• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권8호
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• pp.53-60
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• 2010

본 논문은 무선센서 망에서 소스 노드와 모바일 싱크 노드 간 데이터 전송경로를 효율적으로 관리하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 최단거리 전송경로를 보장하며, 기존에 형성되었던 경로를 최대한 이용함으로써 경로재설정을 위한 비용을 줄일 수 있다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존 대표적 경로재설정 방법인 CODE와 EADA에 비해 경로 재설정 비용을 약 60% 감소시켰음을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.1778-1786
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• 2009

Many sensor network applications have been developed for smart home, disaster management, and a wide range of other applications. These applications, however, generally assume a fixed base station as well as fixed sensor nodes. Previous research on sensor networks mainly focused on efficient transmission of data from sensors to fixed sink nodes. Recently there has been active research on mobile sink nodes, sink mobility is one of the most comprehensive trends for information gathering in sensor networks, but the research of an environment where both fixed sink nodes and mobile sinks are present at the same time is rather scarce. This paper proposes a scheme for context-aware by ubiquitous devices with the sink functionality added through fixed sinks under a previously-built, cluster-based multi-hop sensor network environment. To this end, clustering of mobile devices were done based on the fixed sinks of a previously-built sensor network, and by using appropriate fixed sinks, context gathering was made possible. By mathematical comparison with TTDD routing protocol, which was proposed for mobile sinks, it was confirmed that performance increases by average 50% in energy with the number of mobile sinks, and with the number of movements by mobile devices.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.1026-1029
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• 2009

센서 네트워크는 센서 노드들이 배치된 후 충전이 사실상 어렵기 때문에 에너지를 효율적으로 사용하는 것이 중요하다. 이에 본 논문에서는 Modified-CBPER이 CBPER의 데이터 공고 패킷의 공고 범위를 줄여 전송 횟수를 감소함으로서 에너지 소비를 감소시킨 점에 착안하여 추가적으로 데이터 공고 범위를 줄여 에너지 소비 감소를 도모하는 방법을 제안한다. 제안하는 EM-CBPER(Enhanced Modified CBPER)은 데이터 요청을 하고 데이터를 전송하는 과정에서의 에너지 소비는 기존의 알고리즘들에 비해 다소 증가하나 전체 전송량에서 큰 비중을 차지하는 데이터 공고 패킷의 전송 횟수를 줄임으로서 전체적인 에너지 소비를 줄인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.27-30
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• 2012

클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 헤더를 선출하고 클러스터 헤더는 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 기존의 CBRP는 각 노드의 잔여전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 클러스터 헤더를 선출할 때 클러스터 내 각 노드의 잔여전력량을 비교하여 잔여전력량이 가장 높은 노드를 클러스터 헤더로 선출하고 잔여전력량이 두 번째로 높은 노드를 보조 헤더로 선출한다. 선출된 클러스터 헤더의 잔여전력량이 낮아져 헤더 역할을 수행할 수 없게 되면 이웃 멤버 노드들에게 알림 메시지를 전송하여 미리 선출해둔 보조 헤더가 클러스터 헤더 역할을 하게 한다. 클러스터의 수명과 네트워크 전체의 수명을 연장시키면서 헤더 재선출로 인한 문제점을 줄이고 경로의 안정성을 높이는 개선된 프로토콜을 제안한다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.56-63
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• 2012

WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태 없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 싱크노드는 고정 싱크노드와 모바일 싱크노드로 구분되고 모바일 싱크노드는 전체 네트워크의 에너지 소모를 분산시켜 고정싱크 노드보다 네트워크의 라이프 타임이 증가하는 장점이 있다. 센서노드의 제한된 에너지 자원은 WBAN의 에너지 효율측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 싱크노드 기반의 WBAN 환경에서 효율적인 데이터 전송을 위한 클러스터 토폴로지 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 그리드 기반의 라우팅 프로토콜 및 TDMA 기반의 스케줄링 알고리즘의 장점을 바탕으로 인접한 클러스터의 중첩영역을 최소화하고 클러스터 헤더의 데이터 부담을 감소시켜 수집지연 및 오버헤드가 빈번하게 발생하는 WBAN 환경의 무선 센서 네트워크에서 우수한 성능을 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1-7
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• 2014

무선센서 네트워크(WSNs)는 일반적으로 수많은 센서노드들이 배치되어 데이터를 전송하며, 불필요한 데이터 전송으로 인해 에너지 낭비를 초래한다. 기존의 연구들은 주로 에너지 소모문제를 해결하는데 집중되었다. 하지만 실시간으로 정보전송이 필요한 어플리케이션에 대해서는 지연 보장 역시 고려되어야 한다. 본 논문은 생체시스템을 모방하여 무선센서망에서 에너지의 소모와 연시간을 줄이기 위한 BISA(Bio-inspired Scheduling Algorithm)를 제안한다. BISA는 에너지 효율성이 높은 라우팅경로를 탐색하고 다중채널을 이용해 데이터 전송경로를 다중화함으로써 데이터 전송을 위한 에너지소모와 지연시간을 최소화한다. 실험결과를 통해 제안한 알고리즘의 기존방식 보다 적은 에너지를 사용하며 동시에 요구지연 시간을 보장함을 확인한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.839-842
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• 2011

