Design and Implementation of Global State Management for Sensor Networks

센서 네트워크에서의 글로벌 상태 지원 기법의 설계 및 구현

  • 이근수 (건국대학교 대학원 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 김준영 (건국대학교 대학원 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 조기호 (건국대학교 대학원 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 김두현 (건국대학교 인터넷미디어공학과)
  • Published : 2009.12.31

Abstract

In this paper, we proposed a mechanism for effective cooperation in sensor network. There are a few mechanism like RBS, TPSN, FPSN for sensor network. However these are supporting synchronization among nodes without global state. Therefore, we proposed SGSM(Simple Global State Management) to maintain global state among sensor nodes. As experimental results, we confirmed loss rate is within 1% as maintaining global state with SGSM mechanism. In this paper, we defined global state in sensor network and introduced SGSM for improving timming accuracy in sensor environment.

본 논문에서는 센서 네크워크에 글로벌 시간을 실현하고 이를 바탕으로 글로벌 상태를 지원하여 센서들이 효과적으로 협업할 수 있도록 방법에 관하여 논한다. 기존의 방법으로는 RBS, TPSN, FPSN 등이 있으나 시간 동기화만을 지원을 하고 글로벌 상태를 지원하지 않는다는 단점이 있었다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하고자 글로벌 상태를 지원하는 SGSM(Simple Global State Management)을 고안하였다. 실험결과 SGSM은 재동기화 주기가 1초이고 메시지 송신 주기가 1000ms 일 때 0,935%의 메시지 손실률로 100ms이내의 오차를 갖는 글로벌 상태를 실현 할 수 있다는 것을 실험을 통하여 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 글로벌 동기와 글로벌 상태에 대하여 정의하고 SGSM 방법을 상세히 소개하며 재동기화 주기와 메시지 손실률 및 동기화 오차간의 상관관계에 관한 실험 결과를 상세히 설명한다.

Keywords

References

  1. Hermann Kopetz, "REAL-TIME SYSTEMS: Design Principles for Distributed Embedded Applications", Kluwer Academic Publishers.
  2. Jeremy Elson, Lewis Griod and Deborah Estrin, "Fine-Grained Network Time Synchronization using Reference Broadcasts", ACM SIGOPS Operating System Review, Vol. 36, pp. 147 - 163, December 2002. https://doi.org/10.1145/844128.844143
  3. Saurabh Ganeriwal, Ram Kumar, Mani B. Srivast ava,"Timing-sync protocol for sensor networks" ACM SenSys '03: Proceedings of the 1st international conference on Embedded networked sensor systems, November 2003.
  4. D. Mills, "Simple Network Time Protocol(SNTP)", RFC Editor Simple Network Time Protocol(SNTP) Version 4 for IPv4, IPv6 and OSI, October 1996.
  5. Miklos Maroti, Branislav Kusy, Gyula Simon, Akos Ledeczi, "The flooding time synchronization protocol", ACM SenSys '04: Proceedings of the 2nd international conference on Embedded networked sensor systems, November 2004.
  6. http://www.tinyos.net
  7. Kane Kim, Chansik Im and Prasad Atheya, "Realization of a Distributed OS Component for Internal Clock Synchronization in a LAN Environment", Proc. ISORC 2002(IEEE CS 5th International Symposium on Object-Oriented Real-Time Distributed Computing), April 2002.
  8. http://www.qplus.or.kr
  9. http://www.hybus.co.kr