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Solar-CTP : An Enhanced CTP for Solar-powered Wireless Sensor Networks

Solar-CTP : 태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크를 위한 향상된 CTP

  • Cheong, Seok Hyun (Dept. of Intelligent Systems, Soongsil University) ;
  • Kang, Minjae (School of Convergence Specialization, Soongsil University) ;
  • Go, Jung Hyun (Dept. of Smart Systems Software, Soongsil University) ;
  • Noh, Dong Kun (Dept. of Intelligent Systems, Soongsil University)
  • 정석현 (숭실대학교 지능시스템학과) ;
  • 강민재 (숭실대학교 융합특성화자유전공학부) ;
  • 고정현 (숭실대학교 스마트시스템소프트웨어학과) ;
  • 노동건 (숭실대학교 지능시스템학과)
  • Published : 2019.10.30

Abstract

무선 센서 네트워크(WSN)는 배터리 자원의 제약으로 인해 수명이 짧다는 문제와 많은 이웃 노드와 통신하는 노드의 에너지 소비가 증가하는 에너지 불균형 문제를 가지고 있다. 이를 해결하고자, 최근에는 태양 에너지 수집형 노드를 사용하여 에너지를 지속적으로 수집함으로써 배터리 자원 제약 문제를 해결하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존의 배터리 기반의 WSN을 위하여 제안된 유명한 데이터 수집 기법인 CTP(Collection Tree Protocol)도 이와 같은 에너지 제약 및 에너지 사용 불균형 문제는 고려하지 않고 설계되었다. 따라서 정전 노드 발생 및 루프 발생과 같은 네트워크의 안정성이 심각하게 저하되는 문제를 내포하고 있었다. 이를 해결하고자, 본 논문에서는 태양 에너지 수집형 노드로 구성된 WSN을 위한 향상된 CTP 기법(Solar-CTP)을 제안한다. 제안된 Solar-CTP기법에서는 수집 에너지 및 사용 에너지양 예측을 통해 노드 동작 모드를 결정한다. 성능 검증을 통해 기존 CTP에 비해 Solar-CTP의 정전 노드의 수가 매우 적고, 싱크의 데이터 수집량이 많아진 것을 확인하였다.

Keywords