사물인터넷을 이용한 지능형 노지 농작물 관리 시스템 개발

염성관,홍성광,고완기 한국융합학회 2018 한국융합학회논문지 Vol.9 No.7

농업 인구의 감소와 노령화로 인하여 온실 재배 중심의 스마트 팜에 대한 연구가 활발하게 진행 중이나 채소와 같은 작물의 경우 노지 재배가 70%를 차지한다. 이에 노지 농작물 재배의 자동화, 무인화 및 지능화를 통해 생산성을 향상시키고 토양 오염을 방지할 필요가 있다. 본 논문은 사물인터넷을 이용한 노지 농작물 제배 시스템 구축 사례를 설명하고 노지 작물 제배 시스템에서의 환경 변수를 정의하였다. 다양한 센서을 통해서 토양의 온도, 함수율, 전기전도도, 산성도를 측정하여 LoRa 통신 모듈을 이용하여 서버로 정보를 전달하고, 서버는 이 데이터를 바탕으로 시비량 및 관수량을 제어한다. 노지 농작물 재배에 적합한 통신 방식인 LoRa 기술을 이용하여 넓은 노지를 관리하고 생산량 및 판매실적까지 관리하는 시스템을 개발하였다. Research on smart farms centering on greenhouse cultivation is actively under way due to the decrease in agriculture population and aging, but in the case of vegetables such as vegetables, outdoor cultivation is 70%. Therefore, there is a need to improve productivity and prevent soil contamination by automating, cultivating, and intelligentizing the outdoor cultivation of agriculture crops. In this paper, we show the case of establishing a outdoor production system using the Internet of things and define the environmental variables in the outdoor production system. By measuring soil temperature, water content, electrical conductivity and acidity through sensors, LoRa communication module transmits the information to the outdoor production system. The outdoor production system controls the amount of fertilizer and the volume of water based on this sensor data. We have developed a system that manages a wide range of crops using LoRa technology, which is a suitable communication method for cultivating crops, and manages production volume and sales performance.

재전송 Agent를 이용한 유무선 융합망에서의 신뢰성 있는 멀티캐스트 전송 방식

염성관,유선진 한국융합학회 2016 한국융합학회논문지 Vol.7 No.4

본 논문에서는 무선 기지국에서 멀티캐스트 패킷 재전송을 담당하는 Agent를 설치하여 신뢰성있는 멀티캐스트 프로토콜인 MFTP에서의 재전송률을 낮추고자 한다. 유무선 통합 환경에서 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜 사용 시, 무선 링크의 비트 에러와 단말의 이동성을 보장하기 위한 핸드오프로 오류가 많이 발생한다. 이런 오류때문에 멀티캐스트 그룹에 제어 및 재전송 패킷이 증가하게 되며, 또한 멀티캐스트 그룹 세션 전체 성능이 저하된다. 본 논문은 기지국에 무선 환경에 있는 단말의 복구 요구 패킷에 대한 복구 패킷 전송을 담당하는 Agent을 도입하는 방식을 제안하고 있다. MATLAB를 이용하여 제안한 방법이 멀티캐스트 세션에 복구 요구 및 복구 패킷의 수을 줄일 수 있고 멀티캐스트 그룹 세션 전체의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증하였다. When using reliable multicast protocol over air links, the multicast packets lost in the air link cause the initiation of retransmission request packets and the implosion of retransmission packets, which deteriorate multicast session performance. This paper proposes on the efficient reliable multicast mechanism in wireless networks utilizing the Agents. In this paper we show the design of a retransmission agent which improves the performance of reliable multicast sessions in wireless network. The main idea is to cache reliable multicast packets at the base station and perform local retransmissions across the wireless link. MATLAB has been used to simulate and to get performance results for signaling overhead and processing delay through the comparison of the proposed agent model to the Multicast File Transfer Protocol. It has been proven from the simulation results that the proxy module make pass trials shorter in Multicast File Transfer Protocol.

