• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.201-209
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• 2016

In wireless sensor networks (WSNs) duty cycling has been an imperative choice to reduce idle listening but it introduces sleep delay. Thus, the conventional WSN medium access control protocols are bound by the energy-latency tradeoff. To break through the tradeoff, we propose a radio wave sensor called radio frequency (RF) wakeup sensor that is dedicated to sense the presence of a RF signal. The distinctive feature of our design is that the RF wakeup sensor can provide the same sensitivity but with two orders of magnitude less energy than the underlying RF module. With RF wakeup sensor a sensor node no longer requires duty cycling. Instead, it can maintain a sleep state until its RF wakeup sensor detects a communication signal. According to our analysis, the response time of the RF wakeup sensor is much shorter than the minimum transmission time of a typical communication module. Therefore, we apply duty cycling to the RF wakeup sensor to further reduce the energy consumption without performance degradation. We evaluate the circuital characteristics of our RF wakeup sensor design by using Advanced Design System 2009 simulator. The results show that RF wakeup sensor allows a sensor node to completely turn off their communication module by performing the around-the-clock carrier sensing while it consumes only 0.07% energy of an idle communication module.

• 전기학회논문지
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• 제57권10호
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• pp.1861-1868
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• 2008

In this paper, Passive Telemerty RF Sensor System using Unscented Kalman Filter algorithm(UKF) is proposed. General Passive Telemerty RF Sensor System means that it should be "wireless", "implantable" and "batterless". Conventional Passive Telemerty RF Sensor System adopts Integrated Circuit type, but there are defects like complexity of structure and limit of large power consumption in some cases. In order to overcome these kinds of faults, Passive Telemetry RF Sensor System based on inductive coupling principle is proposed in this paper. Because passive components R, L, C have stray parameters in the range of high frequency such as about 200[KHz] used in this paper, Passive Telemetry RF Sensor System considering stray parameters has to be derived for accurate model identification. Proposed Passive Telemetry RF Sensor System is simple because it consists of R, L and C and measures the change of environment like pressure and humidity in the type of capacitive value. This system adopted UKF algorithm for estimation of this capacitive parameter included in nonlinear system like Passive Telemetry RF Sensor System. For the purpose of obtaining learning data pairs for UKF Algorithm, Phase Difference Detector and Amplitude Detector are proposed respectively which make it possible to get amplitude and phase between input and output voltage. Finally, it is verified that capacitive parameter of proposed Passive Telemetry RF Sensor System using UKF algorithm can be estimated in noisy environment efficiently.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.854-859
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• 2009

USN(Ubiquitous Sensor Network)을 이용한 많은 시범사업들이 진행되었으며, 최근에는 환경감시 분야에서 활용이 많은 관심을 받고 있다. USN의 센서노드로부터 정보를 획득하기 위해서는 RF 송수신기가 반드시 필요하다. 본 논문은 IEEE 802.15.4의 규격을 만족하면서 2.4GHz 대역에서 동작하는 센서노드용 RF 송수신기의 설계에 대해서 기술한다. 본 논문에는 구현하려는 송수신기의 구조와 IEEE 802.15.4의 요구 규격이 기술되어 있으며, 이 규격으로부터 도출된 RF 송수신기의 설계 파라미터로써 수신기의 잡음지수, 필터의 선택도, 주파수합성기의 위상잡음, 송신기의 선형성과 스펙트럼 마스크가 기술되어 있다.

• 전기학회논문지
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• 제57권5호
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• pp.858-865
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• 2008

In this paper, Capacitive Telemetry RF Sensor System using Recursive Least Square (RLS) algorithm was proposed. General Telemetry RF Sensor System means that it should be "wireless", "implantable" and "batterless". Conventional Telemetry RF Sensor System adopts Integrated Circuit type, but there are many defects like complexity of structure and the limitation of large power consumption in some cases. In order to overcome these disadvantages, Telemetry RF Sensor System based on inductive coupling principle was proposed in this paper. Proposed Telemetry RF Sensor System is very simple because it consists of R, L and C and measures the changes of environment like pressure and humidity in the type of capacitive value. This system adopted RLS algorithm for estimation of this capacitive parameter. For the purpose of applying RLS algorithm, proposed system was mathematically modelled with phasor method and was quasi-linearized. As two parameters such as phase and amplitude of output voltage for estimation were needed, Phase Difference Detector and Amplitude Detector were proposed respectively which were implemented using TMS320C2812 made by Texas Instrument. Finally, It is verified that the capacitance of proposed telemetry RF Sensor System using RLS algorithm can be estimated efficiently under noisy environment.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1051-1057
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• 2009

교량감시, 문화재감시, 하천감시, 노약자보호, 도시관제 및 환경감시 등 많은 분야에서 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 이용한 서비스가 시작되고 있고, USN을 구현하기 위해서는 RF 송수신기가 반드시 필요하다. 본 논문은 2.4GHz 대역에서 동작하는 센서노드용 RF 송수신기의 설계 및 제작에 대해서 기술한다. RF 송수신기의 설계과정으로 AGC의 범위 설정과 송수신기의 설계 과정이 기술되어 있다. 또한 설계된 RF 송수신기를 제작하여 성능을 시험하였으며, 수신감도, 동작범위, 주파수 안정도, 위상잡음, 송신전력, 송신대역평탄도와 스펙트럼 마스크의 측정 결과가 기술되어 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.87-94
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• 2006

