KR100924221B1 - 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서의 경로 설정 방법 - Google Patents
클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서의 경로 설정 방법 Download PDFInfo
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Abstract
클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서의 경로 설정 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법에서, 데이터 공고 단계는 상기 데이터 공고 패킷을 상기 소스 노드가 위치하는 제 1 클러스터로부터, 상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 축에 위치하는 클러스터들 중 제 i 클러스터에 이르는 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터들의 헤더 노드로 전송한다. 본 발명에 따른 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 경로 설정 방법은 데이터 공고 패킷과 데이터 요청 패킷의 전송을 효율적으로 수행함으로써, 패킷 전송을 줄여 센서 노드들의 수명 연장 및 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
유비쿼터스, 커뮤니티, 클러스터, 무선 센서 네트워크, 싱크 노드, 센서 노드, 헤더 노드
Description
본 발명은 유비쿼터스 컴퓨팅에 관한 것으로서, 특히 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서 데이터 공고 패킷과 데이터 요청 패킷의 전송을 효율적으로 수행함으로써, 패킷 전송을 줄여 센서 노드들의 수명 연장 및 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있는 경로 설정 방법에 관한 것이다.
유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)이란, '어떤 사람이라도, 언제 어디서나, 각종 단말기와 사물을 통하여 온라인 네트워크에 접속을 하고 서비스를 받을 수 있는 공간 또는 환경'이라 정의될 수 있으며, 유비쿼터스 컴퓨팅이 가시화되기 위해서는 컴퓨터 또는 네트워크가 인간 생활공간의 상황을 인식하는 것이 요구된다.
다양하고 변화되는 인간 생활 공간의 상황을 인식하기 위해, 유비쿼터스 컴퓨팅 시스템은 감지 대상 지역에서의 상황 정보를 센서들을 이용하여 수집한다. 이때, 정보의 요청 및 수신을 위한 라우팅을 용이하게 하기 위해, 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크가 형성된다. 유비쿼터스 컴퓨팅 시스템에서, 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크의 싱크 노드는 복수개의 센서 노드들에게 유비쿼터스 서비스에 사용되는 데이터들의 전송을 요청하고, 이 요청을 수신한 센서 노드은 정보(데이터 패킷)를 싱크 노드에게 전송한다.
그런데, 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서 싱크 노드와 센서 노드들 간의 데이터의 요청 및 전송을 위한 빈번한 패킷 전송은 네트워크의 부하를 야기할 뿐 아니라, 센서 노드들의 수명(전력)을 소진시킬 수 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 패킷 전송을 줄여 센서 노드들의 수명을 연장하고 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있는 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 경로 설정 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법은, 각각 복수개의 센서 노드들 및 헤더 노드를 구비하는 복수개의 클러스터들과 상기 복수개의 클러스터들 중 싱크 노드를 더 구비하는 하나의 클러스터에 의해 분할되는 감지 대상 지역에 대한 무선 센서 네트워크에서의 경로 설정 방법에 있어서, 상기 센서 노드들 중 이벤트를 감지한 소스 노드에 의해, 이벤트의 발생을 알리는 데이터 공고 패킷이 전송되는 데이터 공고 단계, 상기 싱크 노드에 의해, 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위해 필요한 데이터에 대한 전송을 요청하는 데이터 요청 패킷이 전송되는 데이터 요청 단계 및 상기 싱크 노드의 데이터 요청 패킷을 수신한 소스 노드로부터 상기 싱크 노드로 상기 데이터 요청 패킷에 대응되는 요청 데이터를 전송하는 데이터 전송 단계를 구비한다.
이때, 상기 데이터 공고 단계는 상기 데이터 공고 패킷을 상기 소스 노드가 위치하는 제 1 클러스터로부터, 상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 축에 위치하는 클러스터들 중 제 i 클러스터에 이르는 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터들의 헤더 노드로 전송한다.
바람직하게는, 상기 제 i 클러스터는 상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 제 1 축의 중앙에 위치할 수 있다. 이때, 상기 제 1 축은 세로축일 수 있다. 또한, 상기 소스 노드, 상기 제 1 클러스터 및 상기 제 i 클러스터는 상기 감지 대상 지역에서 복수개 존재할 수 있다.
바람직하게는, 상기 데이터 공고 단계는, 이벤트가 임의의 센서 노드에 의해 감지되는 단계, 상기 이벤트를 감지한 센서 노드가 상기 소스 노드로서 상기 데이터 공고 패킷을 생성하는 단계 및 상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계를 구비할 수 있다.
