• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2020.07a
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• pp.135-138
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• 2020

무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 도입은 기존의 고정된 위치의 싱크를 사용하는 WSN에서 발생하는, 싱크 주변 노드들과 외곽 노드들 간의 에너지 불균형 문제(에너지 핫스팟 문제)를 어느 정도 해결할 수 있게 하였다. 그러나 모바일 싱크의 에너지 제약으로 인해 싱크가 모든 노드를 방문하여 데이터를 수집할 수 없기 때문에, 앵커(또는 헤드)라고 불리는 특정 노드에서 데이터를 모으고, 모바일 싱크는 이러한 앵커 노드들만을 방문하는 방법이 널리 사용되고 있다. 최근 연구에서는 모바일 싱크가 보다 효율적으로 에너지 불균형 문제를 해결하기 위하여 모바일 싱크 이동 경로 및 앵커 노드 선정 최적화 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 영역 기반 앵커 선정 기법 및 모바일 싱크 이동 경로 선택 기법을 제안한다. 제안 기법은 각 노드가 수집하는 태양 에너지의 활용을 최대화하고, 에너지 핫스팟 문제를 완화하기 위해 두 개의 라인(영역)을 설정하고 이 라인을 따라 앵커 노드가 선정된다. 모바일 싱크는 데이터 수집을 위해 이 두 라인을 왕복 이동 경로로 택하여 라인 내의 앵커 노드를 방문한다. 실험을 통해 제안 기법이 기존 기법보다 에너지 불균형 문제가 완화되어 노드의 정전 시간이 줄어들고, 이에 따라 모바일 싱크에서 수집되는 데이터의 양이 증가하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.05a
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• pp.667-670
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• 2008

센서노드는 무선 센서네트워크를 통해서 감지한 정보를 싱크에게 전송한다. 최근 휴대 무선장비의 이용률 증가로 센서네트워크에서 데이터를 수집하는 싱크를 휴대 무선장비로 대체하여 이동성을 보장하는 연구가 활발히 진행된다. 즉, 싱크가 이동성을 가짐으로써 센서노드가 감지한 정보를 전달하는 방법이 중요한 문제로 부각되고 있다. 따라서 모바일 싱크의 위치를 효율적으로 알리고, 다중 소스노드에서 다중 싱크로 정보를 전달하는 것이 필요하다. 특히, 고정된 싱크에서 사용하던 데이터 전송경로는 모바일 싱크 환경에서 더 이상 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 소스노드의 위치정보를 제공하기 위한 서버로서 8방향 앵커시스템(Eight-Direction Anchor system: EDA)을 제안한다. EDA는 센서네트워크의 가장자리에 위치한 센서노드의 편중된 에너지 소모를 막고, 전체 센서노드를 균형적으로 사용함으로써 균등한 에너지 소모를 보장한다. 또한, 모바일 싱크가 소스노드로부터 데이터를 연속적으로 받기위해서 위치기반 최단거리 전송(Location-based Shortest Relay: LSR) 프로토콜을 제안한다. LSR은 소스노드에서 싱크로의 우회하는 경로를 막고, 최소 지연경로를 통하여 연속적인 데이터 전송을 보장한다. 실험결과를 통해서 제안 프로토콜은 효율적인 위치서비스의 제공뿐만 아니라, 다중 소스와 다중 모바일 싱크 환경에서 평균 데이터 전송 비용절감 효과를 얻을 수 있음을 보인다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.16A no.3
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• pp.169-180
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• 2009

With fixed sinks, the network stability could be improved while the network life time could be decreased by the rapid energy dissipation around the fixed sink because of the concentrated network traffic from sensor nodes to the fixed sink in wireless sensor network. To address this problem, mobile sinks, which decentralize the network traffic, has received a lot of attention from many researchers recently. Since a mobile sink has a limited period to communicate with each sensor nodes, it is necessary for a scheduling algorithm to provide the fairness of data collection from each sensor nodes. In the paper, we propose the new scheduling algorithm, ASF(Availability based Scheduling scheme for Fair data collection), for the fair data collection by a mobile in the sensor networks. The ASF takes account of the distance between each sensor nodes and the mobile sink as scheduling metric, as well as the amount of collected data from each sensor nodes. Experiment results shows that the ASF improves the fairness of data collection among the sensor nodes, comparing to existing algorithm.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.37 no.3
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• pp.204-216
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• 2010

Since Sensor nodes around a fixed sink have huge concentrated network traffic, the battery consumption of them is increased extremely. Therefore the lifetime of sensor networks is limited because of huge battery consumption. To address this problem, a mobile sink has been studied for load distribution among sensor nodes. Since a mobile sink changes its location in sensor networks continuously, the mobile sink has time limits to communicate with each sensor node and unstable signal strength from each sensor node. Therefore, a fair and stable data collection method between a mobile sink and sensor nodes is necessary in this environment. When some sensor nodes are not able to send data to the mobile sink, a real-time application in sensor networks cannot be provided. In this paper, the new scheduling method, FQMS (Fair Queuing for Mobile Sink), is proposed for fair and stable data collection for mobile sinks in sensor networks. The FQMS guarantees balanced data collecting between sensor nodes for a mobile sink. In out experiments, the FQMS receives more packets from sensor nodes than legacy scheduling methods and provides fair data collection, because moving speed of a mobile sink, distance between a mobile sink and sensor nodes and the number of sensor nodes are considered.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.49 no.12
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• pp.56-63
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• 2012

