• 제목/요약/키워드: beacon node

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On Location Security Solutions in Vehicular Ad Hoc Networks

  • Hussain, Rasheed;Son, Junggab;Oh, Heekuck
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.1053-1056
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    • 2012
  • Location information is considered to be of prime importance in Vehicular Ad Hoc NETworks (VANETs) because important decisions are made based on accurate and sound location information. Vehicles exchange their whereabouts in the form of scheduled beacon messages with their neighbors. These messages contain location, speed, time, and lane information etc. In this paper we aim at the location security in VANET and emphasize on the confidentiality and integrity of location information in case of Nonline-of-Sight (NLoS). For location confidentiality we propose a geolock-based mechanism whereas for location integrity we leverage cooperation among neighbors. In case of NLoS, the verifier vehicle asks its one-hop neighbors in an efficient way to verify the claimed location of the node on his behalf. On the basis of trust values and weightage assigned to neighbors, it is decided whether the verification is sound.

On-demand 위치기반 라우팅 프로토콜에서의 이동 노드 지원 방안 (A Method to Support Mobile Node in On-demand Geographic Routing Protocol)

  • 이현준;이경오
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.127-128
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    • 2009
  • 위치기반 라우팅 프로토콜에서의 기본 가정인 이웃 노드들과의 주기적인 위치정보 교환은 노드의 이동성이 있는 경우, 그 성공률을 보장하기가 어렵다. GPSR[1]에서 제안하고 있는 1-홉 거리에 있는 노드들의 정보를 테이블로 관리하는 방식은 데이터 전달이 없는 지역에서도 주기적인 비콘의 교환으로 불필요한 에너지 소모가 있으며, 노드들의 위치가 변경되었을 때, 비콘 (beacon)을 수신한 시점의 위치정보와 데이터 전달시점의 위치정보의 불일치 가능성을 배제할 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 노드의 이동성이 빈번한 환경의 위치기반 라우팅 프로토콜에서 데이터전달시점에 이웃 노드들의 정보를 바탕으로 다음 전송노드를 선택하는 방법을 제안한다.

노드의 밀도를 이용한 상호 협력 위치 측정 시스템 (Cooperative Positioning System Using Density of Nodes)

  • 손철수;유남현;김원중
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.198-205
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    • 2007
  • 유비쿼터스 환경에 있는 사용자는 현재 자신의 위치, 시간 그리고 주변의 상태에 기반한 상황 인식 서비스를 받을 수 있다. 이러한 상황 인식 컴퓨팅에서 위치 기반서비스는 매우 중요한 역할을 한다. 위치를 측정하기 위하여 전용 장비를 설치하고 운영하는 데 많은 비용이 소요되기 때문에 기존의 WLAN(Wirless Local Area Netowork) 인프라스트럭처가 구축된 환경에서 무선 장비만을 이용하여 위치를 측정하는 방법들이 연구되고 있다. 이미 위치가 알려지고 고정된 AP(Access Point)와 노드간의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)만을 이용하는 비콘 기반의 위치 측정 시스템 보다 무선 장비들 간의 RSSI 까지도 이용하는 상호 협력 위치 측정 시스템(Cooperative Positioning System)은 정확성이 높기 때문에 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 상호 협력 위치 측정 시스템 중의 하나인 기존의 WiPS(wireless LAM based indoor Positioning System)의 문제점을 분석하고, 이웃하는 노드간의 영향 관계를 밝히고, 노드의 밀도에 따라 위치 수렴 조정 계수를 결정하여 성능을 개선한 WiCOPS-d(Wireless Cooperative Positioning System using node density)를 제안한다.

