• 제목/요약/키워드: Energy Efficient Data Distribution

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무선 센서 네트워크에서 분산 클러스터링을 이용한 안전한 에너지 효율적인 라우팅 기술 (A Secure Energy-Efficient Routing Scheme Using Distributed Clustering in Wireless Sensor Networks)

  • 천은홍;이연식
    • 융합보안논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3-9
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    • 2016
  • 무선 센서 네트워크은 폭넓은 다양한 응용에서 경제적으로 성공할 수 있는 모니터링 솔루션이다. 그러나 악의적이거나 감시하는 사람이 없는 환경에서 침입을 인식하고 방지하며 안전하고 에너지 효율적인 것을 보장하는 네트워크를 통한 정보의 안전한 전송은 주된 도전이다. 이에 따라, 이 논문은 집적된 데이터의 무결성, 인증성과 비밀성을 보장하기 위하여 안전한 무선 센서 네트워크에 필수적인 보호를 포함하는 분산 클러스터링 프로세스를 제안한다. 안전한 키 관리 스킴을 위하여 대칭형과 비대칭형 키의 전단계 분산의 개념을 사용하고, 클러스터 내에 있는 각 센서 노드가 배치되기 전에 암호화를 위한 전단계 분산 매개변수를 사용하는 센서 네트워크 토폴로지에 기초한 계층적 클러스터에 대한 상세한 스킴에 대하여 기술한다. 마지막으로 무선 센서 네트워크에서 제안된 스킴의 성능 시험 결과를 보인다.

A Robust Energy Saving Data Dissemination Protocol for IoT-WSNs

  • Kim, Moonseong;Park, Sooyeon;Lee, Woochan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권12호
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    • pp.5744-5764
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    • 2018
  • In Wireless Sensor Networks (WSNs) for Internet of Things (IoT) environment, fault tolerance is a most fundamental issue due to strict energy constraint of sensor node. In this paper, a robust energy saving data dissemination protocol for IoT-WSNs is proposed. Minimized energy consumption and dissemination delay time based on signal strength play an important role in our scheme. The representative dissemination protocol SPIN (Sensor Protocols for Information via Negotiation) overcomes overlapped data problem of the classical Flooding scheme. However, SPIN never considers distance between nodes, thus the issue of dissemination energy consumption is becoming more important problem. In order to minimize the energy consumption, the shortest path between sensors should be considered to disseminate the data through the entire IoT-WSNs. SPMS (Shortest Path Mined SPIN) scheme creates routing tables using Bellman Ford method and forwards data through a multi-hop manner to optimize power consumption and delay time. Due to these properties, it is very hard to avoid heavy traffic when routing information is updated. Additionally, a node failure of SPMS would be caused by frequently using some sensors on the shortest path, thus network lifetime might be shortened quickly. In contrast, our scheme is resilient to these failures because it employs energy aware concept. The dissemination delay time of the proposed protocol without a routing table is similar to that of shortest path-based SPMS. In addition, our protocol does not require routing table, which needs a lot of control packets, thus it prevents excessive control message generation. Finally, the proposed scheme outperforms previous schemes in terms of data transmission success ratio, therefore our protocol could be appropriate for IoT-WSNs environment.

무선 센서 네트워크에서의 에너지 분산과 QoS를 고려한 에이전트 기반의 프레임워크 (Agent Based Framework for Energy Distribution and Qos in Wireless Sensor Networks)

  • 신홍중;김성천
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권6호
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    • pp.707-716
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크는 무작위로 설치된 센서 노드가 스스로 네트워크를 형성하여 수집한 환경 정보를 전송하는 네트워크이다. 센서 노드는 매우 제한된 자원으로 동작하기 때문에 무선 센서 네트워크는 기존 네트워크에서 사용되는 기법을 적용하기 어렵다. 특히 제한된 에너지를 가지고 동작해야 하기 때문에 전송에 소모되는 에너지를 줄이기 위한 연구와 다양한 종류의 데이터를 효율적으로 전송하여 QoS를 향상시키기 위한 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 연구들이 가졌던 단점을 개선하기 위해 노드에서 소모되는 에너지의 분산과 QoS를 고려한 에이전트 기반의 프레임워크를 제안한다. 에이전트의 행동을 결정하는 정책을 유전자화 시켜 각각의 에이전트가 스스로 자신의 행동을 결정하여 동작할 수 있게 하면서 유전자 알고리즘을 통해 에이전트의 정책을 최적화 할 수 있도록 하였다. NS-2를 이용한 시뮬레이션 결과 기존의 기법에 비해 본 논문에서 제안한 기법이 노드에서 소모되는 에너지를 분산시켜 네트워크의 생존시간을 연장시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 긴급한 데이터의 전송 성공률을 27%, 긴급하지 않은 데이터의 전송 성공률도 14% 향상시켜 네트워크의 QoS를 향상시켰다.

