무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 메시지 전송 신뢰도 보장 라우팅 알고리즘

백장운,서대화,남영진,Baek, Jang-Woon,Seo, Dae-Wha,Nam, Young-Jin 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.8b

This paper proposes a k-disjoint-path routing algorithm that provides energy efficient and reliable message transmission in wireless sensor networks. The proposed algorithm sends messages through a single path without the occurrence of critical events. However, it sends through k disjoint paths(k>1) under the occurrence of critical events. The proposed algorithm detects the occurrence of critical events by monitoring changing data patterns, and calculates k from a well-defined fault model and the target-delivery ratio. Our simulations reveal that the proposed algorithm is more resilient to node failure than other routing algorithms, and it also decreases energy consumption and reduces the average delay much more than multi-path and path-repair algorithms. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적이고 신뢰성 있는 메시지 전송을 제공하는 k-독립경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 중요한 이벤트가 발생하지 않는 경우에는 단일 경로를 통해서 메시지를 전송하여 에너지 효율을 높인다. 하지만, 중요한 이벤트가 발생한 경우에는 k개의 독립경로를 통해서 메시지를 전송함으로써 요구되는 메시지 전송 신뢰도를 보장한다. 수집되는 데이터의 패턴을 관찰함으로써 중요한 이벤트의 발생 유무를 감지하고, 타깃 전송률과 검증된 고장 모델을 통하여 독립경로의 수(k)를 산출한다. 시뮬레이션 결과에서 제안하는 알고리즘은 기존 라우팅 알고리즘에 비해 노드 고장에 견고하였고 다중 경로 및 경로 복구 알고리즘보다 에너지 소모를 줄이고 평균 지연을 감소시켰음을 보여주었다.

여러 파괴모드를 고려한 RC 벽체의 변형률기반 강도예측법

백장운(Baek, Jang Woon),박홍근(Park, Hong Gun) 한국콘크리트학회 2017 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.29 No.2

IEEE 802.15.4기반 무선센서네트워크에서 에너지 효율적인 데이터 병합을 위한 동적 타임아웃 스케줄링 (pp.933-937)

백장운(Jang Woon Baek),남영진(Young Jin Nam),서대화(Dae-Wha Seo) 한국정보과학회 2009 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.15 No.12

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 저속 무선개인통신망(LR-WPAN)을 기반으로 센서노드간의 홉간지연을 분석하고 이를 바탕으로 에너지 효율적이고 정확한 데이터병합을 위한 동적 타임아웃 스케줄링을 제안한다. 제안기법은 홉간지연의 특성을 이용하여 애플리케이션이 요구하는 데이터 정확도를 만족하는 타임아웃을 무선 채널의 특성과 채널을 공유하는 노드의 수를 고려하여 결정한다. 제안 기법에서의 타임아웃은 기존의 데이터 병합 기법에서 타임아웃으로 사용했던 홉간지연의 최대값보다 훨씬 작으므로 센서노드의 메시지 대기로 인한 에너지 소모를 상당부분 줄일 수 있다. 또한, 응용애플리케이션이 요구하는 패킷의 수신률을 보장함으로써 데이터 병합의 정확도 유지할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 동적 타임아웃 스케줄링 기법은 기존 홉간지연의 최대값을 타임아웃으로 사용하는 것 보다 에너지소모 측면에서 30%이상의 성능향상을 보였고 데이터 정확도의 성능저하는 거의 없었다. This paper proposes a dynamic timeout scheduling for energy efficient and accurate aggregation by analyzing the single hop delay in wireless sensor networks based on IEEE 802.15.4. The proposed scheme dynamically configures the timeout value depending on both the number of nodes sharing a channel and the type of wireless media, with considering the results of delay analysis of the single hop delay. The timeout of proposed scheme is much smaller than the maximum single hop delay which is used as the timeout of traditional data aggregation schemes. Therefore the proposed scheme considerably reduces the energy consumption of idle monitoring for waiting messages. Also, the proposed scheme maintains the data accuracy by guaranteeing the reception ratio required by the sensor network applications. Extensive simulation has revealed that proposed scheme enhances energy consumption by 30% with maintaining data accuracy, as compared with the TAG data aggregation.

