• 제목/요약/키워드: WSN communication

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Agile Networking in Smart Grids

  • Qin, Zhenquan;Zhang, Jianing;Shi, Liang;Wang, Lei;Shu, Lei;Guo, Yuquan
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제1권1호
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    • pp.34-49
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    • 2012
  • Recently, the smart grid (SG) has been introduced to solve the serious network issues caused by the increasing electrical demand and the complex nonlinear nature of the electric power distribution network. The SG, regarded as the next generation power grid, can transmit power in more efficient ways by building an automatic and distributed energy delivery network. In this paper, we first assess how various existing networking technologies, such as IEEE 802.11 (WiFi) and IEEE 802.15.4 (ZigBee), meet the requirements of the SG communication protocols. Specifically, we classify the existing network protocols into three categories: WSN-based networking, WiFi-based networking, and wireline-based networking. We then survey the security issues regarding the SG. Finally, we propose an agile SG networking architecture and show the effectiveness of different adopted networking technologies and, as a result, present a candidate solution to implement agile networking in SGs.

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U-헬스케어를 위한 패치형 체온 측정 시스템 (Patch Type Body Temperature Measurement System for Ubiquitous Healthcare)

  • 김현중;양현호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1628-1634
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    • 2011
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전과 함께 의료와 접목되어 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 건강관리를 받을 수 있는 새로운 형태의 의료서비스인 U-헬스케어가 많은 관심을 받고 있다. U-헬스케어를 실현하기 위해서는 일상생활 중 안정적인 생체정보 모니터링이 필수적이며 사용자를 구속하지 않으면서 생체정보를 간편히 측정할 수 있는 생체정보 측정 모듈이 연구되고 있으며 이를 통해 생체정보를 모니터링 하고자하는 시도들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 U-헬스케어를 위한 무선센서네트워크기반의 소형, 경량의 온도 센서노드를 제작하고 패치 형태로 신체에 부착하여 사용자의 활동에 불편함이 없이 실시간으로 체온을 측정하고 모니터링하여 이를 활용할 수 있는 방안을 제시하였다.

Collective Prediction exploiting Spatio Temporal correlation (CoPeST) for energy efficient wireless sensor networks

  • ARUNRAJA, Muruganantham;MALATHI, Veluchamy
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권7호
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    • pp.2488-2511
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    • 2015
  • Data redundancy has high impact on Wireless Sensor Network's (WSN) performance and reliability. Spatial and temporal similarity is an inherent property of sensory data. By reducing this spatio-temporal data redundancy, substantial amount of nodal energy and bandwidth can be conserved. Most of the data gathering approaches use either temporal correlation or spatial correlation to minimize data redundancy. In Collective Prediction exploiting Spatio Temporal correlation (CoPeST), we exploit both the spatial and temporal correlation between sensory data. In the proposed work, the spatial redundancy of sensor data is reduced by similarity based sub clustering, where closely correlated sensor nodes are represented by a single representative node. The temporal redundancy is reduced by model based prediction approach, where only a subset of sensor data is transmitted and the rest is predicted. The proposed work reduces substantial amount of energy expensive communication, while maintaining the data within user define error threshold. Being a distributed approach, the proposed work is highly scalable. The work achieves up to 65% data reduction in a periodical data gathering system with an error tolerance of 0.6℃ on collected data.

무선 센서 네트워크를 위한 준동형 암호체계 기반의 안전한 데이터 병합 기법 (Homomorphic Cryptoschemes based Secure Data Aggregation for Wireless Sensor Networks)

  • 뽀노마르추크율리아;남영진;서대화
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권2호
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    • pp.108-117
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    • 2009
  • 데이터 병합은 무선 센서 네트워크 상에서 정보 전송시 소요되는 에너지를 줄이기 위해 잘 알려진 기법 중에 하나이다. 무선 센서 네트워크가 신뢰할 수 없고, 심지어 위험 환경에 노출되고 있으나, 기존 데이터 병합 기법은 센서 노드와 베이스 스테이션 종단간 데이터 프라이버시(데이터 기밀성 및 무결성)를 제공하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 최근 들어 연구되고 있는 데이터 동상 암호체계 기법이 상기 위험 환경에서 종단간 프라이버시를 제공하기 위한 한 방법이 될 수 있다. 본 논문에서는 데이터 병합시 데이터 기밀성과 무결성을 보장하기 위하여 기존 동상 암호체계 기법 및 타기법 분석을 통하여 가능한 조합을 제시하고 CPU 부하 및 통신비용 측면에서 그 성능을 평가한다.

유비쿼터스 헬스케어 시스템을 위한 노드기반의 R피크 검출 알고리즘 (R-peak Detection Algorithm in Wireless Sensor Node for Ubiquitous Healthcare Application)

  • 이대석;황기현;차경환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.227-232
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    • 2011
  • 현재 무선센서노드 기반의 헬스케어 모니터링 시스템이 활발히 연구되고 있다. 하지만 생체신호의 모니터링을 위한 전체 데이터의 전달은 무선센서네트워크 내의 데이터 트래픽과 에너지 소모가 증가하게 된다. 본 연구에서는 경량의 전처리 과정 및 알고리즘을 통해 ECG신호에서 의미있는 파라미터만을 검출하여 전송하였다. 본 연구에서는 정상적인 ECG에서 무선센서노드에서 R피크, RR간격을 검출할 수 있는 TinyOS 기반 어플리케이션을 구현하였으며 결과로 dECG, R피크, RR간격, HRV를 그래프로 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구를 이용하면 ECG신호 전체 데이터가 아닌 주요 정보만을 보냄으로서 에너지 소모, 데이터량을 줄일 수 있다.

