• 센서학회지
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• 제21권5호
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• pp.379-384
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• 2012

This paper presents the power source of wireless sensor node (WSN) using supercapacitors and a solar cell. Supercapacitors have high lifetime cycling compared to that of batteries. Supercapacitors are connected in series to achieve higher voltage and a voltage balancing circuit is required to ensure that no individual cell goes overvoltage. We employ an active balancing circuit that draws minimal current by using transistors. A diode is connected in series with each supercapacitor. A new balancing circuit that equalize the cells-voltage reduces energy consumption of supercapacitors. Voltage of operating WSN is applied 2.2-3.3V by DC/DC converter and supercapacitor voltage 2.2-5.1V. Maximum operating time of wireless sensor node is about 16 hours in full charging.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.449-453
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• 2016

열악한 자연환경에 무작위로 배포되는 무선센서 네트워크(Wireless Sensor Networks : WSNs)의 센서 노드(node)에서의 고장은 필수적으로 발생하며, 무선센서 네트워크의 설계시 고려되어야 할 핵심과제이다. 본 논문에서는 센서노드에서 발생 가능한 고장모델을 분류하였다. 특히 CH(Cluster Head) 노드에 고장이 발생할 경우 고장을 복구 가능한 새로운 코드방식을 제안하고, 고장 복구 알고리즘을 제시하였다. 제안한 코드 방식은 기존 해밍코드대비 정보길이 16비트 이하에서 동등한 크기의 패리티 비트를 가지며, 코드 발생이 아주 간단한 장점을 가진다. 이것은 전력효율을 높이면서 WSN의 안정성을 유지하는 데 매우 중요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.21-31
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• 2010

본 연구에서는 구조 케이블의 인장력 모니터링을 위한 무선 임피던스 센서노드를 개발하였다. 이를 위해 다음과 같은 연구가 수행되었다. 첫째, 경제적이고 자동화된 구조 케이블의 인장력 모니터링을 위한 무선임피던스 센서노드를 설계/제작 하였다. 둘째, 자동화된 인장력 모니터링을 위해 임피던스 기반 모니터링 기법을 무선 센서노드에 내장하였다. 셋째, 측정 범위가 제한적인 무선임피던스 센서노드의 한계점을 극복하기 위하여 인터페이스 와셔를 이용하는 구조케이블 인장력 모니터링 기법을 제안하였다. 마지막으로 내장형/외장형 텐던을 가지는 모형 프리스트레스트 콘크리트 거더에 대하여 무선임피던스 센서노드와 인터페이스 와셔를 이용하는 모니터링 기법의 적용성을 평가하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.49-56
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• 2010

심각한 에너지의 제한과 저전력 소모 조건은 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 에러제어 메커니즘의 중요성을 요구하고 있다. 본 논문에서는 에러 제어 기법의 해석을 위하여 ARQ 기법이 제시되었으며 패킷길이의 영향, 변조방식, 무선채널에서 간섭의 영향을 분석하였다. 더욱이, ARQ 에러 제어의 해석은 무선 센서 네트워크에서 주요한 Mica2 and MicaZ 센서 노드를 대상으로 고려하였다. 본 논문에서는 다중간섭 채널에서 선택 재전송 ARQ 방식을 적용한 비동기 FSK 신호와 DSSS-OQPSK 신호의 처리율 성능을 분석하였고 목적 노드로부터 수집 노드까지 올바르게 수신된 비트와 패킷의 수신 확률을 채널 파라미터, 무선 센서 노드의 수, 확산지표에 따라서 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9A호
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• pp.884-891
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• 2006

무선 센서 네트워크에서의 센서 노드는 배터리로 동작하기 때문에 에너지에 대한 제약이 있다. 따라서 무선 센서 노드를 위한 효율적인 전력 관리 기법과 스케줄링 기법 설계가 중요한데, 본 논문에서는 운영체제 레벨의 소비 에너지를 줄이기 위한 알고리즘을 제안한다. 효율적인 배터리 사용을 위해 상황에 따라 필요한 컴포넌트에만 전원을 인가함으로써 센서노드의 에너지 소비를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 기존의 duty 사이클과 비교하여 최대 56%의 에너지가 절약되었음을 알 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.49-54
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 자원과 센싱 능력을 가지고 있으며 분산된 환경에서 동작한다. 특히 적은 에너지 자원을 가지고 있으며, 한 번 살포된 후에는 사용자의 접근이 제한되며 배터리를 교체할 수 없다. 에너지 소비를 최소화하여 전체 센서 네트워크의 수명을 최대화하는 것은 중요한 이슈 중 하나이다. LEACH에서는 현재 에너지 량을 고려하지 않고 확률적으로 클러스터 헤드를 선택한다. 본 논문에서는 평균 에너지 레벨보다 센서 노드의 에너지 레벨이 높을 경우, 클러스터 헤드로 선출될 자격을 부여하는 클러스터 형성 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 클러스터 형성 기법의 우수성을 검증한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.115-122
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• 2017

