• 제목/요약/키워드: data gathering tree

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CREEC: Chain Routing with Even Energy Consumption

  • Shin, Ji-Soo;Suh, Chang-Jin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권1호
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    • pp.17-25
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    • 2011
  • A convergecast is a popular routing scheme in wireless sensor networks (WSNs) in which every sensor node periodically forwards measured data along configured routing paths to a base station (BS). Prolonging lifetimes in energy-limited WSNs is an important issue because the lifetime of a WSN influences on its quality and price. Low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) was the first attempt at solving this lifetime problem in convergecast WSNs, and it was followed by other solutions including power efficient gathering in sensor information systems (PEGASIS) and power efficient data gathering and aggregation protocol (PEDAP). Our solution-chain routing with even energy consumption (CREEC)-solves this problem by achieving longer average lifetimes using two strategies: i) Maximizing the fairness of energy distribution at every sensor node and ii) running a feedback mechanism that utilizes a preliminary simulation of energy consumption to save energy for depleted Sensor nodes. Simulation results confirm that CREEC outperforms all previous solutions such as LEACH, PEGASIS, PEDAP, and PEDAP-power aware (PA) with respect to the first node death and the average lifetime. CREEC performs very well at all WSN sizes, BS distances and battery capacities with an increased convergecast delay.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 토폴로지 구성을 위한 Up-Down Tree 라우팅 알고리즘 (An UDT(Up-Down Tree) Routing Algorithm for Energy-Efficient Topology Construction in Wireless Sensor Networks)

  • 노태호;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권5호
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    • pp.360-369
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    • 2007
  • 무선 센서 네트워크는 제한된 배터리를 갖는 노드로 구성되므로 전체 네트워크의 수명을 극대화하면서 에너지 효율적인 라우팅을 수행할 수 있도록 토폴로지(topology)를 구성하는 것이 중요하다. 이와 관련된 기존 연구들은 무선 센서 네트워크의 특정한 통신 패턴을 고려하지 않고 토폴로지를 구성하여 라우팅을 수행한다. 본 논문에서는 동적으로 전송 범위를 차별화시켜 라우팅을 수행하는 UDT(Up-Down Tree) 라우팅 알고리즘을 제안하였다. UDT는 전송 범위에 기반하여 트리(tree) 토폴로지를 구성하며, 무선 센서 네트워크의 특정한 통신 패턴에 맞게 트리 구성 단계와 데이타 수집 단계에 따라 전송 범위를 조절한다. 따라서 UDT는 전체 네트워크의 수명 극대화, 파티션(partition) 방지, 그리고 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 실험을 통해 제안한 UDT가 최적의 토폴로지를 구성하여 에너지 효율성 측면에서 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

Relex 를 이용한 태양광 모니터링 시스템 하드웨어 고장률 연구 (Failure Rate of Solar Monitoring System Hardware using Relex)

  • 안현식;박지훈;김영철
    • Journal of Platform Technology
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    • 제6권3호
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    • pp.47-54
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    • 2018
  • 하드웨어 산업에서의 예측 분석은 생산설비의 고장을 방지하기 위해 적절한 시점에 유지보수를 수행할 수 있고 관리비용을 절감할 수 있다. 이는 고장원인분석의 자동화를 통해 보다 효율적이고 과학적인 유지보수를 수행할 수 있도록 도와준다. 그중에서도 예측 관리는 정보 기술을 활용하여 설비 상태의 수집, 분석, 과학적 데이터 관리를 통해 예측 모델을 구성하며, 이를 바탕으로 이상상태를 파악하고 개선함으로써 이상상태가 발생하는 것을 사전에 예방하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 Relex 도구를 통해 결함트리(Fault Tree)를 만들고 하드웨어들의 에러코드를 분석하여 안전성을 연구했다.

