• 제목/요약/키워드: Synchronized networks

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Synchronized sensing for wireless monitoring of large structures

  • Kim, Robin E.;Li, Jian;Spencer, Billie F. Jr;Nagayama, Tomonori;Mechitov, Kirill A.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권5호
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    • pp.885-909
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    • 2016
  • Advances in low-cost wireless sensing have made instrumentation of large civil infrastructure systems with dense arrays of wireless sensors possible. A critical issue with regard to effective use of the information harvested from these sensors is synchronized sensing. Although a number of synchronization methods have been developed, most provide only clock synchronization. Synchronized sensing requires not only clock synchronization among wireless nodes, but also synchronization of the data. Existing synchronization protocols are generally limited to networks of modest size in which all sensor nodes are within a limited distance from a central base station. The scale of civil infrastructure is often too large to be covered by a single wireless sensor network. Multiple independent networks have been installed, and post-facto synchronization schemes have been developed and applied with some success. In this paper, we present a new approach to achieving synchronized sensing among multiple networks using the Pulse-Per-Second signals from low-cost GPS receivers. The method is implemented and verified on the Imote2 sensor platform using TinyOS to achieve $50{\mu}s$ synchronization accuracy of the measured data for multiple networks. These results demonstrate that the proposed approach is highly-scalable, realizing precise synchronized sensing that is necessary for effective structural health monitoring.

Deep Learning-Based Sound Localization Using Stereo Signals Based on Synchronized ILD

  • Hwang, Hyeon Tae;Yun, Deokgyu;Choi, Seung Ho
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제11권3호
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    • pp.106-110
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    • 2019
  • The interaural level difference (ILD) used for the sound localization using stereo signals is to find the difference in energy that the sound source reaches both ears. The conventional ILD does not consider the time difference of the stereo signals, which is a factor of lowering the accuracy. In this paper, we propose a synchronized ILD that obtains the ILD after synchronizing these time differences. This method uses the cross-correlation function (CCF) to calculate the time difference to reach both ears and use it to obtain synchronized ILD. In order to prove the performance of the proposed method, we conducted two sound localization experiments. In each experiment, the synchronized ILD and CCF or only the synchronized ILD were given as inputs of the deep neural networks (DNN), respectively. In this paper, we evaluate the performance of sound localization with mean error and accuracy of sound localization. Experimental results show that the proposed method has better performance than the conventional methods.

실시간 다시점 고화질 비디오 전송 시스템을 위한 동기화된 다중화 기법 (A Synchronized Multiplexing Scheme for Multi-view HD Video Transport System over IP Networks)

  • 김종률;김종원
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.930-940
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    • 2008
  • 본 논문은 동기화된 다중화 기법을 사용하는 고화질 다시점 비디오 전송 시스템의 프로토타입을 제안한다. 제안된 동기화된 다중화 기법은 비디오 획득 과정에서 동기화를 고려하고 전송하는 동안의 상호적인 시점 선택을 위한 다중화를 고려한다. IEEE 1394 인터페이스를 통해 다수의 HDV 캠코더들로부터 비디오 획득시의 동기화를 위하여 카메라와 서버 사이의 전역시간 (global time)을 사용하여 MPEG-2로 부호화된 비디오 스트림들 간의 기준 시간 차이를 추정(예측)하고 MPEG-2 시스템의 시간 모델을 수정함을 통하여 비디오 스트림들의 기준 시간 차이를 보정한다. 이와 함께 상호적인 시점 전환을 위해서 MPEG-2 TS (transport stream)에서 다중화를 수행한다. 최종적으로 제안하는 동기화된 다중화 기법을 사용하여 사용자들은 동기화된 고화질 시점 비디오를 재생할 수 있다.

Synchronization Method of Broadcast Messages for Beamforming Performance in Mobile WiMAX Networks

  • Kim, Sung-Man
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권3호
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    • pp.277-280
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    • 2010
  • We report that broadcast messages in Mobile WiMAX networks should be synchronized throughout all the base stations to gain the benefit of beamforming technique. A simple synchronization implementation of broadcast messages in Mobile WiMAX networks is presented. Using this technique, the interference between broadcast messages and beamformed messages can be reduced.

