• 제목/요약/키워드: WSN(Wireless sensor network)

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Bluetooth 기반 네트워크 자동형성 설계 및 구현 (Design and Implementation of Network Self-Configuration Based on Bluetooth)

  • 강성호;추영열
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1376-1384
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    • 2008
  • 망의 자동형성에 대한 많은 연구들은 주로 무선 센서 망과 애드혹 망에 대해 수행되었으며 그 결과들은 아직까지 공장자동화에 적용되지 못하였다. 본 논문은 블루투스 통신과 PDA(Personal Digital Assistant)를 이용하여 조업자의 위치에 종속됨 없이 공정 환경을 감시, 제어하는 공정 관리 시스템의 개발에 관하여 기술한다. 이는 유선망을 사용할 수 없는 회전체의 설비진단에 필수적이다. 모바일 단말이 공정관리 서버의 통신 범위에 접근하면 서버는 이동 단말의 존재를 인지하여 스스로 네트워크를 형성한다. 사용자에 대한 인증과정을 거쳐 모바일 단말의 소유자 권한에 따른 모니터링 제어 프로그램을 자동으로 다운로드하여 설치한다. 또한 모바일 단말이 서버의 통신 반경을 벋어나게 되면 네트워크에서 제외하고 프로그램을 자동으로 삭제하여 리소스를 줄이고 모바일 단말의 분실 시 발생할 수 있는 보안상의 문제를 방지한다. 개발된 기능들은 공장 시뮬레이터에서 동작을 확인하였다.

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IEEE802.15.4 기반 대규모 멀티 홉 무선센서네트워크를 위한 하이브리드 링크 품질 평가 방법 (A Hybrid Link Quality Assessment for IEEE802.15.4 based Large-scale Multi-hop Wireless Sensor Networks)

  • 이상신;김중환;김상철
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권4호
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    • pp.35-42
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    • 2011
  • 대규모 무선센서네트워크 시스템을 안정적으로 운영하기 위해서는 네트워크를 구성하는 각 링크의 링크 품질(link quality)을 기반으로 네트워크를 구성하는 것이 필요하다. 두 노드 사이의 링크 품질은 해당 링크를 포함하는 모든 경로의 품질에 영향을 준다. 따라서 데이터 전송을 위한 경로 수립 과정에서 링크의 품질을 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 대규모 무선센서네트워크를 구성하고, 운영에 들어가기까지 필요한 시간 및 에너지 소비를 최소화하기 위하여 통신 칩에서 제공하는 LQI(Link Quality Indication)와 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 동시에 활용하여 각 링크의 링크 품질을 평가할 수 있는 HLQM(Hybrid Link Quality Metric)을 제안한다. HLQM을 사용하여 링크 품질을 평가하면, 다수의 패킷 전송과정을 거친 후 얻어진 결과를 링크 품질 평가에 다시 이용하는 기존의 방법들이 가지는 네트워크를 구성하고 운영에 들어가기까지 많은 set-up time과 비용이 소요되는 문제점과 LQI 또는 RSSI를 각 각 사용하는 방법들이 가지는 문제점도 개선되어 보다 효율적으로 링크 품질을 평가할 수 있게 된다. 제안된 방법의 타당성과 효율성을 검정하기 위하여 실제 다수의 메시지 전송에서 얻어진 PDR과 비교하는 실험을 수행하였다. 실험의 결과에서 HLQM을 사용하면 다른 메트릭을 사용하여 얻어진 결과에 비해 정확도, 재현율 및 일치율이 상대적으로 우수하다는 것을 확인하였다.

RFID/USN의 적용을 통한 건축물 관리 방안 (A Study on The Management of A Building by Applying RFID/USN)

  • 주현태;김경환;이윤선;김재준
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.331-336
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    • 2007
  • 건축물 관리의 중요성이 건설 산업에서 크게 부각되고 건축물의 수명연장과 효율적인 건설 프로젝트 관리에 대해 많은 관심이 집중되고 있다. 현재는 기존의 건물의 유지관리를 위한 연구가 많이 진행 되어지고 있으며 현재 기존 논문들은 건설 프로젝트 과정 중 일부 부분에 집중하여 관리 방안들을 제시 하고 있다. 본 논문은 기획, 설계, 조달, 시공, 운전${\cdot}$유지관리 등 여러 단계를 걸쳐 이루어지는 건설 프로젝트의 전 과정에서 RFID/USN을 이용하는 관리 방안을 제안하고자 한다. 먼저, 건설 프로젝트에서 일반 적으로 이루어지는 프로세스를 분석하고 RFID/USN 적용 가능한 범위를 분석한다. 각 단계로 보면 기획, 설계 단계에서 사용 범위, 위치 및 방법 등을 결정하고 조달 단게에 장비, 인력, 자재등의 조달 계획을 수립하고 시공 단계에서 실시간 진도, 인력 및 안전, 자재, 장비 관리 등을 실시하고 운전${\cdot}$유지관리 단계에서는 이미 설치된 센서 태그와 무선 센서 네트워크를 통하여 실시간 건축물을 관리 한다. 본 논문에 의해 건설프로젝트에서 효율적인 프로젝트 진행과 관리에 도움을 주고 건축무리 완공된 후에도 유지관리의 편의성을 제시하고자 한다.

