• ETRI Journal
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• 제39권3호
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• pp.353-363
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• 2017

Recently, sink mobility has been shown to be highly beneficial in improving network lifetime in wireless sensor networks (WSNs). Numerous studies have exploited mobile sinks (MSs) to collect sensed data in order to improve energy efficiency and reduce WSN operational costs. However, there have been few studies on the effectiveness of MS operation on WSN closed operating cycles. Therefore, it is important to investigate how data is collected and how to plan the trajectory of the MS in order to gather data in time, reduce energy consumption, and improve WSN network lifetime. In this study, we combine two methods, the cluster-head election algorithm and the MS trajectory optimization algorithm, to propose the optimal MS movement strategy. This study aims to provide a closed operating cycle for WSNs, by which the energy consumption and running time of a WSN is minimized during the cluster election and data gathering periods. Furthermore, our flexible MS movement scenarios achieve both a long network lifetime and an optimal MS schedule. The simulation results demonstrate that our proposed algorithm achieves better performance than other well-known algorithms.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.177-184
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• 2008

무선 센서네트워크(WSN: Wireless Sensor Networks)의 에너지 제약과 제한된 자원 특성으로 인하여 WSN 프로토콜 설계의 주목적은 주로 에너지 효율성에 두고 있다. 본 논문에서는 네트워크 수명시간을 극대화하기 위하여 기존의 MAC 계층에서 사용되던 센서노드 동기화 패킷(SYNC)을 활용하는 교차계층 설계 기반의 에너지 인식 트리 데이터 전송 기법(EATD: Energy-Aware Tree based Delivery scheme)을 제안한다. 제안된 EATD 기법은 시뮬레이션 분석을 통해 무선 센서네트워크환경에서 기존의 MAC과 라우팅 프로토콜기반의 데이터 전송 방식 보다 에너지 절감 및 데이터 전송지연 개선효과가 있다는 것을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제27권5호
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• pp.125-134
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• 2009

최근 정보통신의 발달로 인해 유비쿼터스 환경이 급속히 확산됨에 따라 교통운영 및 관리분야에서도 무선통신기술을 응용한 진보가 이루어지고 있고, 그에 따른 신호제어전략을 개발하여 신호교차로의 운영 효율성과 안전성을 획기적으로 향상시킬 필요성이 있다. 본 논문은 차량 내 단말기와 신호제어시스템과의 무선통신 및 네트워크 기술, 감응식 신호제어기술을 응용하여 최종 목표인 무선통신 환경에서의 개별차량 감응식 신호제어 알고리즘을 개발하였다. 신호제어를 위한 개별차량의 정보수집환경을 정의하였고, 개발된 제어전략을 평가하기 위해 PARAMICS의 API를 통하여 V2I와 V2V를 이용한 정보수집환경을 구현하여 새로운 개별차량 감응식 신호제어 알고리즘에 대한 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 분석결과, WSN 신호제어가 저포화와 근포화의 조건에서 모두 정주기식제어와 완전감응식제어에 비해 최대 64%의 지체감소 효과를 나타내는 것으로 분석되었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4301-4319
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• 2017

Adopting mobile chargers (MC) in rechargeable wireless sensors network (R-WSN) to recharge sensors can increase network efficiency (e.g., reduce MC travel distance per tour, reduce MC effort, and prolong WSN lifetime). In this study, we propose a mechanism to split the sensing field into partitions that may be equally spaced but differ in distance to the base station. Moreover, we focus on minimizing the MC effort by providing a new charging mechanism called the sector-based charging schedule (SBCS), which works to dispatch the MC in charging trips to the sector that sends many charging requests and suggesting an efficient sensor-charging algorithm. Specifically, we first utilize the high ability of the BS to divide the R-WSN field into sectors then it select the cluster head for each sector to reduce the intra-node communication. Second, we formulate the charging productivity as NP-hard problem and then conduct experimental simulations to evaluate the performance of the proposed mechanism. An extensive comparison is performed with other mechanisms. Experimental results demonstrate that the SBCS mechanism can prolong the lifetime of R-WSNs by increasing the charging productivity about 20% and reducing the MC effort by about 30%.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.329-336
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• 2008

Basic performances of wireless sensor network (WSN) and power line communication (PLC) confirmed in the test bed ashore are investigated in the 3000-ton class training ship of Korea Maritime University. The ubiquitous technologies can be considered for the provision of safety and convenience in a ship. We employed WSN and PLC, as the ubiquitous technologies, at the two areas within the training ship to estimate the realization of the ubiquitous environments in a ship. The experiments show rather good results in terms of data transfer rate. However, more detailed studies concerning the connection between WSN and PLC, noises induced to power line and fading effects are required to improve the quality and the stability of the communication for the ubiquitous environments.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.97-103
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• 2020

