• 제목/요약/키워드: Aggregation Tree

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무선센서네트워크에서 에너지 효율 및 딜레이를 고려한 트리 재구축 알고리즘 (Rebuilding Tree Algorithm for Delay-Aware and Energy-efficient Data Aggregation in Wireless Sensor Networks)

  • 이현;염상길;김동수;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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    • pp.188-189
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    • 2014
  • 무선센서네트워크에서 센서 노드들은 정보를 수집 및 취합하기 위해 다양하게 사용되고 있다. 각 센서들은 베터리 전력을 사용하여 에너지 절약은 가장 중요한 이슈 중 하나다. 현재까지 에너지 소모가 가장 큰 장거리 통신 시 에너지 절약 및 분산제어가 용이한 클러스터링의 데이터 병합 관련 분야는 꾸준히 관심을 받아오고 있다. 최근 이를 기반으로 데이터 병합 시 생기는 딜레이를 최소화하고, 에너지 소비량 도 고려한 다양한 알고리즘들이 제안되었다. 하지만 토폴로지 형성 시 데이터 병합 딜레이와 에너지 효율을 동시에 최적화하는 상황에서 장거리 노드 간 링크 생성 문제는 여전히 해결되지 않고 있다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 노드 간 링크를 재구축하여 트리의 구조유지하면서 링크들의 길이를 줄일 수 있는 트리 재구축 알고리즘을 제안한다.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 데이터 중심 라우팅 알고리즘 (An Energy-Efficient Data-Centric Routing Algorithm for Wireless Sensor Networks)

  • 최현호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2187-2192
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    • 2016
  • 무선 센서 네트워크의 생존시간을 증가시키기 위하여 중계노드에서의 데이터 병합을 고려한 데이터 중심 라우팅이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센싱 정보의 수집 시간과 노드의 에너지 소비량 간의 트레이드 오프를 고려하여 에너지 소비를 최소화하면서도 빠른 시간 내에 센싱 정보를 수집하는 에너지 효율적인 데이터 중심 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 하는 라우팅 방식은 먼저 전체 센서 노드 중에서 최대 거리가 최소화가 되도록 만드는 노드를 싱크 노드로 설정한다. 이후 빠른 정보 수집을 위하여 센서 노드와 싱크 노드 간 최대 거리의 증가를 최소화하면서 에너지 소비를 줄이기 위하여 노드간 연결 링크 비용을 최소화하는 방식으로 트리 구조를 확장해나간다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 데이터 중심 라우팅 알고리즘은 짧은 정보 수집 시간과 낮은 에너지 소비량을 가지며, 이로 인하여 기존 라우팅 알고리즘 대비 높은 네트워크 에너지 효율을 달성한다.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성과 보안성을 제공하기 위한 클러스터 기반의 Tributaries-Deltas (Clustered Tributaries-Deltas Architecture for Energy Efficient and Secure Wireless Sensor Network)

  • 김은경;서재원;채기준;최두호;오경희
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권5호
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    • pp.329-342
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크는 여러 가지 제약점을 가지고 있기 때문에 에너지 효율성과 보안성 제공은 중요한 이슈이다. 기존에 라우팅에 있어서 tree-based와 multipath-based라는 두 가지 접근법을 효과적으로 통합시킨 Tributaries and Deltas(TD)가 제안된 바가 있으며, 본 논문에서는 TD 구조에 계층성이 더해진 클러스터 기반의 TD를 제안하여 기존 TD보다 향상된 성능을 증명하였다. 클러스터 기반의 TD 구조는 두 가지 상황에서 기존의 TD보다 더 좋은 성능을 가짐을 보여 주었다. 하나는 베이스스테이션(BS)이 잘못된 정보를 받았다 판단하고 재전송을 요구할 때와, 또 다른 하나는 BS가 이동성을 가지고 있을 때이다. 또한 제안된 구조에 적합한 키 설립 메커니즘을 제안하여 에너지 효율성뿐만 아니라 보안성도 고려한 새로운 센서 네트워크 구조를 제안하였고 TinyOS 2.0을 기반으로 TmoteSKY 센서 보드에 구현하여 실제 네트워크에서의 응용 가능성을 입증하였다.

