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실내 환경에 대한 관심이 높아지면서 환경 센서 관련 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 다중 이용시설에서는 측 정해야 할 오염물질을 법령에서 규정하고 있으며 법령이 발표된 시기에 따라 측정해야 할 오염물질이 변경되기도 한 다. 따라서 설치해야 할 환경 센서의 종류는 장소나 시간에 맞춰 수정되어야 한다. 본 논문에서는 다양한 센서 설치 환경에 효율적으로 대처하기 위하여 교체형 센서 모듈을 제안한다. 하드웨어 종속적인 부분은 센서 모듈로, 정보를 처리하고 관리하는 모듈은 모니터링 모듈로 구분하고, 모듈 간 데이터 전송을 위한 프로토콜을 정의한다. 이를 통해 간단한 소프트웨어 등록과정과 최소한의 하드웨어 수정만으로 다양한 항목의 센서 데이터를 측정할 수 있는 기반을 제공한다. 제안된 방법을 사용하면 변하는 기준에 따라 관심 있는 센서를 시스템에 추가로 장착하거나 변경 및 삭제 가 가능하다는 장점이 있다.

As interest in the indoor environment has increased, technologies related to environmental sensors have been actively developed. In multi-use facilities, the legislation requires pollutants to be measured, and the pollutants to be measured may change depending on when the law is published. Therefore, the type of environmental sensor to be installed should be modified according to the place or time. In this paper, we propose an replaceable sensor module to efficiently cope with various sensor installation environments. The hardware-dependent part is a sensor module, and the processing and managing information part is divided into a monitoring module, and a protocol for data transmission between two modules is defined. This study provides a basis for measuring sensor data of various items with simple software registration process and minimal hardware modification. The proposed method has the advantage that the sensor of interest can be additionally installed, modified or deleted according to changing criteria.

IoT 기술 중에서 가장 많이 쓰이는 무선 통신 기술에는 ZigBee, WiFi, Bluetooth, Z-Wave 등 이 있다. 그 중에서 Z-Wave는 현재 세계 시장 점유율이 60%로 선호하는 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 Z-Wave 프로토콜을 이용한 온습도 센서 모듈을 구현하였다. 온습도 센서 모듈 의 동작을 위하여 Z-Wave 프로토콜을 분석하고, 컨트롤러 모듈의 펌웨어를 탑재하여 구현하였 고, 센서 모듈은 데이터 시트를 참고하여 설계 및 제작하였다. 또한 센서의 온습도 정보를 모니 터링하는 프로그램을 개발하여 이를 확인하였으며, Z-Wave 모듈의 통달거리 시험, 수신데이터 성공률, 저전력 시험 등을 통하여 성능을 확인하였다.

The most commonly used wireless communication technologies in IoT technology include ZigBee, WiFi, Bluetooth, and Z-Wave. In particular, Z-Wave is currently one of the preferred wireless communication technologies, with a global market share of 60 % of these technologies. In this research, a temperature and humidity sensor module using a Z-wave protocol was designed and manufactured by referring to the data sheet. Subsequently, the Z-Wave protocol was analyzed during the operation of the sensor module, and the firmware of the controller module was mounted and implemented. In addition, a program for monitoring the temperature and humidity information from the sensor module was developed and validated. Finally, the performance of the sensor module was validated through master distance and low power tests on it and its reception data success rate.

최근 모니터링 및 예측 시스템을 이용하여 사전에 결함을 발견하고 이를 경고하는 시스템이 활발히 연구되고 있다. 차량 안전 관리에 있어서도 예측 결함 분석 기술을 적용하여 자동차 휠 베어링의 고장 유무 및 고장 유형을 조기 에 경고하는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 휠 베어링과 결합 된 센서 모듈과 각 센서 모듈에서 차량 가속 정보 및 진동 정보를 수집, 저장 및 분석하는 진단 시스템을 제시하였다. 제안된 센서 모듈은 저비용으로 차량의 휠 베어링 상태를 모니터링하며, 이렇게 수집된 데이터를 활용하여 진단 및 고장 예측 기능을 수행하는 방안을 연구하였다. 개발된 센서 모듈과 예측 분석 시스템은 가진 테스트 장비 및 실제 차량을 이용하여 테스트하고 그 유효성을 평가하였다.

