• Title/Summary/Keyword: Mobile sensor networks

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An Efficient Cluster Management Scheme Using Wireless Power Transfer for Solar-powered Wireless Sensor Networks with a Mobile Sink (모바일 싱크 기반의 태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크에서 무선 전력 전송을 이용한 효율적인 클러스터 관리 기법)

  • Son, Youngjae;Kang, Minjae;Go, Junghyun;Noh, Dong Kun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.10a
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    • pp.370-371
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    • 2019
  • 태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크는 지속해서 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있지만, 고정된 싱크의 사용으로 싱크 주변에 존재하는 노드들이 상대적으로 에너지 소비가 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 최근의 연구에서는 클러스터링을 기반으로 한 모바일 싱크를 도입하여 이를 해결하고자 했지만, 클러스터 헤드 및 그 주변 노드들의 에너지 부담은 여전히 존재한다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 이용한 무선 전력 전송의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드 및 헤드 주변 노드의 에너지 핫 스팟이 완화됨으로, 전체 네트워크의 정전 노드들이 감소하고 수집된 데이터양이 증가한 것을 성능평가를 통해 확인할 수 있다.

Eight-Direction Anchor system and Location-based Shortest Relay in Wireless Sensor Networks with Mobile Sinks (센서 네트워크에서 모바일 싱크를 위한 8방향 앵커 시스템과 위치기반 최단거리 전송 프로토콜)

  • Jeon, Hyeon-Jae;Choo, Hyun-Seung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.667-670
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    • 2008
  • 센서노드는 무선 센서네트워크를 통해서 감지한 정보를 싱크에게 전송한다. 최근 휴대 무선장비의 이용률 증가로 센서네트워크에서 데이터를 수집하는 싱크를 휴대 무선장비로 대체하여 이동성을 보장하는 연구가 활발히 진행된다. 즉, 싱크가 이동성을 가짐으로써 센서노드가 감지한 정보를 전달하는 방법이 중요한 문제로 부각되고 있다. 따라서 모바일 싱크의 위치를 효율적으로 알리고, 다중 소스노드에서 다중 싱크로 정보를 전달하는 것이 필요하다. 특히, 고정된 싱크에서 사용하던 데이터 전송경로는 모바일 싱크 환경에서 더 이상 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 소스노드의 위치정보를 제공하기 위한 서버로서 8방향 앵커시스템(Eight-Direction Anchor system: EDA)을 제안한다. EDA는 센서네트워크의 가장자리에 위치한 센서노드의 편중된 에너지 소모를 막고, 전체 센서노드를 균형적으로 사용함으로써 균등한 에너지 소모를 보장한다. 또한, 모바일 싱크가 소스노드로부터 데이터를 연속적으로 받기위해서 위치기반 최단거리 전송(Location-based Shortest Relay: LSR) 프로토콜을 제안한다. LSR은 소스노드에서 싱크로의 우회하는 경로를 막고, 최소 지연경로를 통하여 연속적인 데이터 전송을 보장한다. 실험결과를 통해서 제안 프로토콜은 효율적인 위치서비스의 제공뿐만 아니라, 다중 소스와 다중 모바일 싱크 환경에서 평균 데이터 전송 비용절감 효과를 얻을 수 있음을 보인다.

Adjacent Terminal Device Detection Technique for User Mobility Support on Home Entertainment System (홈 엔터테인먼트 시스템에서 사용자 이동성 지원을 위한 인접 터미널 장치 탐색 기법)

  • Kim, Sang-Wook;Jung, E-Gun
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.12 no.1
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    • pp.156-167
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    • 2009
  • Computing environment is evolving rapidly to ubiquitous environment. It thus makes people access and utilize any resource on the move and makes location of objects rise to the rank of the most important information. However provision of location information is too restrictive in small environments such as a home or building. In this paper we propose a home entertainment system which supports user mobility based on sensor networks and distributed devices. The proposed system estimates a user location by using signal strength received from Bluetooth ad-hoc networks. This estimated location information can tell which device a user can take advantage of while moving. In order to prove possibility of user mobility support, the system is implemented on our UPnP A/V framework home entertainment system to provide content streaming and the result shows that a provision of service for mobile users could be possible in small ubiquitous computing environments.

