무선 센서 네트워크에 대한 연구에서 노드에 대한 위치를 추정하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 인접 노드에 대한 정보와 신호의 세기를 이용해서 노드의 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 제안한 방법을 이용하면 노드가 알고 있는 정보를 이용해서 쉽게 노드의 위치를 찾을 수 있다. 더욱이 위치를 알고 있는 앵커 노드를 기준으로 위치를 모르는 미지 노드에 대한 상대적인 위치를 찾을 수 있어서 전체적인 노드에 대한 맵을 만들 수 있다. 또한 무선 센서 네트워크에서 노드가 적절하게 배치되었는지도 확인할 수 있다. 제안한 기법에 대한 검증을 통해서 제안한 방법을 사용해서 추정된 노드의 위치가 작은 오차를 가지고 검증을 위해 배치한 노드를 찾아내고 있음을 확인하였다.
무선 센서 네트워크는 고정 인프라 없이 센서 노드만으로 정보를 수집하는 네트워크로서 센서들의 위치정보 식별은 매우 중요하다. 센서 노드간 거리 측정은 신호의 도착시간차(Time of Arrival: ToA), 신호세기(Received Signal Strength: RSS), 신호각도(Angle of Arrival: AoA)에 기반을 둔 방법 등이 있다. 무선 센서 네트워크에 배치되어 있는 각 센서 노드간 정확한 거리 식별을 위해 기존의 거리 측정 방법을 보완하여 거리 오차를 줄이는 ToA기반의 RSS보정 방법을 제안한다. 구체적으로 초음파를 통한 거리측정 값에 맵(RF-MAP)을 통해 보정한 RSS값을 가중치로 보정하여 기존의 거리 측정 방법보다 측정오차를 줄였다. 실험을 통해 제안한 방법은 기존 ToA보다 실내(5m×7m)에서 평균 0.1cm, 실외(10m×10m) 평균 0.6cm 측정 오차를 줄일 수 있음을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 상대적인 액세스 포인트의 신호 강도에 기초한 랜드마크를 사용하는 실내 위치 추적 기법에 대하여 제안한다. AP 신호의 절댓값은 기존의 실내 위치 추적 기술에 사용되었지만, 측정 기기, 측정 환경, 그리고 측정 시기의 변동으로 인해 달라질 수 있다. 그러나 우리는 특정 장소에서는 AP의 수신 신호 세기의 흐름이 서의 일정한 패턴을 나타낸다는 사실을 알아냈다. 그 특징에 따라, 우리는 AP들 간의 상대적 강도를 파악하고, 그들이 특정 패턴을 보이는 특정 장소를 랜드마크로서 저장한다. 랜드마크 맵 배치가 완료되면, 시스템은 스마트폰의 IMU 센서를 사용하여 사용자의 위치를 계산하고 저장된 랜드마크로 보정한다. 우리의 시스템은 센서만 사용한 기술에 비하여 75.2%의 개선을, 그리고 절댓값으로 선택된 랜드마크를 사용한 기술에 비하여 39.6%의 개선을 보인다.
Magnetocardiography (MCG) is a non-contact, non-invasive, and harmless diagnostic tool to detect the abnormal electrical conductivities of the heart caused by the various coronary artery disease or cardiac muscular disease. The purpose of this study is to identify whether MCG signals and MCG parameter values vary depending on the location of sensor assembly. It will be an important reference for the standard measurement. Four healthy male subjects (33.3$\pm$6.3 years) participated in this study. Basal recording was made at 20 mm apart from the chest surface. All subjects were requested to take a regular breathe while MCG was taken. The gap between the chest surface and the bottom of the sensor assembly was 20, 40, 60, and 80 mm. Recording was made using 64 channel MCG system (Axial type, first order gradiometer) developed by Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS). After resting for two minutes in a supine position on the bed in magnetically shielded room, MCG were recorded for 30 s. As the sensor location is getting away from the chest surface signal, the amplitude of R and T wave peak decreases to 70% (at 40 mm gap), 50% (at 60 mm), and 37% (at 80 mm) of the reference strength measured (y = $1.3903e^{-0.0169x}$, $R^2$ = 0.99; where y=amplitude remained after reduction, x=distance between chest surface and sensor location). The regression equations may be used as a good reference to calculate how much strength will be decreased by the distance. In MCG parameters, most values of parameters were decreased as the gap was increased. As an example, the current moment at T-wave peak reduced to 52% (at 40 mm gap), 33% (at 60 mm), and 19% (at 80 mm). However, the difference caused by the gap could be reduced by considering the distance when the MCG parameters were calculated. The study results can be used as a useful reference to design the baseline and the sensor location.
