• Smart Structures and Systems
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• v.14 no.1
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• pp.1-16
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• 2014

In this work, we address the so-called sensor reachback problem for Wireless Sensor Networks, which consists in collecting the measurements acquired by a large number of sensor nodes into a sink node which has major computational and power capabilities. Focused on applications such as Structural Health Monitoring, we propose a cooperative communication protocol that exploits the spatio-temporal correlations of the sensor measurements in order to save energy when transmitting the information to the sink node in a non-stationary environment. In addition to cooperative communications, the protocol is based on two well-studied adaptive filtering techniques, Least Mean Squares and Recursive Least Squares, which trade off computational complexity and reduction in the number of transmissions to the sink node. Finally, experiments with real acceleration measurements, obtained from the Canton Tower in China, are included to show the effectiveness of the proposed method.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.10a
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• pp.369-372
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• 2008

무선 센서 네트워크(WSN)는 소규모, 저비용, 저전력 지능형의 센서 노드로 구성되고, 원격 환경 감시와 군사작전 및 재난 상황 등에 응용 될 수 있는 기술이다. 이러한 센서 네트워크에서 구성된 노드의 에너지 공급은 독립된 소형배터리를 통해 이루어진다. 따라서 각 노드에서의 에너지의 효율적인 관리가 무선 센서 네트워크의 최대 쟁점이 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 노드의 제한된 배터리 자원을 보다 효율적으로 유지 관리하기 위한 방법으로 ASIT(Advanced Sensing Interval Time) 알고리즘을 제안한다. 제안된 ASIT란 입력된 센싱 값의 변화와 센서 노드의 에너지 잔여량에 따라 센싱 주기를 제어 관리하는 방법으로 이에 대한 모델링을 수립하고, 실제 노드 관리 결과와 모델링 된 결과의 오차를 관찰하여 적중율을 향상하는 기법을 제안한 것이다. 제안된 ASIT의 알고리즘으로부터 센서 노드의 수명을 향상 시켜 궁극적으로는 무선 센서 네트워크 전체의 망 접속의 신뢰성과 노드 관리 수명을 연장시키며, 망의 토폴로지 구성의 측면에서는 전체적인 영역의 커버리지를 향상시키는 동시에 제한된 배터리 자원을 효율적으로 관리 할 수 있는 걸과를 얻게 된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10d
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• pp.625-630
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• 2006

Zigbee 센서 네트워크에서는 multihop 전송을 위하여 tree topology와 beacon-enabled 네트워크 구성을 갖는다. 이러한 multihop beaconing 네트워크의 목적은 routing 노드들에게 Sleep할 기회를 주어 파워의 소모를 줄이고자 하는 데 있다. 파워의 소모를 줄이고 beacon 전송시의 충돌을 방지하기 위하여 beacon 전송 스케줄링이 필요한데 본 논문은 multihop을 지원하고 에너지 효율에 효과적인 beacon 전송 스케줄링 알고리즘과 이를 바탕으로 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안한다. 본 제안은 Zigbee coordinator의 beacon interval(BI)이 결정되면 네트워크 내의 beacon을 전송하는 모든 노드들은 Zigbee coordinator의 BI를 알고 모든 노드의 superframe duration(SD)은 동일하다고 가정한다. 이러한 가정하에서 beacon을 전송하는 노드들이 Zigbee coordinator의 BI 구간 중 항상 정해진 시간에 자신의 beacon을 전송한다면 beacon의 충돌을 막을 수 있음을 보여 준다. 또한 노드들이 서로의 beacon 전송 시간을 알 수 있기 때문에 목적지 노드의 beacon을 tracking하지 않고도 목적지 노드가 active 되는 시점에 패킷을 전송하면 에너지 측면에서 좀 더 효율적인 라우팅 기반을 제공한다는 것을 보여 준다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06d
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• pp.248-251
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• 2011

무선 센서 네트워크는 다양한 응용 분야와 환경에 배치되기 때문에, 악의적인 목적을 가진 사용자의 공격에 손쉽게 노출되어 있다. 선택적 전달 공격은 센서 네트워크에서 발생 할 수 있는 가장 대표적인 라우팅 공격 중의 하나로, 데이터 패킷의 정상적인 전달을 차단하여 상황 인지 및 이에 대한 대응을 지연시킨다. 기존에 제안된 탐지 기법은 패킷 전달 경로 상에 감시 노드를 선정하고, 패킷이 전송 될 때마다 인증메시지를 소스 노드에게 전송하여 공격 발생 여부를 탐지한다. 하지만, 패킷을 전송할 때 마다 공격 탐지를 수행하기 때문에 한정된 에너지를 바탕으로 동작하는 센서 네트워크에 적합하지 못하다. 본 논문에서는 탐지율을 충분히 유지하면서도 높은 에너지 효율성 위해 센서 네트워크의 특성을 고려한 선택적 전달 공격 탐지 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 기존 기법에서와 같이 즉시 탐지를 수행하는 대신에 패킷 전송 시간을 고려한 네트워크 모니터링을 수행하고, 공격 받았을 가능성이 있는 경로에 대해서만 지연탐지를 수행한다. 본 논문의 우수성을 보이기 위해서 시뮬레이션을 통해 성능 평가를 수행하였으며, 그 결과 기존 기법에 비해 탐지율이 평균 약 15% 향상되었고, 네트워크의 에너지 소모량이 평균 약 54% 감소하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• v.16 no.5
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• pp.1113-1128
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• 2020

