• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2020.07a
• /
• pp.135-138
• /
• 2020

무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 도입은 기존의 고정된 위치의 싱크를 사용하는 WSN에서 발생하는, 싱크 주변 노드들과 외곽 노드들 간의 에너지 불균형 문제(에너지 핫스팟 문제)를 어느 정도 해결할 수 있게 하였다. 그러나 모바일 싱크의 에너지 제약으로 인해 싱크가 모든 노드를 방문하여 데이터를 수집할 수 없기 때문에, 앵커(또는 헤드)라고 불리는 특정 노드에서 데이터를 모으고, 모바일 싱크는 이러한 앵커 노드들만을 방문하는 방법이 널리 사용되고 있다. 최근 연구에서는 모바일 싱크가 보다 효율적으로 에너지 불균형 문제를 해결하기 위하여 모바일 싱크 이동 경로 및 앵커 노드 선정 최적화 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 영역 기반 앵커 선정 기법 및 모바일 싱크 이동 경로 선택 기법을 제안한다. 제안 기법은 각 노드가 수집하는 태양 에너지의 활용을 최대화하고, 에너지 핫스팟 문제를 완화하기 위해 두 개의 라인(영역)을 설정하고 이 라인을 따라 앵커 노드가 선정된다. 모바일 싱크는 데이터 수집을 위해 이 두 라인을 왕복 이동 경로로 택하여 라인 내의 앵커 노드를 방문한다. 실험을 통해 제안 기법이 기존 기법보다 에너지 불균형 문제가 완화되어 노드의 정전 시간이 줄어들고, 이에 따라 모바일 싱크에서 수집되는 데이터의 양이 증가하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.1207-1210
• /
• 2005

본 논문에서는 센서 네트워크에서 수명을 연장하기 위해 이동하는 모바일 싱크를 사용할 때 싱크가 이동함에 따라 늘어난 전체 네트워크 트래픽 량을 줄여 더욱더 수명을 연장하기 위해서 클러스터를 도입한다. 고정된 위치에서 싱크가 데이터를 수집할 경우 싱크 한 홉 내에 있는 노드들이 에너지를 빨리 소모하여 네트워크 파티션이 일어나기 쉽기 때문에 모바일 싱크를 사용하여 네트워크 수명을 연장하는 방법이 연구되었다. 이에 우리는 모바일 싱크가 이동하는 패턴이 주어지고 센서들로부터 매 T 마다 데이터를 받는다고 할 때 모바일 싱크와 클러스터를 함께 사용하였을 경우 네트워크 성능을 분석하고 에너지 효율적인 클러스터 형성 방법에 대해서 제안한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.667-670
• /
• 2008

센서노드는 무선 센서네트워크를 통해서 감지한 정보를 싱크에게 전송한다. 최근 휴대 무선장비의 이용률 증가로 센서네트워크에서 데이터를 수집하는 싱크를 휴대 무선장비로 대체하여 이동성을 보장하는 연구가 활발히 진행된다. 즉, 싱크가 이동성을 가짐으로써 센서노드가 감지한 정보를 전달하는 방법이 중요한 문제로 부각되고 있다. 따라서 모바일 싱크의 위치를 효율적으로 알리고, 다중 소스노드에서 다중 싱크로 정보를 전달하는 것이 필요하다. 특히, 고정된 싱크에서 사용하던 데이터 전송경로는 모바일 싱크 환경에서 더 이상 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 소스노드의 위치정보를 제공하기 위한 서버로서 8방향 앵커시스템(Eight-Direction Anchor system: EDA)을 제안한다. EDA는 센서네트워크의 가장자리에 위치한 센서노드의 편중된 에너지 소모를 막고, 전체 센서노드를 균형적으로 사용함으로써 균등한 에너지 소모를 보장한다. 또한, 모바일 싱크가 소스노드로부터 데이터를 연속적으로 받기위해서 위치기반 최단거리 전송(Location-based Shortest Relay: LSR) 프로토콜을 제안한다. LSR은 소스노드에서 싱크로의 우회하는 경로를 막고, 최소 지연경로를 통하여 연속적인 데이터 전송을 보장한다. 실험결과를 통해서 제안 프로토콜은 효율적인 위치서비스의 제공뿐만 아니라, 다중 소스와 다중 모바일 싱크 환경에서 평균 데이터 전송 비용절감 효과를 얻을 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2012.06d
• /
• pp.205-207
• /
• 2012

