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Wireless Sensor Network for Wildfire Monitoring

산불 감시를 위한 무선 센서네트워크

  • Published : 2007.04.30

Abstract

The wireless sensor network is one of the most practical and cost-effective solutions for monitoring systems covering wild and wide area such as wildfire monitoring. However, the RF distance between sensor nodes is very short due to the need of low power consumption of the sensor node, so the number of sensor nodes to be deployed in the target area is more than tens of thousands. In this paper, we design and analyze the deployment issues as well as re-deployment problem occurred when the battery is exhausted. We also propose the needs and solutions for coverage problem in dynamic deployment. By the experimental evaluations, we analyze the packet success ratio between sensor nodes under various environments such as obstacles and variable distances.

산불감시와 같이 광범위하고 험난한 지역에 대한 감시 시스템으로써 무선 센서 네트워크는 가장 경제적이고 현실적인 방안의 하나이다. 그러나 센서 노드의 저전력 소모 필요성으로 인하여 센서노드간 통신 가능거리가 짧아 해당 지역에 설치되어야 하는 센서노드의 수는 수만개에 이른다. 본 논문에서는 센서 노드의 설치와 수명이 다한 센서노드를 대체하기 위한 재설치 문제를 고찰하고 분석하였다. 동적 설치로 인해 발생될 수 있는 감시 불능 영역에 대한계산의 필요성과 향 후 해결방안에 대하여 제시하였다. 한편, ZigBee무선 통신 프로토콜을 사용하여 센서 노드간 거리 변화와 지형이나 숲과 같은 장애물 여부에 따른 노드 간 패킷 수신율을 실험을 통해 측정하고 분석하였다.

Keywords

References

  1. Yanjun Li, Zhi Wang, Yeqiong Song, 'Wireless sensor network design for wildfire monitoring,' WCICA, 2006, pp. 109-113
  2. 손정훈, 허용, 번영기, 유기윤, 김용일, 'MODIS 위 성영상을 이용한 산불 모니터령 Web GIS 시스템 설계 및 구축,' 한국GIS학회지, 14권 1호, 2006, pp. 151-161
  3. A. Mainwaring, J. Polastre, R. Szewczyk, D. Culler, J. Anderson, 'Wireless sensor networks for habitat monitoring,' ACM international workshop on wireless sensor networks and applications, 2002, pp. 88-97
  4. D. M. Doolin, N. Sitar, 'Wireless sensors for wildfire monitoring,' SPIE on smart structures & materials, 2005, pp.477-484
  5. 엄재도, 이구연, 이동은, '재해관리를 위한 바이오 Ad-hoc 네트워크에 관한 연구,' 한국정보과학회지, 32권 2호, 2005 , pp. 439-441
  6. 김병호, 'IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 성능평가 및 실험,' 해양정보통신학회논문지, 11권 1호,2007
  7. 옥타컴, NANO-24, http://www.octacomm.net/product/ product02.php, 2006
  8. Atmel, AVR 8-bit RISC, http://www.atmel. corn/products/AVR/, 2006
  9. Chipcon, SmartRF CC2420 ZigBee Dev. Kit User Manual, 2004
  10. TinyOS, http://www.tinyos.net/
  11. Liping Liu, Zhi Wang, Feng Xia, Jiming Chen, Youxian Sun, 'Deployment issues in wireless sensor networks,' Mobile Ad-hoc and Sensor Networks, Lecture Notes on Computer Science, 2005, pp. 239-248
  12. D. M. Doolin, N. Sitar, S. Glaser, 'Software architecture for gps-enabled wildfire sensorboard,' Univ. of California, Berkeley, http://fuebug. sourceforge net/interface_poster.pdf
  13. Xingfa Shen, Zhi Wang, Ruizhong Lin, Youxian Sun, 'Connectivity and RSSI Based Localization Scheme for Wireless Sensor Networks,' Intelligent Computing, LNCS, 2005, pp. 578-587