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Energy Efficient Skyline Query Processing in Wireless Sensor Networks
SEONG, Dongook,PARK, Junho,YEO, Myungho,YOO, Jaesoo The Institute of Electronics, Information and Comm 2010 IEICE transactions on information and systems Vol.93 No.10
<P>In sensor networks, many studies have been proposed to process in-network aggregation efficiently. Unlike general aggregation queries, skyline query processing compares multi-dimensional data for the result. Therefore, it is very difficult to process the skyline queries in sensor networks. It is important to filter unnecessary data for energy-efficient skyline query processing. Existing approaches get rid of unnecessary data transmission by deploying filters to whole sensors. However, network lifetime is reduced due to energy consumption for transmitting filters. In this paper, we propose a lazy filtering-based in-network skyline query processing algorithm to reduce energy consumption by transmitting filters. Our algorithm creates the skyline filter table (SFT) in the data gathering process which sends data from sensor nodes to the base station and filters out unnecessary data transmissions using it. The experimental results show that our algorithm reduces false positive by 53% and improves network lifetime by 44% on average over the existing method.</P>
무선 애드혹 센서 네트워크 환경에서 최소 경계 볼록 다각형을 이용한 최단경로 네트워크-홀 우회 라우팅
성동욱(Dongook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.38 No.5
현재 센서 네트워크를 통해 수집한 환경정보를 이용하는 다양한 응용에 대한 연구가 이루어지고 있다. 라우팅 기술은 수집된 환경정보를 원하는 지점까지 전송하기 위한 센서 네트워크 응용에서 필수적인 기술이다. 센서 네트워크 환경의 빈번하게 변화하는 토폴로지를 고려해 네트워크의 상태정보(예, 라우팅 테이블)를 유지하지 않고, 출발지와 목적지의 좌표만을 이용해서 데이터 전송이 가능한 지리적 라우팅(geographical routing) 기법이 제안되었다. 이러한 분야에서 센서 노드의 파손, 베터리 방전, 외부 노이즈, 토폴로지 변화 등과 같은 요인들로 인해 발생하는 네트워크-홀(또는 보이드)을 효과적으로 우회하는 기법의 연구는 지리적 라우팅 기법에서 핵심연구 분야이다. 본 논문에서는 최소 경계 볼록 다각형(MBCP: Minimum Boundary Convex Polygon)이라는 개념을 제안한다. 또한 이를 이용하여 기존의 지리적 라우팅 기법들에 비해 가장 최단 경로로 네트워크-홀을 우회하여 라우팅 하는 기법을 제안한다. 제안하는 라우팅 기법의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 성능을 비교평가 한다. In recent years, various applications using the collected environment information have been studied in wireless sensor networks. A routing scheme is required to send the collected environment information to a specific location in wireless sensor networks. The geographical routing schemes that send data using only the coordinates of source and destination without keeping routing tables were proposed. In the geographical routing schemes, methods that detour efficiently network-hole due to the factors such as the faults of sensor nodes and the change of the network topology are necessarily required. In this paper, we first propose a minimum boundary convex polygon (MBCP). We also propose a new shortest path network-hole detour routing scheme based on the proposed MBCP. In order to show the superiority of the proposed routing scheme, we compare it with the existing scheme through simulations in various environments.
센서 네트워크에서 지리적인 라우팅과 데이터 핫스팟을 고려한 인-네트워크 데이터 중심 저장 기법
여명호(Myungho Yeo),성동욱(Dongook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.38 No.3
센서 네트워크에서 데이터 중심 저장 기법은 원격 센서 노드로 센서 데이터를 전송하거나 저장 부하를 조절하기 위하여 많은 에너지를 소모하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 지리적인 라우팅과 데이터 압축을 지원하는 새로운 데이터 중심 저장 기법을 제안한다. 센서 노드는 위치를 기반으로 지리적인 그룹을 구성하고, 각 그룹에서 대표 노드를 선출한다. 대표 노드는 인코딩 정책을 이용하여 센서 데이터를 압축하고, 센서 데이터를 효율적으로 저장하도록 센서 노드 그룹을 운영한다. 성능 평가 결과, 제안하는 기법은 기존 연구에 비해 저장 공간을 확장하고, 데이터 통신 비용과 데이터 손실을 줄인다. Data-centric storage (DCS) schemes have some problems that sensor nodes consume a lot of energy for transmitting sensor readings to remote sensor node or for balancing storage load in sensor networks. In this paper, we propose a novel data-centric storage scheme to support data compression and geographical routing. Sensor nodes organize geographical groups based on their locations and elect a representative node in each group. The representative node compresses sensor data with encoding policy and operates corresponding sensor node group to store sensor data efficiently. In the experimental result, the proposed scheme extends the storage space and reduces communication cost and data losses over the existing schemes.
An Energy Awareness Congestion Control Scheme in Wireless Sensor Networks
Mikyoung Kim,Junho Park,Dongook Seong,Dongwon Kwak,Jaesoo Yoo 한국콘텐츠학회(IJOC) 2011 International Journal of Contents Vol.7 No.1
For energy-efficiency in Wireless Sensor Networks (WSNs), when a sensor node detects events, the sensing period for collecting the detailed information is likely to be short. The lifetime of WSNs decreases because communication modules are used excessively on a specific sensor node. To solve this problem, the TARP decentralized network packets to neighbor nodes. It considered the average data transmission rate as well as the data distribution. However, since the existing scheme did not consider the energy consumption of a node in WSNs, its network lifetime is reduced. In this paper, we propose an energy awareness congestion control scheme based on genetic algorithms in WSNs. The proposed scheme considers the remaining amount of energy and the transmission rate on a single node in fitness evaluation. Since the proposed scheme performs an efficient congestion control, it extends the network lifetime. In order to show the superiority of the proposed scheme, we compare it with the existing scheme through performance evaluation. It is shown that the proposed scheme enhances the data fairness and improves the network lifetime by about 27% on average over the existing scheme.