• 제목/요약/키워드: distance sensor

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무선 센서 네트워크에서 초음파를 이용한 전방향 거리 측정 (Omnidirectional Distance Estimation using ultrasonic in Wireless Sensor Networks)

  • 이우식;김남기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.85-91
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    • 2009
  • IT기술의 발전과 함께 유비쿼터스 (Ubiquitous)환경이 도래하여, 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)기반 연구가 다방면에서 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센서간 거리를 전방위로 측정할 수 있는 간단한 방안에 대해 제안한다. 그리고 이를 직접 설계하고 구현하여 실험을 통해 검증해 본다. 전방향성 장치를 이용하면 거리 측정 최대 거리는 줄어드는 단점이 있지만 $360^{\circ}$ 방향을 측정 할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 실제 환경에서 실험을 통하여 전방향성 장치가 존재할 경우와 그렇지 않은 경우에 대하여 초음파를 통한 거리측정 방식의 누락율 및 정확도를 분석해 본다.

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Clustering Algorithm Considering Sensor Node Distribution in Wireless Sensor Networks

  • Yu, Boseon;Choi, Wonik;Lee, Taikjin;Kim, Hyunduk
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권4호
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    • pp.926-940
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    • 2018
  • In clustering-based approaches, cluster heads closer to the sink are usually burdened with much more relay traffic and thus, tend to die early. To address this problem, distance-aware clustering approaches, such as energy-efficient unequal clustering (EEUC), that adjust the cluster size according to the distance between the sink and each cluster head have been proposed. However, the network lifetime of such approaches is highly dependent on the distribution of the sensor nodes, because, in randomly distributed sensor networks, the approaches do not guarantee that the cluster energy consumption will be proportional to the cluster size. To address this problem, we propose a novel approach called CACD (Clustering Algorithm Considering node Distribution), which is not only distance-aware but also node density-aware approach. In CACD, clusters are allowed to have limited member nodes, which are determined by the distance between the sink and the cluster head. Simulation results show that CACD is 20%-50% more energy-efficient than previous work under various operational conditions considering the network lifetime.

플라즈마 아크 절단에서 팁-모재간 거리 자동제어 시스템에 관한 연구 (A Study of an Automatic Tip-to-Workpiece Distance Control System for Plasma Arc Cutting)

  • 구진모;김재웅
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권7호
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    • pp.132-140
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    • 2000
  • Plasma arc cutting is one of the most widely used processes in metal cutting fields and is a process that produces parted metal plates by cutting them with an arc plasma established between the electrode tip and the plate(workpiece). When the tip-to-workpiece distance varies during cutting, the cut quality, for example the kerf width, is deteriorated by the change of plasma arc. The variations of tip-to-workpiece distance are due to the different factors such as inaccuracies in setting the torch or workpiece, thermal distortions during cutting, and uneven surface of workpiece. The control to keep the tip-to-workpiece distance constant is thus indispensable to improve the flexibility of automatic plasma arc cutting system applications. In this study, an arc sensor which utilizes the electrical signal obtained from the plasma arc itself was developed. The arc sensor has an advantage that no particular sensing device is necessary and real-time sensing of the tip-to-workpiece distance is possible directly under the plasma arc. The relationship between plasma arc voltage and tip-to-workpiece distance was determined through the repeated experimental results. The model was used for developing an automatic tip-to-workpiece distance control system of plasma arc cutting. It could be shown that the proposed system has a successful capability of tip-to-workpiece distance control.

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레이더 센서를 이용한 거리 측정 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Distance Measurement System using Radar Sensor)

  • 장시웅;정동훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.1009-1014
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    • 2018
  • 본 논문에서는 레이더 센서를 이용하여 센서와 물체 사이의 거리를 측정하는 시스템을 설계하고 구현하였다. 센서 모듈은 센서의 원시 데이터를 거리측정 시스템에 올려주고, 거리 측정 시스템에서는 표준편차와 평균값 필터를 이용하여 객체의 유무를 탐지하였다. 실험 결과에서는 평균값 필터를 이용한 알고리즘이 최대 거리 9.7m에서 최대 오차 0.02m 이내의 오차율로 사람이 측정되는 것을 확인하였으며, 표준편차를 이용한 알고리즘에서는 최대거리 9.7m에서 최대 오차 0.15m 이내의 오차율로 사람이 측정되는 것을 확인하였다. 따라서, 레이더 센서를 이용하여 거리를 측정할 경우, 표준편차를 이용한 방법보다는 평균값 필터를 이용하는 방법이 객체 탐지의 정확도가 높음을 확인하였다.

IR 레이저 센서 및 관성 센서를 이용한 다목적 골프 퍼팅 거리 측정기에 대한 연구 (A Study on the Multipurpose Golf Putting Range Finder using IR Razer Sensor and Inertial Sensor)

  • 신민승;강대웅;김기덕;김지환;이철선;고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.669-676
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    • 2023
  • 본 논문에서는 IR 레이저 센서 및 관성 센서를 이용한 골프 퍼팅 거리 측정을 위한 다목적 골프 퍼팅 거리 측정기를 설계, 제작하였다. 거리 측정기는 골프 퍼팅 거리 측정을 위해 실외 50m 측정 범위 내에서 거리 측정과 경사도 측정, 그리고 퍼팅에 영향을 미치는 온도 측정이 가능하도록 설계하였다. 또한, 실내 30m 측정범위 내에서 길이 및 수평도를 측정함으로써 실내 작업을 지원하며, 실내 온도 이상시 웹서버와의 연동을 통해 휴대폰 사용자에 경보를 제공함으로써 실내 또는 차량 화재로부터 안전이 확보될 수 있도록 하였다. 제안된 방법의 정확성과 스마트 폰과의 연동 성능을 평가하기 위해 하나의 시작품을 제작하고 웹서버를 구축하였으며, 반복적인 실험에서 허용 가능한 5%내의 오차율을 보임으로써 유용성을 확인할 수 있었다.

