• 제목/요약/키워드: sensor data visualization

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Advanced signal processing for enhanced damage detection with piezoelectric wafer active sensors

  • Yu, Lingyu;Giurgiutiu, Victor
    • Smart Structures and Systems
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    • 제1권2호
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    • pp.185-215
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    • 2005
  • Advanced signal processing techniques have been long introduced and widely used in structural health monitoring (SHM) and nondestructive evaluation (NDE). In our research, we applied several signal processing approaches for our embedded ultrasonic structural radar (EUSR) system to obtain improved damage detection results. The EUSR algorithm was developed to detect defects within a large area of a thin-plate specimen using a piezoelectric wafer active sensor (PWAS) array. In the EUSR, the discrete wavelet transform (DWT) was first applied for signal de-noising. Secondly, after constructing the EUSR data, the short-time Fourier transform (STFT) and continuous wavelet transform (CWT) were used for the time-frequency analysis. Then the results were compared thereafter. We eventually chose continuous wavelet transform to filter out from the original signal the component with the excitation signal's frequency. Third, cross correlation method and Hilbert transform were applied to A-scan signals to extract the time of flight (TOF) of the wave packets from the crack. Finally, the Hilbert transform was again applied to the EUSR data to extract the envelopes for final inspection result visualization. The EUSR system was implemented in LabVIEW. Several laboratory experiments have been conducted and have verified that, with the advanced signal processing approaches, the EUSR has enhanced damage detection ability.

Design and implementation of IoT platform for collecting and managing the SmartFactory environment information

  • Kim, SungJin;Ra, SangYong;Kim, HwanSeog;Choi, JaeHong;Lee, JunDong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.109-115
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    • 2019
  • Smart Factory is a part of and a key point of the 4th industrial revolution. It performs optimization from the whole viewpoint, using comprehensive data of the post-process data by utilizing various sensors, controllers, and mobile devices beyond the existing factory automation level. In this paper, we design and implement an IoT platform that can detect the safety factors of the workers, the environmental factors of the factory, and real time monitoring at the control center, among the fields to implement smart factory. To accomplish this, we construct a monitoring device that provides sensor information control, server transmission of sensor information, and visualization of collected information. By using this system, it is possible to maintain the temperature and humidity for the optimum working environment in the factory. and also, By using the beacon, it is possible to measure the working time of the worker and trace the position.

방사성폐기물 표층처분시설 통합 모니터링 시스템 개발 (Development of an Integrated Monitoring System for the Low and Intermediate Level Radioactive Waste Near-surface Disposal Facility)

  • 최세호;강현구;권미진;하재철
    • 방사선산업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.359-367
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    • 2023
  • In this study, the function and purpose of the disposal cover, which is an engineering barrier installed to isolate the disposal vault of the near-surface disposal facility for radioactive waste from natural/man-made intrusion, and the design details of the demonstration facility for performance verification were described. The Demonstration facility was designed in a partially divided form to secure the efficiency of measurement while being the same as the actual size of the surface disposal facility to be built in the Intermediate & low-level radioactive waste disposal site of the Korea Radioactive Waste Agency (KORAD). The instruments used for measurement consist of a multi-point thermometer, FDR (Frequency Domain Reflectometry) sensor, inclinometer, acoustic sensor, flow meter, and meteorological observer. It is used as input data for the monitoring system. The 3D monitoring system was composed of 5 layers using the e-government standard framework, and was developed based on 4 components: screen, control module, service module, and DBIO(DataBase Input Output) module, and connected them to system operation. The monitoring system can provide real-time information on physical changes in the demonstration facility through the collection, analysis, storage, and visualization processes.

도로 주행환경 분석을 위한 빅데이터 플랫폼 구축 정보기술 인프라 개발 (Development of Information Technology Infrastructures through Construction of Big Data Platform for Road Driving Environment Analysis)

