• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.180-186
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• 2017

본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 센서 노드들로부터 전송되는 데이터 트래픽에 따라 낮은 지연과 높은 데이터 효율을 지원하는 새로운 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 TADW-MAC은 기존의 멀티 홉 전송에서 해당 Sleep 구간에서 오직 하나의 패킷 전송만을 스케줄할 수 있는 DW-MAC의 문제점을 해결하며, 물체 트래킹(object tracking)이나 화재 감시 시스템 등의 응용에 적합한 duty cycling 메커니즘을 가진다. 이러한 응용에서는 평소에는 데이터 전송이 이루어지지 않지만, 물체의 나타남과 화재 발생 등 이벤트가 발생하는 경우에는 많은 데이터를 전송해야 하며, 낮은 지연을 요구한다[6-8]. 따라서 TADW-MAC에서는 이러한 이벤트가 발생하였을 경우에 duty cycle을 조절함으로 보다 높은 효율과 적은 에너지를 소모할 수 있다. 여러 시뮬레이션을 통해 TADW-MAC은 기존의 RMAC이나 DW-MAC에 비해 에너지 효율과 전송 지연 면에서 더 나은 성능을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.37-44
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• 2017

Wireless sensor networks are composed of many wireless sensor nodes that are sensing the environments. These networks have many constraints that are resource constraints, wireless communication, self-construction, etc. But they have many applications that are monitoring environment, tracking the object, etc. In this paper, a mechanism of finding QoS Satisfied multi-path is proposed in wireless sensor networks. In order to satisfy the QoS requirement, the proposed mechanism extends the AODV protocol to find multiple paths from a source node to a destination node by using the additional AODV message types that are proposed. This mechanism will be used to support many QoS applications such as minimum delay time, the better reliability and the better throughput by using the QoS satisfied multi-path. Overheads of the proposed mechanism are evaluated using simulation, and it is showed that QoS satisfied multiple paths are found with a little more overhead than the AODV mechanism.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.84-86
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• 2010

센서 네트워크에서 이동체 트래킹, 상태 정보 관리 및 이벤트 순서화와 같은 기본적인 응용 서비스를 제공하기 위해서 시각 정보 제공 및 시각 동기는 기본적으로 요구되는 요소 중 하나이다. 제한된 자원과 에너지를 갖는 센서 네트워크의 특성을 고려하여 다양한 시각 동기 기법이 제시되어 왔으나, 시각 표현 방법에 대한 고려를 한 사례는 거의 없는 실정이다. UTC TOD와 같은 전역 시각 표현 방식은 센서 네트워크의 응용을 위해 매우 유용한 방식으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서 전역 시각 정보를 제공할 수 있는 시각 정보 관리 및 동기 기법에 대해 제시한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.254-260
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• 2017

Data packets from sensor nodes scattered over measuring fields are generally forwarding to the sink node, which may be connected to the wired networks, in a wireless sensor network. So many data packets are gathered near the sink node, resulting in significant data packet collisions and severe transmission latency. In an event detection application such as object tracking and military, bursty data is generated when an event occurs. So many data packet should be transmitted in a limited time to the sink node. In this paper, we present a delay efficient and bursty traffic friendly MAC protocol called DEBF-MAC protocol for wireless sensor networks. The DEBF-MAC uses a slot-reserved mechanism and sleep period control method to send multiple data packets efficiently in an operational cycle time. Our simulation results show that DEBF-MAC outperforms DW-MAC and SR-MAC in terms of energy consumption and transmission delay.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권4호
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• pp.1359-1375
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• 2015

Energy efficiency is critical for Wireless Sensor Networks (WSNs) since sensor nodes usually have very limited energy supply from battery. Sleep scheduling and nodes cooperation are two of the most efficient methods to achieve energy conservation in WSNs. In this paper, we propose an adaptive energy optimization approach for target tracking applications, called Energy-Efficient Node Coordination (EENC), which is based on the grid structure. EENC provides an unambiguous calculation and analysis for optimal the nodes cooperation theoretically. In EENC, the sleep schedule of sensor nodes is locally synchronized and globally unsynchronized. Locally in each grid, the sleep schedule of all nodes is synchronized by the grid head, while globally the sleep schedule of each grid is independent and is determined by the proposed scheme. For dynamic sleep scheduling in tracking state we propose a multi-level coordination algorithm to find an optimal nodes cooperation of the network to maximize the energy conservation while preserving the tracking performance. Experimental results show that EENC can achieve energy saving of at least 38.2% compared to state-of-the-art approaches.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.855-860
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 중요한 이슈 중 하나는 센서 노드의 에너지 절약이다. 그러나 군 정찰, 물체 추적과 같은 응용 분야에서는 지연 또한 중요한 문제이다. 이러한 응용에서 센서 노드는 물체가 감지되면 제한된 시간 내에서 많은 양의 데이터 패킷을 전송해야 한다. 그렇기 때문에 지연에 효율적인 데이터 전송 방법이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 응용에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 무선 센서 네트워크에서 군 감시 정찰을 위한 저 지연 데이터 전송 메커니즘이다. MAC 프로토콜에서, 수신 노드는 송신 노드에서 데이터 패킷을 수신한 후 두 번째 비콘 프레임을 보낸다. 이 두 번째 비콘 프레임을 사용하여 빠른 hop-to-hop 전송이 가능하다. 성능분석을 통해 제안된 MAC 프로토콜과 RI-MAC 프로토콜을 비교하였고, 제안된 방법이 지연에 더 효율적이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1-8
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• 2016

