• 제목/요약/키워드: IoT sensor module

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LID 시설 관리를 위한 사물인터넷(IoT) 활용 복합 센싱 적용기술 개발 (Development of Composite Sensing Technology Using Internet of Things (IoT) for LID Facility Management)

  • 이승재;전민수;이정민;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.312-320
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    • 2020
  • 도시 환경문제 및 개발사업 환경영향 저감을 위하여 자연적 물 순환 기능을 가진 다양한 LID가 적용되고 있다. 그러나 LID 시설의 과도한 침투와 증발산은 LID 내부 토양을 건조화시켜 식물과 미생물 활동성을 떨어뜨리고 환경저감 능력을 감소시킨다. 본 연구는 LID 시설의 관리 방안을 도출하기 위하여 복합적인 센서를 적용한 실시간 측정 시스템을 개발하고자 하였다. 측정 가능한 센서와 사물인터넷(IoT) 적용 실험은 아크릴 상자에 형상화한 인공습지에서 수행되었다. 적용되는 센서는 분산형으로 설치되는 LID를 고려하여 저비용으로 구축하고자 하였으며 비교적 저렴하면서 상용화되어있는 아두이노와 라즈베리 파이를 기반으로 하였다. 그리고 LID 시설의 현재 상태와 유지관리 및 이상기후 시 영향을 분석하기 위해 복합적인 센서 측정 개발에 목표를 두었다. 센서는 풍향·풍속, 강우량, 이산화탄소, 미세먼지, 온도·습도, 산성도, 위치 정보 등을 실시간으로 측정하도록 하였다. 또한 측정된 데이터의 수집, 전송 및 결과 확인을 위하여 데이터 수집 장치, 저장 서버 프로그램 및 PC와 모바일 활용 결과 확인 프로그램을 개발하였다. 각 센서를 통해 얻은 측정값들은 Wifi 모듈을 통해 관리 서버로 전달되고 실시간으로 데이터베이스 서버에 저장된다. 본 연구에서 수행한 4개월간의 측정 결과를 분석한 결과 LID 시설에 ICT 기술 적용의 안정성과 적용 가능성을 확인하였다. 실시간으로 측정된 값은 LID 시설의 기능 평가 및 유지관리 방안 도출을 위한 빅데이터 활용이 가능한 것으로 나타났다.

환경 모니터링 센서 네트워크에서의 이상 데이터 검출을 위한 시스템 설계 (System Design for Detecting Abnormal Data in the Monitoring Sensor Network)

  • 박수용;전민재;신용태
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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    • pp.253-255
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    • 2019
  • 센서 네트워크는 IoT, 스마트 팜 등의 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 센서 자체의 결함과 환경적인 요인으로 인해 데이터의 변화가 발생하는 단점을 가지고 있다. 제안하는 시스템은 기존의 센서 네트워크에 중앙 서버를 배치하고 중앙 서버에 STL Module를 추가한다. STL Module은 센서로부터 측정된 데이터를 분석하고 이상 데이터를 검출하여 제거한다. 중앙 서버에 추가적으로 Web Server를 구축하여 관리자가 실시간으로 모니터링할 수 있다.

MEMS 임베디드 시스템 설계 (MEMS Embedded System Design)

  • 홍선학
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.47-54
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    • 2022
  • In this paper, MEMS embedded system design implemented the sensor events via analyzing the characteristics that dynamically happened to an abnormal status in power IoT environments in order to guarantee a maintainable operation. We used three kinds of tools in this paper, at first Bluetooth Low Energy (BLE) technology which is a suitable protocol that provides a low data rate, low power consumption, and low-cost sensor applications. Secondly LSM6DSOX, a system-in-module containing a 3-axis digital accelerometer and gyroscope with low-power features for optimal motion. Thirdly BM1422AGMV Digital Magnetometer IC, a 3-axis magnetic sensor with an I2C interface and a magnetic measurable range of ±120 uT, which incorporates magneto-impedance elements to detect the magnetic field when the current flowed in the power devices. The proposed MEMS system was developed based on an nRF5340 System on Chip (SoC), previously compared to the standalone embedded system without bluetooth technology via mobile App. And also, MEMS embedded system with BLE 5.0 technology broadcasted the MEMS system status to Android mobile server. The experiment results enhanced the performance of MEMS system design by combination of sensors, BLE technology and mobile application.

