센서 네트워크는 크기가 작고 제한된 전력을 가진 센서노드들이 무작위로 다량 배치됨에 따라 안전하고 자유로운 정보 이용을 위하여 보다 유동적인 관리 환경이 필요하다. 특히 종래의 중앙 집중적인 관리 방법은 동적인 네트워크 변화가 민감한 센서 네트워크에 적용하기에 그 기능에서부터 큰 차이를 보이기 때문에 보다 신속하고 정확한 센서 노드의 관리를 위한 모바일 관리 도구의 구축을 제안한다. 모바일 관리 도구를 이용한 분산적인 센서 네트워크 관리는 유연한 센서 노드들의 관리를 가능하게 하고 이는 곧 센서 노드들이 수집하는 정보와 전달하는 정보의 신뢰도를 증가 시킬 수 있다.
유비쿼터스 컴퓨팅과 센서 네트워크의 발달로 인해 센서의 관리에 대한 필요성이 커지고 있다. 그러나 기존의 관리 기능이 없는 센서 정보 전달 방법은 의미 없는 불필요한 정보의 전달로 효율적인 센서 통신을 저해하고 수많은 이벤트 통보로 인한 이벤트 플러딩 문제를 일으킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 단순한 값의 전달뿐만 아니라 정보를 저장하고 관리할 수 있는 구조가 필요하다. 유비쿼터스 환경에 적합한 센서 관리 구조로서 정보의 저장과 관리에 유용한 SNMP 네트워크 관리 프로토콜을 제안한다. 센서측에 SNMP 에이전트를 직접 탑재함으로써 정보를 저장하고 효율적인 센서 관리가 가능하고 장비의 이상이 발생했을 때에도 적절한 지역적인 관리를 함으로써 효율적인 센서 관리가 가능하다.
무선 센서 네트워크는 특정지역에 센서 노드를 설치하여 주변 정보 또는 특정 목적의 데이터를 수집하고, 그 정보를 수집하는 싱크(Sink)로 구성되어 있다. 무선 센서 네트워크의 수명은 망을 구성하는 센서 노드의 베터리 소비에 따라 수명이 결정 되고 하나의 노드가 죽기 시작하면서부터 급격하게 센서 노드의 베터리 소비가 커져 빠르게 죽는다. 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서노드는 라우팅, 센싱을 수행하기 때문에 베터리 소비에 많은 부담을 가지고 있다. 본 논문은 무선 센서 네트워크의 대표적 클러스터링 기반 라우팅 기법인 LEACH(Low - Energy Adaptive Clustering Hierarchy)프로토콜에 SVM(Support Vector Machine)을 적용하여 센서노드의 균형적인 베터리 소비로 망을 효율적으로 관리하고 망의 수명을 개선 할 수 있는 방법을 제안 한다. 이러한 센서 노드의 균형적인 베터리 소비로 무선센서 네트워크의 수명을 개선 한다. 실험결과 기존의 LEACH 프로토콜보다 우수한 성능을 보인다.
최근 유비쿼터스 환경을 실현하는 기술로서 사물 및 환경 정보를 센싱하여 무선으로 통신하여 필요한 정보를 수집 및 분석, 처리하는 센서네트워크 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히, 최근 국내에서는 u-City와 u-Port 사업 등, 범국가적으로 유비쿼터스 환경을 실현하고자 하는 사업이 진행되고 있기 때문에, 센서네트워크 기술에 대한 관심이 더욱 크다. 센서네트워크 기술은 기본적으로 상황 정보인지 기능을 갖춘 센서 노드들이 무선 통신 인프라를 구성하여 환경 정보 모니터링이나 산업체 기기 제어 및 모니터링, 홈 자동화, 보안 및 군사용, 자산 및 물류 응용 등, 다양한 응용을 수행할 수 있는 기술이다. 하지만, 센서네트워크 기술은 본질적으로 무선통신 인프라를 기본으로 하고 있으며, 높은 자원 제약성(낮은 컴퓨팅 능력과 제한된 전원 공급 능력, 저가로 구현해야 한다는 제약성)으로 인해, 일반적으로 높은 보안 취약성을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 고에서는 현재 국내의 센서네트워크 산업 분야에서 특히 취약한 것으로 알려져 있는 보안 기술관점에서 센서네트워크 동향을 살펴보고, 센서네트워크 보안 기술 개발 현황을 살펴보고자 한다.