무선 센서 네트워크는 인간의 개입 없이 다양한 환경에서 센싱 데이터를 수집하고 분석한다. 센서 네트워크는 초기에 설치된 라우팅 프로토콜들에 따라 네트워크 수명이 변경된다. 게다가, 네트워크가 운영 중에 라우팅 경로를 변경하기 위해 센서들은 많은 에너지를 소모해야 한다. 센서 네트워크를 실제 필드에 구축하기 전에 시뮬레이션을 통해 성능 측정하는 것은 중요하다. 본 논문은 DEVS 커널 모델들을 사용하여 저전력 적응형 클러스터링 계층 프로토콜을 위한 WSN 모델을 제안한다. 제안 모델은 커널 모델인 브로드캐스트 모델과 컨트롤드 모델로 구현된다. 실험 결과, 컨트롤드 기반의 WSN 모델은 데이터 전송 부분에서는 효율적이지만, 컨트롤드 모델에서 특정 모델을 선택하기 위해 CPU 사용량이 높은 것을 확인했다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.99-106
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• 2017

WSN환경에서는 센서노드들은 수집한 데이터를 클러스터헤더노드로 전송하고 클러스터 헤더는 전달받은 데이터를 취압하여 기지국으로 전송하게 된다. 이 과정에서 센서노드가 클러스터헤더로 선출되어 많은 에너지를 소비하게 되는 문제를 고려하지 않을 수 없다. 따라서 이미 배포된 센서필드를 기준으로 에너지 효율적인 클러스터링 알고리즘을 적용함으로 전체 네트워크의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 센서 필드의 환경을 이용한 클러스터 알고리즘을 자동 선별하는 기법을 제안하였다. 실험 결과 제안알고리즘을 이용해 실험한 결과 FDN은 약 3배 연장함을 실험을 통해 증명하였다. 또한 네트워크 에너지는 기존 방식보다 최대 30% 연장하여 센서네트워크의 신뢰성을 향상시켰다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권1호
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• pp.15-26
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• 2013

IP기반 무선 센서 네트워크(IP-WSN)는 의료, 주택 자동화, 환경 모니터링, 산업용 제어, 차량 텔레매틱스 및 농업 모니터링 등 광범위하게 적용되고 있다. 이러한 적용은 에너지 효율과 함께 센서의 이동성이 중요한 문제로 다루어진다. 에너지 비효율로 인해 네트워크 기반의 이동성관리 프로토콜은 IP-WSN에서 지원될 수 있다. 본 논문에서는 IP-WSN 프로토콜을 지원하는 멀티캐스팅 기반의 빠른 이동성관리 기법(mSFP)을 제안한다. 네트워크 구조와 시그널링 비용, 이동성 비용 등을 고려한 성능분석을 수행하였고[8,20], 분석 결과 PMIPv6와 SPMIPv6에 비하여 mSFP의 시그널링 비용, 전체 시그널링 비용, 이동성 비용이 모두 감소되었다. IP-WSN 노드의 수 측면에서 mSFP의 시그널링 비용은 7%, 전체 시그널링 비용은 3% 더 감소되었다. 홉의 수 측면에서 mSFP의 시그널링 비용은 6.9%, 전체 시그널링 비용은 2.5% 더 감소되었다. IP-WSN 노드의 수 측면에서 이동성 비용은 1.6%, 홉의 수 측면에서 이동성 비용은 1.5% 더 감소되었다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제10권3호
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• pp.237-250
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• 2011

Recently, Wireless Sensor Networks (WSN) require energy performance and guaranteed delivery delay time, contrarily with previous MAC protocols that aim to high throughput mostly. In order to satisfy the new significant requirements, many MAC protocols of WSN employ and try to enhance the duty cycle mechanism which is energy efficient technique in MAC layer. This duty cycle mechanism is oriented by toggling the transceiver conditions composed of wakeup and sleep states. The synchronous MAC protocols perform the period synchronization process. Hence, these are energy efficient in periodic monitoring environment, but are inefficient in where an event is incurred rarely and infrequently. Otherwise, the performance of asynchronous MAC protocols are contrarily with synchronous protocols. In this paper, we design two models consisting Always-busy and Always-idle ti simplify the general network congestion conditions. Through these models, moreover, we analyze two types MAC protocols in terms of energy efficiency and delay performance by analytical results. Additionally, we also evaluate two MAC protocols with two gongestion models that we designed. By the analytical and simulated results, we provide the general and efficient decision method in which protocols are more appropriate in a certain WSN environment.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.946-949
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• 2007

무선 센서네트워크는 온도나 소리, 진동, 압력, 움직임 등의 환경 조건을 감시할 수 있는 장치가 다른 위치에 분산되어 있는 무선 네트워크이다. 환경 모니터링은 센서 네트워크의 응용분야로 과학적으로 많은 이점을 가지고 있다. 본 논문에서는 온도, 습도, 조도 센서의 모니터링에 사용되는 센서 네트워크 시스템을 설계 ${\cdot}$ 구현한다.