무선 센서 네트워크에서 각 노드들은 일반적으로 자체 충전이 어려운 배터리를 전원으로 사용하고 배터리 방전시의 교체도 어렵기 때문에 제한된 에너지원 내에서의 각 노드들의 수명 연장을 위한 연구는 중요한 이슈가 되어 왔다. 그래서 각 노드들의 에너지 소비량을 최소한으로 하는 많은 방법들이 제안되었으며 특히 에너지 효율적인 MAC 프로토콜에 관한 연구가 활발히 진행되었다. 그 중 경쟁 기반 MAC 프로토콜인 T-MAC은 S-MAC의 고정된 듀티 사이클에 적응성을 추가한 프로토콜로서 각 노드가 활성 모드에서 수면 모드로 진입하기 전 고정된 timeout을 주게 된다. 이 고정된 timeout 내에서 송수신되는 데이터가 없으면 각 노드들은 수면 모드로 진입하게 되는데 timeout은 항상 고정되어 있기 때문에 송수신 되는 데이터가 없을 때에는 불필요한 에너지 소비를 발생시킨다. 본 논문에서는 확률적으로 timeout을 분석하고 확률에 따른 timeout을 제공하여 timeout 동안의 불필요한 에너지 소모를 줄임으로서 에너지의 효율을 높일 수 있는 적응형 timeout 기반 MAC 프로토콜을 제안한다.
An accurate constant output voltage provided by the analog memory cell may be used by the low power oscillator to generate an accurate low frequency output signal. This accurate low frequency output signal may be used to maintain long-term timing accuracy in host devices during sleep modes of operation when an external crystal is not available to provide a clock signal. Further, incorporation of the analog memory cell in the low power oscillator is fully implementable in a 0.35um Samsung standard CMOS process. Therefore, the analog memory cell incorporated into the low power oscillator avoids the previous problems in a oscillator by providing a temperature-stable, low power consumption, size-efficient method for generating an accurate reference clock signal that can be used to support long sleep mode operation.
무선이동기기의 에너지 소모를 줄이기 위해서는 무선인터페이스의 전력소모를 최대한 줄이는 것이 중요하다. 대표적인 무선통신인 IEEE 802.11 표준에서는 무선인터페이스를 수면모드로 전환하는 전력절약모드(PSM, Power Save Mode)를 정의하고 있다 그러나 수면모드로 동작하는 도중에는 데이터를 수신할 수 없으므로 전력절약과 전송지연 사이에서 조정(trade-off)을 하여야 한다. HTTP와 같이 요청-응답을 기본으로 하는 통신 응용에서는 요청 발생 후 응답이 도착할 때까지 걸리는 시간을 노드의 수면시간에 반영하면 데이터의 수신이 지연되는 문제를 완화하면서 전력절약을 할 수 있으며, 기존 연구들도 이에 착안하는 기법을 제안하고 있다. 그러나 기존 연구들은 HTTP통신이 다중적으로 발생하면 그 효과는 사라지게 된다. 본 연구에서는 기존에 제안된 기법이 갖는 문제점을 분석하고 이를 완화하기위해 응답시간 지연비율을 적용한 지연수면(Delayed Sleep) 스케줄링 기법을 제안하며 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.
무선 센서 네트워크에서의 통신은 여러 계층으로 나뉘어 각 계층별 역할을 수행하므로 무선통신이 가능할 수 있다. 센서 네트워크에서의 통신계층 중 하나인 MAC(Medium Access Control)계층은 데이터의 에러, 흐름을 제어하고 자원을 관리하기 위해서 사용되며 MAC Protocol을 사용하여 센서 노드간의 통신을 보장한다. 본 논문에서는 에너지 효율성 측면을 강조한 S-MAC. T-MAC 프로토콜의 문제점을 알아보고 SYNC 패킷에 RTS 패킷이 추가된 기법을 이용하여 컨트롤 패킷 전송 시간동안 꼭 필요한 노드만 컨트롤 패킷을 송수신하고, 나머지 노드들은 Sleep 함으로써, 모든 노드가 깨어있는 시간을 효율적으로 줄여 에너지 효율성을 강조하였다. SYNC+RTS 패킷을 보내고 패킷을 받는 노드는 순간 자신이 이번 주기 동안 깨어 있을 필요가 없음을 알고 바로 Sleep모드로 들어가서 기존의 MAC프로토콜보다 에너지가 효율적임을 수학적으로 증명하고 MATLAB으로 시뮬레이션 하였다.
