에너지 생산이 가능한 무선 센서 네트워크에서 잔여 에너지 인지 듀티-사이클 스케줄링 기법

이성원(Sungwon Lee),유홍석(Hongseok Yoo),김동균(Dongkyun Kim) 한국통신학회 2014 韓國通信學會論文誌 Vol.39 No.10(네트워크)

네트워크 수명을 연장시키기 위해 무선 센서 네트워크에서는 idle listening에 소비되는 에너지를 줄일 수 있는 듀티-사이클 MAC 프로토콜들이 제안되었다. 일반적인 듀티-사이클 MAC 프로토콜에서 각 센서 노드는 잔여 에너지양을 기반으로 듀티-사이클 주기를 계산한다. 그러나 에너지 수집이 가능한 센서 네트워크에서 기존 듀티-사이클 주기는 에너지 수집률이 높은 센서 노드에 불필요한 sleep 지연을 발생시킨다. 따라서 우리는 이전 연구에서 잔여 에너지양과 에너지 수집률을 함께 고려하여 듀티 사이클-주기를 조절하는 듀티-사이클 스케줄링 기법을 제안하였다. 그러나 이러한 듀티-사이클 MAC 프로토콜들은 듀티 사이클-주기 변화에 따른 성능 차이를 고려하지 않고 듀티-사이클 주기를 항상 선형적으로 조절하므로, 응용의 요구사항에 맞는 최적의 듀티 사이클 주기를 얻지 못한다. 본 논문에서는 듀티-사이클 주기를 계산하는 세 가지 기법들을 제안하고 그 결과에 대해 분석한다. 실험을 통해 제안된 기법들이 기존 듀티-사이클 스케줄링 기법에 비해 네트워크 수명, 단대단 패킷 전송 시간과 패킷 전송률을 각각 최대 23%, 44%, 31% 증가시킴을 확인하였다. In order to increase network lifetime, duty-cycle MAC protocols which can reduce energy consumption caused by idle listening is proposed for WSNs. In common duty-cycle MAC protocols, each sensor node calculates its duty-cycle interval based on the current amount of residual energy. However, in WSNs with the capability of energy harvesting, existing duty-cycle intervals based on the residual energy may cause the sensor nodes which have high energy harvesting rate to suffer unnecessary sleep latency. Therefore, a duty-cycle scheduling scheme which adjust the duty-cycle interval based on both of the residual energy and the energy harvesting rate was proposed in our previous work. However, since this duty-cycle MAC protocol overlooked the performance variation according to the change of duty-cycle interval and adjusted the duty-cycle interval only linearly, the optimal duty-cycle interval could not be obtained to meet application requirements. In this paper, we propose three methods which calculate the duty-cycle interval and analyse their results. Through simulation study, we verify that network lifetime, end-to-end delay and packet delivery ratio can be improved up to 23%, 44% and 31% as compared to the existing linear duty-cycle scheduling method, respectively.

