• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
• /
• pp.766-769
• /
• 2005

In a ubiquitous environment made up of multiple sensors, most sensors participate in communications with limited battery, and the sensor node isn't able to participate in communications when all the battery is used up. When an existing authentication method is used for the sensor node which has to participate in a long term communication with limited battery, it creates a problem by making the length of network maintenance or sensor node's operation time relatively shorte. Therefore, a network structure where RM (Register Manager) node and AM (Authentication Manager) node are imported to solve the energy consumption problem during a communication process is presented in this thesis. This offers a low power protocol based on safety through a mutual authentication during communications. Through registration and authentication manager nodes, each sensor nodes are ensured of safety and the algorithm of key's generation, encryption/descramble and authentication is processed with faster operation speed. So the amount of electricity used up during the communications between sensor nodes has been evaluated. In case of the amount of electrical usage, an average of $34.783\%$ for the same subnet and 36.855 for communications with two different subnets, are reduced. The proposed method is a protocol which maintains the limited battery for a long time to increase the effectiveness of energy usage in sensor nodes and can also increase the participation rate of communication by sensor nodes.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제6권4호
• /
• pp.299-304
• /
• 2017

A wireless passive sensor network is a network consisting of sink nodes, sensor nodes, and radio frequency (RF) sources, where an RF source transfers energy to sensor nodes by radiating RF waves, and a sensor node transmits data by consuming the received energy. Against theoretical expectations, a wireless passive sensor network suffers from many practical difficulties: scarcity of energy, non-simultaneity of energy reception and data transmission, and inefficiency in allocating time resources. Perceiving such difficulties, we propose a simple contending-type medium access control (MAC) scheme for many sensor nodes to deliver packets to a sink node. Then, we derive an approximate expression for the network-wide throughput attained by the proposed MAC scheme. Also, we present an approximate expression for the optimal partition, which maximizes the saturated network-wide throughput. Numerical examples confirm that each of the approximate expressions yields a highly precise value for network-wide throughput and finds an exactly optimal partition.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.10-16
• /
• 2010

최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 특히 센서 네트워크 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 핵심 기술이다. 무선 센서 네트워크는 주변의 관심 데이터를 감지하고 수집하기 위해서 물리적 공간에 배치된 센서 노드들로 구성된다. 센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드는 제한된 자원을 아용하여 필요한 서비스를 수행할 수 있어야 한다. 또한 무선 센서 네트워크를 구축함에 있어서 제한된 자원을 이용하는 센서 노드의 에너지 소비를 효율성 있게 사용해야만 전체 네트워크의 수명을 연장할 수 있다. 본 논문에서는 효율적으로 에너지를 사용하여 특정 지역의 환경 데이터를 수집하고 전송하여 원격지에서 컴퓨터를 통해 실시간으로 변화되는 환경 정보를 모니터링할 수 있는 시스템을 구축한다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.35-50
• /
• 2007

데이타 중심 센서 네트워크에서는 측정된 데이타의 값에 따라 데이타를 저장하는 센서 노드가 결정되기 때문에 같은 값을 갖는 데이타가 빈번하게 발생하면 이를 저장하는 센서 노드에 부하가 집중되어 에너지가 빠르게 고갈되는 문제가 있다. 또한 센서 네트워크가 확장되면 데이타 저장 및 질의 처리시 목적 센서 노드로의 라우팅 거리가 멀어져 센서 네트워크의 통신비용이 증가되는 문제가 있다. 그러나 기존 연구들은 데이타 저장의 효율적인 관리에만 치우쳐 이와 같은 문제를 효율적으로 해결하지 못하고 있다. 본 논문에서는 데이타 중심 센서 네트워크에서 센서 노드의 부하를 분산시키고 센서 네트워크의 확장에 따른 통신비용을 효율적으로 줄이기 위한 비균등 네트워크 분할(Non-Uniform Network Spilt: NUNS) 기법을 제안한다. NUNS는 센서 네트워크를 센서 노드 개수와 분할된 영역 크기의 차이가 최소가 되도록 비균등 크기의 Partition으로 분할하고 각 Partition에서 발생한 데이타를 각 Partition 내의 센서 노드가 저장함으로써 센서 노드의 데이타 저장 부하를 분산시키고 센서 네트워크의 확장에 따른 통신비용을 줄인다. 또한 NUNS는 각 Partition을 분할된 영역 크기 차이가 최소가 되도록 센서 노드 개수만큼 Zone으로 비균등하게 분할하여 각 센서 노드의 처리 영역으로 할당함으로써 센서 노드에 부하가 집중되는 것을 막고 불필요한 라우팅 비용을 줄인다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.65-73
• /
• 2004

