• 제목/요약/키워드: Sensor Deployment

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TDOA/FDOA 융합 기반 신호원의 위치추정 및 성능 분석 (Emitter Geolocation Based on TDOA/FDOA Measurements and Its Analysis)

  • 김동규;김용희;한진우;송규하;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권9호
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    • pp.746-756
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    • 2013
  • TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival) 정보를 동시에 이용하는 신호원 위치추정 기법은 단일 정보를 이용하는 경우에 비해 높은 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이러한 위치추정 기법의 추정성능은 수신단 쌍의 조합, 수신단의 기하학적 배치 특성 및 속도 등의 다양한 운용변수에 따라 크게 달라진다. 그러므로 전자전 시스템의 효율적인 운용을 위해서는 다양한 운용 조건에 따른 사전 성능 분석이 요구된다. 하지만 기존의 비 반복적인 위치추정 방법은 기준 수신단의 설정 및 수신단 배치 형태에 제약을 가진다. 따라서 본 논문에서는 임의의 다양한 수신단 조합과 배치 형태에서 적용이 가능한 Gauss-Newton 기법을 유도하고 이를 통해 위치추정을 수행한다. 또한 모의실험을 통해 TDOA/FDOA 융합 기반 위치추정 방법과 단일 TDOA 또는 FDOA를 독립적으로 사용했을 때의 성능을 비교 분석하고 CEP (circular error probability) 평면을 이용하여 융합 기반 위치추정 방법이 독립적 방법에 비해 상대적으로 높은 추정 성능을 가짐을 보인다.

잠수함 위치 추정을 위한 베이지안 최적화 기반의 온라인 소노부이 배치 기법 (Online Sonobuoy Deployment Method with Bayesian Optimization for Estimating Location of Submarines)

  • 김두영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.72-81
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    • 2022
  • Maritime patrol aircraft is an efficient solution for detecting submarines at sea. The aircraft can only detect submarines by sonobuoy, but the number of buoy is limited. In this paper, we present the online sonobuoy deployment method for estimating the location of submarines. We use Gaussian process regression to estimate the submarine existence probability map, and Bayesian optimization to decide the next best position of sonobuoy. Further, we show the performance of the proposed method by simulation.

계층적 무선 센서 네트워크에서의 키관리 메커니즘 (On the Security of Hierarchical Wireless Sensor Networks)

  • 엠디 압둘 하미드;홍충선
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권8호
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    • pp.23-32
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    • 2007
  • 본 논문에서는 계층적 무선 센서 네트워크를 위한 그룹기반 보안 메커니즘을 제안한다. 이를 위해 세 가지 형태의 노드(베이스 스테이션 그룹 관리 노드 센서 노드)로 구성된 3계층 센서네트워크에서 안전한 라우팅을 위한 구조를 설계한다. 그룹기반 배치는 가우시안(Gaussian) 분산을 이용하여 수행되며, 제안된 모델을 사용해 85% 이상의 네트워크 연결이 가능하다. 이미 보안 기능을 공유하고 있는 작은 그룹들은 안전한 그룹을 형성하고, 그룹 관리 노드들은 전체 네트워크의 백본을 형성한다. 본 논문의 보안 메커니즘은 배치된 센서 그룹에서 수집된 데이터를 처리하기 위해 제안되었으며, 관리노드에 의해 수집된 센싱 데이터는 다른 관리노드를 거쳐 베이스 스테이션에 전달된다. 제안된 메커니즘은 경량화 되었고, 노드 캡쳐 공격에 강력하게 대응할 수 있으며 분석 자료와 시뮬레이션을 결과를 통해 이러한 특징을 확인할 수 있다. 또한, 분석 자료를 통해 그룹 관리노드와 센서 노드가 조밀하게 배치되었을 때 안전성이 크게 향상됨을 알 수 있다.

GIS기반 무선 센서노드 배치에서 경로손실을 고려한 위치 보정 방법 (A Position Revision Method by Path-Loss Factor in GIS based Wireless Sensor Node Deployments)

  • 배명남;권혁종;강진아;이인환
    • Spatial Information Research
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    • 제19권6호
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    • pp.111-121
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    • 2011
  • 본 논문은 GIS를 기반으로 도시 무선 통신환경에서 지형 공간 요소를 활용하고, 전파 손실에 영향을 미치는 대표 간섭 요인을 고려한 무선 센서노드 배치 알고리즘을 제안하였다. 먼저, 경기도 고양시 일산의 주요 도로에서 전파 손실 실험을 수행하고, 얻어진 실험 결과는 지리정보 시스템으로 부터 추출 가능한 주변 환경 정보와의 상관관계를 정의하였다. 다음으로, 이의 활용을 통해 무선 센서노드의 무선 커버리지 결정 및 배치 시스템 구현에 필요한 세부 동작에 대해 기술하였다. 그 결과, 전파에 영향을 많이 미치는 건물이나 도로의 선형 구조의 반영을 통해, 5dB 이하의 오류 수준으로 경로손실을 평가할 수 있었다. 그리고 이를 기반으로 센서노드 배치를 보정할 수 있는 방법을 제시하였다.

ALIS : GPR System for Humanitarian Demining and Its Deployment in Cambodia

  • Sato, Motoyuki;Yokota, Yuya;Takahashi, Kazunori
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권1호
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    • pp.55-62
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    • 2012
  • Humanitarian demining is very important issue not only in mine affected courtiers but also for the courtiers which are technically, politically and financially supporting the mine affected courtiers. In order to achieve higher efficiency of the mine clearance operation, new technologies can significantly contribute to the societies. Since 2002, Tohoku University, Japan has developed a sensor system "ALIS" for humanitarian demining. ALIS is a hand-held dual sensor, which combines an electromagnetic induction sensor (EMI) and a Ground Penetrating Radar (GPR). ALIS has a real-time sensor tracking system based on a CCD camera and which enables the image reconstruction. We have tested ALIS in Cambodia and found that it can eliminate more than 70 % metal fragments. Since 2009, 2 sets of ALIS have detected more than 80 anti-personnel mines, and cleared more than 137,000 $m^2$ in Cambodia.

