사물인터넷(IoT) 기술에 기반한 구조 건강 모니터링(SHM) 시스템은 교량 인프라의 지속적인 모니터링을 위한 효과적인 접근 방식이 되었습니다. 그러나 LoRaWAN 또는 경쟁 기반 통신에 의존하는 많은 무선 모니터링 시스템은 다수의 센싱 노드가 동시에 작동할 때 패킷 충돌, 예측할 수 없는 지연 및 제한된 확장성의 문제로 어려움을 겪습니다. 이러한 한계를 해결하기 위해, 본 연구에서는 임베디드 실시간 플랫폼에 구현된 시분할 다중 접속(TDMA) 통신 프레임워크를 사용하여 교량 SHM을 위한 소프트 실시간 LoRa 기반 IoT 아키텍처를 제안합니다. 제안된 시스템은 분산 진동 감지 노드, TDMA 지원 LoRa 통신 계층, ESP32 기반 게이트웨이 및 원격 시각화와 분석을 위한 웹 기반 모니터링 데이터베이스를 통합합니다. 아키텍처는 시스템 수준 작업 스케줄링을 위해 FreeRTOS(v10.4.3)를 활용하여 듀얼 코어 ESP32-WROOM-32D 플랫폼에서 센싱, 통신 및 네트워킹 프로세스의 동시 실행을 가능하게 합니다. 실험 결과, 실험실 규모의 케이블 지주 교량 모델을 사용하여 95%를 초과하는 패킷 전달 비율과 평가된 운영 조건에서 TDMA 슬롯이 100-200 ms인 예측 가능한 TDMA 일정 전송 주기를 입증하였습니다. 실험은 대표적인 3노드 배치를 사용하여 종단 간 운영을 검증하며, 보다 넓은 확장성은 TDMA 용량 모델을 통해 분석적으로 평가되며, 더 큰 물리적 배치에 대한 미래 작업으로 식별됩니다.
Ngo 외 (금요일), 이 질문을 연구하였습니다.