There is a need for a system that provides early warning of presence and type of failure of automobile wheel bearings through the application of predictive fault analysis technologies. In this paper, we presented a sensor module mounted on a wheel bearing and a diagnostic system that collects, stores and analyzes vehicle acceleration information and vibration information from the sensor module. The developed sensor module and predictive analysis system was tested and evaluated thorough excitation test equipment and real automotive vehicle to prove the effectiveness.

가스센서는 그 용도에 따라서, 자동차용(배출가스, 연료혼합 가스, 산소, 분진), 농수산․식품산업용(신선도, 저장, CO2, 습도, NH3, 질소산화물 가스, 유기가스, 농약 및 살충제로부터 방출되는 유독가스), 산업․의료용(석유화학제품 가스, 수소, 산소, 유독가스), 군사용(화학무기 가스), 환경 측정용(CO를 비롯한 황과 질소 등으로 구성된 대기오염가스), 가정용(LNG, LPG, 부탄, 실내공기, 습도) 등으로 매우 다양하게 사용하고 있다. 산업 현장의 유해물질 종류는 약 700종으로 알려져 있으며 이들 중 대다수의 물질은 일반적인 환경 조건에서 가스 형태로 존재한다. 본 연구에서는 이러한 유독 가스들 중에서 차량 내부 등의 밀폐된 공간에서 발생하기 쉬운 중요한 탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 암모니아 (NH3)의 세 가지 가스를 검출하는 휴대용 가스센서 모듈을 구현하고자 한다. 유독 가스 중에서도 가장 인명 사고의 중요한 요소인 NH3, CO2, CO의 3종류 가스를 검출하는 다중 가스검출 센서에 대해 연구한다.

Gas sensors has been used very differently that depending on following purposes; Automotive (exhaust gas, fuel mixture gas, oxygen, particulates), agriculture / food industry (fresh, stored, CO2, humidity, NH3, nitrogen oxide gas, organic gas, toxic gas emitted from pesticides and insecticides), industrial / medical (chemical gas, hydrogen, oxygen and toxic gases), military (chemical weapon), environmental measurements (CO and other air pollution consisting of sulfur and nitrogen gas), residential (LNG, LPG, butane, indoor air, humidity). The types of industrial toxic substances are known about 700 species and many of these exist in gaseous form under normal conditions. he multi-gas detection sensors will be developed for casualties that detect the most important and find easy three kinds of gases in marine plant; carbon dioxide(CO2), carbon(CO), ammonia(NH3). Package block consists of gas sensing device minor ingredient, rf front end, zigbee chip. Develope interworking technology between the sensor and zigbee chip inside a package. Conduct a performance test through test jig about prototype zigbee sensor module with rf output power and unwanted emission test. This research task available early address when poisonous gas leaked from large industrial site and contribution for workers' safety at the enclosed space.

도시의 많은 교량 구조물은 내구연한 및 노후 상태에 따라 외형적 변형이 발생하고, 지진과 태풍 등은 노후 시설물의 변형을 더욱 악화시키고 있다. 불규칙하고 미세한 점진적 외형 변형은 육안으로 확인하기 어렵고, 시설물의 성능을 저하시키게 된다. 따라서 최근에 교량 구조물의 이상 거동을 실시간의 무선 방식으로 검지하는 기술이 연구되고 있다. 본 연구는 자이로스코프를 이용하여 구조물의 미소한 물리적 변화량을 실시간으로 측정하는 변위측정모듈을 개발하였다. 개발된 계측 모듈의 성능은 시뮬레이션 실험을 통해 검증하였다.

Lots of bridge structure generated the change of outward formation according to durability capability and decrepitude by long use. Especially, in case of the typhoon, snowing and earthquake is going to make rapidly more worse formation about the old structural facilitys. Also, outward formation by irregular and micro-distortion in bridge structure could not easily checked by normal diagnostics method. As a result, performance-capability of structure facility is getting to make a decline in standard of structure performance. Recently, real-time monitoring technology by wireless environment go into the study of irregular movement for structure facility. This paper presents the development of sensor to displacement checking about bridge structure. Sensing method of developed sensor put bring into the gyroscope technology using the acceleration speed and angular acceleration speed. This paper also will simulated to verified the monitoring capability of developed sensor against random vibration, frequency and distortion in simulated equipment.