USN에서 보안을 적용한 에너지 효율적 클러스터링 설계 (An Energy-Efficient Clustering Design Apply Security Method in Ubiquitous Sensor Networks)

  • 남도현;민홍기
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.205-212
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    • 2007
  • 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 무선통신 기능을 가진 소형 센서들로 구성된 네트워크이다. 무선통신은 유선통신에 비해 데이터의 도청과 위조, 변조가 용이하다. 그러므로 센서 네트워크를 통해 전달되는 정보들의 신뢰성을 위한 보안 연구가 수행되어야 한다. 하지만 센서네트워크에 보안을 적용하기 위해서는 추가되는 에너지소모가 발생한다. 에너지 교체가 어려운 센서네트워크에서 추가적인 에너지소모는 중요한 문제이다. 본 논문은 센서네트워크에서 획득한 데이터를 안전하게 처리할 수 있는 에너지 효율적 클러스터 기반 라우팅을 제안한다. 제안방식은 초기에 형성된 클러스터는 고정시키고 클러스터 헤드노드만 교체하는 방식으로 최초에 생성 및 교환된 클러스터 키와 노드간 키가 다시 생성 및 교환되지 않게 하는 사전배포방식을 사용할 수 있다. 제안된 방법이 기존의 클러스터 기반 라우팅에 보안을 적용한 것보다 에너지 소모가 29.2% 적게 소모됨을 모의실험을 통하여 확인하였다.

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초경합금재의 평명연삭에 의한 온도분포 (Temperature Distribution of Tungsten Carbide Alloy Steel(WC-Co) for Surface Grinding)

  • 남준우;김원일;허성중
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권7호
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    • pp.178-188
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    • 1995
  • A study on the temperature distribution of tungsten carbide alloy steel(WC-Co) in surface grinding was conducted to improve the surface finish and to find optimum grinding conditions which would lead to efficient grinding operation by theoretical finite element method analysis and experimental test of workpiece under various conditions. Based on the comparixion of test results and FEM analysis data, it is concluded that the FEM computer simulation of heat transfer is useful in predicting the temperature distribution of test material that the increase of temperature is more infuleneced by the grinding depth than the grinding speed. And that the grinding energy flux of dey grinding is 4 to 6 time greater than wet grinding regardless of grinding speed and finally that the heat transfer does not take place in depth deeper than 3mm from the grinding surface.

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Data Correlation-Based Clustering Algorithm in Wireless Sensor Networks

  • Yeo, Myung-Ho;Seo, Dong-Min;Yoo, Jae-Soo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제3권3호
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    • pp.331-343
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    • 2009
  • Many types of sensor data exhibit strong correlation in both space and time. Both temporal and spatial suppressions provide opportunities for reducing the energy cost of sensor data collection. Unfortunately, existing clustering algorithms are difficult to utilize the spatial or temporal opportunities, because they just organize clusters based on the distribution of sensor nodes or the network topology but not on the correlation of sensor data. In this paper, we propose a novel clustering algorithm based on the correlation of sensor data. We modify the advertisement sub-phase and TDMA schedule scheme to organize clusters by adjacent sensor nodes which have similar readings. Also, we propose a spatio-temporal suppression scheme for our clustering algorithm. In order to show the superiority of our clustering algorithm, we compare it with the existing suppression algorithms in terms of the lifetime of the sensor network and the size of data which have been collected in the base station. As a result, our experimental results show that the size of data is reduced and the whole network lifetime is prolonged.

태평양 원양어업의 효율제고를 위한 원격해양자료 활용기술 연구 (A Study on the Utilization of Satellite Ocean Data for Efficient Fisheries in the Pacific Ocean)

  • 강현선;송무석;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.19-26
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    • 2002
  • 본 논문은 태평양 원양어업의 효율을 제고하기 위해 필수적으로 요구되는 정보인 해양의 표층수온분포, 수심별 수온분포, 흐리고 플랑크톤의 분포를 원양어선에 실시간으로 제공하는 시스템 구축을 목적으로 하는 기초연구의 보고이다. 위성 및 해양부이에 의해 취득되고 있는 다양한 공개된 자료를 분석하였고, 이들의 어업관점에서의 효과적인 조합과 현장에서의 활용도 제고를 위한 방안을 제시하였다. NOAA의 고해상도 적외선 위성자료의 표면수온분포 자료, 태평양 해역 적노부분을 중심으로 배열된 TAO/TRITON 부이와 광범위한 지역에 분포한 ARGOS 표류부이의 수심별 수온자료, 그리고 MODIS 위성에 의한 해색자료를 활용한 정보가공의 기본형태를 제안하고 예를 보였다.

