• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.739-749
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• 2019

Security and accuracy are two issues in the localization of wireless sensor networks (WSNs) that are difficult to balance in hostile indoor environments. Massive numbers of malicious positioning requests may cause the functional failure of an entire WSN. To eliminate the misjudgments caused by malicious nodes, we propose a compressive-sensing-based multiregional secure localization (CSMR_SL) algorithm to reduce the impact of malicious users on secure positioning by considering the resource-constrained nature of WSNs. In CSMR_SL, a multiregion offline mechanism is introduced to identify malicious nodes and a preprocessing procedure is adopted to weight and balance the contributions of anchor nodes. Simulation results show that CSMR_SL may significantly improve robustness against attacks and reduce the influence of indoor environments while maintaining sufficient accuracy levels.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4B호
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• pp.184-191
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• 2008

한국전자통신연구원에서 개발한 NanoQplus는 센서 네트워크 운용을 위한 임베디드 운영체제로, 프로그래머에게 친숙한 다중 쓰레드 프로그래밍 환경을 제공하지만 잘 알려진 TinyOS와 같은 운영체제와 비교해볼 때 네트워크 프로토콜 스택이 빈약하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Internet Engineering Task Force (IETF)에서 표준화 중인 Dynamic MANET On-demand (DYMO) 라우팅 프로토콜을 NanoQplus에 적용해본다. DYMO 프로토콜은 본래 이동 애드혹 네트워크에 적합하도록 제안된 라우팅 프로토콜이며, 이동 애드혹 네트워크는 무선 센서 네트워크에 비해 자원의 제약에서 자유로우므로, 기본 DYMO 프로토콜을 아무런 수정 없이 무선 센서 네트워크에 적용하기는 힘들다. 게다가 매체 접근 제어 계층과 네트워크 계층 사이에 존재하는 중복되는 데이터를 줄이기 위해 두 계층 프로토콜간의 결합도도 고려할 필요가 있다. 따라서 우리는 DYMO 기본 명세를 수정하여 NanoQplus에 적합토록 수정하였다. 실제 센서 노드에서의 실험 결과를 통해 NanoQplus에 기반을 둔 DYMO 프로토콜이 무선센서 네트워크 시나리오에서 효율적으로 동작함을 알 수 있었다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권4호
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• pp.231-241
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• 2013

Improvements in wireless sensor network (WSN) technology have resulted in a large number of applications. WSNs have been mainly used for monitoring applications, but they are also applicable to target tracking, health care, and monitoring with multimedia data. Nodes are generally deployed in environments where the exhausted batteries of sensor nodes are difficult to charge or replace. The primary goal of communication protocols in WSNs is to maximize energy efficiency in order to prolong network lifetime. In this paper, various medium access control (MAC) protocols for synchronous/asynchronous and single/multi-channel WSNs are investigated. Single-channel MAC protocols are categorized into synchronous and asynchronous approaches, and the advantages and disadvantages of each protocol are presented. The different features required in multi-channel WSNs compared to single-channel WSNs are also investigated, and surveys on multi-channel MAC protocols proposed for WSNs are provided. Then, existing broadcast schemes in such MAC protocols and efficient multi-hop broadcast protocols proposed for WSNs are provided. The limitations and challenges in many communication protocols according to this survey are pointed out, which will help future researches on the design of communication protocols for WSNs.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.38-50
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• 2011

최근 한정된 에너지를 기반으로 동작하는 센서 네트워크 환경에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 대표적인 연구로써 이벤트 발생 여부에 따른 노드의 가변 센싱 및 전송 기법의 경우, 특정 노드에서 네트워크 혼잡을 야기하여 전송 패킷의 손실 및 전송 모듈의 과다 사용으로 인한 네트워크의 수명이 감소하게 된다. 이를 해결하기 위해, 유전자 알고리즘을 기반으로 네트워크 패킷을 주변 노드로 분산시키는 TARP가 제안되었다. 하지만 TARP의 경우, 유전자 알고리즘의 핵심 단계인 적합도평가에서 사용되는 적합도 함수에 인접 노드의 평균 데이터 전송량 및 데이터 분산만을 고려하여 트래픽을 분산하기 때문에, 전체 네트워크 수명에 대한 추가적인 고려가 필요하다. 제안하는 기법은 적합도 평가에서 잔여 에너지량 및 단일 노드의 데이터 전송량을 추가적으로 고려함으로써, 보다 효율적인 트래픽 분산을 수행하여 네트워크 수명을 증가시킨다. 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 평균 27% 이상의 네트워크 수명의 향상을 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1-7
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• 2014