4차 산업혁명 시대의 에너지정보 활용 방안에 관한 법제연구

김종천(Kim, Jong-Cheon) 유럽헌법학회 2021 유럽헌법연구 Vol.- No.36

우리 인류는 코로나 19로 인하여 정치, 경제, 사회, 문화, 교육, 의료 등 수많은 분야에서 한 번도 경험하지 못한 생활을 영위하고 있다. 이처럼 코로나 19라는 바이러스의 역풍으로 인하여 비대면 경제·산업의 발전, 노동시장의 변화, 온라인 교육의 확산, 온라인 쇼핑 확대, 문화생활 등 우리사회 전반에 걸쳐 언택트(Untact: 비대면) 사회로의 전환을 촉진케 했다. 언택트(Untact: 비대면) 시대에 우리 인류는 신종 금융사기 등으로 개인정보 유출되는 사례가 증가하고 있음에 따라 개인의 정보보호와 공동체를 위하여 개인의 정보 활용을 어떻게 새롭게 설정할 것인지 중대한 사회적 과제가 되고 있다. 과거 산업화시대에서는 석탄, 석유 등과 같은 에너지자원이 경제활동의 중요한 요소로 작용하였으나, 최근 4차 산업혁명시대에는 데이터(Data)가 핵심원유이며, 이는 새로운 산업경제의 쌀이다. 특히, 에너지는 국민들의 안락한 삶을 유지하는 기본이 되며, 전기, 가스, 열 등의 에너지원을 통하여 인류문명의 발달과 함께 그 시대 기술의 진보 또는 산업구조의 체계를 변천시켜 왔다. 대한민국의 산업 및 경제발전은 석탄, 석유, 천연가스를 통한 화력발전과 원자력발전을 통한 안정적인 전력공급을 통하여 국민들에게 편리하고 안락한 삶을 제공해 주는 동시에 국가의 산업발전에 기여해 왔다는 점을 부인할 수 없다. 이에 정부도 “사람 중심 포용국가”를 중심으로 “일자리와 소득주도 성장”, “혁신성장”, “공정경제”를 제시하기에 이르렀고, 에너지 분야에서 재생에너지 3020(태양광발전 30.8GW, 풍력발전 16.5GW를 목표로 함) 등 에너지전환(Energiewnede)정책에 따라 에너지新산업 등 산업정책을 추진하기 위하여 개인의 에너지(전기, 가스, 열 등) 정보를 제3자에게 활용할 수 있는 에너지산업 플랫폼 구축이 필요한 시점이다. 하지만, 4차 산업혁명이라는 측면에서 에너지정보를 통하여 독거노인 사망 예측, 주택 등의 화재예방, 전력손실 감축 등의 문제를 해결하는 긍정적 측면만을 가지는 것이 아니라, 민간주체 등에 의하여 침해되는 개인정보의 문제점을 해결하여야 한다. 이러한 개인의 정보보호의 문제와 공동체를 위하여 개인정보의 활용에 관한 충돌 문제와 관련하여 ｢헌법｣상 국가의 기본권 보호의무 법리나 기본권의 제3자효 이론을 통하여 해결하여야 한다는 점을 제시했다. 그럼에도 불구하고 제4차 산업혁명으로 대변되는 인공지능(AI), 사물인터넷(IOT), 빅 데이터(Big Data), 블록체인 등으로 인하여 에너지정보와 관련하여 에너지 관련 법제(｢에너지법｣, ｢저탄소녹색성장기본법｣, ｢에너지이용합리화법｣, ｢지능형전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률｣, ｢전기사업법｣, ｢신재생에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법｣, ｢녹색건축조성지원법｣)를 분석하였으나, 동법상의 “정보공개제도”만으로는 미래 新에너지산업(E-프로슈머, 전기자동차, 수소자동차, 자율주행자동차 등)을 활성화하는데 법적인 한계가 있음을 지적했다. 따라서 최근 정부가 4차 산업혁명시대에 걸맞는 데이터를 통한 新산업·기술 및 新서비스 활성화를 위하여 개인정보의 활용이 필수적이라는 점에서 개인정보를 제3자에게 제공하여 활용할 수 방안을 모색하기 위하여 EU의 GDPR 규정 등을 벤치마킹하여 개정된 ｢개인정보보호법｣상 “과학적 연구”개념 명확화 방안 마련, 현행 ｢개인정보보호법｣상 개인정보 “동의”방식에 대한 “등급화”제정 방안 제시, ｢개인정보보호법｣상 “개인정보” 활용에 대한 대가로 “기금”신설을 통한 공익적 활용 방안 모색, 에너지 관련법과 ｢개인정보보호법｣상 충돌 해결 방안 마련, 개인정보 가명정보로 인한 2차 활용을 위한 “전문기관” 모델(안)을, 개인정보 유출에 대비한 “사이버 보험제도 의무 및 현실화 방안”을 개선방안으로 제시했다. 특히, 우리나라는 자동차·철강·석유화학·기계·조선 등의 제조산업, 에너지산업, 유통산업분야 등의 기반시설에 세계적으로 우수한 정보통신기술(ICT)을 접목하여 활용하면서 개인의 정보보호와 개인정보를 활용하여 에너지 新산업 및 新기술을 육성하고 촉진할 수 있도록 “(가칭) 에너지정보 활용을 위한 특별법” 제정 방안을 개선방안으로 제시했다. Since the outbreak of COVID-19, the human race has been experiencing unprecedented situations in various areas including politics, economy, society, culture, education and healthcare. The pandemic caused by the novel coronavirus has led to the growth of non-contact industries and businesses, changes in a labor market, and the expansion of online education, shopping and cultural experiences, triggering the transition to a non-contact society. This transition has brought up a significant social task of the protection of personal information and the use of personal information for the community, as more cases of the exploitation of personal information such as new types of financial fraud have been