• 대한임베디드공학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.103-109
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• 2020

This paper finds solutions for using ZigBee in wireless networked control system (WNCS). The round trip time delay and packet loss rate of the WNCS are measured. On the basis of these measured data, a playback buffer is used to solve the variable time delay in WNCS, and a Smith predictor is introduced to compensate for the time delay. The WNCS was able to be actually constructed to perform DC motor position control with 40 Hz sampling frequency.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.768-773
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• 2012

Packet loss compensation techniques are increasingly important to stable remote control over wireless communication in WNCS (Wireless Networked Control Systems). Its time varying channels, limited bandwidth, interference, and poor signal not only leads to packet loss or latency, but also can negatively affect performance and system stability. This paper presents a compensation technique exploiting an EWMA (Exponentially Weighed Moving Average)-based value estimator to clarify the influence of packet loss on the overall WNCS behavior. As an example of actuator to be remotely controlled, a rotary-type inverted pendulum has been considered, and modeled. Performance evaluation results through Matlab/Simulink and Truetime co-simulation confirm the superiority of the proposed value estimation method over previous approaches.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권7호
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• pp.572-580
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• 2013

IEEE 802.15.4e은 산업용 네트워크 제어 시스템의 무선 네트워크 적용을 위해 개발된 통신 표준으로서, 기존경쟁 기반의 MAC 프로토콜이 갖는 전송 지연의 문제를 해결하기 위해 비경쟁 기반의 MAC 프로토콜을 제시하고 있다. 이에 본 논문은 IEEE 802.15.4e 기반 무선 네트워크 제어 시스템에 적용 가능한 네트워크 모델과 제어 모델을 제시하고, 성능 평가를 목적으로 한다. 이를 위해 각 모델에 대한 수학적 분석을 토대로 모의실험 환경을 구성하였으며, 무선 네트워크 환경의 주요 환경 요소인 거리, 전송 전력을 변화시켜 패킷 손실에 대한 영향을 분석하였다. 특히 제안하는 모델의 명확성을 입증하기 위해 중복 전송을 고려한 네트워크 모델을 대표적인 비선형 실시간 모델인 역진자 시스템에 도입하여 성능 분석을 수행하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 네트워크 및 제어기 모델이 사용 가능함을 확인하였고, 각 환경 변화에 따른 성능 추이를 살펴볼 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제18권3호
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• pp.17-23
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• 2012

최근 십여년 간 통신 네트워크를 제어시스템에 도입한 네트워크 제어시스템 (Networked Control Systems : NCS)에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 이러한 NCS에 대한 최근의 연구동향을 살펴본다. NCS의 정의와 분류, NCS에서 발생하는 지연, 패킷손실, 양자화 오차, 이들을 해결하기 위한 제어기법, 스케줄링 등 여러 NCS와 관련한 제반 사항들의 동향을 살펴본다. 또, 현재 사용되고 있는 무선 네트워크의 종류, 실제로 무선네트워크 제어시스템(Wireless NCS : WNCS)을 구현한 예를 보인다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.9-15
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• 2018

This paper describes the applicability of Bluetooth and ZigBee networks for real-time control in wireless networked control system and suggests an effective usage of them. The Bluetooth SCO link, SPP and HID profiles and the ZigBee non-beacon enabled network are analyzed and the latency of them are measured. A number of wireless networked control system experiments are performed via DC motor control system and the various profiles of Bluetooth and ZigBee in real-time wireless networked control system are compared.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권1호
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• pp.125-129
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• 2023

최근 Internet of Things (IoT) 기반 Wireless Networked Control System (WNCS)에서 Sensor의 Status Update 및 Actuator로의 Actuation Update 분석을 위해 정보의 신선도를 측정하는 지표인 Age of Information (AoI)가 고려되고 있다. 또한 WNCS에 Edge Computing (EC)이 도입되면서 기존의 Cloud Computing 기반 아키텍처보다 낮은 AoI를 보장할 수 있다. 하지만 Controller가 관리하는 Sensor의 수가 증가하면서 Controller에 부하가 증가하여 AoI 요구사항을 만족시키지 못하는 문제점이 발생하게 되었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 Actuator의 컴퓨팅 능력을 활용하여 Sensor의 Status Update를 해당 지역의 Actuator가 가용할 때 직접적으로 전송하여 Actuator가 직접 Actuation Update를 수행함으로써 AoI 요구사항을 만족시키고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 AoI 분석을 위한 분석 모델을 제시하였고 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법이 기존 방법 대비 AoI를 줄일 수 있음을 보였다.