디지털 디바이스가 범용적으로 보급되면서, 영상을 획득하는 과정에서 다량의 부가적 백색 잡음 노이즈(additive white Gaussian noise, AWGN)가 발생하고 있다. 대부분 알려져 있는 대표적인 디노이징 기법들은 노이즈를 제거하는 것에 초점을 맞추고 있어, 영상정보를 포함하는 디테일 성분들이 노이즈를 제거가 되는 과정에서 비례적으로 없어지게 된다. 그러므로, 제안하는 알고리즘은 영상 디테일을 보존하면서 효과적으로 노이즈를 제거하는 방법을 제시하고자 한다. 제안하는 방법에서는, 노이즈의 랜덤성을 이용하여 엣지 강도 및 엣지 연결성을 이용하여 의미 있는 디테일 성분을 분리하는 것을 목적으로 한다. 결과적으로, 노이즈 수준이 높아져도, 제안하는 방법은 연결된 디테일성분을 효과적으로 추출하기 때문에 타 벤치마크 방법에 비해 나은 디노이징 결과를 보여준다. 또한, 실험결과에서 보듯이, 제안하는 방법은 다양한 노이즈 수준에서도 타 벤치마크 방법들에 비교하여 제안하는 방법은 SSIM(structural similarity index), PSNR(peak signal-to-noise ratio)측면에서 각각 우수한 수치를 보여주었다. 높은 수치의 SSIM의 결과로 알 수 있듯이, 결과 영상들이 인간의 시각인지체계(human visual system, HVS)를 반영하고 있는 것을 확증해 주고 있다.
ITU-R 권고 P.1546의 전파전파 예측, 지리정보시스템, 신호-간섭(S-I) 평면에 기반하여 최소커플링손실을 적용한 무선시스템 간의 간섭분석 방법을 제시하며, 또한 임의의 안테나 패턴에 대해 간섭원과 피해 수신기 간의 방위각 및 앙각을 산출하는 국부좌표계를 도출하였다. 제시된 알고리즘의 확인을 위해 지도상의 면적 $80{\times}60[km^2]$ 갖는 실제 육지-바다 혼합지역의 지리정보를 취하였다. 가정한 주파수에 대해 지도상에 위치한 고정무선시스템 및 레이더의 전계강도와 경로윤곽 및 최대허용간섭레벨을 갖는 보호비를 산출하였으며, 간섭원의 방위각 및 앙각의 변화에 대해 피해 수신기의 간섭전력을 계산하였다. VHF 및 UHF 대역에서 개발된 간섭분석 방법론은 상용 또는 군용 무선시스템 간의 상호 운용성 및 양립성 평가에 실제로 적용될 수 있을 것으로 여겨진다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권6호
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pp.1496-1521
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2012
Uncertainty is ubiquitous in target tracking wireless sensor networks due to environmental noise, randomness of target mobility and other factors. Sensing results are always unreliable. This paper considers unreliability as it occurs in wireless sensor networks and its impact on target-tracking accuracy. Firstly, we map intersection pairwise sensors' uncertain boundaries, which divides the monitor area into faces. Each face has a unique signature vector. For each target localization, a sampling vector is built after multiple grouping samplings determine whether the RSS (Received Signal Strength) for a pairwise nodes' is ordinal or flipped. A Fault-Tolerant Target-Tracking (FTTT) strategy is proposed, which transforms the tracking problem into a vector matching process that increases the tracking flexibility and accuracy while reducing the influence of in-the-filed factors. In addition, a heuristic matching algorithm is introduced to reduce the computational complexity. The fault tolerance of FTTT is also discussed. An extension of FTTT is then proposed by quantifying the pairwise uncertainty to further enhance robustness. Results show FTTT is more flexible, more robust and more accurate than parallel approaches.
