• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.65-74
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• 2016

Ship ad-hoc network (SANET) extends the coverage of the maritime communication among ships with the reduced cost. To fulfill the growing demands of real-time services, the SANET requires an efficient clock time synchronization algorithm which has not been carefully investigated under the ad-hoc maritime environment. This is mainly because the conventional algorithms only suggest to decrease the beacon collision probability that diminishes the clock drift among the units. However, the SANET is a very large-scale network in terms of geographic scope, e.g., with 100 km coverage. The key factor to affect the synchronization performance is the signal propagation delay, which has not being carefully considered in the existing algorithms. Therefore, it requires a robust multi-hop synchronization algorithm to support the communication among hundreds of the ships under the maritime environment. The proposed algorithm has to face and overcome several challenges, i.e., physical clock, e.g., coordinated universal time (UTC)/global positioning system (GPS) unavailable due to the atrocious weather, network link stability, and large propagation delay in the SANET. In this paper, we propose a logical clock synchronization algorithm with multi-hop function for the SANET, namely multi-hop clock synchronization for SANET (MCSS). It works in an ad-hoc manner in case of no UTC/GPS being available, and the multi-hop function makes sure the link stability of the network. For the proposed MCSS, the synchronization time reference nodes (STRNs) are efficiently selected by considering the propagation delay, and the beacon collision can be decreased by the combination of adaptive timing synchronization procedure (ATSP) with the proposed STRN selection procedure. Based on the simulation results, we finalize the multi-hop frame structure of the SANET by considering the clock synchronization, where the physical layer parameters are contrived to meet the requirements of target applications.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.936-942
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• 2022

주요 도시의 대규모 주차장에서 실내 차량 측위는 필수 구성 요소지만, 다양한 기술적 한계 및 불완전한 무선 채널 환경은 기존 측위 기법의 정확도를 심각하게 저하시킨다. 본 논문은 저비용 비콘을 활용하여 실내 공간 내 이동 차량이 비콘의 RSS (Received Signal Strength) 값만을 사용하여 근접 비콘 및 이동 방향을 감지하는 기법을 제시한다. 제안된 근접 감지 기법은 다방향 DRSS (Differential RSS) 기술을 활용하여 주위 환경, 차량 및 모바일 기기의 영향을 최소화한다. 본 논문에서는 저가의 블루투스 모듈을 사용하여 다방향 비콘 프로토타입을 개발하였으며, 측위 성능은 394.8m×304.3m 대규모 면적의 실제 지하 주차장에 96개의 비콘을 설치하여 관련 성능을 평가하였다. 실험 결과 근접 감지 오차의 90번째 백분위수는 0.8m이며, 제안된 기법은 다양한 차량 및 모바일 기기의 영향을 최소화하여 강건한 근접 감지 성능을 보장한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.21-29
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• 2016

실내 측위 시스템에서 위치를 판단하기 위해 주로 Wi-Fi를 사용해왔다. BLE의 개발과 함께 실내 측위에 사용되는 신호에 대한 관심이 바뀌었다. BLE는 Wi-Fi와 비교했을 때 손 쉬운 설치, 적은 전력 소모량, 적은 신호 간섭, 설정 값 변경가능(송출 세기, 송출 주기 등)과 같은 장점을 가진다. 이러한 점들은 실내 측위 시스템에 효율성과 정확성 개선을 불러올 수 있다. 최근 실내 측위 시스템에서는 이러한 장점들로 인해 Wi-Fi 대신 BLE를 채택하여 측위를 수행하고 있다. BLE를 사용한 실내 측위가 늘어남에 따라 실내 측위 결과의 정확도를 높이기 위해 BLE 기반 실내 측위의 측정 오차 요인에 대한 연구되어져야 한다. 본 연구에서는 몇 가지 실험 시나리오를 설정하고 기술적, 환경적 요소의 변화에 따라 실내 측위 결과에 어떤 영향이 있는지 관찰한다. 최대수신신호세기를 사용하여 측위를 수행한 경우 실시간으로 수신한 신호를 그대로 사용했을 때 보다 적은 평균 오차를 보였다. 이는 연속적으로 수신한 신호에 평균 및 표준편차를 적용한 실험에서도 같은 결과를 보였다. 비콘의 송출주기에 변화를 주는 실험에서는 송출 주기가 짧을수록 측위 정확도가 높아진다는 결과를 관찰 할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권7호
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• pp.217-224
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• 2022

