• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.99-105
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• 2016

The active rule system is a key element of the rule-based mobile agent middleware system for activeness and autonomy of the sensor network. The rule manager, which is the main components of active rule based mobile agent framework and active rule system, performs the control and management of the rule-related processes. In this paper, we design and implement the roles and functions of the rule manager in detail. The proposed rule manager plays an important role in the sensor network environment. The sensor data server loads the active rule on the mobile agent by the rule manager according to the situations, and the mobile agent migrates to the destination node and performs the designated action. This active rule-based mobile agent middleware system presents the usefulness for the various sensor network applications. Through the rule execution experiment using the rule-based mobile agent, we show the adaptability and applicability of rule-based mobile agent middleware system to the dynamic environmental changes in sensor networks.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권4호
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• pp.406-415
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• 2009

In this work, we consider performance modeling of a wireless sensor network with a time division multiple access (TDMA) media access protocol with slot reuse. It is assumed that all the nodes are peers of each other and they have two modes of operation, active and sleep modes. We model the sensor network as a Jackson network with unreliable nodes with on and off states. Active and sleep modes of sensor nodes are modeled with on and off states of unreliable nodes. We determine the joint distribution of the sensor node queue lengths in the network. From this result, we derive the probability distribution of the number of active nodes and blocking probability of node activation. Then, we present the mean packet delay, average sleep period of a node and the network throughput. We present numerical results as well as simulation results to verify the analysis. Finally, we discuss how the derived results may be used in the design of sensor networks.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.731-748
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• 2010

Impact detection and health monitoring are very important tasks for civil infrastructures, such as bridges. Piezoceramic based transducers are widely researched for these tasks due to the piezoceramic material's inherent advantages of dual sensing and actuation ability, which enables the active sensing method for structural health monitoring with a network of piezoceramic transducers. Wireless sensor networks, which are easy for deployment, have great potential in health monitoring systems for large civil infrastructures to identify early-age damages. However, most commercial wireless sensor networks are general purpose and may not be optimized for a network of piezoceramic based transducers. Wireless networks of piezoceramic transducers for active sensing have special requirements, such as relatively high sampling rate (at a few-thousand Hz), incorporation of an amplifier for the piezoceramic element for actuation, and low energy consumption for actuation. In this paper, a wireless network is specially designed for piezoceramic transducers to implement impact detection and active sensing for structural health monitoring. A power efficient embedded system is designed to form the wireless sensor network that is capable of high sampling rate. A 32 bit RISC wireless microcontroller is chosen as the main processor. Detailed design of the hardware system and software system of the wireless sensor network is presented in this paper. To verify the functionality of the wireless sensor network, it is deployed on a two-story concrete frame with embedded piezoceramic transducers, and the active sensing property of piezoceramic material is used to detect the damage in the structure. Experimental results show that the wireless sensor network can effectively implement active sensing and impact detection with high sampling rate while maintaining low power consumption by performing offline data processing and minimizing wireless communication.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권4호
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• pp.159-164
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• 2011

본 논문에서는 다양한 센서 네트워크 응용을 위한 능동적 에이전트 미들웨어를 제안한다. 이를 위하여, 이동 에이전트가 네이밍 에이전트의 네임 스페이스의 메타 테이블로부터 제공되는 이주 대상 센서 노드들을 차례로 방문하여, 사용자 조건, 용도 및 필요에 따른 다양한 능동규칙을 통하여 센서 데이터를 수집 및 전송하며, 임의의 발생 사건들(센서 데이터 값 및 시간 등의 변화)에 상응하는 조치들을 직접 실행할 수 있는 능동규칙 탑재 이동 에이전트를 설계 구현한다. 또한, 기존의 센서 데이터 관련 규칙 및 상황 데이터베이스 시스템과의 연동을 통하여 다양한 능동적 센서 네트워크 응용에의 적용 가능성을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1245-1255
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• 2003

네트워크에 대한 요구는 점차적으로 복잡해지고 그 수가 증가하고 있는 상태이다. 이를 극복하기 위해 현존하는 네트워크 노드의 구조를 프로그래밍이 가능하도록 하는 능동 네트워크 기술이 등장하게 되었다. 이것은 사용자 요구 기능을 수행할 수 있는 프로그램 코드를 전송 및 실행함으로써 통신망에 새로운 서비스를 신속하고 경제적으로 도입하여 망 자원들을 보다 적절하게 활용할 수 있도록 하는 기술 분야이다. 본 논문에서는 능동 네트워크 상에서 능동센서의 기능 및 동작 방식을 기술하기 위한 프로그래밍 언어를 제안하고 이러한 언어를 기반으로 능동센서를 용이하게 다룰 수 있는 능동센서 인터프리터를 설계 및 구현한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.488-494
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• 2013

