무선 센서 네트워크의 센서 노드들은 한정된 자원을 가지고 있으며 배터리의 교체가 어렵다는 특성을 가지고 있기 때문에 제한된 에너지를 효율적으로 사용하는 기법은 매우 중요하다. 지금까지 이러한 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하기 위하여 다양한 스케줄링 문제 및 해결 방안에 관한 연구들이 진행되어 왔다. 특히 CTC(Connected Target Coverage) 문제는 타겟 커버리지와 연결성을 동시에 고려하여 센서 노드들의 효율적인 상태 전이 시점을 결정하는 대표적인 스케줄링 문제로 간주된다. 본 논문에서는 중복되어 센싱되는 타겟을 고려한 보다 올바른 센서 에너지 소비 모델을 제안하고 센서 네트워크의 수명을 더욱 연장 할 수 있는 CMTC(Connected Multiple-Target Coverage) 문제를 제시한다. 또한, 이 문제를 해결하기 위한 SPT(Shortest Path based on Targets) Greedy 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 제안기법이 기존기법보다 센서 네트워크의 수명을 더욱 연장하는 기법임을 보인다.
수원과 수용가 간 연결성은 비정상상황 시 상수도관망의 기능 유지 정도를 나타내는 시스템 특성 중 하나이다. 상수도관망은 점과 선으로 구성된 그래프로 간략화 될 수 있기 때문에, 연결성 평가를 위해 주로 그래프 이론이 적용되었다. 하지만, 대부분의 연구는 상수도관망에 적합하지 않은 무향-비가중 그래프 이론을 적용하였다. 본 연구에서는 유향-가중 그래프 이론을 상수도관망에 적용하였으며, 이를 기반으로 복잡한 수리해석 없이 상수도관망 연결성을 평가할 수 있는 지표인 SNSP (Source to Node Shortest Pathway)와 이의 역수인 SNSP-Degree (SNSP-D)를 제안하였다. 국내 J시 42개의 상수도관망을 이용하여 개발된 SNSP와 기존 상수도관망 성능평가지표 사이의 상관성 분석을 수행 및 검증하였다. 기존 상수도관망 성능평가지표는 수리해석 결과를 지표 계산에 이용하는 3개의 회복력(Resilience) 지표와 에너지 효율 지표이다. 분석 결과, SNSP의 역수인 SNSP-D의 합과 기존 상수도관망 성능지표 사이에 평균적으로 0.87 이상의 높은 피어슨 상관계수(Pearson Correlation Coefficient, PCC) 값이 도출되었다. 특히, 회복력 지표 중 하나인 Modified Resilience Index (MRI)와 에너지 효율 지표의 경우 PCC 0.93 이상의 높은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 또한 다중 회귀 분석을 통해 SNSP-D와 회복력 및 에너지 효율 간의 상관성에 영향을 미치는 수리학적 변인을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 SNSP 지표가 상수도관망의 대략적인 회복력 및 에너지 효율 수준을 알려줄 수 있는 지표로 실무에서 널리 활용될 것으로 기대된다.
The development of USN(Ubiquitous Sensor Network) technology is creating numerous application areas. Although a network configuration with fixed sensors was the norm in the past, the coexistence of mobile and fixed sensor nodes is a new trend. Fixed sensor networks focused on the energy efficiency of nodes, but the latest studies consider guaranteeing the mobility of nodes and maintaining their connectivity, while remaining energy efficient at the same time. This paper proposes a routing protocol for a mobile ad-hoc sensor network that improves the mobility, connectivity and energy efficiency of nodes while allowing for the management and maintenance of a large number of nodes even in a complex communication environment where mobile and fixed nodes coexist. An algorithm for multi-hop multi-paths, a technique for topology reconfiguration by node movement prediction and vibration sensors, path setting for a large number of nodes, and efficient data transfer technology have been introduced to implement the modified LEAHC-AOMDV protocol. Furthermore, the excellence of this protocol was verified through a comparative experiment with the conventional LEACH protocol.
지금까지 고속철도와 고속도로의 계획 및 건설은 시설 간 연계 환승에 대한 고려 없이 개별시설 확충 위주로 진행되었으며. 이로 인해 시설의 효율적 투자 및 활용은 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 고속도로 연계성 향상으로 고속철도 수단선택행태에 미치는 영향을 다항로짓모형(Multinominal Logit Model)과 이항로짓모형(Binary Logit Model)을 활용하여 분석하였다. 모형개발을 위한 설문조사는 고속철도, 고속버스, 장거리 승용차 이용자를 대상으로 통행실태조사와 진술선호조사를 수행하였으며, 이를 통해 고속철도와 연계 환승수단에 대한 수단분담모형을 구축하였다. 수단선택모형을 통하여 고속도로와 고속철도가 연계 시 동탄역을 대상으로 사례분석을 수행한 결과 서울~부산 간 약 2시간의 통행시간이 단축되었으며, 이로 인해 약 30%의 수요증가 효과가 있는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통하여 고속철도와 고속도로의 계획 시 연계 환승을 고려하여 건설 및 운영이 이루어질 경우, 고속철도의 이동성 기능과 고속도로의 접근성 기능을 결합함으로써 수단간 효율성을 극대화할 수 있을 것으로 판단된다.
