• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권3호
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• pp.135-141
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• 2018

Wireless sensor networks (WSN) are composed of a large number of sensor nodes. Battery-powered sensor nodes have limited coverage; therefore, it is more efficient to transmit data via multi-hop communication. The network lifetime is a crucial issue in WSNs and the multi-hop routing protocol should be designed to prolong the network lifetime. Prolonging the network lifetime can be achieved by minimizing the power consumed by the nodes, as well as by balancing the power consumption among the nodes. A power imbalance can reduce the network lifetime even if several nodes have sufficient (battery) power. In this paper, we propose a routing protocol that prolongs the network lifetime by balancing the power consumption among the nodes. To improve the balance of power consumption and improve the network lifetime, the proposed routing scheme adaptively controls the transmission range using a power control according to the residual power in the nodes. We developed a routing simulator to evaluate the performance of the proposed routing protocol. The simulation results show that the proposed routing scheme increases power balancing and improves the network lifetime.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.85-90
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• 2014

ZigBee를 이용한 개인영역망으로 구성된 무선 다중 통합 레이저 교전 시스템을 구현하였다. 무선 레이저 검출기는 아날로그 신호처리, 해독 및 무선통신 기능을 갖추어야하는 반면 병사의 신체에 부착될 수 있도록 저전력소모, 소형 및 경량화 되어야한다. 소형 및 경량화를 위해 해독기는 소프트웨어적으로 구현하였고, 협대역 광학 필터를 이용하여 시스템의 부하를 줄여줌으로써 저전력화를 꽤하였다. 제작된 무선 레이저 검출기는 광잡음 환경에서도 정상 작동하였다. 무선 개인영역망을 통한 PU(Player Unit)와의 통신은 무선 레이저 검출기의 부착 위치에 따라 다소 차이가 있었으나 -40.2dBm이상의 출력으로 송신할 경우 100%의 수신율을 확보할 수 있었다.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제16권1호
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• pp.92-102
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• 2017

In this paper, we consider a typical health care system via the help of Wireless Sensor Network (WSN) for wireless patient tracking. The wireless patient tracking module of this system performs localization out of samples of Received Signal Strength (RSS) variations and tracking through a Particle Filter (PF) for WSN assisted by multiple transmit-power information. We propose a modified PF, Kullback-Leibler Distance (KLD)-resampling PF, to ameliorate the effect of RSS variations by generating a sample set near the high-likelihood region for improving the wireless patient tracking. The key idea of this method is to approximate a discrete distribution with an upper bound error on the KLD for reducing both location error and the number of particles used. To determine this bound error, an optimal algorithm is proposed based on the maximum gap error between the proposal and Sampling Important Resampling (SIR) algorithms. By setting up these values, a number of simulations using the health care system's data sets which contains the real RSSI measurements to evaluate the location error in term of various power levels and density nodes for all methods. Finally, we point out the effect of different power levels vs. different density nodes for the wireless patient tracking.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.290-292
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• 2009

With advance in technologies for wireless sensor networks(WSNs), 2.4 GHz band has become gradually attractive due to increase in low-power wireless communication devices. Especially ZigBee(IEEE 802.15.4-based) technology whose frequency band includes the 2.4GHz industrial, scientific and medical band providing nearly worldwide availability has been universally applicable to a various remote monitoring system and applications related home network system. However network throughput of these systems is significantly deteriorated due to this ISM band is a license-exemption used in a variety of low-power wireless communication devices. For instance, other IEEE 802 wireless standards such as Bluetooth, WLAN, Wi-Fi and others cause radio interference to ZigBee. The experiments was carried out to analyze radio frequency interference between heterogeneous devices using ISM bands to improve the limited frequency utility factor. Finally this paper suggests a frequency hopping-based adaptive multi-channel methods to decrease interference with empirical results.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.322-330
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• 2007

Recent advances in wireless networks and low-cost, low-power design have led to active research in large-scale networks of small, wireless, low power sensors and actuators, In large-scale networks, lots of timing-synchronization protocols already exist (such as NTP, GPS), In ad-hoc networks, especially wireless sensor networks, it is hard to synchronize all nodes in networks because it has no infrastructure. In addition, sensor nodes have low-power CPU (it cannot perform the complex computation), low batteries, and even they have to have active and inactive section by periods. Therefore, new approach to time synchronization is needed for wireless sensor networks, In this paper, I propose Energy-Efficient Time Synchronization (EETS) protocol providing network-wide time synchronization in wireless sensor networks, The algorithm is organized two phase, In first phase, I make a hierarchical tree with sensor nodes by broadcasting "Level Discovery" packet. In second phase, I synchronize them by exchanging time stamp packets, And I also consider send time, access time and propagation time. I have shown the performance of EETS comparing Timing-sync Protocol for Sensor Networks (TPSN) and Reference Broadcast Synchronization (RBS) about energy efficiency and time synchronization accuracy using NESLsim.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.47-52
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• 2014