오늘날 기술과 산업의 발전으로 특수건물이 늘어남에 따라 특수건물 내 화재 사고가 증가하고 있다. 그러나 정보통신기술의 빠른 발전에도 불구하고 낙후되고 실효성을 갖추지 못한 실내 화재 경보 시스템을 사용함으로 인해 인명 피해가 꾸준히 발생하고 있다. 본 연구에서는 음향경보를 이용하는 기존 실내 화재 경보 시스템이 건물 내 인원들에게 충분한 경보를 전달하지 못하는 '경보의 사각지대 문제'를 개선하고자 에지 컴퓨팅과 비콘을 활용한 화재 경보 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안하는 개선된 화재 경보 시스템은 말단 센서 노드와 에지 노드, 사용자 애플리케이션, 서버로 구성된다. 말단 센서 노드는 실내 환경 데이터를 수집하여 에지 노드로 전송하고, 에지 노드는 전송받은 정보를 기반으로 화재 발생 여부를 모니터링 한다. 또한 에지 노드는 비콘 신호를 지속적으로 발생시켜 신호 범위 내의 사용자 애플리케이션이 설치된 스마트기기의 정보를 수집하여 서버 데이터베이스에 저장하고, 화재 발생 시 수집한 기기들의 정보를 바탕으로 모든 재실 인원에게 애플리케이션 푸시 형태로 화재 경보를 전송한다. 구현한 화재 경보 시스템의 적용 가능성을 검증하기 위해 강의실이 밀집한 대학교의 한 건물에서 신호 유효 범위 측정 실험을 진행한 결과, 에지 노드의 비콘 신호 범위 내에서 정상적으로 기기 정보를 수집하고, 수집한 정보를 바탕으로 특정 사용자들에게 신속하게 화재 경보를 전송함을 확인하였다. 이를 통해 수시로 변하는 출입자들의 정보를 유동적으로 수집하고, 이를 바탕으로 사용자와 매우 인접한 스마트기기로 경보를 전송함으로써 '경보의 사각지대 문제'를 해결하는데 적용할 수 있음을 확인하였다. 또한 실험 결과 분석을 통해 제안하는 화재 경보 시스템을 실내 공간의 특징에 따라 효과적으로 적용하는 방안을 제시하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2003년도 학술대회논문집
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• pp.125-131
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• 2003

원점(초점)에 놓인 광원(점광원)으로부터 방사된 ray들을 광축과 평행하게 진행하도록 그 진로의 방향을 바꾸어주는 것이 대형등명기의 광학부(중심렌즈부, 굴절링부, 절사프리즘부) 역할이다. 이러한 광학부에 대한 설계방법은 일부 서적에 소개되고 있지만, 광학부 설계시 각 부분마다 설계한계에 부딪히게 된다. 본 논문에서는 각각의 광학부에 대한 제한된 설계를 고찰하고 새로운 설계법을 도출하여 용이한 설계를 위해 설계법을 체계화시키는 작업에 대하여 설명하고 이 작업의 타당함을 확인하기 위해 계산에 의한 Ray Tracing과 배광예측프로그램인 Photopia 시뮬레이션의 결과를 제시하였다.

• Korean Journal of Geomatics
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• 제4권2호
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• pp.59-65
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• 2004

Recently, a lot of interest focuses on DGPS with which it is possible to obtain 3D geographic information in real time. There are some methods to transmit corrected signals which use ground based systems as beacon, as well as wireless and TV broadcasting media. However, these methods require a large number of stations. Therefore, when the distance from station to user is increased, there is a range limit to the transmission of corrected signals. In order to solve these problems, WADGPS method using Geo-satellite is being investigated. In this study, static and kinematic tests were performed by using Satloc SLX WADGPS and Ashtech receivers. The results showed that SA was affected most among corrected signals of WADGPS; it was followed by ionospheric delay, tropospheric delay and satellite orbit errors. The accuracy of static observation was approx. $\pm$1m on SA-on. This was ten times as accurate as that of absolute observation by common receiver on SA-off. In the SA-off, the accuracy of WADGPS can be improved further. The result of kinematic tests by WADGPS acted in concert with that of standard DGPS by C/A code. It was concluded that the application of W ADGPS could improve considerably navigation and the construction of geographic information.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.348-356
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• 2014

