• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권3호
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• pp.285-298
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• 2009

유비쿼터스 기술의 발전과 함께 센서 네트워크는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중 특히 의료 분야는 중요한 응용 분야 중의 하나로 바디 센서 네트워크의 표준화 동향과 함께 관심이 집중되고 있다. 의료 센서 네트워크는 기존의 일반적인 환경의 센서 네트워크와는 다른 의료 환경만의 특징들을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 특징들을 반영하여 계층적인 의료 센서 네트워크 구조를 제안하였고, 계층적인 구조를 바탕으로 하여 센싱 데이터 전송 방식을 소개하였다. 즉, 효율적인 센싱 데이터 전송을 위해서는 환자들의 요구 사항과 건강 상태를 고려하여 각 센서 노드들에게 우선 순위(Priority)와 경계값(Threshold Value)을 주었다. 이를 통해 클러스터 헤드에서 응급 데이터를 우선적으로 빠르게 베이스스테이션으로 전송하도록 하였다. 또한 이와 같은 구조와 전송 방식을 바탕으로 센서 네트워크를 위해 Eschenauer와 Gligor가 제안한 키 메커니즘을 기반으로 하여 새로운 키 관리 기법을 제안하였다. 이는 각 클러스터 헤드들이 높은 우선 순위를 갖는 응급 노드들에 대해서 이웃 클러스터로 응급 노드와의 키를 미리 전송해주는 Key Provisioning 방법을 사용하여 응급 노드들에 대해서 키 설립을 준비하도록 하여 키 설립이 보다 빠르게 이루어지도록 하였다. 이를 통해 키 설립 지연으로 인한 데이터 전송의 기다림 없이 바로 응급 노드들의 데이터를 클러스터 헤드로 전송할 수 있도록 한다. 이와 같은 계층적인 구조에서의 데이터 전송 방식과 이를 바탕으로 제안한 키 관리 기법은 수식 및 QualNet 시뮬레이터를 사용한 시뮬레이션을 통하여 네트워크 트래픽 오버헤드와 에너지 소모량을 분석하였으며, TmoteSKY 센서보드를 사용해 구현함으로써 그 효율성을 증명하고 실제 응용환경에서의 실현가능성을 입증하였다.

• ETRI Journal
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• 제39권3호
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• pp.345-352
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• 2017

Traffic management is a highly beneficial mechanism for satisfying quality-of-service requirements and overcoming the resource scarcity problems in networks. This paper introduces an optimal connection admission control mechanism to decrease the packet loss ratio and end-to-end delay in cognitive radio sensor networks (CRSNs). This mechanism admits data flows based on the value of information sent by the sensor nodes, the network state, and the estimated required resources of the data flows. The number of required channels of each data flow is estimated using a proposed formula that is inspired by a graph coloring approach. The proposed admission control mechanism is formulated as a semi-Markov decision process and a linear programming problem is derived to obtain the optimal admission control policy for obtaining the maximum reward. Simulation results demonstrate that the proposed mechanism outperforms a recently proposed admission control mechanism in CRSNs.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.37-44
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• 2017

Wireless sensor networks are composed of many wireless sensor nodes that are sensing the environments. These networks have many constraints that are resource constraints, wireless communication, self-construction, etc. But they have many applications that are monitoring environment, tracking the object, etc. In this paper, a mechanism of finding QoS Satisfied multi-path is proposed in wireless sensor networks. In order to satisfy the QoS requirement, the proposed mechanism extends the AODV protocol to find multiple paths from a source node to a destination node by using the additional AODV message types that are proposed. This mechanism will be used to support many QoS applications such as minimum delay time, the better reliability and the better throughput by using the QoS satisfied multi-path. Overheads of the proposed mechanism are evaluated using simulation, and it is showed that QoS satisfied multiple paths are found with a little more overhead than the AODV mechanism.

• 스마트미디어저널
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• 제5권1호
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• pp.55-60
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• 2016

센서노드의 이동성 허용은 센서 네트워크의 효율적인 설계 및 시스템 성능 향상에 기여할 수 있다. 하지만, MAC 프로토콜 및 라우팅 프로토콜에 많은 기능적 변화가 필요하다. 특히, 노드 이동성을 고려한 에너지 효율적인 전송 메커니즘에 대한 연구가 매우 중요하다. 본 논문은 모바일 센서 네트워크 환경에서 센서노드가 싱크노드를 향하여 데이터를 전달할 때 인접 노드들의 거리 정보에 따라 다음 노드를 결정하고, 이를 토대로 거리에 따른 전송 출력을 적절히 제어하는 메커니즘을 제안한다. 시뮬레이션 방법을 통한 성능분석 결과, 본 논문에서 제안한 메커니즘이 평균 에너지 소모량, 네트워크 수명 등의 성능 지표에 대해 기존 최단 홉 라우팅 방식보다 에너지 효율을 향상시킨 것으로 분석되었다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.79-86
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• 2009

