Abstract
Wireless Sensor Network (WSN) is a wireless network consisting of spatially distributed autonomous devices, using sensors to cooperatively monitor physical or environmental conditions. WSNs face the critical challenge of sustaining long-term operation on limited battery energy. Coverage maintenance has been proposed as a promising approach to prolong network lifetime. Mobile sensors equipped with communication devices can be leveraged to overcome the coverage problem. In this paper, we propose a stepwise movement scheme using perimeter coverage property for the coverage maintenance problem. In our scheme, each sensor monitors neighboring dead nodes, determines vulnerable node (i.e. dead node which makes uncovered area), computes the center of uncovered area HC, and makes a coordinated stepwise movement to compensate the uncovered area. In our experimental results, our scheme shows at least 50 % decrease in the total moving distance which determines the energy efficiency of mobile sensor.
무선센서네트워크는, 다수의 센서노드가 넓은 지역에 배치되어 자신의 전원에 의해 동작하고 다른 센서노드와 협력하여 환경검침 또는 물리량 검침을 수행하는 무선네트워크로 정의한다. 각각의 센서노드들은 자신의 배터리전원소모를 최소화하여, 장기간 사용할 수 있어야 하며, 센서 노드를 적절하게 배치하여 전체 네트워크 커버리지를 제공할 수 있어야 무선센서네트워크의 수명을 늘일 수 있다. 초기 센서노드의 배치로는 센서들의 배터리 수명 등의 이유로 제약이 있으며, 모바일센서노드는 센서가 이동하여 새로운 커버리지를 제공함으로써, 이러한 제약조건을 완화할 수 있다. 본 논문에서는 perimeter coverage property를 만족하는 모바일 센서들의 단계적인 이동을 통한 커버리지 제공기법을 제안한다. 각각의 모바일 센서노드들은 이웃한 센서노드들이 dead 노드인지 판단하게 되며, dead 노드인 경우, 센서네트워크의 커버리지 hole을 만드는지 여부를 판단한 후, 각각의 모바일 센서노드들은 hole의 중심점을 계산하고, 관련된 센서노드들이 협동하여, 단계적으로이동하여, 최종 hole을 커버하는 새로운 센서네트워크를 형성하게 된다. 본 제안기법을 시뮬레이션하여 DCM 기법과 비교한 결과, 에너지 효율을 결정하는 전체 움직임거리 측면에서 최소 50% 이상의 성능향상을 보임을 확인하였다.
