최근 여러 요인으로 인해 화재의 발생이 빈번히 발생하고 있으나 화재의 신속한 감지를 못함으로 인해 초기 진압이 불가능하게 되고 이로 인한 피해가 크게 증가하고 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위해서는 화재발생을 신속히 감지하고 적절한 후속초치를 취하게 하는 기법의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 신속하고 정확한 산불감지를 통해 화재로 인한 피해를 최소화 할 수 있게 하는 센서 네트워크 기술 및 무인 항공 기술을 접목한 새로운 형태의 화재 감지 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 광범위한 영역에 설치되는 다수의 연기감지센서가 탑재된 센서 노드들과 이 영역위에서 자유로이 비행하면서 실시간으로 센서 노드에서 계측된 데이터를 수집하는 헬리콥터 및 헬리콥터에 장착되어 화재발생지점의 화상정보를 취득하고 이를 원격의 서버로 데이터를 무선 전승할 수 있는 임베디드 시스템으로 구성된다. 또한 제안된 시스템의 유용성 확인을 위해 제작된 테스트 베드상에서의 실제 적용 실험을 수행하였다.
센서기술 및 무선통신 기술의 발달로 센서네트워크에 대한 연구가 가속화되고 있다. 센서노드는 크기 및 용량의 제한 때문에 간단하면서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 프로토콜을 설계하는 것이 매우 중요하다. 기존 센서네트워크용 라우팅 프로토콜로 널리 알려져 있는 directed diffusion 프로토콜은 간단하다는 장점을 갖지만 Interest/Exploratory data 메시지를 Flooding 기법에 따라 전송하게 됨에 따라 에너지 소모가 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 directed diffusion 기법이 가진 단점을 보완하면서 각 센서노드가 에너지를 균형 있게 소비할 수 있는 설계된 센서 네트워크 용 라우팅 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과에 따르면 본 연구에서 제안한 라우팅 프로토콜이 기존 directed diffusion 기법에 비해 에너지를 훨씬 효율적으로 사용하면서 센서노드간 에너지 소비 불균형 문제를 해결하고 있음을 수치계산 결과를 통해 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 7자유도 매니퓰레이터를 개발에 있어서 각 관절에 2개 이상의 일반적인 모터를 적용하여 중공형 관절을 구현하고, 전장부가 내장된 소형 구조를 설계하였다. 또한 기존의 산업용 로봇의 한계로 지적받고 있는 작업 반경의 한계 및 위험성을 극복할 수 있는 방안을 제시하고 보다 효율적이며, 안전한 매니퓰레이터의 구현 방법을 제시한다.
본 논문에서는 항공기내에서 전력을 무선으로 측정할 수 있는 AEMS(Zigbee electric power measurement monitoring system)시스템을 제안한다. AEMS시스템은 현재 상용화되고 있는 전력 측정 시스템을 분석하여 이를 보완하고 항공기내에서도 전력 변화를 쉽게 알 수 있도록 최근 가장 이슈가 되는 스마트폰과 모니터링 시스템을 연결하여 설계하였다. 또한, 실시간 전력 측정 시스템을 도입하여 전기 사용량을 실시간으로 제어함으로써 보다 실용성 있는 전력계측 시스템을 구축하였다.
유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전과 IT-BT-NT를 포함한 기술간 컨버전스 경향은 유비쿼터스 헬스케어(u-Healthcare)의 실현을 가속화하고 있다. u-Healthcare 시스템은 센서 네트워크로부터 수집된 대량의 생체신호를 신속히 처리 분석하여 의료진에게 전달함으로써 시간과 장소에 관계없이 환자에게 적절한 의료 서비스를 제공할 수 있다. 기존의 u-Healthcare 시스템은 지그비(Zigbee) 프로토콜을 사용하여 센서 노드가 수집한 데이터를 전부 전송함으로써 베이스 노드의 처리 부담이 컸으며 센서 노드의 통신 빈도수가 많았다. 본 논문에서는 지그비 프로토콜 대신 블루투스(Bluetooth)를 사용하여 생명과 직접적 연관이 있는 생체신호 전달에 있어 보다 뛰어난 전송속도를 제공하며 유비쿼터스 환경에서 다양하게 사용되는 모바일 기기들에 효율적으로 적용시킬 수 있는 u-Healthcare 시스템을 설계하였다. 또한 미리 정의된 이벤트에 속하는 데이터만 선별하여 베이스 노드로 전송하는 EEF(Embedded Event Filtering) 기법을 적용하여 통신 빈도수와 처리 비용을 줄였다. 시뮬레이션 결과를 통해 기존의 심전도 측정시스템보다 효율적인 시스템임을 확인하였다.
