• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.37-44
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• 2017

Wireless sensor networks are composed of many wireless sensor nodes that are sensing the environments. These networks have many constraints that are resource constraints, wireless communication, self-construction, etc. But they have many applications that are monitoring environment, tracking the object, etc. In this paper, a mechanism of finding QoS Satisfied multi-path is proposed in wireless sensor networks. In order to satisfy the QoS requirement, the proposed mechanism extends the AODV protocol to find multiple paths from a source node to a destination node by using the additional AODV message types that are proposed. This mechanism will be used to support many QoS applications such as minimum delay time, the better reliability and the better throughput by using the QoS satisfied multi-path. Overheads of the proposed mechanism are evaluated using simulation, and it is showed that QoS satisfied multiple paths are found with a little more overhead than the AODV mechanism.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권3호
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• pp.377-384
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• 2023

The existence of abnormal breakpoint data leads to poor channel balance in wireless sensor networks (WSN). To enhance the communication quality of WSNs, a method for positioning abnormal breakpoint data in WSNs on the basis of signal reconstruction is studied. The WSN signal is collected using compressed sensing theory; the common part of the associated data set is mined by exchanging common information among the cluster head nodes, and the independent parts are updated within each cluster head node. To solve the non-convergence problem in the distributed computing, the approximate term is introduced into the optimization objective function to make the sub-optimization problem strictly convex. And the decompressed sensing signal reconstruction problem is addressed by the alternating direction multiplier method to realize the distributed signal reconstruction of WSNs. Based on the reconstructed WSN signal, the abnormal breakpoint data is located according to the characteristic information of the cross-power spectrum. The proposed method can accurately acquire and reconstruct the signal, reduce the bit error rate during signal transmission, and enhance the communication quality of the experimental object.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1618-1637
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• 2018

By means of compressive sensing (CS) technique, this paper considers the collection of sensor data with spatiotemporal correlations in wireless sensor networks (WSNs). In energy-constrained WSNs, one-dimensional CS methods need a lot of data transmissions since they are less applicable in fully exploiting the spatiotemporal correlations, while the Kronecker CS (KCS) methods suffer performance degradations when the signal dimension increases. In this paper, an appropriate sensing matrix as well as an efficient sensing method is proposed to further reduce the data transmissions without the loss of the recovery performance. Different matrices for the temporal signal of each sensor node are separately designed. The corresponding energy-efficient data gathering method is presented, which only transmitting a subset of sensor readings to recover data of the entire WSN. Theoretical analysis indicates that the sensing structure could have the relatively small mutual coherence according to the selection of matrix. Compared with the existing spatiotemporal CS (CS-ST) method, the simulation results show that the proposed efficient measurement method could reduce data transmissions by about 25% with the similar recovery performance. In addition, compared with the conventional KCS method, for 95% successful recovery, the proposed sensing structure could improve the recovery performance by about 20%.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1347-1355
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• 2007

센서 네트워크는 관심 지역을 감지하도록, 작은 센서를 배치하여 센서가 감지한 작업을 수집하여 사용자에게 제공하는 기능을 가진다. 감지 작업을 보고할 때 노드간의 라우팅 경로는, 베이스 스테이션의 요청이 있는 경우 경로 설정이 이루어지는데, 이 때 경로는 노드의 한정된 에너지를 고려하여 에너지 소모를 최소화하는 형태로 이루어진다. 또한 노드가 가지는 낮은 용량, 한정된 자원, 이동성 등의 이유로, 감지 작업을 보고할 경우 베이스 스테이션의 요청에 따라 라우팅 경로를 재설정하게 된다. 본 논문에서는 싱크(Sink) 노드가 감지작업을 요청할 경우, 각 노드는 자신의 링크 정보를 보고하게 되고, 싱크 노드는 전체 토폴로지 정보를 수집하고 관리하여 각 노드와의 협상 없이 라우팅 경로를 설정한다. 그러면 설정된 경로의 손실이 발생하는 경우와 지속적인 감시 작업등의 상황에서 노드간의 협상을 통한 라우팅 경로 설정 과정을 거치지 않고 자신의 라우팅 경로 정보를 이용하여 주경로 및 대체 경로를 쉽게 찾을 수 있게 된다. 싱크 노드에게 보고하는 노드의 연결 정보는 각 노드가 주기적으로 신호를 주고받아 보관하므로 경로 정보를 수집하는데 소요되는 부하를 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 알고리즘은, 경로 설정에 필요한 라우팅 메시지를 초기에 주고받아 경로를 설정함으로써 설정된 경로가 실패되더라도 노드가 가지는 토폴로지 정보를 이용하여 대체 경로를 설정함으로써, 경로 설정에 필요한 라우팅 메시지를 줄이게 되고 재경로 탐색이 쉽게 이루어지게 된다. 이는 노드의 소실이 많은 지역이나 모니터링 환경에 적합하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.708-714
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• 2014

