• 제목/요약/키워드: 무선센서노드

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MANET에서 응용 서비스 데이터 유형에 따른 요구기반 라우팅 프로토콜의 성능비교 (A Performance Comparison of On-Demand Routing Protocols for Application Services in MANET)

  • 장준영;이길섭;이승종
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권7호
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    • pp.871-878
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    • 2004
  • 최근 MANET은 다양한 분야에서 관심의 대상이 되고 있다. 본 논문에서는 DSR, AODV, TORA 등과 같은 요구 기반 라우팅 프로토콜을 대상으로 응용 서비스, 대역폭, 데이터 전송률 사이의 관계를 분석하여 제시하고자 한다. 응용 서비스 데이터는 센서 데이터, 문자 데이터, 음성 데이터, 영상 데이터로 분류하였다. 실험은 OPNET을 사용하여 약 20개의 노드로 구성된 Ad-hoc 네트워크를 설계하여 실시하였다. 실험의 평가척도는 패킥 전송 성공률, 평균 종단 지연 미 라우팅 로드의 3가지로 하였으며, 실험 결과로서 응용 서비스 데이터 유형에 따라 최적의 요구 기반 라우팅 알고리즘의 선정과 이를 지원하기 위한 무선 통신 특성에 대한 재원을 얻을 수 있었다. 실험 결과를 종합해 보면 요구 기반 라우팅 프로토콜중 TORA가 가장 우수한 성능을 보였다. 본 실험의 연구 결과는 대규모 무선 네트워크를 위한 Ad-hoc 라우팅 프로토콜 개발시 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

IoT 응용을 위한 RF 에너지 전송 테스트베드 구현 및 실험 (RF Energy Transfer Testbed Based on Off-the-shelf Components for IoT Application)

  • ;;;;;최계원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권10호
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    • pp.1912-1921
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    • 2015
  • 본 논문에서는 IoT 환경에서의 RF 무선 에너지 전송을 실험할 수 있는 테스트베드 구현 방안에 대해 설명하고 이를 이용한 실험 결과를 소개한다. 본 논문에서 고려하는 IoT 환경은 마이크로파를 통해 무선으로 에너지를 전송할 수 있는 전력 비콘(power beacon)과 이로부터 에너지를 수신 받아 동작하는 다수의 센서 노드로 구성되어 있다. 이러한 IoT 환경에서 RF 에너지 전송을 실험하기 위한 테스트베드를 구현하였으며 주로 상용 제품으로 테스트베드를 구성하고 소프트웨어를 통한 제어를 가능하게 함으로써 다양한 에너지 및 데이터 전송 프로토콜 실험을 수행할 수 있는 환경을 쉽게 구축할 수 있도록 하였다. 또한 테스트베드를 통한 실험 결과를 소개하고 향후 테스트베드 활용 방안에 대해 논의한다.

USN 기술을 이용한 사면붕괴모니터링 시범시스템 개발 (Development of a Prototype System for Slope Failure Monitoring Based on USN Technology)

  • 한재구;김균태
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.316-321
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    • 2007
  • 국내에서 산사태 등 사면붕괴로 인한 재해의 사망자수는 전체 자연재해 사망자수의 약 24%에 해당된다. 이러한 사면붕괴는 주로 태풍 및 집중호우가 발생하는 시기에 집중되고 있다. 그러나 지금까지 사면붕괴 예방을 위한 연구는 소홀하게 취급되어 왔다. 한편 USN(Ubiquitous Sensor Network)은 컴퓨팅능력과 무선통신능력을 지난 센서노드들을 이용하여 자율적인 네트워크를 형성하고, 서로 간에 정보를 전달하는 것이다. 따라서 USN기술은 유비쿼터스 사회의 핵심기술로 부각되고 있으며, 이 기술을 활용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 이와같은 USN기술을 이용하여 사면붕괴 모니터링 시범시스템을 개발하는 것이다. 이를 위하여 본 연구에서는 한개의 신축계와 두개의 지표경사계를 사용하였으며, 센싱된 실시간 사면거동정보를 수집${\cdot}$변환하고 데이터베이스 서버로 전송하여 저장하는 모듈을 구현하였다. 또, 저장된 데이터를 손쉽게 분석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 시범시스템은 한국건설기술연구원의 테스트베드에서 현장적용성 실험을 수행하여 타당성을 검증하였다.

