• 제목/요약/키워드: sensor model design

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A Performance Modeling of Wireless Sensor Networks as a Queueing Network with On and Off Servers

  • Ali, Mustafa K. Mehmet;Gu, Hao
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권4호
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    • pp.406-415
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    • 2009
  • In this work, we consider performance modeling of a wireless sensor network with a time division multiple access (TDMA) media access protocol with slot reuse. It is assumed that all the nodes are peers of each other and they have two modes of operation, active and sleep modes. We model the sensor network as a Jackson network with unreliable nodes with on and off states. Active and sleep modes of sensor nodes are modeled with on and off states of unreliable nodes. We determine the joint distribution of the sensor node queue lengths in the network. From this result, we derive the probability distribution of the number of active nodes and blocking probability of node activation. Then, we present the mean packet delay, average sleep period of a node and the network throughput. We present numerical results as well as simulation results to verify the analysis. Finally, we discuss how the derived results may be used in the design of sensor networks.

내적 조합 모델 PLS를 이용한 소프트 센서 설계 (Soft sensor design based on PLS with hybrid inner model)

  • 홍선주;한종훈
    • 한국가스학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.49-53
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    • 1998
  • 온라인 가스 크로마토그래피와 같은 실시간 분석기기는 데이터 채취 및 분석과정의 시간이 오래 걸려 측정 신뢰성이 낮으며 또한 설치 및 보수비용이 많이 들어서, 실제 가스 산업 공정에서는 온도, 압력과 같은 공정의 운전 변수들을 이용하여 간접적으로 가스의 성분 및 양을 감지하는 소프트 센서에 관한 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 데이터 기반 소프트 센서의 설계에 있어서 공정 데이터가 갖는 패턴을 잘 반영하여 추정 능력을 높이는 내적 조합모델 PLS를 제안하고, 이를 산업체의 농도 추정 목적으로 적용하였다. 제안된 PLS모델은 기존에 제시된 모델들보다 뛰어난 추정 능력을 보였다.

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무선센서 네트워크의 클러스터 헤드노드 고장 복구 알고리즘 및 오류 정정코드 (Fault Recover Algorithm for Cluster Head Node and Error Correcting Code in Wireless Sensor Network)

  • 이중호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.449-453
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    • 2016
  • 열악한 자연환경에 무작위로 배포되는 무선센서 네트워크(Wireless Sensor Networks : WSNs)의 센서 노드(node)에서의 고장은 필수적으로 발생하며, 무선센서 네트워크의 설계시 고려되어야 할 핵심과제이다. 본 논문에서는 센서노드에서 발생 가능한 고장모델을 분류하였다. 특히 CH(Cluster Head) 노드에 고장이 발생할 경우 고장을 복구 가능한 새로운 코드방식을 제안하고, 고장 복구 알고리즘을 제시하였다. 제안한 코드 방식은 기존 해밍코드대비 정보길이 16비트 이하에서 동등한 크기의 패리티 비트를 가지며, 코드 발생이 아주 간단한 장점을 가진다. 이것은 전력효율을 높이면서 WSN의 안정성을 유지하는 데 매우 중요하다.

무선 센서 네트워크를 이용한 지능형 홈 네트워크 서비스 설계 (A Design of Intelligent Home Network Service using Wireless Sensor Network)

  • 나선웅;이상정;김동균;최영길
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.183-193
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    • 2006
  • 본 논문은 흠 네트워크 환경에서 무선 센서 네트워크를 이용하여 홈 네트워크 서비스를 제공하는 서비스 모델을 제안한다. 제안된 서비스 모델은 댁내에 홈 서버와 고정 센서노드들을 배치하고 사용자에게 부착 가능한 사용자 식별노드로 무선 센서 네트워크를 구성한다. 홈 서버에는 등록된 사용자 선호도 프로파일과 센서 노드들로부터 수집된 데이터를 데이터베이스로 구축하고, 상황정보로 등록 분석하여 사용자 개개인의 선호도에 따라 댁내 가전기기들을 자동 설정하고 자동 제어하는 서비스를 제공한다. 제안된 방식은 리눅스 환경에서 MySQL 데이터베이스가 내장된 홈 서버와 TinyOS가 탑재된 센서 노드들을 사용하여 구현하고 서비스를 테스트한다.

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표준 인터페이스를 적용한 프레임 센서 모델링에 관한 연구 (A Study on the Frame Sensor Modeling Using Standard Interface)

  • 권원석;최선용;이용웅
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.75-81
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    • 2014
  • 최근까지 원격탐사자료 및 위성영상을 처리하는 사진측량 응용프로그램은 센서모델링을 위해 제작자 마다 다른 함수구조와 인터페이스를 사용해 왔다. 이는 확장성, 비용, 소스의 비효율성 등의 문제를 야기하여 규격화된 활용방안이 필요하였다. National Geospatial Intelligence Agency (NGA)에서는 센서모델을 동일한 방법으로 접근할 필요성에 따라 Community Sensor Model (CSM)을 개발하여 통일된 인터페이스를 제공하였다. 본 연구에서는 NGA가 제공하는 CSM Application Program Interface (API)를 이용하여 프레임 센서를 대상으로 모델링에 필요한 주요함수를 분석하고 설계방법을 제시하였으며 설계된 구조를 가지고 모델링에 적용해 보았다. 구현된 CSM은 groundToImage와 imageToGround를 이용하여 검증하였다. CSM 이용 시 소프트웨어의 개발비용 절감 효과와 센서모델의 확장성이 뛰어나므로 향후 이를 이용한 연구개발이 활발할 것으로 기대된다.

