• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.862-865
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• 2018

The proposed scheme minimizes the Idle time under the residual energy of the sensor node to adjust the Sleep-Wakeup period and minimize unnecessary energy consumption. It is The proposed scheme minimizes the Idle time under the residual energy of the sensor node to adjust the Sleep-Wakeup period and minimize unnecessary energy consumption. It is an important process to control the Application Packet Framework including the PHY and the MAC layer at each node's Idle time with the Idle time mechanism state before the proposed function is executed. The Current Control Level of the Report Attribute is fixed at one sending / receiving node where power consumption can occur, by changing Sleep-Wakeup time, the low power consumption efficiency was improved while satisfying the transmission requirement of the given delay time constraint.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.201-209
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• 2016

In wireless sensor networks (WSNs) duty cycling has been an imperative choice to reduce idle listening but it introduces sleep delay. Thus, the conventional WSN medium access control protocols are bound by the energy-latency tradeoff. To break through the tradeoff, we propose a radio wave sensor called radio frequency (RF) wakeup sensor that is dedicated to sense the presence of a RF signal. The distinctive feature of our design is that the RF wakeup sensor can provide the same sensitivity but with two orders of magnitude less energy than the underlying RF module. With RF wakeup sensor a sensor node no longer requires duty cycling. Instead, it can maintain a sleep state until its RF wakeup sensor detects a communication signal. According to our analysis, the response time of the RF wakeup sensor is much shorter than the minimum transmission time of a typical communication module. Therefore, we apply duty cycling to the RF wakeup sensor to further reduce the energy consumption without performance degradation. We evaluate the circuital characteristics of our RF wakeup sensor design by using Advanced Design System 2009 simulator. The results show that RF wakeup sensor allows a sensor node to completely turn off their communication module by performing the around-the-clock carrier sensing while it consumes only 0.07% energy of an idle communication module.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.45-55
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• 2012

센서 네트워크는 센서가 설치된 지역에서 감지된 데이터를 무선으로 전달하는 기술로서, 기존 방식과 달리 에너지 효율이 매우 중요한 성능요소이다. 이러한 특성에 따라 많은 WSN MAC 프로토콜에서는 Wakeup과 Sleep을 반복하여 수행하는 Duty Cycle 기법을 활용하고 있지만, 고정적인 Wakeup 구간의 설정에 따라 획일화된 에너지 성능과 수신 성공률로 인하여 성능이 제한적이다. 본 논문에서는 이러한 Duty Cycle 기반의 MAC 프로토콜을 개선하기 위하여, 채널 환경에 따라 동적으로 Wakeup 구간을 가변화시키는 기법을 제안한다. 제안하는 방식은 트래픽이 높은 환경에서 Wakeup 구간을 증가시켜 수신 성공률을 높이고, 트래픽이 낮은 환경에서 Wakeup 구간을 줄여 에너지 성능을 향상시켰다. 또한 본 논문에서는 제안하는 방식의 성능에 대한 효율적인 평가를 위하여 기존 동기식 및 비동기식 MAC의 결과와 제안방식을 적용한 MAC의 결과를 비교하고 이를 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1380-1385
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• 2006

Pipelined Tone Wakeup(PTW) 구조(1)는 패킷 전송에 있어서 비동기 wakeup 파이프라인을 제공을 통하여 wakeup 절차를 중복함으로써 센서 네트워크에서 에너지 절약과 종단간의 지연을 지원하기 위해 제안되었다. 그러나 PTW 구조는 2개의 radios를 사용하고 에러가 없는 환경을 가정한다. 본 논문에서는 전송 노드와 수신 노드사이에 주고 받는 패킷의 적은 수정을 통하여 지연 및 에너지 절약을 얻을 수 있는 수정된 PTW 구조를 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.519-521
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• 2013

무선 센서 네트워크에서는 에너지가 제한된 배터리로 네트워크를 구성하기 때문에 에너지 효율적 사용에 대한 연구가 주요한 이슈이다. 본 논문에서는 효율적인 에너지 사용을 위하여 트래픽 변화 환경을 위한 Wakeup 주기 제어 메커니즘을 제안한다. 제안되는 MAC 프로토콜은 수신자의 제어 신호로 데이터 전송이 시작된다. 송신 노드는 트래픽이 변화를 데이터 패킷 프레임에 플래그(flag)를 추가하여 수신노드에 전달한다. 수신 노드는 이를 통해 수신 노드의 Wakeup 주기를 제어한다. 제안되는 MAC 프로토콜은 트래픽이 적을 경우 수신 노드의 sleep 구간의 증가를 통하여 에너지가 절약된다. 또한 트래픽이 높은 경우 수신 노드의 Wakeup 주기를 줄여 송신 노드의 idle listening으로 발생하는 에너지 소모를 감소시킨다. 제안되는 MAC 프로토콜은 기존의 프로토콜과 비교하여 빠르게 Wakeup 주기를 조절함으로서 에너지 효율적면에서 더 좋은 성능을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1A호
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• pp.41-49
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• 2009

