• 제목/요약/키워드: industrial wireless network

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센서 네트워크를 위한 초경량 TCP/IPv6 프로토콜의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Tiny TCP/IPv6 Protocol for Wireless Sensor Networks)

  • 김신재;김영균;이완직;허석렬;신범주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1955-1961
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    • 2009
  • 유비쿼터스 세상을 실현하기 위한 핵심 기술로 최근 무선 센서 네트워크에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 유비쿼터스 환경에서 요구되는 가장 근본적인 요구사항 중의 하나가 센서 네트워크와 인터넷의 상호동작임에도 불구하고, 대다수의 연구 결과들은 센서 네트워크 자체의 기술에만 집중되어 있다. 본 논문에서는 센서네트워크 노드를 IPv6 인터넷에 연결할 수 있게 하는 초경량 TCP/IPv6 프로파일을 설계하였다. 설계된 프로파일의 동작을 확인하기 위하여 TinyOS 상에 구현하고, 성능을 시험하였다. 성능 시험 결과는 본 논문의 초경량 TCP/IPv6의 전송률이 TinyOS의 컴포넌트를 이용한 전송률에 비해 크게 저하되지 않음을 나타내었다.

비동기식 MAC프로토콜 기반의 무선 센서 네트워크에서 단대단 시간 지연 성능 향상을 위한 멀티 홉 예약 기법의 제안 (A Multi-hop Reservation Method for End-to-End Latency Performance Improvement in Asynchronous MAC-based Wireless Sensor Networks)

  • 홍성화;정석용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2638-2647
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    • 2010
  • 긴 preamble을 사용하는 비동기식 MAC 프로토콜의 문제점을 개선하기 위해 나온 프로토콜이 X-MAC 이다. 본 논문에서는 X-MAC의 문제점을 해결하기 위하여 Express-MAC이라는 새로운 MAC프로토콜을 제안하였다. 무선센서 네트워크는 주로 이벤트 데이터나 상황정보를 인지하는 목적에 많이 사용된다. 특히 침입감지 같은 이벤트 감지를 목적으로 하는 센서네트워크의 전송 패턴은 매우 간헐적이면서도 한 번의 이벤트 발생 시 연속적으로 일어나는 것이 대부분이다. EX-MAC은 위와 같은 센서 네트워크의 주요 전송 패턴을 반영하여 첫 이벤트 발생 시 데이터 전송에서 멀티 홉 경로의 채널 예약 및 awake 구간의 전송 시간 예약 방식을 사용하였다. 전송 경로상의 awake 시간 예약은 연속적인 데이터 전송의 단대단 지연 성능을 향상시켰으며 데이터 송수신 노드의 preamble 길이를 줄임으로써 에너지 소비 측면에서도 효율성을 증대시켰다.

6LoWPAN을 위한 최소경로비용 라우팅 프로토콜에 관한 연구 (A Study on the Minimum Route Cost Routing Protocol for 6LoWPAN)

  • 김원근;김중규
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-14
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    • 2010
  • 최근 무선센서네트워크 환경에서는, 네트워크의 확장성 및 이동성을 제공하고 외부 인터넷망과 연동할 수 있는 기술이 큰 이슈가 되고 있다. 현재 IPv6 기반의 저전력 무선 센서네트워크 기술인 6LoWPAN (IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network) 기술이 IETF에서 표준화 되고 있다. 본 논문에서는 6LoWPAN 환경에서 사용하기 위한 라우팅 프로토콜서, LOAD를 기반으로 하여 Link Qualities 값에 따른 패킷 재전송률을 경로 비용으로 활용하여 경로를 결정함으로서 최소 패킷 재전송이 이루어지는 최소경로비용 라우팅 프로토콜(MCL; Minimum route Cost routing protocol for 6Lowpan)을 제안하였다. 제안한 기법은 LOAD와 AODV 비해 각각 평균적으로 약 13%, 약 16% 정도 에너지 소비가 적은 것으로 실험을 통해 확인하였고, 전체 네트워크의 에너지를 고르게 사용하여 에너지 효율성이 우수하고, 네트워크 라이프타임이 향상됨을 알 수 있다.

무선 애드 혹 네트워크에서 효과적인 메시지 전달을 위한 Directional Partial Dominant Pruning 알고리즘 (The directional partial dominant pruning algorithm for efficient message forwarding in an wireless ad-hoc network)

  • 한인구;임기욱;이정현
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.16-22
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    • 2009
  • 이동 애드 혹 네트워크에 있어서 브로드캐스팅을 실현할 때에 전달 메시지가 과중하게 중복 발생하는 것을 줄이기 위해 메시지를 수신하고 전달하는 역할을 맡는 전탈 노드들을 in-fly 형태로 지정하도록 하는 기법 중 가장 실용적인 것으로는 PDP(Partial Dominant Pruning) 기법[1]을 들 수 있다 본 논문에서는 PDP를 확장하여 방향성 안테나를 이용하는 애드 혹 네트워크에 있어서 전달 노드들의 수는 물론, 이때 수반되는 안테나 요소 수를 동시에 줄이도록 하는 확장된 DPDP (Directional PDP) 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 사용 안테나 요소 수(K)가 증가함에 따라 선정되는 전달 노드의 수는 전 방향 안테나를 사용하는 경우에 비해 다소 증가하지만 안테나 요소 별 평균 전달 노드 수와 노드 별 메시지 중복수신 수에서는 모두 PDP 기법에 비해 우수함을 보였다.

