• 제목/요약/키워드: Cooperative sensor networks

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Positioning Scheme using Acceleration Factor for Wireless Sensor Networks

  • Park, Na-Yeon;Son, Cheol-Su;Lee, Sung-Jae;Hwang, In-Moon;Kim, Won-Jung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.459-465
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    • 2008
  • Locations of nodes as well as gathered data from nodes are very important because generally multiple nodes are deployed randomly and data are gathered in wireless sensor network. Since the nodes composing wireless sensor network are low cost and low performance devices, it is very difficult to add specially designed devices for positioning into the nodes. Therefore in wireless sensor network, technology positioning nodes precisely using low cost is very important and valuable. This research proposes Cooperative Positioning System, which raises accuracy of location positioning and also can find positions on multiple sensors within limited times.

Energy-efficient data transmission technique for wireless sensor networks based on DSC and virtual MIMO

  • Singh, Manish Kumar;Amin, Syed Intekhab
    • ETRI Journal
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    • 제42권3호
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    • pp.341-350
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    • 2020
  • In a wireless sensor network (WSN), the data transmission technique based on the cooperative multiple-input multiple-output (CMIMO) scheme reduces the energy consumption of sensor nodes quite effectively by utilizing the space-time block coding scheme. However, in networks with high node density, the scheme is ineffective due to the high degree of correlated data. Therefore, to enhance the energy efficiency in high node density WSNs, we implemented the distributed source coding (DSC) with the virtual multiple-input multiple-output (MIMO) data transmission technique in the WSNs. The DSC-MIMO first compresses redundant source data using the DSC and then sends it to a virtual MIMO link. The results reveal that, in the DSC-MIMO scheme, energy consumption is lower than that in the CMIMO technique; it is also lower in the DSC single-input single-output (SISO) scheme, compared to that in the SISO technique at various code rates, compression rates, and training overhead factors. The results also indicate that the energy consumption per bit is directly proportional to the velocity and training overhead factor in all the energy saving schemes.

협력-순환 부호를 이용한 무선 센서 네트워크에서의 전력 소모 감소를 위한 결합기법에 관한 연구 (A Combining Scheme to Reduce Power Consumption in Cooperation and Cyclic Code for Wireless Sensor Networks)

  • 공형윤;황윤경;홍성욱
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.63-69
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    • 2008
  • 본 논문은 센서 네트워크에서 데이터의 신뢰도를 높이고, 전력 효율적인 프로토콜을 제안한다. 그러기 위하여 최대비 결합(MRC)과 순환 부호를 적용한 협력통신 프로토콜을 제안한다. 하나의 소스노드와 하나의 중계노드는 각각의 시간 슬롯에 목적지로 동일한 데이터를 전송하고, 목적지 노드는 각각의 신호를 수신함으로써 다이버시티 효과를 획득할 수 있다. 제안한 프로토콜은 순환부호를 사용함으로써 3-비트의 오류정정능력을 가지며, 많이 사용되는 콘볼루션 코드에 비하여 복호 시 낮은 복잡도를 가진다. 본 논문의 모의실험 결과를 통하여 BER이 $10^{-2}$일 때, 단일 홉 전송의 경우에 비하여 6dB의 전력을 절약 할 수 있다는 것을 증명하였다.

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센서 네트워크 환경에서 움직이는 소스 신호의 협업 검출 기법 (Cooperative Detection of Moving Source Signals in Sensor Networks)

  • 뉴엔후낫민;팜츄안;홍충선
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권7호
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    • pp.726-732
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    • 2017
  • 무선 센서 네트워크의 분산 센싱 및 예측에 대한 실제 Application에서 네트워크 환경 센싱 기능은 움직이는 소스 신호의 잡음 및 많은 센싱 정보들 때문에 매우 동적인 기능을 요구한다. 최근의 Distributed Online Convex Optimization 프레임워크는 분산된 방식으로 센서 네트워크를 통해 확률적인 학습 문제를 해결하기 위한 유망한 접근법으로 개발되었다. 기존의 Distributed Saddle Point Algorithm (DSPA)의 학습 결과에서 수렴 속도와 안정성은 이동성의 영향을 받을 수 있다. 이에 본 논문에서는 움직이는 소스 신호 시나리오의 동시 검출에서 예측을 안정화하고 보다 나은 수렵 속도를 달성하기 위해 통합 Sliding Windows 메커니즘을 제안한다.

응용프로그램의 특성에 따른 무선센서 네트워크의 에너지 소모와 처리 지연 분석 (Analysis of Energy Consumption and Processing Delay of Wireless Sensor Networks according to the Characteristic of Applications)

  • 박총명;한영탁;전수빈;정인범
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권3호
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    • pp.399-407
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    • 2015
  • 무선 센서네트워크는 다양한 응용 프로그램들을 위하여 주변 환경으로부터 데이터수집 또는 처리를 위하여 사용된다. 무선 센서네트워크는 저 수준 계산 능력, 제한적인 배터리 용량, 낮은 네트워크 대역폭을 기반으로 운영되므로, 무선센서 네트워크의 구조 모델은 응용 프로그램의 성능에 큰 영향을 미친다. 응용 프로그램이 높은 계산 복잡도를 요구하거나, 실시간 처리를 필요로 하는 경우, 무선센서 네트워크의 중앙 집중 형 구조는 데이터 처리에 있어서 지연을 발생하게 되므로, 응용 프로그램의 성능 요구사항을 만족시키지 못하는 결과를 가져온다. 반면에, 응용 프로그램이 단순한 데이터 수집을 장기간 수행하는 경우, 분산 형으로 무선센서 네트워크를 구성한다면, 무선 센서들에서 불필요한 에너지 소모를 피할 수 없게 된다. 이 논문에서는 중앙집중 형 구조와 분산 형 구조에서 에너지 소모와 데이터 처리 지연을 분석, 평가한다. 또한, 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 새로운 융합 형 구조를 제안하고 평가한다 제안된 방식은 응용 프로그램의 특성에 따라서 무선센서 네트워크에서 최적의 무선센서 노드 개수를 찾을 수 있게 한다.