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심부 석탄층 탐사에 있어서 CSAMT 탐사법 적용 (The Application of CSAMT to Deep-seated Coal Seams Exploration)

  • 정승환;김정호;전정수
    • 자원환경지질
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    • 제23권1호
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    • pp.73-79
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    • 1990
  • Controlled source audio-frequency magnetotelluric (CSAMT) has the great advantage of efficient mapping resistivity distribution and relatively deep depth of investigation. Moreover, CSAMT may be regarded more attractive than audio-frequency magnetotelluric in the sense of the strong and controllable signal. However, it has the problem such as undershoot and/or near-field effect that is hard to be interpreted if the interpretation method of MT is directly applied. The problem arises from the existance of controlled source which makes CSAMT attractive. So the characteristics of CSAMT response should be thoroughly understood prior to interpretation stage. In this study, numerical modeling program for horizontally layered earth was developped for the interpretation of CSAMT field data. CSAMT field survey was run as a follow-up to resistivity dipole-dipole study over the same survey line at Bongmyung coal mine. The survey used a grounded dipole source 2 Km in length and located 7.5Km south in this study. A good agreement between field CSAMT data and calculated data was demonstrated even in geologically complex earth situations.

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USN 기반의 댁내 분산 전력 관리 시스템 제안 (A Proposal of USN-based DER(Decentralized Energy Resources) Management System)

  • 김보민;김정영;방현진;장민석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.871-874
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    • 2010
  • 세계적으로 에너지원의 고갈, 기후 환경 변화, 전력수요 증가에 따라 인류 절대적 과제에 대한 결책으로 스마트 그리드에 대한 요구가 증대되고 있으며, 특히 분산형 전원에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 추세에 다라 단위 규모의 분산형 전원의 형태로 댁내 분산형 전원 시대를 예고하고 있다. 하지만 현재 가장 보편적으로 사용하고 있는 신재생에너지원으로써 풍력, 태양광 에너지 발전의 경우 그 발전량이 자연의 변화에 매우 민감하기 때문에 전기품질의 균일성의 문제를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서는 기후 정보(meteorological sensor data)의 실시간 모니터링을 기반으로 하는 에너지 관리 방법을 제시하고자 한다. 현재 스마트그리드 분야에서 USN 기반의 킬러앱이 부재한 상황에서 무선 센서네트워크 기술을 활용한 기후 센서 데이터 수집 및 제어 방식을 적용한 댁내 분산 전력 관리 방법에 대해 제안한다. 이는 다른 통신방식에 비해 설치 비용 및 유지보수 차원에서 효율적이라고 판단한다. 즉, 전력 관리에 USN 기법을 융합한 EMS(Energy Management System) 모델을 제시함으로써 기후 데이터 모니터링 및 분석, 이에 따른 발전량 예측, 신재생에너지와 기존 전력의 효율적인 분배 제어 방법을 구체화함으로써 궁극적으로 제로에너지 홈을 구현하기 위한 기반을 마련하는 것이 본 논문의 목표이다.

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진정성이 전기에너지 절약 행동의도에 미치는 영향 (Influence of Authenticity on Electrical Energy Saving Behavioral Intention)

  • 김영두
    • 산경연구논집
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    • 제9권11호
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    • pp.67-76
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    • 2018
  • Purpose - Electrical energy saving is one of the practical virtues relating to sustainable living. Therefore, policy-makers has tried to find a way to change the behaviors of individuals to encourage them to actively practice electrical energy saving, even if they have never had this concern or have only passively practiced electrical energy saving to this point. Prior research related to electrical energy saving can be categorized into several types. The first is focused on consumer characteristics linked to electrical energy saving. These studies are based on individual or household socio-demographic variables (e.g., age, gender, household income, education level, occupants, marital status, number of households), and psycho-graphics (e.g., environmental consciousness, value, attitude, motivation, lifestyle). The second is focused on policies (e.g., monetary incentives, information sharing, social comparison, feedback), and technologies (e.g., energy-efficiency home appliances, energy-reduced products, renewable resources). People generally have a favorable attitude towards electrical energy saving, while electrical energy saving practices tend to be less favorable. Therefore, it is necessary for policy-makers to seek out gaps between attitudes and behaviors and find alternatives to reduce these gaps. This study investigates the influence of authenticity on the behavioral intention of electrical energy saving. It is supposed that electrical energy saving practices are likely to be stronger as authenticity of individual or household becomes stronger. This study reviews prior literature and examines various studies to provide an understanding of the relationships between authenticity and electrical energy saving behavioral intention. Research design, data, and methodology - Hypothesis was drawn from analysis based on previous research. The items related to authenticity and electrical energy saving were selected from items found in previous research. To verify this hypothesis, data were collected via experimental survey method and the resulting data were analyzed using reliability analysis, correlation analysis, and hierarchical regression analysis. Results - This study found that authenticity had a positive impact on the behavioral intention of electrical energy saving. The higher the perceived degree of authenticity, the higher the behavioral intention of electrical energy saving. Conclusions - This study assesses the impact of authenticity on the behavioral intention of electrical energy saving. In order to enhance the practice of electrical energy saving, it is efficient strategy for policy-maker to improve the perceived authenticity of individuals.