무선 센서 네트워크는 일반적으로 에너지를 위해 배터리에 의존하는 밀집되게 배치된 센서 노드들로 구성된다. 이와 같이 여러 개로 밀집되게 배치된 센서 노드들은 에너지 낭비 및 센서 데이터의 높은 중복 전송을 야기한다. 상기 전원 관련 제약 및 높은 중복성과 같은 양자 문제는 센서 노드들 간의 적절한 노드 활동 스케줄링에 의해 해결될 수 있다. 본 논문에서는 우수한 커버리지 성능 보장 및 노드들 간 에너지 절약과 네트워크 수명의 연장을 위한 셀룰러 오토마타 (CA) 기반의 노드 스케줄링 알고리즘이 제안된다. 또한 CA 프레임워크에 기반하여 노드 스케줄링 알고리즘의 새로운 수학적 모델을 제안한다. 제안한 알고리즘은 스케줄링 결정을 위해 노드 내 지역 환경 조건의 변경 및 인접 노드들의 상태 정보를 이용한다. 본 논문은 제안한 방식을 적용한 시스템의 동작을 분석하고 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 알고리즘이 센싱 커버리지 품질을 유지하면서 유의한 에너지 절약을 갖춘 에너지 균형을 보장함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.49-54
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 자원과 센싱 능력을 가지고 있으며 분산된 환경에서 동작한다. 특히 적은 에너지 자원을 가지고 있으며, 한 번 살포된 후에는 사용자의 접근이 제한되며 배터리를 교체할 수 없다. 에너지 소비를 최소화하여 전체 센서 네트워크의 수명을 최대화하는 것은 중요한 이슈 중 하나이다. LEACH에서는 현재 에너지 량을 고려하지 않고 확률적으로 클러스터 헤드를 선택한다. 본 논문에서는 평균 에너지 레벨보다 센서 노드의 에너지 레벨이 높을 경우, 클러스터 헤드로 선출될 자격을 부여하는 클러스터 형성 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 클러스터 형성 기법의 우수성을 검증한다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권4호
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• pp.367-372
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• 2018

본 논문은 무선 센서 네트워크의 경계노드를 효과적으로 검출하는 알고리즘을 제안한다. 경계노드는 센서 네트워크의 외부 경계 또는 홀의 경계에 존재하는 센서이다. 제안한 알고리즘은 센서의 위치정보만을 이용하여 네트워크의 경계노드를 검출한다. 또한 검출 속도를 향상시키기 위해 센서는 거리에 따라 근접한 센서와의 중첩영역을 먼저 계산한다. 알고리즘의 동작을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션에서 현실 세계를 최대한 반영하기 위해 정해진 영역에 여러 개의 장애물을 설치하고 센서의 개수를 500~1500개 범위에서 다르게 배치하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘이 네트워크 외부 및 홀의 경계에 존재하는 경계노드들을 효과적으로 검출하는 것을 확인하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권4호
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• pp.358-366
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• 2022

Wireless sensor networks (WSN) are becoming widely used in collecting and sensing information in different fields such as in the medical area, smart phone industry and military environment. The main concern here is reducing the power consumption because it effects in the lifetime of wireless sensor during commutation because it may be work in some environment like sensor in the battlefields where is not easy to change the battery for a node and that may decrease the efficiency of that node and that may affect the network traffic may be interrupted because one or more nodes stop working. In this paper we implement, simulate, and investigate S-MAC protocol with mobility support and show the sequence of events the sender and receiver go through. We tested some parameters and their impacts of on the performance including System throughput, number of packets successfully delivered per second, packet delay, average packet delay before successful transmission.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.323-330
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• 2012

Wireless sensor networks need middleware system for efficiently managing the constrained resource and sensing data because they need different sensing data type and protocol to communicate with heterogeneous sensor networks. Thus this paper proposes data-centric sensor middleware for heterogeneous sensor networks. The proposed middleware have to support various query processing of user applications, high-level request of users, manage heterogeneous sensor systems and universal sensing data type for node and user application.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권5호
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• pp.465-471
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• 2007

Many hospitals have been considering new technology such as wireless sensor network(WSN). The technology can be used to track the location of medical devices needed for inspections or repairs, and it can also be used to detect of a theft of an asset. In an asset-tracking system using WSN, acquiring the location of moving sensor nodes inherently introduces uncertainty in location determination. In fact, the sensor nodes attached to an asset are prone to failure from lack of energy or from physical destruction. Therefore, even if the asset is located within the predetermined area, the asset-tracking application could "misunderstand" that an asset has escaped from the area. This paper classifies the causes of such unexpected situations into the following five cases: 1) an asset has actually escaped from a predetermined area; 2) a sensor node was broken; 3) the battery for the sensor node was totally discharged; 4) an asset went into a shadow area; 5) a sensor node was stolen. We implemented and installed our asset-tracking system in a hospital and continuously monitored the status of assets such as ventilators, syringe pumps, wheel chairs and IV poles. Based on this real experience, we suggest how to differentiate each case of location uncertainty and propose possible solutions to prevent them.