• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4991-4996
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법은 클러스터를 형성하여 데이터를 통합한 후 한 번에 전송해서 에너지를 효율적으로 사용하는 기법이다. 클러스터 그룹 모델은 클러스터링에 기반을 두지만 이전의 기법과 달리 클러스터 헤드에 집중된 에너지 과부하를 클러스터 그룹 헤드와 클러스터 헤드로 분산시켜서 전체 에너지 소모량을 줄인다. 본 논문에서는 이러한 클러스터 그룹 모델에서 에너지 소모 모델의 임계값에 따라 최적의 클러스터 그룹 수와 클러스터 수를 구하고 이를 이용하여 센서 네트워크 전체 에너지 소모량을 최소화하고 네트워크 수명을 최대화한다. 실험을 통하여 제안된 클러스터 그룹 모델이 이전의 클러스터링 기법보다 네트워크 에너지 효율이 향상되었음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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• pp.91-92
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• 2019

본 논문에서는 IoT 기기의 각 센서로부터 획득된 데이터에 대한 수집 및 효율적 라우팅 기법을 기반으로 대용량 데이터 수집의 효율성 및 신뢰도 향상을 위해 In-network 데이터 병합 기반 데이터 전처리 기법을 제안한다. 기존의 Wireless Sensor Network에서는 모든 단말 노드가 스스로 라우팅 된 하위 센서 노드들의 데이터를 병합하는 In-network 병합기법을 사용한다. 이 기법은 이벤트가 발생하지 않거나 필요한 쿼리가 없어도 주기적으로 라우팅에 필요한 메시지를 전송하므로 불필요한 에너지 소모를 야기 시키며 데이터 전송 에러가 발생할 확률이 높다. 기존 In-Network 데이터 병합 기법의 효율성 및 정확성을 향상시키기 위해, 본 논문에서는 조건 병합 기반의 In-network 병합 기법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.243-246
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• 2009

본 논문에서, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)내에서 연속적인 스트림 쿼리에 대한 에너지 효율적인 계층적 구조를 가지는 클러스터 기반 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 클러스터 헤드 대신에 기지국에 메시지를 전송하는 역할을 헤드-집합에서 일정하게 담당하게 함으로써 에너지 사용에 있어 효율적인 라우팅이 이루어지게 한다. 이로 인해서 제안한 방법은 네트워크의 수명을 연장할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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• pp.244-248
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• 2007

센서 네트워크에서 에너지 소비는 전송거리와 보내고자 하는 데이터에 비례한다. LEACH-C와 같은 클러스터 기반 라우팅 기법들은 센서 노드들의 클러스터링을 통하여 데이터 전달 거리를 최소화시킴으로서 에너지의 효율성을 얻는다. 하지만 LEACH-C에서는 클러스터링을 구성할 때 클러스터 구성 노드들의 거리의 총합만을 고려한다. 본 논문에서는 에너지 사용에 큰 영향을 미치는 기지국과 클러스터 헤드간의 거리를 고려한 클러스터 헤드 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 LEACH-C에 비해 기지국의 위치가 일정 거리 이상 떨어져 있을 경우 성능 향상 결과를 제공하였다. 이 결과는 클러스터 기반 라우팅 알고리즘에서 클러스터 헤드와 기지국간의 거리를 고려하는 것이 에너지 효율적인 측면에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.229-237
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• 2005

무선 센서 네트워크 연구의 중요한 이슈 중의 하나는 에너지의 호율적인 사용을 통해 네트워크를 구성하는 노드들의 생존시간(life time)을 연장하는 것이다. 이미 발표된 기존의 LEEM 프로토콜은 노드의 활성화 주기 이하의 전송 시간을 갖는 작은 패킷과 활성화 주기에 두 배 이상의 전송 시간을 갖는 큰 패킷을 전송할 때 예약된 노드는 불필요한 활성화 시간이 발생하게 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크환경에서 패킷의 크기에 따라 다음 홉의 예약 시점을 조절하여 예약된 노드의 불필요한 활성화 시간을 줄여 에너지 효율을 보다 더 높일 수 있는 예약기법을 이용한 에너지-효율 MAC(EEMR)프로토콜을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 성능을 평가하였다. 본 논문의 모의실험 결과를 통해 EEMR 프로토콜을 사용함으로서 기존의 LEEM 프로토콜 보다 에너지 효율이 약15% 이상 증가함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5A호
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• pp.417-422
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• 2010

본 논문에서는 무선 센서 네트워크상에서 QoS를 보장하면서 노드들의 에너지 효율을 최대화하는 다중 계층 클러스터링 기법을 제안하였다. 제안된 방법의 가장 큰 특징은 지정된 시간 내 도착성과 데이터 전송의 신뢰성 등 요구되는 QoS를 만족시키면서 노드들의 분산된 에너지 소모를 통해 전체 네트워크 수명을 증가 시킨다는데 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법은 센서 네트워크상에서 가능한 에너지를 절감하면서 데이터 패킷들의 시간 내 도착을 보장할 수 있다는 것을 확인 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.571-572
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• 2009