최근들어 무선 홈 네트워크에 기반한 센서들에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 무선 환경에서 센서 장치들은 대량의 장치들이 특정 위치가 아닌 편재된 환경에 존재하는 특징을 가진다. 이러한 센서 장치들의 정보를 제어하고 관리하기 위해서는 센서 정보를 활용하는 어플리케이션과 센서 장치 간, 정보를 중계해주고 관리해주는 미들웨어 소프트웨어가 필요하다. 본 논문에서는 어플리케이션과 센서 장치간 정보를 중계하고 관리해주는 미들웨어 소프트웨어를 설계하여 구현하였으며, 향후 다양한 센서 장치와 네트워크 프로토콜을 지원하도록 하여 홈 네트워크 서비스를 실현하는데 도움이 되고자 하였다.
최근 들어 통신 기술과 센서 기기의 발달로 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고있다. 특히 센서노드를 통해 데이터를 수집하고 처리하는 기술이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 그러나 기존의 논문에서는 한 종류의 노드에서만 정보를 수집하는 것을 가정하고 있다. 하지만 여러 종류의 센서 노드에서 정보를 수집해야 하는 경우도 발생할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 여러 종류의 센서 노드를 고려한 센서 네트워크 구조를 제안한다. 또한 제안한 네트워크 구조에서 이루어지는 다양한 질의 처리 방법을 제시한다.
센서 네트워크의 응용 분야 중에서 센서가 밀집되게 분포 되어야 하는 경우 적절한 개수의 노드만 활성화시켜 이 노드들 만으로 전송 경로를 구성하여 센서가 수집한 데이터를 데이터 수집 노드에 전달되도록 한다. 휴지 상태에 있는 노드를 활성화하는 기존의 모델들은 활성 노드의 개수와 전송 손실률을 이용하거나 지리 정보를 이용하여 센서 네트워크 토폴로지를 구성하였다. 이 논문에서는 활성 노드 간의 거리 정보를 이용하여 센서 네트워크 토폴로지를 구성하는 방법을 제안한다 이 방법을 사용한 결과 지역적으로 활성 노드가 균일하게 분포되었으며 센서 밀집도가 높을수록 더 좋은 에너지 효율을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 일산화탄소 센서와 미세먼지 센서를 이용하여 연기농도에 따른 감도시험을 수행하였다. 일산화탄소 센서와 미세먼지 센서는 광전식감지기 감도시험 챔버 내에서 발생시킨 연기농도에 따라 감지반응이 있었으며, 다양한 화재정보를 제공을 위해 가스 센서 및 미세먼지 센서가 기술기준 도입이 필요할 것으로 사료된다.
센서네트워크에는 한 가지 종류의 센서만을 사용하는 것이 아니라 여러 가지 종류의 센서를 하나의 네트워크에 연결하여 한 번에 여러 종류의 센서의 질의를 수행할 수 있어야 한다. 이 경우에 다양한 센서가 부착된 네트워크에서 한 가지 종류의 센서에 대한 질의를 수행할 경우 해당되는 센서를 포함하지 않는 센서에 대해서도 질의를 수행해야 한다. 본 논문에서는 여러 종류의 센서가 부착된 센서네트워크에서 라우팅 테이블을 이용하여 질의를 최적화하는 방법을 제안한다. 센서노드의 라우팅 테이블에는 그 센서가 질의명령어를 보내고 받아야 하는 센서노드에 대한정보를 포함한다. 자식노드에 명령어를 보낼 경우 하위노드에서 질의하는 센서의 종류가 없을 경우에도 명령어를 보내야 한다. 이 경우 하위 자식노드에 원하는 센서의 종류에 관한 정보를 포함하면 센서의 종류에 따라서 불필요한 명령어의 수행을 줄일 수 있도록 하였다. 이 방법은 ATmega128 CPU를 장착한 Nano-Q+ 시스템에서 구현되었다.
센서 레지스트리 시스템은 이기종 센서 네트워크 환경에서 센서 데이터의 즉시적 활용 및 끊김 없는 해석을 위해 개발되었다. 그러나 기존 센서 레지스트리 시스템은 불안정한 네트워크 상황에서 센서 데이터 해석을 위한 정보를 제공하지 못하며, 이로 인해 센서 데이터의 손실, 처리 결과의 부정확성, 서비스 품질 저하 등의 문제를 야기한다. 이 논문에서는 소프트웨어 관점에서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시한다. 사용자의 이동 경로를 예측하여 사전에 센서 정보를 이동 단말기에 제공함으로써 불완전한 네트워크 접속 시점에 안정적으로 센서 정보를 활용할 수 있는 확장된 센서 레지스트리 시스템을 제안하고 실험 및 평가 결과를 보인다. 이 논문에서 제안한 확장된 센서 레지스트리 시스템은 센서 정보의 안정적 활용성 증가와 더불어 센서 기반 서비스 품질을 향상시킨다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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