  • 정인택;정규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.669-678
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    • 2018
  • 본 연구는 차량센싱데이터, 공공데이터 등 다종의 빅데이터를 활용하여 주행환경 분석 플랫폼 구축을 위한 정보기술 인프라를 개발하였다. 정보기술 인프라는 H/W 기술과 S/W 기술로 구분할 수 있다. 먼저, H/W 기술은 빅데이터 분산 처리를 위한 병렬처리 구조의 소형 플랫폼 서버를 개발하였다. 해당 서버는 1대의 마스터 노드와 9대의 슬래이브 노드로 구성하였으며, H/W 결함에 따른 데이터 유실을 막기 위하여 클러스터 기반 H/W 구성으로 설계하였다. 다음으로 S/W 기술은 빅데이터 수집 및 저장, 가공 및 분석, 정보시각화를 위한 각각의 프로그램을 개발하였다. 수집 S/W의 경우, 실시간 데이터는 카프카와 플럼으로 비실시간 데이터는 스쿱을 이용하여 수집 인터페이스를 개발하였다. 저장 S/W는 데이터의 활용 용도에 따라 하둡 분산파일시스템과 카산드라 DB로 구분하여 저장하는 인터페이스를 개발하였다. 가공 S/W는 그리드 인덱스 기법을 적용하여 수집데이터의 공간 단위 매칭과 시간간격 보간 및 집계를 위한 프로그램을 개발하였다. 분석 S/W는 개발 알고리즘의 탐재 및 평가, 장래 주행환경 예측모형 개발을 위하여 제플린 노트북 기반의 분석 도구를 개발하였다. 마지막으로 정보시각화 S/W는 다양한 주행환경 정보제공 및 시각화를 위하여 지오서버 기반의 웹 GIS 엔진 프로그램을 개발하였다. 성능평가는 개발서버의 메모리 용량과 코어개수에 따른 연산 테스트를 수행하였으며, 타 기관의 클라우드 컴퓨팅과도 연산성능을 비교하였다. 그 결과, 개발 서버에 대한 최적의 익스큐터 개수, 메모리 용량과 코어 개수를 도출하였으며, 개발 서버는 타 시스템 보다 연산성능이 우수한 것으로 나타났다.

AR-based 3D Digital Map Visualization Support Technology for Field Application of Smart Construction Technology

  • Song, Jinwoo;Hong, Jungtaek;Kwon, Soonwook
    • 국제학술발표논문집
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    • The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1255-1255
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    • 2022
  • Recently, research on digital twins to generate digital information and manage construction in real-time using advanced technology is being conducted actively. However, in the construction industry, it is difficult to optimize and apply digital technology in real-time due to the nature of the construction industry in which information is constantly fluctuating. In addition, inaccurate information on the topography of construction projects is a major challenge for earthmoving processes. In order to ultimately improve the cost-effectiveness of construction projects, both construction quality and productivity should be addressed through efficient construction information management in large-scale earthworks projects. Therefore, in this study, a 3D digital map-based AR site management work support system for higher efficiency and accuracy of site management was proposed by using unmanned aerial vehicles (UAV) in wide earthworks construction sites to generate point cloud data, building a 3D digital map through acquisition and analysis of on-site sensor-based information, and performing the visualization with AR at the site By utilizing the 3D digital map-based AR site management work support system proposed in this study, information is able to be provided quickly to field managers to enable an intuitive understanding of field conditions and immediate work processing, thereby reducing field management sluggishness and limitations of traditional information exchange systems. It is expected to contribute to the improvement of productivity by overcoming factors that decrease productivity in the construction industry and the improvement of work efficiency at construction sites.

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행동 시계열 데이터와 k-평균 군집화를 통한 젖소의 일일 행동패턴 검출 (Daily Behavior Pattern Extraction using Time-Series Behavioral Data of Dairy Cows and k-Means Clustering)

  • 이성훈;박기철;박재화
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.83-92
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    • 2021
  • 지난 동안 낙농업계에서는 다양한 센서 기술과 ICT 응용이 도입되어왔으며 축적된 낙농 데이터를 토대로 과학적인 낙농생산관리가 가능해졌다. 그러나 이러한 시도들은 젖소의 출산이나 우유 생산량과 같은 낙농 생산성에 직접적으로 관여하는 요인들에 대해서만 집중적으로 이루어졌으며 이러한 결과에 근본적으로 관여하는 생리학적 혹은 동물심리학적 요인에 대해서는 연구가 더딘 실정이다. 이 논문에서는 이러한 연구의 일환으로서 젖소의 시간별 행동 데이터로부터 일일 행동패턴을 검출하는 기초적인 방안을 제시하였다. k-평균 군집화를 통해 한 젖소의 1594일간 행동을 네 개의 군집으로 구분하였으며 각 군집에 속한 데이터와 군집의 대푯값을 시각화하여 군집 형성의 합리성을 확인하였다. 또한 개체의 일별 군집 변화를 토대로 군집 개수의 적정성을 판단하였다. 이 연구 결과가 향후 젖소의 이상상태나 질병징후의 포착 연구에 기여하기를 기대한다.