기존의 실내 침입 탐지 및 대상 객체의 이동 경로 추정은 객체가 수신 장치를 갖고 있어야 하는 문제점과 단일 셀(약 $100cm{\times}100cm$)의 공간 내에 객체의 수와 이동 범위를 파악할 수 없는 문제가 지적되어 왔다. 이러한 방법을 해결하기 위해 보편적으로 사용되는 기술인 CCTV를 이용한 방법은 환경적인 변수로 인하여 상당히 제한적일 뿐만 아니라 음영 지역에서(e.g., 상황인식 시스템이 설치되지 않은 곳, 광량이 현저히 낮아 환경의 상황을 파악할 수 없을 경우) 서비스를 받을 수 없다. 이에 본 논문은 센서 네트워크(Sensor Network) 시스템 기반의 객체 탐지 및 대응의 범위 확대가 가능함과 동시에 대상 객체의 이동경로 추적을 능동적으로 대응할 수 있는 실내 보안감시 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 가상의 시나리오에 기반을 두어 구현되었으며, 기존 시설에서 발생할 수 있는 환경적인 단점인 신호의 단절 및 사물의 위치 추정에 대한 손실을 보완하며, 위급한 상황 및 객체에 대한 행동 패턴의 신속한 분석이 가능케 되어, 비상시 사고 예방 및 발생된 상황에 대한 유연한 대처가 가능하리라 사료된다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.514-527
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• 2009

무선 센서 네트워크는 군사적, 환경적 목적으로 다방면에서 활용될 수 있는데, 최근 유독가스, 산불, 지진과 같은 연속적인 성격을 가진 물체의 확산 경로를 추적하는 연구가 새롭게 진행되고 있다. 기존 연구에서는 연속적인 물체의 경계를 지역적으로 측정하기 위해 1-홉 이웃 노드들과의 통신을 통한 방식을 제시하였으나, 이러한 방식은 불필요하게 많은 노드들이 경계 노드로 선택되어 물체의 경계를 정확히 측정할 수 없는 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 최소한의 경계 노드를 선별하기 위해 지역적인 드로네 삼각기법을 이용한 방법을 제안하고, 연속적인 물체를 에너지 효율적으로 추적하기 위한 센서의 동작 규칙을 규정한다. 모의실험 결과, 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 1-홉 경계 설정과 비교해 경계 노드의 선택 정확도는 평균 29.95% 개선되면서도 경계 노드의 수는 평균 54.43% 감소하며, 통신 메시지 수와 에너지 소모량은 각각 평균 79.36%, 72.34% 향상됨을 보였다. 또한, MICAz mote를 이용한 현장실험을 통해 평균 48.38% 경계 노드 수가 감소함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.2563-2567
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• 2011

스마트 센서 및 임베디드 시스템, 저전력/저가격의 무선 통신, 애드 혹 (ad hoc) 네트워크, MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) 기술의 발달은 센서 네트워크의 개발을 가능하게 하였다. 센서 네트워크에서 이동체 트래킹, 상태 정보 관리 및 이벤트 순서화와 같은 기본적인 응용 서비스를 제공하기 위해서 시각 정보 제공 및 시각 동기는 기본적으로 요구되는 요소 중 하나이다. 제한된 자원과 에너지를 갖는 센서 네트워크의 특성을 고려하여 다양한 시각 동기 기법이 제시되어 왔으나, 시각 표현 방법에 대한 고려를 한 사례는 거의 없는 실정이다. UTC TOD와 같은 전역 시각 표현 방식은 센서 네트워크의 응용을 위해 매우 유용한 방식으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 인터넷 시각 동기 프로토콜 확장을 통해 센서 네트워크에서 전역 시각 정보를 관리할 수 있는 기법을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1487-1495
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• 2013

센서 네트워크의 여러 핵심 기술 요소 중에서 시각 동기 기술은 센서 네트워크 응용에 필수 요소이다. 여러 노드들로부터 같은 이벤트의 중복 감지 인식, 기록된 이벤트의 발생순서 구분, 이동체의 이동 속도 계산 등에 시각 정보는 기저 데이터가 된다. 본 논문에서는 다양한 무선 센서 네트워크 시각 동기 기법 중 대표적인 시각 동기 모델인 pair-wise 시각 동기 알고리즘을 대상으로 시각 동기 오류 요소를 추출하고 이러한 오류 요소가 시각 동기 정확도에 끼치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 이론적 분석 결과를 검증하였다. 이러한 결과는 향후 센서 네트워크 시각 동기 알고리즘의 성능 개선이나 개발에 활용될 것으로 기대된다.