• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.425-425
• /
• 2023

상수도시스템의 지속가능한 운영을 위해서는 에너지를 효율적으로 활용하는 것이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 상수도시스템에서 고압구간의 압력조절을 통해 에너지 측면의 최적 운영기법을 제안하였다. 제안된 최적 운영기법은 마이크로 터빈을 이용하여 에너지 회수를 통한 압력저하와 이로 인한 누수량 저감을 동시에 고려하였다. 본 연구에서 사용한 최적화기법으로는 Multi-objective harmony search 알고리즘을 사용하였으며, 상수도 시스템에서 마이크로 터빈을 모의하기 위해서 EPANET의 압력조절 밸브 (Pressure reduction valve)를 활용하여 압력강하에 따른 에너지 회수를 고려하였다. 제안된 최적운영 기법을 검증하기 위해 Benchmark networks (e.g., 5-nodes network, 25-nodes network)을 적용하였으며, 본 연구를 통해 마이크로 터빈의 최적 규모와 설치위치, 개수를 결정할 수 있으며, 이에 따른 에너지 회수와 누수감소 측면에서 상수도시스템의 지속가능한 운영에 효과적으로 이용될 수 있을 거라 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.635-637
• /
• 2016

센서 네트워크에서 각 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하여 에너지 소모를 줄임으로써 망의 지속시간을 늘이는 것이 중요하다. 기존의 MAC(Medium Access Control) 프로토콜은 채널 폴링 기법을 이용하여 효율적인 에너지 관리에 대한 해결책을 제시 하였으나, 그러한 방식에 따른 각 노드의 Duty Cycle이 길어짐으로써 발생하는 에너지 소모에 대한 해결책은 제시하지 못하였다. 본 논문에서는 기존의 채널 폴링과 함께 스케쥴링 알고리즘을 적용하여 Duty Cycle의 주기를 줄임으로써 에너지 소모를 줄인다. 특히 이 방식을 이용하여 멀티홉과 과다한 트래픽에 대한 성능의 평가를 위해 실험을 통해 제안하는 프로토콜의 우수한 성능을 보인다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.31 no.5A
• /
• pp.459-468
• /
• 2006

Current routing in sensor networks focuses on finding methods for energy-efficient route setup and reliable relaying of data from the sensors to the sink so that the lifetime of the network is maximized. The existing routing protocols do not have routing tables to determine a path when packets are transferred. A sensor network by a routing table increases a cost of maintaining and updating a path, because sensor nodes have characteristics to be mobile and constrained capacity and resources. This paper proposes a new routing algorithm by broadcasting a bitmap in order to reduce the number of messages transferred when routing paths are established. Each node has a routing table with a bitmap, which contains link information. A bitmap is formed two-dimensional array, which consists of each row and column represented with a bit. The node only updates its own bitmap if it receives a bitmap from another adjacent nodes after the broadcasting. There by, each node has a bitmap with partial links information not total links information on the network. The proposed routing algorithm reduces the number of messages for routing establishment at least 10% compared with the previous algorithms.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.467-468
• /
• 2009

무선 애드혹 네트워크는 고정된 유선 네트워크에서 생각할 수 없었던 잦은 네트워크 구성의 변화, 대역폭과 에너지 사용의 제한 등 기존의 유선 네트워크와는 다른 특성들을 갖는다. 따라서 유선 네트워크에서 제공받았던 고품질의 서비스를 무선 애드혹 네트워크에서 제공받기 위해서는 제한된 자원을 효과적으로 이용할 수 있는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 GPS 등의 기술을 이용하여 네트워크를 구성하는 이동 노드들의 위치 정보를 파악하고, 이를 라우팅에 활용하는 기존의 위치기반 라우팅 기법 중 하나인 LAR 알고리즘을 개량하였다. 제안 알고리즘은 노드들의 위치뿐만 아니라 에너지까지 함께 고려하며, 이를 위해 불필요한 제어 메시지의 확산을 최소화하고, 노드간 거리에 적절한 전송 전력을 사용하여 통신을 하게 함으로써 효율적인 라우팅이 이루어지도록 하였다. 실험 결과 기존 LAR 알고리즘에 비해 제안 기법이 노드의 생존률이 평균 12.1% 향상되었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2015.10a
• /
• pp.379-382
• /
• 2015

무선 센서 네트워크는 제한된 에너지 자원으로 동작하므로 에너지 소비를 최소화하여 통신하는 기법이 무선 센서 네트워크 설계에 있어 매우 중요한 요소이다. 센서 노드들의 에너지 효율을 개선하기 위한 다양한 방법 중 클러스터링 알고리즘에 기반 한 계층적 라우팅 방법이 무선 센서 네트워크의 성능과 수명을 증가시키기 위해 효과적인 기술임이 알려지면서 다양한 접근법이 제시되고 있다. 클러스터 기반 아키텍처에서 클러스터의 부하 균형을 위한 효율적인 군집 모델은 게이트웨이와 센서 노드의 수명을 증가시켜 전체 네트워크의 성능을 향상 시킨다. 본 논문에서는 네트워크의 수명과 에너지 효율성을 높이기 위해 새로운 부하 균형 군집 모델을 제시한다. 또한 최적해를 보장하는 분기 한정 알고리즘을 설계하고 이를 이용해 다양한 조건에서 기존에 제시된 부하 균형 군집 모델과 실험하고 성능을 비교한다.