기존의 ITU-R 모델은 강우 환경이 다른 국내 측정치와 편차가 크고, 실효 경로 길이가 주파수와 무관함에도 주파수의 함수로 되어 있으며, 강우셀의 물리적 특성이 반영되지 않은 경험 모델이라는 단점이 있다. 본 논문에서는 강우셀 개념을 이용한 실효 경로 길이 모델에 대한 이론 모델을 제안하고, 측정 데이터를 이용하여 제안 모델의 타당성을 검증하였다. 강우셀 파라미터의 통계적 특성 분석을 위하여 한국 기상청의 기상레이더 측정 데이터(CAPPI)를 분석하고, 한국전자통신연구원에서 측정한 천리안 비콘 수신 데이터를 이용하여 보정계수를 도입함으로써 측정치와 잘 일치하는 물리적 이론 모델을 도출하였다. 도출된 실효 경로 길이 모델의 검증을 위하여 국방과학연구소의 연구비 지원을 받아 충남대학교에서 측정한 무궁화 5호(Ka 대역) 위성 비콘신호 측정 데이터를 사용하여 비교하였으며, 제안한 실효 경로 길이 모델과 측정데이터가 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8A호
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• pp.575-582
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• 2009

본 논문에서는 RSS(Received Signal Strength) 기반 무선 센서네트워크에서의 거리 식별코드를 이용한 거리측정 알고리즘(LAtu)을 제안하고 이를 기반으로 위치인식시스템을 설계 및 구현하였다. 또한 제안한 거리측정 알고리즘의 Ranging 정확도 성능과, 제안한 거리측정 알고리즘을 적용해서 개발한 위치인식시스템(System(LAtu))의 위치측정 오차 성능을 실제 위치인식 실험을 통해 IEEE 802.15.4 표준규격의 채널모델(LAieee)을 적용한 위치인식 시스템(System(LAieee))과 비교분석하였다. 성능분석의 결과, Ranging 정확도의 성능은 이동모듈과 비콘모듈간의 거리($D_{MM-BM}$)가 2m의 경우는 LAtu가 IEEE 802.15.4 표준규격의 채널모델(LAieee) 보다 34%정도 더 우수하였고, $D_{MM-BM}$가 5m 이상인 경우에서도 LAtu가 LAieee 보다 평균 5% 정도 더 정확하였다. System(LAtu)의 위치측정 오차 성능은 System(LAieee)에 비해 강당에서 1cm, 강의실에서 4cm 정도로 근소하게 낮았다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권12호
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• pp.5785-5804
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• 2019

The information of localization is a fundamental requirement in wireless sensor network (WSN). The method of distance vector-hop (DV-Hop), a range-free localization algorithm, can locate the ordinary nodes by utilizing the connectivity and multi-hop transmission. However, the error of the estimated distance between the beacon nodes and ordinary nodes is too large. In order to enhance the positioning precision of DV-Hop, fast triangle flip bat algorithm, which is based on curve strategy and rank transformation (FTBA-TCR) is proposed. The rank is introduced to directly select individuals in the population of each generation, which arranges all individuals according to their merits and a threshold is set to get the better solution. To test the algorithm performance, the CEC2013 test suite is used to check out the algorithm's performance. Meanwhile, there are four other algorithms are compared with the proposed algorithm. The results show that our algorithm is greater than other algorithms. And this algorithm is used to enhance the performance of DV-Hop algorithm. The results show that the proposed algorithm receives the lower average localization error and the best performance by comparing with the other algorithms.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.69-74
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• 2017

최근 연안지역에 선박 통항량이 증가하고 있어, 그에 따른 해양사고도 증가하고 있다. IMO에서 안전운항을 위하여 안전 장비를 의무적으로 장착하도록 권고하고 있다. 대부분의 중대형 선박은 거의 안전운항 장비를 구비하고 있지만, 소형 선박은 선주의 재정상 어려움 또는 무관심 때문에 구비하지 않는 경우가 많이 있다. 그러므로 여안 지역에서 소형선박의 안전을 위하여, 좌초, 침몰, 그리고 충돌 등과 같은 해양 사고를 미리 예방하거나 또는 사고 발생 시 신속히 대처할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 이와 같은 기능을 수행하는 소형선박용 안전 장비를 개발하였다. 이 장비는 선원의 스마트폰 및 저렴한 전용 단말상에 이런 상태를 표시해 주고 동시에 이런 상태를 제어센터와 인근에 있는 선박에 전송함으로써 무방비 상태에 있는 소형 선박의 안전을 상당히 보장해 줄 수 있다.