무선 네트워크에서 실시간 원격제어를 위한 동기화 전송 (Synchronized Transmission for Real-Time Remote Control in the Wireless Network)

  • 강홍구;김남곤;김종원
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.64-70
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    • 2021
  • 최근 무선 네트워크 기반 실시간 원격제어에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 무선 네트워크를 통하여 실시간 원격 제어를 구현하는데 있어서, 중요한 요소들 중 하나가 실시간 제어메시지의 지연시간 성능이다. 특히, 주기적으로 송신되는 실시간 제어메시지의 안정적인 수신을 위해 지연시간 지터를 줄이는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 실시간 제어메시지를 무선 네트워크에서 운용 하는데 있어서 지연시간 지터를 감소시키는 동기화 전송을 제안한다. 제안된 동기화 전송은 송신노드와 무선통신기 간의 동기화를 바탕으로 적절한 전송시점을 제어하여 실시간 제어메시지가 항상 정해진 시간에 무선 네트워크를 통하여 전송 되도록 한다. 군용무인차량 시스템을 이용한 실험 결과에 따르면, 제안된 동기화 전송은 지연시간 지터를 일반 전송 방식의 지연시간 지터의 32% 수준으로 감소시켰다.

유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 효율적인 시간 동기화 프로토콜 연구 (A Study on Time Synchronization Protocol to Cover Efficient Power Management in Ubiquitous Sensor Network)

  • 신문선;정경자;이명진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.896-905
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    • 2010
  • 유비쿼터스 센서 네트워크 환경은 다양한 이기종의 센서와 센서들 상호간의 통신을 통해 데이터를 수집하고 제공하여 물리공간의 지능화된 환경을 제공한다. 이러한 상태감지를 위한 센서노드들은 싱크노드와 센서노드로 구성되는데 이기종 센서 노드들간의 시간동기화를 고려하지 않고 전체 센서네트워크의 시간 동기화가 불가능 하게 된다는 문제점이 발생한다. 이러한 이기종 센서노드들간의 시간동기화 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 싱크노드 아래의 센서노드들 중 싱크노드와 클럭소스가 같은 센서노드를 시간동기 마스터로 설정하고, 싱크노드와 다른 클럭소스를 가지는 센서노드를 마스터 아래에 속하는 시간동기 슬레이브로 설정하여 시간동기 마스터가 동작을 개시 할 때에만 시간동기 슬레이브 노드들이 동작하도록 하는 마스터 슬레이브 시간동기화 기법을 제안한다. 제안하는 마스터-슬레이브 토폴로지 기반 시간 동기화 기법은 센서의 설치가 용이하지 않은 USN환경에서 최대 슬립타임을 유지함으로써 센서의 전력소모를 최소화 할 수 있다.

에너지 수확 모바일 센서 망을 위한 유체 흐름 및 군집 분산 기반 토폴로지 변환 알고리즘 (Topology Change Algorithms based on Fluid Flow and Flock Dispersion for Energy-Harvesting Mobile Sensor Networks)

  • 소원호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.98-106
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    • 2013
  • 에너지 수확 모바일 센서 망에서 센서 노드간의 듀티-사이클 동기화는 매우 중요한 의미를 갖는다. 제한된 에너지를 효율적으로 사용하여 협력해야 하기 때문에 각 노드의 듀티-사이클이 서로 유사하게 동작되어야 한다. 이때 망을 구성하는 노드분포는 노드간의 연결뿐만 아니라 동기화에 의한 노드의 활동 시간, 그리고 망의 수명에 영향을 준다. 본 논문에서는 자기-동기화 듀티-사이클 기법을 적용한 에너지 수확 모바일 센서 망에서 망의 토폴로지를 변화시킨다. 단순 랜덤 토폴로지 망보다는 망이 담당하는 영역과 노드 밀집도에 따라서 노드의 분포를 균일하게 유지하는 알고리즘을 제시한다. 제시된 토폴로지 변환 알고리즘을 위하여 유체 흐름과 군집 분산 모델을 적용하고 에이전트 기반 모델링을 이용하여 성능분석을 시행한다. 또한 제안된 알고리즘을 자기-동기화 듀티-사이클 기반 모바일 센서 망에 적용하여 노드 간 동기화 특성이 강화되고 에너지 소비 편차의 감소를 확인한다.