The WBAN technology means a short distance wireless network which provides each device interactive communication by connecting devices inside and outside of body. Standardization on the physical layer, data link layer, network layer and application layer is in progress by IEEE 802.15.6 TG BAN. Wireless body area network is usually configured in energy efficient using sensor and zigbee device due to the power limitation and the characteristics of human body. Wireless sensor network consist of sensor field and sink node. Sensor field are composed a lot of sensor node and sink node collect sensing data. Wireless sensor network has capacity of the self constitution by protocol where placed in large area without fixed position. Mobile sink node distribute energy consumption therefore network life time was increased than fixed sink node. The energy efficient is important matter in wireless body area network because energy resource was limited on sensor node. In this paper we proposed cluster topology algorithm for efficient data transmission in wireless body area network based mobile sink. The proposed algorithm show good performance under the advantage of grid routing protocol and TDMA scheduling that minimized overlap area on cluster and reduced amount of data on cluster header in error prone wireless sensor network based on mobile sink.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.9 no.4
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• pp.77-82
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• 2020

Wireless sensor networks (WSNs) suffer from not only a short lifetime due to limited energy but also an energy imbalance between nodes close to the sink and others. In order to fundamentally solve the short lifetime, recent studies utilize the environmental energy such as solar power. Additionally, WSNs using mobile sinks are being studied to address the energy imbalance problem. This paper proposes an improved CTP (Collection Tree Protocol) scheme which uses these two approaches simultaneously. Basically, it is based on a CTP scheme which is a very popular data collection strategy designed for the typical battery-based WSNs with a fixed sink. Therefore, we tailored it for solar-powered WSNs with a mobile sink. Performance verification confirms that our scheme reduces the number of blackout nodes significantly compared to the typical CTP, thus increases the amount of data collected by the sink.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06d
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• pp.181-184
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• 2008

근래에 센서 네트워크 내의 싱크 노드 이동에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 연구의 대부분은 싱크 노드의 이동으로 인한 데이터 손실을 최소화하거나 싱크 노드가 소스 노드의 위치를 인식하는 것에 초점을 맞추고 있다. 그러나 센서 네트워크는 그 특성 상 노드의 에너지 공급이 매우 어렵기 때문에 에너지 절약이 데이터 손실 방지 못지 않게 중요하다. 본 논문에서는 모바일 싱크 노드를 가진 센서 네트워크에서 에너지 소모량을 최소화할 수 있는 라우팅 기법을 제안하고, NS2를 이용하여 이 기법을 구현한다. 또한, 이 시뮬레이션을 통해 센서 네트워크의 에너지 소모량을 측정한다. 그 결과, 기존의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜인 Pulse 프로토콜과 에너지 효율 면에서 유사함을 보인다.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.35 no.1
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• pp.21-33
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• 2008

The wireless sensor nodes near to the fixed sink node suffer from the quickly exhausted battery energy. To address this problem, the mobile sink node has been applied to distribute the energy consumption into all wireless sensor nodes. However, since the mobile sink node moves, the data collection scheduling scheme is necessary for the sink node to receive the data from all sensor nodes as fair as possible. The application fields of wireless sensor network need the real-time processing. If the uneven data collection occurs in the wireless sensor network, the real-time processing for the urgent events can not be satisfied. In this paper, a new method is proposed to support the lair data collection between all sensor nodes. The proposed method performs the scheduling algorithm based on the resident time of the sink node staying in a radius of communication range and the amount of data transferred already. In this paper, the proposed method and existing data collection scheduling schemes are evaluated in wireless sensor network with the mobile sink node. The result shows that the proposed method provides the best fairness among all data collection schemes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10d
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• pp.600-605
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• 2006

센서 네트워크는 데이터를 수집하는 싱크 주변에 있는 센서 노드가 극심한 에너지 소비를 보이는 문제가 있다. 이러한 싱크 주변 센서 노드의 에너지 소비 분산을 위해 모바일 싱크를 사용한 데이터 수집방법에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 모바일 싱크를 사용하여 데이터를 수집하기 위해서는 각 센서 노드별 데이터 수신 순서를 스케줄링하여 각 센서 노드에게 균등한 데이터 전송 기회를 부여하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 싱글 홉 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 이용한 균등한 데이터 수집을 위한 데이터 가중치 기반 스케줄링기법인 DWEDF를 제안한다. 또한 시뮬레이션을 통해 여러 다른 스케줄링 기법들에 비해 약 1.5배에서 3배가량 높은 성능을 보임으로써 그 효율성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.370-371
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• 2019

태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크는 지속해서 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있지만, 고정된 싱크의 사용으로 싱크 주변에 존재하는 노드들이 상대적으로 에너지 소비가 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 최근의 연구에서는 클러스터링을 기반으로 한 모바일 싱크를 도입하여 이를 해결하고자 했지만, 클러스터 헤드 및 그 주변 노드들의 에너지 부담은 여전히 존재한다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 이용한 무선 전력 전송의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드 및 헤드 주변 노드의 에너지 핫 스팟이 완화됨으로, 전체 네트워크의 정전 노드들이 감소하고 수집된 데이터양이 증가한 것을 성능평가를 통해 확인할 수 있다.