550㎫급 전단철근을 사용한 저형벽체의 전단마찰강도

백장운(Baek, Jang Woon),박홍근(Park, Hong Gun) 한국콘크리트학회 2015 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.10

엣지카메라기반 실시간 도로위험 검지 및 정보 제공 시스템

백장운(Jang Woon Baek),이준구(Joon-Goo Lee),최윤원(Yun Won Choi),임길택(Kil Taek Lim) 한국정보과학회 2021 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.27 No.8

현재 C-ITS 서비스는 레이다 혹 카메라 기반으로 돌발상황을 검지하고 도로위험 정보를 운전자에게 제공한다. 레이다기반의 돌발상황검지기는 가격이 비싸고 교통 이상 상황을 확인하기 위해서는 별도의 카메라가 필요하다. 또한, 레이다는 차량과 보행자 검출이 가능하나 그 외 오토바이, 자전거, 낙하물과 같은 객체는 검출이 어렵다. 기존 C-ITS 시스템에서 카메라기반의 돌방상황검지의 경우, C-ITS 센터의 영상분석 서버에서 돌발상황을 검지하고 위험정보를 운전자에게 제공하기 때문에 실시간 서비스를 제공하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 엣지카메라기반 실시간 도로위험인식 및 정보제공시스템을 제안한다. 엣지카메라는 로컬에서 영상처리를 통해 객체를 인식하고 위험상황을 판단하여 RSU를 통해 운전자에게 위험정보를 제공한다. 제안 시스템은 실시간 처리를 위해 경량 딥러닝 네트워크를 사용하고, 정확도 향상을 위해 지역최적화를 수행한다. 그리고 기존 C-ITS 응용 표준 프로토콜을 수정 없이 사용할 수 있도록 엣지카메라와 RSU의 통신 인터페이스를 설계하였다. 실험을 통해 교통객체를 정확하게 인식하고 100ms 이내에 실시간으로 도로위험상황을 운전자에게 정보를 제공함을 확인할 수 있다. Currently, cooperative intelligent transport systems (C-ITS) recognize traffic hazards using radar or camera based automatic incident detectors and provide drivers with hazard information. Radar-based automatic incident detectors are expensive and require a separate closed circuit television (CCTV) camera to detect and monitor traffic abnormalities. Despite these detector can identify vehicles and pedestrians, they have difficulty detecting other objects such as motorcycles, bicycles, and falling objects. In the case of the camera based automatic incident detectors, it is difficult to provide a real-time service because the CCTV image is transferred to the video analysis server of the C-ITS center which recognizes traffic hazards, whereby the hazard information is then provided to the driver. To overcome these limitations, this paper proposes an edge camera based real-time road hazard recognition and information provision system. The edge camera recognizes an object through image processing locally, determines a danger situation, and provides danger information to the driver through the roadside unit (RSU). The proposed system uses a lightweight deep learning network for real-time processing and performs local optimization to improve accuracy. In addition, the communication interface between the edge camera and RSU is designed so that the existing C-ITS application standard protocol can be used without modification. Experimental results show that traffic objects are accurately recognized and drives were able to be informed of road hazard situations in real time within 100ms.

철근콘크리트 벽체에 부착된 외부치장석재의 내진특성

백장운(Baek, Jang-Woon),강수민(Kang, Su-Min),조광원(Cho, Kwang-Woon),박홍근(Park, Hong-Gun) 한국콘크리트학회 2021 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.33 No.1

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적이고 신뢰성이 높은 데이터 병합을 위한 적응적 타임아웃 스케줄링 기법

백장운(Jang Woon Baek),남영진(Young Jin Nam),서대화(Dae-Wha Seo) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.5B

