• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권1호
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• pp.63-74
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• 2021

According to the double-phase cluster-head election method (DCE), the final cluster heads (CHs) sometimes are located at the edge of cluster. They have a long distance from the base station (BS). Sensor data is directly transmitted to BS by CHs. This makes some nodes consume much energy for transmitting data and die earlier. To address this problem, energy efficient multi-hop cluster-head election strategy (EEMCE) is proposed in this paper. To avoid taking these nodes far from BS as CH, this strategy first introduces the distance from the sensor nodes to the BS into the tentative CH election. Subsequently, in the same cluster, the energy of tentative CH is compared with those of other nodes, and then the node that has more energy than the tentative CH and being nearest the tentative CH are taken as the final CH. Lastly, if the CH is located at the periphery of the network, the multi-hop method will be employed to reduce the energy that is consumed by CHs. The simulation results suggest that the proposed method exhibits higher energy efficiency, longer stability period and better scalability than other protocols.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권4호
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• pp.1692-1711
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• 2016

Energy is a scarce resource in wireless sensor networks (WSNs). A variety of clustering protocols for WSNs, such as the zone-based stable election protocol-enhanced (ZSEP-E), have been developed for energy optimization. The ZSEP-E is a heterogeneous zone-based clustering protocol that focuses on unbalanced energy consumption with parallel formation of clusters in zones and election of cluster heads (CHs). Most ZSEP-E research has assumed probabilistic election of CHs in the zones by considering the maximum residual energy of nodes. However, studies of the diverse CH election parameters are lacking. We investigated the performance of the ZSEP-E in such scenarios using a fuzzy logic approach based on three descriptors, i.e., energy, density, and the distance from the node to the base station. We proposed an efficient ZSEP-E scheme to adapt and elect CHs in zones using fuzzy variables and evaluated its performance for different energy levels in the zones.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.534-537
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• 2009

센서 네트워크에서 클러스터링은 클러스터 헤드 노드가 일반 노드의 데이터를 모아 싱크로 전송함으로써 노드 간의 통신의 양을 줄이게 하고 일반 노드의 스케쥴을 조정함으로써 노드의 슬립타임을 연장하게 한다. 제안하는 CHS(Cluster Head Self-election) 알고리즘은 노드 자신만의 변수 즉, 자신의 초기 에너지 및 현재 에너지, 클러스터 헤드에 의해 병합된 클러스터 내 노드들의 데이터가 싱크로 전송되는 각 라운드, 노드 자신이 클러스터 헤드로 선출된 수를 이용하여 확률적인 방법으로 클러스터 헤드를 스스로 선출하여 에너지가 제한되는 센서 네트워크의 수명을 연장하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.1165-1170
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• 2022

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network: WSN)에서 센서들을 클러스터(Cluster) 단위로 그룹화하고 각 클러스터에서 통신 중계 역할을 하는 클러스터 헤드(Cluster Head: CH)를 선출하는 클러스터링 알고리즘이 에너지 보존과 중계 효율을 위해 제안되어 왔다. 한편, 오염된 노드(Compromised Node), 즉 내부공격자를 통해 CH 선출과정에 개입하여 네트워크 운영에 치명적인 영향을 미치는 공격기법들이 등장하였으나, 암호키 기반 대응방식과 같은 기존 대응방법은 내부공격자 방어에 한계가 있었다. 따라서, 본 연구에서는 클러스터링 알고리즘의 CH 선출 통계를 바탕으로 비정상적인 CH 선출 공격을 탐지하는 통계적 탐지기법을 제안한다. 대표적인 클러스터링 알고리즘인 LEACH와 HEED가 운영되는 환경에서 오염노드에 의한 비정상적인 CH 선출 공격을 설계하고, 제안기법의 공격탐지여부에 대한 실험을 통해 제안기법의 효과성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.993-999
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• 2011

무선 센서노드들은 초기에 대량으로 랜덤하게 배치되어 스스로 클러스터를 구성하고, 각 클러스터 헤드 노드를 선출하여 정상적인 통신이 이루어져야 한다. 이러한 일련의 작업을 무선 센서노드 설치시 관리자가 직접적으로 관여할 수 없기 때문에 자가 구성 라우팅 기능이 가능하여야 한다. 논문에서 제안하는 통신영역을 고려한 클러스터 헤드 노드 선출 알고리즘은 계층구조를 형성하는 무선센서 네트워크 환경에서 적용되며, 베이스 스테이션의 통신 영역을 계산하여 클러스터 헤드 노드를 선정하고 클러스터를 구성한다.

