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이학재(Hak Jai Lee),이경훈(Kyung Hoon Lee),김영민(Young Min Kim) 한국전자통신학회 2017 한국전자통신학회 논문지 Vol.12 No.1
헬스케어 서비스는 생체신호 측정, 질병의 진단 및 예방을 위한 독자적인 다수의 서비스 플랫폼을 통해 제공할 수 있으며 인터넷, 모바일 등의 정보통신(ICT) 기술이 융합해 언제, 어디서나 이용자에게 건강 정보를 제공할 수 있어 사물 인터넷의 중심에 있다. 이에 따라 본 논문에서는 사물인터넷 기반의 배뇨관리 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 배뇨관리 시스템 구성을 위해 저 전력의 지그비 네트워크를 구축하였으며 구현된 정전 용량형 기저귀 센서는 약 2,000시간의 동작을 확인할 수 있었다. 또한 초소형 임베디드 디바이스인 라즈베리파이를 활용하여 데이터베이스 서버를 구축하고 수집된 데이터를 저장하여 안드로이드 기반의 모바일 어플리케이션을 통해 데이터를 확인하였다. 제안된 배뇨관리 시스템은 요양병원 등 고령의 환자들을 대상으로 활용이 가능하며, 영유아를 대상으로도 편리하게 이용이 가능할 것이다. Healthcare services can be provided through a number of independent service platforms for measurement of vital signs, diagnosis and prevention of diseases, and Information and communication technology(ICT) such as internet and mobile are converged to provide health information to users at anytime and anywhere, and it is in the center of the IoT(Internet of things). Accordingly, in this paper, we designed IoT based urination management system and evaluate the performance. A low - power Zigbee network was constructed for the configuration of the urination management system. The implemented capacitive diaper sensor was operable for the duration of 2,000 hours. We also built a database server using Raspberry Pi, a tiny embedded device, and stored the collected data to verify the data through an Android-based mobile application. The proposed urination management system can be utilized not only for the older patients, but also for the infants.
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무선 센서 네트워크를 위한 수신 예측 기반 주기 적응적 웨이크업 기법
이경훈,이학재,김영민,Lee, Kyung-Hoon,Lee, Hak-Jai,Kim, Young-Min 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.11
무선 센서 네트워크에서 배터리로 동작하는 센서 노드 또는 수집 노드를 위한 에너지 효율을 개선한 MAC 프로토콜은 중요한 성능 요소이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜에서 활성구간과 수면구간을 반복하여 수행하는 Duty Cycle 기법의 고정적인 활성 구간에 따른 제한적인 성능을 개선하기 위해 수신 예측 기반의 주기 적응적 웨이크업 제어 기법을 제안한다. 제안된 기법은 CC2500 RF 트랜시버 및 C8051F330 마이크로컨트롤러 기반의 무선 노드를 이용한 성능평가를 통해 최소의 활성구간을 분석하였고, 주기 변화에 따라 적응적으로 수면구간을 증가시켜 에너지 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. For the sensor node or collection node operating with a battery in a wireless sensor network, MAC protocols with improved energy efficiency are important performance factors. In this paper, in order to improve the restrictive capability in accordance with the fixed activity period of the duty cycle technology in the MAC protocol for wireless sensor networks, we propose a periodic adaptive wakeup technique based on receive prediction. The proposed technique is through a performance evaluation using the CC2500 RF transceiver and C8051F330 microcontroller based wireless node, to analyze the minimum active period. As a result, it was confirmed that it is possible to improve energy efficiency by adaptively changing the sleep period in accordance with the change of period.
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저 전력 무선 센서 네트워크를 위한 시스톨릭 구조 설계 및 구현
이경훈(Kyung-Hoon Lee),이학재(Hak-Jai Lee),김영민(Young-Min Kim) 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.6
본 논문에서는 동기식 디지털 통신 프로토콜을 사용하여 노드 간 견고한 링크를 유지하고 초 저 전력 통신을 수행할 수 있는 고유의 시스톨릭(systolic) 구조 및 통신 알고리즘을 제안한다. 이 시스템은 CC2500 RF 트랜시버, CC2590 RF 프론트 엔드 및 C8051F330 저 전력 마이크로컨트롤러를 사용하여 설계 및 평가 되었고 구현된 링크노드의 전력소모는 320bps의 데이터 전송 속도에서 400μW 이하로 측정되었다. 구현된 시스템은 각각 센서 노드 8개를 연결할 수 있는 링크 노드 7개로 구성된 저 전력 무선 센서 네트워크를 구성하는 기본 장치의 기능을 가지고 있다. 실험을 통해 링크 노드는 4Ah의 배터리를 사용하는 경우 4초의 주기로 3년 이상의 배터리 무교체 동작을 구현할 수 있다. In this paper, we propose a unique systolic structure and communication algorithm that maintains a solid link between nodes using synchronous digital communication and enables low power communication. This system was designed by using CC2500 RF transceiver, CC2590 RF front end and C8051F330 low power microcontroller. The measurement of power consumption in the network link shows below 400 μW in data transfer rate 320bps. The system constitutes the base unit of low power wireless network that was composed of each seven link nodes having eight sensor nodes. Results of the experiments show that link nodes using a 4Ah battery could operate over 3 years without replacement.
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