본 연구에서 개발된 시스템은 센서부, 무선통신부 및 모니터링 부로 나뉘어져 있다. 센서부는 잔류염소, pH, 탁도, 전기전도도, 수 온 그리고 질산성질소 등 총 6개의 수질분석 항목과 수압, 수위 및 유량 등 3개의 유지관리 모듈로 나뉘어져 있다. 형식승인 기준에 준한 잔류염소와 탁도 센서의 측정값 신뢰도는 반복성, 직선성 및 유지성에서 양호하게 나타났다. 전기전도도 측정값도 서로다른 농 도에서 각각 변동계수가 0.3-0.9% 범위로 양호하였다. 무선통신부는 고신뢰성의 데이터를 양호한 시의성으로 송수신한다. 이는 유 선망 또는 상용무선통신이 도달하지 않는 산간오지에 설치 하는데 많은 이점을 보유한다. 모든 통신의 송수신상태는 RTU에서 확인 할 수 있도록 알고리즘을 개발 하였고, 연결상태가 좋지 않을 경우 용이하게 그 부분을 발견할 수 있어 유지관리가 편리하다. 본 통 합운영 시스템의 모니터링부는 사용자에게 꼭 필요한 정보만을 제공하고, 판단이 용이하도록 웹으로 수질 기준 초과 또는 유지관리 모듈 상태에 대한 경보를 제공하여 문제 발생시 관리자가 신속히 대처 가능하도록 구성하였다. 이를 이용하여 안전하고 건강한 물 공급이 가능하게 되었고, 특히 취약한 지역에서의 수자원 보호와 국민 건강에 기여할 것으로 판단 한다.

The system developed in this study consists of a sensor part, wireless communication part, and monitoring part. The sensor part uses six criteria for water quality analysis (residual chlorine, pH, turbidity, electrical conductivity, temperature, and nitrate nitrogen), along with three maintenance modules (water pressure, level, and flux). The residual chlorine and turbidity sensor readings satisfied standards in repeatability, linearity, and sustainability. The electrical conductivity reading was also reliable, with a 0.3-0.9% coefficient variation at different concentrations. The wireless communication part displayed high reliability in its timely transmission of data. This is highly advantageous when installing water supply facilities in remote mountainous regions where no cable or common wireless communications can be reached. An algorithm was developed to monitor all communication transmissions from the remote terminal unit. This helped to facilitate maintenance, especially when communication was difficult. This monitoring part of the integrated operating system provides all necessary information by alerting the user if water quality standards are not met, or via the maintenance module for easy system evaluation through the web, thus making it easy to respond quickly in case a problem occurs. A supply of safe and healthy water was made possible through the use of this system, and it is believed to have the potential to contribute to improving the public health and conserving water in especially vulnerable regions.

현대 사회에서 안전 서비스 및 시스템 환경을 구축하고 활용하는 것은 매우 중요하고 관심이 큰 분야이다. 특히, 어린이, 고령자, 여성, 장애인 및 외국인 등 사회적 취약 계층에 대한 안전 서비스 제공은 사회적 이슈가 되고 있다. 그러나, 대부분의 안전 서비스 및 시스템은 일반인을 대상으로 적용되고 있기 때문에 사회적 취약 계층을 위한 시스템 개발이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 실시간으로 상황을 인식하고, 신속한 대응을 할 수 있도록 데이터를 처리, 전송 하는 시스템 모듈을 개발하였다. 이를 위해, 실시간 상황 인식에 필요한 다양한 센서를 통합 모듈로 설계하고, 이를 통해 수집된 데이터를 분석하여 처리 결과를 전송하는 안전 시스템 모듈을 개발하였다.

In modern society, developing and utilizing safety service and system environments is a very important and great interest. In particular, the provision of safety services to socially vulnerable groups such as children, the elderly, women, the disabled and foreigners has become a social issue. However, since most safety services and systems are applied to the general public, it is necessary to develop systems for socially vulnerable groups. Therefore, in this paper, we developed a system module that processes and transmits data to recognize the situation in real time and respond quickly. To this end, various sensors for real-time situation recognition were designed as integrated modules, and a safety system module was developed to analyze the collected data and transmit the processing results.