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 네트워크 구성을 위해 데이터를 수집하는 싱크 노드에 이동성을 적용시킨 모바일 싱크를 이용한 데이터 수집 기법이 활발하게 연구되고 있다. 하지만 최근 모바일 싱크를 적용한 데이터 수집 기법에서는 무선 센서 노드들의 에너지 소모를 분산시켜 네트워크의 수명은 증가시켰지만 고정적인 경로를 기반으로 하여 이벤트 데이터의 신속한 수집이 불가능하거나 이동성을 갖는 모바일 싱크로의 동적 라우팅 패스의 빈번한 설정으로 인해 최적화된 에너지 효율을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 모바일 싱크 기반의 무선 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 고려하여 이벤트 데이터를 우선 수집하는 데이터 수집 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 특정 이벤트가 발생할 경우, 모바일 싱크의 이동성을 이용하여 특정 이벤트 데이터를 빠르게 수집하며 일반적인 모니터링 데이터의 압축과 전송 주기를 변경함으로써 전반적인 QoS를 향상시킨다. 성능평가 결과, 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 이벤트 데이터에 대한 응답시간이 평균 57% 감소하였고, 네트워크의 수명이 평균 19% 증가하였다.

• Journal of KIISE:Information Networking
• /
• v.37 no.3
• /
• pp.204-216
• /
• 2010

Since Sensor nodes around a fixed sink have huge concentrated network traffic, the battery consumption of them is increased extremely. Therefore the lifetime of sensor networks is limited because of huge battery consumption. To address this problem, a mobile sink has been studied for load distribution among sensor nodes. Since a mobile sink changes its location in sensor networks continuously, the mobile sink has time limits to communicate with each sensor node and unstable signal strength from each sensor node. Therefore, a fair and stable data collection method between a mobile sink and sensor nodes is necessary in this environment. When some sensor nodes are not able to send data to the mobile sink, a real-time application in sensor networks cannot be provided. In this paper, the new scheduling method, FQMS (Fair Queuing for Mobile Sink), is proposed for fair and stable data collection for mobile sinks in sensor networks. The FQMS guarantees balanced data collecting between sensor nodes for a mobile sink. In out experiments, the FQMS receives more packets from sensor nodes than legacy scheduling methods and provides fair data collection, because moving speed of a mobile sink, distance between a mobile sink and sensor nodes and the number of sensor nodes are considered.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.561-565
• /
• 2010

Many methods have been researched to prolong sensor network lifetime using mobile technologies. In the mobile sink research, there are the track based methods and the anchor points based methods as representative operation methods for mobile sinks. However, the existing methods decrease Quality of Service (QoS) and lead the routing hotspot in the vicinity of the mobile sink. The reason is that they use static mobile paths that are not concerned about the network environments such as the query position and the data priority. In this paper, we propose the novel mobile sink operation method that solves the problems of the existing methods. In our method, the probing priority of the mobile sink is determined with the data priorities for increasing the QoS and the mobile features are used for reducing the routing hotspot. The experimental results show that the proposed method reduces query response time and improves network lifetime over the existing methods.

