• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.587-590
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• 2019

본 논문은 센서 네트워크의 주요 문제점인 센서 노드의 이탈과 네트워크 변화에 따른 네트워크 수명 감소를 개선하기 위한 논문이다. 기존 Scalable Topology Organization(STO) 기반 지그비 트리 토폴로지 컨트롤 알고리즘은 전력 소모에 대한 방안을 고려하지 않아 네트워크의 수명이 비교적 짧았다. 이에 따라 매 라운드가 지날때마다 부모 노드를 새로 선출하고 네트워크 토폴로지를 새로 구성하는 클러스터 헤더 선출 기법을 도입하여 네트워크의 전체적인 수명을 연장하였다. 이에 대한 성능은 OMNet++ 시뮬레이터를 통해 동일한 실험 환경에서 기존의 STO 알고리즘과 제안하는 클러스터 헤더 선출 기법을 도입했을 때의 결과를 도출하였고 그 결과 네트워크 수명을 약 40% 증가시킬 수 있었으며 배터리 잔량 부분에서도 약 10%의 성능이 개선된 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권5호
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• pp.462-466
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• 2008

본 논문에서는 동적 애드 혹 네트워크(MA-NET)상에서 효율적인 라우팅을 위해 대표적인 군집단지능 알고리즘인 Ant Colony Optimization 알고리즘에 기반을 둔 정보 속성을 고려한 Data Dependent Swarm Intelligence Routing Algorithm(DSRA)을 제안한다. 제안된 알고리즘은 정보를 Realtime 정보와 Non-Realtime 정보로 분류하여 이 두 가지 속성에 의존적인 전송 알고리즘을 적용함으로써 첫째, Realtime 정보의 지연시간을 감소시켜 보다 효율적인 라우팅 경로를 구성하고 둘째, Non-Realtime 정보와 Realtime 정보의 경로 분산 효과를 통해 전체적인 네트워크의 lifetime을 증대시킨다. AODV[1], DSR[2], AntHocNet[3]과 비교를 통해 지연시간과 lifetime 모두에서 DSRA가 더 나은 성능을 보인다는 것을 실험적으로 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권2호
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• pp.139-148
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• 2008

센서 네트워크를 사용하는 응용분야에 따라 보다 고차원적인 데이타 처리를 필요로 하는 경우 모든 센서 노드의 수집 데이타를 싱크 노드로 전송한다. 수집된 데이타는 일반적으로 센서 네트워크의 환경적인 특성상 시간적으로 혹은 공간적으로 연관성을 지닌다. 이러한 연관성은 싱크 노드가 일부의 데이터만 수집하고도 모든 데이타를 복원할 수 있는 기회를 제공한다. 센서 네트워크에서는 데이타 수집을 위한 기법으로 클러스터링 기법을 널리 사용한다. 하지만 기존의 클러스터링 기법의 경우 수집한 데이타의 연관성을 고려하지 않고, 센서 노드의 지역성(locality)만을 고려하여 클러스터를 생성하기 때문에 이러한 기회를 활용하기에 비효율적이다. 본 논문에서는 수집된 데이타를 중심으로 클러스터를 생성하고, 싱크 노드로 전송되는 데이타의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 클러스터링 기법을 제안한다 제안하는 클러스터링 기법의 우수함을 보이기 위해 시뮬레이션을 통한 성능 평가를 수행하였으며, 그 결과 기존 기법들에 비해 네트워크 트래픽이 약 $4{\sim}40%$ 감소하고, 네트워크의 수명이 약 $20{\sim}30%$ 연장되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권6호
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• pp.23-32
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• 2005

본 논문에서는 에너지 제약적인 애드 혹 네트워크를 위해서 보조 경로 기법을 사용하여 네트워크의 에너지를 고르게 사용함으로써 네트워크 수명을 증가시키는 새로운 알고리즘을 제안한다. 최근 네트워크의 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 On-Demanding 방식 기반의 다양한 알고리즘들이 제안되었다. 그 중 PSR(Power-aware Source Routing)은 경로 탐색 동안에 선택된 하나의 경로만을 지속적으로 사용하는 DSR(Dynamic Source Routing)의 단점을 극복하기 위해 에너지 사용량에 따라 경로를 주기적으로 교체함으로써 네트워크 수명을 늘린다. 그러나 이는 경로 교체 동안 발생되는 잦은 플러딩(Flooding)으로 인해 라우팅 오버헤드가 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 경로 탐색 동안 설정된 보조경로(Backup Route)를 사용해 플러딩의 발생 없이 경로를 변경시키는 HPSR(Hierarchical Power-aware Source Routing)을 제안한다. HPSR은 보조 경로를 사용한 잦은 경로 변경 통해 네트워크 수명을 증가시키면서도 플러딩의 감소로 라우팅 오버헤드를 감소시킨다. 또한, 본 논문에서는 OPNET을 사용한 시뮬레이션을 통해 HPSR의 성능을 검증한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.43-49
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 노드의 다양한 전력 소모 유형을 고려한 배터리 수명 계산 방법을 제시하였다. 무선센서 노드의 전력 소모 유형을 일회성 및 주기성으로 구분하고 여러 가지 동작 모드에 따른 소비 전력의 차이를 고려함으로써 전체 전류 소모량을 계산 할 수 있다. 여기에 배터리의 자기 방전율을 추가적으로 고려함으로써 센서노드의 배터리 수명을 계산하는 일반화된 식을 제시하였다. 제시된 계산 방식은 Zigbee등 임의의 센서노드에서 배터리 수명을 계산하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.499-502
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• 2018

