• 제목/요약/키워드: ubiquitous sensor networks

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An Energy Efficient Localized Topology Control Algorithm for Wireless Multihop Networks

  • Shang, Dezhong;Zhang, Baoxian;Yao, Zheng;Li, Cheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권4호
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    • pp.371-377
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    • 2014
  • Localized topology control is attractive for obtaining reduced network graphs with desirable features such as sparser connectivity and reduced transmit powers. In this paper, we focus on studying how to prolong network lifetime in the context of localized topology control for wireless multi-hop networks. For this purpose, we propose an energy efficient localized topology control algorithm. In our algorithm, each node is required to maintain its one-hop neighborhood topology. In order to achieve long network lifetime, we introduce a new metric for characterizing the energy criticality status of each link in the network. Each node independently builds a local energy-efficient spanning tree for finding a reduced neighbor set while maximally avoiding using energy-critical links in its neighborhood for the local spanning tree construction. We present the detailed design description of our algorithm. The computational complexity of the proposed algorithm is deduced to be O(mlog n), where m and n represent the number of links and nodes in a node's one-hop neighborhood, respectively. Simulation results show that our algorithm significantly outperforms existing work in terms of network lifetime.

USN 노드의 소비전력 절감을 위한 경로설정 기법 (A Routing Scheme for Reducing the Power Consumption of USN Nodes)

  • 이문호
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제14권2호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • The ubiquitous computing system is expected to be widely utilized in digital home, logistics control, environment/disaster management, medical/health-care services and other applications. The ubiquitous sensor network (USN) is a key infra-structure of this system. Nodes in the USN are exposed to adverse environments and required to perform their missions with very limited power supply only. Also the sensor network is composed of much more nodes. In case some node consumes up its power capacity under a certain required level, the network topology should change and re-routing/ re-transmission of data is necessitated. Resultantly communication protocols studied for conventional wireless networks or ad-hoc networks are not suitable for the sensor network. Schemes should be devised to control the efficient usage of node power in the sensor network. This paper proposes a routing algorithm to enhance the efficiency of power consumption for USN node and analyzes its performance by simulation.

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USN 환경에서 적응형 이동 단말의 개발 동향 (Developing Trend of an Adaptive Mobile Terminal in Ubiquitous Sensor Network Environments)

  • 이현재;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.1027-1030
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    • 2005
  • 본 논문에서는 공중 무선망과 비인가 무선망과 같은 다양한 무선 네트워크가 존재하는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경에서 사용자의 복잡한 설정이나 조작 없이 무선 네트워크에 접속할 수 있게 해주는 인터페이스로서의 적응형 무선 단말(Adaptive Mobile Terminal)의 개발 동향을 분석하였다. 이러한 적응형 무선 단말은 사용자의 이동이나 무선 자원의 변동 상황에 따라 능동적으로 사용자에게 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 따라서 적응형 이동 단말은 접속 가능한 무선 네트워크별로 독립적인 하드웨어 구조를 가져야 한다.

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u-Campus에서 장애학생을 위한 상황인지 모니터링 시스템 연구 (A Study of Context-Awareness Monitoring System for the Disabled Students in u-Campus)

  • 오영환
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.519-527
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    • 2010
  • 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 기술은 새로운 컴퓨팅 패러다임인 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 분야로 센서 네트워크를 이용한 상황정보 모니터링 시스템에 적합한 기술이다. 최근 대학들은 유비쿼터스 컴퓨팅을 기반으로 하는 유비쿼터스 캠퍼스 환경을 구축하기 위해 힘을 기울이고 있다. 본 논문에서는 각종 센서를 통해 상황인식을 위한 컨텍스트 정보를 획득하고, 장애학생의 모바일 기기를 통하여 장애유형별 학사 및 안전서비스를 제공할 수 있는 상황인지 모니터링 시스템을 구축한다. 유비쿼터스 센서 시스템을 기반으로 한 u-캠퍼스 기술은 특히 장애인과 비장애인을 위한 맞춤형 정보 제공에 활용될 수 있다.

RFID와 센서 데이터 처리를 위한 EPCIS 저장소 설계 및 구현 (A Design and Implementation of EPCIS Repository for RFID and Sensor Data)

  • 현승렬;이상정
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.151-162
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    • 2010
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 구축하기 위하여 자동 식별, 센서 네트워크, 홈 네트워크 등의 다양한 분야에 대한 연구가 진행되고 있다. EPCIS(EPC Information Services)는 RFID 용용 시스템 개발에 필요한 태그 정보를 관리하는 저장소와 관련하여 EPCglobal에서 제안된 표준이다. 본 논문에서는 일반적인 객체 인식과 환경 정보 변화에 의존하는 객체 검색을 가능하게 하기위해 EPCIS 저장소를 설계하고 개발 및 구현한다. 또한 위치를 기반으로 하고 지속적으로 변하는 대용량 자료라는 면에서 RFID 자료와 유사한 센서 데이터를 통합처리 관리하여 USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경 변화에 따른 객체 인식 등의 융합 처리가 가능하도록 설계한다.