최근 무선 센서노드의 에너지 제약을 해결하기 위해 에너지 하비스팅 기반 무선 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 에너지 하비스팅 기반 무선 센서 네트워크는 태양열, 풍력, 지력 에너지 등의 환경 에너지를 센서 노드의 전력으로 사용하여 노드의 생존 시간을 향상시키는 기술이다. 이러한 에너지 하비스팅 환경에서 기존의 에너지가 제약된 환경을 배경으로 개발된 라우팅 프로토콜을 사용할 경우, 하비스팅 장치로부터 축적되는 에너지가 경로 설정 시 반영되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 분산되지 않은 경로들은 네트워크의 수명을 단축하게 된다. 따라서 본 논문에서는 각 노드간의 경로를 분산시키는 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이터를 통해 제안하는 알고리즘을 사용했을 경우 노드의 경로가 다양하게 반영되는 것을 보여주었다.

• Spatial Information Research
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• 제19권3호
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• pp.95-106
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• 2011

최근 무선 센서 네트워크에서 센서로부터 원하는 데이타를 가져오는 네트워크 내 집계 질의처리 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 대표적인 네트워크 내 집계 질의 처리 기법들은 집계 질의 처리를 위해 라우팅 알고리즘과 데이타 구조를 제안하고 있다. 그러나 이러한 기법들은 센서 노드들의 에너지 소모가 크고, 질의 처리 결과 정확도가 떨어지고, 또한 질의 처리 시간이 오래 걸리는 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 기존 집계 질의 처리 기법들의 문제점을 해결하고 무선 센서 네트워크에서 보다 효율적인 집계 질의 처리를 위해 BPA(Bucket-based Parallel Aggregation)를 제시하였다. BPA는 질의 영역을 센서 노드 분포에 따라 쿼드 트리로 구성하여 집계 질의를 병렬로 처리하고, 각 센서 노드로 하여금 데이타를 이중 전송하게 함으로써 전송 오류로 인한 데이타 손실을 줄인다. 또한, BPA는 집계 질의 처리시 버켓 기반의 데이타 구조를 이용하고 이러한 버켓 데이타 구조를 버켓내 데이타 개수에 따라 적응적으로 분할 및 합병한다. 특히 버켓내 데이타 크기를 줄이기 위해 데이타를 압축하고 데이타 전송 횟수를 줄이기 위해 필터링을 수행한다. 마지막으로 센서 데이타를 이용한 다양한 실험을 통해 본 논문에서 제안하는 BPA의 우수성을 입증하였다.

• ETRI Journal
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• 제42권3호
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• pp.351-365
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• 2020

Directional sensor networks (DSNs) can significantly improve the performance of a network by employing energy efficient communication protocols. Neighbor discovery is a vital part of medium access control (MAC) and routing protocol, which influences the establishment of communication between neighboring nodes. Neighbor discovery is a challenging task in DSNs due to the limited coverage provided by directional antennas. Furthermore, in these networks, communication can only take place when the beams of the directional antennas are pointed toward each other. In this article, we propose a novel multiple token-based neighbor discovery (MuND) protocol, in which multiple tokens are transmitted based on an area exploration algorithm. The performance of the protocol is evaluated using the Cooja simulator. The simulation results reveal that the proposed MuND protocol achieves lower neighbor discovery latency, with a 100% neighbor discovery ratio, and has a relatively low communication overhead and low energy consumption.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.323-325
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• 2012

본 논문에서는 거리정보에 기반을 두지 않은 방식(range-free)에서 라우팅 에너지 효율성을 고려한 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 제안한다. 관련하여 기존의 대표적인 관련 연구로는 DV-Hop 알고리즘이 있다. 이는 앵커 노드와 앵커 노드사이의 미지 노드들의 거리를 홉 수로 나누어 노드 사이의 거리를 구하고 삼각측량법을 이용하여 노드의 좌표를 계산한다. 하지만 이 경우 앵커 노드와 미지노드 사이의 거리를 홉 수로 나눈 한 홉 거리가 모두 동일하다고 가정하였고, 이에 사용되는 앵커노드간의 평균 거리를 사용하여 노드간의 거리정보를 구하게 되어 각 중계노드는 고정된 경로에서만 거리 정보를 알 수 있다. 본 논문에서 제안되는 ALPS 알고리즘은 계층적 클러스터 단위에 소속된 임의의 노드에 대한 위치정보를 제공하는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘에 따른 위치정보를 사용 할 경우 기존의 DV-hop방식에 따른 노드의 위치정보를 사용한 경우보다 보다 최적화된 에너지 소모를 유지할 수 있는 경로 알고리즘을 최종적으로 제공하는데 연구의 목적이 있다. 본 논문에서는 상기 두 가지 방식의 위치정보에 따른 라우팅에서 소모되는 에너지 관계를 비교하여 보다 최적화된 에너지 경로 알고리즘이 제공되는 결과를 검증하고 보여주고자 한다.