상황인식 스마트 주얼리 디바이스 설계 및 구현 (Design and Implementation of Context Awareness Smart Jewelry Device)

  • 강윤정;최동운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2113-2118
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    • 2016
  • 스마트 주얼리는 사물인터넷의 구성요소를 적용하여 센서의 입력으로 얻은 상황정보를 처리하고, LED의 출력장치에 빛의 색상을 제어하여 보석에서 느낄 수 있는 반짝반짝 빛을 내는 아름다움과 신비감을 느낄 수 있도록 색과 빛의 효과를 부각시켜 심미 기능을 적용하였다. 상호작용이 가능하도록 통신 기능과 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 기능이 있는 스마트 주얼리이다. 본 스마트 주얼리 보드에 컬러, 온도, 조도 센서를 장착하고, 블루투스 모듈로 상호작용이 가능하도록 설계하였다. 스마트 주얼리 착용자의 상황에 따라 주얼리 빛의 색상이 변할 수 있도록 알고리즘을 적용하여 모바일 어플리케이션을 구현하였다. 디지털 기술과 생활의 융합을 실현하고 더 나아가 IoT 환경에서의 스마트 주얼리 디바이스 개발의 방향성을 제시할 수 있을 것이다.

태양전지모듈 고장 진단 알고리즘을 적용한 모니터링시스템 (The Monitoring System with PV Module-level Fault Diagnosis Algorithm)

  • 고석환;소정훈;황혜미;주영철;송형준;신우균;강기환;최정내;강인철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.21-28
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    • 2018
  • The objects of PV (Photovoltaic) monitoring system is to reduce the loss of system and operation and maintenance costs. In case of PV plants with configured of centralized inverter type, only 1 PV module might be caused a large loss in the PV plant. For this reason, the monitoring technology of PV module-level that find out the location of the fault module and reduce the system losses is interested. In this paper, a fault diagnosis algorithm are proposed using thermal and electrical characteristics of PV modules under failure. In addition, the monitoring system applied with proposed algorithm was constructed. The wireless sensor using LoRa chip was designed to be able to connect with IoT device in the future. The characteristics of PV module by shading is not failure but it is treated as a temporary failure. In the monitoring system, it is possible to diagnose whether or not failure of bypass diode inside the junction box. The fault diagnosis algorithm are developed on considering a situation such as communication error of wireless sensor and empirical performance evaluation are currently conducting.

딥러닝 객체 탐지 기술을 사용한 스마트 쇼핑카트의 구현 (Implementation of Smart Shopping Cart using Object Detection Method based on Deep Learning)

  • 오진선;천인국
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.262-269
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    • 2020
  • 최근 다양한 쇼핑 환경에서 결제에 소요되는 시간을 줄이기 위한 많은 시도들이 이루어지고 있다. 또한 4차 산업혁명시대에 들어서면서 인공지능 기술이 고도화되고 있으며, IoT 장비들은 더욱 소형화되고 저렴해져서 이 두 가지 기술을 융합시킴으로써 사용자의 시간을 절약할, 인간을 대신하는 무인 환경을 구축하는 것에 대한 접근이 용이해졌다. 본 논문에서는 저가 IoT 장비들과 딥러닝 객체 탐지 기술을 기반으로 하는 스마트 쇼핑카트 시스템을 제안한다. 제안된 스마트 카트 시스템은 실시간 상품 인식을 위한 카메라와 라즈베리파이, 트리거 역할을 하는 초음파 센서, 상품이 쇼핑카트에 들어온 것인지 나간 것인지를 판단하기 위한 무게 센서, 가상의 장바구니에 대한 UI를 제공하는 스마트폰 어플리케이션, 학습된 데이터가 저장되는 딥러닝 서버로 구성된다. 각 모듈 간의 통신은 TCP/IP 네트워크 및 HTTP 네트워크로 이루어지며, 서버의 상품 인식을 위해서는 객체탐지 기술이 구현된 YOLO darknet 라이브러리를 사용한다. 사용자는 스마트폰의 앱을 통하여 스마트 카트에 넣은 물건들의 목록을 점검하고 자동으로 결제할 수 있다. 본 논문에서 제안된 스마트 카트 시스템은 가성비가 높은 무인 상점을 구현하는데 응용될 수 있다.

