Raazi, Syed Muhammad Khaliq-Ur-Rahman;Lee, Sung-Young
Journal of Computing Science and Engineering
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제4권1호
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pp.23-51
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2010
Wireless Sensor Networks (WSN) have proved to be useful in applications that involve monitoring of real-time data. There is a wide variety of monitoring applications that can employ Wireless Sensor Network. Characteristics of a WSN, such as topology and scale, depend upon the application, for which it is employed. Security requirements in WSN vary according to the application dependent network characteristics and the characteristics of an application itself. Key management is the most important aspect of security as some other security modules depend on it. We discuss application dependent variations in WSN, corresponding changes in the security requirements of WSN and the applicability of existing key management solutions in each scenario.
무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network: WSN)의 응용서비스 모델은 센서, 마이크로 컨트롤러, 무선 통신 칩셋을 결합한 센서 하드웨어에 의한 센서 네트워크, 데이터 처리를 위한 미들웨어, 사용자 서비스의 형태로 구성된다, 이러한 WSN응용은 환경모니터링, 공장자동화와 같은 분야에 적용되어 왔고, 주로 사람이 감시하기 힘든 원격 모니터링을 기반으로 하는 응용서비스에 집중되어 왔다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 응용모델을 기반으로 유비쿼터스 방재 시스템에 적용하기 위한 구축 고려요소에 대해 서술하고, 그 응용 범위의 적합성을 논한다. 제안하는 모델은 무선 센서 네트워크 하드웨어, 라우팅 기술, 미들웨어 구성요소, 보안정책에 관한 내용이 포함되어 있다.
접근이 어렵거나 지속적인 모니터링이 필요한 서비스에 적용 가능한 WSN(Wireless Sensor Network) 기술은 최근 그 응용 분야의 확대 및 효율성으로 연구 개발의 필요성이 점증하고 있는 분야이다. 본 논문은 WSN의 패킷 전송률을 증가시키고 센서 노드들의 수명을 연장하기 위해 제시된 기존 연구들을 분석한 후, 센서 노드들에 Clustering 및 위치 기반 기법 적용 시 기존 연구 대비 성능 향상 요인들을 분석하였으며 이를 기반으로 패킷 손실률과 네트워크 수명 측면에서 향후 WSN의 성능 향상을 위한 새로운 기법에 대한 연구를 수행 할 예정이다.
Irrigation facilities are spread over demand area in a low density and exposed in the field requiring efficient operation and maintenance. Thus, it could be more efficient to manage an irrigation system when it is with wireless sensor network (WSN) using RFID (Radio Frequency Identification) application. A WSN, a kind of ubiquitous sensor network composed of wireless network, RFID and database management system was developed for agricultural water management in terms of operational status and maintenance requirements. Identification code for RFID tag was designed and an application for RFID reader was developed for field data collection, and a database management system was constructed for managing irrigation facility attributes. The system was installed in I-dong irrigation districts in Gyounggi-province, Korea and the operated results showed the applicability of the WSN for agricultural water management.
최근 웹을 기반으로 하는 소프트웨어가 발전하면서, 웹을 통한 서비스가 점차 증가하고 있다. 이것 때문에 많은 연구기관과 보고서들이 웹을 소프트웨어의 플랫폼이라고 부르고 있다. 이렇게 웹 기술이 발전하는 동안 Wireless Sensor Network(WSN)의 미들웨어와 응용 서비스는 데스크탑의 운영체제 기반에서 개발되었다. 그래서 WSN의 기술은 데스크탑 어플리케이션의 한계점을 가지고 있다. 그리고 센서 노드의 하드웨어와 밀접한 관련이 있는 강 결합(Tightly-Coupled) 구조 때문에 WSN의 통합, 응용 서비스 배포, 유지보수 관리 등에 어려움이 있다. 이와 다르게 Web 은 약 결합(Loosely-Coupled)이고 개방된 시스템이기 때문에 Web Service 나 Rich Internet Application(RIA)는 이러한 한계점을 해결할 수 있도록 도와준다. 특히 RIA는 웹 어플리케이션이지만 데스크탑 어플리케이션과 비슷한 사용자환경과 다양한 통신방법을 제공하기 때문에 WSN 응용서비스의 플랫폼이 될 수 있다. 본 연구에서 WSN의 연결성과 접근성을 인터넷으로 확장시키고 RIA를 적용하여 실시간 메시지 시스템을 제안한다.
