• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권1호
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• pp.53-66
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• 2010

The energy efficiency is a key design issue to improve the lifetime of the underwater sensor networks (UWSN) consisting of sensor nodes equipped with a small battery of limited energy resource. In this paper, we apply a hexagon tessellation with an ideal cell size to deploy the underwater sensor nodes for two-dimensional UWSN. Upon this setting, we propose an enhanced hybrid transmission method that forwards data packets in a mixed transmission way based on location dependent direct transmitting or uniform multi-hop forwarding. In order to select direct transmitting or uniform multi-hop forwarding, the proposed method applies the threshold annulus that is defined as the distance between the cluster head node and the base station (BS). Our simulation results show that the proposed method enhances the energy efficiency compared with the existing multi-hop forwarding methods and hybrid transmission methods

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1713-1720
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• 2009

본 논문은 산악지역이나 지역적으로 급작한 기후 변화를 일으키는 곳을 모니터링할 수 있는 시스템을 통하여 재난피해를 최소화시키기 위한 국지적 기상모니터링 시스템 개발에 관한 것이다. 우선 우리나라의 재해재난 관련 모니터링 시스템에 관한 연구 현황을 수집 및 분석하였으며, 이러한 국지 기상모니터링 시스템의 실현가능성과 장점에 대해 조사하였다. 또한, 외국의 사례들을 참조하여 무선센서 네트워크와 CDMA 망의 통합을 바탕으로 한 효율적인 국지 기상모니터링 시스템의 구축을 위한 방향을 제시 하였으며, 이러한 시스템을 위해 필요한 각종 데이터 수집을 위한 센서보드와 $20{\sim}200m$ 정도의 가까운 거리 마다 설치될 센서노드와 센서인터페이스, 전력공급장치 등에 대하여 조사하고, 제작하여 테스트하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 앞으로의 모니터링 시스템 관련 연구과제의 도출과 통합된 정보가 기상관측소, 방송국, 지역 재난경보시 템과 연결되어서 급작스런 기후변화나 또는 홍수 등의 위험 경보를 그 지역에 있는 관광객 및 거주자에게 휴대폰 또는 방송으로 알려주는 서비스를 통해 많은 연구 분야에서 활용될 수 있으리라 판단된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권2호
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• pp.117-121
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• 2008

In ad hoc network, the scarce energy management of the mobile devices has become a critical issue in order to extend the network lifetime. Therefore, the energy consumption is important in the routing design, otherwise cluster schemes are efficient in energy conserving. For the above reasons, an Energy conserving Context aware Clustering algorithm (ECC) is proposed to establish the network clustering structure, and a routing algorithm is introduced to choose the Optimal Energy Routing Protocol (OERP) path in this paper. Because in ad hoc network, the topology, nodes residual energy and energy consuming rate are dynamic changing. The network system should react continuously and rapidly to the changing conditions, and make corresponding action according different conditions. So we use the context aware computing to actualize the cluster head node, the routing path choosing. In this paper, we consider a novel routing protocol using the cluster schemes to find the optimal energy routing path based on a special topology structure of Resilient Ontology Multicasting Routing Protocol (RODMRP). The RODMRP is one of the hierarchical ad hoc network structure which combines the advantage of the tree based and the mesh based network. This scheme divides the nodes in different level found on the node energy condition, and the clustering is established based on the levels. This protocol considered the residual energy of the nodes and the total consuming energy ratio on the routing path to get the energy efficiently routing. The proposed networks scheme could get better improve the awareness for data to achieve and performance on their clustering establishment and messages transmission. Also, by using the context aware computing, according to the condition and the rules defined, the sensor nodes could adjust their behaviors correspondingly to improve the network routing.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.87-97
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• 2019

SRS는 특정 센서 네트워크 및 센서 유형에 독립적으로 센서 데이터의 의미를 모바일 기기에 즉시적으로 처리하기 위해 제안되었다. 하지만 새로운 센서 데이터를 수신할 때 마다 센서 데이터 검사 연산을 반복적으로 수행하게 되어 성능 저하를 야기한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 앱 프로파일 기반 SRS가 제안되었다. 앱 프로파일 기반 SRS는 프로파일을 통해 SRS 문제점을 개선하였으나 가상 시뮬레이션 환경에서 실험이 이루어졌으며 이 후 실시간 환경에서 실험을 하였으나 동적인 다양한 요소들을 고려하여 실험하지 못했다. 따라서 이 논문은 사용자의 이동성, 센서 밀집도 등의 인자를 고려하여 실험 평가를 실제 환경에서 수행하고 실험 결과의 분석을 통해 앱 프로파일 기반 SRS의 성능을 평가한다. 그 결과 앱 프로파일 기반 SRS는 밀집도와 센서의 종류에 큰 영향을 받으며, 센서 노드 수는 영향을 받지 않는 것을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.623-628
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• 2009

