• 제목/요약/키워드: Mobile sensor networks

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센서기반 FPMIPv6 네트워크에서 멀티캐스팅 기반의 도메인간 이동성관리 기법 (mSFP: Multicasting-based Inter-Domain Mobility Management Scheme in Sensor-based Fast Proxy Mobile IPv6 Networks)

  • 장하나;정종필
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권1호
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    • pp.15-26
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    • 2013
  • IP기반 무선 센서 네트워크(IP-WSN)는 의료, 주택 자동화, 환경 모니터링, 산업용 제어, 차량 텔레매틱스 및 농업 모니터링 등 광범위하게 적용되고 있다. 이러한 적용은 에너지 효율과 함께 센서의 이동성이 중요한 문제로 다루어진다. 에너지 비효율로 인해 네트워크 기반의 이동성관리 프로토콜은 IP-WSN에서 지원될 수 있다. 본 논문에서는 IP-WSN 프로토콜을 지원하는 멀티캐스팅 기반의 빠른 이동성관리 기법(mSFP)을 제안한다. 네트워크 구조와 시그널링 비용, 이동성 비용 등을 고려한 성능분석을 수행하였고[8,20], 분석 결과 PMIPv6와 SPMIPv6에 비하여 mSFP의 시그널링 비용, 전체 시그널링 비용, 이동성 비용이 모두 감소되었다. IP-WSN 노드의 수 측면에서 mSFP의 시그널링 비용은 7%, 전체 시그널링 비용은 3% 더 감소되었다. 홉의 수 측면에서 mSFP의 시그널링 비용은 6.9%, 전체 시그널링 비용은 2.5% 더 감소되었다. IP-WSN 노드의 수 측면에서 이동성 비용은 1.6%, 홉의 수 측면에서 이동성 비용은 1.5% 더 감소되었다.

도로 네트워크 환경에서 센서 네트워크를 이용한 효율적인 분산 브로드캐스트 기법 (Efficient Distributed Broadcast Schemes using Sensor Networks in Road Network Environments)

  • 장용진;이진주;박준호;성동욱;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.26-33
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    • 2011
  • 수많은 이동 노드가 존재하는 유비쿼터스 환경에서 위치 기반 서비스가 중요한 응용 분야로 부상하고 있다. 효율적인 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 브로드캐스트을 이용한 다양한 기법들이 연구 되었지만, 대부분 브로드캐스트 인덱스 구축에 대한 연구이고, 브로드캐스트 데이터 전체의 크기를 줄이기 위한 기법은 고려되지 않았다. 이에 본 논문에서는 최근 많은 연구가 이루어지고 있는 센서 네트워크 기반의 객체의 이동 패턴을 고려한 데이터 분산 브로드캐스트 기법을 제안한다. 또한 제안하는 분산 브로드캐스트 기법의 효율성을 위해 도로 네트워크 기반의 센서 클러스터링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 센서노드에 의해 측정 된 객체의 이동 정보를 기반으로 데이터를 최적으로 분산 시킨다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 기존 브로드캐스트 기법과 제안하는 기법을 다양한 환경에서 성능평가를 수행한다.

센서 네트워크를 위한 그리드 기반의 에너지 효율절인 라우팅 프로토콜 (Grid-based Energy Efficient Routing Protocol for Sensor Networks)

  • 정성영;이동욱;김재훈
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권2호
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    • pp.216-220
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    • 2008
  • 센서 노드와 싱크 노드로 구성된 센서 네트워크는 모든 센서 노드들이 한정된 에너지를 가지고 운용되기 때문에 네트워크를 오랫동안 유지하여 가용성을 높이기 위한 연구가 다양하게 진행되어 왔다. 대부분의 기존 연구들은 싱크 노드의 이동을 고려하지 않았기 때문에 사람이나 자동차 등에 의해 싱크가 이동성을 가지는 환경에는 부적합하다. 본 논문에서는 그리드 기반의 센서 네트워크에서 이동 싱크와 소스 노드간의 경로 설정에서 요구되는 통신부하(제어 패킷의 수 및 전송 범위)를 줄여 센서 네트워크의 에너지 소모를 줄이고, 경로 설정의 신뢰성을 확보하기 위한 방안을 제안한다. 제안 기법은 다수의 싱크 노드가 존재하는 환경은 물론 큰 규모의 센서 네트워크에서도 성능의 저하가 없어 확장성이 뛰어나며, 기존의 그리드와 클러스터 기반의 프로토콜과 비교하여 약 70% 수준으로 에너지 소모를 줄일 수 있어 센서 네트워크의 생명주기를 늘리고 가용성을 높일 수 있다.

