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이정욱(Jungwook Lee),원광호(Kwangho Won),정광수(Kwangsue Chung) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.5
멀티 홉을 이용하는 무선 센서 네트워크에서는 환경적 요인과 노드의 하드웨어적 제약으로 인해 링크의 품질변화가 불규칙하게 일어난다. 이러한 불규칙성에 대응하여 적절한 경로를 선택하지 못한다면 데이터의 손실이 빈번하게 일어날 수 있다. 기존에는 비컨을 주기적으로 브로드캐스팅하여 링크의 품질을 측정하였지만, 이 기법은 불규칙하게 변화하는 링크의 품질을 효율적으로 측정할 수 없다. 본 논문에서는 네트워크의 상태에 따라 링크의 품질 측정 주기를 적응적으로 측정하는 기법을 제안한다. 링크의 품질이 변화할 때 민첩하게 변화에 대응하여 패킷 손실을 줄이고 변화가 없을 때는 긴 주기로 링크 품질을 측정하여 에너지 소모를 줄이고자 한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 기존에 제안된 기법보다 에너지 효율 및 패킷 수신율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다 In the wireless sensor networks using a multi-hop, quality variation of links occurs irregularly due to the hardware restriction and environmental factor. If an appropriate route, which is affected by the quality variation, is not selected. Traditionally, a beacon is periodically broadcasted and the link quality is estimated. However, the periodically beacon based scheme cannot efficiently estimate the quality of the link changing irregularly. In this paper, a scheme to estimate the link quality adaptively according to network state is proposed. When the link quality changes, the scheme adapts to a change agilely and packet losses are reduced. When there is no change of the link quality, the link quality is estimated in the long period and the energy consumption is reduced. Through performance evaluations, we prove that our adaptive link estimation scheme improves the energy efficiency and packet reception ratio than the periodic estimation scheme.
무선 센서 네트워크를 위한 하이브리드 Inter-Cell TDMA/Intra-Cell CSMA 아키텍처 (pp.690-694)
이한선(Hansun Lee),원광호(Kwangho Won),이상신(Sangshin Lee),정광수(Kwangsue Chung) 한국정보과학회 2009 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.15 No.9
본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 하이브리드 MAC 아키텍처를 제안한다. 하이브리드 MAC 아키텍처는 싱크노드와 센서노드로 구성되는 계층적 센서 네트워크 구조에서 싱크노드의 최대 전송 영역은 스케줄 기반의 TDMA를 사용하고, 이외의 영역은 경쟁 기반의 CSMA를 사용함으로써 많은 데이터 트래픽이 집중하여 혼잡상황이 잦은 싱크노드 주변의 송수신을 관리하여 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 설계되었다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통하여 제안한 기법의 성능을 CSMA, TDMA와 비교하였다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 에너지 효율적으로 동작하는 것을 확인하였다. In this paper, we propose a hybrid MAC architecture for reducing energy consumption and maximizing network lifetime in wireless sensor networks. For this purpose, the hybrid MAC architecture is proposed for energy efficient by combining inter-cell TDMA and intra-cell CSMA scheme. Based on the ns-2 simulation result, we prove that the proposed architecture improves energy efficiency as compared with CSMA and TDMA.
대규모 무선 센서 네트워크를 위한 신뢰적인 태스크 할당 프로토콜
이동호(Dongho Lee),원광호(Kwangho Won),김재호(Jaeho Kim),정광수(Kwangsue Chung) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.2
최근의 IT 기술 발전은 도시인들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 u-City의 구축을 가능케 하였다. 이러한 u-City의 다양한 서비스를 현실화시키기 위한 인프라로 무선 센서 네트워크 기술이 주목받고 있다. 하지만 u-City를 위한 무선 센서 네트워크 기술은 에너지 효율이 강조되던 기존 연구와는 달리 대규모의 망을 지원할 수 있는 확장성과 신뢰할 수 있는 서비스 품질이 우선시 되어야 한다. 본 논문에서는 대규모 무선 센서 네트워크를 위한 태스크 할당 프로토콜인 RTAP(Reliable Task Assignment Protocol)을 제안하였다. RTAP는 대규모의 망을 지원할 수 있는 계층 구조로 동작하며 태스크 할당 및 데이터 수집에 신뢰성을 제공한다. 실험을 통해 RTAP는 기존에 제안된 계층 구조의 프로토콜보다 데이터 전달에 있어 더욱 신뢰적이고 안정적인 성능을 보임을 알 수 있었다.
지그비 네트워크에서 효율적인 TCA 및 MAC 프레임 구조 설계
이협건(Hyeopgeon Lee),이경화(Kyounghwa Lee),원광호(Kwangho Won),신용태(Yongtae Shin) 한국정보과학회 2010 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.37 No.1D
지그비에서는 Trust Center 역할을 정의하고 이를 통한 키 분배를 통해 안전한 통신을 한다. 그러나 현재 표준에서 사용하는 TCA 는 모든 트래픽이 Trust Center 로 집중됨으로써 부하 및 지연이 발생된다. 또한 표준에서 사용하는 보안 프로토콜은 서비스의 중요도와 상관없이 암 · 복호화를 수행한다. 본 논문에서는 지그비 네트워크에서 효율적인 TCA 및 MAC 프레임 구조 설계하였다. 제안하는 TCA 는 Trust Center 간의 키 분배를 통해 이전의 키 정보를 재사용한다. 또한 MAC 프레임에 추후 적용 가능할 서비스들을 위해 차등적 보안 레벨을 적용하여 에너지 효율성을 높이고, 통신 지연시간을 줄였다.