The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.869-875
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2009
Safety is a big issue in the construction sites. For safe and secure management, tracking locations of construction resources such as labors, materials, machineries, vehicles and so on is important. The materials, machineries and vehicles could be controlled by computer, whereas the movement of labors does not have fixed pattern. So, the location and movement of labors need to be monitored continuously for safety. In general, Global Positioning System(GPS) is an opt solution to obtain the location information in outside environments. But it cannot be used for indoor locations as it requires a clear Line-Of-Sight(LOS) to satellites Therefore, indoor location monitoring system could be a convenient alternative for environments such as tunnel and indoor building construction sites. This paper presents a case study to investigate feasibility of Wi-Fi based indoor location monitoring system in construction site. The system is developed by using fingerprint map of gathering Received Signal Strength Indication(RSSI) from each Access Point(AP). The signal information is gathered by Radio Frequency Identification (RFID) tags, which are attached on a helmet of labors to track their locations, and is sent to server computer. Experiments were conducted in a shield tunnel construction site at Guangzhou, China. This study consists of three phases as follows: First, we have a tracking test in entrance area of tunnel construction site. This experiment was performed to find the effective geometry of APs installation. The geometry of APs installation was changed for finding effective locations, and the experiment was performed using one and more tags. Second, APs were separated into two groups, and they were connected with LAN cable in tunnel construction site. The purpose of this experiment was to check the validity of group separating strategy. One group was installed around the entrance and the other one was installed inside the tunnel. Finally, we installed the system inner area of tunnel, boring machine area, and checked the performance with varying conditions (the presence of obstacles such as train, worker, and so on). Accuracy of this study was calculated from the data, which was collected at some known points. Experimental results showed that WiFi-based indoor location system has a level of accuracy of a few meters in tunnel construction site. From the results, it is inferred that the location tracking system can track the approximate location of labors in the construction site. It is able to alert the labors when they are closer to dangerous zones like poisonous region or cave-in..
SMS 960(Seafloor Mapping System) Side Scan Sonar에 자기테이프기록계 (Kennedy 900)를 연결하여 해저면 탐사자료를 수치적으로 처리할 수 있는 시스템을 개발, 이를 제주도 성산포 근해에서 시험적으로 적용하여 그 결과를 검토 하였다. 처리시스템은 주로 VAX 11/780 (4MB)를 사용하여 FORTRAN-77로 작성 되었으며 자료의 변환, 보정, 수치분석 및 도면제작 (cartography)을 주요기능으로 가지고 있다. SMS960에 의해 얻어진 수치자료는 특수한 형태를 가지고 있으므로 독자적으로 제작한 자료선별 계수기(Data Selecting Counter와 개인용 컴퓨터 personar computer을 사용하여 주처리 전산시스템에서 처리할 수 있도록 그 형태를 변환시켰으며, 경사거리(slant range)의 보정과 자료의 질적 개선을 위한 전처리 과 정을 거친 다음, 색상표현 으로 해저면 영상도면을 제작하였다. 후방산란 (backscattering) 음파자료를 통계처리하여 4가지 색상으로 제작된 영상도면을, 해저 퇴적물의 물성분포도와 비교해 본 결과 주로 평균입도와 분급도에 잘 대비되었다. 따라서 Side Scan Sonar에 의한 해저면 후 방상란 음향특성을 적절히 분석하므로 써 해저퇴적물의 퇴적상분포연구에 상당한 응용 효과가 있을 것으로 판단된다.
지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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