• Title/Summary/Keyword: 노드 에너지

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An Energy-Efficient Channel Assignment Scheme in Multi-Channel Wireless Sensor Networks (멀티채널 무선센서네트워크에서 에너지 효율적인 채널할당 방법)

  • Yeoum, Sanggil;Shon, Minhan;Choo, Hyunseung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.284-286
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    • 2013
  • 멀티채널 무선센서네트워크에서 기존의 채널할당 방법들은 각 노드마다 다른 채널을 할당하는 방법을 채택하여 연구하였다. 이러한 경우 노드 간 전송 시에 채널을 수신 노드의 채널로 변경하고 다시 자신의 수신 채널로 변경이 필요하다. 채널 변경에는 에너지를 소모하기 때문에 이를 줄인다면 전송에 좀더 많은 에너지를 사용할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 하위 노드의 수를 이용하여 이를 기반으로 채널할당을 하고 성능평가를 통해 에너지소모량을 측정한다. 측정결과 기존 기법에 비해 약 12%의 성능 향상을 보였다.

An Energy Aware Network Construction and Routing Method for Wireless Sensor Network (무선센서네트워크를 위한 에너지 인지형 네트워크 구성 및 라우팅 기법)

  • Hosen, A.S.M. Sanwar;Lee, Hyeak-Ro;Cho, Gi-Hawn
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.49 no.9
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    • pp.225-234
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    • 2012
  • In Wireless Sensor Networks (WSNs) where deployed sensors are not stationary, the most important demand of is to design a cost effective and reliable network. This paper proposes an energy aware network construction and routing scheme, which is based on the hierarchical approach to distribute the task in some sensors in order to prolong the network lifetime. It aims to make even the energy consumption on constitute nodes. With the node hierarchy, the sink initiates the construction by electing gateway nodes in the network and the elected gateway nodes participate to form logical clusters by electing a cluster head in each cluster. Then, the cluster heads aggregate data from the sensing sensors and transmit the data to the sink through the gateway. Our simulation result illustrates that the proposed scheme provides a basement to reduce the source of energy dissipation in network construction, and as well as in data routing.

The NAC Application for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 NAC 적용)

  • Lee, Kyoung-Gyu;Lee, Young-Woo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.06d
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    • pp.257-260
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    • 2007
  • 무선 센서 네트워크에서는 대부분 배터리로 동작하는 센서 노드들로 구성이 되어 있다. 따라서 최근의 학회나 기업의 연구들에서 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이기 위한 MAC과 라우팅 프로토콜들에 많은 노력을 하고 있다. 그러나 각 노드에서의 에너지 소모에 대한 효율성 문제를 다루면서 MAC 레벨의 통신 성격에 따른 파라미터에 대한 보다 최적화된 모델링은 제시가 되고 있지 않다. 본 논문에서는 센서 노드에 현재 미군에서 사용하고 있는 MIL-STD-188-220 통신 규격의 NAC(Network Access Control) 프로토콜을 적용하는 방안을 제시한다.

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Advanced FEC Scheme Considering Energy and Link-Quality for Solar-Powered WSNs (태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크에서 에너지와 링크 품질을 고려한 향상된 FEC 기법)

  • Gil, Gun Wook;Kang, Minjae;Noh, Dong Kun
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.9 no.4
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    • pp.83-88
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    • 2020
  • In Solar-powered wireless sensor networks(SP-WSN), the battery is periodically charged, so the best use of harvested energy is more important, rather than minimizing energy consumption. Meanwhile, as is well known, the reliability of communication between sensor nodes is very limited due to the resource-constraint of sensor nodes. In this paper, we propose an advanced FEC (forward error correction) scheme which can give SP-WSN more reliability for communication. Firstly, the proposed scheme uses energy modeling to calculate the amount of surplus energy which can be utilized for extra operations, and then determines the number of additional parity bits according to this amount of surplus energy. At the same time, link quality modeling calculates the optimal parity bits for error recovery in the current data communication environment. Finally, by considering these two parity sizes, it is possible to determine the optimal parity size that can maximize the data reliability without affecting the node black out. Performance verification was performed by comparing the amount of data collected at the sink and the number of outage nodes with other schemes.