수중 음향센서의 원거리 데이터 전송에 관한 연구 (A study on the long distance data transmission of underwater acoustic sensor)

  • 한정희;이병화;김동욱;이정민
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.240-245
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    • 2019
  • 본 논문은 수중 음향센서 데이터의 원거리 케이블 전송에 관한 연구 결과이다. LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 전송 방식으로 설계된 데이터 송수신기의 케이블에 대한 원거리 전송 신호를 측정하고 지터 특성을 분석하였다. 지터 특성을 저감하기 위하여, 원거리 전송에 따라 감쇠될 송신 신호를 역 보상하는 고역 강조(pre-emphasis) 기법을 적용하였으며, 전송 거리에 따라 송신 특성을 검증하였다.

무선 센서네트워크에서 거리를 고려한 클러스터 헤드 선택 알고리즘 (Cluster-head-selection-algorithm in Wireless Sensor Networks by Considering the Distance)

  • 김병준;유상신
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.127-132
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 다양한 산업 분야에서 적용이 가능하다. 무선 센서 네트워크는 그 특성상 한 번 배포되면 배터리의 교환이 어렵기 때문에 에너지를 효율적으로 사용하도록 설계되는 것이 매우 중요하다. 이러한 목적을 달성하기 위해 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 센서 네트워크에서 에너지 소비는 전송거리와 보내고자 하는 데이터에 비례한다. LEACH-C와 같은 클러스터 기반라우팅 기법들은 센서 노드들의 클러스터링을 통하여 데이터 전달 거리를 최소화시킴으로서 에너지의 효율성을 얻는다. 하지만 LEACH-C에서는 클러스터링을 구성할 때 클러스터 구성 노드들의 거리 총합만을 고려한다. 본 논문에서는 에너지 사용에 큰 영향을 미치는 기지국과 클러스터 헤드간의 거리를 고려한 클러스터 헤드 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 LEACH-C에 비해 기지국의 위치가 일정 거리 이상 떨어져 있을 경우평균$4{\sim}7%$의 성능 향상 결과를 제공하였다. 이 결과는 클러스터 기반 라우팅 알고리즘에서 클러스터 헤드와 기지국간의 거리를 고려하는 것이 라이프타임 성능 측면에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주었다.

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Geometry-Based Sensor Selection for Large Wireless Sensor Networks

  • Kim, Yoon Hak
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.8-13
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    • 2014
  • We consider the sensor selection problem in large sensor networks where the goal is to find the best set of sensors that maximizes application objectives. Since sensor selection typically involves a large number of sensors, a low complexity should be maintained for practical applications. We propose a geometry-based sensor selection algorithm that utilizes only the information of sensor locations. In particular, by observing that sensors clustered together tend to have redundant information, we theorize that the redundancy is inversely proportional to the distance between sensors and seek to minimize this redundancy by searching for a set of sensors with the maximum average distance. To further reduce the computational complexity, we perform an iterative sequential search without losing optimality. We apply the proposed algorithm to an acoustic sensor network for source localization, and demonstrate using simulations that the proposed algorithm yields significant improvements in the localization performance with respect to the randomly generated sets of sensors.

Fuzzy Distance Estimation for a Fish Robot

  • Shin, Daejung;Na, Seung-You;Kim, Jin-Young
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제5권4호
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    • pp.316-321
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    • 2005
  • We designed and implemented fish robots for various purposes such as autonomous navigation, maneuverability control, posture balancing and improvement of quick turns in a tank of 120 X 120 X 180cm size. Typically, fish robots have 30-50 X 15-25 X 10-20cm dimensions; length, width and height, respectively. It is essential to have the ability of quick and smooth turning to avoid collision with obstacles or walls of the water pool at a close distance. Infrared distance sensors are used to detect obstacles, magneto-resistive sensors are used to read direction information, and a two-axis accelerometer is mounted to compensate output of direction sensors. Because of the swing action of its head due to the tail fin movement, the outputs of an infrared distance sensor contain a huge amount of noise around true distances. With the information from accelerometers and e-compass, much improved distance data can be obtained by fuzzy logic based estimation. Successful swimming and smooth turns without collision demonstrated the effectiveness of the distance estimation.

Min-Distance Hop Count based Multi-Hop Clustering In Non-uniform Wireless Sensor Networks

  • Kim, Eun-Ju;Kim, Dong-Joo;Park, Jun-Ho;Seong, Dong-Ook;Lee, Byung-Yup;Yoo, Jae-Soo
    • International Journal of Contents
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    • 제8권2호
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    • pp.13-18
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    • 2012
  • In wireless sensor networks, an energy efficient data gathering scheme is one of core technologies to process a query. The cluster-based data gathering methods minimize the energy consumption of sensor nodes by maximizing the efficiency of data aggregation. However, since the existing clustering methods consider only uniform network environments, they are not suitable for the real world applications that sensor nodes can be distributed unevenly. To solve such a problem, we propose a balanced multi-hop clustering scheme in non-uniform wireless sensor networks. The proposed scheme constructs a cluster based on the logical distance to the cluster head using a min-distance hop count. To show the superiority of our proposed scheme, we compare it with the existing clustering schemes in sensor networks. Our experimental results show that our proposed scheme prolongs about 48% lifetime over the existing methods on average.