저전력 기술에 기반한 무선 센서 네트워크 (Wireless Sensor Networks, WSN) 기술은 유비쿼터스 사회에서 핵심 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 WSN환경에서의 국경 감시 및 제어 시스템을 제안한다. 시스템은 고정 센서노드, 모바일 센서노드, 고정 게이트웨이, 모바일 게이트웨이, 서버, 모바일 애플리케이션으로 구성된다. 이 시스템의 유용성은 모바일 애플리케이션은 사용자모드와 관리자모드로 나뉘어, 일반 사람들도 시간과 공간의 제약 없이 스마트폰을 통해 국경 침범을 감시하고 국경 망 환경에 대한 데이터를 얻을 수 있다. 관리자모드에서는 노드들의 유동적 작동을 위해 관리자가 원격으로 소프트웨어 업데이트를 할 수 있고, 모바일 노드의 위치를 조정할 수 있다. 또한 저전력 센서노드의 확장성을 위해 시스템에 적합한 멀티 홉 라우팅 프로토콜을 적용하여 구현하였으며 제안한 시스템이 한정된 자원과 저사양의 하드웨어로 동작하는 WSN환경에서도 신속하고 정확하게 동작함을 확인하였다.
IEEE 802.15.4 기반의 WSN(Wireless Sensor Network)과 TCP/IP기반의 PN(Public Network)의 중계를 담당하는 WSN Gateway는 이 두 개의 네트워크를 기반으로 하는 핵심 기술에 속한다. WSN Gateway는 하드웨어에 대한 성능을 충분히 활용하면서, 다수의 센서 노드로부터 다양한 종류의 패킷을 불특정 시간에 수신해야 하기 때문에 소프트웨어에 대한 복잡성이 높고 구현이 난해하다. 이러한 문제들을 해결하기 위해, 이 논문에서는 패킷을 식별하는 효율적인 이벤트 검출 구조와, '트랜잭션'이라는 프로토콜의 구현 단위를 제안한다. 제안한 네트워크 프레임워크를 적용한 결과, 소프트웨어의 복잡성을 낮출 수 있었다. 또한, 다양한 성능 요구 사항을 반영할 수 있는 유연한 소프트웨어 구현 환경을 제공하였다.
There are two types of WSN(wireless sensor networks) in terms of sensor node's capability, that is, homogeneous or heterogeneous WSN. Even though the latter has better performance than the former, it requires some overhead for deploying nodes or clustering the network. In this paper, we propose a new scheme, called VHS(Virtual Heterogenous Sensor-Network), which uses a homogeneous WSN regarding energy in a heterogeneous way. The proposed scheme's performance has been evaluated and compared with other homogeneous schemes by simulation. The results are shown to be better than the other existing homogeneous schemes used in a sample sensor network application.
최근 무선 통신 기술과 초소형화 기술의 진보로 지능형 센서 (smart sensor)를 이용한 무선 센서 네트워크의 구축이 가능해 졌으며 무선 센서 네트워크를 우리 생활 전반에 걸친 다양한 분야에 응용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다[1]. 본고에서는 무선 센서 네트워크의 응용분로서 무선센서노드를 활용한 캠퍼스 차량 관리 시스템 구축 방안에 대하여 기술하였다. 이를 위하여 무선센서노드의 전송전력제어 및 개별 노드 인식 방안을 고찰하였으며 실제 적용 시스템의 구성 및 동작 절차를 제안하였다.
접근이 어렵거나 지속적인 모니터링이 필요한 서비스에 적용 가능한 WSN(Wireless Sensor Network) 기술은 최근 그 응용 분야의 확대 및 효율성의 증가로 인해 연구 개발의 필요성이 점증하고 있는 분야이다. 특히, 국방 분야에서는 경계 및 감시 정찰 등 인원 투입 시 발생 가능한 위험 요소를 회피하고 효율적인 인원 활용을 위한 대안으로 센서 네트워크를 포함한 최신 IT 기술에 대한 연구가 활발히 진행되는 상황이다. 본 논문에서는 클러스터링(Clustering) 및 위치 기반 기법을 적용하여 센서 네트워크를 구성하는 노드들의 수명을 늘리기 위한 조건을 분석한 후 수명 연장을 위한 요인들을 도출하였다. 도출된 요인들은 CH(Cluster Head) 선출 방안, 각각의 CH에서 BS(Base Station)까지의 경로 선정 방안 등이 포함되며 실험을 통해 검증된 최적의 결과 및 방안을 적용하여 클러스터링 기반의 WSN 구성 방안을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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