• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권9호
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• pp.3034-3055
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• 2014

Wireless Sensor Networks have extensively been utilized for ambient data collection from simple linear structures to dense tiered deployments. Issues related to optimal resource allocation still persist for simplistic deployments including linear and hierarchical networks. In this work, we investigate the case of dimensioning parameters for linear and tiered wireless sensor network deployments with notion of providing extended lifetime and reliable data delivery over extensive infrastructures. We provide a single consolidated reference for selection of intrinsic sensor network parameters like number of required nodes for deployment over specified area, network operational lifetime, data aggregation requirements, energy dissipation concerns and communication channel related signal reliability. The dimensioning parameters have been analyzed in a pipeline monitoring scenario using ZigBee communication platform and subsequently referred with analytical models to ensure the dimensioning process is reflected in real world deployment with minimum resource consumption and best network connectivity. Concerns over data aggregation and routing delay minimization have been discussed with possible solutions. Finally, we propose a node placement strategy based on a dynamic programming model for achieving reliable received signals and consistent application in structural health monitoring with multi hop and long distance connectivity.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.547-548
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• 2009

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.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3B호
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• pp.453-461
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• 2010

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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권1호
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• pp.1-8
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• 2008

무선 센서 네트워크에서는 센서 노드의 제한된 자원이 보안 기법을 디자인 하는데 많은 영향을 미치기 때문에 적은 자원을 요구하는 보안 연구가 주로 이루어지고 있다. 대칭키 암호는 키 선 분배를 필요로 하지만 요구하는 연산 량이 적기 때문에 센서 네트워크를 위한 보안 연구로 주목받고 있다. 키 선 분배는 전체 네트워크의 통신채널 보안을 위해서 노드를 배치하기 전에 키 또는 키의 재료를 각 노드에 할당하는 것이다. 이와 관련하여 다양한 연구가 이루어 졌지만 연결성과 탄력성은 아직 풀어야할 과제로 남아있다. 따라서 이 논문에서는 무선 센서 네트워크의 연결성 향상과 높은 탄력성을 제공하면서도 적은 자원을 요구하는 그리드 기반의 키 선 분배 기법을 보인다. 제안하는 기법은 평면 기반의 그리드를 이용하여 다항식을 할당하고 키를 생성한다. 제안하는 기법과 다른 키 선 분배 기법들의 네트워크 연결성, 자원의 사용량, 보안성의 비교 분석을 통하여 제안하는 기법의 효율성을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.660-666
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• 2014

본 논문에서는 선박 내부에 IP-USN(Internet Protocol-Ubiquitous Sensor Network)망을 적용한 경우 선박 내부를 기능적으로 분류하여 센서 노드를 구성하고 효율적으로 라우팅할 수 있는 방안을 제안하였다. 이동성이 제한적인 선박의 기계실이나 기관실과 같은 경우에는 트리형태의 라우팅 기법을 적용하였으며 이동성이 많은 식당이나 휴게실과 같은 거주구역에는 메시 형태의 라우팅 기법을 적용하였다. 또한 싱크 노드와 센서 노드 사이의 경로를 주기적으로 유지하기 위해서 새로운 메시지 타입인 RDES(Routing Detect Sensor-Node) 형식의 메시지를 정의하였다. RDES 메시지를 이용함으로써 이동성에 상관없이 추가되는 센서 노드에 대한 경로 업데이트가 가능하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.239-246
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• 2014

본 논문에서는 네트워크 내에 존재하는 두 개의 커뮤니티 A,B($${\mid}A{\mid}{\geq_-}{\mid}B{\mid}$$, ${\mid}{\cdot}{\mid}$는 커뮤니티의 노드 개수)를 통합하는데 필요한 에지 수 및 에지 위치를 결정하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 커뮤니티 내,외부로 향하는 에지들의 개수를 이용하여 커뮤니티의 성질을 나타내는 적합도 함수를 이용하고, 큰 값을 가질수록 커뮤니티로서의 성질이 크다는 것을 의미한다. 제안된 알고리즘은 그리디 방식으로, B의 하나의 노드에 대해 해당 노드를 A로 병합할 때 커뮤니티 A의 적합도 값이 증가할 수 있는 최소에지수를 결정한다. 최소에지수가 결정된 후, 새로 추가될 에지의 위치를 결정하기 위해 노드 중앙성을 이용한 커뮤니티 연결도 지표를 정의한다. 추가 에지의 위치는 통합된 커뮤니티 연결도 지표를 최대로 만들 수 있도록 결정한다. B의 모든 노드에 대해 이러한 과정을 적용하여 두 커뮤니티를 통합한다. Zachary의 가라데클럽 네트워크를 이용하여 제안된 알고리즘의 실효성을 검증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권3호
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• pp.167-178
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• 2011

