• 제목/요약/키워드: smart sensing

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Sensor enriched infrastructure system

  • Wang, Ming L.;Yim, Jinsuk
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.309-333
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    • 2010
  • Civil infrastructure, in both its construction and maintenance, represents the largest societal investment in this country, outside of the health care industry. Despite being the lifeline of US commerce, civil infrastructure has scarcely benefited from the latest sensor technological advances. Our future should focus on harnessing these technologies to enhance the robustness, longevity and economic viability of this vast, societal investment, in light of inherent uncertainties and their exposure to service and even extreme loadings. One of the principal means of insuring the robustness and longevity of infrastructure is to strategically deploy smart sensors in them. Therefore, the objective is to develop novel, durable, smart sensors that are especially applicable to major infrastructure and the facilities to validate their reliability and long-term functionality. In some cases, this implies the development of new sensing elements themselves, while in other cases involves innovative packaging and use of existing sensor technologies. In either case, a parallel focus will be the integration and networking of these smart sensing elements for reliable data acquisition, transmission, and fusion, within a decision-making framework targeting efficient management and maintenance of infrastructure systems. In this paper, prudent and viable sensor and health monitoring technologies have been developed and used in several large structural systems. Discussion will also include several practical bridge health monitoring applications including their design, construction, and operation of the systems.

개방형 하드웨어 플랫폼 기반의 확장 용이한 스마트 홈 IoT 시스템 (An Extensible Smart Home IoT System Based on Open Hardware Platforms)

  • 이진해;박광일;신종하;유성은
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.369-377
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    • 2016
  • Recently, many changes have been made to people's life patterns as the technological advances in the ICT industry. The fusion of smart phones and various IT technologies has brought people convenience and welfare. A typical example of such fusion is the smart home. However, the existing smart home systems are difficult to be changed or extended. So we design a new smart home system with extensibility that can easily adopt legacy appliances and be scaled up. Among a variety of smart home features, this paper deals with IoT Devices that are responsible for controlling power or transmitting and receiving sensing values, IoT Gateway that connects users and consumer electronics via Internet, and Smart Home Manager that monitors and controls these components in the proposed smart home system.

스마트 실버 헬스케어를 위한 비접촉 인체감지 IOT 센서 개발 (A Development of Non-Invasive Body Monitoring IOT Sensor for Smart Silver Healthcare)

  • 강병욱;김상희
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.28-34
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    • 2018
  • 본 논문은 적외선 온도센서를 이용한 재실인원 측정을 통한 출입자 관리 시스템, 방 내부의 움직임 파악하기 위한 PIR센서 모듈, 그리고 취침 상태를 판별하기 위한 스마트 호흡감지 모듈로 구성된다. 센싱부와 알고리즘 구동 부를 일체화 한 임베디드 형태의 센서 모듈과 통신 시스템으로 구성하였다. 고령화 사회가 가속화, 고급화됨에 따라 실버케어에 대한 사회적 비용이 증가하고 프라이버시를 보호하기 위해선 효율적인 실버케어기기 개발을 통하여 비용 감소가 필요하다. 제안된 비 영상 인체감지 IOT 센서 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구현하였고 기존의 영상에 의한 감시 방법과 비교하여 우수한 성능을 확인하였다.

사물인터넷에서 주기적 센싱 데이터 제어를 위한 스마트 디바이스 집합 구성 방안 (Organizing the Smart Devices' Set for Control of Periodic Sensing Data in Internet of Things)

