본 논문에서는 동적으로 설정되는 피난 유도 표지에 실시간 화재 상황을 반영한 최적의 피난 경로를 제시하는 LoRa 기반 피난 유도 체계를 설계하고 구현한다. 각 피난 유도 표지는 전후좌우를 나타내는 4개의 LED 지시등으로 구성되고 화재 발생 시 실시간으로 계산된 최적의 대피 경로를 화살표로 표시한다. 제안 알고리즘의 검증을 위해 동적인 화재 상황을 모의 생성하는 시뮬레이션 환경을 구축하여 다양한 지점에서 화재가 발생했을 때 각각의 피난 유도 표지가 정확한 피난 경로를 안내하는지 여부를 검증하였다. 또한 LoRa 기반 무선통신의 성능 확인을 위해 실내, 실내 대 실외, 실외 환경에서 데이터 전송률을 측정하였다. 제안하는 시스템은 다수의 피난 유도 표지 설치 외에는 시스템 운영을 위한 추가 설비가 필요 없다는 측면에서 대형 건물은 물론 중소형 건물에도 쉽게 적용할 수 있다.
This study tried to develop the system (device) that automatically notify a manager of condition just before and after farrowing to extend ubiquitous-based technology and to increase efficiency of delivery care and productivity by reducing human labor and time on standby when farrowing management is done in the difficult and hard working environment of farrowing such as night or holidays in field sand especially in pig industry. In this test, selected 10 gilts were executed timed artificial insemination and were set up each temperature sensor and load sensor to them 3 days before the estimated farrowing day and were observed the farrowing situation. This study was embodied the NESPOT-based (KT Corporation) monitoring system, the system to transmit data in real time by utilization of wireless LAN and the sensor module to apply the ubiquitous environment to them. And this study was observed the situation to automatically notify situations of 10 gilts that first bore just before and after farrowing. The result obtained the farrowing situations of them in real time by setup of the NESPOT-based monitoring system to check farrowing situation directly is as follow. The average time of the automatic notice about situation just before farrowing by the temperature sensor was 27.5 minutes before the beginning of farrowing (the expulsion time of a piglet). 6 of 8 pregnant gilts that first bore automatically were notified situations just before farrowing and the temperature sensors inserted into 2 ones before farrowing were omitted. (The automatic notice rate 75%) The average time of the automatic notice of situation just after farrowing by the load sensor was taken 46.5 minutes after the beginning of farrowing (the expulsion time of a first piglet). The average gestation period of 8 ones that first bore and were tested by the automatic notice of farrowing situation was 115.6 days. This result found that the automatic farrowing notice system by the temperature sensor is more efficient than the load sensor as the automatic farrowing alarm device and sanitary treatment and improvement of the omission rate were required.
기존의 RF 통신 기반의 WPAN 환경에서는 센서에 대한 시스템 초기화 시 송신 전력의 출력값을 설정하고 고정적으로 송신하므로 과도한 송신 전력에 의한 배터리 수명의 저하와 센서간의 간섭 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제의 해결을 위하여 각각의 센서들이 자신의 수신 세기(RSSI)에 따라 상대에 대한 송신 전력을 적절히 제어하여 전력 소모를 감소하는 저전력 송신 방법 및 프레임워크를 제안한다. 제안 시스템은 센서 네트워크 내에서 주변 센서의 송신 강도에 의해 연결된 센서의 수신 세기에 따라 송신 전력을 적절히 제어하여 전력 소모를 감소하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 프레임워크는 신호 수신 모듈, 신호 송신 모듈, 송신 전력 탐색 모듈, 송신 전력 관리 모듈 그리고 데이터 송신 모듈을 포함한다.
무선 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가지고 동작되는 작은 센서들로 구성되어 있다. 이러한 무선 센서노드들은 초기에 대량으로 랜덤하게 배치되어 스스로 클러스터를 구성하고, 각 클러스터 헤더노드를 선출하여 정상적인 통신이 이루어져야 한다. 이러한 일련의 작업을 무선 센서노드 설치시 관리자가 직접적으로 관여할 수 없기 때문에 자가 구성 라우팅 기능이 가능하여야 한다. 본 논문에서 제안하는 자가구성 라우팅 기법은 계층구조를 형성하는 이동 무선센서 네트워크 환경에서 적용되며, 무선 센서 노드의 초기 배치시 필요한 라우팅 알고리즘과 무선센서 네트워크의 특성상 발생할 수 있는 작동불능 노드의 삭제 및 새로운 노드의 추가를 쉽게 할 수 있도록 제안한다. 각각의 센서노드는 자신의 제한된 에너지를 효율적으로 활용하여 데이터를 처리할 수 있고, 센서노드의 삭제 및 추가가 용이하게 함으로써 네트워크의 작동 오류를 최소화 할 수 있어 네트워크 전체의 수명을 연장할 수 있다.
무선 센서 네트워크에서 효율적인 대체 노드의 관리 및 유지 방법에 관한 문제는 매우 근본적인 문제 중 하나이다. 특히 계층적 클러스터에서 각 그룹 멤버 노드의 대체 기능이 가능한 노드(Alternative node)를 선정하여 임의 노드의 경로 단절시 대체 경로를 찾기 위해서는 대체 노드의 기능이 절차에 따라 실시간으로 경로를 복구 할 수 있어야 하며, 에너지를 최소화하여 네트워크를 유지 관리가 가능해야 한다. 본 논문에서 제안한 EEAP(Energy-Efficient Alternative Paths)는 이러한 양부 헤드 노드를 선정함에 있어서 에너지 잔량과 노드간의 거리등의 노드 속성 정보를 활용하여 각 경로에서 소모되는 비용과 노드의 관리에 있어 경비가 효율적인 경로의 대체 노드를 제공하게 됨으로 효율적인 에너지 관리를 할 수 있게 되어 전체 네트워크의 유지 시간을 향상 시킬 수 있는 결과를 보여주었다.
