• 전자공학회논문지
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• 제53권4호
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• pp.12-19
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• 2016

고속 열차에 무선 센서 네트워크를 구성하여 센서 데이터를 이용한 모니터링 시스템에 대한 연구들이 진행됨에 따라, 열차 외부와 내부 간의 통신 시에 발생하는 철도 무선 채널 특성에 대한 연구가 요구된다. 특히, 무선 채널에 다중경로 지연특성이 있는 경우 심볼간 간섭에 따른 성능 열화를 막기 위한 등화기 및 채널 추정기가 요구될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 실제 고속열차에서 IEEE 802.15.4 규격으로 구성되는 ZigBee 송수신기를 이용하여 수신신호를 측정하고, 측정된 수신신호를 분석하여 다중경로가 최대 두 개인 다중경로 지연특성을 확인하였다. 그리고, 확인 된 철도 환경에서 다중경로 지연특성을 고려하여, IEEE 802.15.4 데이터 칩 시퀀스 특성을 이용한 저복잡도의 채널 추정 기법을 제안하고, 제안 기법에 대한 복잡도 및 성능 오차 분석 후 적용 가능성을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.33-42
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• 2011

본 논문에서는 RFID와 무선 통신 기술인 ZigBee를 통합하여 원격지 디바이스들을 원격 제어 가능한 무선 통신 회로를 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 송신부와 수신부가 통합되었으며, RFID 태그의 데이터를 인식한 후, 인식된 데이터는 MCU에 의해 제어되며 ZigBee를 통해 원격지 디바이스에 전송되어 TinyOS 상에서 작동한다. 만약 이 시스템을 건물 출입 보안 시스템에 적용하면 출입 허가 여부뿐만 아니라 개인용 컴퓨터나 기타 전자 장치들을 제어할 수 있다. 실험 결과, 개방된 운동장과 한정된 공간과는 인식 데이터 전송이 확연히 다름을 알 수 있다. 데이터 전송 시간은 건물 내부에서 더 안정적이고 데이터 전송 거리에서는 외부에서 더 멀었다. 구현된 시스템은 Wired LAN이나 IEEE 802.11x 계열의 WLAN과 결합하여 사무실 중심의 각종 영역에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.742-748
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• 2009

본 연구에서는 무선 자동화 시스템 구현을 위해 저비용, 저전력, 높은 지연시간에 대해 우수한 대처 능력을 갖는 지그비(zigbee) 무선 네트워크 기술을 이용한 산업용 장비 제어 및 관리 시스템의 데이터 전송 신뢰성 향상방안에 대해 연구하였다. 전송 신뢰성 향상 방안으로 부호화율 R=1/2, 구속장 K=5, 생성 다항식의 계수 g1=(10111), g2=(10011)인 컨볼루셔널 코드를 사용하였다. LOS 환경에서의 실험을 통해 시스템 간의 거리 증가에 따른 오율 성능을 예측할 수 있었고 전송 모드에 따른 PER 성능 분석으로부터 컨볼루셔널 코드를 사용할 경우 기존 시스템보다 약 5배의 신뢰성이 향상됨을 보였다. 이러한 결과들을 통해 무선 자동화 시스템의 데이터 전송에서 데이터의 신뢰성 보장을 위해서는 컨볼루셔널 코드가 적합함을 증명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.963-970
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• 2008

RFID/USN 기술을 이용하여 각종 계량기를 원격으로 검침하려는 시도가 계속되고 있다. 수도 검침의 경우 아직 무선으로 원격 검침하는 체계가 발표되었거나 상용화되지 못하였다. 본 논문에서는 원격검침을 위한 디지털 수도 계량기의 설계 및 구현을 기술한다. 자기장을 감지하는 홀 센서를 사용하여 검침하고 그 결과를 ZigBee 무선으로 게이트웨이에 전송한다. 배터리만으로 계량기의 내구연한을 견뎌야 하므로 저전력 설계가 필수적이다. 구현된 계량기의 전력 소모량을 분석하여 3V, 3000mAh 용량 배터리, 2개로 8년의 내구연한을 견딜 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.61-69
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• 2012

스마트그리드는 기존의 전력망과 정보통신 기술을 융합하여 에너지 효율을 최적화할 수 있는 차세대 지능형 전력망이다. 현재까지 표준화 및 호환성에 대한 해결책이 진행 중인 가운데 스마트그리드 사업은 소비자에게는 전력요금의 실시간 확인을 통해 능동적인 전력소비를 유도하고, 공급자에게는 예상 발전량 측정을 통해 보다 안정적인 전력 시스템을 운용하도록 할 수 있다는 장점이 있다. 활발하게 스마트 산업이 발전함에 따라 AMI 시스템의 원격제어 시스템을 구현하기 위해서 무선 통신이 많이 고려되고 있으며 ZigBee 센서를 이용한 무선 통신을 다양한 분야에 적용하고 있다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x, y) 2개의 좌표축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권5호
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• pp.657-664
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• 2007