New fuzzy method in choosing Ground Motion Prediction Equation (GMPE) in probabilistic seismic hazard analysis

  • Mahmoudi, Mostafa;Shayanfar, MohsenAli;Barkhordari, Mohammad Ali;Jahani, Ehsan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제10권2호
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    • pp.389-408
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    • 2016
  • Recently, seismic hazard analysis has become a very significant issue. New systems and available data have been also developed that could help scientists to explain the earthquakes phenomena and its physics. Scientists have begun to accept the role of uncertainty in earthquake issues and seismic hazard analysis. However, handling the existing uncertainty is still an important problem and lack of data causes difficulties in precisely quantifying uncertainty. Ground Motion Prediction Equation (GMPE) values are usually obtained in a statistical method: regression analysis. Each of these GMPEs uses the preliminary data of the selected earthquake. In this paper, a new fuzzy method was proposed to select suitable GMPE at every intensity (earthquake magnitude) and distance (site distance to fault) according to preliminary data aggregation in their area using ${\alpha}$ cut. The results showed that the use of this method as a GMPE could make a significant difference in probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) results instead of selecting one equation or using logic tree. Also, a practical example of this new method was described in Iran as one of the world's earthquake-prone areas.

A SCORM-based e-Learning Process Control Model and Its Modeling System

  • Kim, Hyun-Ah;Lee, Eun-Jung;Chun, Jun-Chul;Kim, Kwang-Hoon Pio
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권11호
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    • pp.2121-2142
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    • 2011
  • In this paper, we propose an e-Learning process control model that aims to graphically describe and automatically generate the manifest of sequencing prerequisites in packaging SCORM's content aggregation models. In specifying the e-Learning activity sequencing, SCORM provides the concept of sequencing prerequisites to be manifested on each e-Learning activity of the corresponding tree-structured content organization model. However, the course developer is required to completely understand the SCORM's complicated sequencing prerequisites and other extensions. So, it is necessary to achieve an efficient way of packaging for the e-Learning content organization models. The e-Learning process control model proposed in this paper ought to be an impeccable solution for this problem. Consequently, this paper aims to realize a new concept of process-driven e-Learning content aggregating approach supporting the e-Learning process control model and to implement its e-Learning process modeling system graphically describing and automatically generating the SCORM's sequencing prerequisites. Eventually, the proposed model becomes a theoretical basis for implementing a SCORM-based e-Learning process management system satisfying the SCORM's sequencing prerequisite specifications. We strongly believe that the e-Learning process control model and its modeling system achieve convenient packaging in SCORM's content organization models and in implementing an e-Learning management system as well.

해양 센서 네트워크 아키텍쳐 중심의 질의 최적화를 위한 데이터 병합 기법 (Data Aggregation for Query Optimization Based on Ocean Sensor Network Architecture)

  • 김혜정;지경복;김창화;김상경;박찬정
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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    • pp.215-220
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    • 2007
  • 최근 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 특히 센서 노드의 저전력을 위해서는 센서 네트워크에서 전송되는 데이터의 횟수나 전송량을 최소한으로 줄이면서 효율적이면서 신뢰성을 가지는 질의에 대한 결과를 얻을 수 있어야 한다. 본 연구에서는 해양 센서 네트워크 상에서 데이터의 전송량을 줄일 수 있는 SDMTree(Sensing Data Management Tree)를 제안한다. 제안된 SDMTree는 질의 최적화를 위해 질의 처리기 구성 요소로 도입 가능하다. 해양 센서 네트워크에서 in-network 각 4레벨에서 하위 노드로부터 받은 데이터를 병합, 관리하기 위한 방법으로 데이터를 속성별로 구분하여 중복된 데이터를 제거하여 트리형태로 구성되기 때문에 질의에 대한 응답에 해당하는 데이터 검색시 정확하고 신속하게 처리할 수 있으며, 트리 구성 또한 중복 데이터 및 중복 영역을 배제하여 구성되므로, 상위노드가 하위 노드로부터 센싱 데이터를 수집하여 저장하기 위한 에너지와 상위 노드에서 하위 노드로 질의를 전송시 질의에 해당하는 특정 영역에만 질의를 전송할 수 있기 때문에 데이터 저장 및 통신에 소모되는 불필요한 에너지를 최대한 줄일 수 있다.