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Sharing Error Allowances for the Analysis of Approximation Schemes (근사접근법 분석을 위한 오차허용치의 분배방법)

  • Kim, Joon-Mo;Goo, Eun-Hee
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.46 no.5
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • When constructing various mobile networks including sensor networks, the problem of finding the layout or graph to interconnect the terminals or nodes of the network may come up. Providing a common scheme that can be applied to the kind of problems, and formulating the bounds of the run time and the result of the algorithm from the scheme, one may evaluate precisely the plan of constructing analogous network systems. This paper, dealing with EMST(Euclidean Minimum Spanning Tree) that represents such problems, provides the scheme for constructing EMST by parallel processing over distributed environments, and the ground for determining the maximum difference of the layout or the graph produced from the scheme: the difference from EMST. In addition, it provides the upper bound of the run time of the algorithm from the scheme.

Performance Evaluation Using Neural Network Learning of Indoor Autonomous Vehicle Based on LiDAR (라이다 기반 실내 자율주행 차량에서 신경망 학습을 사용한 성능평가 )

  • Yonghun Kwon;Inbum Jung
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.12 no.3
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    • pp.93-102
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    • 2023
  • Data processing through the cloud causes many problems, such as latency and increased communication costs in the communication process. Therefore, many researchers study edge computing in the IoT, and autonomous driving is a representative application. In indoor self-driving, unlike outdoor, GPS and traffic information cannot be used, so the surrounding environment must be recognized using sensors. An efficient autonomous driving system is required because it is a mobile environment with resource constraints. This paper proposes a machine-learning method using neural networks for autonomous driving in an indoor environment. The neural network model predicts the most appropriate driving command for the current location based on the distance data measured by the LiDAR sensor. We designed six learning models to evaluate according to the number of input data of the proposed neural networks. In addition, we made an autonomous vehicle based on Raspberry Pi for driving and learning and an indoor driving track produced for collecting data and evaluation. Finally, we compared six neural network models in terms of accuracy, response time, and battery consumption, and the effect of the number of input data on performance was confirmed.

A Mrthod on the Design of Sensor Network for the Surrounding Safety Using Drones (드론을 활용한 주변 안전을 위한 센서 네트워크 구성 방안)

  • Hong, Sung-Hwa
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2021.10a
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    • pp.667-669
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    • 2021
  • Recently, RFID/USN technology has been applied in various fields such as logistics, environment, education, home network, disaster prevention, military, and medical care, but despite the remarkable development of RFID/USN technology, it is difficult to apply it to marine industry due to the characteristics of poor marine environment. Therefore, satellites are mainly used in the marine sector, and existing communication networks are used in the coast, so measures for forming a shelf-only short-range network in the ocean are being considered. In this paper, we consider the use of drones as mobile base stations of USN as a base station role using USN in existing PS-LTE and LTE networks.Since autonomous navigation vessels are aiming for the intelligent system, the number of crew and labor force should be reduced and the function of autonomous network formation in the form of more stable and intelligent ICT convergence technology should be strengthened.

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Analysis of Block FEC Symbol Size's Effect On Transmission Efficiency and Energy Consumption over Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 전송 효율과 에너지 소비에 대한 블록 FEC 심볼 크기 영향 분석)

  • Ahn, Jong-Suk;Yoon, Jong-Hyuk;Lee, Young-Su
    • The KIPS Transactions:PartC
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    • v.13C no.7 s.110
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    • pp.803-812
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    • 2006
  • This paper analytically evaluates the FEC(Forward Error Correction) symbol size's effect on the performance and energy consumption of 802.11 protocol with the block FEC algorithm over WSN(Wireless Sensor Network). Since the basic recovery unit of block FEC algorithms is symbols not bits, the FEC symbol size affects the packet correction rate even with the same amount of FEC check bits over a given WSN channel. Precisely, when the same amount of FEC check bits are allocated, the small-size symbols are effective over channels with frequent short bursts of propagation errors while the large ones are good at remedying the long rare bursts. To estimate the effect of the FEC symbol site, the paper at first models the WSN channel with Gilbert model based on real packet traces collected over TIP50CM sensor nodes and measures the energy consumed for encoding and decoding the RS (Reed-Solomon) code with various symbol sizes. Based on the WSN channel model and each RS code's energy expenditure, it analytically calculates the transmission efficiency and power consumption of 802.11 equipped with RS code. The computational analysis combined with real experimental data shows that the RS symbol size makes a difference of up to 4.2% in the transmission efficiency and 35% in energy consumption even with the same amount of FEC check bits.