witnessed. The industrial era used energy resources including coal and oil as an important economic element, whereas the recent Fourth Industrial Revolution uses data as a key player which is equivalent to oil in the industrial era or rice in the agricultural era. Energy, particularly, is an essential element for people to maintain their comfortable lives. The human race have used gas, electricity, heat and other energy resources to develop technology and industrial structure as well as the civilization. The industrial and economic development of Korea and comfortable life of Korean people have also been facilitated by a stable supply of electrical power through thermal power generation and nuclear generation. Thus, the Korean government has proposed the concepts of ‘growth led by jobs and income’, ‘innovative growth’, and ‘fair economy’ on the basis of ‘people-centered inclusive country.’ The government also pursues ‘renewable energy 3020’ (objectives: 30.8GW of solar power generation, 16.5GW of wind power generation) and new energy projects based on the policy of Energiewnede. Considering this, it is time to establish a platform that allows personal information of energy use (electricity, gas, heat, etc.) to be used by third parties. The use of energy information has a bright side such as preventing the death of senior citizens who live alone, fires, and loss of electrical power. However, it also entails a controversial breach of personal information by private parties. This research proposes that the contradiction between the protection of personal information and the use of personal information for community should be dealt with the principle of the state’s duty of protecting fundamental rights under the Constitution or the theory of the third party effects. Nonetheless, this paper analyzed energy-related laws (Energy Act, Framework Act on Low Carbon, Green Growth, Energy Use Rationalization Act, Smart Greed Construction and Utilization Promotion Act, Electric Utility Act, Act on the Promotion of the Development, Use, and Diffusion of New and Renewable Energy, Green Buildings Construction Support Act) in relation with the industries of Artificial Intelligence (AI), Internet of Things (IOT), big data, and Blockchain. As the conclusion of the analysis, the paper points out that the legal grounds for the disclosure of information provided for in the aforementioned Acts were weak and limited in facilitating the future new energy industries (E-prosumer, electric automobiles, hydrogen vehicles, and autonomous vehicles). It is essential to use personal information in order to revitalize new industries, technologies and service of the Fourth Industrial Revolution and to find a way for a third party to be provided and use personal information. Therefore, this paper proposes a plan to realize a compulsory cyber insurance policy that would prevent the leak of personal information.