선형 네트워크 토폴로지에서 노드간 협력을 이용한 무선 전력공급 기반 멀티홉 전송 방식을 제안한다. 제안 프로토콜은 멀티홉 경로의 생존시간의 최대화를 목적으로 멀티홉 노드의 생존시간을 동일하게 맞추어 주도록 노드별 에너지 전송 시간을 결정한다. 각 노드의 생존시간을 동일하게 만들기 위하여 새떼가 동일 속도로 날아다니는 행동양식을 모방한 flocking 알고리즘을 적용하여 노드의 생존시간을 지역적으로 분산 평균화 시킨다. 시뮬레이션을 통하여 제안 알고리즘이 각 노드의 생존시간을 모두 동일하게 만들어 전체 경로의 생존시간을 최대화할 수 있음을 보여준다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권11호
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• pp.338-344
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• 2021

The recently continuous enhancement and development in the biomedical side for the betterment of human life. The Wireless Body Area Networks is a significant tool for the current researcher to design and transfer data with greater data rates among the sensors and sensor nodes for biomedical applications. The core area for research in WBANs is power efficiency, battery-driven devices for health and medical, the Charging limitation is a major and serious problem for the WBANs.this research work is proposed to find out the optimal solution for battery-friendly technology. In this research we have addressed the solution to increasing the battery lifetime with variable data transmission rates from medical equipment as Wireless Endoscopy Capsules, this device will analyze a patient's inner body gastrointestinal tract by capturing images and visualization at the workstation. The second major issue is that the Wireless Endoscopy Capsule based systems are currently not used for clinical applications due to their low data rate as well as low resolution and limited battery lifetime, in case of these devices are more enhanced in these cases it will be the best solution for the medical applications. The main objective of this research is to power optimization by reducing the power consumption of the battery in the Wireless Endoscopy Capsule to make it battery-friendly. To overcome the problem we have proposed the algorithm for "Battery Friendly Algorithm" and we have compared the different frame rates of buffer sizes for Transmissions. The proposed Battery Friendly Algorithm is to send the images on average frame rate instead of transmitting the images on maximum or minimum frame rates. The proposed algorithm extends the battery lifetime in comparison with the previous baseline proposed algorithm as well as increased the battery lifetime of the capsule.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제19권2호
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• pp.67-72
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• 2021

Wireless sensor networks (WSNs) require an enormous number of sensor nodes (SNs) to maintain processing, sensing, and communication capabilities for monitoring targeted sensing regions. SNs are generally operated by batteries and have a significantly restricted energy consumption; therefore, it is necessary to discover optimization techniques to enhance network lifetime by saving energy. The principal focus is on reducing the energy consumption of packet sharing (transmission and receiving) and improving the network lifespan. To achieve this objective, this paper presents a novel improved energy-efficient cluster-based routing protocol (IECRP) that aims to accomplish this by decreasing the energy consumption in data forwarding and receiving using a clustering technique. Doing so, we successfully increase node energy and network lifetime. In order to confirm the improvement of our algorithm, a simulation is done using matlab, in which analysis and simulation results show that the performance of the proposed algorithm is better than that of two well-known recent benchmarks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.5149-5167
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• 2017

Reducing energy consumption in a wireless video sensor network (WVSN) is a crucial problem because of the high video data volume and severe energy constraints of battery-powered WVSN nodes. In this paper, we present an adaptive dynamic resizing approach for a SRAM communication buffer in a WVSN node in order to reduce the energy consumption and thereby, to maximize the lifetime of the WVSN nodes. To reduce the power consumption of the communication part, which is typically the most energy-consuming component in the WVSN nodes, the radio needs to remain turned off during the data buffer-filling period as well as idle period. As the radio ON/OFF transition incurs extra energy consumption, we need to reduce the ON/OFF transition frequency, which requires a large-sized buffer. However, a large-sized SRAM buffer results in more energy consumption because SRAM power consumption is proportional to the memory size. We can dynamically adjust any active buffer memory size by utilizing a power-gating technique to reflect the optimal control on the buffer size. This paper aims at finding the optimal buffer size, based on the trade-off between the respective energy consumption ratios of the communication buffer and the radio part, respectively. We derive a formula showing the relationship between control variables, including active buffer size and total energy consumption, to mathematically determine the optimal buffer size for any given conditions to minimize total energy consumption. Simulation results show that the overall energy reduction, using our approach, is up to 40.48% (26.96% on average) compared to the conventional wireless communication scheme. In addition, the lifetime of the WVSN node has been extended by 22.17% on average, compared to the existing approaches.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.31-37
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• 2008

본 논문에서는 모바일 ad-hoc 무선 센서 네트워크에서 안정된 경로의 설정 및 설정된 경로의 lifetime 을 효과적으로 지원하기 위한 엔트로피 기반의 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 라우팅 프로토콜의 기본 아이디어 및 특징은 다음과 같다. 첫째, 모바일 노드들의 이동성 정보를 이용한 엔트로피 기반의 안정된 경로 설정. 둘째, 기존의 센서 네트워크는 주로 고정된 노드 환경에서 많은 연구가 되어 왔지만, 본 연구에서는 노드들의 이동성을 고려한 환경에서 연구가 이루어진다. 제안된 라우팅 프로토콜의 성능평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 사용한 시뮬레이션과 분석을 통하여 이루어졌다. 성능평가를 통하여 제안한 라우팅 프로토콜은 모바일 ad-hoc 무선 센서 네트워크 하에서 안정된 경로의 설정 및 경로의 lifetime을 효과적으로 증가 시킬 수 있음을 알 수 있다.