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RIA를 적용한 무선 센서네트워크의 실시간 메시지 시스템 (A Real-Time Message System of Wireless Sensor Network Using Rich Internet Application)

  • 김훈;전영준;신승호
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.654-659
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    • 2009
  • 최근 웹을 기반으로 하는 소프트웨어가 발전하면서, 웹을 통한 서비스가 점차 증가하고 있다. 이것 때문에 많은 연구기관과 보고서들이 웹을 소프트웨어의 플랫폼이라고 부르고 있다. 이렇게 웹 기술이 발전하는 동안 Wireless Sensor Network(WSN)의 미들웨어와 응용 서비스는 데스크탑의 운영체제 기반에서 개발되었다. 그래서 WSN의 기술은 데스크탑 어플리케이션의 한계점을 가지고 있다. 그리고 센서 노드의 하드웨어와 밀접한 관련이 있는 강 결합(Tightly-Coupled) 구조 때문에 WSN의 통합, 응용 서비스 배포, 유지보수 관리 등에 어려움이 있다. 이와 다르게 Web 은 약 결합(Loosely-Coupled)이고 개방된 시스템이기 때문에 Web Service 나 Rich Internet Application(RIA)는 이러한 한계점을 해결할 수 있도록 도와준다. 특히 RIA는 웹 어플리케이션이지만 데스크탑 어플리케이션과 비슷한 사용자환경과 다양한 통신방법을 제공하기 때문에 WSN 응용서비스의 플랫폼이 될 수 있다. 본 연구에서 WSN의 연결성과 접근성을 인터넷으로 확장시키고 RIA를 적용하여 실시간 메시지 시스템을 제안한다.

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WSN환경에서 Decode-and-Forward 협력통신의 시스템 최적화 및 최대전송률과 저전력에 관한 연구 (System Optimization, Full Data Rate and Transmission Power of Decode-and-Forward Cooperative Communication in WSN)

  • 김건석;공형윤
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권7호
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    • pp.597-602
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    • 2007
  • 본 논문에서는 WSN(Wireless Sensor Network)에서 복호 후 재전송(Decode-and-forward) 협력통신 방식에서 데이터 전송률이 1/2가 되는 것을 극복하여, 최대전송률이 되는 협력 프로토콜을 제안하였다. 기존의 협력프로토콜 시스템에서는 소스가 두 타임 슬롯 동안 두 데이터를 전송하게 되면 다이버시티 이득은 얻지 못하고, 다이버시티 이득을 얻기 위하여 타임 슬롯을 증가시키면 전송률이 낮아지게 된다. 본 논문의 알고리즘은 각각의 데이터를 직교주파수로 구분하고 좌표회전 기법을 이용하여 최대전송률과 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있다. 또한, 센서노드와 릴레이의 거리에 따른 성능분석을 하였고 시스템의 성능에 영향을 끼치는 요소들을 컴퓨터 모의실험을 통하여 최적화 시켰다. 최적의 거리 d=0.2에서 BER이 10-2일 때 직접 전송일 경우보다 7dB까지 멀티 홉보다 5dB 정도의 네트워크 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 무선 센서네트워크의 전력을 감소시며 데이터 전송률을 증가시키는 시스템을 제안하였다.

