In this research, design scheme of fiber Bragg grating(FBG) sensor system for aircraft application is suggested from the results and the know-how from the fon11er researches on structural health monitoring techniques using fiber optic sensors. Design factors to be taken into consideration were derived for both sensor parts including connection and system parts. For the stability of FBG sensor system, design requirements of temperature, vibration, humidity, electromagnetic interference were presented from U. S. military standards. The direction of software programming which increases stability and perfon11ance of the aircraft with the FBG sensor system was also examined.
It is very difficult and dangerous to measure PD(Partial Discharges) from high voltage equipments in outdoor situation. But that is very important thing for preventing them from more serious accident by defects made by insulating degradation. This paper provides useful method to detect PD signals easily without any dangerous situation. Electric field sensor by the principle of capacitor can detect PD signals without direct connection between sensor and high voltage equipment and has very wide frequency range suitable for noise rejection. Electric field sensor and related circuit for processing PD signal show good performance as a PD sensor when it is applied to simulated high power equipment generating PD pulses.
This paper presents the effect of temperature on the impedance-based damage monitoring of steel-bolt connections using wireless impedance sensor nodes. In order to achieve the objective, the following approaches are implemented. First, a temperature-compensated damage monitoring scheme that includes a temperature compensation model and damage detection method is described. The temperature compensation model is designed by analyzing the linear regressions between the temperatures and impedance signatures. The correlation coefficient of the impedance signatures is selected as the damage index to monitor the damage occurrence in the target structures. Second, a wireless impedance sensor node is described for the design of the hardware components and embedded software. Finally, the performance of the temperature-compensated impedance-based damage monitoring scheme is evaluated for detecting a loose bolt in the steel-bolt connections on a lab-scale steel girder under various temperatures.
For the safety of prestressed structures such as cable-stayed bridges and prestressed concrete bridges, it is very important to ensure the prestress force of cable or tendon. The loss of prestress force could significantly reduce load carrying capacity of the structure and even result in structural collapse. The objective of this study is to present a smart PZT-interface for wireless impedance-based prestress-loss monitoring in tendon-anchorage connection. Firstly, a smart PZT-interface is newly designed for sensitively monitoring of electro-mechanical impedance changes in tendon-anchorage subsystem. To analyze the effect of prestress force, an analytical model of tendon-anchorage is described regarding to the relationship between prestress force and structural parameters of the anchorage contact region. Based on the analytical model, an impedance-based method for monitoring of prestress-loss is conducted using the impedance-sensitive PZT-interface. Secondly, wireless impedance sensor node working on Imote2 platforms, which is interacted with the smart PZT-interface, is outlined. Finally, experiment on a lab-scale tendon-anchorage of a prestressed concrete girder is conducted to evaluate the performance of the smart PZT-interface along with the wireless impedance sensor node on prestress-loss detection. Frequency shift and cross correlation deviation of impedance signature are utilized to estimate impedance variation due to prestress-loss.
Biomedical mobile devices for ubiquitous healthcare consist of biomedical sensors and communication terminal. They have two types of configuration. One is the sensor-network type device using wired or wireless communication with intelligent sensors to acquire biomedical data. The other is the sensor embedded type device, where the data can be acquired directly by itself. There are many examples of sensor network type, such as, fall detection sensor, blood glucose sensor, and ECG sensors networked with commercial PDA phone and commercial phone terminal for ubiquitous healthcare. On the other hand, sensor embedded type mounts blood glucose sensor, accelerometer, and etc. on commercial phone. However, to enable true ubiquitous healthcare, motion sensing is essential, because users go around anywhere and their signals should be measured and monitored, when they are affected by the motion. Therefore, in this paper, two biomedical mobile devices with motion monitoring function were addressed. One is sensor-network type with motion monitoring function, which uses Zigbee communication to measure the ECG, PPG and acceleration. The other is sensor-embedded type with motion monitoring function, which also can measure the data and uses the built-in cellular phone network modem for remote connection. These devices are expected to be useful for ubiquitous healthcare in coming aged society in Korea.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권7호
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pp.1706-1725
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2024
The unique U-shaped structure of U-Net network makes it achieve good performance in image segmentation. This network is a lightweight network with a small number of parameters for small image segmentation datasets. However, when the medical image to be segmented contains a lot of detailed information, the segmentation results cannot fully meet the actual requirements. In order to achieve higher accuracy of medical image segmentation, a novel improved U-Net network architecture called multi-scale encoder-decoder U-Net+ (MEDU-Net+) is proposed in this paper. We design the GoogLeNet for achieving more information at the encoder of the proposed MEDU-Net+, and present the multi-scale feature extraction for fusing semantic information of different scales in the encoder and decoder. Meanwhile, we also introduce the layer-by-layer skip connection to connect the information of each layer, so that there is no need to encode the last layer and return the information. The proposed MEDU-Net+ divides the unknown depth network into each part of deconvolution layer to replace the direct connection of the encoder and decoder in U-Net. In addition, a new combined loss function is proposed to extract more edge information by combining the advantages of the generalized dice and the focal loss functions. Finally, we validate our proposed MEDU-Net+ MEDU-Net+ and other classic medical image segmentation networks on three medical image datasets. The experimental results show that our proposed MEDU-Net+ has prominent superior performance compared with other medical image segmentation networks.