무선 센서 네트워크의 노드들은 제한된 배터리 에너지 자원으로 운용되고, 사용자로부터 원거리 또는 산악지대와 같이 배터리 교체가 쉽지 않은 곳에 배치되기 때문에 한정된 에너지를 효율적으로 사용하는 기술이 매우 중요하다. 이를 위해 여러 가지 프로토콜들이 연구되어 왔는데, 특히 wakeup 스케줄링 프로토콜은 가장 효과적이고 실용적인 기법으로 간주되어 왔다. Wakeup 스케줄링 프로토콜에서는 같은 지역에 대해 중복되게 센싱하고 있는 노드들이 있다면 적정한 수의 노드만 활동하게 하고 나머지는 활동하지 않게 함으로써 전체적인 네트워크의 에너지 사용 효율을 높일 수 있다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 관심지역을 중복하여 센싱하는 노드의 수를 최소화하면서 응용에서 요구하는 센싱 커버리지 수준을 유지하는 wakeup 스케줄링 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 이웃 노드와의 가중 평균거리를 이용하여 작동여부를 결정하게 되며 네트워크의 상황에 따라 wakeup 할 수 있는 기준치를 동적으로 변화함에 따라 요구된 센싱 커버리지를 오랫동안 유지될 수 있도록 해준다.

• 설비공학논문집
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• 제19권4호
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• pp.307-312
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• 2007

This study was performed to evaluate sleep efficiencies and conditions for comfortable sleep based on the analysis of sleep efficiency and MST under four thermals conditions ($22^{\circ}C,\;24^{\circ}C,\;26^{\circ}C,\;30^{\circ}C$). Five female subjects who have similar life cycle and sleep patterns were participated for the sleep experiment. Their age was from 20 to 22 years old. They were healthy, and had regular sleep with consistent bed and wakeup time. It was checked whether they had a good sleep before the night of experiment. Experiments were performed in an environmental chamber using thermo-hygrostat. The physiological signal (EEG) for sleep stage were obtained from C3-A2 and C4-Al electrode sites. Sleep stages were classified, then SWS latency and SWS/TST were calculated for the evaluation for sleep efficiencies on thermal conditions. As results, mean skin temperature for comfort sleeping was $34.5{\sim}35.4^{\circ}C$. Considering sleep efficiency and mean skin temperature, indoor room temperature of upper limit was $28.1^{\circ}C$.

• 설비공학논문집
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• 제18권7호
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• pp.535-540
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• 2006

This study was performed In evaluate sleep efficiencies and conditions for comfortable sleep based on the analysis of Physiological signals under variations in thermal conditions. Five female subjects who have similar life cycle and sleep patterns were participated for the sleep experiment. It was checked whether they had a good sleep before the night of experiment. EEGs were obtained from C3-A2 and C4-A1 electrode sites and EOGs were acquired from LOC (left outer canthus) and ROC (right outer canthus) for REM sleep detection. Sleep stages were classified, then TST (total sleep time), SWS (slow wave sleep) latency and SWS/TST were calculated for the evaluation of sleep efficiencies on thermal conditions. TST was defined as an amount of time from sleep stage 1 to wakeup. SWS latency was from light off time to sleep stage 3 and percentage of SWS over TST was calculated for the evaluation of sleep quality and comfort sleep under thermal conditions. As result, the condition which raise a room temperature provided comfortable sleep.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.180-186
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• 2017

본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 센서 노드들로부터 전송되는 데이터 트래픽에 따라 낮은 지연과 높은 데이터 효율을 지원하는 새로운 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 TADW-MAC은 기존의 멀티 홉 전송에서 해당 Sleep 구간에서 오직 하나의 패킷 전송만을 스케줄할 수 있는 DW-MAC의 문제점을 해결하며, 물체 트래킹(object tracking)이나 화재 감시 시스템 등의 응용에 적합한 duty cycling 메커니즘을 가진다. 이러한 응용에서는 평소에는 데이터 전송이 이루어지지 않지만, 물체의 나타남과 화재 발생 등 이벤트가 발생하는 경우에는 많은 데이터를 전송해야 하며, 낮은 지연을 요구한다[6-8]. 따라서 TADW-MAC에서는 이러한 이벤트가 발생하였을 경우에 duty cycle을 조절함으로 보다 높은 효율과 적은 에너지를 소모할 수 있다. 여러 시뮬레이션을 통해 TADW-MAC은 기존의 RMAC이나 DW-MAC에 비해 에너지 효율과 전송 지연 면에서 더 나은 성능을 보여준다.

• 설비공학논문집
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2006

This study was performed to evaluate sleep efficiencies and conditions for comfortable sleep based on the analysis of EEGs and MST under four thermals conditions. Five female subjects who have similar life cycle and sleep patterns were participated for the sleep experiment. Their age was from 20 to 22 years old. They were healthy, and had regular sleep with consistent bed and wakeup time. It was checked whether they had a good sleep before the night of experiment. Experiments were performed in an environmental chamber of $4.1\times4.9\times2.7m$ size. EEGs were obtained from C3-A2 and C4-Al electrode sites. Sleep stages were classified, then TST, SWS latency and SWS/TST were calculated for the evaluation for sleep efficiencies on thermal conditions. As results, it was concluded that indoor thermal environments of $24\~26^{\circ}C$ was the best for comfortable and deep sleep.