자가발전기반 항만 구조물 건전성 모니터링 시스템에 대한 기초연구 (A Fundamental Study on Structure Health Monitoring System Based on Energy Harvesting of Harbour Structure)

  • 이종화;이승현;김영석;박철
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.847-860
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    • 2022
  • 연구목적: 본 논문은 자가발전기반을 통한 항만구조물의 건전성 모니터링 시스템 개발에 대한 기초연구이다. 연구방법: 자가발전 시스템 개발 및 해수용 광섬유(FBG)센서 개발로 항만구조물 건전성 모니터링 시스템 구축에 대한 기초연구 데이터를 제공한다. 연구결과: 일조량 시뮬레이션 분석을 통해 국내환경에서 4-5시간의 일조량 확보가 가능하며, 이를 통해 해수적용이 가능한 광섬유센서의 Raw 데이터를 수집하는 광분배기(인트로게이터), 수집된 데이터를 연산하는 MCU와 무선 통신기능이 탑재된 IoT 모듈, 모니터링 서버부로 송신하는 Gateway로 구성된 장치에 대한 전원공급이 가능한 시스템을 구축하였다. 결론: 광섬유(FBG)센서를 통한 항만구조물의 직접적인 거동에 대한 센싱 모니터링 구축과 이를 위한 자가발전시스템 적용의 가능성을 확인하였다.

IOT기술을 이용한 유무선 통합 가스검출 시스템 구현 (System of gas sensor for conbinating wire and wireless using Internet of Things)

  • 방용기;강경식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.297-304
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    • 2015
  • This study concerns the integrated gas sensor system of wire and wireless communication by using IoT(Internet of Things) technology. First, communication part is that it delivers the detection information, which transferred by wire or wireless communication and required control procedure based on a wireless module that receives the gas leakage information from wired or wireless detector, to administrator or user's terminal. Second, receiver part is that it shows the location and information, which received from the wired detector formed by a detecting sensor's node as linking with the communication part, and transfers these to the communication part. Third, wireless detector formed as a communication module of a detecting sensor node is that it detects gas leakage and transfers the information through wireless as a packet.Fourth, wired detector communicated with the receiver part and formed as a communication module of a detecting sensor node is that it detects gas leakage, transfers and shows the information as a packet. Fifth, administrator's terminal is that it receives gas leakage information by the communication part, transfers the signal by remote-control, and shut off a gas valve as responding the information. Sixth, database is that it is connected with the communication part; it sets and stores the default values for detecting smoke, CO., and temperature; it transfers this information to the communication part or sends a gas detecting signal to user's terminal. Seventh, user's terminal is that it receives each location's default value which stored and set at the database; it manages emergency situation as shutting off a gas valve through remote control by corresponding each location's gas leakage information, which transferred from the detector to the communication part by wireless.It is possible to process a high quality data regarding flammable or toxic gas by transferring the data, which measured by a sensor module of detector, to the communication part through wire and wireless. And, it allows a user to find the location by a smart phone where gas leaks. Eventually, it minimizes human life or property loss by having stability on gas leakage as well as corresponding each location's information quickly.

