• Journal of Internet Technology
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• 제22권2호
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• pp.297-309
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• 2021

Mobile sinks are being exploited for various purposes for solving the hotspot problem. Thus, the mobility support technique of mobile sinks is important, and it has been studied steadily. A survey was conducted of studies of mobile sinks in sensor networks having different movement patterns depending on the applications. The related techniques were divided into three main categories according to mobility pattern: predefined, random, and control. In addition, communications for mobile sinks are strongly affected by whether there is a single mobile sink or multiple ones. Based on this two-level categorization, an overview is presented of some state-of-the-art mobility support techniques researched during the past three years, and then the technique are analyzed according to various criteria. Finally, this survey concludes with a summary and a discussion of some future research challenges.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3421-3425
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• 2015

센서 네트워크에서 센서 노드의 구성은 연속적인 단일한 지역에 분포하기도 하지만 네트워크의 특성에 따라 여러 분리된 지역에 노드들이 분포하여 네트워크를 운영할 수 있다. 여러 지역에 분포된 센서 노드에 대한 자료 수집은 기존의 연속적인 지역의 자료 수집과는 특성이 달라질 수 있다. 따라서 분산된 지역에 의한 센서 네트워크의 운영은 기존의 연속적인 네트워크와는 다르게 운영될 수 있다. 본 논문에서는 분산된 지역에서 분포된 센서 노드에 대한 데이터 수집 방안에 대해 기술한다. 분산된 지역의 노드들은 이동 싱크와의 즉각적인 연결이 불가능할 수 있으므로 노드의 운영방안에 대해 고려하여야 한다. 이동 싱크와의 즉각적인 연결 방안에서는 실시간 데이터 전송이 가능하겠지만 분산 지역에서의 싱크 연결은 이동 싱크의 이동 특성을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통하여 제안 방안을 분석하고자 한다. 시뮬레이션 결과에서 분산 센서 네트워크에서 주기적 데이터 수집 방안이 임계치 방안에 의한 데이터 수집보다 전체 운영시간이 더 길게 나타냄을 보이고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권1호
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• pp.63-71
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 이동 싱크 그룹은 같은 임무를 수행하기 위해 지리적으로 공통적인 움직임을 가지며 동일한 데이터를 필요로 한다. 이들 그룹에 데이터를 전달하기 위해서는 이동 싱크 그룹의 현재 위치를 파악하고, 이를 소스에게 제공하는 기법이 중요해진다. 기존 연구에서는 영역 정보를 제공하기 위해 플러딩을 사용하여 모든 멤버 싱크들을 포함하는 영역을 계산하고 이 정보를 소스에게 전달하였다. 그러나 멤버 싱크들의 위치를 수집하기 위해 영역 안에서 매번 주기적으로 수행되는 플러딩과 소스로의 위치 업데이트는 에너지 소모 측면에서 상당한 오버헤드이다. 본 논문에서는 주기적인 플러딩과 위치 업데이트 없이 에너지 효율적으로 이동 싱크 그룹을 지원하는 방안을 제안한다. 제안 방안은 플러딩 없이 싱크 그룹의 고유한 성질을 이용하여 멤버 싱크 일부의 움직임으로 그룹 전체의 움직임을 근사하여 그룹의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 제안 방안에서는 무선 통신 환경의 오버히어링(overhearing) 특성을 활용한 역전파 학습 방법으로 소스로의 지속적인 위치 업데이트 비용 없이 위치 정보를 전달한다. 시뮬레이션 결과는 이전 연구에 비해 에너지 소모 측면에서 상당히 개선되었음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.791-800
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• 2010