적응적 가우시안 혼합 모델을 이용한 불법주정차 무인단속시스템

염성관,신성윤,신광성,박상현 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.3

최근 스마트 도시를 구축하기 위해 무인 차량 관제 시스템의 보급이 활성화 되고 있다. 본 논문은 적응적 배경영상 모델링 방법을 이용한 불법주정차 무인단속시스템에 관한 것으로서, 적응적 가우시안 혼합 모델로 배경 영상을 모델링할 때, 이동 물체의 상황 변화에 따라 전역적으로 배경 영상을 업데이트하거나 국소적으로 배경 영상을 업데이트하는 방법에 대해 기술한다. 특히, 이동 물체가 배경 영상에 미치는 영향을 최소화하는 방법과 배경 영상을 정확하게 업데이트하기 위한 방법을 제안한다. 본 논문에서는 시스템의 구현을 통해 제안하는 시스템이 이동하고 있는 물체 또는 정지상태의 물체를 신속하고 정확하게 구분할 수 있음을 증명하였다. As the world is trying to establish smart city, unmanned vehicle control systems are being widely used. This paper writes about an unmanned parking control system that uses an adaptive background image modeling method, suggesting the method of updating the background image, modeled with an adaptive Gaussian mixture model, in both global and local way according to the moving object. Specifically, this paper focuses on suggesting two methods; a method of minimizing the influence of a moving object on a background image and a method of accurately updating the background image by quickly removing afterimages of moving objects within the area of interest to be monitored. In this paper, through the implementation of the unmanned vehicle control system, we proved that the proposed system can quickly and accurately distinguish both moving and static objects such as vehicles from the background image.

코딩 교육용 제어 보드와 3D 프린팅 융복합 콘텐츠 개발

염성관,김영상 한국융합학회 2018 한국융합학회논문지 Vol.9 No.9

3D 프린팅 기반의 교육용 콘텐츠 제작과 보급은 창의적 문제 해결의 코딩 교육을 리드하고 활성화하는데 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 아두이노를 활용하여 특화된 기능을 제공하는 8비트 MCU 기반 제어 보드 및 3D 프린팅 기반의 다양한 융합 콘텐츠를 개발하였다. 개발된 제어 프로그램은 양방향 통신을 기본 지원하므로 다양한 모니터링 패킷 지원으로 초당 10회 이상 수행한다. 또한, 다양한 정보 전달을 위한 최적화된 통신 프로토콜을 사용하여 여러 콘텐츠 제어가 가능해진 다. 개발된 제어 보드와 3D 프린팅으로 제작된 콘텐츠들은 코딩의 원리와 개념을 교육하는 프로그래밍 교육 도구로 유용하 게 활용할 수 있다. It is a key role in leading and activating coding education as a process to solve problems creatively to produce and provide the educational contents on the basis of 3D printing. In this paper, we develop a variety of fusion contents to use 3D printing and 8bit MCU base control board which provides specific functions through Arduino. The developed control program conducts various packet monitoring more than ten times per a second, supporting intrinsically full duplex. In addition, communication protocol optimized in conveying a lot of information enables to control different contents. The contents produced with the control board and 3D printing are useful as a programming education tool to train the principle and the concept of coding.

LoRa를 이용한 노지 작물 관리 시스템

염성관(Sungkwan Youm),한세영(Han Seyoung),이희권(Heekwon Lee),신광성(Kwang-Seong Shin) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

본 논문은 사물인터넷을 이용한 노지 농작물 재배 시스템 구축 사례를 설명하고 노지 작물 재배 시스템에서의 환경 변수를 정의하였다. 다양한 센서을 통해서 토양의 온도, 함수율, 전기전도도, 산성도를 측정하여 LoRa 통신 모듈을 이용하여 서버로 정보를 전달하고, 서버는 이 데이터를 바탕으로 시비량 및 관수량을 제어한다. 노지 농작물 재배에 적합한 통신 방식인 LoRa 기술을 이용하여 넓은 노지를 관리하고 생산량 및 판매실적까지 관리하는 시스템을 개발하였다. In this paper, we show the case of establishing a outdoor production system using the Internet of things and define the environmental variables in the outdoor production system. By measuring soil temperature, water content, electrical conductivity and acidity through sensors, LoRa communication module transmits the information to the outdoor production system. The outdoor production system controls the amount of fertilizer and the volume of water based on this sensor data. We have developed a system that manages a wide range of crops using LoRa technology, which is a suitable communication method for cultivating crops, and manages production volume and sales performance.