An Optimal Driving Support Strategy(ODSS) for Autonomous Vehicles based on an Genetic Algorithm

  • Son, SuRak;Jeong, YiNa;Lee, ByungKwan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권12호
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    • pp.5842-5861
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    • 2019
  • A current autonomous vehicle determines its driving strategy by considering only external factors (Pedestrians, road conditions, etc.) without considering the interior condition of the vehicle. To solve the problem, this paper proposes "An Optimal Driving Support Strategy(ODSS) based on an Genetic Algorithm for Autonomous Vehicles" which determines the optimal strategy of an autonomous vehicle by analyzing not only the external factors, but also the internal factors of the vehicle(consumable conditions, RPM levels etc.). The proposed ODSS consists of 4 modules. The first module is a Data Communication Module (DCM) which converts CAN, FlexRay, and HSCAN messages of vehicles into WAVE messages and sends the converted messages to the Cloud and receives the analyzed result from the Cloud using V2X. The second module is a Data Management Module (DMM) that classifies the converted WAVE messages and stores the classified messages in a road state table, a sensor message table, and a vehicle state table. The third module is a Data Analysis Module (DAM) which learns a genetic algorithm using sensor data from vehicles stored in the cloud and determines the optimal driving strategy of an autonomous vehicle. The fourth module is a Data Visualization Module (DVM) which displays the optimal driving strategy and the current driving conditions on a vehicle monitor. This paper compared the DCM with existing vehicle gateways and the DAM with the MLP and RF neural network models to validate the ODSS. In the experiment, the DCM improved a loss rate approximately by 5%, compared with existing vehicle gateways. In addition, because the DAM improved computation time by 40% and 20% separately, compared with the MLP and RF, it determined RPM, speed, steering angle and lane changes faster than them.

차세대 멀티미디어 통신을 위한 후각정보 측정데이터의 독립성분분석 (Independent Component Analysis Applied on Odor Sensing Measurement Data for Multimedia Communication)

  • 권기현;최형진;황성호;주상렬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1679-1686
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    • 2009
  • 후각 정보의 실감성을 높일 수 있는 멀티미디어 통신 시스템에서 후각정보 전달을 위한 오더(odor) 센싱 시스템 및 관련 신호 처리 기술 개발은 차세대 멀티미디어 산업을 위한 핵심 과제로 떠오르고 있다. 오더 센싱 시스템의 성능 측정에 전통적으로 많이 사용된 방법은 주성분분석(PCA)이다. PCA는 분산에 기반한 도구로서 많은 경우 잘 동작한다. 그러나 오더 센싱 측정 데이터에 대해서는 의미 있는 값을 표시하는 것에 한계가 있다. 이 논문은 독립성분분석(ICA)을 사용하여 오더 센싱 데이터를 분석하는 방법을 설명한다. PCA와 ICA의 차이를 실질적인 측정데이터를 사용하여 비교하도록 한다. 실험을 통해 ICA가 개선된 변별력으로 센서의 경향 분석, 차원축소, 보다 적합한 데이터 표현 등에 있어 PCA보다 나은 결과를 도출함을 보인다.

차량용 블랙박스 포렌식을 위한 분석 절차 및 저장 구조 분석 (The analysis of data structure to digital forensic of dashboard camera)

  • 안휘항;이상진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.1495-1502
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    • 2015
  • 차량용 블랙박스는 실시간으로 차량의 상태를 기록하는 중요한 데이터 처리 장치로 영상뿐만 아니라 충격량, 속도, 방향과 같은 비영상정보를 함께 저장한다. 비영상정보는 시각적으로 확인할 수 없는 다양한 정보를 담고 있어 차량의 사고 당시 환경과 차량의 상태를 파악하는데 중요한 근거로 활용된다. 그러나 영상정보 만을 다루는 일반적인 디지털 영상장치 포렌식 절차를 이용해 차량용 블랙박스 데이터를 분석을 진행하면 사건해결에 중요한 비영상정보를 활용할 수 없다. 본 논문에서 차량용 블랙박스의 모든 데이터를 추출하고 해석하여 사고 조사 환경에 활용할 수 있는 차량용 블랙박스의 디지털 포렌식 분석 절차를 제안한다. 또한 국내 시판중인 차량용 블랙박스를 선정하여 제시한 분석 절차를 이용하여 분석하였다.

모바일 환경을 위한 큐빅형 텐저블 사용자 인터페이스 개발 (Cubic Tangible User Interface Development for Mobile Environment)

  • 옥수열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.32-39
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    • 2009
  • Most mobile devices provide limited input interfaces in order to maximize the mobility and the portability. In this paper, the author proposes a small cubic-shaped tangible input interface which tracks the location, the direction, and the velocity using MEMS sensor technology to overcome the physical limitations of the poor input devices in mobile computing environments. As the preliminary phase for implementing the proposed tangible input interface, the prototype design and implementation methods are described in this paper. Various experiments such as menu manipulation, 3-dimensional contents control, and sensor data visualization have been performed in order to verify the validity of the proposed interface. The proposed tangible device enables direct and intuitive manipulation. It is obvious that the mobile computing will be more widespread and various kinds of new contents will emerge in near future. The proposed interface can be successfully employed for the new contents services that cannot be easily implemented because of the limitation of current input devices. It is also obvious that this kind of interface will be a critical component for future mobile communication environments. The proposed tangible interface will be further improved to be applied to various contents manipulation including 2D/3D games.