• 전자통신동향분석
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• 제23권1호통권109호
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• pp.12-20
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• 2008

첨단 미래도시 건설을 위한 u시티 같은 대규모 네트워크 구축 사업에 첨단 유비쿼터스 사회를 앞당기기 위한 기술로 주목 받던 센서 네트워크를 도입하기 위한 IP-USN 기술개발이 활기를 띄고 있다. IP-USN은 기존의 IP 인프라를 기반으로 센서 노드, 게이트웨이 및 싱크 노드 등 USN 네트워크를 통합해 광범위한 확장성과 이동성을 보장, 다양한 분야에 서비스를 적용하게 해주는 기술을 의미한다. 이처럼 인터넷 망과 연계하는 대규모 센서 네트워크 응용이 많아지면서 센서 네트워크를 구성하는 핵심 소프트웨어인 센서 네트워크 운영체제와 관련 기술 역시 그 중요성이 부각되고 있다. 이에 본 고에서는 IP-USN을 위한 기술을 지원하는 국내외 센서 네트워크 운영체제에 대해 살펴본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.271-280
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• 2014

무선 센서 네트워크에서 이동 객체를 감지하기 위해 질의를 통해 위치를 획득하는 방법과 객체 감지 시 설정된 싱크로 보고받는 방법이 있다. 전자의 질의/응답 형태의 네트워크는 후자에 비해 사용자의 질의/응답에 따른 오버헤드가 있지만, 불필요한 정보 전달이 없으므로 에너지 효율적이다. 최근 질의/응답 형태의 연구들은 가상의 트리를 구성하여 질의를 하는 방법을 사용한다. 이동객체가 움직이는 네트워크에서 가상의 트리는 이동객체의 정보만을 트리에 가지고 있으며, 질의가 발생하면 트리에 저장된 정보를 참조하여 객체의 위치정보를 반환한다. 하지만 빠르게 움직이는 객체를 연속적으로 추적하는 경우, 다량의 질의 발생으로 인한 에너지 문제와 이동 객체의 속도에 따라 질의/응답 과정의 시간 지연으로 추적 정밀도 하락문제가 발생한다. 이러한 문제는 질의를 싱크에서만 하는 것으로부터 발생한다. 본 논문에서는 효율적인 이동 객체 추적을 위하여 싱크에서 시작된 질의를 각 리프노드가 이동 객체의 예상 경로에 중계함으로써 질의 경로를 줄이는 방안을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 기존의 방법들에 비해 더 나은 에너지 효율 및 정밀성을 가진다는 것을 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.110-112
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• 2016

무선 센서 망에서 다중 경로 라우팅은 센서 노드와 링크의 실패로 인한 잦은 경로 단절의 문제를 해결하기 위해 연구되었다. 이러한 다중 경로 라우팅에서, 이동 이벤트가 고려되면 소스는 이벤트의 이동 경로를 따라서 생성이 되고, 각각의 소스는 자신으로부터 다중 경로를 생성하게 된다. 그러나, 이동 이벤트는 연속적으로 소스를 생성하기 때문에, 기존의 소스가 구성한 다중 경로를 이용하면 효율적으로 다중 경로를 이전의 소스로부터 새로운 소스까지 재구성할 있다. 그러므로, 본 논문은 무선 센서 망에서 이동 이벤트를 위한 효율적인 다중 경로 라우팅 방안을 제안한다. 제안 방안은 에너지 소비 비용 모델을 기반으로 지역적 경로 재구성 방법과 광역적 재구성 방법을 선택한다. 지역적 재구성 방법이 선택되면, 제안 방안은 이동 이벤트의 이동 방향을 고려하여 기존의 다중 경로를 지역적으로 재구성한다. 반면에, 광역적 재구성 방법이 선택되면 제안 방안은 새로운 소스가 싱크까지 광역적으로 다중 경로를 재구성한다. 시뮬레이션 결과는 제안 방안이 기존의 방안보다 에너지 관점에 효율적임을 증명한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권12호
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• pp.455-462
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• 2016