• Journal of Platform Technology
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.3-10
• /
• 2023

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have gained significant attention in 5G and 6G wireless networks due to their high flexibility and low hardware costs. However, UAV communication is still challenged by blockage and energy consumption issues. Reconfigurable Intelligent Surfaces (RISs) have emerged as a promising solution to these challenges, enabling improved spectral efficiency and reduced energy consumption by transmitting signals to users who cannot receive signals because of the obstacles. Many previous studies have focused on minimizing power consumption and data transmission delay through phase shift and power optimization. This paper proposes an algorithm that maximizes the sum rate by including bandwidth optimization. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

• The KIPS Transactions:PartC
• /
• v.17C no.5
• /
• pp.433-440
• /
• 2010

Energy efficiency, low latency and scalability for wireless sensor networks are important requirements, especially, the wireless sensor network consist of a large number of sensor nodes should be minimized energy consumption of each node to extend network lifetime with limited battery power. An efficient algorithm and energy management technology for minimizing the energy consumption at each sensor node is also required to improve transfer rate. Thus, this paper propose no-overlap multi-pass protocol provides for sensor data transmission in the wireless sensor network environment. The proposed scheme should minimize network overhead through reduced a sensor data translation use to searched multi-path and added the multi-path in routing table. Proposed routing protocol may minimize the energy consumption at each node, thus prolong the lifetime of the sensor network regardless of where the sink node is located outside or inside the received signal strength range. To verify propriety proposed scheme constructs sensor networks adapt to current model using the real data and evaluate consumption of total energy.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.774-784
• /
• 2009

A wireless sensor network consisting of a large number of nodes with limited battery power should minimize energy consumption at each node to prolong the network lifetime. To improve the sensitivity of wireless sensor networks, an efficient scheduling algorithm and energy management technology for minimizing the energy consumption at each node is desired. ill this paper, we propose energy-aware routing mechanism for maximum lifetime and to optimize the solution quality for sensor network maintenance and to relay node from its adjacent cluster heads according to the node"s residual energy and its distance to the base station. Proposed protocol may minimize the energy consumption at each node, thus prolong the lifetime of the system regardless of where the sink is located outside or inside the cluster. Simulation results of proposed scheme show that our mechanism balances the energy consumption well among all sensor nodes and achieves an obvious improvement on the network lifetime. To verify propriety using NS-2, proposed scheme constructs sensor networks adapt to current model and evaluate consumption of total energy, energy consumption of cluster head, average energy dissipation over varying network areas with HEED and LEACH-C.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.663-666
• /
• 2008

본 논문에서는 무선 센서네트워크에 적합한 백본을 형성하여 특정 노드 집합들만 라우팅에 참여하게 함으로써 데이터를 전달하기 위한 오버헤드와 깨어있는 노드의 수를 최소화한다. 이때 백본을 형성하는 노드들은 일반 노드에 비해서 에너지 소모가 크므로 노드의 잔여에너지와 차수를 고려하여 강건한 백본을 형성하여 네트워크의 라이프타임을 증가시키는 것이 중요하다. 그러므로 본 논문에서는 에너지레벨이 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤더 주변에 많은 노드들을 배치하여 패킷전달의 역할을 분산함으로써 네트워크 라이프타임을 늘린다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 58.6%, 차수측면에서 약 79.42%의 성능 향상을 보인다.

• Proceedings of the IEEK Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.591-592
• /
• 2008

본 논문은 배터리를 이용하는 시스템의 사용시간을 극대화하기 위하여 두 가지 해결책을 제시한다. 첫 번째, 우리는 멀티 프로세서 시스템에서 Dynamic Voltage Scaling(DVS)을 이용하여 에너지 소모를 최소화시킨다. 다른 어프로치와의 큰 차이점은 테스크의 실행 시간을 deadline까지 확장시켜 에너지 소모를 최소화할 뿐만 아니라 테스크의 실행 사이클 수가 감소할것을 고려하여 테스크를 나누어 다른 동작 주파수를 적용 시키고 이를 수학적 방법으로 도출한다. 두 번째, 배터리의 discharge 특성인 capacity rate effect와 recovery effect를 고려하여 프로세서들의 에너지 소모 프로파일을 재구성함으로서 배터리 라이프타임을 최적화시킨다.