최근에 통신 기술과 하드웨어 기술의 발전으로 아주 작은 센서노드로 무선 센서 네트워크를 구성하는 것이 가능하게 되었다. 무선 센서 노드들은 이용 가능한 자원이 극히 제한되기 때문에, 노드들은 장시간 동안 활동하기 위해서 에너지 소모를 최소로 하는 것이 관건이다. 무선 센서 네트워크는 애드 혹 망과 매우 유사하지만, 통신, 전력소모 그리고 계산능력 측면에서 제약을 받는다. 각 노드들의 응용계층에서는 적은 양의 데이터를 생성하고, 느린 속도로 전송되는 특징을 가진다. 각각의 센서 노드는 소스(source)와 싱크(sink)가 될 수 있는 일반적인 애드 혹 환경과는 달리 하나의 기지국(base station)이 싱크의 역할을 하고 싱크를 제외한 노드들은 소스의 역할을 하게 된다. 또한 무선 센서 네트워크는 설치된 후 지속적으로 주변을 관찰하고 고정된 상태로 있는 것이 대부분이다. 기존 애드 혹 망에서 라우팅 프로토콜은 이러한 무선 센서 네트워크의 특징을 만족할 수 없다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 통신 형태의 특징을 고려하여 트리 기반 라우팅 프로토콜을 확장한 에너지 측면에서 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권8호
• /
• pp.3641-3655
• /
• 2016

Wireless sensor networks (WSNs) provide a promising approach to monitor the physical environments, to prolong the network lifetime by exploiting the mutual correlation among sensor readings has become a research focus. In this paper, we design a hierarchical network framework which guarantees layered-compression. Meanwhile, a data sorting-based adaptive spatial compression scheme (DS-ASCS) is proposed to explore the spatial correlation among signals. The proposed scheme reduces the amount of data transmissions and alleviates the network congestion. It also obtains high compression performance by sorting original sensor readings and selectively discarding the small coefficients in transformed matrix. Moreover, the compression ratio of this scheme varies according to the correlation among signals and the value of adaptive threshold, so the proposed scheme is adaptive to various deploying environments. Finally, the simulation results show that the energy of sorted data is more concentrated than the unsorted data, and the proposed scheme achieves higher reconstruction precision and compression ratio as compared with other spatial compression schemes.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.105-115
• /
• 2006

데이타 중심 저장(Data-Centric Storage: DCS) 방식의 센서 네트워크는 같은 값의 데이타를 같은 노드에 저장하기 때문에 센서 네트워크가 확장되거나 같은 값의 데이타가 빈번하게 발생하면 특정 센서 노드에 저장 부하가 집중되어 에너지 효율성이 나빠지는 문제가 발생한다. 기존의 데이타 중심 저장 방식에 대한 연구들은 저장 데이타의 효율적인 관리에만 치우쳐 센서 네트워크의 확장에 따른 에너지 효율성 문제를 고려하지 않았다. 본 논문에서는 다차원 센서 데이타 저장의 효율적인 확장성(Scalability)을 지원하는 비균등 영역 분할(Non-Equal Region Spilt) 기법을 제안한다. 제안한 기법은 센서 네트워크를 센서 노드의 분포에 따라 같은 센서 노드 개수를 갖도록 서로 다른 크기의 영역으로 분할하고 분할된 각 영역 내에서 측정된 데이타를 해당 영역에서 저장 및 관리함으로써 센서 네트워크의 확장에 따른 저장 비용을 줄였다. 또한 분할 영역 개수를 센서 네트워크의 크기와 센서 노드 개수, 센서 데이타 발생량에 비례하게 증가시켜 센서 노드의 에너지 소모를 분산시킴으로써 센서 네트워크의 수명 연장과 확장성을 높였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.436-445
• /
• 2011

As automation systems become intelligent and autonomous for productibility, industrial networks (fieldbuses) and network-based devices are essential components of intelligent manufacturing systems. However, there are obstacles for the wide acceptance of the network-based devices such as smart sensor and network-based actuator. First, there exist numerous fieldbus protocols that a network-based device should be able to support. Second, the whole network-based device has to be replaced when only the sensor of the module fails. In order to overcome these obstacles, a smart sensor/actuator is implemented as two units; one responsible for network communication and the other for sensor/actuator operations using IEEE 1451.0 standard. This paper presents a structure of the 1451.0-based smart sensor with multiple connectivity function designed by CANopen.

• 센서학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.297-305
• /
• 2010

A home healthcare system based wireless sensor network, which can continuously monitor and manage the elderly's electrocardiogram(ECG) signal at any space at home without space limit is proposed. The communication coverage of wireless network is expended by multi-hop wireless sensor network. In order to send the elderly's ECG data wirelessly, a small size ECG sensor node was designed to forward the ECG data over multi-hop relay network. The packet acquired by mobile ECG node is transmitted through wireless intermediate nodes to base station for analyzing the packet reception rate. Modified minimum cost forwarding(MMCF) protocol and flooding protocol are designed and implemented to check the transmission efficiency of a packet in a wireless sensor network. The developed MMCF protocol shows an advantage of high reception rate by reduced network traffic.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
• /
• pp.546-549
• /
• 2005

It is evident that advancement of ubiquitous technologies in the near future guarantees more convenient and plentiful living. With regarding to car life, we dream of an automatic driving without any effort of operation. This paper touches the realization issue, a convergence of wireless sensor network and Telematics specializing on an information routing mechanism between participating components in Telematics sensor communication network. We list up new requirements of wireless sensor network deployed for Telematics services. Then context-aware routing architecture is proposed in order to solve these constraints, in which a network topology for routing can be dynamically configured according to the combination of context models of network components.