• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1477-1483
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• 2020

무선 링크의 불확실성과 임베디드 장치의 결함으로 인하여 무선 네트워크 기반 제어 시스템의 안정성을 보장하는 것은 여전한 도전과제이다. 본 논문에서는 시간, 채널 및 공간 자원의 다양성을 조합하여 계층적 클러스터 기반 고강건 무선 센서 액추에이터 네트워크(R-WSAN; Robust Wireless Sensor and Actuator Network )를 제시한다. R-WSAN은 무선 네트워크 자원 할당을 위한 스케줄링 알고리즘과 다중 플랜트의 제어 안정성을 보장하기 위한 제어 업무 공유 알고리즘을 포함한다. 또한, 제시된 프로토콜은 Zolertia RE-Mote 임베디드 하드웨어와 Contiki-NG를 기반으로 구현되고, 실험을 통하여 성능을 분석 하였다. 실험 결과를 통해 R-WSAN이 무선 링크 및 노드의 결함에도 고강건성을 보장하는 것을 보여 주었다. 또한, 제시된 스케줄링 알고리즘과 제어 공유 알고리즘을 통해, 제어 노드의 결함에도 제어 시스템의 안정성을 보장할 수 있음을 보여주었다.

• 로봇학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.177-184
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• 2009

This paper presents an active assisted-living system in wireless sensor and actor network (WSAN) in which the mobile robot roles an actor. In order to provide assisted-living service to the elderly people, position recognition of the sensor node attached on the user and localization of the mobile robot should be performed at the same time. For the purpose, we use received signal strength indication (RSSI) to find the position of the person and ubiquitous sensor nodes including ultrasonic sensor which performs both transmission of sensor information and localization like global positioning system. Active services are moving to the elderly people by detecting activity sensor and visual tracking and voice chatting with remote monitoring system.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.51-60
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• 2016

This paper proposes a hierarchical routing algorithm for enhancing survivability of sensor nodes on WSAN. Proposed algorithm has two important parts. The first is a clustering algorithm that uses distance between sensor and actor, and remaining energy of sensor nodes for selecting cluster head. It will induce uniform energy consumption, and this has a beneficial effect on network lifetime. The second is an enhanced routing algorithm that uses the shortest path tree. The energy efficient routing is very important in WSAN which has energy limitation. As a result, proposed algorithm extends network and nodes lifetime through consuming energy efficiently. Simulation results show that the proposed clustering algorithm outperforms conventional routing algorithms such as VDSPT in terms of node and network life time, delay, fairness, and data transmission ratio to BS.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.17-23
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• 2016

무선 센서 엑츄에이터 네트워크(WSAN) 시스템은 기존의 무선 센서 네트워크(WSN)에서 엑츄에이터 기능을 추가한 센서 노드들을 연결하여 망을 구성하는 시스템이다. 엑츄에이터는 센서 노드와 함께 작동하며, 재난구호, 군용 감시체계, 건강 모니터링 및 기반시설 보안 등의 여러 응용분야에 적용된다. 이러한 응용분야는 적시에 정확하게 작동하여 데이터를 신뢰성 있게 전달하는 능력이 요구된다. 생물학적으로 영감을 받은 모델링 기법은 개별적인 단순함을 유지하면서 동시에 강인성과 확장성, 적응성을 달성할 수 있는 기법으로 최근 상당한 관심을 받아오고 있다. 본 논문에서는 생물학적 메커니즘 중 전염병 전파 모델을 기반으로 이산 동적 모델을 제안하고 WSAN 시스템에 적용하고자 한다. 이를 위해 에너지 소모를 최소화하면서 동시에 시간지연 구속조건을 갖는 데이터 전파를 위한 노드 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 기법의 평형 상태 분석과 제어이론을 바탕으로 시스템의 안정성을 분석한 후 시뮬레이션 결과를 통해 요구 지연 시간을 만족하는 동시에 에너지 소모를 줄이는 성능을 검증한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.55-56
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• 2013

본 논문에서는 센서 클러스터에서 액터를 재배치하기 위하여 센서신호 공통 중첩영역을 추출하는 기법을 분석한다. 기존의 액터 재배치 알고리즘은 CH (Cluster Head)와 동일하게 센서들과 연결을 설정하고자 하는 액터를 CH가 있는 위치로 이동시킨다. 이러한 액터의 이동방법은 액터와 CH를 단순하게 결합하여 액터를 재배치하는 것이며, 액터와 CH가 서로 중첩되거나 충돌하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 센서 클러스터에서 CH와 중첩 또는 충돌 없이 액터를 재배치하기 위해 센서신호 공통 중첩영역을 추출하는 기법을 제시한다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제8권4호
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• pp.1-10
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• 2016

