• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4372-4388
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• 2014

Robotic sensor network (RSN) contains mobile sensors and robots providing feasible solution for many multi-agent applications. One of the most critical issues in RSN and its application is how to effectively assign tasks. This paper presents a novel connectivity preserving hybrid task allocation strategy to answer the question particularly for RSN. Firstly, we model the task allocation in RSN to distinguish the discovering and allocating processes. Secondly, a fully distributed simple Task-oriented Unoccupied Neighbor Algorithm, named TUNA, is developed to allocate tasks with only partial view of the network topology. A connectivity controller is finally developed and integrated into the strategy to guarantee the global connectivity of entire RSN, which is critical to most RSN applications. The correctness, efficiency and scalability of TUNA are proved with both theoretical analysis and experimental simulations. The evaluation results show that TUNA can effectively assign tasks to mobile robots with the requirements of only a few messages and small movements of mobile agents.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2245-2266
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• 2016

The hop count routing metric is widely used in routing protocols of Wireless Sensor Networks (WSNs) due to its simplicity and effectiveness. With a lower hop count route, fewer transmissions are required to send a packet from the source to the destination. This can improve the throughput of a network because fewer transmissions results in less channel contention and interference. Despite this, the hop count routing metric may not be ideal for mobile scenarios where the topology of a network changes constantly and rapidly. In this paper, we propose to increase route stability in mobile WSNs by discovering paths that are more stable during route discoveries using routing metrics. Two routing metrics were proposed, the true beauty of these routing metrics lies in the fact that they can even be used even without specialized hardware such as GPS and other sensors. We implemented the proposed routing metrics in the AODV routing protocol and found that they are highly effective and outperform other stability-based routing metrics and the hop count routing metric.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.1-6
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• 2009

Localization of nodes is a key technology for application of wireless sensor network. Having a GPS receiver on every sensor node is costly. In the past, several approaches, including range-based and range-free, have been proposed to calculate positions for randomly deployed sensor nodes. Most of them use some special nodes, called anchor nodes, which are assumed to know their own locations. Other sensors compute their locations based on the information provided by these anchor nodes. This paper uses a single mobile anchor node to move in the sensing field and broadcast its current position periodically. We provide a weighted centroid localization algorithm that uses coefficients, which are decided by the influence of mobile anchor node to unknown nodes, to prompt localization accuracy. We also suggest a criterion which is used to select mobile anchor node which involve in computing the position of nodes for improving localization accuracy. Weighted centroid localization algorithm is simple, and no communication is needed while locating. The localization accuracy of weighted centroid localization algorithm is better than maximum likelihood estimation which is used very often. It can be applied to many applications.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.99-105
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• 2012

Given the numbers of smartphones, tablets and other mobile devices shipped every day, more and more users are relying on the cloud as the main driver for satisfying their computing needs, whether it is data storage, applications or infrastructure. Mobile cloud computing is simply cloud computing in which at least some of the devices involved are mobile. Each node is owned by a different user and is likely to be mobile. Using mobile hardware for cloud computing has advantages over using traditional hardware. These advantage include computational access to multimedia and sensor data without the need for large network transfer, more efficient access to data stored on other mobile devices and distributed ownership and maintenance of hardware. It is important to predict job execution time in mobile cloud computing because there are many mobile nodes with different capabilities. This paper analyzes the job execution time for mobile cloud computing in terms of network environment and heterogeneous mobile nodes using a mathematical model.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.710-715
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• 1990

This paper presents a path control method for mobile robot using neural network and a systematic method for the kinematic and dynamic modelling of a mobile robot. The robot finds its path deviation by taking the signals of an optical array sensor and determined its moving behaviors using neural net control method. A robot can be taught behaviors by changing the given patterns, in this work, Back Propagation rule is used as a learning method.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.383-390
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• 2008

센서네트워크에서 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크(Mobile Sink)는 유비쿼터스 환경에서 사건들에 대한 실시간 처리에는 적합하지만 많은 문제점을 지니고 있다. 특히 네트워크상에서 이동하는 모바일 싱크로 어떻게 데이터를 전송할 것인가에 대한 의문은 무선 센서 노드들의 효율적 운영 측면에서 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 위한 새로운 데이터 전송 기법인 DHA를 제안한다. DHA 방법은 홈에이전트 와 액세스 노드의 개념을 사용하여 최소한의 비용으로 모바일 싱크에게 신뢰성 있고 효과적인 데이터 전송을 수행할 수 있다. 제안된 기법에서는 모바일 싱크의 이동 정보는 모든 센서 노드들 대신 홈에이전트와 액세스노드에게만 통보한다. 무선 센서 노드들에서 수집된 데이터들은 고정된 홈에이젼트로 전송하며, 홈에이전트가 이들 데이터를 모바일 싱크로 전송한다. 제안된 방법은 무선망에서 발생하는 데이터 패킷들의 충돌 현상을 감소시킬 수 있으므로 모바일 싱크에 전달되는 패킷 수신 성공률을 향상시킨다. 실험을 통하여 제안된 기법은 무선 센서 네트워크내 에서 브로드캐스트 패킷수를 감소시키며 그 결과 데이터 전송 및 수신에 위하여 소모되는 에너지를 감소시킴을 보인다. 이런 효과는 배터리로 동작하는 무선 센서 네트워크의 전체적인 수명 연장에 기여한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제12권2호
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• pp.275-294
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• 2016