수중 음향 센서 망에서의 코드 분할 다중 접속 기법에 대한 성능 해석 (Performance Analysis on Code-Division Multiple Access in Underwater Acoustic Sensor Network)

  • 서보민;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9A호
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    • pp.874-881
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    • 2010
  • 수중 통신에서 사용되는 음향 신호의 감쇠는 노드 사이의 거리는 물론 사용 주파수 대역에도 크게 영향을 받는다. 또한 음향 신호는 긴 전송 지연을 가지므로 복잡한 절차와 많은 제어 메시지를 필요로 하는 매체 접속 기법은 사용하기에 적합하지 않다. 본 논문은 이처럼 열악한 수중 환경에서 코드 분할 다중 접속 기법의 적용 방법을 제시하고 그 성능을 분석한다. 수중 음향 센서망 구조는 데이터 수집형 트리 구조를 가정하며 에너지 절약을 위해 트리 구조에서 계층간 엇갈림 깨어남 패턴을 사용한다. 성능 분석을 위해 다양한 사용 주파수 대역에서 계층별 데이터 전송률을 수학적으로 도출한다.

무선 센서 네트워크에서 퍼널링 효과를 고려한 에너지 효율적인 MAC 프로토콜의 설계 (An Energy Efficient MAC Protocol Considering the Funneling Effect for Wireless Sensor Networks)

  • 오경석;우석;성석진;김기선
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.41-42
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    • 2007
  • DMAC is an energy efficiency and low latency protocol designed for data gathering tree structures. However, it causes the funneling effect which is many-to-one traffic patterns in tree structures, consequently, results in packet collisions, losses, and energy consumptions in low depth nodes. In this paper, we present an energy efficient MAC protocol with fairness-based scheduling to avoid the funneling effect of DMAC protocol. By using traffic information from children nodes, our protocol dynamically adjusts duty cycles of last-depth nodes to mitigate overloaded packets in the vicinity of the sink node. Therefore, we expect our protocol to save more energy and achieve better packet delivery ratio, compared to DMAC protocol.

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Multi-Attribute Data Fusion for Energy Equilibrium Routing in Wireless Sensor Networks

  • Lin, Kai;Wang, Lei;Li, Keqiu;Shu, Lei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권1호
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    • pp.5-24
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    • 2010
  • Data fusion is an attractive technology because it allows various trade-offs related to performance metrics, e.g., energy, latency, accuracy, fault-tolerance and security in wireless sensor networks (WSNs). Under a complicated environment, each sensor node must be equipped with more than one type of sensor module to monitor multi-targets, so that the complexity for the fusion process is increased due to the existence of various physical attributes. In this paper, we first investigate the process and performance of multi-attribute fusion in data gathering of WSNs, and then propose a self-adaptive threshold method to balance the different change rates of each attributive data. Furthermore, we present a method to measure the energy-conservation efficiency of multi-attribute fusion. Based on our proposed methods, we design a novel energy equilibrium routing method for WSNs, viz., multi-attribute fusion tree (MAFT). Simulation results demonstrate that MAFT achieves very good performance in terms of the network lifetime.

다중 홉 원격검침망에서의 최소 트래픽 보장을 위한 데이터 수집기법에 관한 연구 (Data Aggregation Method Guaranteeing Minimum Traffic in Multi-hop Automatic Meter Reading Networks)

  • 황광일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7B호
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    • pp.848-857
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    • 2011
  • 무선통신 기반의 원격검침 시스템은 설치의 용이함, 설비공사 및 유지보수 비용절감, 다양한 검침시스템으로의 적용의 유연성, 그리고 네트워크 확장성의 용이함 등의 장점으로 인해 최근 다양한 원격검침분야에서 활발히 활용되고 있다. 하지만, 이같은 다수의 장점에도 불구하고, 멀티 홉 기반의 원격검침망에서는 매 검침데이타 획득시마다 과다한 양의 트래픽을 발생시킴으로써, 데이터 충돌과 간섭의 확률을 증대시키고, 불필요한 전송으로 인한 에너지 낭비와 함께 특정 노드들의 에너지만 급격하게 소모되는 에너지 불균형 현상을 야기하고 있다. 그리하여 본 논문에서는 멀티홉 기반의 무선 원격검침망에서 발생하는 트래픽의 양을 최소로 줄임으로써 검침망의 각 노드들의 에너지 보존은 물론 다양한 문제점들을 해결할 수 있는 효율적인 검침데이타 수집기법을 제안하고, 성능평가를 통해 제안하는 기법에 대한 성능의 우수성을 입증한다.