  • 성윤영;우현제;이미정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.758-767
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    • 2017
  • 인터넷에 연결된 사물이 인간의 명시적 개입 없이 정보를 생성하고, 다른 사물, 사람, 시스템과 연동하여 동작하는 사물인터넷(Internet of Things) 기술이 주목받고 있다. 2020년에는 각종 센서와 네트워크 기능이 탑재된 스마트 디바이스가 260억대에 이를 것으로 전망되고, 급증하는 스마트 디바이스로부터 생성되는 센싱 데이터는 기하급수적으로 증가하여 인터넷 연결 트래픽 증가와 무선 채널 혼잡을 야기할 수 있다. 이에 본 논문에서는 사물인터넷에서 주기적인 센싱 데이터를 수집 전달하기 위해 스마트 디바이스를 싱크노드로 활용하는 방안을 제안하고, 스마트 디바이스가 실행 중인 응용의 요구사항을 만족시키는 최적의 싱크노드 집합을 구하는 것은 NP-hard문제[1]이므로 휴리스틱 방법을 이용하여 싱크노드 집합을 구성하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 휴리스틱 알고리즘의 시간복잡도는 $O(m^3)$으로 최적의 싱크노드를 구하는 알고리즘보다 빠른 시간에 싱크노드 집합을 구할 수 있다.

모비우스 플랫폼 기반 LoRa 통신을 이용한 센싱 데이터 관리 시스템 (Sensing Data Management System Using LoRa Based on Mobius Platform)

  • 박환;김미선;서재현
    • 스마트미디어저널
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    • 제8권4호
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    • pp.9-16
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    • 2019
  • 사물 인터넷 서비스를 실현하기 위해서는 확장성을 고려한 센싱 데이터 관리 및 서비스 구축이 필요하다. 그러나 기존 사물 인터넷 서비스들은 서비스 업체별로 고유한 프로토콜 및 표준화되지 않은 기능들을 사용하며, 블루투스 등의 단거리 통신 기술을 사용하므로 데이터 관리 및 서비스 제공에 어려움이 따른다. 또한 광역 통신망을 구축하기 위해서는 다수의 AP나 게이트웨이들을 포함하여야한다. 본 논문에서는 모비우스 플랫폼을 기반으로 로라(LoRa, Long Range) 통신을 이용한 센싱 데이터 관리 시스템에 관한 연구를 수행하고자한다. Tas를 구동하는 엔드 디바이스를 구성하여 센싱 데이터를 수집하고, &Cube를 구동하는 응용 게이트웨이를 구성하여 센싱 데이터를 서버로 송신한다. 또한 모비우스를 구동하는 관리 서버를 구성하여 응용 게이트웨이로부터 송신 받은 센싱 데이터를 관리하여 모니터링 서비스를 제공한다. 엔드 디바이스와 게이트웨이 간의 로라 통신을 통하여 광역 통신망을 구축하고 모비우스 플랫폼을 통하여 사물 인터넷에 부합하는 데이터 관리 및 서비스를 제공하고자 한다.

웨어러블 생체신호 모니터링을 위한 스마트텍스타일센서의 분류 및 고찰 (The Classification and Investigation of Smart Textile Sensors for Wearable Vital Signs Monitoring)

  • 장은지;조길수
    • 한국의류산업학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.697-707
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    • 2019
  • This review paper deals with materials, classification, and a current article investigation on smart textile sensors for wearable vital signs monitoring (WVSM). Smart textile sensors can lose electrical conductivity during vital signs monitoring when applying them to clothing. Because they should have to endure severe conditions (bending, folding, and distortion) when wearing. Imparting electrical conductivity for application is a critical consideration when manufacturing smart textile sensors. Smart textile sensors fabricate by utilizing electro-conductive materials such as metals, allotrope of carbon, and intrinsically conductive polymers (ICPs). It classifies as performance level, fabric structure, intrinsic/extrinsic modification, and sensing mechanism. The classification of smart textile sensors by sensing mechanism includes pressure/force sensors, strain sensors, electrodes, optical sensors, biosensors, and temperature/humidity sensors. In the previous study, pressure/force sensors perform well despite the small capacitance changes of 1-2 pF. Strain sensors work reliably at 1 ㏀/cm or lower. Electrodes require an electrical resistance of less than 10 Ω/cm. Optical sensors using plastic optical fibers (POF) coupled with light sources need light in-coupling efficiency values that are over 40%. Biosensors can quantify by wicking rate and/or colorimetry as the reactivity between the bioreceptor and transducer. Temperature/humidity sensors require actuating triggers that show the flap opening of shape memory polymer or with a color-changing time of thermochromic pigment lower than 17 seconds.