• The KIPS Transactions:PartA
• /
• v.16A no.3
• /
• pp.169-180
• /
• 2009

With fixed sinks, the network stability could be improved while the network life time could be decreased by the rapid energy dissipation around the fixed sink because of the concentrated network traffic from sensor nodes to the fixed sink in wireless sensor network. To address this problem, mobile sinks, which decentralize the network traffic, has received a lot of attention from many researchers recently. Since a mobile sink has a limited period to communicate with each sensor nodes, it is necessary for a scheduling algorithm to provide the fairness of data collection from each sensor nodes. In the paper, we propose the new scheduling algorithm, ASF(Availability based Scheduling scheme for Fair data collection), for the fair data collection by a mobile in the sensor networks. The ASF takes account of the distance between each sensor nodes and the mobile sink as scheduling metric, as well as the amount of collected data from each sensor nodes. Experiment results shows that the ASF improves the fairness of data collection among the sensor nodes, comparing to existing algorithm.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.1836-1837
• /
• 2007

무선 센서 네트워크에서 소스(Source)에서 Sink까지의 데이터 수집(Data Dissemination)은 정확한 정보를 제공, 구축하는데 있어 중요한 부분 중에 하나이다. 본 논문에서는 필요한 정보만을 신속하고 정확하게 얻기 위하여 모바일 싱크(Mobile Sink)을 이용한다. 모바일 싱크(Mobile Sink) 대해서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 라우팅 기법을 소개하고, 모바일 싱크(Mobile Sink)가 이동할 때 네트워크의 연결 유지 시간(network lifetime)을 연장시키기 위해 Source에서 모바일 싱크(Mobile Sink)까지 데이터 수집(Data Dissemination)을 기법을 제안한다. 제안된 기법으로 Source와 Mobile Sink까지 가상 좌표를 통해 data dissemination path를 효율적으로 설정하고, 모바일 싱크(Mobile Sink)가 다른 좌표로 이동하였을 경우 전 좌표에서 설정되었던 경로와 새로운 좌표에서 설정된 경로를 유지, 수정을 통해 over-hearing 현상을 줄임으로써 효율적으로 에너지를 소비하도록 한다. 제안된 기법은 무선 센서 네트워크 환경에서 노드들의 수명을 연장시키고, 데이터 전송 시간을 단축시켜 더 빠른 데이터 수집(Data Dissemination)을 수식적으로 결과를 보여 준다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
• /
• v.9 no.4
• /
• pp.77-82
• /
• 2020

Wireless sensor networks (WSNs) suffer from not only a short lifetime due to limited energy but also an energy imbalance between nodes close to the sink and others. In order to fundamentally solve the short lifetime, recent studies utilize the environmental energy such as solar power. Additionally, WSNs using mobile sinks are being studied to address the energy imbalance problem. This paper proposes an improved CTP (Collection Tree Protocol) scheme which uses these two approaches simultaneously. Basically, it is based on a CTP scheme which is a very popular data collection strategy designed for the typical battery-based WSNs with a fixed sink. Therefore, we tailored it for solar-powered WSNs with a mobile sink. Performance verification confirms that our scheme reduces the number of blackout nodes significantly compared to the typical CTP, thus increases the amount of data collected by the sink.

• Journal of KIISE:Information Networking
• /
• v.35 no.1
• /
• pp.21-33
• /
• 2008

The wireless sensor nodes near to the fixed sink node suffer from the quickly exhausted battery energy. To address this problem, the mobile sink node has been applied to distribute the energy consumption into all wireless sensor nodes. However, since the mobile sink node moves, the data collection scheduling scheme is necessary for the sink node to receive the data from all sensor nodes as fair as possible. The application fields of wireless sensor network need the real-time processing. If the uneven data collection occurs in the wireless sensor network, the real-time processing for the urgent events can not be satisfied. In this paper, a new method is proposed to support the lair data collection between all sensor nodes. The proposed method performs the scheduling algorithm based on the resident time of the sink node staying in a radius of communication range and the amount of data transferred already. In this paper, the proposed method and existing data collection scheduling schemes are evaluated in wireless sensor network with the mobile sink node. The result shows that the proposed method provides the best fairness among all data collection schemes.