정보산업 생태계 문제의 근본원인 분석 (Root Cause Analysis of the Information Industry Ecosystem Problems)

  • 김성근;안남규
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제24권4호
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    • pp.71-92
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    • 2017
  • Finding a root cause is an essential step to solving a complex problem. Some previous studies have used the Delphi method for gathering opinions about root causes from geographically dispersed experts. However, we assert that complicated problems such as an industry ecosystem would make a general type of the Delphi method less practical because of too much psychological burden on study participants. In this study we present a preliminary list-based Delphi study method for identifying a root cause. This method was used to identify a root cause and draw a causal map for the information industry ecosystem problems.

소규모 개발 사업지의 정밀 임상도(영급) 작성 방안 연구 (Mapping Method for a Detailed Stock Map Plan(Age-Class) for a Small-Scale Site for Development Work)

  • 이수동;김정호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.396-408
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    • 2008
  • 국립산림과학원에서 발간된 임상도에 따르면 파주시 광탄면에 위치한 본 연구대상지는 활엽수 Ⅳ영급으로 분류되었으나 식생조사 결과 영급판정이 어려운 활엽수 천연림으로 구성되어 정밀 임상도 작성의 필요성이 제기되었다. 이에 정밀 현존식생 조사와 식생구조 및 연륜 분석 자료를 기초로 한 정밀 임상도 작성방안을 제안하고자 하였다. 정밀 현존식생유형 분석결과 22개 유형이었으며 자연림은 신갈나무림, 굴참나무림 등 11개 유형, 인공림은 밤나무림 등 6개 유형으로 구분되었다. 영급 판정을 위해 정밀 현존식생도를 바탕으로 방형구 42개와 89개 표본목의 목편을 채취하여 수령을 측정한 결과, 저지대에 입지한 인공림, 참나무류 소경목 지역은 II영급(29.8%), 나머지 지역은 III영급(57.6%)으로 토지이용이 가능하였고 Ⅳ영급 이상(8.8%)은 경계부의 급경사 능선부에 분포하여 토지이용은 불가능하였다. 이상과 같이 소규모 개발 예정지가 활엽수 자연림으로 판정된 경우 보전과 이용 판정에 있어 정밀 현존식생 조사, 식물군집구조 및 표본목 분석을 통한 정밀 임상도를 작성하여야 할 것이다. 정밀 임상도에는 식생의 자연성, 희소성, 다양성 등을 종합적으로 판단할 수 있는 자료가 포함되어 소규모 부지의 개발적정성 판단에 유용할 것으로 사료된다.

무선 바이오센서 네트워크에서 에너지 효율을 고려한 해충 감지 시스템을 구축하기 위한 프로토콜 (An Energy-Efficient Protocol For Detecting Injurious Insect in Wireless Bio Sensor Networks)

  • 유대현;이주상;안병구;김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.29-34
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선 바이오센서 네트워크를 이용하여 에너지 효율을 고려한 홈 네트워크 해충 감지 시스템 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜의 기본 아이디어 및 특징은 다음과 같다. 첫째, 소스와 목적지 사이의 경로를 설정하기 위한 에너지 효율과 안정성 기반의 시분할적인 트리 구조 경로 설정방법. 둘째, 멀티홉을 이용한 방향성이 있는 Data Gathering 구조이다. 설정된 트리구조의 경로위로 패킷 데이터를 전송 할 때 전력 절약 및 경로의 lifetime을 효과적으로 지원하기 위해서 선택적 플러딩을 사용한다. 이로 인해 각 노드의 전력을 절약하고 전송 지연(transmission delay)를 줄임으로써 전체 네트워크의 lifeime이 향상되고 홈 네트워크상의 효율성이 향상된다. 제안된 프로토콜의 성능평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 사용하여 이루어진다.

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