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Multiuser Backscatter NOMA Communication with Maximum Fairness
Gerardo Sacarelo(사카레로 헤라르도),Yun Hee Kim(김윤희) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
We consider a monostatic backscatter communication network with a single-antenna reader supporting multiple backscatter devices in non-orthogonal multiple access. For the system, we develop a power reflection control method for backscatter devices toward the rate fairness.
Bistatic Backscatter Communication with NOMA
Gerardo Sacarelo(사카레로 헤라르도),Yun Hee Kim(김윤희) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
We consider a bistatic backscatter communication network with a multi-antenna transmitter and reader supporting multiple backscatter devices. For the system, the rate fairness is maximized by optimizing the transmit beamforming, the receive beamforming and the power fraction reflected by the devices.
손 동작 인식을 위한 소프트 웨어러블 장갑의 센서 캘리브레이션과 노이즈 처리 기술 개발
이강호,김진형,헤라르도 사카레로,원윤재 한국통신학회 2024 韓國通信學會論文誌 Vol.49 No.4
다양한 원인에 의하여 신체의 운동 기능을 담당하는 중추신경계 또는 말초신경계가 손상되어 사지 마비를 갖게된 환자들의 삶의 질 향상과 생활 자립 및 보조를 위한 연구들이 진행되고 있고, 그 방법으로 외골격 또는 소프트로봇의 연구가 진행되고 있다. 본 연구팀은 사지마비 환자의 손 움직임을 보조하는 소프트로봇 개발 과정에서손의 움직임과 자세를 측정할 수 있도록 하기 위하여 실리콘과 액체금속 기반의 스트레인 센서를 이용하여 손의움직임을 측정할 수 있는 웨어러블 장갑을 개발하고자 하였다. 환자들마다 서로 다른 손의 크기와 움직임의 형태를 정확하고 원활하게 측정하고 인식할 수 있도록 하기 위하여 비교적 낮은 성능의 MCU (Microcontroller unit) 에서도 동작할 수 있는 효과적인 캘리브레이션 방법을 고안하였고, 손 인식 과정에서의 오동작 또는 불필요한 인식 결과가 나타나는 것을 줄이기 위하여 신호의 노이즈를 감쇠시키는 방법을 고안하여 적용하였다. 본 연구팀이개발한 웨어러블 장갑을 이용한 손의 자세 및 움직임을 측정하는 기술은 실제 사지마비 환자에게 적용되었을 때소프트로봇의 동작 효과를 측정하거나, 소프트로봇의 작동을 모니터링하고 조정할 수 있는 과정에 효과적으로 사용될 것으로 기대되며, 나아가 손뿐만 아니라, 팔, 다리 등 다른 신체 부위에도 적용할 수 있으며, 소프트로봇의성능을 평가하는 평가 기술로도 활용될 수 있을 것으로 기대한다. Many studies on developing assistive technologies such as Soft robots or Exoskeletons for paralyzed patients by damaged central or peripheral nervous system are carried on. For these technologies, a device can measure patients’ body movements or poses will be required. In this study, therefore, we devised a wearable glove including small-thin silicon-based strain sensors filled with liquid metal. First, to serves as an accurate hand poses measurement device from different hands size of paralyzed patients, we established a simple calibration method that can be applied on low-power MCUs. Second, we established a noise reduction algorithm that assures our wearable gloves can measure patients’ hands movement in stable. Our methods for wearable gloves will be applied for recognizing patients’ hands movement, monitoring movement aids to decide working well or not and finally can be applied for a criterion for testing wearable robots such as Soft robots and Exoskeletons. Also, we are expecting that our methods can be used for other body parts such as arms, legs and feet.
손목 착용형 관성 센서의 적용을 통한 보행자의 보폭 및 보행속도 측정 연구
김진형(Jinhyung Kim),한규(Gyu Han),사카레로 헤라르도(Gerardo Sacarelo),이강호(Kangho Lee),유광식(Gwangsik Yu),원윤재(Yun-Jae Won) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.6
가속도센서와 자이로센서 및 자기장센서가 통합된 9축 관성 센서 (IMU) 는 항공기, 선박, 드론 등의 자세와 위치를 추정하고 자세를 조정하는 데 사용된다. 관성 센서의 이러한 특성을 이용하여 그동안 보행자의 보행 패턴이나 보행 속도를 추정하고자 하는 연구들이 있어 왔으나, 현재까지는 직접적으로 보행에 관계된 다리 부위에서 보행자의 보행 속도를 추정하는 연구들이 대부분이었다. 따라서 최근의 추세인 스마트워치 형태의 웨어러블 기기 형태로 만들어진 관성 센서가 내장된 손목 착용형 기기를 이용할 수 있다면 사용자에게도 편리하게 착용할 수 있는 사용자 친화적이면서 간편한 보행량 측정 방법이 될 수 있다. 본 연구에서는 관성 센서의 가속도계를 이용하여 보행자가 이동할 때의 가속도 값을 이용하여 보행자의 보행 속도를 추정하는 방법을 고안하고, 실제 적용 실험을 통해 정확도를 확인하고자 한다. 먼저 보행자의 팔의 움직임 방향을 감지하여 걸음 수를 계산하는 알고리즘을 통해, 사전에 측정한 평균 보폭을 곱하여 보행 거리를 산출한 후, 가속도계에서 검출되는 수평 방향의 가속도 성분을 적분하여 보행 거리를 추정하였다. 이렇게 얻어진 결과를 비교하였을 때, 11.61%의 오차가 존재하는 것이 확인되었다. 오차를 줄이기 위하여 관성 센서에 칼만 필터를 처리하여 노이즈를 감쇄시키고, 가속도 센서의 수평 방향에 감지되는 중력 가속도를 제거하도록 적용하여 평면 이동을 통해 비교해 보았다. 이 때의 오차율을 5.93%로 나타났다. 이렇게 구현된 관성 센서를 이용한 보행속도 추정 알고리즘은 발목에 착용하거나, 발목 무릎과 같이 다수의 센서 착용을 요하지 않으므로 사용자 입장에서 간단하게 운동량을 측정할 수 있다는 장점을 가진다. 또한 이렇게 얻어진 결과를 스마트폰 앱과 연동하여 개인의 운동량을 측정, 비교해 볼 수 있는 서비스와의 연계가 가능하며, 특히 이를 통하여 일반인은 물론, 근력이 저하된 장기 요양 환자나 노인 또는 근감소증을 앓고 있는 환자들을 위한 개인 맞춤형 운동 및 건강 관리 조언으로 범위를 확대해 적용하는 것이 가능할 것이다.