본 논문은 센서 네트워크를 구성하는 센서노드와 베이스 스테이션들을 제한 길이 간선 최소 신장 트리를 이용하여 신속하고 효과적으로 연결하는 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 네트워크에서 라우팅 등에 활용될 수 있는 연결 트리를 신속하게 구축한다. 2000개 입력 노드 대상의 실험에서, 제안된 방법은 단순 최소 신장 트리 방법과 비교하여 네트워크 길이의 증가 없이 네트워크 구축 시간을 94.7% 단축하였다. 이것은 제안된 방법이 센서 네트워크를 신속히 구축해야 하는 응용 등에 잘 적용될 수 있음을 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.75-82
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• 2007

무선 센서 네트워크는 다수의 센서 노드로 구성되며, 센서 노드들의 협력 작업을 통해 하나의 공통 작업을 수행한다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 발생하는 일시적인 혼잡상황을 제어하기 위해 기존의 ECN 메커니즘과 크로스 레이어 기술을 적용한 혼잡제어 메커니즘을 제안하였다. 성능분석을 위해 NS-2 시뮬레이터를 이용하여 무선 센서 네트워크에 혼잡상황 발생시 싱크 노드에서의 패킷 처리율을 분석하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 메커니즘이 무선 센서 네트워크의 혼잡에 효과적으로 대응함을 나타내었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권3호
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• pp.237-241
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• 2012

In wireless sensor networks, the importance of transporting data correctly with reliability is increasing gradually along with the need to support communications between the nodes and sink. Data flow from the sink to the nodes requires reliability for control or management that is very sensitive and intolerant of error; however, data flow from the nodes to the sink is relatively tolerant. In this paper, with emphasis on the data flow from the sink to the nodes, we propose a mechanism that considers accurate transport with reliability hop-by-hop. During the process of sending the data, if errors occur or data is missing, the proposed mechanism supports error recovery using a fixed window with selective acknowledgment. In addition, this mechanism supports congestion control depending on the buffer condition. Through the simulation, we show that this mechanism is accurate, reliable, and proper for transport in wireless sensor networks.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.867-875
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• 2009

A wireless sensor network inherently comprises a plurality of sensor nodes widely deployed for sensing environmental information. To add new functions or to correct some faulty functions of an existing wireless sensor network, the firmware for each sensor node needs to be updated. Firmware update would be quite troublesome if it requires the gathering, reprogramming, and redeploy of all of already deployed sensor nodes. Over-the-air programming (OTA) facilitates the firmware update process, thereby allowing convenient maintenance of an already-deployed sensor network. This paper proposes and implements a remote firmware update mechanism for a TDMA-based wireless sensor network, in which the firmware for sensor nodes constituting the TDMA-based sensor network can be easily updated and the update process can be conveniently monitored from a remote site. We verify the validity of the proposed firmware update method via experiments and introduce three wireless sensor networks installed in outdoor sites in which the proposed firmware update mechanism has been exploited.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.40-48
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• 2007

MANET(Mobile Ad-Hoc Network) 환경의 센서 네트워크는 고정된 기반 없이 센서 노드간의 자율적이고 독립적인 네트워크를 구성한다. 또한, 네트워크를 구성하는 센서 노드의 이동으로 인한 토폴로지의 변화로 인해 데이터 처리, 제어 등을 효율적으로 관리하는데 많은 어려움이 있다. 특히, 각 센서 노드는 반드시 이동성을 고려해야 하기 때문에 에너지 사용에 대한 문제점이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 클러스터 헤더와 멤버간 계층적 구조의 클러스터를 구성하는 기법들이 제안되었다. 하지만, 센서 노드의 센싱 파워 레벨이 일정하여 비효율적인 에너지 소비를 수반해 센서 네트워크의 에너지 불균형 및 생존 시간의 단축을 가져온다. 본 논문에서는 기존의 클러스터링 기법이 갖는 이러한 문제를 해결하기 위해 효율적 에너지 관리를 위한 지능형 클러스터링 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 센서 노드의 이동에 따른 네트워크 토폴로지 변화에 빠르게 대응하고, 연속된 센싱을 요구하는 상황에서 기존의 기법에 비교하여 센서 노드의 생존 시간 향상을 가져온다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.492-498
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• 2015

In general, data packets from sensor nodes are transferred to the sink node in a wireless sensor networks. So many data packets are gathered around the sink node, resulting in significant packet collision and delay. In this paper, we propose an efficient packet transmission mechanism for multi-hop wireless sensor networks. The proposed mechanism is composed of two modes. One mode works between sink node and 1-hop nodes from sink. In this mode, data packets are transmitted in predefined time slots to reduce collisions. The other mode works between other nodes except sink node. In this mode, duplicated packets from neighbor nodes can be detected and dropped using some control signals. Our numerical analysis and simulation results show that our mechanism outperforms X-MAC and RI-MAC in terms of energy consumption and transmission delay.