무선센서 네트워크(WSNs)는 일반적으로 수많은 센서노드들이 배치되어 데이터를 전송하며, 불필요한 데이터 전송으로 인해 에너지 낭비를 초래한다. 기존의 연구들은 주로 에너지 소모문제를 해결하는데 집중되었다. 하지만 실시간으로 정보전송이 필요한 어플리케이션에 대해서는 지연 보장 역시 고려되어야 한다. 본 논문은 생체시스템을 모방하여 무선센서망에서 에너지의 소모와 연시간을 줄이기 위한 BISA(Bio-inspired Scheduling Algorithm)를 제안한다. BISA는 에너지 효율성이 높은 라우팅경로를 탐색하고 다중채널을 이용해 데이터 전송경로를 다중화함으로써 데이터 전송을 위한 에너지소모와 지연시간을 최소화한다. 실험결과를 통해 제안한 알고리즘의 기존방식 보다 적은 에너지를 사용하며 동시에 요구지연 시간을 보장함을 확인한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권2호
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• pp.223-227
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• 2010

In this paper, we present a QoS-aware MAC protocol (QA-MAC) for cluster based wireless sensor networks (WSNs). QA-MAC is a TDMA-based scheduling protocol that minimizes the energy consumption in multi-hop WSNs and provides Quality of Service (QoS). A dynamic scheduling algorithm according to the number of member nodes, node traffics, and traffic priorities is suggested. The selected cluster head allocates time slots for all member nodes in the first TDMA schedule period of each round. During the second schedule period in each round, the cluster head makes a schedule for all data transmission. The proposed QA-MAC (QoS-Aware MAC) could save energy, reduce transmission delay, and support QoS.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.593-594
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• 2015

In wireless sensor networks (WSNs), due to the very low data rate, the sleeping schedule is usually used to save consumed energy and prolong the lifetime of nodes. However, duty-cycled approach can cause a high end-to-end (E2E) delay. In this paper, we study a node scheduling algorithm in WSNs such that E2E delay meets bounded delay with a given probability. We have applied the probability theory to spot the relationship between E2E delay and node interval. Simulation result illustrates that we can create the network to achieve given delay with prior probability and high energy use efficient as well.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.51-53
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• 2009

In wireless sensor networks(WSNs), geographic routing algorithms can enhance the network capacity. However, in the real WSNs, it is difficult for each node to know its accurate physical location. Geographic routing with location error may have serious problems such as disconnected links and delayed data transmission. In this letter, we present an efficient location error detection scheme for geographic routing. The proposed algorithm can efficiently update its incorrect location without additional procedure and finally enhance the performance on the geographic routing with the location errors.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.1098-1099
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• 2007

In this paper, we propose a public key based security architecture for Wireless Sensor Networks (WSNs). The basic architecture comprises of two schemes; a key handshaking scheme based on simple linear operations for fast computation and an identity based cryptosystem which does not require any certificate authority. Our analysis shows that, the combined scheme ensures a good level of security and is very much suitable for the energy constrained trend of wireless sensor network.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권3호
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• pp.377-384
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• 2023

The existence of abnormal breakpoint data leads to poor channel balance in wireless sensor networks (WSN). To enhance the communication quality of WSNs, a method for positioning abnormal breakpoint data in WSNs on the basis of signal reconstruction is studied. The WSN signal is collected using compressed sensing theory; the common part of the associated data set is mined by exchanging common information among the cluster head nodes, and the independent parts are updated within each cluster head node. To solve the non-convergence problem in the distributed computing, the approximate term is introduced into the optimization objective function to make the sub-optimization problem strictly convex. And the decompressed sensing signal reconstruction problem is addressed by the alternating direction multiplier method to realize the distributed signal reconstruction of WSNs. Based on the reconstructed WSN signal, the abnormal breakpoint data is located according to the characteristic information of the cross-power spectrum. The proposed method can accurately acquire and reconstruct the signal, reduce the bit error rate during signal transmission, and enhance the communication quality of the experimental object.