• ETRI Journal
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• 제39권3호
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• pp.353-363
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• 2017

Recently, sink mobility has been shown to be highly beneficial in improving network lifetime in wireless sensor networks (WSNs). Numerous studies have exploited mobile sinks (MSs) to collect sensed data in order to improve energy efficiency and reduce WSN operational costs. However, there have been few studies on the effectiveness of MS operation on WSN closed operating cycles. Therefore, it is important to investigate how data is collected and how to plan the trajectory of the MS in order to gather data in time, reduce energy consumption, and improve WSN network lifetime. In this study, we combine two methods, the cluster-head election algorithm and the MS trajectory optimization algorithm, to propose the optimal MS movement strategy. This study aims to provide a closed operating cycle for WSNs, by which the energy consumption and running time of a WSN is minimized during the cluster election and data gathering periods. Furthermore, our flexible MS movement scenarios achieve both a long network lifetime and an optimal MS schedule. The simulation results demonstrate that our proposed algorithm achieves better performance than other well-known algorithms.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.527-530
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• 2010

무선 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가지고 동작되는 작은 센서들로 구성되어 있다. 이러한 무선 센서노드들은 초기에 대량으로 랜덤하게 배치되어 스스로 클러스터를 구성하고, 각 클러스터 헤드 노드를 선출하여 정상적인 통신이 이루어져야 한다. 이러한 일련의 작업을 무선 센서노드 설치 시 관리자가 직접적으로 관여할 수 없기 때문에 자가 구성 라우팅 기능이 가능하여야 한다. 논문에서 제안하는 통신영역을 고려한 클러스터 헤드 노드 선출 알고리즘은 계층구조를 형성하는 무선센서 네트워크 환경에서 적용되며, 베이스 스테이션의 통신 영역을 계산하여 클러스터 헤드 노드를 선정하고 클러스터를 구성한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권6B호
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• pp.342-349
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• 2007

무선 센서 네트워크에서 클러스터링은 클러스터 헤드(cluster head) 노드가 클러스터 멤버 노드의 데이터를 병합(aggreation)하여 싱크(Sink)로 전송함으로써 노드 간 통신의 양을 줄이게 하고 클러스터 내부적으로는 TDMA 스케줄에 기반하여 클러스터 헤드가 클러스터 멤버 노드의 스케줄을 조정함으로써 노드의 슬립타임을 연장하게 한다. 제안하는 ECS(Energy efficient Cluster-head Selection) 알고리즘은 에너지가 제한되는 센서 네트워크의 수명 향상을 위하여 노드 자신의 요소(factor) 즉, 자신의 초기 에너지 및 현재 에너지, 클러스터 헤드에 의해 병합된 클러스터 내 노드들의 데이터가 싱크로 전송되는 각 라운드, 노드 자신이 클러스터 헤드로 선출(selection) 된 수를 이용하여 확률적인 방법으로 클러스터 헤드를 자가 선출한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권1호
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• pp.66-72
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• 2016

In this paper, we proposed the clustering algorithm using fuzzy inference system for improving adaptability the cluster head selection of TEEN. The stochastic selection method cannot guarantee available of cluster head. Furthermore, because the formation of clusters is not optimized, the network lifetime is impeded. To improve this problem, we propose the algorithm that gathers attributes of sensor node to evaluate probability to be cluster head.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.680-699
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• 2015

The use of web service has been increased rapidly, with an increase in the number of available services, finding the exact service is the challenging task. Service discovery is the most significant job to complete the service discoverers needs. In order to achieve the efficient service discovery, we focus on designing a cluster based service discovery model for service registering and service provisioning among all mobile nodes in a mobile ad hoc network (MANETs). A dynamic backbone of nodes (i.e. cluster heads) that forms a service repository to which MANET nodes can publish their services and/or send their service queries. The designed model is based on storing services with their service description on cluster head nodes that are found in accordance with the proposed cluster head election model. In addition to identifying and analyzing the system parameters for finding the effectiveness of our model, this paper studies the stability analysis of the network, overhead of the cluster, and bandwidth utilization and network traffic is evaluated using analytic derivations and experimental evaluation has been done.