• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.10a
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• pp.933-937
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• 2007

대형 무선 센서 네트워크(WSNs)는 일반적으로 수백에서 수천 개의 센서 노드들로 구성되어 있다. 이러한 대형 WSNs에서는 네트워크의 수명연장을 위해서 비용 및 에너지를 고려한 에너지 효율성뿐만 아니라 네트워크의 유지 및 관리가 요구된다. 사용자는 효율적인 시스템을 통해서 사용자 수준의 센싱 서비스 품질이 제공받을 수 있어야 한다. 이 네트워크에서 사용자에게 제공되는 결과 데이터의 품질은 이벤트 검출에 관련된 센서들의 개수가 결정적인 역할을 한다. 그러므로 사용자 요구품질에 적합한 QoS를 제공할 수 있는 네트워크 프로토콜은 일부 센서 노드들에서 고장이 발생하더라고 전체 시스템 성능에 영향을 주지 않으면서, 동시에 에너지 소비가 최소화되도록 설계되어야 한다. 본 논문에서 제안된 프로토콜은 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) 프로토콜을 기반으로 하며, 지속적인 감시가 요구되는 대형 네트워크에 적합한 역할 기반의 자가 구성 프로토콜을 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2005.11a
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• pp.25-29
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• 2005

무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리와 같은 제한적인 전원을 가지고 있기 때문에, 센서 노드의 수명을 연장하기 위하여 에너지 효율성을 고려한 다양한 라우팅 프로토콜이 연구되고 있다. 하지만 기존에 제안된 라우팅 프로토콜들은 특정 상황 및 응용에 특화되어 있기 때문에, 하드웨어에 내장시킨 단일 라우팅 프로토콜만으로는 동적으로 변화하는 네트워크 상에서 에너지 효율성을 보장할 수 없다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 퍼지 추론 시스템을 기반으로, 다양한 후보 라우팅 프로토콜 중 현재 네트워크 상황에 적합한 라우팅 프로토콜을 선택하여, 이를 동적으로 센서 노드에 적재 혹은 교체하도록 하는 퍼지 기반의 적응형 라우팅 알고리즘을 제안한다. 또한 시뮬레이션을 수행하여 동적인 네트워크 상황 하에서 제안된 라우팅 알고리즘을 사용한 경우가 기존의 단일 라우팅 프로토콜만을 사용한 경우보다 에너지 효율적임을 검증한다.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.37 no.1
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• pp.42-49
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• 2010

Because sensor nodes operate with the limited power based on battery which cannot be easily replaced, energy efficiency is a fundamental issue pervading the design of communication protocols developed for wireless sensor networks. In wireless networks, energy efficient MAC protocols can usually be described as being either a contention-based protocol or a schedule-based protocol. It is suitable to use combination of both contention-based protocol and schedule-based protocol, because the strengths and weaknesses of these protocols are contrary to each other. In this paper, in order to minimize energy consumption of sensor nodes and maximize network lifetime, we propose a new MAC protocol called "Tiered-MAC" The Tiered-MAC uses a schedule-based TDMA inside maximum transmission range of sink node and a contention-based CSMA otherwise. Therefore, by efficiently managing the congested traffic area, the Tiered-MAC reduces the unnecessary energy consumption. Based on the ns-2 simulation result, we prove that the Tiered-MAC improves the energy-efficiency of sensor network nodes.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.35 no.4
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• pp.337-344
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• 2008

Underwater acoustic sensor networks exhibit characteristics such as high propagation delay and low data rates, which are different from those of terrestrial wireless networks. Therefore, the conventional protocols used in wireless networks can be restrictive and inefficient when applied to underwater acoustic sensor networks. In this paper, we propose a medium access control protocol (MAC) to enhance the energy efficiency and throughput in underwater acoustic sensor networks. The proposed protocol employs a slot-based competition mechanism that reserves a time slot to send a data packet in advance. In the proposed protocol, collision between nodes can occur due to competition to obtain a slot. However, the proposed protocol minimizes the collisions between nodes because the nodes store the reservation information of the neighboring nodes, this reduces unnecessary energy consumption and increases throughput. We perform a simulation to evaluate the performance of the proposed protocol with regard to the energy consumption, the number of collision, channel utilization, throughput and transmission delay. We compare the proposed protocol with the conventional protocol, and the performance results show that the proposed protocol outperforms the conventional protocol.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.12 no.3
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• pp.439-444
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• 2017

Wireless sensor network technology is a rapidly growing technology of ubiquitous computing environment and application and research are being carried out in various fields. The sensor nodes constituting the wireless sensor network maintain the life cycle by using the battery in the distributed network environment, so energy efficiency is more important than QoS requirement. In MAC protocol of IEEE802.15.4, MAC protocol study adaptive to traffic and standardization work emphasizing reliability and efficiency in wireless sensor network environment are underway. but, Wireless sensor networks have the problem that the response speed of the sensor node drops as the energy efficiency decreases. In this paper, we designed the MAC protocol with improved energy efficiency of the whole network by analyzing the MAC protocol of the synchronous method and the hybrid method.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.10 no.3
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• pp.879-884
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• 2024

