에드 혹 네트워크의 각 무선 단말기는 배터리 기반의 제한된 에너지로 동작하기 때문에 효율적인 에너지 사용에 관한 문제는 아주 중요하다. 시스템 수명을 연장하기 위해서는 단말 노드의 에너지 소비를 균형있게 유도하여 어느 특정 단말기의 에너지가 먼저 고갈되어 통신 단절을 초래하는 상황을 지연시켜야 한다. 또한 단말기 노드의 빈번한 이동 등으로 인해 신뢰성이 낮은 링크는 경로 설정시 고려해야 할 요소이다. 본 논문에서 제안하는 CMLR 방법은 잔여 에너지와 링크 에러율, 전송 소비 에너지를 고려한 새로운 비용 관계식을 이용하여 에너지 사용의 효율성을 증가시킨다. 이 방법은 전송 에너지 소모의 최소화와 노드 수명의 최대화 사이의 값을 절충하여 에너지 효율성을 높이고 균형있는 에너지 소비를 유도하여 네트워크 수명을 연장시키도록 하는 방법이다. 또한, 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안하는 CMLR의 성능을 검증하였으며, 네트워크 수명과 경로의 효율성 측면에서 볼 때 기존의 알고리즘보다 우수한 결과를 보여주었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권5호
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pp.1761-1777
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2021
An image with infrared features and visible details is obtained by processing infrared and visible images. In this paper, a fusion method based on Laplacian pyramid and generative adversarial network is proposed to obtain high quality fusion images, termed as Laplacian-GAN. Firstly, the base and detail layers are obtained by decomposing the source images. Secondly, we utilize the Laplacian pyramid-based method to fuse these base layers to obtain more information of the base layer. Thirdly, the detail part is fused by a generative adversarial network. In addition, generative adversarial network avoids the manual design complicated fusion rules. Finally, the fused base layer and fused detail layer are reconstructed to obtain the fused image. Experimental results demonstrate that the proposed method can obtain state-of-the-art fusion performance in both visual quality and objective assessment. In terms of visual observation, the fusion image obtained by Laplacian-GAN algorithm in this paper is clearer in detail. At the same time, in the six metrics of MI, AG, EI, MS_SSIM, Qabf and SCD, the algorithm presented in this paper has improved by 0.62%, 7.10%, 14.53%, 12.18%, 34.33% and 12.23%, respectively, compared with the best of the other three algorithms.
MANET(Mobile Ad-hoc NETwork)은 대표적인 이동 센서 네트워크이다. MANET은 기존의 기간망에 의존하지 않는 이동 노드들로 구성된 센서들로 구성되는 특성을 가짐으로 다양한 영역에서 활용되고 있다. 이동 노드 센서 필드에서 정확한 이동 특성은 네트워크의 성능에 중요한 역할을 한다. 특히, 전체 네트워크의 에너지 효율 측면에서 라우팅 기법에 관한 연구가 활발히 전개되고 있다. 또한, 클러스터링 기반 라우팅 프로토콜은 에너지 효율적인 측면에서 우수한 성능을 보인다. 본 논문에서는 동일한 이동 모델이 적용된 MANET에서 라우팅 프로토콜에 따른 에너지 성능을 비교한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권11호
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pp.4367-4386
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2015
The concept of Internet of Things (IoT) has shed new light on WSN technologies. MAC protocol issues improving the network performance are important in WSNs because of the increase in demand for various applications to secure spectrum resources. Cognitive radio (CR) technology is regarded as a solution to the problems in this future wireless network. In recent years, energy efficiency has become an issue in CR networks. However, few relevant studies have been conducted. In this paper, an energy-efficient non-overlapping channel MAC (ENC-MAC) for CR-enabled sensor networks (CRSNs) is proposed. Applying the dedicated control channel approach, ENC-MAC allows the SUs to utilize channels in a non-overlapping manner, and thus spectrum efficiency is improved. Moreover, the cooperative spectrum sensing that allows an SU to use only two minislots in the sensing phase is addressed to en-hance energy efficiency. In addition, an analytical model for evaluating the performance, such as saturation throughput, average packet delay, and network lifetime, is developed. It is shown in our results that ENC-MAC remarkably outperforms existing MAC protocols.