센서네트워크에서 무선 신호세기 Fingerprint 중첩 방식을 적용한 정밀도 개선 실내 위치인식 시스템 (Enhanced Accurate Indoor Localization System Using RSSI Fingerprint Overlapping Method in Sensor Network)

  • 조형곤;정설영;강순주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8C호
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    • pp.731-740
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    • 2012
  • 최근 실내 위치인식 서비스를 제공하기 위해 효율적이면서도 정밀한 실내 위치인식 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구를 만족하기 위해 본 연구팀은 센서네트워크 기반의 위치인식 방법인 BLIDx(Bidirectional Location ID exchange) 프로토콜을 제안하였다. 하지만 BLIDx 프로토콜은 동시에 수많은 이동노드에 대해 신속한 위치인식을 할 수 있으나 셀 기반 위치인식을 사용하기 때문에 위치 정밀도가 낮은 단점이 있었다. 본 논문은 이러한 단점을 보완하기 위해 WLAN의 fingerprinting 방법을 변형한 fingerprint 중첩 방법을 제안하고, 제안한 방법을 사용한 위치인식 시스템을 설계 및 구현하였다. 성능평가 결과 제안된 위치인식 방법은 기존 fingerprinting 방법보다 정확도 및 오차 견고성이 높게 나타났다. 이러한 방법을 통해 BLIDx의 낮은 위치 정밀도를 개선하였다.

지능형 방재 시스템 시뮬레이션 환경 및 관리 어플리케이션 구현 (Design of Simulation Environment for Intelligent Disaster Prevention System and Implementation of Management Application)

  • 조영호;강희조;성경
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.602-608
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    • 2011
  • 본 논문에서는 복잡도가 높은 건물 내에 산재되어 있는 비상등, 소화기 및 스프링클러를 효과적으로 관리하기 위해 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 자율무선통신방식을 이용한 지능형 소방방재 시스템 시뮬레이션 환경을 구성하고, 장치의 현재 상태에 대한 모니터링, 작동 유무를 확인하고 관리 할 수 있는 스마트폰 어플리케이션을 구현하였다. 구현한 시스템 환경은 센서노드가 부착된 시설물, 장치의 정보수집과 제어를 위한 관리서버, 그리고 관리서버와 정보를 주고받는 스마트폰 어플리케이션으로 구성된다. 실험결과 구현된 시스템은 각 시설물과 정보를 송수신하여 장치의 상태를 확인하고 제어 하였으며, 안드로이드 기반 스마트폰 어플리케이션을 이용하여 관리서버와 시설물의 정보를 주고받고 제어 명령을 통해 장치가 통제됨을 확인할 수 있었다.

무선 센서네트워크에서의 통계적 방법에 의한 실내 RSSI 측정 (Indoor RSSI Characterization using Statistical in Wireless Sensor Network)

  • 푸촨친;정완영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2172-2178
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    • 2007
  • 실내 환경에서 이러한 두가지변수인 대규모에서의 경로손실과 소규모에서의 페이딩현상은 거리에 대한 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값의 비선형적인 변화를 유발하게 되며 이러한 현상이 실내위치 추적에서의 문제점의 하나로 지적되고 있다. 이 연구에서는 동일한 방에서의 다른 위치와 시간에서의 RSSI변화를 실험에 의한 통계에 의해 찾아서 보다 정밀한 모델을 세워서 실내 RSSI 특성화를 이루려고 하였다. 실험에서 RSSI값이 공간과 일시적인 요인 두가지에 의해 결정되는 것이 확인되었고 다른 위치에 있는 모든 센서 노드도 공간차라메터는 다르지만 임시파라메터값은 동일하다는 것을 확인하였다. 임시 파라메터들도 환경변화에 따라 천천히 신간에 따라 변화하는 대규모적인 변수의 특성을 지닌다. 이러한 관계를 활용하여 위치추적을 보다 효율적이고 정밀하게 평가할 수 있었다.