Park, Sungbin;Moon, Seok-Jae;Lee, Jong-Yong;Jung, Kye-Dong
International journal of advanced smart convergence
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제5권1호
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pp.1-7
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2016
Recently, introduced a cloud computing technology to the IT industry, smart phones, it has become possible connection between mobility terminal such as a tablet PC. For dissemination and popularization of movable wireless terminal, the same operation have focused on a viable mobile cloud in various terminal. Also, it evolved Wireless Sensor Network(WSN) technology, utilizing a Body Sensor Network(BSN), which research is underway to build large Ubiquitous Sensor Network(USN). BSN is based on large-scale sensor networks, it integrates the state information of the patient's body, it has been the need to build a managed system. Also, by transferring the acquired sensor information to HIS(Hospital Information System), there is a need to frequently monitor the condition of the patient. Therefore, In this paper, possible sensor information exchange between terminals in a mobile cloud environment, by integrating the data obtained by the body sensor HIS and interoperable data DBaaS (DataBase as a Service) it will provide a base of mBodyCloud System. Therefore, to provide an integrated protocol to include the sensor data to a standard HL7(Health Level7) medical information data.
The needs of micro scale thermal detecting technique are increasing in biology and chemical industry. For example, Thermal finger print, Micro PCR(polymer chain reaction), ${\mu}TAS$ and so on. To satisfy these needs, we developed a DTSA(Diode Temperature Sensor Array) for detecting and controlling the temperature on small surface. The DTSA is fabricated by using VLSI technique. It consists of 32 ${\times}$ 32 array of diodes (1,024 diodes) for temperature detection and 8 heaters for temperature control on a 8mm ${\times}$ 8mm surface area. The working principle of temperature detection is that the forward voltage drop across a silicon diode is approximately proportional to the inverse of the absolute temperature of diode. And eight heaters ($1K{\Omega}$) made of poly-silicon are added onto a silicon wafer and controlled individually to maintain a uniform temperature distribution across the DTSA. Flip chip packaging used for easy connection of the DTSA. The circuitry for scanning and controlling DTSA are also developed
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권8호
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pp.3079-3089
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2015
In this paper, a smart constrained application protocol (CoAP)-based gateway with a border router is proposed for home safety services to remotely monitor the trespass, fire, and indoor air quality. The smart CoAP gateway controls a home safety sensor node with a pyroelectric infrared motion sensor, a fire sensor, a humidity and temperature sensor, and a non-dispersive infrared CO2 sensor and gathers sensing data from them. In addition, it can convert physical sensing data into understandable information and perform packet conversion as a border router for seamless connection between a low-power wireless personal area network (6LoWPAN) and the Internet (IPv6). Implementation and laboratory test results verify the feasibility of the smart CoAP gateway which especially can provide about 97.20% data throughput.
It is very difficult and dangerous to measure partial discharge from high voltage equipment in outdoor situation. But that is very important thing for preventing serious accidents from defects which originated in insulating degradation. This paper provides useful method to detect PD signals easily without any dangerous situation. Electric field sensor by the principle of capacitor detect PD signals without direct electrical connection between sensor and high power equipment and has very wide frequency range suitable for noise rejection. Electric field sensor and related circuit for processing PD signal showed good performance as a PD sensor when it is applied to simulated high power equipment generating PD pulse.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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