센서네트워크의 능동성과 자율성을 위한 이동에이전트의 효율적 이주 방법과 일관된 네이밍 서비스는 센서네트워크 미들웨어의 주요 요소이다. 따라서 본 논문에서는 센서네트워크 구성 성분들에 대한 다양한 정보를 새로운 메타테이블에 저장하여 RMI 기반의 네이밍 기법을 통하여 능동규칙 이동에이전트의 역 방향 이주와 탑재한 능동규칙 실행을 실험한다. 본 연구는 기존 정 방향 이주[12]의 확장을 기반으로 이루어지며, 실험 결과는 센서네트워크 환경에서의 이동에이전트 미들웨어의 유효성과 효율적인 센서네트워크 응용환경 구축 가능성을 제시하며, 이는 센서네트워크 응용 개발에 있어서 동적인 환경 변화에 대한 적응성을 향상시킬 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1138-1146
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• 2006

센서 네트워크에서는 배터리 용량이 중요한 문제이다. 기존 MAC 프로토콜에서는 배터리 수명을 연장시키기 위하여 sleep 모드와 active 모드가 주기적으로 전환되는 S-MAC 프로토콜과 가변적인 active 시간을 사용하는 T-MAC 프로토콜이 제안되었다. 본 논문에서는 S-MAC 프로토콜과 T-MAC 프로토콜보다 에너지 소비 효율성이 뛰어난 IS-MAC (Improved Sensor MAC) 프로토콜을 제안한다. IS-MAC 프로토콜은 센서 네트워크의 에너지 효율성을 높이기 위하여 버퍼의 임계 값을 사용하여 데이터를 전송하며 에너지 낭비의 원인인 제어 패킷 수를 줄이는 방안을 제안하였다. 또한 제안한 알고리즘에 대한 수학적 분석을 통하여 IS-MAC이 기존의 센서 MAC 프로토콜보다 에너지와 데이터 전송 시간 면에서 더 효율적임을 보였다.

• Management Science and Financial Engineering
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• 제17권2호
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• pp.39-62
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• 2011

In wireless sensor network, since each sensor is equipped with a limited power, efficient use of the energy is important. One possible network management scheme is to cluster the sensors into several sets, so that the sensors in each of the sets can completely perform the monitoring task. Then the sensors in one set become active to perform the monitoring task and the rest of the sensors switch to a sleep state to save energy. Therefore, we rotate the roles of the active set among the sensors to maximize the network lifetime. In this paper, we suggest an optimal algorithm for the maximum lifetime coverage problem which maximizes the network lifetime. For comparison, we implemented both the heuristic proposed earlier and our algorithm, and executed computational experiments. Our algorithm outperformed the heuristic concerning the obtained network lifetimes, and it found the solutions in a reasonable amount of time.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.119-124
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• 2014

본 논문은 절전제어를 위한 사용자 감성마진 적용 능동규칙시스템을 제안한다. 이는 공간의 조명 환경을 평가하여 사용자의 감성을 해치지 않는 범위 내에서 능동규칙을 사용하여 조도를 조절함으로써 절전을 유도하고자 하는 시스템의 일부이다. 이를 위하여, 조도 측정 및 분석 결과를 기반으로 세부적인 조도기준 범위와 사용자 감성마진 하한조도를 설정하고, 이러한 값들을 감성마진 적용 능동규칙 설계에 사용한다. 또한 이동 에이전트가 이주 대상 센서 노드들을 차례로 방문하여, 사용자 조건, 용도 및 필요에 따른 다양한 능동규칙을 통하여 센서 데이터를 수집 및 전송하며, 임의의 발생 사건들(센서 데이터 값 및 시간 등의 변화)에 상응하는 조치들을 직접 실행할 수 있는 이동에이전트를 이용한 능동규칙시스템을 설계 및 구현한다. 또한, 규칙베이스와 이동에이전트 센서 네트워크 미들웨어시스템과의 연동을 통하여 다양한 능동적 센서 네트워크 응용에의 적용 가능성을 보인다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권1호
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• pp.123-131
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• 2011

In this paper, modeling and design of a distributed detection system are considered for an active sonar sensor network. The sensor network has a parallel configuration and it consists of a fusion center and a set of receiver nodes. A system with two receiver nodes is considered to investigate a theoretical aspect of design. To be specific, AND rule and OR rule are considered as the fusion rules of the sensor network. For the fusion rules, it is shown that a threshold rule of each sensor node has uniformly most powerful properties. Optimum threshold for each sensor is obtained that maximizes the probability of detection given probability of false alarm. Numerical experiments were also performed to investigate the detection characteristics of a distributed detection system with multiple sensor nodes. The experimental results show how signal strength, false alarm probability, and the distance between nodes in a sensor field affect the system detection performances.