무선센서네트워크에서 다항식 비밀분산을 이용한 공개키 인증방식에 관한 연구 (A study on Public Key Authentication using Polynomial Secret Sharing in WSN)

  • 김일도;김동천
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2479-2487
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    • 2009
  • 센서네트워크의 인증과 관련된 초기의 연구에서는 센서노드의 자원제약적인 특징을 고려하여 대칭키 기반의 인증 방식이 주로 제안되었으나, 최근에는 암호알고리즘의 성능이 개선되고 센서노드의 제조기술이 발달하여 Merkle 트리 방식 등 공개키 기반의 인증 방식도 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 센서네트워크에 효과적으로 적용될 수 있는 새로운 개념의 다항식 비밀분산을 이용한 공개키 인증방식을 제안하며, hash 함수를 이용한 악의적 노드탐지 기법도 제안한다. 제안된 인증방식은 Shamir의 임계치 기법에 변형된 분산정보의 일종인 지수(exponential) 분산정보 개념을 적용하여 동시에 주변 노드들을 인증하면서 센서노드의 자원을 최소로 사용하고 네트워크의 확장성을 제공한다.

무선 센서 네트워크에서 공평성을 고려한 T-MAC 프로토콜 (A Fairness Based T-MAC Protocol in Wireless Sensor Network)

  • 남재현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1496-1501
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    • 2013
  • IEEE 802.11은 무선 네트워크에서 주된 기술로 자리를 잡고있다. 하지만 공평성 문제가 에드 �N 네트워크 상에서 발생한다. 두 개의 독립적인 송신 노드들이 매체를 독점하여 사용함으로써 중간의 다른 노드가 패킷을 전송하는 것을 막는 현상까지 발생한다. 본 논문에서는 (m,k)-firm 기법을 사용하여 T-MAC에서 발생할 수 있는 불공정 대역폭 분배 문제를 해결하였다. 즉, k 번 시도 중에 연속적으로 m 번의 매체 접근 기회를 가지지 못한 노드에게 제일 높은 우선순위를 제공하여 주위의 다른 노드들 간의 전송 때문에 자신이 전송하지 못하는 경우를 줄였다. 시뮬레이션 결과 제안된 스케줄링 기법이 기존 기법보다 트래픽을 전송할 기회를 가질 확률이 증가되는 것을 볼 수 있다.

The Design of mBodyCloud System for Sensor Information Monitoring in the Mobile Cloud Environment

  • Park, Sungbin;Moon, Seok-Jae;Lee, Jong-Yong;Jung, Kye-Dong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제5권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • Recently, introduced a cloud computing technology to the IT industry, smart phones, it has become possible connection between mobility terminal such as a tablet PC. For dissemination and popularization of movable wireless terminal, the same operation have focused on a viable mobile cloud in various terminal. Also, it evolved Wireless Sensor Network(WSN) technology, utilizing a Body Sensor Network(BSN), which research is underway to build large Ubiquitous Sensor Network(USN). BSN is based on large-scale sensor networks, it integrates the state information of the patient's body, it has been the need to build a managed system. Also, by transferring the acquired sensor information to HIS(Hospital Information System), there is a need to frequently monitor the condition of the patient. Therefore, In this paper, possible sensor information exchange between terminals in a mobile cloud environment, by integrating the data obtained by the body sensor HIS and interoperable data DBaaS (DataBase as a Service) it will provide a base of mBodyCloud System. Therefore, to provide an integrated protocol to include the sensor data to a standard HL7(Health Level7) medical information data.

EL-SEP: Improved L-SEP by adding Single-hop layer

  • LEE, WooSuk;Jung, Kye-Dong;Lee, Jong-Yong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제6권1호
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    • pp.50-56
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    • 2017
  • Wireless sensor nodes have limited energy, so it is important to optimize energy consumption to preserve network lifetime. Various protocols have been proposed for this purpose. LEACH protocol and SEP are the representative protocols. These protocols become less effective as the Sensor Field becomes wider. To improve this, MR-SEP and L-SEP were proposed. These protocols increase the energy efficiency by dividing the Sensor Field into layers and reducing the transmission distance. However, when dividing a layer, there are cases where it is divided inefficiently, and a node within a certain range from a Base Station has a better transmission efficiency than a direct transmission method using a cluster method. In this paper, we propose a Single-hop layer for L-SEP to improve inefficient layer division and near node transmission efficiency. When the larger the Sensor Field, the better the performance of the proposed method by up to 87%. The larger the sensor field, the more efficient the proposed method is over the conventional method. That is, the proposed method is suitable for the wide Sensor Field.

The Comparison of the 3D graph for the energy-equal of LEACH-Mobile

  • Jang, Seong Pil;Jung, Kye-Dong;Lee, Jong-Yong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제6권1호
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    • pp.57-67
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    • 2017
  • In this paper, propose an algorithm to improve network lifetime by equally consuming energy of LEACH - Mobile sensor nodes. LEACH is one of energy efficient protocols. However, we did not consider the mobility of nodes. Therefore, the transmission reception success rate of the moving data is reduced. LEACH-Mobile is a protocol that has improved the drawbacks of these LEACH. However, since LEACH-Mobile has a larger number of data packets and consumes more energy than LEACH, it has a disadvantage that the lifetime of the network is short. In order to improvement these disadvantage, Based on the average of the remaining energy of the node, cluster heads are elected with a number of nodes whose energies are larger than the average of the remaining energy from the member nodes. After that, by trying to increase the lifetime of the network by equalizing the remaining energy. In to confirm whether improve the lifetime of the network, In this paper, the number of nodes and the position of all nodes are varied for each specific round, the rest energy is equalized, and the algorithm which uniformly selected the cluster head is compared with LEACH.