최근 무선 센서 네트워크는 언제, 어디서나 통신이 가능한 환경을 구현하는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 한 분야로 각광받고 있다. 관리자가 감지 대상 지역을 이동하면서 정보를 수집하고 사용하기 위해서 싱크 노드의 이동성이 필수적으로 요구된다. 무선 센서 네트워크에서 이동 싱크 노드와 관련된 가장 대표적인 기법으로 두 계층 데이터 전송 방식(TTDD)이 제안되었으나, 많은 제어 패킷으로 에너지 효율성이 떨어진다. 이를 해결하기 위해 클러스터 기반의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜(CBPER)이 제안되었다. 하지만 CBPER은 보이드 그리드가 발생하면 싱크 노드 또는 소스 노드까지 데이터가 정확하게 전달되지 못한다는 한계를 가진다. 이 논문에서는 CBPER의 데이터 전송 실패를 해결하고 에너지 소비를 줄일 수 있는 무선 센서 네트워크에서 이동 싱크 노드를 적용한 정적 그리드 기반의 에너지 효율적 라우팅 프로토콜을 제안한다. NS-2에 의한 성능평가를 통해 제안 기법이 CBPER 기법보다 약 34%정도 에너지 측면에서 효율적이며, 싱크 노드까지 더 정확한 데이터 전송이 이루어진다는 것을 증명하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.1201-1211
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• 2015

WSN acts as an effective tool for tracking the large scale environments. In such environment, the battery life of the sensor networks is limited due to collection of the data, usage of sensing, computation and communication. To resolve this, a mobile robot is presented to identify the data present in the partitioned sensor networks and passed onto the sink. In novel data collection algorithm, the performance of the data collecting operation is reduced because mobile robot can be used only within the limited range. To enhance the data collection in a changing environment, Non Linear Error Identifier (NLEI) algorithm has been developed and presented in this paper to configure the robot by means of error models which are non-linear. Experimental evaluation has been conducted to estimate the performance of the proposed NLEI and it has been observed that the proposed NLEI algorithm increases the error correction rate upto 42% and efficiency upto 60%.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권3호
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• pp.169-180
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• 2009

무선 센서네트워크에서 데이터 수집을 담당하는 싱크를 일정한 장소에 고정시켜 놓는 것은 데이터 수집의 안정성을 보장할 수 있지만 싱크노드 주변으로 집중되는 네트워크 트래픽이 에너지를 과도하게 소모시켜 네트워크의 수명을 단축시키는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 싱크에 이동성을 부여하여 싱크 주변 노드로 집중되는 네트워크 트래픽을 분산시키는 모바일 싱크 기법이 새로운 대안으로 제시되고 있다. 하지만 모바일 싱크를 사용하면 네트워크 트래픽의 집중화 문제는 해결할 수 있으나 이동성으로 인하여 데이터 수집의 안정성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 데이터를 안정적으로 수집하기 위해서는 센서 노드와 모바일 싱크 간 통신 가능한 시간 안에 각 센서 노드들로부터 균등하게 데이터를 수집할 수 있는 데이터 수집 스케줄링에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 모바일 싱크에 기반한 센서 네트워크에서 센서 노드들로부터 균등하게 데이터를 수집하기 위한 센서노드의 가용성 기반 스케줄링기법인 ASF(Availability based Scheduling scheme for Fair data collection)를 제안한다. ASF는 모바일 싱크의 이동경로와 센서노드 간의 거리를 기준으로 판단되는 센서노드의 가용성에 따라 스케줄링의 우선순위와 타임슬롯을 할당한다. 모바일 싱크의 이동경로와 멀리 떨어져 있어 데이터 수집의 가용성이 낮은 센서노드에 높은 우선순위와 긴 타임슬롯을 할당함으로써 노드간 데이터 수집의 균등성을 보장한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 다른 기법들에 비해 무선 센서 노드들로 부터의 데이터 수집에 있어서 가장 균등하게 데이터를 수집함을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1-9
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• 2017