비가시선(NLOS) 환경에서 ETOA알고리즘을 이용한 실내 위치 추적 시스템 구현 (Implementation of Indoor Location Tracking System Using ETOA Algorithm in Non-Line-Of-Sight Environment)

  • 강경식;최광석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4B호
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    • pp.300-308
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    • 2012
  • 다양한 실내 위치 추적 기술들이 제안되고 있다. 일반적으로 TOA(Time of Arrival)신호를 활용한 실내 위치 추적 시에는 건물 내의 다양한 장애물들에 의해 전파의 굴절, 반사, 분산 등에 의해 위치 추적이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 NLOS(Non-Line-Of-Sight)환경에서 ETOA(Estimation-TOA) 알고리즘을 적용한다. ETOA알고리즘은 실내의 NLOS 환경이 발생한 해당 Beacon과의 TOA값을 추측항법을 통해 TOA값을 예측하는 알고리즘이다. 본 알고리즘을 이용하게 되면 삼각측량법을 사용하는 위치추적 시 3개의 노드 중 최대 2개의 노드가 NLOS가 발생하더라도 정확도 있는 위치 추적이 가능하다. 본 논문에서는 ETOA 알고리즘을 실내 이동로봇에 적용하고 로봇내의 관성센서와 칼만 필터를 이용함으로서 정확한 위치 추적을 할 수 있음을 확인하였다.

Multi-Hop Clock Synchronization Based on Robust Reference Node Selection for Ship Ad-Hoc Network

  • Su, Xin;Hui, Bing;Chang, KyungHi
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권1호
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    • pp.65-74
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    • 2016
  • Ship ad-hoc network (SANET) extends the coverage of the maritime communication among ships with the reduced cost. To fulfill the growing demands of real-time services, the SANET requires an efficient clock time synchronization algorithm which has not been carefully investigated under the ad-hoc maritime environment. This is mainly because the conventional algorithms only suggest to decrease the beacon collision probability that diminishes the clock drift among the units. However, the SANET is a very large-scale network in terms of geographic scope, e.g., with 100 km coverage. The key factor to affect the synchronization performance is the signal propagation delay, which has not being carefully considered in the existing algorithms. Therefore, it requires a robust multi-hop synchronization algorithm to support the communication among hundreds of the ships under the maritime environment. The proposed algorithm has to face and overcome several challenges, i.e., physical clock, e.g., coordinated universal time (UTC)/global positioning system (GPS) unavailable due to the atrocious weather, network link stability, and large propagation delay in the SANET. In this paper, we propose a logical clock synchronization algorithm with multi-hop function for the SANET, namely multi-hop clock synchronization for SANET (MCSS). It works in an ad-hoc manner in case of no UTC/GPS being available, and the multi-hop function makes sure the link stability of the network. For the proposed MCSS, the synchronization time reference nodes (STRNs) are efficiently selected by considering the propagation delay, and the beacon collision can be decreased by the combination of adaptive timing synchronization procedure (ATSP) with the proposed STRN selection procedure. Based on the simulation results, we finalize the multi-hop frame structure of the SANET by considering the clock synchronization, where the physical layer parameters are contrived to meet the requirements of target applications.

RSSI기반에서 다양한 삼변측량 위치인식 기법들의 성능평가 (Performance Evaluation of RSSI-based Various Trilateration Localization)

  • 김선관;김태훈;탁성우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.493-496
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    • 2011
  • 현재 사회는 무선 통신기술의 발전으로 위치기반 서비스에 관심이 높아지고 있으며 이로 인해, 위치 정보의 중요성이 증가하는 추세이다. 위치정보를 계산하는 위해 여러 가지 방안이 제안되고 있으며, 그중에서도 삼변측량 기법이 대표적이다. 삼변측량 기법은 세 개의 비컨 노드에서 알고자 하는 위치 사이의 거리정보를 통해 계산한다. 비컨 노드에서 알고자 하는 위치 사이 거리정보를 얻을 때 장애물이나 주변 환경에 의해 거리오차가 발생하며 이로 인해 정확한 위치정보를 얻을 수 없다. 현재로서 위치정보의 정확도를 높이기 위해 다양한 알고리즘이 있다. 하지만 이러한 알고리즘들의 체계적인 분석이 진행되지 않고 있다. 본 논문은 위치인식 기술들을 분석하고, 거리오차로 인해 위치정보의 오차를 줄이기 위한 알고리즘들을 다양한 측면에서 체계적이고 실증적인 분석을 통해 비교평가 하였다.

