• Smart Structures and Systems
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• 제14권1호
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• pp.55-70
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• 2014

The paper presents a multi-objective optimization strategy for a multi-type sensor placement for Structural Health Monitoring (SHM) of long span bridges. The problem is formulated for simultaneous placement of strain sensors and accelerometers (heterogeneous network) based on application demands for SHM system. Modal Identification (MI) and Accurate Mode Shape Expansion (AMSE) were chosen as the application demands for SHM. The optimization problem is solved through the use of integer Genetic Algorithm (GA) to maximize a common metric to ensure adequate MI and AMSE. The performance of the joint optimization problem solved by GA is compared with other established methods for homogenous sensor placement. The results indicate that the use of a multi-type sensor system can improve the quality of SHM. It has also been demonstrated that use of GA improves the overall quality of the sensor placement compared to other methods for optimization of sensor placement.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권8호
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• pp.2959-2973
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• 2021

In wireless sensor and actuator networks (WSANs), the network lifetime is an important criterion to measure the performance of the WSAN system. Generally, the network lifetime is mainly affected by the energy of sensors. However, the energy of sensors is limited, and the batteries of sensors cannot be replaced and charged. So, it is crucial to make energy consumption efficient. WSAN introduces multiple actuators that can be regarded as multiple collectors to gather data from their respective surrounding sensors. But how to deploy actuators to reduce the energy consumption of sensors and increase the manageability of the network is an important challenge. This research optimizes actuators deployment by a proposed probabilistic mutation multi-layer particle swarm optimization algorithm to maximize the coverage of actuators to sensors and reduce the energy consumption of sensors. Simulation results show that this method is effective for improving the coverage rate and reducing the energy consumption.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.910-917
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• 2016

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. Representative clustering methods, LEACH, LEACHC, TEEN generally use direct transmission methods from cluster headers to the sink node to pass collected data. However, the communication distance of the sensor nodes at low cost and at low power is not long, it requires a data transfer through the multi-hop to transmit data to the sink node. In the existing cluster-based sensor network studies, cluster process and route selection process are performed separately in order to configure the routing path to the sink node. In this paper, in order to use the energy of the sensor nodes that have limited resources efficiently, a cluster-based multi-hop routing protocol which merges the clustering process and routing process is proposed. And the proposed method complements the problem of uneven cluster creation that may occur in probabilistic cluster methods and increases the energy efficiency of whole sensor nodes.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.193-200
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 무선통신 표준으로 개발된 ZigBee 모듈과 다중센서를 이용하여 방범 방재 상황을 무선으로 Display하는 시스템을 구현하였다. 방범 시스템은 초음파, 적외선 센서를 이용하여 감지 시스템을 구현하였고, 메인칩으로는 PIC16F73을 사용하였다. 전등을 연결, 자동 전등 ON/OFF를 구현하였다. 방재 시스템은 온도센서를 이용하여 구현하였다. ATmega64를 사용한 무선통신모듈인 ZigBee 시스템과 다중센서를 연동하여 방범, 방재 시스템을 구현하여 감지된 데이터를 EndDevice에서 Coordinator로 전송하여 Coordinator에서 전송 받은 데이터를 PC에 Display 할 수 있도록 구현하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1098-1104
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• 2010

최근 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)에서 센서노드의 에너지 소모 균등성과 효율성을 향상시켜 전제 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 다양한 멀티 홉 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 특히, 멀티홉기법이 향상된 에너지 효율성과 실제 적용 가능한 모델로 큰 각광받고 있다. 기존 멀티-홉 기법에서는 센서노드사이 거리에 따라 발송 에너지 능동조절 가능하다는 가정을 전제로 한다. 그러나 무선센서의 물리적 특성을 고려해보면 멀티-홉 기법의 이 가정은 현재 무선통신시스템기술로 실현하기 어렵다. 이 논문에서는 모든 센서노드는 일정한 전파범위를 유지한다는 물리특성을 기초로 에너지 효율성을 향상시킨 저 전력 클러스터링 기법을 제안한다. 제안기법은 기존기법보다 실제 무선센서네트워크 적용하기 용이하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9C호
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• pp.855-862
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• 2009