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초음파와 RF를 이용한 자세결정 (Attitude Determination Technique using Ultrasound and RF Signal)

  • 김승범;강동연;윤희학;이건우;이상정;박찬식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.1025-1031
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    • 2007
  • GPS is widely used for positioning applications and attitude of a vehicle can be found also with multiple antennas. However, extremely weak signal level prevents GPS from indoor operation. DR with accelerometers and gyros and landmark based localization method used for indoor applications increase complexity and cost. In this paper, a simple but very efficient ultrasound based attitude determination system which determines both position and attitude in WSN is given. The range between transmitter and receivers are measured using the arrival time difference between ultrasound and RF signal. The 3 dimensional positions can be found using more than 3 range measurements. Furthermore, if more than 2 transmitters are used, the attitude can be determined using the baseline vectors obtained by differencing transmitter and receiver positions. The prototype system is implemented to evaluate the performance of the proposed method. In addition, an error analysis shows the relation between the attitude error and basel me length, quality of measurement and orientation of a vehicle. The static and dynamic experiments performed by micro mobile robot shows accurate position with less than 1.5cm error and attitude with less than 1 degree error can be obtained continuously with 20cm baseline. It is expected that these results can be adapted without modification to indoor applications such as home cleaning robot and autonomous wheelchair maneuvering.

캠퍼스 내 차량 관리를 위한 이동노드 위치 감시 시스템 구현 (Implementation of Mobile Node Monitoring System for Campus Vehicle Management)

  • 김현중;최준영;양현호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.316-319
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    • 2008
  • 이제까지 제안된 캠퍼스 내 차량 관리 시스템은 단순한 차량의 출입만을 관리하기 위한 시스템이며 주차권을 발급하거나 CCTV를 이용한 차량 식별, 또는 간단히 차량에 부착된 RFID 태그를 인식하여 차단기의 계폐를 통제하는 시스템이 대표적이다. 이 시스템들은 차량의 출입만 통제할 뿐 차량의 위치를 파악하여 주차관리에 적용할 수 없는 어려움이 있다. 본 논문1)에서는 센서노드를 이동차량에 부착해 WSN의 위치추적기술의 하나인 센서노드에서 발신되는 수신신호세기를 이용한 방법을 통하여 수신 신호 세기(RSSI Received Signal Strength Indication) 정보의 데이터베이스를 구축해 차량과의 거리계산과 위치까지 추적할 수 있는 응용프로그램을 구현함으로써 캠퍼스 내 차량의 위치파악과 주차관리 등에 있어 보다 효율적인 방법을 제시하였다.

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RSSI 기반 센서 노드 위치 관리 기법을 적용한 캠퍼스 차량 관리 시스템 구현 (Implementation of Mobile Node Monitoring System for Campus Vehicle Management)

  • 김현중;양현호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.999-1004
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    • 2010
  • 이제까지 제안된 캠퍼스 내 차량 관리 시스템은 단순한 차량의 출입만을 관리하기위한 시스템이며 주차권을 발급하거나 CCTV를 이용한 차량 식별, 또는 간단히 차량에 부착된 RFID 태그를 인식하여 차단기의 계폐를 통제하는 시스템이 대표적이다. 이 시스템들은 차량의 출입만 통제할 뿐 차량의 위치를 파악하여 주차관리에 적용할 수 없는 어려움이 있다. 본 논문에서는 센서노드를 이동차량에 부착해 WSN의 위치추적기술의 하나인 센서노드에서 발신되는 수신신호세기를 이용한 방법을 통하여 수신 신호 세기(RSSI : Received Signal Strength Indication) 정보의 데이터베이스를 구축해 차량과의 거리계산과 위치까지 추적할 수 있는 응용프로그램을 구현함으로써 캠퍼스 내 차량의 위치 파악과 주차관리 등에 있어 보다 효율적인 방법을 제시하였다.