최근에 WPT(Wireless Power Transmission)기술을 이용하여 모바일기기에 무선으로 전력을 공급하는 무선충전기술의 관심이 급증하고 있다. 이와 관련하여 한정된 주파수 자원을 효율적으로 운용하기 위한 무선기기 간 간섭 영향 분석이 요구된다. 본 논문에서는 간섭 영향을 분석하기 위해 최소결합손실(Minimum Coupling Loss)방법과 몬테카를로(Monte Carlo)방법을 제안하였다. 제안한 방법으로 휴대폰 무선충전기의 3차 하모닉스를 고려한 인접대역의 무선 모뎀과의 간섭 영향을 분석하여 휴대폰 무선충전기로부터 무선 모뎀을 보호하기 위한 보호이격거리와 무선 모뎀의 반경에 따른 허용 간섭원 수를 도출하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.1-9
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• 2019

In this paper, we propose the algorithms which determine 1) the efficient anchor-node visiting route of mobile sink in terms of energy supply and 2) the efficient energy amount to be charged to each anchor node, by using the information of each anchor node and the mobile sink. Wireless sensor networks (WSNs) using mobile sinks can be deployed in more challenging environments such as those that are isolated or dangerous, and can also achieve a balanced energy consumption among sensors which leads to prolong the network lifetime. Most mobile sinks visit only some anchor nodes which store the data collected by the nearby sensor nodes because of their limited energy. The problem of these schemes is that the lifetime of the anchor nodes can be shorten due to the increased energy consumption, which rapidly reduces the overall lifetime of WSN. This study utilizes a mobile sink capable of wireless power transmission to solve this problem, so a mobile sink can gather data from anchor nodes while charging energy to them. Through the performance verification, it is confirmed that the number of blackout nodes and the amount of collected data are greatly improved regardless of the size of the network.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권9호
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• pp.121-128
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• 2023

무선 센서 네트워크에서 네트워크의 수명을 증가시키기 위해 주변 환경으로부터 에너지를 수집하거나, 무선 전력 전송으로 직접 에너지를 전달하는 방법이 사용되고 있다. 또한 에너지의 불균형을 줄이고 데이터의 수집량을 증가시키기 위해 직접 센서 노드를 방문해서 자료를 수집하는 모바일 싱크 노드를 활용한 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 각 센서 노드가 네트워크 환경과 에너지를 고려하여 Minimum Depth Tree (MDT)를 구성하고 자식 노드에 자료수집량을 할당해줌으로써 중계 노드의 부하를 줄이고 전체적으로 많은 데이터를 고르게 수집하는 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 본 기법은 기존의 다른 기법에 비해 에너지 고갈을 효과적으로 억제하고 더 많은 자료를 수집하는 것을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.564-572
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• 2010

본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 시스템에서 공진 코일의 배열에 따른 특성을 제시한다. 공진 코일에는 헬리컬 구조를 사용하였다. 공진 코일을 설계하기 위해 헬리컬 코일의 인덕턴스와 커패시턴스를 구하였다. 유한 요소법을 이용하여 설계된 공진 코일을 시뮬레이션 하였고, 송수전 공진 코일 간의 다양한 배열에 대한 특성을 해석하였다. 검증을 위하여 시제품을 제작하였고, 수직 및 평행 배열일 때의 효율을 측정하였다. 측정 결과, 평행 배열일 때는 50 %의 전달 효율을 얻을 수 있는 구간이 코일 지름의 2배 이내였고, 수직 배열일때는 코일 지름의 1.5배 이내였다. 제작한 시제품은 평행 배열된 송수전 공진 코일이 40 cm 간격일 때 최대 84.25 %의 효율을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.393-401
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• 2018

이 논문에서는 WPC / A4WP 무선 전력 전송을 위한 정류기가 설계하였다. 설계된 정류기는 WPC (무선 전력 컨소시엄) 및 A4WP (무선 전력 연합)를 모두 지원하며 전파 브리지 정류기로 설계되었다. WPC는 100kHz ~ 205kHz의 주파수에서 전력을 전송하고 A4WP는 6.75MHz의 주파수에서 전력을 전송한다. 브리지 정류기는 다이오드 대신 MOSFET을 사용하기 때문에 출력 전압이 입력 전압보다 높으면 역전류가 흐르고 효율에 영향을 미친다. 따라서 MOSFET을 통해 흐르는 전류를 감지하고 역전류를 차단하는 역전류 검출기를 추가했다. 주파수 판별기는 주파수 대역이 다르기 때문에 사용된다. 설계된 정류기는 CMOS $0.35{\mu}m$ 고전압 공정을 사용하여 설계되었다. 입력 전압은 최대 18V이며 100kH ~ 205kHz, 6.78MHz 주파수에서 작동한다. 최대 효율은 94.8 %이고 최대 전력 공급은 5.78W 이다.