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모바일 무선 센서 네트워크에서 적응적 파워 조절 기반 효율적인 위치인식 기법 (Adaptive Power Control based Efficient Localization Technique in Mobile Wireless Sensor Networks)

  • 이좌형;정인범
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권6호
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    • pp.737-746
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    • 2009
  • 이동 사용자의 위치 정보를 제공하는 위치인식서비스는 센서네트워크가 제공하는 대표적인 서비스이다. 그동안 이동 사용자의 위치정보를 획득하기 위한 다양한 기법들이 제시되어 왔다. 하지만 대부분의 기법들은 단일 사용자인 경우만 고려하여 연구되어 이를 다중 사용자인 경우로 확장하기에는 문제가 있다. 여러 이동 사용자들이 한 지역에서 동시에 위치인식 작업을 수행하는 경우에 센서노드들이 발생시키는 라디오 주파수나 초음파 등이 서로 간에 간섭을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 여러 이동 사용자들이 동시 다발적으로 위치확인 작업을 수행하고자 하는 경우에 발생 가능한 간섭을 최소화 하는 적응적 파워 조절에 기반한 위치인식 기법인 APL(Adaptive Power Control based Resource Allocation Technique for Efficient Localization Technique)기법을 제안한다. APL기법은 센서노드가 위치인식 작업을 수행하기 전에 주위에 있는 앵커노드를 선점하여 점유함으로써 노드간의 간섭을 방지한다. 이를 위해 IEEE 802.11에 정의된 RTS(Ready To Send)패킷을 자원 선점을 요청하는데 사용하며 CTS(Clear To Send)패킷을 자원 선점을 확인하는데 사용한다. 반대로 이미 앵커노드가 다른 노드에 의해 선점하여 위치인식 작업을 방해할 가능성이 있는 경우 해당 앵커노드들을 임계영역으로 정의한다. 임계영역 처리를 위한 NTS(Not To Send) 패킷을 새로이 정의하여 노드 간에 간섭이 발생하지 않도록 한다. 추가적으로 거리측정 작업시 앵커노드간 동기화를 위한 STS(Start to Send)패킷을 새로이 정의한다. 최종적으로 센서노드의 전송 파워를 적응적으로 조절하여 작업이 영향을 미치는 영역을 최소화하도록 한다. 실험을 통하여 이동 사용자가 다수일 경우 노드 간에 간섭이 많이 발생함을 보이며 제안하는 APL기법이 위치인식 작업시 간섭을 방지함을 보인다.

가속도 센서를 이용한 무선 센서 네트워크하에서의 위치 인식 알고리즘 (Localization Algorithm in Wireless Sensor Networks using the Acceleration sensor)

  • 홍성화;정석용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1294-1300
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    • 2010
  • 노드들 모두가 움직이는 환경에서 센서 노드는 통신반경 안의 앵커 노드 위치정보를 수신 받아 자신이 이동한 거리와 방향만큼 수신한 앵커 노드 위치정보를 수정하여 자신의 메모리에 저장하고, 3개 이상이 되면 삼변 측량에 의해 localization을 수행하여 자신의 위치를 결정한다. 일정한 거리를 유지하고 노드들이 같은 방향으로 움직이는 환경에서는 센서 노드가 1홉 범위에서 절대좌표를 가진 앵커 노드를 3개 이상 만날 확률이 적다. 만약 센서 노드가 3개 이상의 비콘 정보로 자신의 위치를 추정하였다고 하여도 시간이 경과하면서 가속도기와 디지털 나침반의 각 ${\theta}$ 오차가 지속적으로 적용되어 오차범위는 커지고 추정된 위치도 신뢰받지 못한다. Dead reckoning 기술은 GPS가 동작하지 않는 곳에서 보조적인 위치 추적 항법 기술로 사용되고 있는데 가속도 센서와 디지털 나침반으로 노드가 움직인 거리와 방향을 알면 자신의 위치를 추정할 수 있다. 위치 인식 알고리즘은 Dead reckoning 을 이용한 위치인식 기법으로 모든 노드가 전방향성 안테나를 장착하고, 가속도기와 디지털 나침반으로 자신이 이동한 거리와 이동 방향을 알 수 있다고 가정한다. Matlab을 이용하여 시뮬레이션한 결과 다른 기법(MCL,DV-distance)들 보다 우수함을 증명하였다.