무선 센서 네트워크(wireless sensor network)에서 센서간 비밀키를 설정하는 단계 중 패스키를 구축하는 단계는 비잔틴 공격(Byzantine attack)에 매우 취약하다. Huang과 Hedhi는 RS 부호를 사용해서 비잔틴 공격에 대한 대응법을 제시하였지만, 전송되는 메시지가 공격자(adversary)에게 노출될 뿐만 아니라 전송 효율이 크게 떨어지는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 Huang과 Hedhi의 방법의 단점을 극복하여, 공격자에게 직접적으로 전송되는 메시지의 정보를 노출하지 알고서도 효율적으로 비잔틴 공격을 막고 변조된 패스의 위치를 알아내는 방법을 제시한다. 이 방법에서는 non-systematic RS 부호를 사용하며 가용한 패스 상으로 서로 다른 RS부호의 부호어(codeword)의 심볼을 전송하게 된다. 이 방법을 사용하면 Huang과 Hedhi의 방법에 비해서 엔트로피 측면에서 보안성이 더 높고 전송 효율이 더 우수해 진다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권9호
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• pp.289-295
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• 2012

기존 연구에서 에너지 소비의 효율성을 향상하기 위해 제시된 무선 센서 네트워크의 라우팅 기법은 다양하게 존재하지만 라우팅을 위해서는 자신의 위치 정보와 1 홉(hop) 거리에 인접한 주변 노드들의 위치 정보를 유지해야 한다. 그리고 BS 노드로 데이터를 전송하기 위하여 여러 노드를 경유하여 목적지까지 전송하는 다중 홉(Multi-hop) 전송 방식을 사용한다. 이러한 기법은 네트워크의 전체적인 에너지 소모와 센서 노드의 전력 소모를 발생시켜 효율적인 에너지 관리에 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 센서 노드의 전파 범위와 RSSI를 이용하여 소스 노드와 거리 $d{\pm}{\alpha}$를 만족하는 BS 노드의 위치 기반 1-홉 라우팅 기법을 제안한다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.77-85
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• 2008

The objective of the study is to construct a sensor fusion system for tool-condition monitoring (TCM) that will lead to a more efficient and economical drill usage. Drill-wear monitoring has an important attribute in the automatic machining processes as it can help preventing the damage of tools and workpieces, and optimizing the drill usage. In this study, we present the architectures of a multi-layer feed-forward neural network with Levenberg-Marquardt training algorithm based on sensor fusion for the monitoring of drill-wear condition. The input features to the neural networks were extracted from AE, vibration and current signals using the wavelet packet transform (WPT) analysis. Training and testing were performed at a moderate range of cutting conditions in the dry drilling of steel plates. The results show good performance in drill- wear monitoring by the proposed method of sensor fusion and neural network analysis.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.317-320
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• 2009

At the present day, the use of containers crisscrossing seven seas and intercontinental transport has significantly increased and bringing the change on the shape of the world economy which we cannot be neglected. Additionally, with the recent technological advances in wireless sensor network (WSN) technologies, has providing an economically feasible monitoring solution to diverse application that allow us to envision the intelligent containers represent the next evolutionary development step in order to increase the efficiency, productivity, utilities, security and safe of containerized cargo shipping. This paper we present a comprehensive containerized cargo monitoring system which has adaptively embedded WSN technology into cargo logistic technology. We share the basic requirement for an autonomous logistic network that could provide optimum performance and a suite of algorithms for self-organization and bi-directional communication of a scalable large number of sensor node apply on container regardless inland and maritime transportation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.666-669
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• 2020

Energy harvesting sensor networks have the ability to collect energy from the environment to overcome the power limitations of traditional sensor networks. The sensor network, which has a limited transmission range, delivers data to the destination node through a multi-hop method. The routing protocol should consider the power situation of nodes, which is determined by the residual power and energy harvesting rate. At this time, if only considering the magnitude of the power, power imbalance can occur among nodes and it can induce instantaneous power shortages and reduction of network lifetime. In this paper, we designed a routing protocol that considers the balance of power as well as the residual power and energy harvesting rate.