모바일 그리드 시스템의 개발 및 성능평가 (The Development of Mobile Grid System and Performance Evaluation)

  • 김태경;김희승;이현주;정태명
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권4호
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    • pp.581-588
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    • 2005
  • 무선 네트워크 및 이동단말기의 성능이 급속도로 발전하고 있으며, Mobile IP나 ad-hoc 기술 같은 이동성을 관리하는 기술들도 개발됨에 따라 언제 어디서든 혹은 이동 중에도 분산 컴퓨팅 같은 작업을 수행하는 요구가 크게 증가하고 있다. 이러한 무선 네트워크 환경에서 안정적인 분산 어플리케이션 수행을 위해서 모바일 그리드시스템에 대한 연구를 수행하였으며, 모바일 그리드는 자원 공유를 가능하게 하는 새로운 방식으로 센서나 모바일 단말기 혹은 무선의 다른 이동 장비들을 포함한 유선의 자원을 공유하는 방식이다. 본 논문에서는 모바일 네트워크 환경에서 그리드 서비스를 제공할 수 있도록 모바일 그리드 시스템의 구체적인 설계 및 구현을 수행하였다. 또한 실제 구현된 환경에서 응용 프로그램을 수행하여 모바일 그리드 시스템의 성능평가를 수행하였다.

농업수리시설물 관리시스템 도입에 대한 경제성 분석 (Economic analysis on the adoption of management system for irrigation facilities)

  • 최정열
    • 농업과학연구
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    • 제39권3호
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    • pp.451-458
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    • 2012
  • Irrigation facilities such as reservoir, sluice, and waterways are managed for preparing flood or drought. It is necessary to efficiently measure water level, flow rate, and related data in national-wide scattered irrigation facilities and to systematically manage data obtained from the facilities. This paper presents a management system for irrigation facilities in order to fast and exact measure their states. The management system consists of mobile device with QR-code function, sensors and gateways, a monitoring system and telecommunication networks. In order to present the benefits of the adoption of the management system against the legacy hand-writing way, this paper presents a economic analysis and its illustrative result.

VFF와 신경망을 이용한 자율주행로봇의 조향 알고리즘 구현 (Implementation of the Direction Indicator Algotithm for Autonomous Mobile Robot using VFF and Neural Networks)

  • 정헌;임춘환;이상훈
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권1호
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    • pp.58-63
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    • 1999
  • 본 연구에서는 VFF와 신경망을 이용한 자율 주행 로봇의 조향 알고리즘을 제안한다. 제안된 신경망 조향 시스템은 센서시스템, 가중치 제어를 위한 역전파 학습 제어기, 실시간 동작을 위한 모션 제어 시스템으로 구성된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 조향 시스템이 어떤 환경하에서도 강인하게 운영 될 수 있음을 보인다.

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퍼지신경회로망을 이용한 장애물 회피에 관한 연구 (A Study on the Obstacle Avoidance using Fuzzy-Neural Networks)

  • 노영식;권석근
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.338-343
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    • 1999
  • In this paper, the fuzzy neural network for the obstacle avoidance, which consists of the straight-line navigation and the barrier elusion navigation, is proposed and examined. For the straight-line navigation, the fuzzy neural network gets two inputs, angle and distance between the line and the mobile robot, and produces one output, steering velocity of the mobile robot. For the barrier elusion navigation, four ultrasonic sensors measure the distance between the barrier and the mobile robot and provide the distance information to the network. Then the network outputs the steering velocity to navigate along the obstacle boundary. Training of the proposed fuzzy neural network is executed in a given environment in real-time. The weights adjusting uses the back-propagation of the gradient of error to be minimized. Computer simulations are carried out to examine the efficiency of the real time learning and the guiding ability of the proposed fuzzy neural network. It has been shown that the mobile robot that employs the proposed fuzzy neural network navigates more safely with and less trembling locus compared with the previous reported efforts.