최근 무선 센서 네트워크의 활발한 연구와 함께 센서 노드는 이동성과 위치 인식 기능을 가지는 등 성능이 점점 향상되고 있다. 이러한 센서 네트워크의 가장 중요한 목표 중의 하나는 이동성이 있는 다수의 센서 노드들에서 발생한 데이터를 에너지 효율을 고려하여 싱크 노드로 전송하는 것이다. 모바일 무선 센서 네트워크는 센서 노드들이 이동하기 때문에, 센싱된 데이터를 고정된 싱크로 전송하기 위해서는 에너지 소모량이 많아진다. 이에 대한 문제를 해결하고자 싱크가 네트워크 내부를 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크에 대한 활용이 연구되고 있다. 모바일 무선 센서 네트워크에서 중요한 고려 사항은 이동성과 에너지 소모량이다. 각 센서 노드는 제한된 에너지를 보유하기 때문에 데이터 송신에 소모되는 에너지가 클 경우, 전체 네트워크 수명에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 내용은 모바일 센서 노드들의 이동성에 따라 새로운 클러스터 헤드를 선택할때의 에너지 효율을 높인다. 또한 전체 네트워크를 모바일 싱크 기반으로 여러 개의 클러스터 그룹으로 나누어, 이동성 문제를 고려하고 전체 에너지 소모량을 줄인다. 분석과 실험을 통해 제안된 기법이 이전의 모바일 센서 네트워크 클러스터링 기법보다 네트워크 에너지 효율성이 향상됨을 입증한다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.56-63
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• 2012

WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태 없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 싱크노드는 고정 싱크노드와 모바일 싱크노드로 구분되고 모바일 싱크노드는 전체 네트워크의 에너지 소모를 분산시켜 고정싱크 노드보다 네트워크의 라이프 타임이 증가하는 장점이 있다. 센서노드의 제한된 에너지 자원은 WBAN의 에너지 효율측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 싱크노드 기반의 WBAN 환경에서 효율적인 데이터 전송을 위한 클러스터 토폴로지 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 그리드 기반의 라우팅 프로토콜 및 TDMA 기반의 스케줄링 알고리즘의 장점을 바탕으로 인접한 클러스터의 중첩영역을 최소화하고 클러스터 헤더의 데이터 부담을 감소시켜 수집지연 및 오버헤드가 빈번하게 발생하는 WBAN 환경의 무선 센서 네트워크에서 우수한 성능을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.183-190
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• 2011

최근 이동통신 가입자의 증가로 인해 기지국의 수요도 증가하게 되었다. 하지만 기지국 설치 장소의 부족으로 인해 이동통신모듈의 크기가 소형화 되어야 할 필요성이 생겼다. 이동통신모듈의 소형화를 위해서는 모듈 겉면에 부착된 히트싱크의 크기가 소형화 되어야 한다. 또한 모듈의 열적 안정성을 보장하기 위해 설치된 전자부품의 온도가 허용온도보다 낮아야 한다. 이를 위해 상용 PIDO(Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO와 전산유체역학 프로그램인 FLOTHERM을 사용하여 전자부품의 온도를 허용온도보다 낮게 유지시키면서 히트싱크의 부피를 최소화하였다. 그 결과, 이동통신 모듈에 설치된 전자부품의 허용온도를 만족하면서 모듈의 부피를 41.9% 감소시킬 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권12호
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• pp.301-312
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• 2018

오늘날 산업용 무선 센서 망 환경에서 화재나 유독가스와 같은 연속 개체 탐지는 위험성과 대규모 피해로 인해 중요한 문제로 다뤄지고 있다. 연속 개체는 한 지점에서 발생하여 점차 넒은 범위로 확산되는 특징을 가지기 때문에 자원 제약적인 무선 센서 망 환경에서 연속 개체를 탐지한 다수의 센서 노드가 고정 싱크에게 데이터를 전송하게 되면 막대한 통신 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 기존 연구에서는 실시간으로 확장되는 연속 개체를 정확하게 탐지하고, 다량의 센싱 데이터를 에너지 효율적인 방식으로 전송하는 데에 중점을 두었다. 그러나 최근 들어 화재 진압과 같은 실시간 대응이 필요한 응용분야를 위해 연속 개체 탐지에 이동 싱크 도입이 필요하다는 의견이 나타나고 있다. 이러한 경우, 이동 싱크의 위치 갱신을 위해 다수의 소스와 이동 싱크 간 통신이 빈번하게 일어남으로써 무선 센서망의 에너지 소모가 급격하게 증가하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 무선 센서 망을 이용한 연속 개체 탐지에서 이동 싱크를 지원하기 위한 발원점 중심의 통신 방안을 제안한다. 실험결과는 제안 방안이 기존 방안에 비해 이동 싱크의 위치정보 갱신 및 센싱 데이터 보고에 더 적은 에너지를 소모함을 보인다.