본 논문에서는 이동 금속 물체 탐지 목적의 무선 센서네트워크 응용 시스템에 이용 가능한 저연산, 저전력 소모를 목적으로 하는 간결한 신호처리 알고리즘을 제안한다. 일반적 센서노드에 주로 사용되는 자기센서의 물리적 특성을 분석하고 Exponential Average method(EA)를 사용하여 시간 영역에서 실시간으로 센서 신호를 처리한다. EA를 사용하여 잡음, 시간, 온도에 따른 자기장 변화, 외부 간섭에 강인하면서 임베디드 프로세서에 적합한 적은 메모리소모와 연산량을 가진다. 또한 통계적 분석을 통해 제안하는 알고리즘의 최적화된 파라미터 값을 도출하고 적용하였다. 보편적으로 사용되는 자기 센서 모델의 시뮬레이션 결과 5%의 오경보 확률에서 90%이상의 이동 물체를 탐지할 수 있었다. 그리고 직접 제작한 센서 노드의 모델링 및 이를 이용한 시뮬레이션과 외부 실험의 결과 60~70% 이상의 탐지 확률을 확인하였다.
This paper suggests the novel light-weight signal processing algorithm for wireless sensor network applications which needs low computing complexity and power consumption. Exponential average method (EA) is utilized by real time, to process the magnetometer signal which is analyzed to understand the own physical characteristic in time domain. EA provides the robustness about noise, magnetic drift by temperature and interference, furthermore, causes low memory consumption and computing complexity for embedded processor. Hence, optimal parameter of proposal algorithm is extracted by statistical analysis. Using general and precision magnetometer, detection probability over 90% is obtained which restricted by 5% false alarm rate in simulation and using own developed magnetometer H/W, detection probability over 60~70% is obtained under 1~5% false alarm rate in simulation and experiment.