엣지-클라우드 협업 기반 인터랙티브 사이니지 제공 플랫폼 (A Platform Providing Interactive Signage Based on Edge-cloud Cooperation)

  • 문재원;금승우;이상원
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.39-49
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    • 2019
  • IoT 데이터 분석 기술의 발전으로 사용자의 상황을 실시간으로 분석하고 분석에 따른 상황 기반 서비스 제공이 가능해졌다. 대부분의 디지털 사이니지는 정보를 일방향으로 제공하기 위한 홍보 목적으로 사용되었지만, 개별 사용자의 상황과 반응에 따라서 개인화된 콘텐츠를 제공하는 방향으로 진화할 것이다. 그러나 기존 인터랙티브 디지털 사이니지 플랫폼은 하드웨어 의존도가 높기 때문에 그 수정이나 응용이 어렵다. 제안하는 플랫폼은 광고 콘텐츠 등록 및 인터랙티브 사이니지 콘텐츠 생성이 용이하면서도 센서 분석 결과에 기반 하여 적시에 광고를 재생 가능하도록 주요 기능들을 클라우드와 엣지에 분리하여 모듈화 하였다. 엣지는 개인 데이터를 직접 처리하여 프라이버시 이슈를 최소화 하면서도 실시간 센서 데이터를 바탕으로 콘텍스트를 분석하여 빠르게 대응이 가능하다. 클라우드는 엣지보다 다수 작업자의 접근 및 관리가 용이하므로 다수가 함께 작업하는 사이니지 콘텐츠 생성은 클라우드 플랫폼에서 처리함으로써 접근성과 유연성을 높였다. 설계된 인터랙티브 사이니지 제공 플랫폼은 사이니지 콘텐츠를 제공하는 제공자와, 사이니지 콘텐츠를 이용하는 시청자 측면에서 테스트를 진행하였으며 콘텍스트 변화에 적시 대응하면서도 빠르게 인터랙티브 사이니지 콘텐츠를 구성할 수 있음을 확인하였다.

IoT 및 딥 러닝 기반 스마트 팜 환경 최적화 및 수확량 예측 플랫폼 (A Smart Farm Environment Optimization and Yield Prediction Platform based on IoT and Deep Learning)

  • 최호길;안희학;정이나;이병관
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.672-680
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    • 2019
  • 본 논문은 농장의 바이오 센서 데이터를 수집해서 농장에서 재배중인 농작물의 질병을 진단하고, 그 해 수확량을 예측하는 IoT 및 딥 러닝 기반 스마트 팜 환경 최적화 및 수확량 예측 플랫폼을 제안한다. 이 플랫폼은 현재 날씨, 토양 미생물 등 수집 가능한 모든 정보를 수집하여 작물이 잘 성장할 수 있도록 농장 환경을 최적화하고, 농장에서 재배중인 작물의 잎을 이용하여 작물의 질병을 진단하고, 그리고, 농장의 모든 정보를 사용하여 올해 수확량을 예측한다. 실험 결과 AEOM(Agricultural Environment Optimization Module)의 평균 정확도는 RF(Random Forest)보다 약 15%, GBD(Gradient Boosting Tree)보다 약 8% 높고, 데이터가 증가해도 RF나 GBD에 비해 정확도가 덜 감소한다. 선형 회귀에 따르면 정확도의 기울기는 ReLU의 경우 -3.641E-4, Sigmoid의 경우 -4.0710E-4, 계단함수의 경우 -7.4534E-4이다. 따라서 ReLU 사용시 정확도 기울기가 가장 낮으므로 테스트 데이터의 양이 증가함에 따라 ReLU는 다른 두 가지 활성화 기능보다 더 정확하다. 본 논문에서 제안한 EOYPP는 농장 전체를 관리하는 플랫폼으로 실제 농장에 도입된다면 국내 스마트 팜의 발전에 크게 이바지할 것이다.