MO 근접장 기록을 위한 광학 갭 센서 (Optical Cap Sensor for Magneto-Optic Near-Field Recording)

  • 윤용중;박재혁;박노철;박영필
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권3호
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    • pp.245-250
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    • 2004
  • This paper proposes a new method of measuring an air interface distance between a solid immersion lens(SIL) applied magneto-optic technology and the disk surface. For applying near-field recording (NFR) technology to the magneto-optic storage devices for the next generation, it is positively necessary to maintain the small air gap under about 100㎚. We design an apparatus that consists of some optical components such as a prism, a polarizer and an analyzer. By using the Fresnel reflection coefficient equation, Jones matrices calculation and Malus's law, we establish a mathematical model for understanding the characteristics of the system. The simulations are based on the mathematical model and through the simulation results which is made with various cases we can estimate the performance of the new optical gap sensor system. Experimental results, which are also based on the mathematical model for specific cases, are in good agreement with simulated ones and demonstrate the possibility as the new optical gap sensor.

다중 엔진모델을 이용한 센서 고장허용 가스터빈 엔진제어기 설계 (Sensor Fault-tolerant Controller Design on Gas Turbine Engine using Multiple Engine Models)

  • 김중회;이상정
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.56-66
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    • 2016
  • 모델기반 FDI 과정에서 모델오차와 센서잡음은 피할 수 없으므로 견실성은 모델기반 FDI에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 선형모델 오차 및 신호잡음으로 인하여 고장진단 과정에서 발생하는 결함판단 오류들을 비선형 NARX (Nonlinear Auto Regressive eXogenous) 모델과 칼만추정기를 적용하여 개선하는 방법을 제안하였다. 최종 고장판단은 퍼지로직을 이용하여 발생하는 오차의 추이에 대한 확률로 결정하여 순간적인 신호잡음에 강인하도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 운용 환경조건에서 엔진제어기의 고장허용에 따른 성능을 확인하였다.

고장 허용 유도형 위치 센서 설계 (Design of Fault-Tolerant Inductive Position Sensor)

  • 백승국;박병철;노명규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권3호
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    • pp.232-239
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    • 2008
  • The position sensors used in a magnetic bearing system are desirable to provide some degree of fault-tolerance as the rotor position is necessary for the feedback control to overcome the open-loop instability. In this paper, we propose an inductive position sensor that can cope with a partial fault in the sensor. The sensor has multiple poles which can be combined to sense the in-plane motion of the rotor. When a high-frequency voltage signal drives each pole of the sensor, the resulting current in the sensor coil contains information regarding the rotor position. The signal processing circuit of the sensor extracts this position information. In this paper, we used the magnetic circuit model of the sensor that shows the analytical relationship between the sensor output and the rotor motion. The multi-polar structure of the sensor makes it possible to introduce redundancy which can be exploited for fault-tolerant operation. The proposed sensor is applied to a magnetically levitated turbo-molecular vacuum pump. Experimental results validate the fault-tolerance algorithm.

인체 손가락 해석을 통한 UMPC 키패드 설계 최적화 (Design Optimization of UMPC Keypad Using Human Finger)

  • 박수현;김광일;양태승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.544-547
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    • 2008
  • As the mobile electronic product is getting slimmer and smaller, the necessity of keypad is being increased. But the possibility of mis-typing keypad is increased rapidly due to the integrated keypad in the small mobile product. The business division has not considered the methodology of keypad design essentially. In this paper, analysis method and design evaluation standard to reduce the mis-typing of UMPC(Ultra Mobile Personal Computer) is suggested. First, the finite element analysis model and the biomechanical human body model are implemented in order to simulate the exact contact characteristic between finger and keypad. The reliability of analysis model is guaranteed by the comparison of the contact pressure between analysis result and experiment result of the pressure sensor. The design optimization of key shape and layout is derived through the response surface method. The prototype model is produced with the optimized design of keypad, and then it verified the advanced function with user mis-typing detection test. The optimized keypad design reduced the mis-typing ratio from 35% of existing model to 75 of proposed model. If this paper is widely applied to not only UMPC but also the other electronic products, the emotional quality of all products could be improved considerably.

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쓰레기 소각로 자동 연소를 위한 퍼지 제어기의 개발 (Development of Fuzzy Logic Controller for Automatic Combustion of Refuse Incinerator)

  • Song, Young-Seuk;Park, Jang-Geon;Kim, Yong-Tae;Lee, He-Young;Zeungnam Bien
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.123-128
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    • 1996
  • In this paper, a fuzzy controller is proposed for the operation of stoker-type refuse incinerator with many kinds of uncertain factors. To build the exact mathematical model is very difficult because of the variation of physical/chemical properties of refuse as a fuel and the complexity of the combusiton process. The fuzzy controller consists of fuzzy sensor, fuzzy decision maker and tracking part. The rules based on the professional operators empirical knowledge are made for the control of the boiler evaporation rate, emission gas and refuse throughput. For the performance measure of the proposed fuzzy controller, the model of the incinerator is constructed and the simulation results are given.

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