태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 에너지 적응형 전송파워 조절과 그에 따른 네트워크 성능 분석

Energy-aware Transmission Power Control for Solar Energy Harvesting Wireless sensor system and Its Effects on Network-wide Performance

배터리 기반 센서 시스템과 달리 태양 에너지 기반 센서 시스템에서는 정확한 양은 알 수 없지만 적어도 주기적으로 에너지가 수집될 수 있으므로 에너지 사용의 최소화가 목표가 아니라 에너지 사용의 최적화가 목표가 된다. 본 연구에서는 네트워크 토폴로지 최적화를 목적으로 태양 에너지 수집형 센서 시스템에서 잔존 에너지양에 따른 3단계 전송 파워 조절 알고리즘을 제안한다. 아울러 이 기법이 전체 센서 네트워크의 성능에 어떤 영향을 미치는지 실험을 통하여 살펴보았는데, 대부분의 지표에서 전송 파워를 고정한 기법들 보다 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.

In respect of consuming energy, the optimization is the main objective in the solar energy harvesting sensor system (while battery-based sensor system aims at the minimization), due to the periodicity of solar energy. Aimed at the optimization of the network topology, we suggest 3-level transmission power control algorithm of which level is determined by the amount of residual energy on the rechargeable battery. Additionally, we experiment the effects of our scheme on network-wide performance such as the latency and the duty-cycle, and verify that our scheme shows the best performance in most of the metrics, compared to the schemes with fixed transmission power.