무선 센서 네트워크는 센서 필드 상의 이벤트에 관한 데이터를 소스로부터 싱크로 수집하기 위해 연구되어왔다. 멀티패스 라우팅은 노드나 링크 단절에 의해 소스에서 싱크로의 패스가 종종 손실되는 문제에 대해 신뢰성 있는 데이터전송을 위한 매력적인 방안 중 하나이다. 사람이나 동물 혹은 차량 등과 같은 모바일 이벤트 상황에서, 소스는 이 모바일 이벤트의 이동에 따라 연속적으로 소스가 발생할 수 있다. 따라서 멀티패스 라우팅에서 모바일 이벤트의 상황은 새로운 도전 과제를 제시한다. 그러나 기존의 멀티패스 라우팅 연구는 주로 소스들에서 정적인 싱크로 효율적인 멀티패스 구성과 패스 단절에 대한 빠른 멀티패스 재구성에 초점을 두었다. 따라서 이전 멀티패스 라우팅 프로토콜은 모바일 이벤트에 의해 발생하게 되는 연속적인 각각의 소스들이 소스에서 싱크로 각각의 멀티패스를 필요로 한다. 이는 이전 방안이 소스의 수에 비례하여 멀티패스 구성비용이 증가게 한다. 따라서 우리는 모바일 이벤트에 의해 연속적으로 발생하게 되는 소스를 지원하는 효율적인 멀티패스 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안방안에서 이전 소스에서 만들어 놓은 기존의 멀티패스를 이용함으로써, 새로운 소스가 효율적으로 재구성을 할 수 있다. 이를 위해, 제안방안은 지역적 멀티패스 재구성, 광역적 부분 멀티패스 재구성, 광역적 전체 멀티 패스 재구성의 세 방안 중 하나를 선택한다. 이 선택을 위해 우리는 멀티패스 재구성 비용과 데이터 포워딩 비용의 합을 계산하는 분석적인 에너지 소비 비용 모델을 제시한다. 시뮬레이션 결과 모바일 이벤트의 상황에서 멀티패스 라우팅을 할 때 제안방안이 기존의 방안보다 우수한 성능을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.89-96
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• 2016

본 논문에서는 데이터수집을 위한 MDC(mobile data collector) 기반의 무선센서네트워크를 고려한다. 이러한 네트워크에서는 MDC들이 이동하며 주위환경으로부터 데이터를 수집한 후 싱크노드에게 전달한다. 단일 MDC를 사용하는 기존 방식에서는 높은 데이터 수집 지연 문제가 발생한다. 복수의 MDC를 사용하는 일부 기존 방안에서는 네트워크 수명최대화에 초점을 두고 데이터 전달 지연에 대한 고려는 하지 않았다. 기존 방안의 이러한 제약을 극복하기 위하여 본 논문에서는 MDC의 개수가 주어진 상황에서 패킷지연을 최소화하는 문제와, 최대 허용 패킷 지연이 주어진 상황에서 필요한 MDC의 수를 최소화 하는 문제를 고려한다. 이를 위해서 두 개의 최적화 문제가 구성되었으며 MDC들의 이동거리와 이동시간 추정 모델을 개발하였다. Interior-point 알고리즘을 이용하여 최적화 문제에 대한 해를 구했으며, 제안된 방안을 검증하기 위한 수치결과와 분석을 제시하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.27-36
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• 2011

센서 네트워크 시스템의 센서 노드들은 싱크 노드와 무선으로 송수신하며 사람이 일일이 접근하기 힘든 방대한 지역의 센서 데이터를 획득 및 전송한다. 하지만 센서 노드들의 중복 센서 데이터의 비효율적인 반복 전송은 전체 시스템의 수명을 짧게 하고, 이때 발생하는 많은 양의 데이터들은 사용할 때 다시 선별해야 하는 번거로움이 있다. 본 논문에서는 네이밍 에이전트의 네임 스페이스의 메타 테이블로부터 제공되는 이주 대상 노드들을 차례로 방문하여, 사용자 조건에 따라 중복 센서 데이터를 제거하고, 용도 및 필요에 따라 센서 데이터를 수집 및 전송함으로써 센서 데이터의 과잉 송수신을 막고 전체 시스템의 수명을 늘릴 수 있는 이동 에이전트 미들웨어를 설계 및 구현한다. 또한, 실제 환경에서 발생할 수 있는 상황을 고려한 조건 및 제한들을 적용한 이동 에이전트를 이용한 실험을 통하여 중복 센서 데이터의 제거 및 데이터 수집의 효율성을 보이고, 향후 제안된 이동 에이전트 미들웨어에 능동 규칙을 탑재하거나 능동 규칙 시스템과의 연계를 통하여 다양한 능동적 센서 네트워크 응용에의 적용 가능성을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.122-127
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• 2022