중국기업의 지열에너지자원 이용과 관련한 중국정부의 법제도 확립 현황과 입법과제 고찰

김종우 한국경영법률학회 2018 經營法律 Vol.29 No.1

중국 지열에너지자원의 현황과 관련해서는 중국 전역을 대상으로 지열에너지의 분포도를 상세히 파악해야 한다. 중국 지열에너지 이용에 대한 법제도에 대해서는 종합적인 단행법률을 제정할 필요가 있다. 또한 지열에너지 활용을 향상시키기 위해서는 지열에너지자원개발 산업투자기금 조성을 통해 효과적인 투자를 촉진해야 한다. 지열에너지 산업투자기금 조성에 풍부한 경험을 갖고 있는 미국과 일본의 사례를 감안하면 우선 자금조달루트를 다양화할 필요가 있다. 다음으로 조직형식은 유한회사 또는 합명회사 형태를 고려해야 하며, 미국 창업투자회사의 네 가지 유형 역시 긍정적으로 검토해야 한다. 창업투자가 주로 기업의 성장단계에 집중되고 있다는 점을 유의해야 한다. 즉 산업 다각화를 통한 기업투자 확대 시기에 산업투자기금 조성이 집중적으로 이루어진다는 것을 충분히 감안해야 한다. 그리고 미국 벤처투자의 퇴출이 나스닥시장에서 주로 진행되는 것을 고려하여, 중국 또한 심천 및 상해증권거래소 차원의 세부규정이나 시행령을 대폭 제정해야 한다. 중국의 경우 기타국가의 다양한 지열에너지 측정방법을 벤치마킹할 필요가 있으며 자원의 낭비로 인한 저효율문제를 해결하기 위하여 중국에서 각 省 단위별로 상세한 규정을 하거나 시행령 제정을 대폭적으로 강화하는 등, 미국과 독일사례를 참조해야 한다. 지열에너지를 제대로 활용하기 위해서는 시범단지를 조성하여 산업화를 추진해야 하며, 이 과정에서 엄격한 감독관리는 필수적이다. 지열에너지 시범단지의 건립은 현지 자원조건과 개발조건을 서로 결합시켜 서로 상이한 모델을 형성해야 한다. 지열에너지를 활용한 시범단지 사업의 사례는 구체적으로 고온을 활용한 지열에너지 발전소 운영, 중저온 지열에너지를 활용한 난방, 양식업, 식물재배, 요양원 및 온천여행 등이 있다. 유의할 사항은 지열에너지를 활용하는 과정에서 인체에 유해한 기체가 노출되기 때문에 반드시 인체에 유해한 성분을 제거하고 엄격한 배출기준에 따라 배출을 진행해야 한다. 미국에서는 물리 및 화학공업기법을 활용하여 이산화탄소를 탈취함으로써 온실 내 작물 성장에 활용을 하고 있다. 지열수의 온도에 근거하여 지열에너지자원을 직접 이용하거나 간접이용함으로써 배출되는 폐수 내지 폐열을 최소화하는 방법을 사용하고 있으며, 다른 화학기술을 채택하여 지열수 내의 유해물질을 정화하거나 금속 성분이 있는 물질을 회수하고 있다. 또 정화처리 이후에 남은 잔여물질을 유용한 제품으로 변모시키고 있고, 폐수를 지열 저장고에 재활용함으로써 지열자원 이용 개발의 환경에 대한 영향을 최저수준으로 감소시키고 있다. 폐기처리하는 지열수 중에서 유해물질 및 대량의 염분이 검출되면 환경오염이 발생하기 때문에 반드시 엄격하게 배출기준에 따라 배출을 진행해야 한다. 배출기준을 초과하는 경우 배출을 엄격히 금지해야 하고, 경제적으로 타당하다는 증빙이 있는 경우, 또는 효과적인 환경오염방지방법을 제시하는 경우에 한해서 배출할 수 있도록 해야할 것이다. 채굴 시 총량제한제도 또한 요구된다. 또한 지열에너지 특성상 단기간 내에 자본회수가 어렵기 때문에 정부 주도로 선진기술을 도입하여 시범단지를 조성하고 세수우대혜택 등 전폭적인 지원을 아끼지 말아야 한다. 지열에너지 관련 펀드 조성시 에너지관 ... First of all, we must gain deep insight geothermal energy distribution chart in the China. And Institutor must make a special law connected with China geothermal energy. To enhance using of geothermal energy, we must create a geothermal energy industry development fund and expand effective investment. A rich experience and examples of the United States and Japan should be considered. First of all, financing route must be diversified. Next, we must consider limited liability company or unlimited partnership company type, and United Stated venture capital company their four types also have to think positively. At that moment, we must keep in view that venture capital concentrate in company growth stage. In other word, we should know well that industry venture raise fund in the enterprise investment expand period by divercification program. And USA venture company is kicked out of the Nasdaq. So China also should enact a Shenzhen Stock Exchange and Shanghai Stock Exchange their law or a lot of enforcement ordinance. In addition to upper case, China must utilize various method of geothermal energy measurement. And in order to settle low efficiency problem due to waste national resource, China must enact a law detailedly by province and strengthen enforcement ordinance. China would do well to consider U.S and Germany case. Furthermore, we need to create demonstration subdivision and seek industrialization. In this process, it is necessary to maintain strict control in this process. Operation of Geothermal energy model complex must perform different model. They need combine development requirement and local resources requirement. Detailed case is a Geothermal energy plant by using high temperature, heating by using middle class geothermal energy, aquaculture industry, plant cultivation, sanatorium and hot spring tour etc. Because geothermal energy inflicts a bodily injury on a human, so when we use geothermal energy, there are need to get rid of toxic substance, and must excrete toxic substance by strict emission standard. There are also need to total pollutant regulation of geothermal energy. USA bring physics and chemical engineering method into contact with crops in the greenhouse. They directly or indirectly using geothermal energy resources and minimize waste water or waste heat, and also using other chemical technology purify toxic substance in the geothermal water. Furthermore, Residues should change into useful products after purification, recycle waste water into geothermal storehouse. At that result, geothermal resources development their environmental impact will be minimized. If noxious substance is detected in waste geothermal water, then cause environment pollution, so we must follow strict emission standard. If waste water or waste heat exceed emission standard, it must be strictly prohibited, and there only exists documentary existence or effective environment pollution prevention act, waste water or waste heat may be discharged. And we know that it is difficult to withdraw capital in the short term, so China government must acquire advanced technologies, create demonstration subdivision and provide a tax favor. Finally we need to consider lot of financing project.

