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지그비 통신에 기반한 단거리 육상경기 기록측정 시스템
Zigbee Communication Based Wireless System for Measuring Lap Time on a Sprints 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.2, 2018년, pp.86 - 89  

정승현 (영남이공대학교 전자정보계열) ,  최득성 (영남이공대학교 전자정보계열)

초록
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본 논문은 일상 생활스포츠의 일환으로 누구라도 쉽고 편하게 단거리 육상기록 측정을 할 수 있는 4레인 무선 구간기록 측정 시스템에 적용된 기술을 소개한다. 무선 육상경기 기록측정 시스템은 출발점의 스타트 버튼과 음성안내 스피커, 주자의 도착을 탐지하는 발판 스위치, 시작점과 도착점간의 지그비 통신, 구간기록을 계산하고 그 결과를 디스플레이하는 컨트롤보드 및 전광판 등으로 구성된다. 구간기록은 시작점의 스피커를 통한 레디-셋-고(총성) 음성 안내방송 시점과 결승점 발판 스위치의 주자 도착 탐지 시간의 차로 계산되며, 출발선의 지그비 통신노드는 시작스위치 탐지 시각을 자신의 내부시간을 기준으로 무선을 통하여 도착점의 통신노드로 전송하기 때문에 출발과 도착 통신노드간의 시간동기화가 구간기록 측정의 정밀도를 좌우한다. 이 논문에서 소개한 무선 구간 기록 측정 시스템은 10ms의 시간정밀도를 목표로 하고 있으며, 기존 전문 상용화시스템의 1ms의 시간정밀도와 다르게 일상 생활스포츠용으로 개발하여 비용이 상당히 저렴하며 기존의 수동 측정 방식을 사용한 경우보다 더 간편하게 기록 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper introduces a ZigBee network-based four-lane lap time measurement system that can be set up for short-distance races. The instructions "Ready-Set-Go" can be announced at the entry point node when the start button is pushed, and foot switches installed at the exit point node can be stepped ...

주제어

#Lap Time Measurement   #Zigbee   #Time synchronization   #Local Time   #10 milliseconds  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문은 일상 생활스포츠의 일환으로 누구라도 쉽고 편하게 단거리 육상기록 측정을 할 수 있는 4레인 무선 구간기록 측정시스템에 관한 기술로서 기 존의 상용화된 시간 정밀도 1ms의 고정밀·고가 전문 기록측정 장비와 달리 생활스포츠용으로 10ms의 정도 측정을 목표로 비용이 상당히 저렴하며 기존의 수동 측정 방식을 사용한 경우보다 더 간편하게 기록 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다.
  • 이와 같이 시간과 공간의 초월이 가능하기 위한 가장 핵심적인 전제 조건은 무선통신이 가능한 센서네트워크의 기술에 있다고 할 수 있다. 이 논문은, 작은 크기로 전력 소모량이 적고 값이 싸 홈네트워크 등 유비쿼터스 구축 솔루션으로 최근 각광받고 있는 지그비 무선통신 및 견고하고 신뢰성 있는 주자의 도착점 측정 센서기술을 융합하여 일상생활 속에서 누구라도 언제든지 편리하게 사용할 수 있는 저가의 단거리 육상경기 기록 측정 시스템을 개발하고자 한다. 
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무선 육상경기 기록측정 시스템의 구간기록은 어떻게 계산되는가? 이때, 구간기록은 시작점의 스피커를 통한 레디-셋-고(총성) 음성 안내방송 시점과 결승점 발판 스위치의 주자 도착 탐지 시간의 차로 계산되며, 출발선의 지그비 통신노드는 시작스위치 탐지 시각을 자신의 내부시간을 기준으로 무선을 통하여 도착점의 통신노드로 전송하기 때문에 출발과 도착 통신노드간의 시간동기화(Time Synchronization in Wireless Networks)가 구간기록 측정의 정밀도를 좌우한다.
무선 육상경기 기록측정 시스템은 무엇으로 구성되는가? 무선 육상경기 기록측정 시스템은 (그림 1)과 같이 출발점의 스타트 버튼과 음성안내 스피커, 주자의 도착을 탐지하는 발판 스위치, 시작점과 도착점간의 지그비 통신, 구간기록을 계산하고 그 결과를 디스플레이하는 컨트롤 보드 및 전광판 등으로 구성된다. 
기록 측정 시스템으로 레인마다 레이저빔을 적용한 포토셀을 이용할 경우의 단점은 무엇인가? 그러나, 전통적으로 육상이나 스키 등 장거리이면서도 1ms의 정밀한 시간 기록 측정이 요구되는 시스템에는 유선으로 연결된 카메라 시스템이 사용되며 고가의 장비와 전문 운영요원이 필요하여 구축 및 운용이 어렵다. 카메라를 대체하는 방안으로 RFID TAG를 사용하는 방법이 있으나 다소 부정확한 면이 있으며 레인마다 레이저빔을 적용한 포토셀을 이용하는 방법이 있으나 육상 기록 측정용으로 가격이 비싸고 설치가 까다로운 단점이 있다[2][3]. 또한,CDMA 망에 기반한 스키장 슬로프의 무선 구간 기록측정 시스템[4]은 기록 측정이 필요한 슬로프 구간의 진입점과 진출점에 각각 레이저 센서를 설치하고 모뎀을 통하여 CDMA 망에 연결되어 있어서 망을 통하여 NTP 서버로부터 표준 시간을 수신하고 분해능이 높은 내부타이머를 CDMA 망을 통하여 수신한 표준 시간에 동기를 맞추는 NTP 알고리즘을 선보였다.
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