최근 정보화를 기반으로 급변하는 사회 현상과 함께 관심을 끌고 있는 USN프로젝트는 아직까지 미흡한 점들이 많이 존재하고 있는 상황이다. 현재의 연구 진행은 정보이용의 효율성을 추구하는 움직임이 주를 이루고 있으며, 네트워크 기술과 나노기술의 발달 등으로 인하여 USN 시장의 확대와 활성화에 많은 영향을 끼치고 있다. 우리나라의 경우 USN 구축 계획의 시행과 급변하는 네트워크 시장 등의 영향으로 수많은 연구가 진행되고 있으며, 무선센서를 이용한 분야의 확대 움직임이 활성화되고 있다. 본 논문에서는 우리나라의 USN 프로젝트의 기반이 되는 센서 네트워크에 대한 연구를 위하여 일반적으로 구성 가능한 센서노드, 싱크노드와 임베디드 시스템을 이용한 무선 센서 네트워크의 모델을 설계하고 ST사의 STR711FR2 프로세서 칩과 Sensirion사의 SHT11센서 모듈 그리고 Chipcon사의 CC2420 통신모듈을 사용하여 센서 노드를 설계하였다. 이후 제작된 센서노드에 임베디드 시스템을 이용하여 목적에 맞는 프로그램을 탑재하고 이를 이용하여 센서네트워크를 구현하였으며, 센서노드와 호스트 PC간의 데이터 전송실험을 위하여 센서로부터 센싱된 온도와 습도 데이터의 전송실험을 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5A호
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• pp.459-468
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• 2006

현재의 센서 네트워크에서의 라우팅은 센서 노드의 한정된 에너지를 고려하여 네트워크의 유지를 최대화하기 위한 방향으로 라우팅 경로를 설정하고 있다. 기존의 라우팅 알고리즘은 센서 노드의 한정된 자원과 이동성을 지원하기 위해 라우팅 테이블을 가지지 않고 라우팅이 이루어질 때마다 라우팅 경로를 찾아 주어진 경로로 라우팅을 수행하는 방법을 사용하고 있다. 센서 네트워크에서 베이스 스테이션 기능을 가지는 싱크 노드는 이동성을 보장 받지만 센서 노드 자체는 비이동성을 가정하는 경우가 일반적이다. 따라서 한정된 자원 내에서 라우팅을 수행하도록 라우팅 테이블의 크기를 최소화하는 방안이 제시된다면 새로운 라우팅 기법을 고려해 볼 수 있다. 본 논문은 라우팅 테이블의 크기를 최소화하는 방법으로, 비트맵을 구성하여 라우팅을 수행하는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안한다. 각 노드는 이웃 노드와의 연결 정보를 비트로 표현하여 비트맵을 구성하는데, 전송에 필요로 하는 에너지를 최소화 하도록 이웃 노드에게 단 한번의 브로드캐스트를 수행한다. 그 결과, 모든 노드의 전체 네트워크의 링크 정보를 가지는 것이 아니라 부분적인 링크 정보를 가지게 된다. 링크 정보는 싱크 노드에 의해 만들어지므로, 부분적인 네트워크 연결 정보이지만 각 노드는 싱크 노드로 보고될 경로를 가질 수 있게 된다. 단 한번의 브로드캐스트이므로 메시지 전송 횟수를 최소할 수 있다. 즉, 센서 노드에서 메시지를 전송할 때 가장 많은 에너지를 소모하게 되는데, 경로 설정에 필요한 에너지를 줄이는 것은 노드가 가지는 한정된 에너지의 소모를 줄일수 있게 되어 네트워크의 생존 시간을 늘릴 수 있다는 것을 의미한다. 제안하는 라우팅 알고리즘은 기존의 라우팅 알고리즘에 비해 10% 정도의 메시지 전송 횟수를 줄일 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권11호
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• pp.256-264
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• 2020