Most of the Automatic Fingerprint Identification Systems define the ridge endings and bifurcation points as the minutia for matching. Therefore, the precise extraction of the minutia is critical in raising the efficiency and reliability of the system. The fingerprint images produced through the preprocessing may have the false minutia happened over the process and they can be the factors to decrease the system efficiency This paper suggests the algorithm, which removes the false minutia after extracting the candidate minutia from the thinned binary images of fingerprint images.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권3호
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pp.991-1013
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2020
E-health services have provided interoperability between personal health devices in personal area network, based the ISO/IEEE 11073 standard. In the healthcare system, the manager handles most agents concurrently through wireless communication. However, due to the distance limitation and the increased number of agents, it may be difficult to provide continuous connectivity. Recently, body area devices have been equipped with various applicable agents, which can even handle agents on behalf of the manager. A BAD may act as an intermediary device to increase system efficiency and performance. In this study, a device called "proxy", which can be installed as software on BAD devices, is proposed. The data measured by an agent can be sent to the proxy first, and subsequently be sent to the manager again. Agents and the manager are not aware of the proxy existence and work normally without the proxy. Furthermore, a new smart proxy and modified manager are proposed. The smart proxy acts as one agent handling measurement data from several agents, which can transmit a significant amount of data at once. The proxy and smart proxy maintain compatibility with existing devices that conform to the 20601 standard. The proposed schemes are verified and the complexities of devices are analyzed. The analysis shows no significant difference among the proxy, smart proxy, and manager. Simulations exhibit that the proposed schemes can improve the system performance.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권11호
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pp.5301-5323
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2017
Small cell deployment offers a low-cost solution for the boosted traffic demand in heterogeneous cellular networks (HCNs). Besides improved spatial spectrum efficiency and energy efficiency, future HCNs are also featured with the trend of network architecture convergence and feasibility for flexible mobile applications. To achieve these goals, dual connectivity (DC) is playing a more and more important role to support control/user-plane splitting, which enables maintaining fixed control channel connections for reliability. In this paper, we develop a tractable framework for the downlink SINR analysis of DC assisted HCN. Based on stochastic geometry model, the data-control joint coverage probabilities under multi-frequency and single-frequency tiering are derived, which involve quick integrals and admit simple closed-forms in special cases. Monte Carlo simulations confirm the accuracy of the expressions. It is observed that the increase in mobility robustness of DC is at the price of control channel SINR degradation. This degradation severely worsens the joint coverage performance under single-frequency tiering, proving multi-frequency tiering a more feasible networking scheme to utilize the advantage of DC effectively. Moreover, the joint coverage probability can be maximized by adjusting the density ratio of small cell and macro cell eNBs under multi-frequency tiering, though changing cell association bias has little impact on the level of the maximal coverage performance.
무선 센서 네트워크는 다양한 응용 서비스에 이용이 가능한 네트워크이다. 다양한 응용 서비스에 따라서 서비스에서 요구하는 네트워크 전송량은 매우 다양하다. 특히 무선 센서 네트워크에서는 센서 노드의 에너지 소모를 줄이고 통신 효율성을 높이기 위해서 다양한 토폴로지 제어 방법들이 제시되어 왔다. 이러한 토폴로지 제어 방법들은 대부분 통신의 효율성 측면에서 연구가 되어왔기 때문에 실제 응용 서비스에서 요구되는 데이터 전송량을 만족시키지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 응용 서비스에서 요구하는 데이터 전송량을 만족시킬 수 있도록 하는 토폴로지 제어 알고리즘을 제시하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권4호
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pp.665-683
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2011
Wireless sensor networks (WSN) consist of a large amount of sensor nodes distributed in a certain region. Due to the limited battery power of a sensor node, lots of energy-efficient schemes have been studied. Clustering is primarily used for energy efficiency purpose. However, clustering in WSNs faces several unattained issues, such as ensuring connectivity and scheduling inter-cluster transmissions. In this paper, we propose a location-based spiral clustering (LBSC) algorithm for improving connectivity and avoiding inter-cluster collisions. It also provides reliable location aware routing paths from all cluster heads to a sink node during cluster formation. Proposed algorithm can simultaneously make clusters in four spiral directions from the center of sensor field by using the location information and residual energy level of neighbor sensor nodes. Three logical addresses are used for categorizing the clusters into four global groups and scheduling the intra- and inter-cluster transmission time for each cluster. We evaluated the performance with simulations and compared it with other algorithms.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권1호
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pp.341-360
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2012
The network topology for a wide area sensor network has to support connectivity and a prolonged lifetime for the many applications used within it. The concepts of structure and group in sociology are similar to the concept of cluster in wireless sensor networks. The clustering method is one of the preferred ways to produce a topology for reduced electrical energy consumption. We herein propose a cluster topology method based on sociological structures and concepts. The proposed sociological clustering topology (SOCT) is a method that forms a network in two phases. The first phase, which from a sociological perspective is similar to forming a state within a nation, involves using nodes with large transmission capacity to set up the global area for the cluster. The second phase, which is similar to forming a city inside the state, involves using nodes with small transmission capacity to create regional clusters inside the global cluster to provide connectivity within the network. The experimental results show that the proposed method outperforms other methods in terms of energy efficiency and network lifetime.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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