현재 무인 선박에서의 데이터 전송을 위해 기존 LTE-M 및 LTE 네트워크에서의 USN을 이용하여 기지국 역할로 동작 시키기 위한 방안으로 드론을 USN의 이동 기지국으로 사용하는 방안을 채택하고자 하고 있다. 따라서 이후 이동 기지국인 드론은 LTE 통신 모뎀 혹은 근거리 통신 모뎀을 탑재한 싱크 노드로 선박 운항의 안전 정보를 센서 노드로부터 수집하여 선박에 전송하거나 선박 간의 정보를 상호 전송할 수도 있다. 따라서 드론을 이용하여 근거리 네크워크 망을 형성하게 되면 무인 선박 주변의 통신망을 형성하게 되고 환경 및 보안 센서를 활용한 정보 수집에 유리하게 된다. 본 논문에서는 향후 무인 선박의 AI 운항에 필요한 주변 정보를 확보하기 위한 드론을 활용한 선박 주변 내의 환경 센서 데이터 전송 및 선박 간 통신 활용방안을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권2호
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• pp.165-174
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• 2006

매우 제한된 연산능력과 메모리 그리고 소용량 배터리를 가진 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에서 플러딩이나 기존에 제안된 애드혹 라우팅 프로토콜을 적용하여 데이타를 전달하는 것은 현실적인 방안이 되지 못한다. 본 논문에서 우리는 ELF(Energy-efficient Localized Flooding)라고 하는 에너지 효율적인 데이타 전달 프로토콜을 제안하고자 한다. ELF 프로토콜은 소스 센서 노드와 이동성을 갖는 싱크 노드 간의 데이타 전달에 있어서 tracking zone이전 까지는 유니캐스트를 통해서 데이타 메시지가 포워딩되며, tracking tone내에서는 지역적인 플러딩을 통해서 데이타가 전달되도록 하여 유니캐스트와 플러딩의 장점을 적절하게 결합하고 있다. 시뮬레이션을 결과에 따르면, ELF는 매우 높은 data delivery ratio를 유지하면서도 average energy consumption 및 average delay는 낮은 특성을 보임으로써 센서 네트워크의 데이타 전달 방법으로써 매우 효과적임을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6B호
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• pp.728-737
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• 2011

글로벌 물류에 있어 핵심 중의 하나인 화물 컨테이너의 위치와 봉인 여부 등의 상태 정보를 항만, 야적장, 선박 등의 적치 환경에서 실시간으로 전달하기 위해서는 우선 Ad-Hoc 네트워크 통신 기술이 필요하다. 본 논문에서는 금속 재질로 된 음영 환경 등의 제약사향을 가지고 컨테이너의 잦은 이동이 이루어지는 항만이나 야적장에 적합한 컨테이너 네트워크의 라우팅 프로토콜을 제안한다. 각각의 정보가 싱크 노드로 신뢰성 있게 전달되면서도 잦은 가입/이탈에 대응할 수 있는 간단한 메시 네트워크 알고리즘을 적용하였다. 경유노드가 문제가 생기자마자 대체 경로를 제공하고 주변 노드에게 알림으로써 즉각적인 최적경로를 유지한다 대체 경로 제공 기능을 가진 대표적 무선 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜인 AODV와 시뮬레이션을 통한 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안한 라우팅 프로토콜이 가입/이탈이 빈번하고 링크 품질이 자주 변하는 환경에서 더 나은 성능을 가졌음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.281-290
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• 2014

무선 센서 네트워크의 실시간성은 단대단 거리를 기반으로 각 노드에서 유지해야할 최소 전송 속도를 정의하고 이를 만족하는 노드들을 매 홉마다 선택함으로써 일정 시간 내에 목적지까지 도달하는 것을 보장하는 것이다. 따라서 실시간성은 소스와 싱크사이의 거리에 매우 의존적이다. 하지만 전달과정 중 음영지역을 만난 경우에 이를 우회하기 위한 탐지 시간과 전송 노드에서는 예상할 수 없는 음영지역의 크기 때문에 이동 거리를 예상할 수 없게 된다. 따라서 노드는 실시간성을 위해 유지해야할 최소한의 전송속도를 정의할 수 없게 되고 실시간 전송에 문제가 발생한다. 따라서 이 문제를 해결하고자 음영지역 주변 노드 스스로 음영지역을 탐지하고, 이를 이용하여 소스는 음영지역을 탐지하지 않고 우회지점을 통해 고정된 거리를 우회함으로써 전송 중 음영지역으로 인한 문제를 해결하는 방안을 제안한다. 제안된 방안은 음영지역 경계노드들이 스스로 음영지역 근처에 위치하고 있는 것을 인지하고 상호간에 통신을 통하여 음영지역을 모델링함으로써, 데이터를 전송할 소스는 해당 음영지역 정보를 탐지하지 않고 우회하는 방법을 사용한다. 시뮬레이션은 기존방안에 비해 더 나은 실시간성을 가지는 것을 보인다.