무선 센서 네트워크에서 데이터 병합을 수행하는 센서노드는 자식 노드의 메시지를 기다리는 시간인 타임아웃을 스케줄링한다. 본 논문에서는 데이터 병합시 소모되는 전력을 최소화하고 데이터 정확도를 높이기 위해, 센서 네트워크에서 수집되는 데이터 패턴에 따라 타임아웃을 적응적으로 조절하는 새로운 타임아웃 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 타임아웃 스케줄링 기법은 자식노드로부터 수신한 데이터가 특별한 이벤트 없이 기준 데이터 변동률 범위 내에 있게 되면 타임아웃 값을 줄인다. 타임아웃을 작게 하면 메시지 대기시간이 짧아지고 센서 노드의 에너지 소모가 감소한다. 센싱 데이터가 기준 데이터 변동률을 벗어나면 중요 이벤트 발생 확률이 높으므로 보다 정확한 데이터 병합 값을 얻기 위해 타임아웃 값을 증가시킨다. 시뮬레이션 결과에서 제안 기법은 기존 캐스케이딩 타임아웃 스케줄링 기법에 비해 에너지 소모와 데이터 정확도 측면에서 우수한 성능을 보여주었다. In wireless sensor networks, a sensor node with in-network aggregation adjusts the timeout which is a waiting time to receive messages from child nodes. This paper proposes a novel timeout scheduling scheme for data aggregation in wireless sensor networks, which adaptively configures its timeout according to changing data patterns in order to improve energy efficiency and data accuracy during data aggregation. The proposed scheme decreases the timeout when the temporal difference of collected data (data variation) from children is lower than a pre-defined threshold because there is no occurrence of critical events. Conversely, it increases the timeout when the data variation is higher than the pre-defined threshold in order to fulfill more accurate data aggregation. Extensive simulation reveals that the proposed scheme outperforms the cascading-based scheme in terms of energy consumption and data accuracy.

다우얼 앵커를 갖는 치장석재의 직접전단실험

백장운(Baek, Jang Woon),강수민(Kang, Su Min) 한국콘크리트학회 2019 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.31 No.2

OSEK/VDX 운영체제 기반의 차량용 소프트웨어 개발을 위한 런타임 모니터링 시스템

백장운(Jang Woon Baek),이정욱(Jungwook Lee),김재영(Jae Young Kim) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11

This paper describes a runtime monitoring system for automotive application development based on OSEK/VDX operating system. This system uses an ORTI file as universal interface to the objects of the OSEK operating system. The ORTI file is generated based on the parsed OIL file by the system generator of the OSEK OS vendor. The runtime monitoring system provides special display functions for internal operating system data and properties of the OSEK objects using the ORTI file. In this paper, we show the design and the implementation of the ORTI aware debugging system.

무선 센서네트워크에서 신뢰성 있는 데이터 수집을 위한 위치 기반 k-독립경로 라우팅 알고리즘

백장운 ( Jang Woon Baek ),정승완 ( Seung Wan Jung ),남영진 ( Young Jin Nam ),서대화 ( Dae-wha Seo ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1

본 논문에서는 센서 노드의 고장에도 신뢰성있는 데이터 전송을 위해 위치 기반 k-독립경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 라우팅 알고리즘은 센서 노드의 랜덤 고장률을 고려하여 독립경로의 수(k)를 결정하고, 구역고장으로 인한 데이터 전달률의 저하를 최소화하기 위해 노드의 위치를 바탕으로 k-독립경로를 지리적으로 분산하여 생성한다. 데이터 변동률을 이용하여 중요이벤트의 발생유무를 판단하고, 중요이벤트 발생시에는 k-독립경로를 통해 메시지를 전송함으로써 데이터 전달률을 높이고, 보통 이벤트일 때는 단일경로로 메시지를 전송함으로써 에너지 소모를 줄인다. 성능평가를 통해 제안하는 위치기반의 k-독립경올 라우팅 알고리즘은 에너지 효율이 높고, 중요이벤트의 데이터 전달률이 높음을 알 수 있었다. 특히, 구역 고장에 대해 다른 라우팅 알고리즘에 비해 훨씬 높은 견고함을 보였다.