The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Design and Implementation of a Management Framework for Ubiquitous Sensor Networks Based on Clustering

클러스터링 기반 유비쿼터스 센서 네트워크 관리 프레임워크의 설계 및 구현

  • 이종언 (삼성탈레스 기술연구소) ;
  • 차시호 (세종대학교 정보통신공학과) ;
  • 조국현 (광운대학교 컴퓨터공학부)
  • Published : 2008.04.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper we design and implement a sensor network management framework(SNMF) for ubiquitous sensor networks(USNs). The SNMF employs the policy-based management approach for the autonomous and energy-efficient management of USNs. Moreover, a new light-weight policy distribution protocol called TinyCOPS-PR is designed and USN PIB for low-level policy is also defined. This allows the high-level policies defined by an administrator to translate into the specific low-level policies. The low-level policies are executed on sensor nodes so it can fulfill the proper management actions. The sensor nodes that receive some policies from an administrator perform local management actions according to those policies. SNMF can therefore realize small energy consumption and bring long network lifetime. It can also manage USNs automatically with a minimum of human interference.

본 논문은 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 위한 관리 프레임워크(SNMF)를 설계하고 구현한다. SNMF는 센서 네트워크의 자동적인 관리와 에너지 효율적인 관리를 위하여 정책 기반 관리(PBM) 기법을 사용한다. SNMF는 PBM 기법을 적용하기 위하여 경량의 정책 분배 프로토콜인 TinyCOPS-PR 프로토콜을 설계하고, 하위 수준 정책을 표현하는 USN PIB를 정의하였다. 이로써 관리자에 의해 정의된 추상적인 상위 수준 정책은 구체적인 하위 수준 정책으로 변환되어 센서 노드에 적용됨으로써 원하는 관리 행위를 성취하게 된다. 관리자로부터 정책을 수신한 센서 노드는 자신의 지역 정책에 따라 지역적인 관리 행위를 수행함으로써 적은 에너지 소비로 인해 전체적인 네트워크의 생존성을 향상시킬 수 있으며, 관리자의 개입을 최소화함으로써 자동적인 네트워크 관리를 실현할 수 있다.

Keywords

References

  1. W. Heinzelman, 'Application-Specific Protocol Architectures for Wireless Networks', PhD thesis, Massachusetts Inst. of Technology, June 2000
  2. Kaustubh S. Phanse, Luiz A. DaSilva, 'Extending Policy-Based Management to Wireless Ad Hoc Networks', 2003 IREAN Research Workshop, April 2003
  3. R. Yavatkar, D. Pendarakis, R. Guerin, 'A Framework for Policy-based Admission Control', IETF RFC 2753, January 2000
  4. D. C. Verma, 'Policy-Based Networking: Architecture and Algorithms', New Riders, November 2000
  5. M. J. Handy, M. Haase, D. Timmermann, Low Energy Adaptive 'Clustering Hierarchy with Determi1nistic Cluster-Head Selection', IEEE, 2002
  6. Wendi B. Heinzelman, Anantha P. Chandrakasan, Hari Balakrishnan, 'An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks', IEEE, 2002
  7. Siva D. Muruganathan, Daniel C. F. MA, Rolly I. Bhasin, Abraham O. Fapojuwo, 'A Centralized Energy-Efficient Routing Protocol for Ubiquitous Sensor Networks', IEEE Radio Communications, March 2005
  8. Linnyer B. Ruiz, Jose M. Nogueira, Antonio A. F. Loureiro, 'MANNA: A Management Architecture for Ubiquitous Sensor Networks', IEEE Communications Magazine, Volume 41, Issue 2, February 2003
  9. M. Younis, P. Munshi, 'Architecture for Efficient Monitoring and Management of Sensor Networks', IFIP/IEEE E2EMON, September 2003
  10. Chien-An Lee et al., 'Intelligent Self-Organization Management Mechanism for Ubiquitous Sensor Networks', http://www.ndhu.edu.tw/-rdoffice/exchange/CYC-paper.pdf
  11. D. Durham et al., 'The COPS(Common Open Policy Service) Protocol', IETF 2748, January 2000
  12. K. Chen et al., 'COPS usage for Policy Provisioning(COPS-PR)', IETF RFC 3084, March 2001
  13. ITU-T, 'X.694(Information technology - ASN.1 encoding rules: Mapping W3C XML schema definitions into ASN.1)', January 2004
  14. Nano-24: Sensor Network, Octacomm Inc., http://www.octacomm.net
  15. Java Architecture for XML Binding (JAXB), Sun, http://java.sun.com/xml/downloads/jaxb.html