• 제목/요약/키워드: Sensor node system

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유비쿼터스 환경에서 센서 노드의 관리와 망 구성을 위한 RFID 미들웨어 프로토콜에 관한 연구 (A study on RFID Middleware protocol for management of sensor node and network implementation in Ubiquitous environment)

  • 최용식;김성선;신승호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.155-163
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    • 2007
  • 본 논문에서는 RFID/USN 기반의 유비쿼터스 미들웨어의 센서들은 통상 6개월에서 2년여 기간 동안 동작 가능하더라도 배치 환경에 따라 하루 만에 축전지의 전원을 모두 소모해 버릴 수 있다. 이는 생성된 자료를 목적지까지 전달하는 무선 통신이 센서 전원사용의 큰 비중을 차지하기 때문이다. 센서들이 데이터를 수집하기 위해 통신을 하는 과정에는 목적지에 대한 라우팅 경로 설계가 반드시 필요하다. 그러나 센서의 생존성 향상을 위해 내부 설정을 변경시키기 위해 외부에서 명령을 입력받는 행위는 센서노드의 단순한 경로검색법에 정면으로 대치된다. 그러므로 제한된 자원을 가진 센서노드는 아주 작은 상호작용능력을 부여하기 위해서는 별도의 경로 검색법과 명령체계가 필요하다. 따라서 1:n 형태의 센서배치를 통해 다른 센서들 간의 간섭 없이 명령과 데이터를 송수신 가능한지를 선행하여 실험하고 시뮬레이션 하고 이형의 센서들로부터 받아들인 센싱(Sensing) 데이터를 실제 정보로 변환하기 위해 센서 데이터 분석과 변환 방법들을 연구하였다.

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Fire Detection Method Using IoT and Wireless Sensor Network

  • Park, Jung Kyu;Roh, Young Hwa;Nam, Ki hun;Seo, Hyung Yoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.131-136
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    • 2019
  • A wireless sensor network (WSN) consists of several sensor nodes and usually one base station. In this paper, we propose a method to monitor topics using a wireless sensor network. Fire threatens people, animals, and plants, and it takes a lot of recovery time when a fire occurs. For this reason, it is necessary to use a fire monitoring system that is easy to configure and fast to avoid fire. In this paper, we propose a fast and easily reliable fire detection system using WSN. The wireless node of the WSN measures the temperature and brightness around the node. The measured information is transferred to the workstation and to the base station. The workstation analyzes current and historical data records to monitor the fire and notify the manager.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적 노드 관리 기능 구현 및 성능평가 (Implementation and Performance of Energy-efficient Node Management in Wireless Sensor Networks)

  • 지경복;김상경;김창화
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.123-131
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크 시스템에서 에너지 효율을 증가시키기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며 그중에서도 통신과 관련된 에너지 소모를 감소시키는 연구가 가장 많이 진행되어 왔다. 실제로 각 노드에서는 통신 및 센싱이 빈번하게 일어난다. 그러므로 통신에서의 에너지 효율을 증가시키기 위해서는 센싱 주기와 전송 주기를 제어하는 기능이 요구된다. 또한 질의에 해당하는 노드에게만 질의를 전파함으로써 전송횟수의 감소를 통하여 에너지 소비를 감소할 수 있다. 본 논문에서는 질의어를 통해 센싱 주기와 전송 주기를 제어할 수 있는 노드 관리 기능과 서비스 디스커버리 기술을 응용하여 질의에 해당하는 노드에게만 질의 전파 제한 메커니즘을 제안하고, 구현하며 성능을 평가한다.

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에너지 효율 제약조건을 가진 센서 네트워크 모니터링 시스템 구현 (Implementation of Sensor Network Monitoring System with Energy Efficiency Constraints)

  • 이기욱;성창규
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.10-16
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    • 2010
  • 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 특히 센서 네트워크 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 핵심 기술이다. 무선 센서 네트워크는 주변의 관심 데이터를 감지하고 수집하기 위해서 물리적 공간에 배치된 센서 노드들로 구성된다. 센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드는 제한된 자원을 아용하여 필요한 서비스를 수행할 수 있어야 한다. 또한 무선 센서 네트워크를 구축함에 있어서 제한된 자원을 이용하는 센서 노드의 에너지 소비를 효율성 있게 사용해야만 전체 네트워크의 수명을 연장할 수 있다. 본 논문에서는 효율적으로 에너지를 사용하여 특정 지역의 환경 데이터를 수집하고 전송하여 원격지에서 컴퓨터를 통해 실시간으로 변화되는 환경 정보를 모니터링할 수 있는 시스템을 구축한다.

수질 모니터링 시스템을 위한 센서 데이터의 선택적 전송방법 (The Selective Transmission of Sensor Data for a Water Quality Monitoring System)

  • 권대현;오염덕;조수선
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • 본 논문에서는 USN환경에서 수질 모니터링 시스템을 설계함에 있어 센서 데이터를 효율적인 방법으로 전송하기 위한 다양한 시도를 소개한다. 대표적인 방법은 센서노드에서의 센서 매니지먼트와 싱크노드에서의 클러스터링이다. 센서 매니지먼트는 센싱 간격, 데이터 누적, 데이터 전송 등을 총괄적으로 관리하고, 클러스터링은 데이터 마이닝 기술을 접목한 효율적인 전송 데이터의 축약방법이다. 실험을 통해서 제안한 센서 매니지먼트와 클러스터링을 이용한 전송방법이 일반적인 센서 데이터 전송방법에 비해 얼마나 더 효과적인지를 확인할 수 있었다.