센서 네트워크기반 협동 릴레이의 에너지 효율성 분석 (Performance Analysis of Energy-Efficiency of Non-Coherent Cooperative Relays for Wireless Sensor Networks)

  • 권은미;김정호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권5호
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    • pp.66-71
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    • 2012
  • 이동성이 있는 센서 노드나 매우 제한된 에너지 량을 사용할 수 있는 배터리 용량을 가진 센서 노드는 채널의 변화나 미세한 이동이 있더라도 정확한 네트워크 구성을 할 수 있어 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내에서 다수의 협동 릴레이 노드가 존재할 때 선택기준에 따라 SNR(Signal to Noise Ratio)과 릴레이 노드의 신호 증폭률 그리고 단말과 단말 간 직접적으로 통신하는 경우 경로의 이득의 변화에 따른 무선 센서네트워크의 단위 비트를 전송하는데 소모되는 에너지 효율에 대하여 분석하고 이에 따른 영향을 정량적으로 평가하였다. 전송용량의 이득과 에너지 소모에 있어서 이득이 있는 협동 릴레이 노드를 선택하여 직접 경로와 릴레이 경로의 복수의 경로를 사용함으로써 위상 비동기 협동 릴레이를 적용하는 센서네트워크 환경하에서 직접적으로 통신하는 경우대비 적은 에너지를 사용하여 무선 센서 네트워크 내에서 효율적으로 통신이 이루어 질 수 있음을 분석을 통해 확인하였다.

Inter-clustering Cooperative Relay Selection Schemes for 5G Device-to-device Communication Networks

  • Nasaruddin, Nasaruddin;Yunida, Yunida;Adriman, Ramzi
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제20권3호
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    • pp.143-152
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    • 2022
  • The ongoing adoption of 5G will increase the data traffic, throughput, multimedia services, and power consumption for future wireless applications and services, including sensor and mobile networks. Multipath fading on wireless channels also reduces the system performance and increases energy consumption. To address these issues, device-to-device (D2D) and cooperative communications have been proposed. In this study, we propose two inter-clustering models using the relay selection method to improve system performance and increase energy efficiency in cooperative D2D networks. We develop two inter-clustering models and present their respective algorithms. Subsequently, we run a computer simulation to evaluate each model's outage probability (OP) performance, throughput, and energy efficiency. The simulation results show that inter-clustering model II has the lowest OP, highest throughput, and highest energy efficiency compared with inter-clustering model I and the conventional inter-clustering-based multirelay method. These results demonstrate that inter-clustering model II is well-suited for use in 5G overlay D2D and cellular communications.

인지 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 협력 스펙트럼 센싱을 위한 센싱 노드 선택 기법 (A Sensing Node Selection Scheme for Energy-Efficient Cooperative Spectrum Sensing in Cognitive Radio Sensor Networks)

  • 공판화;김자룡;조진성
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권1호
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    • pp.119-125
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    • 2016
  • 인지 무선 기술은 보조 사용자가 (SUs) 주 사용자 (PUs)에 간섭을 주지 않고 기회주의적 방식으로 라이선스 스펙트럼을 사용할 수 있는 기술이다. 인지 라디오의 핵심 기술은 스펙트럼 센싱이다. 그러나 인지 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 스펙트럼 센싱 기법에 대한 연구는 많지 않다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 인지 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 협력 스펙트럼 센싱 노드 선택 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서, 허위 경보 확률 및 에너지 소비를 최적화하기 위하여 클러스터 내 스펙트럼 센싱 노드들의 수를 최소화하게 된다. 시뮬레이션 결과를 통하여 본 논문에서 제안한 최적의 스펙트럼 센싱 노드 수를 적용하므로 스펙트럼 센싱 효율성이 향상되었고, 또한 네트워크의 에너지 효율성도 보장된 것을 검증하였다.

Spatio-temporal protocol for power-efficient acquisition wireless sensors based SHM

  • Bogdanovic, Nikola;Ampeliotis, Dimitris;Berberidis, Kostas;Casciat, Fabio;Plata-Chaves, Jorge
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권1호
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    • pp.1-16
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    • 2014
  • In this work, we address the so-called sensor reachback problem for Wireless Sensor Networks, which consists in collecting the measurements acquired by a large number of sensor nodes into a sink node which has major computational and power capabilities. Focused on applications such as Structural Health Monitoring, we propose a cooperative communication protocol that exploits the spatio-temporal correlations of the sensor measurements in order to save energy when transmitting the information to the sink node in a non-stationary environment. In addition to cooperative communications, the protocol is based on two well-studied adaptive filtering techniques, Least Mean Squares and Recursive Least Squares, which trade off computational complexity and reduction in the number of transmissions to the sink node. Finally, experiments with real acceleration measurements, obtained from the Canton Tower in China, are included to show the effectiveness of the proposed method.