Intra-MARIO: 6LoWPAN에서 PAN 내부 핸드오버를 최적화된 경로로 지원하기 위한 이동성 프로토콜 (Intra-MARIO: Mobility Management Protocol to Support Intra-PAN Handover with Route Optimization for 6LoWPAN)

  • 하민근;김성훈;홍성민;김대영;여현
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권12호
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    • pp.1189-1193
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    • 2010
  • 표준화된 IP기반 무선 센서 네트워크(IP-WSN) 프로토콜인 6LoWPAN에서 이동성 지원은 중요한 기술로써 인식되고 있다. IP-WSN의 옹용이 다양화 되어감에 따라 센서 네트워크 기술은 헬스 케어, 감시 정찰 시스템과 같이 실시간성을 요구하는 응용에 적용되고 있으며, 이러한 응용들을 지원하기 위해 IP-WSN은 빠르고 끊김 없는 핸드오버를 지원하여야 한다. 6LoWPAN에서 이동성을 지원하기 위하여 인터넷 표준 이동성 프로토콜인 MIPv6를 적용하기 위한 연구가 IETF 6LoWPAN WG에 제안되었지만, 이 연구는 이동형 노드(Mobile Node: MN)의 핸드오버 지연을 줄이지 못하였다. 또한, Intra-PAN 핸드오버 프로토콜인 LoWMob은 MN의 이동 위치를 예측하여 이를 설정하여야 하는 제약이 있다. 본 논문은 6LoWPAN에서 빠르고 끊김 없이 Intra-PAN 핸드오버를 지원하기 위한 이동성 프로토콜(Intra-MARIO)을 제안한다. Intra-MARIO에서 MN의 부모 노드는 MN의 핸드오버 정보를 네트워크에 미리 설정하여, 이동 후에 발생되는 핸드오버 지연을 줄였다. 또한, MN의 이동에 따른 루트 최적화 문제를 해결하여 이동 후에도 최적화된 경로로 통신이 가능하도록 지원한다. 본 논문에서는 이동에 따른 Intra-PAN 핸드오버의 시그널링 부하를 분석하였으며, 20ms 이하의 핸드오버 지연을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

AQ-NAV: 수중통신에서 거리 추정을 이용한 강화 학습 기반 채널 접속 기법 (AQ-NAV: Reinforced Learning Based Channel Access Method Using Distance Estimation in Underwater Communication)

  • 박석현;신경섭;조오현
    • 융합정보논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.33-40
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    • 2020
  • 본 논문은 기존 강화학습 기반 수중통신 예약방식에서 성능 저하 요인 중 하나인 긴 학습 시간을 단축시킴으로써 에너지 소모를 감소시킬 수 있는 향상된 채널 접속 기법을 제안한다. 수중 무선 네트워크에서 노드 간 거리를 추정하여 이를 바탕으로 기존 강화 학습 기반 채널 접속 방법의 학습 범위의 최대, 최소치를 결정한다. 이는 기존 강화학습의 학습 범위를 줄일 수 있다. 수중 무선 네트워크 환경의 특성에 따른 거리 추정값의 오차를 고려하여 NAV 학습 범위를 고려하며, 이를 적용하기 위해 인위적으로 간섭의 크기를 변경시켜가며 학습 진행률에 대한 성능 테스트를 진행하였다. 실험 결과 기존 방법 대비 제안된 AQ-NAV 방안의 경우, 20-40회 학습에서도 360개의 학습 배열 중 평균 340-350개 이상의 학습 배열이 학습이 진행되었고 50회 이상 학습에서는 모든 학습 배열에 대하여 학습이 진행되었다. 반면, 기존 연구의 경우 학습이 120회 이상 진행되어도 360개의 배열 중 300-320개의 배열에 대한 학습이 진행되었다. 실험에서는 기존 대비 적은 횟수의 시도로 학습이 가능함을 보여준다. AQ-NAV가 수중 무선 네트워크에 적용될 경우 에너지 소비 절감을 통해 기존의 방안의 문제점을 완화하고 네트워크 성능 향상을 이룰 것으로 예상된다.