• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.63-71
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• 2014

본 논문은 싱크 기반 무선 센서 액터 네트워크에서 액터의 연결성과 커버리지를 향상시키기 위하여 홉 거리를 기반으로 클러스터를 구성하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 싱크로부터 일정한 홉 간격으로 CH(Cluster Head)를 선출함으로써 목표영역에 고르게 분포된 센서 클러스터를 생성한다. CH 선출은 CH 위치에 배치되는 액터들과 싱크의 연결성을 보장하기 위해서 싱크로부터 순차적으로 진행된다. 또한 액터의 커버리지를 향상시키기 위해서 센서 밀도가 높은 영역부터 우선적으로 이루어진다. 제안한 알고리즘을 통하여 일정한 분포로 클러스터를 구성하여 중첩을 최소화함으로써 목표영역에서 생성되는 클러스터 수와 CH 위치에 배치되는 액터 수를 감축한다. 시뮬레이션을 수행하여 제안한 알고리즘이 싱크에 연결이 보장된 액터 네트워크를 형성함을 검증하였다. 그리고 기존의 IDSC 알고리즘에 비해 액터 커버리지를 향상시킴으로써 배치되는 액터 수를 9~20% 감축함을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.113-122
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• 2008

최근, 무선 센서 네트워크의 출현은 네트워크 디자인에 많은 이슈를 가져왔다. 전통적으로, 유/무선 네트워크의 성능 측정을 위해서 분석적 접근, 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 테스트베드상의 측정3가지 방식을 이용하였다. 그렇지만 네트워크의 파워 제한, 분산된 처리와 장애 처리등과 같은 제한 때문에 알고리즘이 복잡하여 일반적으로 분석적 접근을 이용하여 성능을 측정하였다. 하지만 이러한 분석적 접근은 센서 네트워크의 복잡한 동작환경에서 성능측정에 한계를 가지고 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 본 논문에서는 Ptolemy Tool를 이용하여 효과적인 무선 센서 네트워크 시뮬레이션의 성능평가를 위하여 MAC계층의 SMAC와 네트워크계층의 AODV를 개발하고 실험하였다. 구현된 Actor는 센서네트워크내 다양한 프로토콜들의 성능비교에 용이하게 활용될 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제34권3호
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• pp.330-340
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• 2012

In many applications of wireless sensor actor networks (WSANs) that often run in harsh environments, the reduction of completion times of tasks is highly desired. We present a new time-aware, energy-aware, and starvation-free algorithm called Scate for assigning tasks to actors while satisfying the scalability and distribution requirements of WSANs with semi-automated architecture. The proposed algorithm allows concurrent executions of any mix of small and large tasks and yet prevents probable starvation of tasks. To achieve this, it estimates the completion times of tasks on each available actor and then takes the remaining energies and the current workloads of these actors into account during task assignment to actors. The results of our experiments with a prototyped implementation of Scate show longer network lifetime, shorter makespan of resulting schedules, and more balanced loads on actors compared to when one of the three well-known task-scheduling algorithms, namely, the max-min, min-min, and opportunistic load balancing algorithms, is used.

• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.291-296
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• 2008

Wireless network technologies are becoming more widely used in industrial environment. The industrial communication system requires a real-time delivery of messages. The sensors periodically senses the physical environment and wants to deliver the data in real-time to the sink. This paper proposes a real-time protocol for periodic messages on wireless sensor and actor networks to be used in industrial communications. The proposed protocol delivers the data message using the shortest path from the source and the nearest actor. The protocol considers the energy consumption by reducing the number of broadcast messages during flooding. We have evaluated the performance of the proposed protocol using QualNet simulator. The simulation results show that the data messages have been delivered in real-time and the number of broadcast messages is reduced from 90% to 35% compared the existing protocols.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.833-839
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• 2010

최근 무선 센서 네트워크 (Wireless Sensor Network)에서 Actor Network 등의 이동성이 있는 센서에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존의 대부분의 센서 간의 인증 및 키 교환 기술에 대한 연구는 고정된 센서만 있는 환경만을 고려하고 있으며, 이동성이 있는 센서 노드가 있는 환경에 적용하는 경우 통신 및 연산 부하가 급증하기 ��문에, 자원 제약이 있는 센서 네트워크 환경에서 적용하기 부적합하다. 따라서 본 논문을 통해 최초 인증 이후 재인증 시 자원 이용을 최소화 할 수 있는 이동성이 있는 센서 환경에 적합한 효율적인 센서 인증 및 키 교환 기술을 제안한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4B호
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• pp.346-353
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• 2011

무선 센서 & 액터 네트워크에서 긴 네트워크의 수명을 유지하면서 다양한 지연시간을 요구하는 응용 프로그램들을 동시에 서비스하는 라우팅 방법이 요구되고 있다. 하지만 트리 기반 라우팅에서 네트워크 수명과 패킷 전송시의 평균 홉 수는 상충관계가 있다는 사실이 알려져 있다. 본 논문은 상충관계에 있는 두 가지 목적을 최적화하는 라우팅 트리들의 파레토 집합을 찾고자 파레토 개미 집단 최적화 알고리즘을 제시한다. 응용 프로그램이 요구하는 지연 시간에 따라 적절한 트리를 선택하여 라우팅에 사용할 수 있도록 함으로써 다양한 응용 프로그램의 요구 조건을 만족시킬 뿐 아니라 긴 네트워크의 수명을 보장한다. 그리고 모의실험을 통해 구해진 트리들이 대표적인 라우팅 트리인 최소신장트리 보다 파레토 최적에 근접한 트리들로 구성됨을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제43권3호
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• pp.414-426
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• 2021

In the task of data routing in Internet of Things enabled volatile underwater environments, providing better transmission and maximizing network communication performance are always challenging. Many network issues such as void holes and network isolation occur because of long routing distances between nodes. Void holes usually occur around the sink because nodes die early due to the high energy consumed to forward packets sent and received from other nodes. These void holes are a major challenge for I-UWSANs and cause high end-to-end delay, data packet loss, and energy consumption. They also affect the data delivery ratio. Hence, this paper presents an energy efficient watchman based flooding algorithm to address void holes. First, the proposed technique is formally verified by the Z-Eves toolbox to ensure its validity and correctness. Second, simulation is used to evaluate the energy consumption, packet loss, packet delivery ratio, and throughput of the network. The results are compared with well-known algorithms like energy-aware scalable reliable and void-hole mitigation routing and angle based flooding. The extensive results show that the proposed algorithm performs better than the benchmark techniques.