In this paper, we propose an adaptive data aggregation and compression scheme for wireless sensor networks with energy-harvesting nodes, which increases the amount of data arrived at the sink node by efficient use of the harvested energy. In energy-harvesting wireless sensor networks, sensor nodes can have more than necessary energy because they harvest energy from environments continuously. In the proposed scheme, when a node judges that there is surplus energy by estimating its residual energy, the node compresses and transmits the aggregated data so far. Conversely, if the residual energy is estimated to be depleted, the node turns off its transceiver and collects only its own sensory data to reduce its energy consumption. As a result, this scheme increases the amount of data collected at the sink node by preventing the blackout of relay nodes and facilitating data transmission. Through simulation, we show that the proposed scheme suppresses the occurrence of blackout nodes and collect the largest amount of data at the sink node compared to previous schemes.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권2호
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• pp.147-162
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• 2010

In this paper, we present a fine-grained localization algorithm for wireless sensor networks using a mobile beacon node. The algorithm is based on distance measurement using RSSI. The beacon node is equipped with a GPS sender and RF (radio frequency) transmitter. Each stationary sensor node is equipped with a RF. The beacon node periodically broadcasts its location information, and stationary sensor nodes perceive their positions as beacon points. A sensor node's location is computed by measuring the distance to the beacon point using RSSI. Our proposed localization scheme is evaluated using OPNET 8.1 and compared with Ssu's and Yu's localization schemes. The results show that our localization scheme outperforms the other two schemes in terms of energy efficiency (overhead) and accuracy.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권5호
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• pp.395-402
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• 2007

무선센서네트워크는 센서필드안에서 어떤 이벤트를 센싱하는 수많은 센서노드들로 구성된다. 무선센서네트워크에서 이벤트를 인식한 소스노드와 이 값을 처리하는 싱크노드간에 데이터가 전송되며 싱크노드의 이동성을 고려한 에너지 효율적인 라우팅 기법이 필요하다. 본 연구 에서는 데이터패스 템플릿을 이용하여 미리 정해진 방향으로 소스노드로부터의 데이터공고, 싱크노드로부터의 데이터요구 메시지를 전송한다. 다음 단계로 센싱한 데이터를 단거리계산법을 사용하여 싱크노드에게 전송한다. 그리드 개념과 이동성 싱크가 존재하는 센서네트워크에 대한 기존의 TTDD 라우팅 프로토콜과 CBPER 프로토콜을 본 연구에서 제안한 SPDR 프로토콜과 시뮬레이션을 통하여 비교한 결과, 제안된 프로토콜이 기존의 TTDD나 CBPER보다 향상된 에너지 효율성을 가졌음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1B호
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• pp.48-57
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• 2008

센서 네트워크는 수많은 센서 노드로 구성되어 있으며, 주변 환경을 감시하는 용도로 사용된다. 현재까지 수행되어 온 센서 네트워크에 대한 연구는 대부분 고정된 상태의 싱크 노드를 고려하고 있기 때문에, 싱크 노드의 이동성을 바탕으로 한 유비쿼터스 응용에서는 센서 필드에서 수집된 데이터가 이동 싱크 노드가지 끊김없이 전송되는데 어려움이 존재한다. 센서 데이터가 손실되지 않고 이동 싱크 노드에 전달되기 위해서는 라우팅 경로가 싱크 노드의 이동에 따라 갱신되어야 하는데, 본 논문에서는 센서 네트워크의 계층적 멀티 홉 라우팅 프로토콜에서 이동 싱크 노드로 향한 라우팅 경로가 손실되지 않고 계속해서 갱신되도록 하는 방안을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방안의 우수성을 검증하였으며, 위치 기반 라우팅 프로토콜을 사용하여 이동 싱크 노드로 향한 경로를 갱신하는 기존 방법과 성능을 비교하여 제안된 방안이 기존 방안 보다 우수함을 보였다.