Stroke patients need regular medical treatments and rehabilitation training from their doctors. However, severe aftereffects caused by stroke allow them minimum activities, which make it difficult for them to visit doctor. Recently, electric brain stimulation treatment has been found to be better way compared to conventional ones and many are interested in using this method for the treatment of stroke. In this study, we have developed a remote medical treatment system using wireless electric brain stimulator that can help the stroke patients to get a treatment without visiting their doctors. The developed remote medical treatment system connects the doctors to the brain stimulator implanted in the patients via the internet and ZigBee communication built in the brain stimulator. Also, the system receives personal information of the connected patients and cumulates the total records of electric stimulation therapy in a database. Doctors can easily access the information for better treatment planning with the help of graphical visualization tools and management software. The developed remote medical treatment system can be applied to the electric stimulation treatments for other brain diseases with a minor change.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.280-285
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• 2008

ZigBee는 저전력 저속 근거리 무선 통신 프로토콜로서 센서 네트워크에 많은 적용이 되는 프로토콜이다. ZigBee가 PAN을 구성하는 방법은 Beacon Enabled PAN과 Non Beacon Enabled PAN의 두 가지가 존재 한다. Non Beacon Enabled PAN에서 데이터 전송방식은 End-Device가 원하는 시점에 Active 상태에 진입하여 데이터를 보내는 방법으로 저전력을 지원한다. 그러므로 Router는 End-Device가 데이터를 보내는 시간을 정확히 알 수 없게된다. 이런 문제를 해결하기 위해서 Router는 항상 Active 상태로 존재해야 한다. 이로 인해 Non Beacon Enabled PAN을 사용하는 센서 네트워크에서 Router는 별도의 상시 전원을 공급 받아야한다. 그러나 Non Beacon Enabled PAN의 ZigBee Router가 건전지와 같은 한정적인 전력 공급원을 가지게 되는 상황에서는 안정적인 네트워크 구축이 불가능하게 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 PAN Time을 통한 네트워크 동기화를 사용한 저전력 알고리즘을 제안한다. End-Device는 PAN Time을 사용하여 PAN의 동기화를 수행하며, PAN Time을 통해 Router의 저전력 진입을 지원한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.217-222
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• 2006

To find a location, GPS has been wildly used. But, it is hard to use in indoor because of very weak signal level. To meet indoor requirements, there have been many studies applying wireless communication networks such as WLAN, UWB and ZigBee. Among these, ZigBee is widely adopted in many WSN applications because it has an advantage of low-power and low-cost. In ZigBee, the RSSI is used as range measurement for ad-hoc network. The RSSI are converted to ranges using the signal attenuation model and these ranges become inputs of positioning methods. The obtained position with RSSI has large error because of its poor accuracy. To overcome this problem, ultrasonic sensors are added in many researches. By measuring the arrival time difference of ZigBee and ultrasound as a range measurement, the precise position can be found. However, there are still many problems: scheduling of beacons to transmit signals in a correct order, addition and synchronization of beacons and low-rate positioning rate. At this paper, an efficient method to solve these problems is proposed. In the proposed method, a node transmits ZigBee and ultrasound signal simultaneously. And beacons find the range with the received signals and send it back to a node with ZigBee. The position is computed in a node with the received ranges. In addition, a new positioning algorithm to solve the risk of the divergence in the linearization method and the singularity problem in the Savarese method is presented. Both static and dynamic experimental results show 0.02m RMS errors with high output rate.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권5호
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• pp.1483-1490
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• 2021

Many studies are undertaken into nuclear power plants (NPPs) in preparation for accidents exceeding design standards. In this paper, we analyze the applicability of various wireless communication technologies as accident countermeasures in different NPP environments. In particular, a commercial wireless communication module (WCM) is investigated by measuring leakage current and packet error rate (PER), which vary depending on the intensity of incident radiation on the module, by testing at a Co-60 gamma-ray irradiation facility. The experimental results show that the WCMs continued to operate after total doses of 940 and 1097 Gy, with PERs of 3.6% and 0.8%, when exposed to irradiation dose rates of 185 and 486 Gy/h, respectively. In short, the lower irradiation dose rate decreased the performance of WCMs more than the higher dose rate. In experiments comparing the two communication protocols of request/response and one-way, the WCMs survived up to 997 and 1177 Gy, with PERs of 2% and 0%, respectively. Since the request/response protocol uses both the transmitter and the receiver, while the one-way protocol uses only the transmitter, then the electronic system on the side of the receiver is more vulnerable to radiation effects. From our experiments, the tested module is expected to be used for design-based accidents (DBAs) of "Category A" type, and has confirmed the possibility of using wireless communication systems in NPPs.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권6호
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• pp.47-54
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• 2008

In this paper, interference analysis has been performed between RF receiver and transmitters on each soldier for Multiple Integrated Laser Engagement System(MILES) which are following ZigBee standard. In order to obtain minimum transmit power without interference, 1% Packet Error Rates(PER) from 14 transmitters attached on a soldier to a receiver are measured with the scenarios for simple transmitting and receiving network configuration and for repeating network configuration. Based on this transmit power, the available distance for interference free among soldiers is simulated using Spectrum Engineering Advanced Monte Carlo Analysis Tool(SEAMCAT). Later scenario gives the benefit of 10dB lower transmit power, smaller and lighter power source, and better activity of trainee.