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대규모 무선 센서 네트워크를 위한 확장성과 강건성이 있는 데이터 전송 방안 (Scalable and Robust Data Dissemination Scheme for Large-Scale Wireless Sensor Networks)

  • 박수창;이의신;박호성;이정철;오승민;정주현;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1359-1370
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송은 데이터 중심 라우팅에 기반하여 이루어지기 때문에 공표/신청 통신 패러다임과 부합한다. 공표/신청 패러다임은 공간 분리성, 시간 분리성, 동기화 분리성이라는 세가지 분리 특성을 통해 대규모 애플리케이션 환경을 위한 확장성과 강건성을 제공할 수 있다. 그러나 현존하는 무선 센서 네트워크의 데이터 전송 방안들은 이 분리성들을 완전히 만족하지 못한다. 따라서, 우리는 세가지 분리성을 온전히 만족하기 위한 새로운 데이터 전송 방안인 ARBITER를 제시한다. ARBITER는 독립 네트워크 구조체를 구성하여, 공표자와 신청자 간의 정보 교환이 구조체를 통해 간접적이고 비동기적으로 이루어지도록 한다. ARBITER는 또한 공표자와 신청자가 서로 다른 시기에 연결을 시도하더라도 이를 지원할 수 있도록 구조체가 데이터와 쿼리를 저장하고 서로간의 매핑을 관리한다. 시뮬레이션 결과는 ARBITER가 확장성, 네트워크 강건성, 데이터 신뢰성, 이동성 지원, 그리고 에너지 효율성에서 더 나은 성능을 보인다는 것을 입증한다.

지오센서 네트워크에서 에너지 효율성을 지원하는 바이트코드 기반 데이터 서비스 미들웨어 구현 (Implementation of Bytecode based Data Service Middleware Supporting Energy Efficiency in Geosensor Networks)

  • 홍승태;윤민;장재우
    • Spatial Information Research
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    • 제18권4호
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    • pp.75-88
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    • 2010
  • 최근 모바일 기기 및 우선 통신의 발달로 인하여 지오센서 네트워크가 실생활의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이에 따라 센서 노드의 제한된 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 미들웨어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 미들웨어들은 센서 노드의 고유한 처리 능력 몇 가능을 고려하여 개발하지 않았기 때문에, 제한된 시스템 자원만을 사용하는 센서 노드에서는 운영이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 지오센서 네트워크에서 에너지 효율성을 자원하는 바이트코드 기반 데이터 서비스 미들웨어를 설계 및 구현한다. 제안하는 미들웨어는 첫째, 하드웨어 추상화를 지원하는 데이터 관리자와 최소한의 바이트코도 명령어를 통하여, 센서 노드에 최적화된 기능만을 제공한다. 둘째, 불필요한 데이터를 제거함으로써 데이터 전송량을 최소화하는 데이터 집계 질의처리 및 데이터 필터링을 통하여, 센서 노드의 에너지 효율성을 향상시킨다. 마지막으로, 기존 연구인 SwissQM과의 성능 평가를 통해 제안하는 미들웨어가 데이터 전송량과 평균 에너지 소모량 측면에서 에너지 효율적임을 보인다.

무선 센서 네트워크에서 NanoQplus를 이용한 DYMO 프로토콜 설계와 구현 (Design and Implementation of DYMO Protocol Using NanoQplus in Wireless Sensor Networks)

  • 오수택;배장식;정홍종;김동균;박정수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4B호
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    • pp.184-191
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    • 2008
  • 한국전자통신연구원에서 개발한 NanoQplus는 센서 네트워크 운용을 위한 임베디드 운영체제로, 프로그래머에게 친숙한 다중 쓰레드 프로그래밍 환경을 제공하지만 잘 알려진 TinyOS와 같은 운영체제와 비교해볼 때 네트워크 프로토콜 스택이 빈약하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Internet Engineering Task Force (IETF)에서 표준화 중인 Dynamic MANET On-demand (DYMO) 라우팅 프로토콜을 NanoQplus에 적용해본다. DYMO 프로토콜은 본래 이동 애드혹 네트워크에 적합하도록 제안된 라우팅 프로토콜이며, 이동 애드혹 네트워크는 무선 센서 네트워크에 비해 자원의 제약에서 자유로우므로, 기본 DYMO 프로토콜을 아무런 수정 없이 무선 센서 네트워크에 적용하기는 힘들다. 게다가 매체 접근 제어 계층과 네트워크 계층 사이에 존재하는 중복되는 데이터를 줄이기 위해 두 계층 프로토콜간의 결합도도 고려할 필요가 있다. 따라서 우리는 DYMO 기본 명세를 수정하여 NanoQplus에 적합토록 수정하였다. 실제 센서 노드에서의 실험 결과를 통해 NanoQplus에 기반을 둔 DYMO 프로토콜이 무선센서 네트워크 시나리오에서 효율적으로 동작함을 알 수 있었다.