산란계의 체온 감시를 위한 이식형 소형 센서 노드 (Implantable Sensor Node for Temperature Monitoring of Laying Hens)

  • 김현중;양현호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2351-2357
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    • 2010
  • 최근 최첨단 IT 기술을 선도하는 USN은 사회 전반에 걸쳐 활용되고 있다. u-City, u-Home, u-Education, u-Farming 과 같은 다양한 USN 응용 서비스가 진행되고 있으며 도시를 지나 농촌에서도 유비쿼터스 기술이 '제 2의 농업 혁명'을 불러 오고 있다. 유비쿼터스 농업은 가축이나, 농작물 등의 생산 단계에서 USN 기술을 적용해 기온, 습도, 조도와 같은 생육 환경을 최적으로 조성하여 생산성과 안전성을 높이는데 있으며 기존 농업 환경에 많은 변화를 줄 수 있다. 본 논문에서 제안하는 이식형 소형 센서 노드는 센서 네트워크용 SoC(System-on-Chip)을 이용하여 설계하였으며 닭의 흉부에 이식하여 몸체의 체온을 직접적으로 모니터링 할 수 있도록 하였다. 또한 이를 이용한 여러 활용 방안 및 추가적인 고려사항에 대하여 논하였다.

On the Handling of Node Failures: Energy-Efficient Job Allocation Algorithm for Real-time Sensor Networks

  • Karimi, Hamid;Kargahi, Mehdi;Yazdani, Nasser
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.413-434
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    • 2010
  • Wireless sensor networks are usually characterized by dense deployment of energy constrained nodes. Due to the usage of a large number of sensor nodes in uncontrolled hostile or harsh environments, node failure is a common event in these systems. Another common reason for node failure is the exhaustion of their energy resources and node inactivation. Such failures can have adverse effects on the quality of the real-time services in Wireless Sensor Networks (WSNs). To avoid such degradations, it is necessary that the failures be recovered in a proper manner to sustain network operation. In this paper we present a dynamic Energy efficient Real-Time Job Allocation (ERTJA) algorithm for handling node failures in a cluster of sensor nodes with the consideration of communication energy and time overheads besides the nodes' characteristics. ERTJA relies on the computation power of cluster members for handling a node failure. It also tries to minimize the energy consumption of the cluster by minimum activation of the sleeping nodes. The resulting system can then guarantee the Quality of Service (QoS) of the cluster application. Further, when the number of sleeping nodes is limited, the proposed algorithm uses the idle times of the active nodes to engage a graceful QoS degradation in the cluster. Simulation results show significant performance improvements of ERTJA in terms of the energy conservation and the probability of meeting deadlines compared with the other studied algorithms.

Cooperative Synchronization and Channel Estimation in Wireless Sensor Networks

  • Oh Mi-Kyung;Ma Xiaoli;Giannakis Georgios B;Park Dong-Jo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권3호
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    • pp.284-293
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    • 2005
  • A critical issue in applications involving networks of wireless sensors is their ability to synchronize, and mitigate the fading propagation channel effects. Especially when distributed 'slave' sensors (nodes) reach-back to communicate with the 'master' sensor (gateway), low power cooperative schemes are well motivated. Viewing each node as an antenna element in a multi-input multi-output (MIMO) multi-antenna system, we design pilot patterns to estimate the multiple carrier frequency offsets (CFO), and the multiple channels corresponding to each node-gateway link. Our novel pilot scheme consists of non-zero pilot symbols along with zeros, which separate nodes in a time division multiple access (TDMA) fashion, and lead to low complexity schemes because CFO and channel estimators per node are decoupled. The resulting training algorithm is not only suitable for wireless sensor networks, but also for synchronization and channel estimation of single- and multi-carrier MIMO systems. We investigate the performance of our estimators analytically, and with simulations.

수경재배 적용을 위한 저전력 프로세서 기반의 센서노드 하드웨어 설계 (Design of Low Power Processor based Sensor Node Hardware for Applications of Hydroponics)

  • 강문호;김태화;최병재;김희철
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.34-41
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    • 2008
  • There are many researches to build up ubiquitous environment by the Ubiquitous Sensor Network(USN). These applications, such as home network, health care, natural environment and agricultural areas, are implemented by an embedded system. Their fields are gradually spreading. However the power consumption in its implementation plays an important role on the surrounding environment of the wireless network. In this paper, we design low power processor based sensor node platform for agricultural applications. We also compare its some performance with existing products.

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센서 네트워크 시스템에 적용 가능한 고장 검출 알고리즘 개발 (Development of Fault Detection Algorithm Applicable to Sensor Network System)

  • 육의수;윤성웅;김성호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.760-765
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    • 2007
  • 센서 네트워크 시스템은 한정된 자원을 갖는 센서노드들을 광대한 영역에 설치하여 새로운 정보를 수집하고 모니터링하는 기능을 한다. 센서 노드와 센서의 고장(Sensor node faulty or Sensor faulty)은 열악한 설치 환경이나 제한된 리소스에 의해 종종 발생되는데 이들 고장은 네트워크 내에서 요구되는 양질의 서비스 제공에 많은 문제를 가져온다. 본 논문에서는 센서 노드의 고장 검출 알고리즘으로 알려져 있는 Consensus 알고리즘과 센서노드에서 사용되는 센서의 고장을 검출할 수 있는 localized faulty sensor detection 알고리즘을 혼합하여 시스템에 안정된 서비스를 제공할 수 있는 방법을 제안하며 실제 시뮬레이션과 제작된 실험장치에 적용함으로써 그 유용성을 확인하고자 한다.