Dynamic States Consideration for Next Hop Nodes Selection Method to Improve Energy Efficiency in LEAP based Wireless Sensor Networks (LEAP기반의 무선 센서 네트워크에서 가변적 상태를 고려한 에너지 효율적 다음 홉 노드 선택 기법)

  • Nam, Su-Man;Cho, Tae-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.6
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    • pp.558-564
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    • 2013
  • Wireless sensor networks (WSNs) contain limited energy resources and are left in open environments. Since these sensor nodes are self-operated, attacks such as sinkhole attacks are possible as they can be compromised by an adversary. The sinkhole attack may cause to change initially constructed routing paths, and capture of significant information at the compromised node. A localized encryption and authentication protocol (LEAP) has been proposed to authenticate packets and node states by using four types of keys against the sinkhole attack. Even though this novel approach can securely transmits the packets to a base station, the packets are forwarded along the constructed paths without checking the next hop node states. In this paper, we propose the next hop node selection method to cater this problem. Our proposed method evaluates the next hop node considering three factors (i.e., remaining energy level, number of shared keys, and number of filtered false packets). When the suitability criterion for next hop node selection is satisfied against a fix threshold value, the packet is forwarded to the next hop node. We aim to enhance energy efficiency and a detour of attacked areas to be effectively selected Experimental results demonstrate validity of the proposed method with up to 6% energy saving against the sinkhole attack as compared to the LEAP.

A routing Algorithm by Broadcasting a Bitmap in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 비트맵 브로드캐스팅 라우팅 알고리즘)

  • Jung Sang-Joon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.31 no.5A
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    • pp.459-468
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    • 2006
  • Current routing in sensor networks focuses on finding methods for energy-efficient route setup and reliable relaying of data from the sensors to the sink so that the lifetime of the network is maximized. The existing routing protocols do not have routing tables to determine a path when packets are transferred. A sensor network by a routing table increases a cost of maintaining and updating a path, because sensor nodes have characteristics to be mobile and constrained capacity and resources. This paper proposes a new routing algorithm by broadcasting a bitmap in order to reduce the number of messages transferred when routing paths are established. Each node has a routing table with a bitmap, which contains link information. A bitmap is formed two-dimensional array, which consists of each row and column represented with a bit. The node only updates its own bitmap if it receives a bitmap from another adjacent nodes after the broadcasting. There by, each node has a bitmap with partial links information not total links information on the network. The proposed routing algorithm reduces the number of messages for routing establishment at least 10% compared with the previous algorithms.

Moving Target Localization using Wavelet based Wireless Sensor Node Collaborative Signal Processing (웨이블릿 기반의 무선 센서 노드 협력 신호처리를 이용한 이동 표적 위치 추정)

  • Cha, Dae-Hyun;Lee, Tae-Young;Hong, Jin-Keun;Han, Kun-Hui;Hwang, Chan-Sik
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.953-956
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서 이동하는 표적의 위치를 추정하기 위한 연구는 센서 노드의 에너지가 제한 되어 있어 센서 노드 상호간의 협력적인 신호처리 기법이 필수적이다. 기존의 무선 센서 네트워크에서 이동 표적의 위치를 추정하는 방법은 각 센서 노드에서 이동 표적으로부터 수신된 신호를 이용해 수신신호강도, 잡음제거, 압축 등의 신호처리를 수행하고 기지국으로 전송하는 형태이다. 이런 기존의 기법은 애드 호크 방법의 무선 센서 네트워크에는 적용이 어렵고, 각 센서 노드에서 신호처리 및 통신에 의한 에너지 소모가 크기 때문에 무선 센서 네트워크의 생존 시간이 짧아지게 된다. 본 논문에서는 웨이블릿 기반의 무선 센서 네트워크의 협력적 신호 처리 방법을 제안한다. 제안된 방법은 웨이블릿 변환을 이용한 센서노드에서의 에너지 효율적 특징추출을 수행하고 각 센서 노드간의 특징 전송을 통해 표적의 위치를 추정한다.