유비쿼터스 센서 네트워크에서 연관된 데이터의 효율적인 처리방안 (Efficient Processing Scheme for Correlated Data in Ubiquitous Sensor Networks)

  • 류제택;허남호;유승화;김기형
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.63-68
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    • 2008
  • In now days, Ubiquitous technology grow up, so the variety service are developed. Sensor networks purpose is collection information about environment and geographic. But sensor network has limit in power, cost and so on. There is much restriction. Some sensor networks purpose is monitoring environment. And there is some relation in sensing data. Sensor nodes sense information by periods. First sensing data correlate with next sensing data. At this point, this paper suggest power saving method. Some data are same, the other data are similar.

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Probabilistic Support Vector Machine Localization in Wireless Sensor Networks

  • Samadian, Reza;Noorhosseini, Seyed Majid
    • ETRI Journal
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    • 제33권6호
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    • pp.924-934
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    • 2011
  • Sensor networks play an important role in making the dream of ubiquitous computing a reality. With a variety of applications, sensor networks have the potential to influence everyone's life in the near future. However, there are a number of issues in deployment and exploitation of these networks that must be dealt with for sensor network applications to realize such potential. Localization of the sensor nodes, which is the subject of this paper, is one of the basic problems that must be solved for sensor networks to be effectively used. This paper proposes a probabilistic support vector machine (SVM)-based method to gain a fairly accurate localization of sensor nodes. As opposed to many existing methods, our method assumes almost no extra equipment on the sensor nodes. Our experiments demonstrate that the probabilistic SVM method (PSVM) provides a significant improvement over existing localization methods, particularly in sparse networks and rough environments. In addition, a post processing step for PSVM, called attractive/repulsive potential field localization, is proposed, which provides even more improvement on the accuracy of the sensor node locations.

Security and Privacy in Ubiquitous Sensor Networks

  • Perez, Alfredo J.;Zeadally, Sherali;Jabeur, Nafaa
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권2호
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    • pp.286-308
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    • 2018
  • The availability of powerful and sensor-enabled mobile and Internet-connected devices have enabled the advent of the ubiquitous sensor network (USN) paradigm. USN provides various types of solutions to the general public in multiple sectors, including environmental monitoring, entertainment, transportation, security, and healthcare. Here, we explore and compare the features of wireless sensor networks and USN. Based on our extensive study, we classify the security- and privacy-related challenges of USNs. We identify and discuss solutions available to address these challenges. Finally, we briefly discuss open challenges for designing more secure and privacy-preserving approaches in next-generation USNs.

유비쿼터스 센서 네트워크에서 불확실한 데이타의 효율적인 처리를 위한 인덱스 (An Index for Efficient Processing of Uncertain Data in Ubiquitous Sensor Networks)

  • 김동오;강홍구;홍동숙;한기준
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.117-130
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    • 2006
  • 유비쿼터스 센서 네트워크 관련 기술의 급속한 발전으로 센서가 여러 응용 분야에서 널리 활용되고 있다. 일반적으로, 유비쿼터스 센서 네트워크에서 각 센서 노드로부터 센싱되는 데이타는 검색의 효율성을 위해 중앙 서버에 저장된다. 이러한 환경에서 센싱된 데이타의 갱신 비용을 줄이기 위한 갱신지연 등으로 인해 중앙 서버에 불확실한 데이타가 저장되며, 이로 인해 질의 처리 시 잘못된 결과를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크에서 불확실한 데이타 처리 방법에 대해서 살펴보고, 불확실한 데이타를 효율적으로 처리하기 위한 인덱스를 제시한다. 이 인덱스는 불확실한 데이타가 실제 존재할 가능성이 있는 영역인 불확실성 영역 내에서 갱신을 지연시킴으로써 갱신 비용을 감소시킨다. 특히, 갱신 지연은 특정 갱신 영역 내에서만 수행되도록 제한함으로써 갱신 지연으로 인해 검색의 정확성이 감소되는 문제를 해결한다. 마지막으로, 성능 평가를 통해 이 인덱스의 성능을 분석하여 우수성을 입증한다.

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Utility Bounds of Joint Congestion and Medium Access Control for CSMA based Wireless Networks

  • Wang, Tao;Yao, Zheng;Zhang, Baoxian;Li, Cheng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권1호
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    • pp.193-214
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    • 2017
  • In this paper, we study the problem of network utility maximization in a CSMA based multi-hop wireless network. Existing work in this aspect typically adopted continuous time Markov model for performance modelling, which fails to consider the channel conflict impact in actual CSMA networks. To maximize the utility of a CSMA based wireless network with channel conflict, in this paper, we first model its weighted network capacity (i.e., network capacity weighted by link queue length) and then propose a distributed link scheduling algorithm, called CSMA based Maximal-Weight Scheduling (C-MWS), to maximize the weighted network capacity. We derive the upper and lower bounds of network utility based on C-MWS. The derived bounds can help us to tune the C-MWS parameters for C-MWS to work in a distributed wireless network. Simulation results show that the joint optimization based on C-MWS can achieve near-optimal network utility when appropriate algorithm parameters are chosen and also show that the derived utility upper bound is very tight.