• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제17권8호
• /
• pp.977-987
• /
• 2014

Many of the recent performance evaluation of clustering schemes in wireless sensor networks considered one sink node operation and fixed sink node location without mentioning about any network application requirements. However, application environments have variable requirements about their networks. In addition, network performance is sufficiently influenced by different sink node location scenarios in multi-hop based network. We also know that sink location can influence to the sensor network performance evaluation because of changed multipath of sensor nodes and changed overload spots in multipath based wireless sensor network environment. Thus, the performance evaluation results are hard to trust because sensor network is easily changed their network connection through their routing algorithms. Therefore, we suggest that these schemes need to evaluate with different sink node location scenarios to show fair evaluation result. Under the results of that, network performance evaluation results are acknowledged by researchers. In this paper, we measured several clustering scheme's performance variations in accordance with various types of sink node location scenarios. As a result, in the case of the clustering scheme that did not consider various types of sink location scenarios, fair evaluation cannot be expected.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권3호
• /
• pp.879-884
• /
• 2024

무선 센서 네트워크 기술은 4차 산업혁명의 발전과 함께 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이에 따라 LEACH, PEGASIS, 그리고 EEACP와 같은 다양한 프로토콜이 개발되어 에너지 효율을 높이는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 EEACP 프로토콜은 여전히 전송 간 에너지 소모 측면에서 개선의 여지가 남아있다. 특히 데이터 수신 각 설정과 관련된 비효율적인 경로로 인해 네트워크의 생존성이 저하될 수 있다. 제안하는 A-EEACP 프로토콜은 이러한 문제를 해결하기 위해 싱크 노드를 중심으로 데이터 전송 방향을 최적화하여 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 생존성을 향상시켰다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.34-41
• /
• 2017

무선 매시 네트워크는 무선 노드 간에는 다중 홉 라우팅을 통해 통신을 하며 인터넷과 연결된 게이트웨이를 통해 인터넷과 연결되는 네트워크이다. 이러한 네트워크는 부분적으로 기존 무선 접근 네트워크의 유선 백본 역할을 수행할 수 있어서, 다양한 응용이 가능한 확장 가능한 네트워크이다. 본 논문에서는 무선 매시 네트워크 환경에서 소프트웨어 정의 네트워킹 기술을 이용하여 QoS를 지원하는 기법을 설계한다. 제안 기법에서는 무선 매시 라우터의 자원 제약적인 상황을 고려하여 비용 효율적이고 상황 적응적인 QoS 지원 기법을 설계한다. 제안 기법은 QoS 지원 기법을 차별 서비스와 통합 서비스로 구분하여 설계하고, 소프트웨어 정의 네트워킹 기술인 오픈플로우 프로토콜을 이용하여 MPLS 기법과 RSVP를 통해 각각의 상황에 적합한 모델을 제시한다. 제안 기법의 타당성 검증을 위해 다양한 QoS 메트릭들에 대한 성능 평가 모델을 제시하였으며 제안 기법이 제시하는 QoS 지원 기법이 비용 효율적으로 동작하는 지를 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.77-85
• /
• 2015

최근 무선 센서 네트워크는 다양한 분야에서 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 구현하기 위해 사용되고 있으며 센서 필드의 정보 수집을 위해 소형의 저전력, 저가격 센서를 사용한다. 본 논문은 이러한 센서 노드의 에너지 효율성을 고려한 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 기존의 LEACH에 기반하며 슬립 기법과 전송 모드의 변경을 통해 네트워크와 노드의 수명을 연장할 수 있다. 제안 알고리즘에서 노드는 이웃 노드들과의 거리를 기반으로 자신의 클러스터링 참여 값을 구하고 자신의 주위에 노드들이 많이 존재한다면 슬립 모드로 대기하도록 한다. 또한 BS로의 데이터 전달에 기존의 싱글 홉 전송만 사용하는 것이 아니라 클러스터 헤드의 에너지 수준에 따라 멀티 홉 전송으로 변경할 수 있도록 하여 에너지를 보존하도록 한다 제안 기법의 성능을 확인하기 위해 LEACH와 비교 실험을 수행하였으며 특히 불균일하게 노드가 배치된 네트워크에서 제안기법의 성능이 우수함을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제16권5호
• /
• pp.1540-1560
• /
• 2022