This paper considers WiMedia UWB network based wireless ship area network (WSAN) so as to support high-quality multimedia video data services and important shipboard control data. In this paper, prioritized contention access (PCA) and distributed reservation protocol (DRP) based on WiMedia UWB (ECMA-368) MAC protocols are combined and proposed to support mixed high-quality video traffic and shipboard control data traffic applying varying DRP and PCA data periods according to channel condition and link parameter ptimization. It is shown that the proposed dynmaic channel allocation of WiMedia UWB MAC protocol can provide reliable mixed video and shipboard control data traffic as well.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권8호
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• pp.2959-2973
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• 2021

In wireless sensor and actuator networks (WSANs), the network lifetime is an important criterion to measure the performance of the WSAN system. Generally, the network lifetime is mainly affected by the energy of sensors. However, the energy of sensors is limited, and the batteries of sensors cannot be replaced and charged. So, it is crucial to make energy consumption efficient. WSAN introduces multiple actuators that can be regarded as multiple collectors to gather data from their respective surrounding sensors. But how to deploy actuators to reduce the energy consumption of sensors and increase the manageability of the network is an important challenge. This research optimizes actuators deployment by a proposed probabilistic mutation multi-layer particle swarm optimization algorithm to maximize the coverage of actuators to sensors and reduce the energy consumption of sensors. Simulation results show that this method is effective for improving the coverage rate and reducing the energy consumption.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권7호
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• pp.540-544
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• 2007

최근 센서 네트워크는 다양한 분야에서 응용되고 있으며 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 센서 네트워크는 특정 현상에 대한 정보를 수집하고 이를 외부의 네트워크 관리자에게 전송하고 관리자는 전송된 정보를 이용하여 대응하는 형태로 구성되어 있어 사건에 대한 즉각적이고 적시적인 대응이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 센서 네트워크에 이동성과 활동성을 가져 즉시적인 대응능력이 있는 액터 노드를 포함하는 무선 센서 및 액터 네트워크(WSANs)가 제안되었다. WSANs는 센서 네트워크와 여러 측면에서 많은 공통점을 가지고 있으나, 노드들이 동등한 권한과 능력을 가지는 센서 네트워크와는 달리 자원제약이 적고 이동성을 가지는 액터 노드를 포함하고 있어 기존의 보안기술을 적용하기에는 어려움이 많다. 따라서 본 논문은 WSANs를 안전하고 효율적으로 운용하기 위해 요구되는 기밀성, 무결성, 인증 등의 보안 서비스를 제공하기 위해, 네트워크를 노드의 능력에 따라 계층적으로 구분하고 액터 하위 계층에는 일대일키(Pair-wise Key), 노드키(Node Key), 지역키(Region Key)를 활용한 키관리 프로토콜을 액터 상위 계층에는 공개키 기반의 키관리 프로토콜을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권5호
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• pp.1229-1242
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• 2017

In this paper, an interference aware distributed multi-channel MAC (IDMMAC) protocol is proposed for wireless sensor and actor networks (WSANs). The WSAN consists of a huge number of sensors and ample amount of actors. Hence, in the IDMMAC protocol a lightweight channel selection mechanism is proposed to enhance the sensor's lifetime. The IDMMAC protocol divides the beacon interval into two phases (i.e., the ad-hoc traffic indication message (ATIM) window phase and data transmission phase). When a sensor wants to transmit event information to the actor, it negotiates the maximum packet reception ratio (PRR) and the capacity channel in the ATIM window with its 1-hop sensors. The channel negotiation takes place via a control channel. To improve the packet delivery ratio of the IDMMAC protocol, each actor selects a backup cluster head (BCH) from its cluster members. The BCH is elected based on its residual energy and node degree. The BCH selection phase takes place whenever an actor wants to perform actions in the event area or it leaves the cluster to help a neighbor actor. Furthermore, an interference and throughput aware multi-channel MAC protocol is also proposed for actor-actor coordination. An actor selects a minimum interference and maximum throughput channel among the available channels to communicate with the destination actor. The performance of the proposed IDMMAC protocol is analyzed using standard network parameters, such as packet delivery ratio, end-to-end delay, and energy dissipation, in the network. The obtained simulation results indicate that the IDMMAC protocol performs well compared to the existing MAC protocols.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제3권2호
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• pp.18-21
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• 2014

A control application requirements currently used is very low, such as packet loss rate, minimum delay on sensor networks with quality of service (QoS) requirements some packet delivery guarantee. This paper is the sampling period at the end of the actuator and sensor data transfer related to the Miss ratio for each source sensor node, use the controller and the internal ANFIS. The proposed scheme has the advantages of simplicity, scalability, and General. Simulation results of the proposed scheme can provide QoS support in WSANs.