GUI using a well-known development tools such as Microsofts Visual Basic; iv) Execute the overall operating software to validate the proposed architecture. The proposed software architecture in this paper has the advantages such as independent development of each module, easy development of network communication, and distributed processing of resources, and so on.
Among the human senses, olfactory information still does not have a proper data presentation method unlike that regarding vision and auditory information. It makes presenting the sense of smell into multimedia information impossible, which may be an exploratory field in human computer interaction. In this paper, we propose an olfactory information presentation method, which is a way to use smell as multimedia information, and show an application for scent generation and odor display using a web service. The olfactory information can present smell characteristics such as intensity, persistence, hedonic tone, and odor description. The structure of data format based on olfactory information can also be organized according to data types such as integer, float, char, string, and bitmap. Furthermore, it can be used for data transmitting via a web service and for odor display using a scent generator. The scent generator, which can display information of smell, is developed to generate 6 odors using 6 aroma solutions and a diluted solution with 14 micro-valves and a micropump. Throughout the experiment, we confirm that the remote user can grasp information of smell transmitted by messenger service and request odor display to the computer controlled scent generator. It contributes to enlarge existing virtual reality and to be proposed as a standard reference method regarding olfactory information presentation for future multimedia technology.
다양한 센서 네트워크와 유비쿼터스 기술이 제공되는 지능형 협업 환경은 사용자를 위해 확장된 인터랙션을 제공할 수 있다. 기존의 인터랙션이 사용자와 컴퓨터 머신과의 직접적인 인터랙션이 주를 이룬 반면 새로 확장된 인터랙션은 사용자와 공간과의 인터랙션을, 실질적으로 공간을 구성하는, 관리와 제어가 가능한 구성요소와의 인터랙션을 나타낸다. 본 논문은 이러한 공간 인터랙션을 효과적으로 제공할 수 있도록 하기 위해서 공간 오브젝트를 등록, 인식하고, 특히 사용자의 의도에 맞는 태스크를 지원하기 위해 과거의 인터랙션 정보를 이용한 템플릿 기반 맵핑 알고리즘을 설계한다. 제안된 알고리즘을 이용하는 경우, 공간 오브젝트가 증가함에 따라 템플릿을 검색하여 처리하는데 드는 시스템의 비용이 어느 정도 향상되는지 실험을 통해 분석하도록 하며, 진행되는 모든 공간 인터랙션을 시각적으로 보여주기 위한 그래픽 기반의 도시 방법을 소개하고 결론을 맺는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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