Ad hoc networks play an important role in mobile communications, and the performance of nodes has a significant impact on the choice of communication links. To ensure efficient and secure data forwarding and delivery, an intelligent routing protocol (IAODV) based on learning method is constructed. Five attributes of node energy, rate, credit value, computing power and transmission distance are taken as the basis of segmentation. By learning the selected samples and calculating the information gain of each attribute, the decision tree of routing node is constructed, and the rules of routing node selection are determined. IAODV algorithm realizes the adaptive evaluation and classification of network nodes, so as to determine the optimal transmission path from the source node to the destination node. The simulation results verify the feasibility, effectiveness and security of IAODV.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2015.10a
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• pp.657-658
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• 2015

In an wireless sensor network, energy efficient routing protocol is important for multi-hop transmission because senor nodes are powered by battery. In multi-hop transmission, specifice nodes are used and the battery power becomes low, it induce the asymetric remaining power among the nodes and makes the network lifetime reduced. In this paper, we propose a power-aware routing protocol which determines the routing path considering the remaining power of the nodes. Simulation results shows that the proposed routing scheme minimize the transmission delay and increase the network lifetime.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.491-492
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• 2007

무선 센서 네트워크는 많은 수의 노드들로 구성되어 있고 각각의 노드들은 네트워크 일정 범위 안에 가깝게 또는 멀리 배열되어져 있다. 각각의 노드들의 수명은 전체 센서 네트워크의 수명에 중요하게 작용한다. 이러한 노드들은 네트워크 토플로지에서 배터리를 사용되고 이 배터리는 현실상 충전과 교체가 거의 불가능하므로 우리는 배터리의 에너지를 최대한 효율적으로 사용해야 한다. 효율적인 에너지 사용은 전체 센서 네트워크의 수명을 늘려주고 임무를 완수하게 해 준다. 이 논문에서는 지리 정보를 바탕으로 이루어진 센서 네트워크에서의 노드들의 효율적인 에너지 소비를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 지리 정보를 바탕으로 한 알고리즘 중 GAF(Geographic Aladaptive Fidelity) 알고리즘을 기반으로 보다 더 에너지를 효율적으로 소비하는 Improved GAF를 제안한다. GAF 알고리즘은 한 좌표(gird)당 자기 위치를 알고 있는 한 노드들이 라우팅을 유지하면서 필요 혀는 노드들은 sleeping mode로 전환하여 동등하게 에너지 소비하여 에너지를 보전한다. Improved GAF는 한 좌표당 하나의 센서노드가 아닌 두 개 이하의 센서 노드가 작동하여 기존의 GAF 알고리즘보다 최대 50%까지 에너지 낭비를 막을 수 있다. 따라서 각각의 노드들의 효율적인 에너지 소비로 인하여 전체 센서 네트워크의 수명도 늘어난다. 또한 모바일 싱크가 이동을 하였을 때, 전체 네트워크 라우팅 프로토콜이 아닌 지역적인 라우팅 프로토콜만 재구성하여 에너지 효율적인 데이터 수집 기법을 제안한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.34 no.7B
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• pp.694-702
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• 2009

Geographical routing protocol, where nodes only need local information exchange to make routing decisions, is a very efficient routing scheme for wireless sensor networks in scalability. However, pure geographical routing does not take account of wireless link condition. If wireless link condition is not considered, when the routing table is updated, the nodes with bad link conditions are updated in the routing table and can be chosen as the next hop. This brings out the retransmissions because of received packet's errors. Also, because of these retransmissions, additional power is consumed. In this paper, we propose geographical routing scheme considering wireless link condition, where reliable data transmission is made and the consumed energy is minimized.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.116-119
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• 2016

무선 센서 망에서 모바일 싱크 그룹에게 데이터를 전송하기 위한 Mobile Geocasting에 관한 연구가 진행되었다. Mobile Geocasting에서, 싱크 그룹의 지역에 싱크들에게 데이터를 전송하기 위해 유니캐스팅과 플러딩의 두 가지 접근 방식이 있다. 에너지 효율성의 관점에서, 유니캐스팅은 분산된 적은 수의 분산된 싱크들에게 효율적인 전송 방식이고, 반면에 플러딩은 다수의 밀집된 싱크들에게 효율적인 전송 방식이다. 하지만, 이 두 가지 방식은 모두 너무 극단적으로 보수적인 방법이기 때문에, 그룹 지역 내에 싱크들이 전체적으로는 분산적이지만 부분적으로는 밀집하게 분포된 일반적인 상황들을 지원하기는 어렵다. 그러므로, 본 논문은 일반적인 분포를 가지는 이동 싱크 그룹을 효율적으로 지원하기 위한 유니캐스팅과 플러딩을 통합하는 하이브리드 방안을 제안한다. 제안 방안은 그룹 지역내에 분산된 싱크들을 위해서는 개별적 유니캐스팅과 밀집된 싱크들에게는 부분적 플러딩을 이용한다. 부분적 플러딩 지역을 도출하기 위해, 제안 방안은 하나의 수학적 모델을 제시한다. 시뮬레이션 결과는 제안 방안이 기존의 방안들보다 에너지 소비 관점에서 더 효율적임을 증명한다.

• ETRI Journal
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• v.30 no.4
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• pp.516-525
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• 2008

This paper proposes a compact, energy-efficient, and smart gas sensor platform technology for ubiquitous sensor network (USN) applications. The compact design of the platform is realized by employing silicon-on-insulator (SOI) technology. The sensing element is fully integrated with SOI CMOS circuits for signal processing and communication. Also, the micro-hotplate operates at high temperatures with extremely low power consumption, which is important for USN applications. ZnO nanowires are synthesized onto the micro-hotplate by a simple hydrothermal process and are patterned by a lift-off to form the gas sensor. The sensor was operated at $200^{\circ}C$ and showed a good response to 100 ppb $NO_2$ gas.