최근에 온도관리가 필수조건인 신선식품의 유통관리 분야에서 전지 지원 수동형 센서태그에 대한 요구가 크게 증대되고 있다. ISO/IEC18000-6REV1은 산업체에서 널리 사용되고 있는 EPCglobal Class1 Generation2 규격의 RFID 태그와 호환되는 전지 지원 수동형 센서태그를 지원하는 표준을 규정하고 있다. 본 논문에서는 전지 지원 수동형 센서태그를 지원하는 리더 모뎀을 FPGA로 설계하였으며, ISO/IEC18000-6REV1에서 정의하는 센서 데이터 처리기능을 개발하였다. 모뎀의 송신 블록은 표준에서 규정하는 성형필터(pulse shaping filter)를 지원하며, RF출력 신호는 표준에서 권고하는 스펙트럼 마스크를 만족한다. 태그의 신호를 수신하는 모뎀의 수신 블록은 심벌 타이밍 동기에 널리 사용되는 Gardner TED(Timing Error Detection) 방법을 이용하였으며, 동기 방식으로 설계된 수신기는 FM0, Miller-2, Miller-4, 그리고 Miller-8 신호를 모두 수신할 수 있다. 본 논문에서는 표준화가 진행중인 ISO/IEC18000-6REV1 규격을 만족하는 모뎀과 센서태그용 리더 시스템을 개발하여 센서태그 및 수동형 태그를 무선 환경에서 안정적으로 인식하였으며, 임베디드 리눅스 기반 플랫폼에서 센서 프로토콜을 구현하여 센서 데이터를 실시간으로 처리하였다.
In this paper, a simple version of the hybrid navigation system using Kalman filter is proposed. The implemented hybrid navigation system is composed of a GPS to measure the position and the velocity, and a IMU(inertial measurement unit) to measure the acceleration and the posture of a mobile robot. A discrete Kalman filter is applied to provide the position of the robot by fusing both of the sensor data. When GPS signal is available, the navigation system estimates the position of the robot from the Kalman filter using position and velocity from GPS, and acceleration from IMU. During the interval until next GPS signal arrives, the system calculates the position of the robot using acceleration from IMU and velocity obtained at the previous step. Performance of the navigation system is verified by comparing the real path and the estimated path of the mobile robot. From experiments, we conclude that the navigation system is acceptable for the mobile robot.
The Deep-sea miner system is composed of body, actuators, sensors, and devices for control and monitoring. At present, we are manufacturing the miner's body included actuators and already consisted with off-the-shelf embedded controller. But sensors and those devices were just determined. To previously test performance of embedded controller which manages control and monitoring of miner system, its simulator must be developed for control and monitoring. Hardware-In-the-Loop(HIL) simulation is being increasingly used in industrial applications. This is an effective tool for the evaluation of electric system and drives. In the HIL simulator, we can test and design the control and monitoring system freely without the risk of hardware ruins and the load of expenses. Also the programming software for miner operating is verified on the HIL simulator. In this paper, we introduce the concept of HIL simulator for control and monitoring of deep-sea miner.
This paper proposed the context awareness reasoning system to provide the personalized services dynamically in a ubiquitous mobile environments. The proposed system is designed to provide the personalized services to mobile users and consists of the context aggregator and the knowledge manager. The context aggregator can collect information from networks through Open API Gateway as well as sensors in a various ubiquitous environment. And it can also extract the place types through the geocoding and the social address domain ontology. The knowledge manager is the core component to provide the personalized services, and consists of activity reasoner, user pattern learner and service recommender to provide the services predict by extracting the optimized service from user situations. Activity reasoner uses the ontology reasoning and user pattern learner learns with previous service usage history and contexts. And to design service recommender easy to flexibly apply in dynamic environments, service recommender recommends service in the only use of current accessible contexts. Finally, we evaluate the learner and recommender of proposed system by simulation.
Automotive Radar Systems are currently under development for various applications to increase accuracy and reliability. The target tracking is most important in single or multiple target environments for accuracy. The tracking algorithm provides smoothed and predicted data for target position and velocity(Doppler). To this end, the fixed gain filter(${\alpha}{\beta}$ filter, ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ filter) and dynamic filter(Kalman filter, Singer-Kalman filter, etc) are commonly used. Gating is used to decide whether an observation is assigned to an existing track or new track. Gating algorithms are normally based on computing a statistical error distance between an observation and prediction. The data association takes the observation-to-track pairings that satisfied gating and determines which observation-to-track assignment will actually be made. For data association, NNPDA(Nearest Neighbor Probabilistic Data Association) algorithm is proposed. In this paper, we designed a target tracking system developed for an Automotive Radar System. We show the experimental results of the 77GHz FMCW radar sensor on the roads. Four tracking algorithms(${\alpha}{\beta}$ filter, ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ filter, 2nd order Kalman filter, Singer-Kalman filter) have been compared and analyzed to evaluate the performance in test scenario.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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