유비쿼터스 홈네트워크 ( uHome-net) 구현을 위해서는 다양한 센서들이 통합된 유무선 센서 네트워크에 연결될 수 있어야 한다. 본 논문은 제어 네트워크에 널리 사용되고 있는 LonWorks 기술을 uHome-net의 유무선 센서 네트워크에 적용한 사례를 소개하고, LonTalk 프로토콜이 탑재된 뉴런칩, 433.92MHz RF 트랜시버, 센서와 응용 프로그램으로 구성되는 LonRF 디바이스의 설계 및 응용 서비스 구현 결과를 설명한다. LonRF 디바이스의 응용 예로 실내에서 물체의 3차원 좌표를 측정할 수 있고 uHome-net과 연동되는 LonRF 스마트배지를 개발하였다. LonRF 디바이스 기반의 위치인식 서비스, 원격검침서비스, 원격경비서비스 등의 홈네트워크 서비스를 uHome-net 테스트베드에 구현하였다. 본 연구는 LonWorks 기술 기반의 센서 네트워크가 유비쿼터스 홈네트워크의 제어 네트워크로 적용할 수 있고, 개발된 LonRF 디바이스가 센서 네트워크의 무선 노드로 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.682-684
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• 2007

본 논문은 USN 구현을 위한 무선 노드를 실제로 제작하여 센서 네트워크 시스템을 구성하는데 그 목적이 있다. 노드는 Xilinx사의 CPLD와 FPGA, UHF RF 송수신모듈(Bim-433-F), Micronas사의 Hall Sensor로 구현하였으며 CPLD와 FPGA는 ISE를 사용하여 Verilog-HDL로 설계하였다. 네트워크는 PC와 게이트웨이 역할을 하는 싱크노드 1대 그리고 센서 노드 3대로 구성하였다. 개발된 노드들은 다중경로 네트워크를 통해 빌딩 내에서 40m까지 데이터전송이 가능하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1905-1913
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• 2006

유비쿼터스 센서 네트워크 구현을 위한 하드웨어와 소프트웨어에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 현재 널리 사용되고 있는 블루투스 접속 방식을 사용하면서 RF 무선 접속을 제공하는 이중 접속 방식의 무선 센서 노드를 개발하는 내용이다. 이 센서 노드는 Atmega32 마이크로콘트롤러, 블루투스 모듈, UHF RF 송수신 모듈, 그리고 온습도 및 광도 센싱 IC를 사용하였다. 또한 각 모듈의 동작을 제어 할 F/W를 GCC 컴파일러를 사용하여 C 언어로 개발하였다. 개발된 센서 노드는 블루투스 접속이 15m까지, RF 접속이 60m 까지 가능하였다. 공급 전압 5V 이상에서 안정적인 동작을 하였으며 소비 전류는 대기 시 평균 21mA, 동작 시 평균 63mA가 되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.223-228
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• 2018

본 논문은 동축 공동 공진기를 이용한 레인센서를 설계하고 제작한다. 선형적으로 빗방울을 감지할 수 있는 레인센서는 전압 제어 발진기 (VCO), 동축 공동 공진기, RF 스위치, RF 검출기, A / D 컨버터, DAC 및 마이크로 컨트롤러로 구성되었다. 설계된 레인 센서의 작동 주파수 범위는 2.5GHz ~ 3.2GHz이며, 입력 전압과 전류 소스는 24 [V / DC]와 1 [A]이다. 설계된 센서 회로는 VCO, RF 스위치, 고주파수 3GHz에서 소자의 주파수 특성을 변화시키는 RF 검출기를 포함한다. 센서 회로의 주파수 특성에 대한 오차를 교정한다. 이를 위해 공진기에 신호를 보내지 않고 RF 검출기로 신호를 직접 전달하는 기준 경로를 만든다. 시뮬레이션 및 측정 결과에 따르면 시뮬레이션된 공진기 주파수와 제작된 공진기 주파수 사이에 0-50MHz 차이가 있음을 알 수 있다.

• 센서학회지
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• 제14권3호
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• pp.150-155
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• 2005

We propose a newly developed automobile sensor monitoring system incorporated with a tire pressure monitoring sensor(TPMS). The RF-transmitter based on a tire pressure sensor, sends a frame data about measured tire-pressure to RF receiver. And the various sensing signals based on sensors such as fuel-level sensor, engine oil level sensor and temperature sensors, are converted into 10-bit digital data. The microprocessor displays converting data such as tire pressure, trip distance, fuel quantity, coolant temperature and car-room temperature, on LCD panel. The proposed system can be successfully adapted to monitoring of the tire pressure and various automobile sensors.