반려동물에 대한 사회적 인식이 변화되면서 반려동물에 대한 문화적 태도가 친화적으로 바뀌고 있다. 특히, 반려 견은 오래전부터 인간과 친숙하고 밀접하게 생활해오고 있다. 이러한 변화의 시대속에서, 반려견에 대한 이해도를 향상 시키고 유기견 방지 및 생명 존중의 인식이 증가하면서 반려견 및 견주에 대한 동반 건강 유지를 위한 다양한 서비스가 활용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 반려견의 산책용 자동 리드줄에 IoT 서비스 및 응용 기술이 연동시킨 스마트 리드줄을 구현하였다. 이를 위해, 이기종 센서들을 연계하여 통합 모듈로 설계, 구현하고 반려견 리드줄에 연동시켜 스 마트 반려견 리드줄을 개발하였다. 최종적으로, 스마트 반려견 리드줄을 통해 반려견주의 생체 신호를 실시간으로 수집 하고 반려견의 위치를 파악하여 알림 정보를 제공해 줄 수 있는 시스템을 구현하였다. 이를 통해, 올바르고 친숙한 애견 문화를 더욱 성장시킬 수 있을 것으로 판단된다.

As social perceptions of pets change, cultural attitudes toward pets are becoming more friendly. In particular, dogs have been living familiarly and closely with humans for a long time. In the changing times, various services are being used to improve the understanding of dogs and to prevent companion dogs and increase awareness of respect for life. Therefore, in this paper, we implemented a smart lead line in which IoT service and application technology are linked to the walking dog's automatic lead line. To do this, we developed a smart dog lead line by designing and implementing an integrated module in connection with heterogeneous sensors and linking it with a dog lead line. Finally, a smart dog lead line was used to collect the dog's biological signals in real time, identify the location of the dog, and provide a notification system. Through this, we believe that the culture of dog culture can be further grown.

Recent impact of 4th industrial revolution is increasing usage of IoT technology along with smartphones and tablet PC. However blue light emitted from electronic devices such as smartphones and tablet PC causes detrimental change to human bodies. As the controversy over the harmfulness of blue light became known through the media and various communities, related markets were formed, and various blocking films, software, and vision protection monitors were released. In this paper focuses on utilizing IoT technology to protect human organizations from blue light. It presents anti-blue light system which prevents excessive exposure to blue light through Arduino module such as ultrasound, piezo buzzer and blue light measurement module.

We studied on the design of a sprinkler control system that communicates with the administrator's mobile through a wireless communication network and a sprinkler unit that sprays water on the vegetation area. This sprinkler control system consists of a communication module that receives an operation signal for the operation of the sprinkler unit from the administrator's mobile, and a control module that controls the sprinkler unit according to the operation signal received through the communication module. It is also designed to control sprinkler units by measuring temperature, humidity, light intensities, vibration and field images in the vegetation area in real time through sensors and camera for each of them and comparing them with established limit criteria. The sprinkler allows the administrator to control the sprinkler more easily because the administrator operates the sprinkler through the mobile from a distance, and emergency situations occur and can respond quickly.

As GPS technology has been developed with other mobile communications, GPS function is essentially loaded on mobile devices including smartphone and tablet PC. Thus, users can exchange information based on the current location of the GPS through the application service such as path-finding and current velocity. However, since it is difficult to identify accurate means of transportation of a user, there is limitation on providing high-quality service and information. For instance, it causes unnecessary data consumption that providing unnecessary traffic information to a user walking or riding city rails.

Advances in technology have led to the development of various sensing devices such as on-body and health-care monitoring that can integrate from different sources and can initiate actions or trigger alarms when needed. This paper developed a sensing module of standing and moving human body using a shutter and a pyroelectric infrared (PIR) sensor. The module consists of Fresnel lens, PIR sensor, interface circuit of the PIR, microcontroller unit (MCU), and light emitting diode (LED) as an alarm indicator. The principle for standing human body is to chop the thermal heat of human body utilized by the camera shutter. The human sensed signal is the controlling part of this algorithm, the detected interruption serves as its function. By merging the whole apparatus including the print circuit board (PCB), the developed product of this proposed sensing module can replace the commercially available detector. Experiment results show that sensing distance is about 7.0 meters with a sensing angles of around 110 degrees at room temperature. In these conditions, the sending ratio is 100% and the module’s power dissipation is rated as 100 mW.