이때, 상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계는, 상기 소스 노드가 상기 데이터 공고 패킷을 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드로 전송하는 단계, 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드가 수신된 데이터 공고 패킷을 저장하는 단계, 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드가 상기 수신된 데이터 공고 패킷을 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 임의의 클러스터의 헤더 노드로 전송할지 여부를 결정하는 단계 및 전송 결정에 응답하여, 상기 임의의 클러스터의 헤더 노드로 상기 데이터 공고 패킷을 전송하는 단계를 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계는, 상기 제 i 클러스터로 상기 데이터 공고 패킷이 전송될 때까지, 상기 데이터 공고 패킷을 수신하고 저장한 임의의 클러스터의 헤더 노드가 다른 임의의 클러스터의 지역 헤더 로드로, 수신된 데이터 공 고 패킷을 전송할지 여부를 결정하고, 그 결정에 따라 수신된 데이터 공고 패킷을 전송하는 단계를 반복하는 단계를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 임의의 클러스터는 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 상기 데이터 공고 패킷을 수신한 클러스터에 인접한 클러스터일 수 있다.
바람직하세는, 상기 데이터 요청 단계는, 상기 싱크 노드들로부터 제 i 클러스터의 헤더 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 제 1 데이터 요청 단계 및 상기 데이터 요청 패킷을 수신한 제 i 클러스터의 헤더 노드로부터 대응되는 제 1 클러스터의 소스 노드로 수신된 데이터 요청 패킷을 전송하는 제 2 데이터 요청 단계를 구비할 수 있다.
이때, 상기 제 1 데이터 요청 단계는 상기 싱크 노드로부터, 상기 싱크 노드에 대응되는 중개자 노드가 위치하는 제 j 클러스터의 제 2축과 동일한 제 2 축에 위치하는 클러스터들, 상기 제 i 클러스터의 제 2축과 동일한 제 2 축에 위치하는 클러스터들, 및 상기 i 클러스터의 제 2 축과 동일한 제 2 축으로부터 상기 제 j 클러스터의 제 2 축과 동일한 제 2 축을 연결하는 제 1 축에 위치하는 클러스터들의 헤더 노드들에 이르는 데이터 요청 패킷 전송 경로를 따라, 상기 데이터 요청 패킷을 전송할 수 있다. 여기서, 상기 중개자 노드는 상기 싱크 노드와 가장 가까이에 위치하는 센서 노드일 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1 축은 세로축이고, 상기 제 2 축은 가로축일 수 있다.
상기 제 2 데이터 요청 단계는, 상기 데이터 요청 패킷을 수신한 제 i 클러스터의 헤더 노드가 저장하고 있는 데이터 공고 패킷의 유효성을 판단하는 단계, 상기 데이터 공고 패킷이 유효한 경우, 상기 데이터 요청 패킷을 대응되는 소스 노드로의 전송 여부를 결정하는 단계 및 전송 결정에 응답하여, 대응되는 소스 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 단계를 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 데이터 공고 패킷의 유효성을 판단하는 단계는 저장하고 있는 데이터 공고 패킷에 포함된 데이터 생성 시간에 근거하여 유효성을 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계는 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드의 위치에 근거하여 결정할 수 있다. 이때, 상기 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계는, 상기 감지 대상 지역을 상기 제 1 축과 다른 제 2 축 방향으로 분할한 서브 지역들을 각각 제 1 서브 지역 및 제 2 서브 지역이라 할 때, 상기 소스 노드와 상기 싱크 노드가 상기 제 1 서브 지역 및 상기 제 2 서브 지역 중 동일한 서브 지역에 위치하는 경우, 상기 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송을 결정할 수 있다. 또한, 상기 제 1 서브 지역 및 상기 제 2 서브 지역은 상기 제 i 클러스터의 제 2 축의 연장된 축에 의해 나뉠 수 있다.
바람직하게는, 상기 요청 데이터를 상기 싱크 노드로 전송하는 단계는, 상기 데이터 요청 패킷을 수신한 소스 노드가 포함되는 제 1 클러스터의 헤더 노드로부터 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로의 역 경로를 따라, 상기 요청 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 요청 데이터를 상기 싱크 노드로 전송하는 단계는, 상기 싱크 노드가 상기 데이터 요청 패킷을 전송한 후 이동된 경우, 상기 싱크 노드의 이동 전에 상기 싱크 노드에 대응되는 중개자 노드가 상기 싱크 노드의 이동 후의 새로운 중개자 노드로 상기 요청 데이터를 전송할 수 있다.