에너지 수확 모바일 센서 망을 위한 유체 흐름 및 군집 분산 기반 토폴로지 변환 알고리즘

소원호(Wonho So) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.12

에너지 수확 모바일 센서 망에서 센서 노드간의 듀티-사이클 동기화는 매우 중요한 의미를 갖는다. 제한된 에너지를 효율적으로 사용하여 협력해야 하기 때문에 각 노드의 듀티-사이클이 서로 유사하게 동작되어야 한다. 이때 망을 구성하는 노드 분포는 노드간의 연결뿐만 아니라 동기화에 의한 노드의 활동 시간, 그리고 망의 수명에 영향을 준다. 본 논문에서는 자기-동기화 듀티-사이클 기법을 적용한 에너지 수확 모바일 센서 망에서 망의 토폴로지를 변화시킨다. 단순 랜덤 토폴로지 망보다는 망이 담당하는 영역과 노드 밀집도에 따라서 노드의 분포를 균일하게 유지하는 알고리즘을 제시한다. 제시된 토폴로지 변환 알고리즘을 위하여 유체 흐름과 군집 분산 모델을 적용하고 에이전트 기반 모델링을 이용하여 성능분석을 시행한다. 또한 제안된 알고리즘을 자기-동기화 듀티-사이클 기반 모바일 센서 망에 적용하여 노드 간 동기화 특성이 강화되고 에너지 소비 편차의 감소를 확인한다. The duty-cycle synchronization among mobile sensor nodes with energy-harvesting is very important. The nodes should keep their duty-cycle same to others as much as possible because they have to cooperate each other and to consume energy efficiently. The distribution of node position in network affects not only node connectivity but also the active time of synchronized nodes, and it relates to network life-time finally. In this paper, we introduce a network topology change algorithm (TCA) for energy-harvesting mobile sensor networks based on self-synchronized duty-cycling. The algorithm tries to change a network topology into a balanced topology where the mobile sensor nodes are unified according to the density of the number of nodes. For TCA, both fluid flow algorithm and flock dispersion algorithm are proposed and they are evaluated through the simulation in agent based modeling language. TCA is applied to the energy-harvesting mobile sensor networks to improve the synchronization of duty-cycle and to reduce the variation of energy consumption among nodes.

