• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권2호
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• pp.514-537
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• 2020

Wireless sensor network (WSN) is a distributed network composed of many sensory nodes. It is precisely due to the clustering unevenness and cluster head election randomness that the energy consumption of WSN is excessive. Therefore, a many-objective optimization WSN energy balance model is proposed for the first time in the clustering stage of LEACH protocol. The four objective is considered that the cluster distance, the sink node distance, the overall energy consumption of the network and the network energy consumption balance to select the cluster head, which to better balance the energy consumption of the WSN network and extend the network lifetime. A many-objective optimization algorithm to optimize the model (LEACH-ABF) is designed, which combines adaptive balanced function strategy with penalty-based boundary selection intersection strategy to optimize the clustering method of LEACH. The experimental results show that LEACH-ABF can balance network energy consumption effectively and extend the network lifetime when compared with other algorithms.

• 대한물리의학회지
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• 제12권4호
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• pp.93-103
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• 2017

PURPOSE: This study aimed to determine the effect of active trunk training in the sitting position on balance and energy consumption in early stroke patients. METHODS: The subjects of this study were twenty four early stroke patients were recruited and randomly divided into two groups; experimental group (n=12) and control group (n=12). The subjects in the experimental group participated in active trunk training (20 min) and conventional physical therapy (20 min) five times a week for four weeks. The control group conducted general balance exercise (20 min) and conventional physical therapy (20 min) five times a week for four weeks. The outcomes were assessed using the Berg balance scale, Timed up and go test and energy cost and physiological cost index. RESULTS: Both groups showed a significant increase in their Berg balance scale and significant decrease in their Timed up and go test score, and energy cost and physiological cost index (p<.05). Compared to the control group, the experimental group experienced a greater increase in the Berg balance scale (p<.05) and a larger decrease in the timed up and go test score, and energy cost and physiological cost index (p<.05). CONCLUSION: We suggest that active trunk training in the sitting position may be effective in improving balance and energy consumption in early stroke patients. Thus, active trunk training is important for such patients. Further studies are needed to better understand the effectiveness of trunk training in early stroke patients.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.857-872
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• 2014

Recent researches reveal that great benefit can be achieved for data gathering in wireless sensor networks (WSNs) by employing mobile data collectors. In order to balance the energy consumption at sensor nodes and prolong the network lifetime, a multi-track large-scale mobile data collection mechanism (MTDCM) is proposed in this paper. MTDCM is composed of two phases: the Energy-balance Phase and the Data Collection Phase. In this mechanism, the energy-balance trajectories, the sleep-wakeup strategy and the data collection algorithm are determined. Theoretical analysis and performance simulations indicate that MTDCM is an energy efficient mechanism. It has prominent features on balancing the energy consumption and prolonging the network lifetime.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권5호
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• pp.1618-1637
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• 2014

Clustering wireless sensor network is an efficient way to reduce the energy consumption of individual nodes in a cluster. In clustering, multihop routing techniques increase the load of the Cluster head near the sink. This unbalanced load on the Cluster head increases its energy consumption, thereby Cluster heads die faster and create an energy hole problem. In this paper, we propose an Energy Balancing Cluster Head (EBCH) in wireless sensor network. At First, we balance the intra cluster load among the cluster heads, which results in nonuniform distribution of nodes over an unequal cluster size. The load received by the Cluster head in the cluster distributes their traffic towards direct and multihop transmission based on the load distribution ratio. Also, we balance the energy consumption among the cluster heads to design an optimum load distribution ratio. Simulation result shows that this approach guarantees to increase the network lifetime, thereby balancing cluster head energy.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제24권1호
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• pp.109-139
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• 2015

현행 국가통계인 에너지밸런스 표는 우리나라 에너지 부문의 현황파악의 기초지표임에도 불구하고 IEA 기준의 에너지밸런스 표와 체계 및 수치상의 큰 차이가 있다는 선행연구를 근거로, 본 연구에서는 서로 다른 통계체계를 갖는 2009년 에너지경제연구원(KEEI) 기준의 에너지밸런스 표와 국제에너지기구(IEA) 기준의 에너지밸런스 표의 비교를 위한 기초적인 틀을 마련하고, 그 구체적인 차이를 백분율 값으로 비교 분석하여 보았다. 에너지원별, 세부 용도별로 그 구체적인 차이를 산정해 본 결과, 1차에너지공급과 에너지전환에서 에너지유가 32% 이상의 큰 차이가 나타났고, 최종에너지소비에서는 비에너지의 납사가 석유 화학에서 14.58%의 차이를 보이고 있는 등 최종에너지소비 기준으로 KEEI 에너지밸런스 통계가 IEA 통계에 비해 3.58% 크게 나타남을 확인하였다. 에너지통계는 이를 기반으로 하는 연구 및 정책 결정에 중요한 기초자료가 된다는 점에서 추가 연구와 개선을 위한 대책 마련이 필요해 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1549-1555
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• 2009