Latest technological innovation in the development of compact lower power radios has led to the explosion of Internet of Things. With Wi-Fi, Zigbee and other physical layer protocols offering short coverage area there was a need for a RF protocol that had a larger coverage area with low power consumption. LoRa offers Long Range with lower power consumption. LoRa offers point to point and point to multipoint connections. with Single hop communication in place the need for routing protocols are eliminated. LoRa Wide Area Network stack can accommodate thousands of nodes under a single LoRa gateway with a single hop communication between the end nodes and LoRaWAN gateway. This paper takes an experimental approach to analyze the basic physical layer parameters of LoRa and the practical coverage offered by a LoRaWAN under highly dense urban conditions with variable topography. The insights gained from the practical deployment of the LoRaWAN network, and the subsequent performance analysis is used to design a novel public utility monitoring platform. The second half of the papers is designing a robust platform to integrate both existing wired sensor water meters, current and future generation wireless water meters. The Common Automated Metering Platform is designed to integrate both wired sensors and wireless (LoRaWAN and Wi-Fi) supported water meters. This integrated platform reduces the number of nodes under each LoRaWAN gateway and thus improves the scalability of the network. This architecture is currently designed to accommodate one utility application but can be modified to integrate multi-utility applications.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.33-39
• /
• 2010

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 저전력 소모와 전송 지연 시간을 고려하여 수집한 데이터를 전체 네트워크에 살포 하는 프로액티브 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 현재 잘 알려진 SPMS(Shortest Path Mined SPIN)에서는 에너지 소비를 줄이 기 위해 벨만 포드 알고리즘을 이용하여 최단 경로 라우팅 테이블을 형성하고 멀티 홉 경로로 데이터를 전송한다. 그러나 이것은 라우팅 테이블 생성과 유지를 위한 메모리 소비를 발생 시키고, 벨만 포드의 수행 시 에너지 소비뿐 아니라 많은 트래픽 을 발생시키는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 프로액티브 전송 프로토콜 RRESS(a proactive dissemination protocol using Residual Energy and Signal Strength) 을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 SPMS에 비해 RESS의 컨트롤 메시지수는 약 84%의 성능 향상을 보이며, 최단 경로를 사용하는 SPMS와 지연시간 면에서는 유사하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제36권3호
• /
• pp.222-230
• /
• 2009

센서 네트워크는 수많은 센서 노드들로 구성된 센서 필드와 센서 노드로부터 데이터를 수집하는 싱크 노드로 이루어져 있으며, 유비쿼터스에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 지금까지 연구되어 온 센서 네트워크에 대한 중요한 이슈 중 하나는 센서 노드가 제한된 자원을 가지기 때문에 한정된 에너지를 최대한 효율적으로 사용하여 네트워크의 수명을 연장하는 것이다. 그러나 기존 연구 대부분이 고정된 상태의 싱크 노드를 고려하기 때문에 이동성을 가진 싱크 노드가 다수가 존재하는 경우 여러 가지 문제점이 발생되었다. 따라서 본 연구에서는 이동 싱크노드로의 경로를 유지하고 필요한 에너지의 소모를 줄이기 위해서 클러스터 내에서의 전송을 계층에 따라 단일 홉 모드와 멀티 흡 모드를 함께 사용함으로써, 데이터 보급 및 경로 유지에 사용되는 패킷을 줄이고자 하였다. 또한 데이터 전송에 참여하는 노드의 수를 줄이기 위해 2 계층 그리드 기반의 클러스터 구조를 사용하여 특정 노드만이 데이터 전송에 참여하도록 하였으며, 라우팅을 간단히 하기 위해 패킷 전송 시 격자 방식의 포워딩을 사용하였다. 제안된 방안의 성능평가를 위해서 시뮬레이션을 통해서 두 계층 데이터 전송 라우팅 프로토콜과 비교하였다. 그 결과 2배 정도의 통신량이 줄어드는 것을 확인 할 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.41-47
• /
• 2009