Wearable devices have become widespread. Fitness band is one of common wearable devices, providing useful functions. It helps users to monitor and collect their status such as heart rate and travel distance. Wearable devices, including fitness bands, are designed in small size and it ends up having small battery capacity. In that regard, it is necessary to expand the lifetime of wearable devices. Conventional power management scheme of wearable devices is based on DVFS Ondemand Governor and peripheral control by timeout event, such as turning off the LCD. In this paper, we propose a hybrid governor applying hardware supporting low power mode such as sleep mode to exploit the periodicity of fitness band task. In addition, we show hybrid governor outperforms in power consumption than conventional power management scheme of wearable devices based on Ondemand Governor through experiments.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권5호
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pp.1303-1315
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2012
In the draft of the IEEE 802.11s standard, a tree topology is established by the proactive tree-building mode of the Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP). It is used for cases in which the root station (e.g., gateway) is an end point of the majority of the data connections. In the tree topology, the root or central stations (e.g., parent stations) are connected to the other stations (e.g., leaves) that are one level lower than the central station. Such mesh stations are likely to suffer heavily from contention in bottleneck links when the network has a high traffic load. Moreover, the dependence of the network on such stations is a point of vulnerability. A failure of the central station (e.g., a crash or simply going into sleep mode to save energy) can cripple the whole network in the tree topology. This causes performance degradation for end-to-end transmissions. In a connected mesh topology where the stations having two or more radio links between them are connected in such a way that if a failure subsists in any of the links, the other link could provide the redundancy to the network. We propose a scheme to utilize this characteristic by organizing the network into concentric tiers around the root mesh station. The tier structure facilitates path recovery and congestion control. The resulting mode is referred to as Tier-based Proactive Path Selection Mode (TPPSM). The performance of TPPSM is compared with the proactive tree mode of HWMP. Simulation results show that TPPSM has better performance.
센서네트워크를 위한 여러 가지 저전력 MAC들이 제안되어 있다. 그 중 IEEE802.15.4은 동기화로 인한 전력소모가 많은 단점을 가지며 전력소모를 줄이기 위한 수면(sleep)과 각성(awake)을 반복하는 슈퍼프레임(superframe) 동작으로 지연시간이 길어지는 단점이 있다. 대표적 비동기 B-MAC은 체크인터벌에 따라 지연시간을 짧게 할 수는 있지만 송신단에서는 과도한 프리엠블로 전력소모가 발생하며 수신단에서는 오버히어링으로 전력 손실이 발생하는 단점을 가진다. 기존 MAC들의 지연시간과 전력소모 불균형으로 인한 단점을 보완하기 위해 비동기식 B-MAC 기법에 체크인터벌을 적응형으로 운용하는 방법[1]이 제안된 바 있다. 제안 방식에 따른 스루풋과 지연시간 측면의 성능을 분석한다.
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.
기존의 1구 홀센서 방식의 수도 검침기는 역류 감지와 저속 흐름 감지가 어렵고 대기상태에서 전력 소모가 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 3개의 홀센서를 $120^{\circ}$간격으로 배치해 유량의 흐름을 감지하고 유량의 방향을 검출하여 국가 기술 표준 작동연한 (8년)을 충족하는 역류 검출기능을 갖는 무선 디지털 원격 수도 검침기를 제안한다. 제안하는 검침기의 동작 알고리듬은 3개의 홀센서가 유량의 속도에 상관없이 동작하며 오차없이 유량을 카운트 하도록 구성하며 홀센서에 이벤트 발생 시 RF 모듈을 통해 지정한 주파수로 수도 검침기의 ID, 현재 시간 그리고 카운트 값을 중계기 또는 중앙 관제센터에 보내고 대기모드에서 전력이 소비되지 않게 한다.
연구목적 : 본 연구의 목적은 분노 표현 양식, 우울과 혈압간의 관계를 알아보려는 것이었다. 방법 : 총 868 명의 징병신체검사 대상자에서 신체검사 당일 자기보고형 설문지인 Spielberger의 분노 표현 척도, MMPI 억압 척도, 그리고 Beck 우울 척도를 사용하여 자료를 수집하였다. 설문지 실시 후 혈압, 체중, 키를 측정하였다. 결과 : 1) 고혈압군과 정상혈압 군간에 Spielberger 의 분노 억제 및 분노 표출 점수, BDI 점수, 그리고 MMPI 억압점수의 유의한 차이가 없었다. 2) 각 척도 점수의 상위 25% 와 하위 25% 집단간에 혈압측정치의 유의한 차이가 없었다. 3) 분노 억제나 분노 표출의 직접적인 효과보다는 상호작용 효과가 우울과 관련이 있었다. 결론 : 징병신체검사 대상자에서는 분노 억제, 분노 표출, 우울, 그리고 혈압간에 유의한 관계가 발견되지 않았다. 흥미롭게도, 분노 억제와 분노 표출간의 상호 작용이 우울과 관련된 중요 요인으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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