산업용 무선 센서 네트워크는 여러 산업 분야에서의 생산성 향상, 비용 절감 등을 위해 사용되고 있으며, 저지연, 고신뢰 데이터 전송과 같은 성능을 요구한다. 이를 달성하기 위해서, 산업용 무선 센서 네트워크에서는 네트워크 매니저를 통해 네트워크 위상에 대한 그래프 생성 및 자원 할당을 수행하여, 각 장치의 전송 주기 및 경로를 미리 결정한다. 하지만, 이러한 네트워크 관리 방법은 네트워크 위상 변화 시에 그래프 재생성 및 자원 재할당을 수행해야 하므로, 잦은 위상 변화가 발생하는 네트워크 환경에서는 관리비용 증가와 요구성능의 일시적 저하와 같은 현상이 발생하므로 적합하지 않다. 즉, 최근에 다양한 이동 장치를 활용하는 산업용 무선 센서 네트워크에서는 이동 장치로 인한 경로 단절 및 경로 재구성 과정에서 발생하는 지연 전송과 전송 신뢰성 저하를 방지할 수 있는 네트워크 관리 방안에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 기계학습을 이용하여 이동 장치의 시간별 위치 및 이동 주기를 분석하고, 이에 기반한 이동 패턴을 추출한다. 또한, 추출된 이동 패턴 정보를 기반으로 예측되는 시간별 네트워크 위상에 대한 그래프 생성 및 자원 할당을 수행하는 네트워크 관리 기능을 제안함으로써, 이동 장치의 이동으로 인한 성능 저하의 문제를 방지한다. 성능평가 결과는 제안 방안이 추출한 이동 패턴과 실제 이동 패턴을 비교하였을 때 약 86%의 예측 정확도를 보이고, 기존의 방법에 비해 높은 전송 성공률 및 낮은 자원 점유율의 성능을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6B호
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• pp.728-737
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• 2011

글로벌 물류에 있어 핵심 중의 하나인 화물 컨테이너의 위치와 봉인 여부 등의 상태 정보를 항만, 야적장, 선박 등의 적치 환경에서 실시간으로 전달하기 위해서는 우선 Ad-Hoc 네트워크 통신 기술이 필요하다. 본 논문에서는 금속 재질로 된 음영 환경 등의 제약사향을 가지고 컨테이너의 잦은 이동이 이루어지는 항만이나 야적장에 적합한 컨테이너 네트워크의 라우팅 프로토콜을 제안한다. 각각의 정보가 싱크 노드로 신뢰성 있게 전달되면서도 잦은 가입/이탈에 대응할 수 있는 간단한 메시 네트워크 알고리즘을 적용하였다. 경유노드가 문제가 생기자마자 대체 경로를 제공하고 주변 노드에게 알림으로써 즉각적인 최적경로를 유지한다 대체 경로 제공 기능을 가진 대표적 무선 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜인 AODV와 시뮬레이션을 통한 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안한 라우팅 프로토콜이 가입/이탈이 빈번하고 링크 품질이 자주 변하는 환경에서 더 나은 성능을 가졌음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권10호
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• pp.2357-2375
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• 2013

Message ferry is a controllable mobile node with large capacity and rechargeable energy to collect information from the sensors to the sink in wireless sensor networks. In the existing works, route of the message ferry is often designed from the solutions of the Traveling Salesman Problem (TSP) and its variants. In such solutions, the ferry route is often a simple cycle, which starts from the sink, access all the sensors exactly once and moves back to the sink. In this paper, we consider a different case, where the ferry route is a closed walk that contains more than one simple cycle. This problem is defined as the Closed Walk Ferry Route Design (CWFRD) problem in this paper, which is an optimization problem aiming to minimize the average weighted delay. The CWFRD problem is proved to be NP-hard, and the Integer Linear Programming (ILP) formulation is given. Furthermore, a heuristic scheme, namely the Initialization-Split-Optimization (ISO) scheme is proposed to construct closed walk routes for the ferry. The experimental results show that the ISO algorithm proposed in this paper can effectively reduce the average weighted delay compared to the existing simple cycle based scheme.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.328-333
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• 2007

RFID와 sensor network의 두 기반 기술은 독특한 물리적 특정을 가지며 상호 보완적인 관계를 가지고 있다. 이러한 관계는 창고 안 물품의 상태파악과 입출 재고를 관리하는 형태로 응용된다. 창고 내 물품 보관 단위인 파렛트(Pallet) 에 RFID 태그를 부착하여 입/출고시의 물품을 식별한다. 그리고 Zigbee 무선 통신기능을 가진 센서 모듈에 의해 물품의 환경 상태 정보를 파악한다. 이후 현장 관리자나 소비자들은 이동형 단말장치를 통해 현장에서 다양한 USN 상의 정보들과 상호작용 한다. 이 과정에서 이동형 단말장치를 통한 RFID tag 정보와 센서 노드의 접근이 공중파 상에 노출 된다. 이러한 센서 노드 접근을 보호하기 위해 추가적인 칩 설계 등의 비용 지불로 기밀 노출에 대처할 수 있다. 이에 대한 대안으로 인프라형태로 놓여진 RFID tag와 단말장치에 탑재될 RFID 리더를 활용해 더 적은 비용으로 보안 서비스를 받고자 한다. 그래서 유비쿼터스 환경에서 센서 노드에 대한 접근을 제어하기 위해 RFID tag를 지역키(local key) 처럼 사용한다. 또한 이 과정에 보안이 적용된 프로토콜을 설계 하는 것이 본 논문의 주된 목표이다.