자외선 광원을 이용한 살균 모듈 개발

염성관(Sungkwan Youm),정희원(Jeong Heewon),신광성(Kwang-Seong Shin) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

수경 재배는 고품질의 녹색 식물 생산에 상당한 관심을 가지고 있다. 그러나 수경 재배에서 식재 운영 체제를 구축하면 순환하는 배양액 전체에 유해한 박테리아가 번식하는 등 만성적 인 문제가 발생할 수 있다. 배양액 오염을 방지하기 위해 자외선 살균 시스템을 사용하는 것에 대한 광범위한 연구가 수행되었다. 이 연구에서 제안된 모듈은 270 ~ 285nm 파장을 방출하는 UV-C LED를 사용하여 센서 및 컨트롤러와 함께 설계되었다. 모듈은 대장균, Clavibacter michiganensis, Pseudomonas cichorii 및 Fusarium oxysporum을 제거하는 능력을 조사하기 위해 다른 배양액 유속에 대해 300, 500 및 700mW를 방출하도록 설정되었다. Hydroponic cultivation is of considerable interest to the production of high-quality green plants. However, establishing the planting operating systems in hydroponic cultivation may result in chronic problems, such as the reproduction of harmful bacteria throughout the circulating culture fluid. Extensive research has been conducted on using an ultraviolet sterilization system to prevent culture fluid contamination. In this study, the proposed module, using UV-C LEDs that emit wavelengths between 270 and 285 nm, was designed along with a sensor and controller. The module was set to emit 300, 500, and 700mW, for different culture fluid flow rates, to investigate its capacity to eliminate Escherichia coli, Clavibacter michiganensis, Pseudomonas cichorii, and Fusarium oxysporum.

무선망에서 강제 핸드오프를 이용한 이동호 차단율 및 자원 활용률 개선

염성관(Sung-kwan Youm),이인식(In-sik Lee),강철희(Chul-hee Kang) 한국통신학회 2003 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2003 No.7

신경망을 이용한 BLE의 RSSI 예측 기법

염성관(Sungkwan Youm),이유진(Lee Yujin),신광성(Kwang-Seong Shin) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

측위 기술은 증강현실, 스마트 팩토리, 자율주행 등에서 중요한 기능을 수행하고 있다. 측위 기술 중에서 비콘을 이용한 측위 방법은 RSSI(Receiver Signal Strength Indicator) 값의 편차로 인하여 도전적인 과제로 여겨져 왔다. 본 연구는 수신기의 RSSI 값을 입력으로 하고 거리를 목표 값으로 하는 신경망을 학습시켜서 이동하는 객체에 대한 위치를 예측하였다. 이를 수행하기 위해 RSSI 대비 거리 실측값을 수집하였다. 수집한 데이터로 합성 데이터를 만들기 위한 신경망을 도입하였다. 이 신경망을 바탕으로 거리 대비 RSSI 값을 예측하였다. Positioning technology is performing important functions in augmented reality, smart factory, and autonomous driving. Among the positioning techniques, the positioning method using beacons has been considered a challenging task due to the deviation of the RSSI value. In this study, the position of a moving object is predicted by training a neural network that takes the RSSI value of the receiver as an input and the distance as the target value. To do this, the measured distance versus RSSI was collected.

적외선 광원을 이용한 탁도 측정

염성관(Sungkwan Youm),신광성(Kwang-Seong Shin) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

산업화의 변화와 환경파괴에 영향 중 음용수 수질의 평가 및 관리의 중요성이 대두되고 있다. 현재 우리나라의 탁도에 관한 법 규제가 되어 공정관리에 있어 1.0NTU이하의 저농도 탁도를 유지해야 하며, 제어 기술이 필요한 과제로 남아있다. 본 연구는 470nm, 670nm, 850nm를 이용하여 탁도에 따른 흡광도 실험을 하였으며, 850nm의 광원과, 820nm의 수광소자를 이용하여 시료의 90,180도와 따른 반사과 투사광의 관계와 입사광과 수광부의 높이차를 두어 산란광의 영향에 대해 실험을 하였다. The importance of evaluation and management of drinking water quality is emerging among the impacts of industrial changes and environmental destruction. Currently, the turbidity-related laws in Korea are regulated, and the low-concentration turbidity of 1.0 NTU or less must be maintained for process management, and control technology remains a necessary task. In this study, absorbance experiments according to turbidity were conducted using 470nm, 670nm, and 850nm, and water quality was measured using a light source of 850nm and a light receiving device of 820nm.

무선 네트워크에서의 SRM(Scalable Reliable Multicast) 성능 향상

염성관(Sung-Kwan Youm),이지훈(Ji-Hoon Lee),강경용(Kyeng-Yong Kang),강철희(Chul-Hee Kang) 한국통신학회 2000 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.7