무선센서 네트워크에서 노드들의 데이터를 수집하고 기지국에 전달하는 중계노드의 위치(Relay Node Placement)를 구하는 문제는 전체 네트워크의 생존시간에 관련되어 있기 때문에 매우 중요하다. 중계노드 위치문제는 전체 네트워크의 센서노드에서 소비되는 에너지를 최소화시키는데 그 초점이 맞추어져 있다. 그러나 중계노드 위치와 센서노드와의 거리가 모두 다르므로 센서노드에서 소비되는 에너지의 불균형이 초래된다. 본 논문에서는 클러스터링 모델에서 에너지 균형비(Energy Balance Ratio)라는 개념을 제안하고 이 에너지 균형비를 최대화시키는 목적함수를 사용하여 중계노드의 위치를 구한다. 에너지 균형비를 최대화시키는 것은 클러스터에 할당된 센서노드들의 에너지 소비를 클러스터 간에 균형 잡히게 한다. 이것은 궁극적으로 대규모 센서 네트워크의 에너지 소비를 최소화시켜서 네트워크 생존기간을 최대화시키는 효과가 있다. 그러나 이 문제의 해를 구하는 것은 NP-hard 문제이므로 완전해(Exact Solution) 를 구하는 것은 현실적으로 힘들다. 따라서 제약프로그래밍 방법을 사용하여 에너지 균형비와 중계노드 위치를 함께 고려하는 EBR-RNP 문제로 모델링하여 근사해를 구한다.

• 에너지공학
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• 제14권2호
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• pp.147-152
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• 2005

본 논문에서는 화력발전소 보일러 연료소비량을 측정에 의하지 않고 계산으로 구하는 방법을 세부 항목 별로 유도하고 그 결과를 검증하였다. 보일러 경계를 출입하는 Energy in Energy out의 정량적 관계를 분석하여 Energy in에 해당하는 투입열량과 Energy out에 해당하는 흡수열량 및 손실열량으로부터 에너지 출입의 유기적인 관계식을 수립하여 연료소비량 계산식을 유도, 정립하고 실제 운전중인 석탄 및 중 유연소 발전소에 적응하여 계산식의 정확성을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-101
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• 2000

Energy consumption is considered as a principal ingredient in mobile wireless ad-hoc networks. In such a network, most of mobile nodes takes a role in forwarding messages received from neighbor nodes. Energy of these nodes is consumed in different rates depending on message traffic routes. This paper proposes a scheme to balance routing energy consumption by transferring routing function from node with small residual energy to node with enough residual energy. This scheme requires additional local message transfer, increasing the energy consumption of nodes to transfer routing function, and increasing total energy consumption of ad-hoc network. But balancing of energy consumption make the system lifetime the longer and increase the average node lifetime.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1133-1151
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• 2010

Energy balanced consumption routing is based on assumption that the nodes consume energy both in transmitting and receiving. Lopsided energy consumption is an intrinsic problem in low-cost sensor networks characterized by multihop routing and in many traffic overhead pattern networks, and this irregular energy dissipation can significantly reduce network lifetime. In this paper, we study the problem of maximizing network lifetime through balancing energy consumption for uniformly deployed low-cost sensor networks. We formulate the energy consumption balancing problem as an optimal balancing data transmitting problem by combining the ideas of corona cluster based network division and optimized transmitting state routing strategy together with data transmission. We propose a localized cluster based routing scheme that guarantees balanced energy consumption among clusters within each corona. We develop a new energy cluster based routing protocol called "OECR". We design an offline centralized algorithm with time complexity O (log n) (n is the number of clusters) to solve the transmitting data distribution problem aimed at energy balancing consumption among nodes in different cluster. An approach for computing the optimal number of clusters to maximize the network lifetime is also presented. Based on the mathematical model, an optimized energy cluster routing (OECR) is designed and the solution for extending OEDR to low-cost sensor networks is also presented. Simulation results demonstrate that the proposed routing scheme significantly outperforms conventional energy routing schemes in terms of network lifetime.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.155-161
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• 2014

본 논문에서는 비교적 밀도가 높게 전개되는 무선 센서네트워크에서 센서노드들의 에너지를 균형있게 소비할 수 있는 클러스터-기반 에너지 소비 균형을 위한 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 본 프로토콜은 계층적 구조를 가지는 클러스터-기반으로 구현된다. 클러스터는 위치적으로 가까운 거리에 있는 센서노드들로 형성되며, 해당 클러스터 멤버들 중에서 잔류 에너지가 가장 높은 노드가 헤드노드로 선정된다. 경로 선정에서, 이웃하는 클러스터와 통신의 범위가 중첩되게 하여 그 공통영역 내에 있는 하나의 노드를 중계노드로 선택하여, 통신에너지 소비의 균형을 고려하여 노드들의 수명을 연장할 수 있게 하였다.