BUCKET: Scheduling of Solar-Powered Sensor Networks via Cross-Layer Optimization

Sungjin Lee,Beom Kwon,Sanghoon Lee,Bovik, Alan Conrad IEEE 2015 IEEE Sensors Journal Vol. No.

<P>Renewable solar energy harvesting systems have received considerable attention as a possible substitute for conventional chemical batteries in sensor networks. However, it is difficult to optimize the use of solar energy based only on empirical power acquisition patterns in sensor networks. We apply acquisition patterns from actual solar energy harvesting systems and build a framework to maximize the utilization of solar energy in general sensor networks. To achieve this goal, we develop a cross-layer optimization-based scheduling scheme called binding optimization of duty cycling and networking through energy tracking (BUCKET), which is formulated in four-stages: 1) prediction of energy harvesting and arriving traffic; 2) internode optimization at the transport and network layers; 3) intranode optimization at the medium access control layer; and 4) flow control of generated communication task sets using a token-bucket algorithm. Monitoring of the structural health of bridges is shown to be a potential application of an energy-harvesting sensor network. The example network deploys five sensor types: 1) temperature; 2) strain gauge; 3) accelerometer; 4) pressure; and 5) humidity. In the simulations, the BUCKET algorithm displays performance enhancements of ~12-15% over those of conventional methods in terms of the average service rate.</P>

빌딩 자동화 및 홈 센서 네트워크에서 에너지 효율적이고 실용적인 듀티사이클링 메커니즘

김미희 ( Mihui Kim ),홍준석 ( June S. Hong ) 한국인터넷정보학회 2012 인터넷정보학회논문지 Vol.13 No.3

본 논문에서는 이론과 실제 현상의 차이를 보이기 위해 우선 테스트베드 센서 네트워크에서 이론에 기반한 이웃 노드 집합과 실제 연결 설정된 이웃 노드 집합의 차이의 결과를 보인다. 이러한 결과는 이론적 통신 반경에 근거한 관리 메커니즘들(예, 듀티사이클링, 라우팅, 애그리게이션 등)이 의도한 성능을 얻지 못할 가능성을 시사해 준다. 본 논문에서는 에너지 효율성을 고려하여 실제 이웃노드 집합에 기반한 실용적인 듀티사이클링 메커니즘을 제안한다. 이 메커니즘은 각 존(의도되어 분할된 네트워크의 일부 영역)에서 특정 임계치 내의 유사성을 가진 센싱값들의 중복 전송을 억제한다. 실제 센서 데이터를 이용한 시뮬레이션을 통하여 제안한 메커니즘이 중요 센싱값의 전송을 보장하며, 네트워크 라이프타임을 증가시킴을 보인다. In order to show the gap between theory and practice, this paper first gives some experimental results for theoretical and real neighbor sets on a test-bed sensor network. The results prove that existing management protocols (e.g., duty-cycling, routing or aggregation) based on the theoretical communication radius cannot achieve their original goal, efficiency. In this paper, we present a practical duty-cycling mechanism based on the real neighbor set, allowing for energy-efficiency. It also guarantees to suppress duplicated transmissions of sensing values with similarity within a specific threshold in each zone (i.e., a portion of intended divided network). Simulation results performed with a set of real sensor data show that our mechanism increases the network life time while guaranteeing the transmission of necessary sensing values.

A Retransmission-Enhanced Duty-Cycle MAC Protocol Based on the Channel Quality for Wireless Sensor Networks

KWEON, Kisuk,LEE, Hanjin,YOON, Hyunsoo The Institute of Electronics, Information and Comm 2010 IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS - Vol.93 No.11