A primary task in wireless sensor networks (WSNs) is data collection. The main objective of this task is to collect sensor readings from sensor fields at predetermined sinks using routing protocols without conducting network processing at intermediate nodes, which have been proved as being inefficient in many research studies using a static sink. The major drawback is that sensor nodes near a data sink are prone to dissipate more energy power than those far away due to their role as relay nodes. Recently, novel WSN architectures based on mobile sinks and mobile relay nodes, which are able to move inside the region of a deployed WSN, which has been developed in most research works related to mobile WSN mainly exploit mobility to reduce and balance energy consumption to enhance communication reliability among sensor nodes. Our main purpose in this paper is to propose a solution to the problem of deploying mobile data collectors for alleviating the high traffic load and resulting bottleneck in a sink's vicinity, which are caused by static approaches. For this reason, several WSNs based on mobile elements have been proposed. We studied two key issues in WSN mobility: the impact of the mobile element (sink or relay nodes) and the impact of the mobility model on WSN based on its performance expressed in terms of energy efficiency and reliability. We conducted an extensive set of simulation experiments. The results obtained reveal that the collection approach based on relay nodes and the mobility model based on stochastic perform better.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.15-24
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• 2008

본 논문은 모바일 ad-hoc 무선 센서 네트워크에서 전력 절약 고속의 멀티미디어 서비스를 지원하는 Cross-Layer 전송 구조(CLTA)를 제안한다. 본 논문의 주요한 목적은 모바일 ad-hoc 무선 센서 네트워크에서 경로들의 생존시간(lifetime)을 증가시키기 위해서 노드들의 이동성 기반위에서 경로의 안정성을 결정하는 방법과 전송전력을 절약하는 방법을 제안하고 보여주는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 본 연구에서는 네트워크 계층 기술과 물리계층 기술의 융합과 상호 유기적인 관계로 인해서 시너지 효과를 얻을 수 있는 Cross-Layer 구조 전략을 제안한다. 기존의 연구들은 주로 고정된 노드들로 구성된 센서 필드 환경에서 연구가 진행된 반면에, 본 논문은 센서 필드에서 고정된 노드들뿐만 아니라 이동 센서노드들도 함께 고려한 좀 더 실제적인 환경에서 연구가 진행된다. 제안된 구조(CLTA)의 성능평가는 시뮬레이션과 이론적인 분석을 통하여 이루어진다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.9-16
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• 2008

싱크의 이동성은 센서 네트워크에서 보다 많은 라우팅 변화를 발생시킨다. 능동적인 싱크의 이동으로 필요한 정보에 대한 적극적인 수집이 가능할 것이며, 이는 네트워크의 효용성을 더욱 높일 것이다. 하지만 고정된 싱크와 달리 싱크가 이동성을 가지게 되면 센서 노드와의 통신 연결이 지속적으로 변경될 수 있다. 라우팅 변동에 의한 경로 재설정이 불가피하게 되는 것이다. 이동 싱크로의 경로 설정에는 싱크에서 노드로의 경로 설정과 노드에서 이동 싱크로의 경로 설정 두 가지가 있다. 센서 네트워크에서 노드는 많은 제약을 가지고 있다. 노드에서 싱크로의 연결 설정을 발생할 경우 경로 배정에 대한 부담을 줄이는 방안이 제시되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 노드에서 이동 싱크로의 경로 설정을 위한 에이전트 방식을 제안한다. 에이전트 방식은 중계 노드를 통하여 경로 설정이 필요한 노드와 이동 싱크와의 신속한 연결 방안을 제공한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1327-1332
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• 2011

모바일 기상 정보 서비스에서 동네 수준 이상의 정밀한 정보를 제공하기 위해서는 기존의 센서를 확장하여야 한다. 기존 센서를 추가 설치하는 것은 큰 비용문제 때문에 받아들일 수 없기 때문이다. 이 논문은 모바일 기상 정보 서비스 환경을 구축할 수 있는 시스템 구조를 제시하고 확장 가능한 센서로서 휴대폰, 센서 네트워크, 그리고 대중 교통차량을 제안한다. 제안한 확장 센서들을 비교 분석하여 각각의 장단점을 평가해 보인다. 그리고 이 시스템에서 서버에 수집되는 센싱 데이터의 특성을 고려하여 효율적인 질의 지원을 위한 데이터 처리 기법을 소개한다. 제안하는 데이터 처리 기법은 수많은 센서들로부터 수집된 정보들을 논리적 단위로 압축하여 데이터 용량을 줄이면서도 서비스 품질을 유지할 수 있는 장점을 지닌다.