해안에 설치된 비콘 노드를 이용한 해양 모니터링 센서의 순차적인 위치 파악 (Sequential localization with Beacon Nodes along the Seashore for Marine Monitoring Sensor Network)

  • 김청산;김은찬;김기선;최영윤
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.269-277
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    • 2007
  • 진보된 하드웨어 개발 기술 및 다양한 응용 가능성으로 인하여 무선 센서 네트워크 시스템이 현재 또는 미래에 주목받을 것으로 기대된다. 최근 다양한 응용 중에서 해안 및 수중 센서 네트워크 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 센서 네크워크 시스템을 해양 및 수중에 적용하여 해양 자원 샘플링, 환경 모니터링, 재해 예방, 항로 유도 등 다양한 이점을 얻을 수 있다. 그러나 이러한 응용을 위해서 센서 노드의 위치 정보가 제공되어야 한다. 따라서 해양 및 수중 환경에서 센서 노드들의 위치 정보를 얻기 위해 순차적인 위치 파악(Sequential Localization) 알고리즘을 제안한다. 순차적 위치 파악은 해안가에 적은 수의 비콘 노드를 설치하여 센서 노드의 위치를 파악한다. 순차적인 위치 파악(Sequential Localization) 방법은 위치 에러 누적 현상을 완화하고 최대한 센서 노드들의 위치 파악을 위해 센서 노드들의 위치 파악 순서를 제어하여 위치 정보를 얻는다. 순차적 위치 파악은 센서 노드들의 레퍼런스 노드의 개수에 대한 정보를 가지고 각 센서 노드의 위치 파악 순서를 지정한다. 가장 많은 레퍼런스 노드를 가지는 센서 노드가 위치 파악 시 가장 높은 우선순위를 갖는다. 순차적 위치 파악 알고리즘은 위치 에러 성능뿐만 아니라 최대한의 센서 노드의 위치 좌표를 구하여 센서 네트워크의 커버리지 또한 증대시킨다.

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이동 무선 센서 네트워크에서 상호배제 기반 위치인식 기법 (Mutual Exclusion based Localization Technique in Mobile Wireless Sensor Networks)

  • 이좌형;임동선;정인범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1493-1504
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    • 2010
  • 이동 사용자의 위치 정보를 제공하는 위치인식서비스는 센서네트워크가 제공하는 대표적인 서비스이다. 그동안 이동 사용자의 위치정보를 획득하기 위한 다양한 기법들이 제시되어 왔다. 하지만 대부분의 기법들은 단일 사용자인 경우만 고려하여 연구되어 이를 다중 사용자인 경우로 확장하기에는 문제가 있다. 여러 이동 사용자들이 한 지역에서 동시에 위치인식 작업을 수행하는 경우에 센서노드들이 발생시키는 라디오 주파수나 초음파 등이 서로 간에 간섭을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 여러 이동 사용자들이 동시 다발적으로 위치확인 작업을 수행하고자 하는 경우에 발생 가능한 간섭을 회피하도록 하는 LME기법을 제안한다. LME기법은 센서노드가 위치인식 작업을 수행하기 전에 주위에 있는 앵커노드를 선점하여 점유함으로써 노드간의 간섭을 방지한다. 이를 위해 IEEE 802.11에 정의된 CTS패킷을 자원 선점을 요청하는데 사용하며 RTS패킷을 자원 선점을 확인하는데 사용한다. 반대로 이미 앵커노드가 다른 노드에 의해 선점하여 위치인식 작업을 방해할 가능성이 있는 경우 해당 앵커노드들을 임계영역으로 정의한다. 임계영역 처리를 위한 NTS 패킷을 새로이 정의하여 노드 간에 간섭이 발생하지 않도록 한다. 추가적으로 거리측정 작업시 앵커노드간 동기화를 위한 STS패킷을 새로이 정의한다. 실험을 통하여 이동 사용자가 다수일 경우 노드 간에 간섭이 많이 발생함을 보이며 제안하는 LME기법이 위치인식 작업시 간섭을 방지함을 보인다.