• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2392-2400
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• 2015

무선 저전력 통신과 매쉬 네트워크 기술로 대표되는 Zigbee 표준 기술은 스마트 홈과 스마트 빌딩, 대규모 센서 네트워크 등의 환경에서 Ad hoc 방식에 의하여 통신거리 확장을 목표로 개발되어왔다. 또한 Zigbee 표준 기술은 기본적으로 IEEE 802.15.4 표준 기술을 기반으로 개발되었으며, 네트워크를 구성하는 전체 노드는 IEEE에서 정의하는 48bit의 Unique한 노드 주소를 사용하여 매쉬 통신을 구성한다. 하지만 스마트 라이팅이나 넓은 지역의 센서 네트워크와 같이 광범위한 지역을 대상으로 동작하는 Zigbee 환경에서는 매우 많은 수의 노드가 필요하고 경우에 따라 설치를 담당하는 시공사가 다를 수 있으며, 이 경우 많은 수의 노드에 대하여 Unique한 노드 ID를 제공하기 힘들 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 고에서는 넓은 지역에 대규모로 설치되는 많은 노드들에 대하여 각각의 Personal Coordinator 들이 해쉬 기반으로 동적 PANID를 설정하고, 이에 따라 발생될 수 있는 PANID 충돌 문제를 해결하는 기법을 제안하며 이에 대한 성능을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3432-3448
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• 2015

Interference can cause serious problems in our daily life. Traditional ways in localizing a target can't work well when it comes to the source of interference for it may take an uncooperative or even resistant attitude towards localization. To tackle this issue, we take the BPSN (Binary Proximity Sensor Networks) and consider a passive way in this paper. No cooperation is needed and it is based on simple sensor node suitable for large-scale deployment. By dividing the sensing field into different patches, when enough patches are formed, good localization accuracy can be achieved with high resolution. Then we analyze the relationship between sensing radius and localization error, we find that in a finite region where edge effect can't be ignored, the trend between sensing radius and localization error is not always consistent. Through theoretical analysis and simulation, we explore to determine the best sensing radius to achieve high localization accuracy.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.1059-1066
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• 2011

This paper makes a close inquiry into ill-conditioning that may be occurred in wireless localization of the sensor nodes based on network signals in the wireless sensor network and provides the clue for solving the problem. In order to estimate the location of a node based on the range information calculated using the signal propagation time, LS (Least Squares) method is usually used. The LS method estimates the solution that makes the squared estimation error minimal. When a nonlinear function is used for the wireless localization, ILS (Iterative Least Squares) method is used. The ILS method process the LS method iteratively after linearizing the nonlinear function at the initial nominal point. This method, however, has a problem that the final solution may converge into a LM (Local Minimum) instead of a GM (Global Minimum) according to the deployment of the fixed nodes and the initial nominal point. The conditions that cause the problem are explained and an adaptive method is presented to solve it, in this paper. It can be expected that the stable location solution can be provided in implementation of the wireless localization methods based on the results of this paper.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권1호
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• pp.128-140
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• 2017

The wireless sensor networks (WSNs) became a very essential tool in borders and military zones surveillance, for this reason specific applications have been developed. Surveillance is usually accomplished through the deployment of nodes in a random way providing heterogeneous topologies. However, the process of the identification of all nodes located on the network's outer edge is very long and energy-consuming. Before any other activities on such sensitive networks, we have to identify the border nodes by means of specific algorithms. In this paper, a solution is proposed to solve the problem of energy and time consumption in detecting border nodes by means of node selection. This mechanism is designed with several starter nodes in order to reduce time, number of exchanged packets and then, energy consumption. This method consists of three phases: the first one is to detect triggers which serve to start the mechanism of boundary nodes (BNs) detection, the second is to detect the whole border, and the third is to exclude each BN from the routing tables of all its neighbors so that it cannot be used for the routing.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권4호
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• pp.351-361
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• 2014

무선 센서네트워크의 데이터 전송을 위해서 각 노드는 백오프(Back-off)기법을 이용하여 이웃노드와 채널을 경쟁한다. 수중음향 센서네트워크에서도 일반적으로 백오프를 이용하여 노드 간 채널을 경쟁한다. 그러나 수중음향 센서네트워크의 백오프에 이용되는 슬롯타임(Slot-time)은 무선 센서네트워크와는 달리 매우 긴 지연시간을 갖는다. 따라서, 수중음향 센서네트워크에서는 긴 슬롯타임에 의해 각 노드간의 통신성능 저하 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 실제 노드가 배치된 상태를 이웃 노드와의 전파지연 시간을 이용하여 계산하고, 슬롯타임을 노드 스스로 최적화한다. 이러한 방법을 통해 각 노드들 간의 통신에 낭비되는 시간을 줄이고 네트워크 성능을 향상 시킨다. 본 논문에서는 제안하는 기법을 구체적으로 기술하고 제안하는 기법과 기존의 연구와의 성능차를 확인한다. 성능 비교결과 제안하는 기법이 기존의 기법에 비하여 우수한 성능을 갖는 것을 확인 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.411-413
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• 2012