Wireless sensor network technology is becoming increasingly important with the advancement of the Fourth Industrial Revolution. Consequently, various protocols such as LEACH, PEGASIS, and EEACP have been developed in an attempt to increase energy efficiency. However, the EEACP protocol still has room for improvement in terms of energy consumption during transmission. Particularly, inefficient paths associated with data reception settings may compromise the network's survivability. The proposed A-EEACP protocol optimizes data transmission direction around the sink node to reduce energy consumption and enhance the network's survivability.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2004.06a
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• pp.8-13
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• 2004

무선 센서 망을 구성하는 각 노드는 크기가 작고 가진 에너지 또한 매우 적기 때문에 오랜 시간 동안 노드가 활동하기 위해서는 에너지 소모를 최소로 하는 것이 관건이다. 무선 센서 망은 애드 혹 망과 매우 유사하지만, 통신, 전력소모 그리고 계산능력 측면에서 제약을 받는다. 각 노드들은 응용계층에서는 적은 양의 데이터를 생성하고, 느린 속도로 전송되는 특징을 가진다. 각각의 노드들은 소스(source)와 싱크(sink)가 될 수 있는 일반적인 애드 혹 환경과는 달리 하나의 기지국(base station)이 싱크의 역할을 하고 싱크를 제외한 노드들은 소스의 역할을 하게 된다. 또한 무선 센서 망은 설치된 후 지속적으로 주변을 관찰하고 고정된 상태로 있는 것이 대부분이다. 기존 애드 혹 망에서 라우팅 프로토콜은 이러한 무선 센서 망의 특징을 만족할 수 없다. 본 논문에서는 무선 센서 망의 통신 형태의 특징을 고려하여 트리 기반 라우팅 프로토콜을 확장한 에너지 측면에서 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2015.10a
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• pp.311-313
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• 2015

무선 센서 네트워크 맞는 에너지 효율적인 라우팅을 위해 많은 방법들이 제안 되고 있으며, 크게 계층구조 방식 알고리즘과 평면구조 방식 알고리즘으로 나뉘고 있다. 각 알고리즘들은 저마다 장단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 기존의 계층적 구조 알고리즘과 평면적 구조 알고리즘의 장점을 살린 혼합 방식 알고리즘을 구상하고 있으며, 해양 측정 센서의 위치를 GPS를 활용한 위치 파악을 안테나의 위치와 전파의 세기로 측정한 후 센서의 위치를 파악한다. 이 후, 파악된 위치를 고려한 혼합 방식 알고리즘을 사용하여 효율적인 네트워크 라우팅을 고려할 것이다. 이 때, 주변 환경으로 인한 센서의 위치 이동 또한 가속도 센서를 이용하여 끊임없이 파악을 하여 전파의 세기를 이용한 센서의 망구성에서 벗어나게 되면 센서의 폐기를 지시하여 새로운 망 구성을 하여 새로운 라우팅을 고려하게 된다. 이러한 라우팅 기법은 계층구조 클러스터처럼 여러 노드를 묶고 하나의 노드로 동작하게 한 후에 평면구조 방식 프로토콜을 적용하여 통신한다. 무선 센서 네트워크에서 중요시 하는 에너지 효율을 좋게 할 뿐만 아니라 효율적인 에너지 관리를 할 수 있다. 또한 이에 따르는 다양한 어플리케이션도 구현 할 수 있다. 더욱이, 기존의 센서 네트워크 라우팅 프로토콜의 특성인 data aggregation과 in-network 프로세싱도 수행 할 수 있고, 각 노드의 에너지를 고르게 사용 가능하게 함으로써 기존 계층 구조 라우팅 프로토콜의 단점도 보완할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2016.05a
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• pp.635-637
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• 2016

센서 네트워크에서 각 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하여 에너지 소모를 줄임으로써 망의 지속시간을 늘이는 것이 중요하다. 기존의 MAC(Medium Access Control) 프로토콜은 채널 폴링 기법을 이용하여 효율적인 에너지 관리에 대한 해결책을 제시 하였으나, 그러한 방식에 따른 각 노드의 Duty Cycle이 길어짐으로써 발생하는 에너지 소모에 대한 해결책은 제시하지 못하였다. 본 논문에서는 기존의 채널 폴링과 함께 스케쥴링 알고리즘을 적용하여 Duty Cycle의 주기를 줄임으로써 에너지 소모를 줄인다. 특히 이 방식을 이용하여 멀티홉과 과다한 트래픽에 대한 성능의 평가를 위해 실험을 통해 제안하는 프로토콜의 우수한 성능을 보인다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.5
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• pp.574-580
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• 2019

Conventional energy efficient routing protocols apply high weight to energy among routing metrics, causing nodes to concentrate on energy efficient paths and quickly exhaust energy on those paths. The unbalanced energy consumption of these wireless sensor networks causes network division and malfunction, and reduces network lifetime. Therefore, in this paper, it proposes a link cost based routing protocol to solve the unbalanced energy consumption of wireless sensor networks. The proposed routing protocol calculates the link cost by applying the weight of the routing metric differently according to the network problem situation and selects the path with the lowest value. As a result of the performance analysis, it confirmed that the proposed routing protocol has 22% longer network life, 2% energy consumption standard deviation and 2% higher data reception rate than the existing AODV protocol.