A Survey on Asynchronous Quorum-Based Power Saving Protocols in Multi-Hop Networks

  • Imani, Mehdi;Joudaki, Majid;Arabnia, Hamid R.;Mazhari, Niloofar
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권6호
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    • pp.1436-1458
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    • 2017
  • Quorum-based algorithms are widely used for solving several problems in mobile ad hoc networks (MANET) and wireless sensor networks (WSN). Several quorum-based protocols are proposed for multi-hop ad hoc networks that each one has its pros and cons. Quorum-based protocol (QEC or QPS) is the first study in the asynchronous sleep scheduling protocols. At the time, most of the proposed protocols were non-adaptive ones. But nowadays, adaptive quorum-based protocols have gained increasing attention, because we need protocols which can change their quorum size adaptively with network conditions. In this paper, we first introduce the most popular quorum systems and explain quorum system properties and its performance criteria. Then, we present a comparative and comprehensive survey of the non-adaptive and adaptive quorum-based protocols which are subsequently discussed in depth. We also present the comparison of different quorum systems in terms of the expected quorum overlap size (EQOS) and active ratio. Finally, we summarize the pros and cons of current adaptive and non-adaptive quorum-based protocols.

IoT data analytics architecture for smart healthcare using RFID and WSN

  • Ogur, Nur Banu;Al-Hubaishi, Mohammed;Ceken, Celal
    • ETRI Journal
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    • 제44권1호
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    • pp.135-146
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    • 2022
  • The importance of big data analytics has become apparent with the increasing volume of data on the Internet. The amount of data will increase even more with the widespread use of Internet of Things (IoT). One of the most important application areas of the IoT is healthcare. This study introduces new real-time data analytics architecture for an IoT-based smart healthcare system, which consists of a wireless sensor network and a radio-frequency identification technology in a vertical domain. The proposed platform also includes high-performance data analytics tools, such as Kafka, Spark, MongoDB, and NodeJS, in a horizontal domain. To investigate the performance of the system developed, a diagnosis of Wolff-Parkinson-White syndrome by logistic regression is discussed. The results show that the proposed IoT data analytics system can successfully process health data in real-time with an accuracy rate of 95% and it can handle large volumes of data. The developed system also communicates with a riverbed modeler using Transmission Control Protocol (TCP) to model any IoT-enabling technology. Therefore, the proposed architecture can be used as a time-saving experimental environment for any IoT-based system.

DL-LEACH : 무선 센서 네트워크를 위한 계층형 멀티 홉 라우팅 프로토콜 (DL-LEACH: Hierarchical Dual-Hop Routing Protocol for Wireless Sensor Network)

  • 이창희;이종용
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.139-145
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    • 2015
  • 본 논문은 무선 센서 네트워크의 계층형 라우팅 프로토콜 중 대표적인 알고리즘인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)의 원거리 전송 시의 에너지 효율이 급감하는 현상을 개선하기 위하여 DL-LEACH(Dual-hop Layered LEACH) 프로토콜을 제안한다. 이는, 데이터 전송에 듀얼 홉(dual hop : 싱글 홉 + 멀티 홉) 방식을 도입하여 근거리 전송에서는 부분적 싱글 홉 방식을, 원거리 전송에는 클러스터 헤드 간의 멀티 홉 전송 방식을 도입하였다. 제안된 DL-LEACH는 듀얼 홉 전송 방식을 사용하여 원거리 전송의 경우에는 클러스터 헤드의 에너지 소모를 줄이고, 근거리 전송의 경우에는 전송 루틴을 단순화하고 전송 거리를 줄여 센서 노드의 에너지 효율을 증가시켰다. 그러므로 일반적인 LEACH에 비교하여 넓은 센서 필드에 적합하다. 제안된 방법을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

시계열 분석 기반 신뢰구간 추정을 통한 효율적인 이상감지 (Efficient Anomaly Detection Through Confidence Interval Estimation Based on Time Series Analysis)

  • 김영주;허유경;박진관;정민아
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권8호
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    • pp.708-715
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    • 2014
  • 본 논문은 센서 데이터의 이상을 감지하기 위하여 실시간 신뢰구간을 추정하였다. 실시간 신뢰구간 추정은 시계열분석 방법인 지수평활법과 이동평균법의 평균제곱오차를 비교하여 오차가 적은 이동평균법을 적용하였다. 이와 같이 추정된 신뢰구간을 측정된 센서 데이터가 이탈하게 되면 이상감지 경보를 통해 관리자에게 알려준다. 제안한 방법은 선박 내부의 실시간 이상감지를 위한 것으로 무선센서네트워크(WSN)와 사용자의 접근성을 높이기 위해 안드로이드 단말기를 사용하였다. 관리자는 실시간 신뢰구간에 따른 이상감지 정보를 활용하여 선박 내부에서 발생한 위급한 상황에서 신속하고 정확하게 의사결정을 함으로써 안전운항을 할 수 있다.