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Comparison of Soil Physical Properties in Conventional and Organic Farming Apple Orchards

  • Chung, Jong-Bae
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.279-285
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    • 2007
  • Soil physical properties in organic farming apple orchard were evaluated in relation to conventional farming to better understand the effects of organic farming system on soil quality. Two adjacent apple orchards, matched by soil type, were chosen to ensure the same pedological conditions except management system. Soil samples were collected from middle of two adjacent trees along the tree line at two depths of 5-20 and 20-35 cm in September 2006. Contents of organic matter in organic farming soil were twice as much as those found in soil of conventional farming. The higher level of organic matter in organic farming soil was reflected through a consequent trend in improved soil physical properties. Organic farming produced greater aggregation in >2 mm size and increased aggregate stability. Bulk density was lower by 13% and hence porosity was higher in soils of organic farming as compared with conventional farming. Water holding capacity was significantly greater with organic farming by >17% over conventional farming. The capacity of organic farming to improve soil physical properties can be contributed to the regular application of relatively large amount of organic materials and the sustainable ground-cover managements, mulching with compost and cover crop cultivation.

Investigation of the Properties of Sand Tubules, a Biomineralization Product, and their Microbial Community

  • Hu, Weilian;Dai, Dehui
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권2호
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    • pp.364-372
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    • 2016
  • Sand tubules, made up of sand grains cemented by microbe-induced calcium carbonate precipitation, have been found in China's Ningxia Province. Sand tubules grow like a tree's roots about 40-60 cm below the surface. The properties of sand tubules and their bacterial community were examined. X-Ray diffraction analysis revealed that the sand tubules were associated with crystalline calcite. Scanning electron microscopy showed that the crystalline solid had a lamellar structure and lacked the presence of cells, suggesting that no bacteria acted as nucleation sites, nor that the crystalline solid was formed by the aggregation of bacteria. Denaturing gradient gel electrophoresis analysis showed 11 of the 12 detectable bands were uncultured bacteria by BLAST analysis in the GenBank database, and the rest were closely related to Paenibacillus sp. (100% identity). By cultivation techniques, the only strain isolated from the sand tubule was suggested to be related to Paenibacillus sp.; no archaea were found. Furthermore, Paenibacillus sp. was demonstrated to induce calcium carbonate precipitation in vitro.

Electric Heat Tracing을 위한 Zigbee 기반 통합 감시제어 시스템의 개발 및 검증 (Development and Verification of Zigbee-Based Monitoring and Control System for Electric Heat Tracing)

  • 박성우;박순응
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.1395-1402
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    • 2015
  • Electric heat tracing 시스템은 플랜트 내 각종 배관의 온도를 관리하는 시스템이다. 본 논문에서는 electric heat tracing 시스템을 통합적으로 감시하고 제어하기 위한 TESCON(: TEmperature Sensing and CONtrol) 시스템을 제안한다. TESCON 시스템에서 디바이스간의 정보 교환은 Zigbee 네트워크 기반의 무선 방식으로 이루어진다. TESCON 시스템의 성능 분석을 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 테스트베드를 통해서도 비슷한 결과를 얻음으로써 TESCON 시스템의 유효성을 입증하였다. 또한, 계층적 트리 토폴로지를 기반으로 하는 네트워크 분할, 채널 재사용, 프레임 집약 기법 등을 적용한 시스템 확장 방안도 제시하였다.

CREEC: Chain Routing with Even Energy Consumption

  • Shin, Ji-Soo;Suh, Chang-Jin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권1호
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    • pp.17-25
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    • 2011
  • A convergecast is a popular routing scheme in wireless sensor networks (WSNs) in which every sensor node periodically forwards measured data along configured routing paths to a base station (BS). Prolonging lifetimes in energy-limited WSNs is an important issue because the lifetime of a WSN influences on its quality and price. Low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) was the first attempt at solving this lifetime problem in convergecast WSNs, and it was followed by other solutions including power efficient gathering in sensor information systems (PEGASIS) and power efficient data gathering and aggregation protocol (PEDAP). Our solution-chain routing with even energy consumption (CREEC)-solves this problem by achieving longer average lifetimes using two strategies: i) Maximizing the fairness of energy distribution at every sensor node and ii) running a feedback mechanism that utilizes a preliminary simulation of energy consumption to save energy for depleted Sensor nodes. Simulation results confirm that CREEC outperforms all previous solutions such as LEACH, PEGASIS, PEDAP, and PEDAP-power aware (PA) with respect to the first node death and the average lifetime. CREEC performs very well at all WSN sizes, BS distances and battery capacities with an increased convergecast delay.