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 기존의 애드혹 네트워크(Ad-hoc Networks)보다 제한된 노드 자원, 배터리 의존성과 같은 제약사항을 가진다. 이러한 이유로 기존의 방법들과는 다른 형태의 에너지 효율적인 라우팅 연구가 진행되었지만 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 노드의 에너지와 차수를 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘을 제안한다. 클러스터링과 같은 계층구조 방식은 본질적으로 데이터 집중 및 융합에 유리한 장점이 있으며, 클러스터 헤드의 관리에 의해서 일반 노드들을 조정하여 전력 소모도 낮출 수 있다. 또한 백본을 구성하는 백본노드만 라우팅 정보를 유지하여 제어트래픽과 같은 통신오버헤드를 크게 줄일 수 있으며, 깨어있는 노드의 수를 최소화할 수 있다. 그러나 백본노드들은 비백본 노드의 트래픽을 모두 처리해야 하므로 에너지 소모가 크다. 따라서 에너지레벨 또는 차수가 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤드 주변 노드 간 패킷전달의 역할을 분산함으로써 전체 네트워크 라이프타임(Network Lifetime)을 증가시킬 수 있는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 10.36%, 차수측면에서 약 24.05%의 성능 향상을 보이며, 네트워크 라이프타임도 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.233-240
• /
• 2011

산악지역이나 어떤 한정된 지역에서 급작하게 나타나는 기상변화를 모니터링하기 위해 유비쿼터스 센서 네트워크 기술을 이용한 필드서버를 개발하였다. 국지적 기상변화에 의한 인명 및 재난 피해를 최소화하기 위해 국지역내에 배치된 필드서버간의 데이터 전달이 매우 중요한 기술이다. 일정한 국지적 지역에 배치 된 필드서버들로부터 일정한 시간 간격으로 수집되는 온도, 습도, 조도, 기압, 이슬점, 수위의 기상데이터를 전송하기 위한 플러딩 라우팅 프로토콜 전송방식을 구현하였으며, 이를 제작 된 외부센서모듈과 Telosb 계열의 센서노드에 nesC 언어를 사용한 초소형 무선센서네트워크 플랫폼인 TinyOS로 프로그램 하여서 서버 컴퓨터에서 모니터링 할 수 있도록 하였다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.118-129
• /
• 2008

차량 접근 경고 시스템(VAWS: Vehicle Approach Warning Systems)은 급커브 구간에 진입하는 차량에게 반대편 차선의 차량 진입 정보를 운전자에게 제공하여 사고 위험을 줄이는데 도움을 주기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 VAWS를 위한 IEEE 802.15.4 기반 계층구조 센서 네트워크 모델을 제안한다. 제안하는 네트워크 모델에서 토폴로지 제어 프로토콜은 네트워크의 생존시간을 지속시킬 수 있도록 자가 구성(self-organizing) 방식으로 트리 기반 토폴로지를 형성한다. 또한, 간단하면서도 효율적인 라우팅 프로토콜은 이 토폴로지를 기반으로 라우팅 테이블을 구성하고 센서 노드에서 생성된 데이터 패킷을 노변 경고 메시지 디스플레이와 연결되어 있는 베이스 스테이션까지 멀티홉 방식으로 전달한다. 이 프로토콜들은 기존의 IEEE 802.15.4 MAC계층에 포함된 확장 MAC 형태로 설계되며, 급커브 구간을 모델링한 시나리오에서의 시뮬레이션을 통하여 제안하는 네트워크 모델이 에너지 효율 및 네트워크 처리량 면에서 높은 성능을 나타냄을 보인다.