Design of Low-Power Hybrid LNA with Multi-Input for Mobile Ultrasound System (이동형 초음파시스템에 적합한 다중 입력방식의 저전력 혼성 저잡음 증폭기 설계)

  • Song, Jae-Yeol;Lee, Kyung-Hoon;Park, Sung-Mo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.15 no.2
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    • pp.64-69
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    • 2014
  • Ultrasound system is one of the complex wireless signal processing systems that are widely used in the fields of modern industry such as medical diagnostics, underwater communications, and sensor-networks. Miniaturization of ultrasound system has been raging recently. In this paper, a hybrid LNA that is suitable for miniaturization and mobile diagnostic ultrasound system has been developed. The proposed LNA has low noise figure of less than 5dB, and the feedback resistor is designed to be electrically adjusted in order to attain the impedance-matching for various ultrasound transducers. It supports the whole ultrasound frequencies from 10KHz to 150MHz frequency band and also provides sleep modes. A gain from -18.8 to -29.5 dB is achieved by adjusting each transducer to fit the system character. Power consumption can be reduced up to 90% in similar performance as compared to the existing LNA.

Livestock Disease Forecasting and Smart Livestock Farm Integrated Control System based on Cloud Computing (클라우드 컴퓨팅기반 가축 질병 예찰 및 스마트 축사 통합 관제 시스템)

  • Jung, Ji-sung;Lee, Meong-hun;Park, Jong-kweon
    • Smart Media Journal
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    • v.8 no.3
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    • pp.88-94
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    • 2019
  • Livestock disease is a very important issue in the livestock industry because if livestock disease is not responded quickly enough, its damage can be devastating. To solve the issues involving the occurrence of livestock disease, it is necessary to diagnose in advance the status of livestock disease and develop systematic and scientific livestock feeding technologies. However, there is a lack of domestic studies on such technologies in Korea. This paper, therefore, proposes Livestock Disease Forecasting and Livestock Farm Integrated Control System using Cloud Computing to quickly manage livestock disease. The proposed system collects a variety of livestock data from wireless sensor networks and application. Moreover, it saves and manages the data with the use of the column-oriented database Hadoop HBase, a column-oriented database management system. This provides livestock disease forecasting and livestock farm integrated controlling service through MapReduce Model-based parallel data processing. Lastly, it also provides REST-based web service so that users can receive the service on various platforms, such as PCs or mobile devices.

Multi-Line Data Gathering Scheme for Efficient Operation of a Mobile Sink in Solar-Powered Wireless Sensor Networks (태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 효율적 운용을 위한 멀티라인 데이터 수집 기법)

  • Lee, Seungwoo;Kang, Minjae;Son, Youngjae;Gil, Gun Wook;Cheong, Seok Hyun;Bae, Ha Neul;Noh, Dong Kun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2020.07a
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    • pp.135-138
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    • 2020
  • 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 도입은 기존의 고정된 위치의 싱크를 사용하는 WSN에서 발생하는, 싱크 주변 노드들과 외곽 노드들 간의 에너지 불균형 문제(에너지 핫스팟 문제)를 어느 정도 해결할 수 있게 하였다. 그러나 모바일 싱크의 에너지 제약으로 인해 싱크가 모든 노드를 방문하여 데이터를 수집할 수 없기 때문에, 앵커(또는 헤드)라고 불리는 특정 노드에서 데이터를 모으고, 모바일 싱크는 이러한 앵커 노드들만을 방문하는 방법이 널리 사용되고 있다. 최근 연구에서는 모바일 싱크가 보다 효율적으로 에너지 불균형 문제를 해결하기 위하여 모바일 싱크 이동 경로 및 앵커 노드 선정 최적화 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 영역 기반 앵커 선정 기법 및 모바일 싱크 이동 경로 선택 기법을 제안한다. 제안 기법은 각 노드가 수집하는 태양 에너지의 활용을 최대화하고, 에너지 핫스팟 문제를 완화하기 위해 두 개의 라인(영역)을 설정하고 이 라인을 따라 앵커 노드가 선정된다. 모바일 싱크는 데이터 수집을 위해 이 두 라인을 왕복 이동 경로로 택하여 라인 내의 앵커 노드를 방문한다. 실험을 통해 제안 기법이 기존 기법보다 에너지 불균형 문제가 완화되어 노드의 정전 시간이 줄어들고, 이에 따라 모바일 싱크에서 수집되는 데이터의 양이 증가하는 것을 확인하였다.

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