바람직하게는, 상기 경로 설정 방법은, 커뮤니티 컴퓨팅에서 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 경로 설정 방법은 데이터 공고 패킷과 데이터 요청 패킷의 전송을 효율적으로 수행함으로써, 패킷 전송을 줄여 센서 노드들의 수명 연장 및 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법에서의 무선 센서 네트워크는, 각각 복수개의 센서 노드들 및 헤더 노드를 구비하는 복수개의 클러스터들과 상기 복수개의 클러스터들 중 싱크 노드를 더 구비하는 하나의 클러스터에 의해 분할됨을 전제한다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성에 대한 더 자세한 내용은 도 4 등에서 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법(1000)은, 상기 센서 노드들 중 이벤트를 감지한 소스 노드에 의해 이벤트의 발생을 알리는 데이터 공고 패킷이 전송되는 S1200 데이터 공고 단계, 상기 싱크 노드에 의해 유비쿼트스 서비스를 제공하기 위해 필요한 데이터에 대한 전송을 요청하는 데이터 요청 패킷이 전송되는 S1400 데이터 요청 단계 및 상기 싱크 노드의 데이터 요청 패킷을 수신한 소스 노드로부터 상기 싱크 노드로 상기 데이터 요청 패킷에 대응되는 요청 데이터를 전송하는 S1600 데이터 전송 단계를 구비한다.
각 단계별로 설명된다. 먼저, 데이터 공고 단계를 살펴본다.
도 2는 도 1의 데이터 공고 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 데이터 공고 단계(S1200)는 이벤트가 임의의 센서 노드에 의해 감지되는 S1220 단계, 상기 이벤트를 감지한 센서 노드가 상기 소스 노드로서 상기 데이터 공고 패킷을 생성하는 S1240 단계 및 상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 S1260 단계를 구비할 수 있다.
도 3은 도 2의 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 S1260 단계는, 상기 소스 노드가 상기 데이터 공 고 패킷을 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드로 전송하는 S1261 단계, 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드가 수신된 데이터 공고 패킷을 저장하는 S1262 단계, 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드가 상기 수신된 데이터 공고 패킷을 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 임의의 클러스터의 헤더 노드로 전송할지 여부를 결정하는 S1263 단계 및 전송 결정에 응답하여, 상기 임의의 클러스터의 헤더 노드로 상기 데이터 공고 패킷을 전송하는 S1264단계를 구비할 수 있다.
이때, 데이터 공고 단계(S1200)는 상기 데이터 공고 패킷을 상기 소스 노드가 위치하는 제 1 클러스터로부터, 상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 축에 위치하는 클러스터들 중 제 i 클러스터에 이르는 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터들의 헤더 노드로 전송한다. 바람직하게는, 상기 제 i 클러스터는 상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 제 1 축의 중앙에 위치할 수 있다. 이때, 상기 제 1 축은 세로축일 수 있다. 또한, 상기 소스 노드, 상기 제 1 클러스터 및 상기 제 i 클러스터는 상기 감지 대상 지역에서 복수개 존재할 수 있다.
인접한 클러스터가 데이터 공고 패킷을 수신하면, 인접한 클러스터의 헤더 노드가 수신된 데이터 공고 패킷을 저장한다(S1265).
바람직하게는, 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 S1260 단계는, 상기 제 i 클러스터로 상기 데이터 공고 패킷이 전송될 때까지, 상기 데이터 공고 패킷을 수신하고 저장한 임의의 클러스터의 헤더 노드가 다른 임의의 클러스터의 지역 헤더 로드로, 수신된 데이터 공 고 패킷을 전송할지 여부를 결정하고, 그 결정에 따라 수신된 데이터 공고 패킷을 전송하는 단계를 반복하는 S1266 단계를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 임의의 클러스터는 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 상기 데이터 공고 패킷을 수신한 클러스터에 인접한 클러스터일 수 있다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 데이터 공고 단계를 가시화하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 무선 센서 네트워크의 감지 대상 지역은 점선의 사각형으로 도시되는 클러스터들을 구비한다. 각 클러스터들은 센서 노드들(빈 원) 및 헤더 노드(검은 원)을 구비한다. 또한, 클러스터들 중 하나는 싱크 노드를 더 구비한다. 싱크 노드는 무선 센서 네트워크의 감지 대상 지역에 대한 제어 및 데이터의 수집에 관여한다.