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A cluster head replacement based on threshold in the Internet of Things (사물인터넷에서 임계치 기반의 클러스터 헤드 교체 기법)

  • Kim, Jeong-Won
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.9 no.11
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    • pp.1241-1248
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    • 2014
  • An efficient battery usage of sensor nodes is main goal in a sensor network, which is the substructure of Internet of Things. Maximizing the battery usage of sensor nodes makes the lifetime of sensor network increase as well as the reliability of the network improved. The previous solutions to solve these problems are mainly focused on the cluster head selection based on the remaining energy. In this paper, we consider both the head selection and the replacement interval which is determined by a threshold that is based on the remaining energy, density of alive nodes, and location. Our simulation results show that the proposed scheme has outstanding contribution in terms of maximizing the life time of the network and balancing energy consumption of all nodes.

Distance-based Routing Mechanism in Mobile Sensor Networks (모바일 센서 네트워크에서 거리 기반 경로배정 메커니즘)

  • Kim, Jun Hyoung;Park, Jung Hyeon;Lee, Sung Keun;Koh, Jin Gwang
    • Smart Media Journal
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    • v.5 no.1
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    • pp.55-60
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    • 2016
  • Mobility of the sensor networks proposed a new way to the efficient design of sensor networks and improvement of network system performance. Mobility results in a number of functional changes in the MAC protocol and routing protocol. Especially, the mobility of the nodes may occur the increase of the overhead of transmission or disconnection of the link. Therefore, the study of the energy efficient transmission is very important in mobile sensor networks. This paper proposed adaptive transmission mechanism on the distance-based power control. The proposed mechanism was analyzed better than conventional method in the average energy consumption and network life by simulation results.

A Fast Repair Scheme for Failed Paths in Directed Diffusion Routing Protocol (다이렉티드 디퓨전 라우팅 프로토콜에서의 빠른 장애경로 복구 기법1))

  • Choe, Ji-Sul;Lee, Jung-Eun;Kim, Jong-Hun;Kim, Jong-Wan;Kim, Kee-Cheon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.721-724
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크(WSN)를 구성하는 각 센서 노드들의 에너지 관리는 네트워크 전체의 생명주기에 영향을 미치는 요소 중 가장 중요한 요소이다. 센서 노드들은 한번 설치된 이후 짧게는 수개월에서 길게는 몇 년에 걸쳐 동작해야 하기 때문에 배터리에 의존하고 있는 센서 노드들의 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 기술들이 필요하다. Directed Diffusion은 센서 노드에서 수집한 데이터를 네트워크 전체에 브로드캐스팅 하지 않고, 소스(Source)노드로부터 싱크(Sink)노드까지 강화(Reinforce)된 경로를 통해서만 데이터를 전송하여 경로 이외의 노드들의 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있는 라우팅 프로토콜이다. 그러나 기존의 Directed Diffusion에서는 전송 경로 상에 장애가 발생했을 경우 싱크에서 전송한 익스플로러터리 패킷을 기다려야 하며, 장애가 발견되고 재전송되기 전까지 전송된 데이터는 무의미한 데이터가 된다. 본 논문에서는 앞서 언급된 Directed Diffusion의 장애 경로 복구의 문제점을 보완하기 위해 Fast Repair(FR)를 제안한다. FR은 데이터 전송 경로 상에 장애 발생 시 데이터를 재전송 하고 경로를 재설정하는데 효율적이며, 성능평가 결과에서도 기존의 Directed Diffusion에 비하여 향상된 성능을 나타내고 있다.