• Smart Structures and Systems
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• 제14권4호
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• pp.617-641
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• 2014

The energy constraint is still a common issue for the practical application of wireless sensors, since they are usually powered by batteries which limit their lifetime. In this paper, a practical compound energy efficiency strategy is proposed and realized in the implementation of a real time wireless sensor platform. The platform is intended for wireless structural monitoring applications and consists of three parts, wireless sensing unit, base station and data acquisition and configuration software running in a computer within the Matlab environment. The high energy efficiency of the wireless sensor platform is achieved by a proposed adaptive radio transmission power control algorithm, and some straightforward methods, including adopting low power ICs and high efficient power management circuits, low duty cycle radio polling and switching off radio between two adjacent data packets' transmission. The adaptive transmission power control algorithm is based on the statistical average of the path loss estimations using a moving average filter. The algorithm is implemented in the wireless node and relies on the received signal strength feedback piggybacked in the ACK packet from the base station node to estimate the path loss. Therefore, it does not need any control packet overheads. Several experiments are carried out to investigate the link quality of radio channels, validate and evaluate the proposed adaptive transmission power control algorithm, including static and dynamic experiments.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.585-588
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• 2009

무선센서네트워크는 처리능력과 자원이 제한된 수많은 소형의 센서노드들로 구성된다. 따라서 무선센서네트워크에 있어서 가장 중요하고 기본적인 요소는 환경 정보를 수집하고 이를 사용자 응용시스템에 전송하는 센서노드 기술이다. 기술의 발전에 따라 센서노드는 점점 소형화 되고 지능화 되어 그 응용범위를 넓혀가고 있다. 특히 이식형 센서노드 기술은 인체나 가축의 체내에 이식되어 질병을 감시하고 치료하는데 사용됨으로써 무선센서네트워크의 미래 발전 방향을 제시한다. 본고에서는 가축의 체온을 실시간으로 감시할 수 있는 이식형 무선 센서노드를 설계하였다. 또한, 실시간 생체 감시 시스템 구현을 위한 추가적인 고려사항에 대하여 논하였다.

• 센서학회지
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• 제16권5호
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• pp.361-368
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• 2007

Small size real-time ECG signal analysis function by QRS-complex detection was put into sensor nodes. Wireless sensor nodes attached on the patient’s body transmit ECG data continuously in normal u-healthcare system. So there are heavy communication traffics between sensor nodes and gateways. New developed platform for real-time analysis of ECG signals on sensor node can be used as an advanced diagnosis and alarming system for healthcare. Sensor node does not need to transmit ECG data all the time in wireless sensor network and to server PC via gateway. When sensor node detects suspicion or abnormality in ECG, then the ECG data in the network was transmitted to the server PC for further powerful analysis. This system can reduce data packet overload and save some power in wireless sensor network. It can also increase the server performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1733-1751
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• 2015

The IEEE 802.15.4 standard not only provides a maximum of seven guaranteed time slots (GTSs) for allocation within a superframe to support time-critical traffic, but also achieves ultralow complexity, cost, and power in low-rate and short-distance wireless personal area networks (WPANs). Real-time wireless body area sensor networks (WBASNs), as a special purpose WPAN, can perfectly use the IEEE 802. 15. 4 standard for its wireless connection. In this paper, we propose an adaptive GTS allocation scheme for real-time WBASN data transmissions with different priorities in consideration of low latency, fairness, and bandwidth utilization. The proposed GTS allocation scheme combines a weight-based priority assignment algorithm with an innovative starvation avoidance scheme. Simulation results show that the proposed method significantly outperforms the existing GTS implementation for the traditional IEEE 802.15.4 in terms of average delay, contention free period bandwidth utilization, and fairness.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권2호
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• pp.84-88
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• 2016

As good example of potential application-specific requirement, (m,k)-firm real-time streams have been recently introduced to deliver multimedia data efficiently in wireless sensor networks. In addition to stream model, communication protocols to meet specific (m,k)-firm real-time streams have been newly developed or extended from existing protocols. However, since the existing schemes for an (m,k)-firm stream have been proposed under typical flat architecture, the scalability problem remains unsolved when the number of real-time flows increases in the networks. To solve this problem, in this paper, we propose a new clustering scheme for an (m,k)-firm stream. The two different clustering algorithms are performed according to either the (m,k)-firm requirement or the deadline. Simulation results are presented to demonstrate the suitability of the proposed scheme under hierarchical architecture by showing that its performance is acceptable irrespective of the increase in the number of flows.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.139-146
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• 2008