도 4는 이벤트를 감지한 3개의 센서 노드가 소스 노드(Source1, Source2 및 Source3)가 되어 각각 대응되는 제 i 클러스터의 헤더 노드로 데이터 공고 패킷을 전송하는 과정을 도시한다. 이때, 제 i 클러스터는, 무선 센서 네트워크의 세로축으로 중앙에 위치하는 클러스터들을 말한다.
본 발명에 따른 센서 노드 및 싱크 노드는 다음의 조건을 만족한다.
(ⅰ) 각 센서 노드와 싱크 노드는 자신의 위치를 알 수 있다.
(ⅱ) 각 센서 노드와 싱크 노드는 감지 대상 지역의 범위를 알 수 있다.
(ⅲ) 각 센서 노드들은 이동성이 없을 수 있다.
(ⅳ) 다수의 이동 싱크가 존재할 수 있다.
(ⅴ) 각 센서 노드들은 자신의 배터리 양을 알고 있을 수 있다.
감지 대상 지역에 센서 노드들이 배치된 후 각 센서 노드는 자신의 위치 정보를 근거로 자신이 속한 클러스터 식별자를 결정한다. 각 센서 노드별로 임의의 시간이 지난 후 헤더 공고 패킷을 클러스터 내로 플러딩된다. 헤더 공고 패킷은 공고하는 노드의 위치, 클러스터 식별자, 헤더 공고 패킷 생성 시간, 헤더 지속 시간 정보를 포함한다.
각 센서 노드가 수신한 헤더 공고 패킷의 클러스터 식별자가 자신의 클러스터 식별자와 다를 경우 이 패킷을 버림으로써, 클러스터 내부로만 헤더 공고 패킷이 플러딩되는 것이 가능하다. 헤더 공고 패킷을 수신한 노드는 자신의 헤더 공고 패킷 생성 시간보다 늦은 패킷일 경우 버린다. 이런 방식으로 한 클러스터 내에서 헤더 공고 패킷 생성 시간이 가장 빠른 패킷만이 클러스터 내부로 플러딩 되며, 그 헤더 공고 패킷을 생성한 노드가 헤더 지속시간 동안 클러스터의 헤더 노드가 된다.
헤더 지속 시간은 센서 노드 자신의 배터리 양에 의해 결정된다. 특정 경계값(Threshold) 이상의 배터리 양을 보유한 센서 노드는 자신의 배터리 양에 근거하여 헤더 지속 시간을 결정한다. 다음 헤더 노드를 선정하기 위해 헤더 공고 패킷을 생성하여, 현재 헤더 노드의 헤더 지속시간이 끝나기 전에 지역적으로 플러딩 한다. 이후 헤더 노드의 선출 방식은 최초 헤더 노드를 선출하는 방식과 동일하다.
계속해서 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기와 같이 구성된 무선 센서 네트워크상에서, 감지 대상 지역에서 이벤트가 발생하면 그 이벤트를 제일 먼저 감지한 센서 노드가 소스 노드가 된다(S1220). 소스 노드는 자신의 위치, 클러스터 식별 자, 데이터 생성 시간 정보를 포함하는 데이터 공고 패킷을 생성하여 자신이 포함된 클러스터의 지역 헤더 노드(Local Header Node, 또는 헤더 노드)에게 전송한다(S1240).
데이터 공고 패킷을 수신한 지역 헤더 노드는 데이터 공고 패킷을 세로 방향에 위치한 이웃 클러스터의 헤더 노드들에게 전송을 한다(S1260). 이런 방식으로 데이터 공고 패킷은 감지 대상 지역의 세로 방향으로 전달된다. 단, 데이터 공고 패킷은 감지 대상 지역의 세로축 중앙 클러스터(제 i 클러스터)의 헤더 노드까지만 전송된다.
이상의 과정을 통해, 데이터 공고 패킷은 데이터 공고 패킷 경로 상의 클러스터들의 헤더 노드들로 전송된다. 데이터 공고 패킷을 수신한 모든 헤더 노드는 데이터 공고 패킷의 정보를 캐시에 저장하고 있다(S1262).
