Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI (전자공학회논문지CI)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

An Effective Energy Supply Scheme for Network Lifetime Maximization in Cluster based Sensor Networks

클러스터 기반 센서 네트워크 수명 극대화를 위한 효율적인 에너지 공급 기법

  • Choi, Yun-Bum (Department of Electronic Engineering, University of Incheon) ;
  • Kim, Yong-Ho (Department of Electronic Engineering, University of Incheon) ;
  • Jo, Myung-Ju (Department of Electronic Engineering, University of Incheon) ;
  • Kim, Hoon (Department of Electronic Engineering, University of Incheon)
  • 최윤범 (인천대학교 전자공학과) ;
  • 김용호 (인천대학교 전자공학과) ;
  • 조명주 (인천대학교 전자공학과) ;
  • 김훈 (인천대학교 전자공학과)
  • Received : 2011.04.12
  • Accepted : 2011.07.04
  • Published : 2011.07.25
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Abstract

Sensor networks are expected to play key roles in establishment of fundamental infrastructures, information collection, and devices control to provide services for ubiquitous society in the near future, where recent issues include energy efficient energy supply scheme in the sensor network based systems has been getting more attention. This paper formulates an energy supply problem that minimizes the total energy supplied to clustered sensor networks while maintaining the network lifetime. An energy supply scheme is suggested that determines the the amount of engergy supply to each cluster head based on the solution of the problem. Simulation results show that the proposed scheme achieves better energy efficiency compared with a simple scheme of maximum possible energy supply to each cluster head.

센서 네트워크는 향후 유비쿼터스 환경 서비스 구현을 위한 기본 인프라와 서비스 영역 정보수집 및 기기제어 등에 중요한 역할을 담당할 것으로 예상되며, 최근 센서 네트워크 기반 시스템에서의 에너지의 효율적 공급 방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 계층적 구조 클러스터 기반 센서 네트워크에서 네트워크 생명주기를 최대로 유지하면서 클러스터 헤드에 공급되는 에너지를 최소화하는 센서 네트워크 에너지 공급 문제를 구성한다. 이 문제에 대한 해를 수학적으로 구하고 이를 기반으로 각 클러스터 헤드에 공급하는 에너지양을 결정하는 기법을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안된 방식이 단순히 클러스터 헤드마다 최대 공급가능 에너지를 제공하는 것에 비해 주어진 실험 조건에서 최소 33% 이상의 에너지 절감 효과가 있음을 보였다.

Keywords

References

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