임베디드 분야에 대한 발전으로 임베디드 시스템을 이용한 각종 장비가 개발되고, 실제 생활에 많은 부분에서 활용되고 있다. 또한, 무선센서네트워크를 통해 각종 센서로부터 데이터를 수집할 수 있으며, 호스트를 거치지 않더라도 임베디드 시스템만으로도 수집된 데이터를 실시간으로 보여줄 수 있다. 본 논문에서는 센서 노드로부터 무선으로 전송되는 센싱 데이터 관리를 위해 임베디드 시스템에 임베디드 데이터베이스를 설치하여 게이트웨이 역할만을 하는 임베디드 시스템의 기능을 개선한 방안을 제시한다. 즉, 임베디드 시스템에 임베디드 데이터베이스를 설치한 다음 센싱 데이터를 저장 및 관리함으로써 센싱 데이터가 전송될 때마다 게이트웨이를 통한 호스트와 통신하는 전송횟수를 줄일 수 있으며, 임베디드 시스템에서 필터링 프로그램을 수행하여 보다 정확하고 유효한 데이터만을 호스트에 전송함으로써 수집된 센싱 데이터에 기반한 분석결과의 신뢰성을 높일 수 있다.
The purpose of this study was to investigate possible age differences in the attenuation of acceleration in the upper body (from pelvis through shoulder to head) during fast walking. Thirty young and 29 elderly subjects participated in this study. Wireless acceleration sensors were attached on head, shoulder, and pelvis. Subjects performed two trials of fast walking on a treadmill, where the fast speed was defined as 1.5 times of the comfortable speed. Root-mean-squared (RMS) accelerations of each axis were compared with age group and sensor position as independent factors. In the AP direction, the pelvis acceleration was greater in the young and the shoulder-to-head attenuation was also greater in the young (p<0.001), so that the head acceleration was comparable between age groups (p=0.581). In the ML direction, the pelvis acceleration was greater in the young and also the pelvis-to-shoulder attenuation was greater in the young (p<0.001), so that the head acceleration was greater in the elderly group (p<0.001). Insufficient attenuation ML acceleration in the elderly resulting in the greater acceleration in the head may deteriorate the balance control which utilize feedback signals from the sensory organs in head, e.g., vestibular and visual systems.
스마트 홈은 다양한 기기들과 센서들을 통합하여 제어함으로써 거주자가 필요로 하는 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 장애자들과 노인들을 위한 스마트 홈 시스템에 초점을 두고 있으며, 스마트 홈 거주자를 위한 새로운 방식의 실시간 자세분석 시스템을 제안한다. 본 시스템은 3 차원 기울기 센서를 이용하여 거주자의 정적인 자세와 동적인 자세를 실시간으로 인식함으로써, 원격에서의 건강관리 및 의료 서비스를 제공하는 개념을 포함한다. 본 시스템은 스마트 홈 서버와 3 차원 기울기 센서로 구성되며, 이들 상호간 통신과 이동성 증진을 위해 무선 기술이 적용되었다. 스마트 홈 서버는 정적 자세로부터 동적 자세를 추출하는 추론엔진을 포함하고 있다. 끝으로 본 논문에서 제안한 시스템을 실제 환경에 적용하여 그 유효성을 확인한다.
최근 무선통신 기술이 급속도로 발전하면서 스마트 센서를 이용한 사물통신 (Machine-to-Machine, M2M)과 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 등의 신규 서비스들이 창출되고 있다. 본 논문에서는 사용자들이 스마트폰이나 태블릿PC 등의 사용자 장비 (User Equipment, UE)를 이용하여 사물인터넷 디바이스 (IoT Device, IoTD)를 제어하는 환경에서, 스몰셀 기지국(Small-cell Access Point, SAP)을 도입하여 IoTD를 개인화하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 먼저 UE, IoTD, 그리고 SAP 로 구성되는 시스템 아키텍처를 소개한다. 이후, IoTD의 프로파일 등록 절차와 댁내 외 UE의 IoTD를 제어 절차로 구성되는 IoTD 개인화 방법을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 시스템 성능을 분석하였고, 전형적인 방법보다 제안하는 방법이 패킷 지연시간, 패킷 손실률, 그리고 정규화된 수율 측면에서 성능이 향상됨을 알 수 있었다.
센서 네트워크에서 병합 질의를 효율적으로 처리하기 위한 다양한 인-네트워크 질의 처리 기법이 제안되었다. 스카이라인 질의는 일반적인 병합 질의와 달리 다차원 데이터에 대한 비교를 요구하므로 인-네트워크 처리가 쉽지 않다. 스카이라인 질의를 에너지 효율적으로 처리하기 위해서 불필요한 데이터의 전송을 제거하는 것이 중요하다. 기존에 제안된 스카이라인 처리 기법은 전체 네트워크에 필터를 배포함으로써 불필요한 데이터 전송을 차단한다. 하지만 필터 배포시 발생하는 에너지 소모로 인해 네트워크의 수명이 단축된다. 본 논문에서는 필터 배포에 따른 에너지 소모를 줄이기 위한 방법으로 Lazy 필터링 기법을 통한 스카이라인 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 필터를 미리 배포하지 않고 하위 노드로부터 기지국으로 데이터를 수집하는 과정에서 스카이라인 필터 테이블(SFT)을 만들고 필터링을 수행한다. 제안하는 알고리즘의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 MFTAC 기법과 비교하였으며, 그 결과 평균 False Positive가 평균 53% 감소하였고, 네트워크 수명이 약 44% 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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