생강, 양파와 같은 농산물은 재배지에서 우리 식탁에 놓일 때까지 신선도 유지를 위하여 저장고에 넣어 관리한다. 하지만, 현재 설치되어 사용 중에 있는 저장고는 내부에 온/습도를 측정할 수 있는 센서를 부착하고 측정함에도 불구하고, 농산물이 얼거나 부패되는 문제점이 발생하고 있다. 이것은 저장고 내부 센서의 부착이 그만큼 효율적이지 못하다는 것을 반증하고 있는 것이다. 이 문제점을 극복하기 위하여, 본 논문에서는 보로노이 다이어그램을 이용한 센서 배치 기법을 제안한다. 이 기법은 저장고 내부의 공간을 평면 분할하고, 분할된 공간에 센서 배치를 함으로서, 저장고 내부의 온도를 정확히 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 배치된 센서 개수의 최소화를 이룰 수 있도록 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.1255-1258
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• 2007

이동센서 네트워크에서 관심영역 내로부터 최소의 노드 개수로 중복 없이 최대의 센싱 값을 얻기 위해서는 관심영역 내에 노드를 균일하게 그리고 이탈 없이 배치시키는 것이 중요하다. 기존 배치 알고리즘들은 관심영역 내 균일하지 못한 분포와 노드이탈 현상이 발생할 수 있으며 많은 에너지소모를 야기하는 부적절한 배치가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 이동 센서네트워크 환경에서 관심영역 내 노드를 균일하게 분포시키며 노드 이탈을 최소화하는 배치알고리즘을 제안한다. 관심영역에 대한 크기 정보를 바탕으로 노드가 이동하여 배치할 수 있는 방향을 여섯 방향으로 분할하여 각 단일 방향영역 파티션에 따라 배치에 필요한 최소 노드의 개수를 예측한다. 각 방향에 대한 파티션별 노드 집단들은 독립적으로 동시에 배치된다. 본 알고리즘은 중심 루트노드를 기준으로 시작하여 각 여섯 방향에 대하여 노드의 수를 미리 예측하고 배치되기 때문에 노드의 이탈을 최소화할 수 있으며 균일한 배치뿐만 아니라 배치시간 및 이동거리 단축시킬 수 있는 에너지 효율적인 배치알고리즘의 특성을 갖는다.

• 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.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권5호
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• pp.459-465
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• 2022

This paper reports a method to use a wireless sensor network deployed in the field to real-time monitor soil moisture, warning when the moisture level reaches a specific value, and wirelessly controlling an additional device (LED or water supply system, etc.). In addition, we report all processes related to wireless irrigation system, including field deployment of sensors, real-time monitoring using a smartphone, data calibration, and control of additional devices deployed in the field by smartphone. A commercially available open-source Internet of Things (IoT) platform, NodeMCU, was used, which was combined with a 9V battery, LED and soil humidity sensor to be integrated into a portable prototype. The IoT-based soil humidity sensor prototype deployed in the field was installed next to a tree for on-site demonstration for the measurement of soil humidity in real-time for about 30 hours, and the measured data was successfully transmitted to a smartphone via Wifi. The measurement data were automatically transmitted via e-mail in the form of a text file, stored on the web, followed by analyses and calibrations. The user can check the humidity of the soil real-time through a personal smartphone. When the humidity of a soil reached a specific value, an additional device, an LED device, placed in the field was successfully controlled through the smartphone. This LED can be easily replaced by other electronic devices such as water supplies, which can also be controlled by smartphones. These results show that farmers can not only monitor the condition of the field real-time through a sensor monitoring system manufactured simply at a low cost but also control additional devices such as irrigation facilities from a distance, thereby reducing unnecessary energy consumption and helping improve agricultural productivity.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.776-796
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• 2010

Integrated RFID-WSNs (wireless sensor networks) have recently been researched to provide object identities, sensing information, mobile service, and network functionalities. In integrated RFID-WSNs, the reader collision is one of the critical problems. Above all, due to the absence of universally applicable anti-collision protocols and the channel capture phenomenon, the medium access control protocols in integrated RFID-WSNs suffer from reader collision and starvation problems. In this paper, we propose an efficient MAC protocol, called EMP, to avoid the above problems in integrated RFID-WSNs. EMP is a CSMA-based MAC protocol which is compatible with sensor networks operating on integrated nodes which consist of an RFID reader and a senor node. EMP resolves not only the reader collision problem, but also the starvation problem using a power control mechanism. To verify the performance of EMP, we compared it with other anti-reader collision MAC protocols using simulations. As a result, the performance of EMP showed improvements in throughput, system efficiency, and energy consumption compared to the single data channel protocols (CSMA/CA, Pulse, and DiCa) in dense deployment environments.