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이은규(Eunkyu Lee),김명호(Myoung Ho Kim),손인근(In Keun Son),현동준(Dongjoon Hyun),정연돈(Yon Dohn Chung) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.32 No.4
전기전자 기술의 발달로 센서의 기능이 더욱 강력해지면서, 센서 네트워크의 활용 분야는 더욱 다양해지고 있다. 센서 네트워크 어플리케이션을 사용하는 주 목적은 관심 지역(예, 공장 물품 창고, 재난 지역, 야생 서식지 등)에서 발생하는 현상들을 관찰하고, 유용한 정보를 얻기 위한 것이다. k-근접 노드(KNN: k Nearest Neighbor) 탐색 질의는 특정 위치에서 지리적으로 근접한 k개의 이웃 객체를 찾기 위한 질의로서, 센서 네트워크 환경에서도 중요한 어플리케이션 중 하나이다. 그러나 이전 방법들은 센서 네트워크 환경에서 사용하기 부적합하거나 에너지 효율성 문제를 가지고 있었다. 본 논문에서는 센서 네트워크 환경의 특성을 고려하면서, k개의 근접 노드를 에너지 효율적으로 탐색할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 k개의 근접 노드를 찾을 때까지 탐색 영역을 점진적으로 확장하고, 영역 내 센서들을 선별적으로 방문하여 원하는 위치 정보를 얻어내는 것이다. 이를 통해 원하는 k개의 근접 노드를 찾아내면서도 에너지 소모를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 방법이 기존의 방법보다 효율적이라는 것을 다양한 조건의 실험을 통해 설명한다. As rapid improvement in electronic technologies makes sensor hardware more powerful and capable, the application range of sensor networks isgetting to be broader. The main purpose of sensor networks is to monitor the phenomena in interesting regions (e.g., factory warehouses, disasterareas, wild fields, etc) and return required data. The k Nearest Neighbor (KNN) query that finds k objects which are geographically close to the givenpoint is an important application in sensor networks. However, most previous approaches are either seem to be impractical or are not energy-efficientin resource-limited sensor networks. In this paper, we propose an efficient KNN query processing method in sensor networks. In the proposedmethod, we dynamically increase searching boundary, if necessary, and traverse nodes inside the boundary until finding k nearest neighbors. Sinceonly the representative sensor nodes are visited, our algorithm reduces a number of messages. We show thorough experiments that the proposedmethod performs better than the existing method in various network environments.
센서 네트워크에서 장애물 극복을 위한 방향기반의 라우팅 기법
고영일(Young Il Ko),박창섭(Chang Sup Park),손인근(In Keun Son),김명호(Myoung Ho Kim) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.33 No.6
Geographic routing protocols are very attractive choice for routing in wireless sensor networks because they have been shown to scale better than other alternatives. Under certain ideal conditions, geographic routing works correctly and efficiently. The most commonly used geographic routing protocols include greedy forwarding coupled with face routing. Existing face routing algorithms use planarization techniques that rely on the unit-graph assumption. In real world, many conditions violate the unit-graph assumption of network connectivity, such as location errors, communication voids and radio irregularity, cause failure in planarization and consequently face routing. In this paper, we propose the direction-based geographic routing, which enables energy efficient routing under realistic conditions without planarization techniques. Our proposed approach is for the case in which many sensors need to collect data and send it to a central node. Simulation results show that the protocol exhibits superior performances in terms of energy consumption, delivery success rate, and outperforms the compared protocols. 센서 네트워크에서는 센서노드들 사이에 다양한 형태의 장애물들이 존재할 수 있다. 이러한 장애물들로 인하여 라우팅 과정에서 해결해야 할 여러 가지 문제점들이 발생하게 된다. 즉, 장애물을 우회하는 과정에서 극복경로가 지나치게 길어질 수 있다. 따라서, 장애물이 많은 환경에서도 에너지 효율적으로 경로를 생성할 수 있는 라우팅 기법이 요구된다. 기존의 위치기반 라우팅 기법은 장애물 극복을 위해 전체 네트워크 그래프를 평면 그래프(planar graph)로 변환하는 과정을 필요로 한다. 이 과정에서 실제 네트워크 토폴로지가 왜곡됨으로 인해 여러 가지 문제점들이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 목적지 중심의 극 좌표계를 기반으로 센서의 위치를 결정하고, 플라나 과정 없이 장애물을 적응적으로 극복할 수 있는 방향기반의 라우팅 기법을 제안한다. 또한, 실험을 통하여 제안 방법이 장애물을 회피하는 과정에서 에너지 효율적인 경로를 생성함을 보인다.