연구소개

과제구성 및 연구내용

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2-4 저전력 무선 통신 및 위치기반 서비스 플랫폼

연구참여자
TOPIC 1 : CMOS 기반 초 절전 79 GHz 초광대역 자동차용 레이다 센서 칩 연구
연구 참여자 (책임자)
  • 홍성철 교수, 한국과학기술원 전기 및 전자공학과
연구목표
  • CMOS 공정을 기반으로 초 절전 W-band UWB 레이더 센서 chip 개발
  • 정밀한 거리 분해능과 높은 거리 정확도의 1차원 레이더 센서 시스템 구현
  • 레이더 배열을 통한 2차원 또는 3차원 이미지 검출 레이더 센서 시스템 구현
연구내용
  • 초 절전으로 동작하기 위한 W-band UWB 레이더 front-end 연구
    - Sub-harmonic을 이용하는 RF 블록을 통하여, 평균전력을 낮추는 레이더 front-end 구조
    - 불필요한 전력소모의 최소화를 위한 PA 및 SHPF의 펄스화
    - 10cm 이하의 거리 분해능, 1cm 이하의 거리 정확도의 UWB 레이더 개발 및 1차원 거리 검출
  • CMOS 공정 기반의 초고직접 W-band UWB 레이더 단일 칩 및 bi-static 레이더 모듈 개발
    - UWB 레이더를 구성하는 transmitter, receiver, digital 회로를 집적하여 단일 chip 개발
    - 안테나 및 컨트롤러를 포함하는 단일 칩 bi-static UWB 레이더 시스템의 패키지화







  • 개발된 레이더 모듈을 응용한 레이더 시스템 연구
    - 레이더 front-end 배열을 통하여 고 정확도의 2/3차원 이미지 검출을 위한 MIMO 레이더 알고리즘 개발 및 배열 레이더 모듈 구성

기대효과
  • 3차원 이미지 정보 검출 SoC의 현실화
  • CMOS 공정의 우수한 양산성과 가격 경쟁력을 바탕으로 레이더 시장 선점
  • 국방, 보안, 차량, 로봇, 환경, 의료, 동작인식 등 다양한 분야에 응용가능
TOPIC 2 : 저전력 무선 송수신 회로 기술 개발 – 내용 변경
연구 참여자 (책임자)
  • 이상국 교수, 한국과학기술원 전기 및 전자공학과
연구목표
  • 극소전력 웨이크-업 및 데이터 송수신용 라디오 개발
연구내용
  • 극소전력 웨이크-업 및 데이터 송수신용 라디오 개발
    - 멀티채널 저전력 수신기 개발
    - 고효율 고출력 송신기 개발
    - Wake-up 라디오 송수신기 단일칩 개발

기대효과
  • 개발된 극소전력 wake-up 라디오를 ZigBee, WPAN, WBAN, 비표준 무선 등에 활용
  • 대기 소모전력을 획기적으로 낮춤으로써 센서 노드의 배터리 수명을 극대화 하는 기술 경쟁력을 확보
Topic 3 : 저전력 고효율 고신뢰 네트워크 기술 개발
연구 참여자 (책임자)
  • 정세영 교수, 한국과학기술원 전기 및 전자공학과
  • 이융 교수, 한국과학기술원 전기 및 전자공학과
연구목표
  • 저전력 무선 센서 네트워크를 위한 네트워크 코딩 알고리즘 개발
  • 저전력 IoT 네트워킹 솔루션 개발
  • 비디오 스트리밍을 위한 다중 홉 전송 기술 개발
연구내용
  • 저전력 무선 센서 네트워크를 위한 네트워크 코딩 알고리즘 개발
    - 센서 네트워크를 위한 간섭 제어 기술 개발
    - 많은 수의 노드를 가진 네트워크를 위한 릴레이 기법 개발
    - 저전력 센서 네트워크를 위한 네트워크 코딩 알고리즘 개발
    - 이동성이 있는 노드를 위한 네트워크 코딩 알고리즘 개발
    - 수십개 규모의 센서 네트워크 테스트베드 구축
  • 저전력 IoT 네트워킹 솔루션 개발
    - 주기적 모니터링을 위한 네트워킹 모듈 개발
    - 저전력 동기화 및 스케쥴링 기법 개발
  • 비디오 스트리밍을 위한 다중 홉 전송 기술 개발
    - 다중 홉에서 고용량 저지연을 달성하면서 저전력으로 동작하는 비디오 스트림 전송용 무선 네트워크 기술 개발
    - 기존의 다중 홉에서 비효율적인 802.11 DCF를 개선시킨 새로운 알고리즘 개발

기대효과
  • 미래 사물 통신 시대에 급증하는 저전력 저지연 무선 네트워크 알고리즘에 대한 요구를 충족시켜 널리 쓰일 수 있는 솔루션 제공
  • 교량, 건물 등의 구조물 안전 진단 네트워크 구축에 IoT 네트워킹 솔루션을 적용 가능
  • 주변에 산재한 가로등에 개발된 스마트 비디오 센서 노드를 설치하고 이를 통하여 주택가 및 도로변을 감시함으로써 범죄를 사전에
    예방하고, 무선 비디오 네트워크를 통해 실종 아동 찾기, 주차단속, 수배 차량, 수배범 검거 등에 활용함으로써 안전하고 신뢰할 수 있는
    사회 구현을 위한 인프라 제공
TOPIC 4 : 사용자 참여 형 라디오 맵 구축 자동화 시스템
연구 참여자 (책임자)
  • 한동수 교수, 한국과학기술원 전산학부
연구목표
  • 사용자 참여형 라디오맵 구축 플랫폼 구축
  • 자율학습 기반의 라디오맵 구축 기법 개발
연구내용
  • 사용자 참여형 라디오맵 구축 지원 도구 개발
  • Lloyd‘s relaxation 알고리즘 기반의 HMM 모델 구축 자동화 기법 개발
  • 주소 정보 활용을 통한 무선 신호 클러스터링 및 분류 기술 개발
  • 자율 학습을 통한 무선 신호의 위치정보 태깅 기술 개발
  • Global-local 융합 최적화를 통한 대용량 데이터 처리 가능한 자율 학습 기법 설계
  • 라디오 맵 특성을 고려한 측위 알고리즘 매핑 모델 구

기대효과
  • 다양한 위치 기반 서비스 개발 플랫폼 제공
  • 서비스 구축비용 절감을 통한 글로벌 실내 위치 인식 서비스 실현
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