무선 센서 네트워크 관련 응용 시스템은 환경오염, 건물통제, 홈 오토메이션 등의 역할을 수행할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 지하철 역사 내 인명 및 화재 피해 등을 줄이기 위한 무선 센서 네트워크 기반의 지하철 응급 상황 조치 시스템에 대해 기술한다. 본 시스템의 센서 노드는 온도, 조도, 연기, 인체 감지 등을 통해 지하철 역사내 발생 할 수 있는 사고를 실시간 감지한다. 이러한 실시간 센서 감지와 무선 네트워킹을 통해 인명과 재산의 피해를 최소화 하고자 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.424-434
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• 2017

산업 무선 센서 네트워크에서는 많은 응용들이 복합적인 서비스 품질 지원을 요구한다. 본 논문에서는 산업 무선 센서 네트워크에서 실시간 서비스의 신뢰성을 향상시키기 위하여 기회적 실시간 모니터링 데이터 전달 프로토콜을 제안한다. 전송 실패를 복구하기 위해 가장 많이 알려진 재전송 기법들은 실시간 요구사항에 위배되는 추가적 딜레이를 발생시키기 때문에 실시간 데이터 전달에 적절치 않다. 제안 프로토콜은 무선 네트워크의 브로드캐스팅 특성과 시간적 기회 제공 방법을 사용한다. 브로드캐스팅 특성을 통해서 라디오 반경 내 모든 이웃에게 전달하고, 시간적 기회 제공 방법으로 중계 우선순위를 정하여 모든 노드들이 중계 기회를 얻을 수 있게 한다. 제안 방안은 최대한 많은 노드가 라우팅에 참여하여 실시간 데이터 전송 확률을 높인다. 시뮬레이션을 통하여 제안 방안이 실시간 데이터 전송과 신뢰성 측면에서 우월함을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권6호
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• pp.688-692
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• 2010

무선센서네트워크 시스템들은 응용 어플리케이션에서 많은 노드들이 처리하고 분석하기 위해 요청한 실시간 센서 데이터를 수집하고 분석한다. 본 논문에서는 전라북도 군산시 지역에 여러 요소의 무선센서네트워크 클러스터를 구축하였다. 구축된 시스템을 이용하여 측정된 실시간 데이터를 도형화하고 분석하여 변화의 결과를 도출하고자 한다. 결과로 나온 분석 내용은 데이터의 시간적인 변화량과 공간적인 변화량 그리고 진행 방향성에 대해 시각적으로 나타내어 해석하기 쉬운 형태의 데이터를 생성한다. 이러한 분석 방법은 무선센서네트워크를 사용하여 분석하는 많은 사람들에게 보다 편리하게 해 줄 것이다.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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• pp.123-126
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• 2005

Wireless Sensor Networks will revolutionize applications such as environmental monitoring, home automation, and logistics. We developed forest fire surveillance system. In this paper, Considering the fact that in Korea, during November to May, forest fires occur very frequently causing catastrophic damages on the valuable environment, Although exists other forest fire surveillance system such as surveillance camera tower, infrared ray sensor system and satellite system. Preexistence surveillance system can't real-time surveillance, monitoring, database and automatic alarm. But, forest fire surveillance system(FFSS) support above. In this paper, we describes a system development approach for a wireless sensor network based FFSS that is to be used to measure temperature and humidity as well as being fitted with a smoke detector. Such a device can be used as an early warning fire detection system and real-time surveillance in the area of a bush fire or endangered public infrastructure. Once the system has being development, a mesh network topology will be implemented with the chosen sensor node with the aim of developing a sophisticated mesh network.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권4호
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• pp.437-441
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• 2010

무선 센서 네트워크가 적용되는 새로운 응용분야는 점점 더 정교하고 복잡한 태스크 수행과 정해진 시간내에 태스크 수행을 완료해야 한다는 조건 만족을 요구하고 있다. 그러나 현재까지, 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 자원 제약성과 수행 작업 특성을 고려한 실시간 센서 운영체제 기반의 인터럽트 처리 기법에 관한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 센서 운영체제에서 실시간성을 만족시키기 위한 요구 사항들을 분석하고, 이를 바탕으로 시스템을 설계 및 구현한다. 또한 다양한 검증을 통해, 제안하는 기법의 신뢰성 제공을 확인하며, 시뮬레이션을 통해 실시간 특성에 대한 요구사항 충족 및 성능의 효율성을 검증한다.