산업전기 설비의 상태 감시를 위한 자가 발전 센서 시스템의 설계 (Design of Self-Powered Sensor System for Condition Monitoring of Industrial Electric Facilities)

  • 이기창;강동식;전정우;황돈하;이주훈;홍정표
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.264-266
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    • 2005
  • Recently, on-line diagnosis methods through wired and wireless networks are widely adopted in the diagnosis of industrial Electric Facilities, such as generators, transformers and motors. Also smart sensors which includes sensors, signal conditioning circuits and micro-controller in one board are widely studied in the field of condition monitoring. This paper suggests an self-powered system suitable for condition-monitoring smart sensors, which uses parasitic vibrations of the facilities as energy source. First, vibration-driven noise patterns of the electric facilities are presented. And then, an electromagnetic generator which uses mechanical mass-spring vibration resonance are suggested and designed. Finally energy consumption of the presented smart sensor, which consists of MEMS vibration sensors, signal conditioning circuits, a low-power consumption micro-controller, and a ZIGBEE wireless tranceiver, are presented. The usefulness and limits of the presented electromagnetic generators in the field of electric facility monitoring are also suggested.

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무선 인터넷 환경에서 PDA 기반 당뇨관리 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Diabetes Management System Based on PDA in the Wireless Internet Environment)

  • 박종천;황동국;박경순;김경아;차은종;전병민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1513-1518
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    • 2007
  • 본 논문은 무선 인터넷 환경에서 PDA 기반 당뇨관리 시스템의 설계 및 구현을 기술한다. 시스템은 3-계층 클라이언트/서버 구조로 클라이언트, 서버, 미들웨어, 그리고 데이터베이스를 포함한다. 클라이언트는 당뇨관리를 위한 환자와 의사용 PDA를 갖는다. 환자용 PDA는 당뇨 자가관리 기능을 위해 사용되고, 의사용 PDA는 환자의 데이터를 모니터하기 위해 사용된다. 서버는 무선 통신으로 환자로부터 매일 측정되는 데이터를 받고, 미들웨어는 클라이언트와 서버의 중계역할을 수행한다. 시스템의 구현 결과, 당뇨환자의 지속적이고 체계적인 관리가 기대된다.

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Rotational Wireless Video Sensor Networks with Obstacle Avoidance Capability for Improving Disaster Area Coverage

  • Bendimerad, Nawel;Kechar, Bouabdellah
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제11권4호
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    • pp.509-527
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    • 2015
  • Wireless Video Sensor Networks (WVSNs) have become a leading solution in many important applications, such as disaster recovery. By using WVSNs in disaster scenarios, the main goal is achieving a successful immediate response including search, location, and rescue operations. The achievement of such an objective in the presence of obstacles and the risk of sensor damage being caused by disasters is a challenging task. In this paper, we propose a fault tolerance model of WVSN for efficient post-disaster management in order to assist rescue and preparedness operations. To get an overview of the monitored area, we used video sensors with a rotation capability that enables them to switch to the best direction for getting better multimedia coverage of the disaster area, while minimizing the effect of occlusions. By constructing different cover sets based on the field of view redundancy, we can provide a robust fault tolerance to the network. We demonstrate by simulating the benefits of our proposal in terms of reliability and high coverage.

무선 센서 네트워크의 자기 조직화된 클러스터의 에너지 최적화 구성에 관한 연구 (A Study on Energy Efficient Self-Organized Clustering for Wireless Sensor Networks)

  • 이규홍;이희상
    • 대한산업공학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.180-190
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    • 2011
  • Efficient energy consumption is a critical factor for deployment and operation of wireless sensor networks (WSNs). To achieve energy efficiency there have been several hierarchical routing protocols that organize sensors into clusters where one sensor is a cluster-head to forward messages received from its cluster-member sensors to the base station of the WSN. In this paper, we propose a self-organized clustering method for cluster-head selection and cluster based routing for a WSN. To select cluster-heads and organize clustermembers for each cluster, every sensor uses only local information and simple decision mechanisms which are aimed at configuring a self-organized system. By these self-organized interactions among sensors and selforganized selection of cluster-heads, the suggested method can form clusters for a WSN and decide routing paths energy efficiently. We compare our clustering method with a clustering method that is a well known routing protocol for the WSNs. In our computational experiments, we show that the energy consumptions and the lifetimes of our method are better than those of the compared method. The experiments also shows that the suggested method demonstrate properly some self-organized properties such as robustness and adaptability against uncertainty for WSN's.

생체 환경 정보 센싱 모듈 및 농장 제어 게이트웨이를 이용한 스마트 낙농 관리 시스템 개발 (Smart Dairy Management System Development Using Biometric/Environmental Sensors and Farm Control Gateway)

  • 박용주;문준
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.15-20
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    • 2016
  • Recently, the u-IT applications for plants and livestock become larger and control of livestock farm environment has been used important in the field of industry. We implemented wireless sensor networks and farm environment automatic control system for applying to the breeding barn environment by calculating the THI index. First, we gathered environmental information like livestock object temperature, heart rate and momentum. And we also collected the farm environment data including temperature, humidity and illuminance for calculating the THI index. Then we provide accurate control action roof open and electric fan in of intelligent farm to keep the best state automatically by using collected data. We believed this technology can improve industrial competitiveness through the u-IT based smart integrated management system introduction for industry aversion and dairy industries labor shortages due to hard work and old ageing.

Ag/Agcl 박막을 이용한 ECG 및 온도 측정용 무선센서 (ECG & Temperature Measurement Wireless Sensor used Ag/AgCl Thin-Film)

  • 임진희;남효덕;정우철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.342-343
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    • 2007
  • In this paper, we developed an integrated miniaturized device which acquires and transmits the signal of ECG an interested heartbeat and body's temperature. Electrocardiogram(ECG) is a recording of the electrical activity on the body surface generated by heart. ECG & temperature measurement is collected by wireless sensor (for Ag/AgCl Thin-Film) placed at designated locations on the body. It is that dual wireless sensor will apply variously to Ubiquitous & Healthcare System.

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