<P>Duty-cycle MAC protocols have been proposed for wireless sensor networks (WSNs) to reduce the energy consumed by idle listening, but they introduce significant end-to-end delivery latency. Several works have attempted to mitigate this latency, but they still have a problem on handling the packet loss. The quality of the wireless channel in WSNs is quite bad, so packets are frequently lost. In this letter, we present a novel duty-cycle MAC protocol, called REMAC (Retransmission-Enhanced duty-cycle MAC), which exploits both the network layer and the physical layer information. REMAC estimates the quality of the wireless channel and properly reserves the wireless channel to handle the packet loss. It can reduce the end-to-end packet delivery latency caused by the packet loss without sacrificing the energy efficiency. Simulation results show that REMAC outperforms RMAC in terms of the end-to-end packet delivery latency.</P>

Adaptive Duty Cycling for Place-Centric Mobility Monitoring using Zero-Cost Information in Smartphone

Yohan Chon,Yungeun Kim,Hyojeong Shin,Hojung Cha IEEE 2014 IEEE Transactions on Mobile Computing Vol.13 No.8

<P>Smartphones enable the collection of mobility data using various sensors. The key challenge in the collection of continuous data is to overcome the limited battery capacity of the device. While extensive research has been conducted to solve energy issues in continuous mobility learning, we argue that previous works have not reached optimal performance. In this paper, we propose an energy-efficient mobility monitoring system, FreeTrack, to collect place-centric mobility data with minimum energy consumption in everyday life. We first analyzed the regularity of life patterns, cellular connection patterns, and battery charging behaviors of 94 smartphone users to examine important features related to human mobility. Based on our findings, we design an adaptive duty cycling scheme that uses zero-cost information (i.e., regular mobility, cell connection, and battery state) as low-level sensing to infer location change without the need to activate sensors. We model the location inference on the Hidden Markov Model and optimize the sensing schedule of individual smartphones for real-time operation. Our extensive experiment with 48 smartphone users shows that the proposed system achieves an energy saving of about 68% over previous works, yet still correctly traces 97% of mobility with 0.2±0.5 places misses in a day.</P>

무선 센서 네트워크에서 다중 경로를 이용한 에너지 효율적인 계층 교차적 깨우기 스케줄링 기법

강용혁,김문정,한문석 한국지식정보기술학회 2017 한국지식정보기술학회 논문지 Vol.12 No.5

Wireless sensor networks are composed of many wireless sensor nodes and have many application ranges. The sensor nodes are resource constrained in memory space, CPU computation, and energy capacity. These constrains are restricted to extend the sensor networks to the more applications. In these networks, many energy efficient mechanisms are proposed with wakeup scheduling schemes that wake up the sleeping sensor nodes to be active states of the sensor nodes synchronously or asynchronously. This paper proposes the scheme of energy efficient and load balancing wakeup scheduling of sensor nodes by using cross layer approach with not disjointed multipath. Our proposed scheme constructs the graph of not disjointed multi-paths from source nodes to the sink node. This graph is maintained by each sensor nodes and is used in the wakeup scheduling of the sensor nodes synchronously. Our proposed scheme wakes up the sensor nodes along the not disjointed multipath from the sensor nodes in range of interests to the sink node synchronously. Our proposed scheme is analyzed to have many merits that are the low and expected packet latency, the energy efficiency, and the energy balancing of wireless sensor networks through the combined transfer of packets and the combined processing of packets.

RIX-MAC: An Energy-Efficient Receiver-Initiated Wakeup MAC Protocol for WSNs

( Inhye Park ),( Hyungkeun Lee ),( Seokjoong Kang ) 한국인터넷정보학회 2014 KSII Transactions on Internet and Information Syst Vol.8 No.5

This paper proposes RIX-MAC (Receiver-Initiated X-MAC), a new energy-efficient MAC protocol based on an asynchronous duty cycling. RIX-MAC improves energy efficiency through utilizing short preambles and adopting the receiver-initiated approach, where RIX-MAC minimizes sender nodes` energy consumption by enabling transmitters to predict receiver nodes` wake-up times. It also reduces receiver nodes` energy consumption by decreasing the number of control frames. We use the network simulator to evaluate RIX-MAC`s performance. Compared to the prior asynchronous duty cycling approaches of X-MAC and PW-MAC, the proposed protocol shows a remarkable improvement in energy-efficiency and end-to-end delay.