Formalizing the Design, Evaluation, and Analysis of Quality of Protection in Wireless Networks

  • Lim, Sun-Hee;Yun, Seung-Hwan;Lim, Jong-In;Yi, Ok-Yeon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권6호
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    • pp.634-644
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    • 2009
  • A diversity of wireless networks, with rapidly evolving wireless technology, are currently in service. Due to their innate physical layer vulnerability, wireless networks require enhanced security components. WLAN, WiBro, and UMTS have defined proper security components that meet standard security requirements. Extensive research has been conducted to enhance the security of individual wireless platforms, and we now have meaningful results at hand. However, with the advent of ubiquitous service, new horizontal platform service models with vertical crosslayer security are expected to be proposed. Research on synchronized security service and interoperability in a heterogeneous environment must be conducted. In heterogeneous environments, to design the balanced security components, quantitative evaluation model of security policy in wireless networks is required. To design appropriate evaluation method of security policies in heterogeneous wireless networks, we formalize the security properties in wireless networks. As the benefit of security protocols is indicated by the quality of protection (QoP), we improve the QoP model and evaluate hybrid security policy in heterogeneous wireless networks by applying to the QoP model. Deriving relative indicators from the positive impact of security points, and using these indicators to quantify a total reward function, this paper will help to assure the appropriate benchmark for combined security components in wireless networks.

Static Timing Analysis (STA) 기법을 이용한 Clock Tree Synthesis (CTS) 최적화에 관한 연구 (Pre-layout Clock Analysis with Static Timing Analysis Algorithm to Optimize Clock Tree Synthesis)

  • 박주현;류성민;장명수;최세환;최규명;조준동;공정택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.391-393
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    • 2004
  • For performance and stability of a synchronized system, we need an efficient Clock Tree Synthesis(CTS) methodology to design clock distribution networks. In a system-on-a-chip(SOC) design environment, CTS effectively distributes clock signals from clock sources to synchronized points on layout design. In this paper, we suggest the pre-layout analysis of the clock network including gated clock, multiple clock, and test mode CTS optimization. This analysis can help to avoid design failure with potential CTS problems from logic designers and supply layout constraints so as to get an optimal clock distribution network. Our new design flow including pre-layout CTS analysis and structural violation checking also contributes to reduce design time significantly.

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센서 네트워크에서 고장 허용 시각 관리 기법 (Fault Tolerant Clock Management Scheme in Sensor Networks)

  • 황소영;백윤주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9A호
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    • pp.868-877
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    • 2006
  • 센서 네트워크에서 시각 동기 기술은 위치 추적, 암호화 기술에서의 타임 스탬프, 타 노드들로부터의 같은 이벤트 중복 감지 인식, 기록된 이벤트들의 발생 순서 구분 등 다양한 응용을 위해 필수적이다. 그리고 최근 센서 네트워크에서 신뢰성 및 고장 허용성에 대한 문제가 최근 연구의 주요한 영역으로 대두되고 있다. 본 논문에서는 네트워크 고장과 클럭 고장이라는 두가지 고장 모델을 가정하여 센서 네트워크에서 고장 허용 시각 관리 기법에 대해 제시한다. 제안한 기법은 노드 클럭의 불안정한 동요나 표류율에 심각한 변화가 발생하는 등의 고장이 발생했을 때 이러한 클럭 오류의 네트워크 전파를 제한하며 토폴로지 변화에 대응한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 동기 기법이 기존의 TPSN과 비교하여 클럭 고장이 있을 때 동기화 비율이 $1.5{\sim}2.0$배 나은 성능을 보인다.