재난 상황 시 센서 네트워크 기반 구조자 진입 경로 탐색 방안

주양익,Joo, Yang-Ick 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회논문지 Vol.23 No.10

재난 상황 시 대피 경로를 유도하기 위해 대부분의 건물 등의 구조물에서는 중앙통제센터나 안전요원의 안내 및 대피 경로 유도등을 통해 대피 경로를 안내하고 있다. 하지만 규모가 커지고 갈수록 내부 구조가 복잡해짐에 따라 비상 상황 시 안전을 보장할 수 있는 지능적 안내 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 경로 탐색 알고리즘에 기반한 지능적 대피경로 탐색 및 안내 시스템이 제안되었고, 구조물 내 설치된 센서 노드로부터 수집된 상황 정보를 기반으로 중앙 서버에서 각 위치별 최적의 경로를 제시하는 방식으로 대피 유도가 이루어졌다. 그러나 대피자의 효과적인 대피와 함께 중요한 부분이 구조자의 효율적인 구조활동이다. 현재까지 대피자의 대피 경로 유도에 대한 연구는 다양하게 이루어져왔으나, 구조자의 효율적 진입 경로 탐색에 대한 연구는 전무하였다. 따라서 본 논문에서는 센서 네트워크 환경에서 유전 알고리즘을 적용한 구조자 진입 경로 탐색 방안에 대해 제안하였다. 제안된 방식의 실효성을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 성능을 검증하였고, 그 결과 작업량 기준의 적응도 평가 시 적응도가 일정 시간 내에 수렴되었으며, 각 출구별 이동하는 노드의 비율로 환산한 출구집중도 역시 최대값과 최소값 차이가 현저하게 감소하였다. Using current evacuation methods, a crew describes the physical location of an accident and guides evacuation using alarms and emergency guide lights. However, in case of an accident on a large and complex building, an intelligent and effective emergency evacuation system is required to ensure the safety of evacuees. Therefore, several studies have been performed on intelligent path finding and emergency evacuation algorithms which are centralized guidance methods using gathered data from distributed sensor nodes. However, another important aspect is effective rescue guidance in an emergency situation. So far, there has been no consideration on the efficient rescue guidance scheme. Therefore, this paper proposes the genetic algorithm based emergency rescue guidance method using distributed wireless sensor networks. Performance evaluation using a computer simulation shows that the proposed scheme guarantees efficient path finding. The fitness converges to the minimum value in reasonable time. The density of each exit node is remarkably decreased as well.

준동기식(Quasi-Synchronous) CDMA 시스템의 다중경로 페이딩 환경에서의 성능 분석

주양익(Yang-Ick Joo),이연우(Yeonwoo Lee),정일성(Il-Sung Chung),차균현(Kyun Hyon Tchah) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.7

비경쟁 접근 프로토콜 기반 WPAN을 위한 에너지 효율적인 전송기법

주양익(Yang-Ick Joo),이연우(Yeonwoo Lee),정민아(Min-A Jung),최명수(Myeong-Soo Choi),김서균(Seogyun Kim) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.4A

에너지 효율적 전송기술은 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 장치들과 같이 에너지 소모에 있어서 제약을 많이 받는 무선장치의 동작 시간을 최대화하기 위해서 필수적으로 요구되는 핵심 기술이다. 더욱이, WPAN이 TDMA 동작 방식과 연동되어 수행될 때, 할당된 각 time 슬롯에서 실제 물리적 전송의 QoS 요구사항에 대한 보장은 설계시 만족시켜야 하는 또 다른 중요 설계 고려사항이다. 따라서, 본 논문에서는 TDMA 기반의 비경합 매체 접근 프로토콜과 함께 동작하는 WPAN을 위한 에너지-효율적이며 동시에 QoS를 고려한 전송 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘을 통해서 전송파워, 물리적 데이터 전송율(변조 수준/방식), 에너지 소모 최소화, 그리고 동시에 할당된 time 구간에서 요구되는 QoS 만족시키는 fragment 크기 등에 대한 최적 조합을 결정할수 있다. 제안한 알고리즘과 기존의 알고리즘과의 차이점은 전송파워, 데이터 전송율 및 fragment 크기에 대한 모든 파라미터의 조합을 찾는 것이다. 시뮬레이션 결과는 제안한 알고리즘을 통하여 처리량과 에너지 소모 측면에서 성능이 향상되었음을 보인다. One of very essential techniques for enlarging lifetime of energy-constrained wireless personal area network (WPAN) devices is energy-efficient transmission technique. If the WPAN is operated based on a TDMA protocol, the satisfaction of QoS requirements at each allocated time slot is another important factor to be considered. We therefore propose an energy-efficient transmission scheme for WPANs operating with a contention-free medium access protocol such as TDMA, as well as satisfying QoS requirement. The proposed algorithm determines the optimum combination of transmit power, physical data rate and fragment size required to simultaneously minimize the energy consumption and satisfy the required QoS in each assigned time duration, considering all the possible energy-minimization related parameters. The proposed algorithm demonstrated the improved performance results in terms of throughput and energy consumption via computer simulation.