유비쿼터스 서비스의 성장과 함께 여러 종류의 애드 혹 네트워크가 등장하게 되었다. 특히 애드 혹 네트워크에는 무선 센서 네트워크와 모바일 애드 혹 네트워크가 많이 알려져 있는데, 앞서 서술한 두 가지 네트워크의 특성을 혼합한 무선 애드 혹 네트워크도 존재한다. 본 논문은 LEACH 라우팅 프로토콜을 혼합 네트워크 환경에 적합하도록 개선한 변형된 LEACH 프로토콜 제안한다. 즉 제안한 라우팅 프로토콜은 대규모 이동 센서 노드로 구성된 네트워크에서 노드 검출과 경로 탐색 및 경로 유지를 제공하며, 동시에 노드의 이동성, 연결성, 에너지 효율성을 유지할 수 있다. 제안한 라우팅 프로토콜은 멀티-홉(multi-hop) 및 멀티-패스(multi-path) 알고리즘을 적용하고, 토플로지 재구성 기법으로는 이동중인 대규모 노드에 대한 노드 이동 평가, 진동 센서, 효율적인 경로 선택과 데이터 전송 기법을 이용하여 구현하였다. 실험에서는 제안한 프로토콜과 기존의 전통적인 LEACH 프로토콜을 비교하여 성능을 나타내었다.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제12권4호
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• pp.93-104
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• 2005

Recently, RFID/USN is one of fundamental technologies in information and communications networks. Low-Rate WPAN, IEEE802.15.4 is a low-cost communication network that allows wireless connectivity in applications with limited Power and relaxed throughput requirements. Its applications are building automation, personal healthcare, industrial control, consumer electronics, and so on. Some applications require location information. Of course location awareness is useful to improve usability of data Low-Rate WPAN Is regarded as a key specification of the sensor network with the characteristics of wireless communication, computing, energy scavenging, self-networking, and etc. Unfortunately ZigBee alliance propose a lot of applications based on location aware technologies, but the specification and low-rate WPAN devices don't support anything about location-based services. RSSI ( Received Signal Strength indication) is for energy detection to associate, channel selection, and etc. RSSI is used to find the location of a potable device in WLAN. In this paper we studied indoor location awareness using vector matching of RSSI in low-Rate wireless PAN. We analyzed the characteristics of RSSI according to distance and experimented location awareness. We implemented sensor nodes with different shapes and configured the sensor network for the location awareness with 4 fixed nodes and a mobile node. We try to contribute developing location awareness method using RSSI in 3-dimension space.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2769-2792
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• 2013

In this paper, we propose an authenticated key agreement scheme, TinyIBAK, based on the identity-based cryptography and bilinear paring, for large scale sensor networks. We prove the security of our proposal in the random oracle model. According to the formal security validation using AVISPA, the proposed scheme is strongly secure against the passive and active attacks, such as replay, man-in-the middle and node compromise attacks, etc. We implemented our proposal for TinyOS-2.1, analyzed the memory occupation, and evaluated the time and energy performance on the MICAz motes using the Avrora toolkits. Moreover, we deployed our proposal within the TOSSIM simulation framework, and investigated the effect of node density on the performance of our scheme. Experimental results indicate that our proposal consumes an acceptable amount of resources, and is feasible for infrequent key distribution and rekeying in large scale sensor networks. Compared with other ID-based key agreement approaches, TinyIBAK is much more efficient or comparable in performance but provides rekeying. Compared with the traditional key pre-distribution schemes, TinyIBAK achieves significant improvements in terms of security strength, key connectivity, scalability, communication and storage overhead, and enables efficient secure rekeying.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권3호
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• pp.255-260
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• 2008

In the recently years, there has been a big interest in ad hoc wireless network as they have tremendous military and commercial potential. An Ad hoc wireless network is composed of mobile computing devices that use having no fixed infrastructure of a multi-hop wireless network formed. So, the fact that limited resource could support the network of robust, simple framework and energy conserving etc. In this paper, we propose a new ad hoc multicast routing protocol for based on the ontology scheme called inference network. Ontology knowledge-based is one of the structure of context-aware. And the ontology clustering adopts a tree structure to enhance resilient against mobility and routing complexity. This proposed multicast routing protocol utilizes node locality to be improve the flexible connectivity and stable mobility on local discovery routing and flooding discovery routing. Also attempts to improve route recovery efficiency and reduce data transmissions of context-awareness. We also provide simulation results to validate the model complexity. We have developed that proposed an algorithm have design multi-hierarchy layered networks to simulate a desired system.