최근 유무선 네트워크는 IP 코어망을 중심으로 가입자망의 형태를 가지는 BcN(Broadband convergence Network)로 진화되고 있으며, 이와 함께 인간 외부환경의 감지를 수행할 유비쿼터스 센서네트워크(USN : Ubiquitous Sensor Network)가 새로이 연구되어 오고 있다. 감지하는 대부분의 데이터의 경우에 악의를 가진 노드에게 노출되거나 위변조 되어서는 안될 정보들이기 때문에 센서네트워트에서 에너지 효율을 고려한 정보보호 기법을 요구한다. 본 논문에서는 임의의 센서노드부터 싱크까지의 에너지 효율적이고 안전한 데이터 전달을 위한 정보보호기법으로, 단순한 해쉬함수의 계산을 중심으로 에너지 소모를 줄이는 키관리기법을 제안하였다. 제안하는 키관리기법의 보안성 분석을 위하여 만족해야 하는 보안성에 대해 정의 증명하였으며, 에너지효율성을 측정하였다. 각 기법은 기존의 관련연구와 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 기법이 우수함을 증명하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권3호
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pp.819-837
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2014
Data centers, which implement cloud service, have been faced up with quick growth of energy consumption and low efficiency of energy. 60GHz wireless communication technology, as a new option to data centers, can provide feasible approach to alleviate the problems. Aiming at energy optimization in 60GHz wireless data centers (WDCs), we investigate virtualization technology to assign virtual resources to minimum number of servers, and turn off other servers or adjust them to the state of low power. By comprehensive analysis of wireless data centers, we model virtual network and physical network in WDCs firstly, and propose Virtual Resource Mapping Packing Algorithm (VRMPA) to solve energy management problems. According to VRMPA, we adopt packing algorithm and sort physical resource only once, which improves efficiency of virtual resource allocation. Simulation results show that, under the condition of guaranteeing network load, VPMPA algorithm can achieve better virtual request acceptance rate and higher utilization rate of energy consumption.
Aparicio, Joaquin;Echevarria, Juan Jose;Legarda, Jon
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권6호
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pp.2848-2869
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2017
Mobile Wireless Sensor Networks (MWSN) are usually constrained in energy supply, which makes energy efficiency a key factor to extend the network lifetime. The management of the network topology has been widely used as a mechanism to enhance the lifetime of wireless sensor networks (WSN), and this work presents an alternative to this. Software Defined Networking (SDN) is a well-known technology in data center applications that separates the data and control planes during the network management. This paper proposes a solution based on SDN that optimizes the energy use in MWSN. The network intelligence is placed in a controller that can be accessed through different controller gateways within a MWSN. This network intelligence runs a Topology Control (TC) mechanism to build a backbone of coordinator nodes. Therefore, nodes only need to perform forwarding tasks, they reduce message retransmissions and CPU usage. This results in an improvement of the network lifetime. The performance of the proposed solution is evaluated and compared with a distributed approach using the OMNeT++ simulation framework. Results show that the network lifetime increases when 2 or more controller gateways are used.
센서 네트워크에서의 센서 노드는 특성상 제한된 에너지를 가지고 있어 다양한 네트워크 환경을 갖는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 그 활용 범위가 제한되는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 효율적 에너지 관리를 위한 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 기존의 LEACH-C 알고리즘이 고려하지 않은 또 다른 에너지 소비 요소인 센싱 파워를 제어함으로써 에너지 효율을 개선하며, 다양한 네트워크 환경에 적용 가능한 특징을 갖는다. 제안한 알고리즘은 IEEE 802.15.4 기반의 ZigBee 기술과 더불어 다양한 네트워크 환경을 갖는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적용하여 기존 알고리즘 보다 에너지 효율적 측면에서 우수한 성능을 보여주는데, 작게는 센서 노드의 생존 시간과 크게는 센서 네트워크의 생존 시간 향상을 가져오는 것을 알 수 있으며, 빠르게 변화하는 네트워크 환경에 센서 네트워크 기술의 활용 범위를 보다 확대 할 수 있을 것이다.
Juarez-Martinez, L.C.;Espinosa-Paredes, G.;Vazquez-Rodriguez, A.;Romero-Paredes, H.
Nuclear Engineering and Technology
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제53권6호
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pp.2066-2073
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2021
The use of nuclear reactors is a large studied possible solution for thermochemical water splitting cycles. Nevertheless, there are several problems that have to be solved. One of them is to increase the efficiency of the cycles. Hence, in this paper, a thermal energy optimization of a Sulfur-Iodine nuclear hydrogen production cycle was performed by means a heuristic method with the aim of minimizing the energy targets of the heat exchanger network at different minimum temperature differences. With this method, four different heat exchanger networks are proposed. A reduction of the energy requirements for cooling ranges between 58.9-59.8% and 52.6-53.3% heating, compared to the reference design with no heat exchanger network. With this reduction, the thermal efficiency of the cycle increased in about 10% in average compared to the reference efficiency. This improves the use of thermal energy of the cycle.
지그비는 저 전력, 저 비용, 낮은 데이터 전송 속도의 특징을 가지는 무선 개인 망(Low Rate Wireless Personal Area Networ: LR-WPAN)의 표준이다. 방향성 메시징 기법은 방송을 사용하는 무선 센서 네트워크에서 방향정보를 가지는 메시지를 특정 영역으로 전송함으로써 중복 메시지 전송을 줄이는 것을 통하여 에너지 효율성을 높이는 프로토콜이다. 본 논문에서는 에너지 효율성 향상을 위하여 방향성 메시징을 지원하도록 수정한 지그비를 사용하는 실험용 격자형 센서 네트워크를 설계하고 구현한다. 본 논문의 실험용 센서 네트워크는 방향성 정보를 사용하도록 수정한 ADV 메시지와 라우팅 관리 모듈을 지원하는 Nano-24 노드로 구성한다. 실험용 센서 네트워크의 에너지 효율 향상성은 실제 ADV 메시지 전송에 따른 실험 결과 분석울 통하여 나타내 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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