결함이 발생하는 센서 네트워크 환경에서 데이터 전송의 신뢰도와 집계질의의 정확도를 보장하기 위해 각 센서 노드들에 유일한 비트 레이블을 할당하고, 이를 이용한 다중 경로 라우팅 기법이 제안되었다. 하지만 기존 다중 경로 라우팅 기법은 네트워크 토폴로지 변경 시 발생하는 노드 레이블의 재할당에 따른 높은 갱신비용이 발생한다. 본 논문에서는 데이터의 중복 집계를 방지하는 동시에 레이블 갱신 비용을 줄이는 새로운 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 기존 기법과 성능을 비교평가 하였다. 그 결과, 제안하는 기법은 단위 질의당 데이터 전송량을 최대 22% 감소 시켰다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.960-967
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• 2012

무선 센서 네트워크는 주변의 정보를 얻고자 하는 환경에 사용되며, 이러한 정보는 무선 링크를 통해 전송되기 때문에 재전송이 발생하여 노드의 에너지 소모가 크다는 단점이 있다. 이 때문에 신뢰성이 높고 에너지 효율이 좋은 링크를 선택하기 위해 LQI(link quality indication), hop count 등을 이용하여 무선 링크에 대한 품질을 추정하는 기법이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 노드들의 데이터 전송률을 높여 재전송을 줄임으로서 에너지 소모를 줄이는 라우팅을 위해 각 경로 내의 LQI를 구한 후 LQI 표준편차가 작은 경로를 선택하는 LQI 표준편차 라우팅 알고리즘을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘을 기존 LQI 알고리즘인 minimum-LQI. Hop-LQI weight과 RF 출력 -7dBm에서 비교하였다. 결과에 의하면 제안하는 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 경유 노드수, 재전송률, 네트워크 수명이 각각 우수하였다. 따라서 LQI 표준편차 라우팅 알고리즘을 에너지 소모에 제한적인 무선 센서 네트워크에 적용할 경우 에너지 소모를 효율적으로 줄일 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1106-1112
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• 2017

IoT(Internet of Things)가 산업 전반의 서비스로 발전하고 있고 IoE(Internet of Everything) 통신개념으로 확대 되면서 IoT 디바이스를 이용한 서비스들을 일상생활에서 쉽게 접하고 이용하고 있다. IoT를 활용하여 정보를 수집하기 위해서는 더 많은 디바이스가 필요하고 2020년까지 약 500억 개의 디바이스 수 가 증가할 것으로 예측하고 있으며 현재 디바이스 수의 약 배의 수이다. 점차적으로 모바일 디바이스와 스마트 디바이스와 사물인터넷 디바이스의 수가 증가하고 있으며 이처럼 많은 사물인터넷 디바이스를 운영하기 위해 에너지자원이 필요하게 되며 각각의 디바이스에 소비되는 전력이 적기 때문에 에너지를 대수롭지 않게 생각할 수 있는데 통신시스템에서 가장 중요한 자원은 전력과 대역폭이다. 최적의 통신시스템설계에서 가장 중요한 것은 송신기의 전력과 채널의 대역폭을 가장 잘 활용할 수 있는 기법의 시스템이라 볼 수 있다. 본 논문에서는 증가될 디바이스수를 생각하고 전송 정보와 상관없이 신호를 발생시켜 신호전송에 필요한 에너지 이외의 전력이 소비되는데 전송 정보가 발생하고 정보를 수신할 수신기에 근접할 경우 정보전송을 하여 에너지를 가장 효율적으로 사용하는 방안을 실험을 통해 분석 설계한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.534-539
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• 2005

많은 수의 노드들로 구성되어 있는 센서 네트워크에서 가장 우선적으로 고려되어야 할 사항은 에너지 효율성(energy-efficiency)이다. 현재 센서 네트워크의 수명을 연장시키고, 트래픽을 줄이기 위해서 데이터 중심의 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 기존의 무선 애드 혹(ad hoc) 네트워크에서 연구되어진 많은 라우팅 알고리즘들이 센서 네트워크에 적용되었을 때 발생하는 문제점에 대해 살펴보고, 네트워크에서 전달되어지는 메시지의 수를 줄임과 동시에 노드가 소모하는 에너지 량을 최소화하는데 역점을 둔다. 본 논문은 네트워크 내에 플러딩 수행 시, 많은 오버헤드가 발생하는 것을 해결하기 위해 다중경로 플러딩(Restricted Multi-path flooding) 기법을 제안한다. 다중경로 플러딩 기법은 기존의 라우팅 기법과 달리 노드의 제한된 에너지를 효율적으로 활용하며, 여러 경로를 통해 수신된 정보를 이용하여 최적의 경로를 선택한 후 원격지 노드와 정보를 교환할 수 있다.