무선 센서 네트워크 기반 CCTV 제어 시스템 연구 (A Development of CCTV Control System Based on Wireless Sensor Network)

  • 조수형;김대환
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.219-220
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    • 2009
  • Many surveillance cameras used in security system are controlled with RS-485 communication protocol. In this situation, if RS-485 connection can be replaced with wireless connection using sensor network technology, an installation will become ease because of no wired connection and also a deployment of cameras will become free. This paper explains about the design of wireless sensor node and the necessary implementation for an operation, which can be replacing RS-485 connection for the development of CCTV control system based on wireless sensor network. The hardware platform of sensor node was designed based on MicaZ and the software was developed based on TinyOS. To control surveillance cameras deployed on wide area, the supporting of multi-hop also was implemented. With the result of experiment deploying on real environment, it was revealed that the controller could control cameras quickly with wireless.

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분산 무선 센서 네트워크에서의 선수 키 분배 방법 (Key Predistribution Schemes in Distributed Wireless Sensor Network)

  • 김정태
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.646-648
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    • 2010
  • A Sensor Node in Wireless Sensor Network has very limited resources such as processing capability, memory capacity, battery power, and communication capability. When the communication between any two sensor nodes are required to be secured, the symmetric key cryptography technique is used for its advantage over public key cryptography in terms of requirement of less resources. Keys are pre-distributed to each sensor node from a set of keys called key pool before deployment of sensors nodes. Combinatorial design helps in a great way to determine the way keys are drawn from the key pool for distributing to individual sensor nodes. We study various deterministic key predistribution techniques that are based on combinatorial design.

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센서 네트워크 환경에서 다양한 운영체제 플랫폼을 위한 노드 소프트웨어의 효율적인 개발을 지원하는 도구 (A Tool to Support Efficient Development of Node Software for Various Operating System Platforms in Sensor Network Environment)

  • 이우진;최일우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4536-4544
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    • 2014
  • 본 논문에서는 센서 네트워크에서 다양한 운영체제 플랫폼을 위한 노드 소프트웨어를 효율적으로 개발하기 위한 개발 도구를 제안한다. 제안하는 도구는 그래픽 모델 다이어그램 작성, PIM 및 PSM 설계, 코드 자동 생성, 배포 파일 자동 생성 등을 위한 모듈로 구성된다. 제안하는 도구를 통하여 사용자들이 전체적인 센서 네트워크 모델을 작성하고, 속성값을 설정함으로써 각 노드 소프트웨어에 대한 PIM과 타겟 플랫폼에 대한 PSM을 설계하면, PSM에 대한 정보와 타겟 플랫폼에 대한 코드 템플릿을 바탕으로 소스코드가 자동으로 생성된다. 그리고, 응용 소프트웨어 코드를 바탕으로 각 노드에 설치할 수 있는 배포파일을 자동으로 생성할 수 있다. 제안하는 도구는 사용자들이 센서 네트워크에 대한 low-level의 정보를 상세히 알지 못하더라도 손쉽게 다양한 플랫폼에 대한 노드 소프트웨어를 생성할 수 있도록 해준다.

Information-Theoretic Approaches for Sensor Selection and Placement in Sensor Networks for Target Localization and Tracking

  • Wang Hanbiao;Yao Kung;Estrin Deborah
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권4호
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    • pp.438-449
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    • 2005
  • In this paper, we describes the information-theoretic approaches to sensor selection and sensor placement in sensor net­works for target localization and tracking. We have developed a sensor selection heuristic to activate the most informative candidate sensor for collaborative target localization and tracking. The fusion of the observation by the selected sensor with the prior target location distribution yields nearly the greatest reduction of the entropy of the expected posterior target location distribution. Our sensor selection heuristic is computationally less complex and thus more suitable to sensor networks with moderate computing power than the mutual information sensor selection criteria. We have also developed a method to compute the posterior target location distribution with the minimum entropy that could be achieved by the fusion of observations of the sensor network with a given deployment geometry. We have found that the covariance matrix of the posterior target location distribution with the minimum entropy is consistent with the Cramer-Rao lower bound (CRB) of the target location estimate. Using the minimum entropy of the posterior target location distribution, we have characterized the effect of the sensor placement geometry on the localization accuracy.

A Simple Energy Harvesting Algorithm for Wireless Sensor Networks

  • Encarnacion, Nico N.;Yang, Hyunho
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권4호
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    • pp.359-364
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    • 2012
  • Harvesting energy from the environment is essential for many applications to slow down the deterioration of energy of the devices in sensor networks and in general, the network itself. Energy from the environment is an inexhaustible supply which, if properly managed and harvested from the sources, can allow the system to last for a longer period - more than the expected lifetime at the time of deployment, or even last indefinitely. The goal of this study is to develop a simple algorithm for ns-2 to simulate energy harvesting in wireless sensor network simulations. The algorithm is implemented in the energy module of the simulator. Energy harvesting algorithms have not yet been developed for ns-2. This study will greatly contribute to the existing knowledge of simulating wireless sensor networks with energy harvesting capabilities in ns-2. This paper will also serve as a basis for future research papers that make use of energy harvesting.