피어-투-피어 스마트워치 시스템을 위한 바이오 센싱 데이터 동기화 (Bio-sensing Data Synchronization for Peer-to-Peer Smart Watch Systems)

  • 이태규
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권4호
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    • pp.813-818
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    • 2020
  • 최근, 스마트기기의 기술 및 사용자의 급증과 더불어, 스마트워치 시장이 성장하고, 그 효용성 및 사용성이 지속적으로 확대되고 있다. 스마트워치의 강점은 웨어러블 휴대성, 응용의 즉시성, 데이터 다양성 및 실시간성 등이다. 이러한 강점에도 불구하고, 스마트워치는 배터리 제약, 디스플레이 및 사용자 인터페이스 크기 제약, 메모리 제약 등의 한계성을 지닌다. 또한, 개발자 및 표준 디바이스, 운영체제 표준 모델, 킬러 애플리케이션 모듈 등의 보완 필요성이 제기된다. 특히, 스마트워치는 사용자의 생체정보 모니터링 및 응용이 주요한 서비스로 자리하고 있다. 이러한 스마트워치의 생체정보는 실시간 대용량 데이터를 생성한다. 생체정보 서비스의 고도화를 위해서, 센싱 데이터를 원격 스마트폰 또는 로컬서버저장소로 안정적인 피어-투-피어 전송이 수행되어야 한다. 본 연구는 스마트워치 시스템에서 무선 원격 피어-투-피어 전송 안정성을 보장하기 위한 동기화 방법을 제안한다. 이러한 동기화 방법에 기초한 무선피어-투-피어 전송 프로세스를 설계하고, 비동기 전송 프로세스와 제안 동기 전송프로세스를 분석하여 전송량 증가에 따른 전송 효율화 방법을 제안하다.

무선 랜 통신을 이용한 기계 상태감시용 스마트 센서 (Smart Sensor for Machine Condition Monitoring Using Wireless LAN)

  • 태성도;손종덕;양보석;김동현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.523-529
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    • 2009
  • Smart sensor is known as intelligent sensor, it is different with other conventional sensors in the case of intelligent system embedded on it. Smart sensor has many benefits e.g. low-cost in usage, self-decision and self-diagnosis abilities. This sensor consists of perception element(sensing element), signal processing and technology of communication. In this work, a bridge and structure of smart sensor has been investigated to be capable to condition monitoring routine. This investigation involves low power consumption, software programming, fast data acquisition ability, and authoritativeness warranty. Moreover, this work also develops smart sensor to be capable to perform high sampling rate, high resolution of ADC, high memory capacity, and good communication for data transfer. The result shows that the developed smart sensor is promising to be applied to various industrial fields.

A simple and efficient data loss recovery technique for SHM applications

  • Thadikemalla, Venkata Sainath Gupta;Gandhi, Abhay S.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제20권1호
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    • pp.35-42
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    • 2017
  • Recently, compressive sensing based data loss recovery techniques have become popular for Structural Health Monitoring (SHM) applications. These techniques involve an encoding process which is onerous to sensor node because of random sensing matrices used in compressive sensing. In this paper, we are presenting a model where the sampled raw acceleration data is directly transmitted to base station/receiver without performing any type of encoding at transmitter. The received incomplete acceleration data after data losses can be reconstructed faithfully using compressive sensing based reconstruction techniques. An in-depth simulated analysis is presented on how random losses and continuous losses affects the reconstruction of acceleration signals (obtained from a real bridge). Along with performance analysis for different simulated data losses (from 10 to 50%), advantages of performing interleaving before transmission are also presented.