릴레이 기반 선내 무선통신 시스템의 성능 분석

주양익(Yang-Ick Joo),김범무(Beom-mu Kim),정민아(Min-A Jeong),이성로(Seong Ro Lee) 한국통신학회 2015 韓國通信學會論文誌 Vol.40 No.1

LTE/LTE-A 배타적 접속 펨토셀에 대한 검출 성능 평가

주양익(Yang-Ick Joo) 한국마린엔지니어링학회 2014 한국마린엔지니어링학회지 Vol.38 No.4

분산적인 매체접근제어(MAC) 프로토콜 기반 물류 시스템을 위한 릴레이 협력통신 방안

주양익(Yang-Ick Joo),허경(Kyeong Hur) 한국멀티미디어학회 2011 멀티미디어학회논문지 Vol.14 No.3

무선 센서 네트워크를 이용한 터널 내 환경 관리 시스템에 관한 연구

주양익(Yang-Ick Joo),김재완(Jae-Wan Kim) 한국멀티미디어학회 2013 멀티미디어학회논문지 Vol.16 No.10

CSMA/CA 경쟁방식 기반의 WPAN 시스템을 위한 QoS 보장 및 에너지 효율적 전송방식

주양익(Yang-Ick Joo),이연우(Yeonwoo Lee),정민아(Min-A Jung),장봉석(Bongseog Jang),이성로(Seong-Ro Lee) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.3B

벡터 예측 알고리즘과 칼만 필터를 이용한 다변측량법 개선

김정하,주양익,이성근,박상국,서동환,Kim, Jung-Ha,Joo, Yang-Ick,Lee, Sung-Geun,Park, Sang-Gug,Seo, Dong-Hoan 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.12

3개 혹은 그 이상의 고정노드로 구성된 다변측량법은 실내의 실시간 위치 인식 시스템 분야에서 현재 널리 사용되고 있다. 하지만 이 고정노드 중 일부가 장애물 및 고정노드의 불안정에 따라 통신도달성이 결여된 상황에서는 효율적 위치 정보를 획득하기가 어렵다. 이러한 환경에서 위치측정 결여 및 변동을 개선하기위하여 본 논문에서는 TOF(Time of Flight)기반으로 이동노드의 변위 추정을 위한 벡터예측알고리즘과 효율적인 거리평균을 위한 칼만필터를 이용하여 기존의 다변측량법에서 발생하는 내재적 위치측정오차를 줄일 수 있는 새로운 알고리즘을 제안한다. 보행자가 이동노드와 함께 이동하고 임의의 고정노드로부터 거리측정이 실패하더라도, 현재 및 이전 거리측정 값을 이용하는 제안한 알고리즘은 이동노드와 거리측정에 실패한 고정노드 사이의 거리를 예측할 수 있다. 실험결과 기존의 방법 대비 위치추정 성능과 효율이 향상됨을 확인하였다. Multilateration that consists of three or more fixed nodes has been widely used in the field of indoor real time location system(RTLS). However, when one or two among fixed nodes are partially out of communication reachability due to obstruction and unstable node, it is difficult to obtain an efficient location information. In order to improve the challenges of poor ranging measurements and fluctuations in these environment, this paper presents, based on TOF(Time of Flight), a new algorithm which can reduce the inherent ranging measurements errors in the conventional multilateration using a vector prediction algorithm for the displacement estimation of mobile node and Kalman filter for an efficient distance average. Even if a person moves with mobile node and then it fails ranging measurement from some of fixed nodes, the proposed algorithm using a present and previous measurement value can predict the distance between mobile node and fixed node which fails ranging measurement. The experimental results are shown that the proposed system improves the localization accuracy and efficiency compared with conventional method, respectively.

ITS에 있어서 Hi-Pass 시스템의 성능 개선을 위한 전파흡수체의 개발

김동일,김정창,주양익,Kim, Dong Il,Kim, Jeong Chang,Joo, Yang Ick 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

하이패스 시스템은 5.8 GHz대 무선통신방식을 채용하는 기본 요소 중의 하나이며, 지능교통정보시스템(ITS; Intelligent Traffic System)을 실현하는 한 부분이다. 그러나, 하이패스 시스템에서 신호에러, 다중반사, 또는 시스템간 간섭으로 인한 통신 오류는 자주 발생한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 전자파흡수체가 적용될 수 있으며, 이를 위하여 카본, 센더스트 및 CPE의 조성비가 각각 다른 몇 가지 샘플을 제작하여 최적의 조성비를 탐색하였다. 그 결과 최적 조성비는 Carbon : Sendust : CPE is 10 : 40 : 50 wt.%임이 확인되었다. 복소 비유전율과 복소 비투자율은 측정 데이터를 이용하여 도출하였으며, 흡수체의 최적 설계 파라미터들은 시뮬레이션에 의하여 결정하였다. 나아가서, 전파흡수능을 흡수체의 두께를 변화시키면서 계산한 결과, 설계한 전파흡수체의 흡수능은 5.8 GHz에서 22.4 dB였다. 설계치에 기반을 두고 제작한 흡수체의 특성은 설계/시뮬레이션 값과 잘 일치하므로, 논문에 제안 개발된 하이패스용 전파흡수체는 실제 상황에 적용될 수 있을 것이다. High-Pass (ETC ; Electronic Toll Collection) system is one of the basic elements, which adopts a wireless communication method using 5.8 GHz and can realize a part of ITS (Intelligent Traffic System). On the other hand, communication errors occur frequently in Hi-Pass system due to signal erros, multi-path reflection, and/or system-to-system interferences. To solve these problems, an EM (Electro-Magnetic) wave absorber can be used. To solve these Problems, we fabricated some samples in the different composition ratios of Carbon, Sendust, and CPE, and it was confirmed that the optimum composition ratio of Carbon : Sendust : CPE is 10 : 40 : 50 wt.%. The complex relative permittivity and complex relative permeability were derived by using the measured data. In addition, the optimum design parameters for the absorber were determined by simulation. Then the absorption abilities were calculated by changing the thickness of the EM wave absorbers. As a result, the optimum thickness of the developed EM wave absorber was 2.85 mm with absorption ability over 22.4 dB at 5.8 GHz. Futhermore, the EM wave absorber was fabricated based on the simulated and designed values. The measured values agreed well with the simulated ones. Therefore, it was clearly shown that the developed EM wave absorber in this paper is to be applied in actual situations.