김태현(Taehyun Kim),김재호(Jaeho Kim),원광호(Kwangho Won),이기혁(Kihyuk Lee),손기락(Kirack Sohn) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.5
미래 유비쿼터스 컴퓨팅은 언제 어디서나 지능형 모바일 단말들이 자율적으로 서비스를 제공받을 수 있는 유비쿼터스 지능 공간을 필요로 한다. 이러한 지능 공간의 자율적 구성을 위해 지능 공간에 속한 각 모바일 단말들은 다양한 소스로부터 컨텍스트(Context, 상황) 정보를 수집하고 컨텍스트 정보로부터 유용한 정보를 추론할 수 있어야 한다. 특히 다양한 유비쿼터스 지능 공간으로부터 수집되는 컨텍스트 정보의 모호성을 극복하고 보다 정확한 상황 인지를 통한 지능형 서비스를 제공하기 위해서는 컨텍스트에 대한 표준 분류 기법(taxonomy) 및 분류된 컨텍스트 정보를 기반으로 하는 추론 기술이 요구된다. 이를 위해 기존의 유비쿼터스 지능 공간에 관련된 대부분의 기존의 연구들에서는 상황 인지 서비스 제공을 위해 CLIPS나 JESS와 같은 규칙 기반 추론 엔진이 주로 사용되고 있다. 그러나 기존의 추론 엔진들은 리소스가 제한된 모바일 단말에서 사용되기에는 한계를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 모바일 단말을 위한 자율적인 상황인지 서비스를 제공하기 위한 경량 추론 엔진을 설계하고 구현하는 것을 목적으로 한다. 개발된 추론 엔진은 휴대폰이나 PMP, 네비게이션 등과 같은 개인형 모바일 단말에서 자율적인 상황인지 기반 서비스를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 계층적 분류체계(taxonomy) 정보를 활용함으로써 일반적인 룰(general rule) 또는 구체적인 룰(specific rule)의 선택적인 구성을 통해 다양한 수준의 컨텍스트가 실시간으로 수집되는 상황인지 컴퓨팅에서의 효율적인 상황인지 서비스의 구현을 지원한다. In a ubiquitous computing environment, a ubiquitous smart space is required to help devices provide intelligent services. The smart space embedded with mobile devices should have the capabilities of collecting data and refining the data to context. Unfortunately, the context information in a ubiquitous smart space has many ambiguous characteristics. Therefore, it is necessary to adapt a standard taxonomy for context information in the smart space and to implement an inference technique of the context information based on taxonomy. Rule-based inference engine, such as CLIPS, Jess, was employed for providing situation-aware services. However, it is difficult for those engines to be used in resource limited mobile devices. In this paper, we propose a light-weight inference engine providing autonomous situation aware services in mobile environment. It can be utilized for personal mobile devices such as mobile phone, PMP and navigation. It can also support both generalized rules and specialized rules as using hierarchical taxonomy information.
센서 네트워크에서의 균일한 에너지 소모를 위한 라우팅 알고리즘
김현익(Hyunik Kim),채동현(Donghyun Chae),원광호(Kwangho won),안순신(Sunshin An) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1
센서 노드는 소형의 베터리로 구동되고 특성상 에너지 소모가 많은 노드가 생기게 된다. 그러므로 에너지를 일찍 소진하는 노드가 생길 경우 불완전한 네트워크가 되어 일부만 기능을 하는 경우가 생기게 된다. 본 논문에서는 1 hop 떨어진 상위 노드의 에너지 편차를 계산하여 에너지가 많은 노드에게 라우팅 함으로써 에너지를 균일하게 사용하는 알고리즘을 제안한다. 이를 통해 네트워크의 수명이 다할 때까지 균일하게 노드가 동작하는 효과를 얻을 수 있다.
무선 이미지 센서네트워크 환경을 위한 효율적인 영상 정보 전송 시스템
이상신(Sangshin Lee),김재호(Jaeho Kim),원광호(Kwangho Won),김중환(Joonghwan Kim) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.35 No.3
무선 센서네트워크를 이용한 많은 응용 시스템이 연구되고 있는 가운데 무선 센서네트워크 시스템의 신뢰성 확보에 대한 문제점이 대두되고 있다. 이러한 문제점은 센서네트워크의 활용범위를 확장하는데 장애 요인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 초소형 카메라 모듈과 무선 센서네트워크 노드를 이용하여 무선 센서네트워크의 신뢰성 확보를 위한 시스템과 저속의 무선 센서네트워크 상에서 효율적으로 영상정보를 전송하는 방법을 제안하였다. 또한 이러한 기술을 이용하여 무선 이미지 센서네트워크 기반 화재 감시 모니터링 시스템을 구현하였다. There are lots of studies on application systems using wireless sensor networks. As the application systems are adapted to industrial field, the reliability of these systems becomes new key feature. The lack of reliability is an obstacle to extension of wireless sensor networks. In this paper, we propose the monitoring system framework that can offer the reliability of wireless sensor networks using a micro camera module and wireless sensor network nodes. And also we propose the efficient transfer method for image information over low rate wireless networks. Using these system framework and transfer method, we implement WiSN(Wireless image Sensor Network) based fire monitoring system.