도 5는 도 1의 데이터 요청 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 도 1의 데이터 요청 단계(S1400)은 상기 싱크 노드들로부터 제 i 클러스터의 헤더 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 제 1 데이터 요청 단계(S1420) 및 상기 데이터 요청 패킷을 수신한 제 i 클러스터의 헤더 노드로부터 대응되는 제 1 클러스터의 소스 노드로 수신된 데이터 요청 패킷을 전송하는 제 2 데이터 요청 단계(S1440)를 구비할 수 있다.
이때, 제 1 데이터 요청 단계(S1420)는 상기 싱크 노드로부터, 상기 싱크 노드에 대응되는 중개자 노드가 위치하는 제 j 클러스터의 제 2축과 동일한 제 2 축에 위치하는 클러스터들, 상기 제 i 클러스터의 제 2축과 동일한 제 2 축에 위치하 는 클러스터들, 및 상기 i 클러스터의 제 2 축과 동일한 제 2 축으로부터 상기 제 j 클러스터의 제 2 축과 동일한 제 2 축을 연결하는 제 1 축에 위치하는 클러스터들의 헤더 노드들에 이르는 데이터 요청 패킷 전송 경로를 따라, 상기 데이터 요청 패킷을 전송할 수 있다. 여기서, 상기 중개자 노드는 상기 싱크 노드와 가장 가까이에 위치하는 센서 노드일 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1 축은 세로축이고, 상기 제 2 축은 가로축일 수 있다.
도 6은 도 5의 제 2 데이터 요청 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 제 2 데이터 요청 단계(S1440)는, 상기 데이터 요청 패킷을 수신한 제 i 클러스터의 헤더 노드가 저장하고 있는 데이터 공고 패킷의 유효성을 판단하는 S1442 단계, 상기 데이터 공고 패킷이 유효한 경우(S1444의 "예"), 상기 데이터 요청 패킷을 대응되는 소스 노드로의 전송 여부를 결정하는 S1446 단계 및 전송 결정에 응답하여, 대응되는 소스 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 S1448 단계를 구비할 수 있다. 데이터 공고 패킷의 유효성 판단 및 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송 여부 결정에 대해서는 후술하는 도 7에 대한 설명에서 더 자세히 기술된다.
도 7은 도 1, 도 5 및 도 6의 데이터 요청 단계를 가시화하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 5 내지 도 7을 참조하면, 먼저, 싱크 노드(Sink)는 감지 대상 지역에 배치될 때 자신에게서 가장 가까운 센서 노드를 중계자(Immediate Agent, IA) 노드로 선택한다. 싱크 노드가 데이터를 원할 경우 중계자 노드의 위치, 클러스터 식별자 정보를 포함하는 데이터 요청 패킷을 생성하여 중계자 노드로 전송한다. 중계자 노드는 데이터 요청 패킷을 지역 헤더 노드로 전달하는 역할을 한다.
중계자 노드는 싱크 노드의 이동시 안정적인 라우팅을 보장하기 위해 존재한다. 만약 싱크 노드가 중계자 노드와 통신이 불가능한 거리로 이동하게 되는 경우 싱크는 중계자 노드와 통신 가능한 새로운 중계자 노드를 선택하고, 두 중계자 노드는 서로 위치 정보를 교환하여 두 중계자 노드 간 경로를 유지한다. 따라서, 싱크 노드가 이동을 하더라도 지속적인 통신이 가능하게 한다. 이렇게 중계자 노드를 설정해 놓음으로써 지역 헤더 노드로의 싱크 노드 위치가 제공된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 데이터 요청 패킷 전송 단계(S1400)는 두 단계로 나뉜다. 첫 번째 단계는 도 7의 (a)와 같이 데이터 요청 패킷을 특정 클러스터들의 헤더 노드로 전송하는 단계이다(제 1 데이터 요청 단계, S1420) 두 번째 단계는 데이터 공고 패킷을 생성한 소스 노드로 데이터 요청 패킷을 전송하는 단계이다(제 2 데이터 요청 단계, S1440).
데이터 수집을 원하는 싱크 노드(Sink)가 중계자 노드(IA)로 데이터 요청 패킷을 전송하면 이를 수신한 중계자 노드는 포함되는 클러스터의 헤더 노드에게 데이터 요청 패킷을 전송한다. 데이터 요청 패킷을 수신한 지역 헤더 노드는 데이터 요청 패킷을 자신의 가로 방향에 위치한 이웃 클러스터의 헤더 노드들에게 전송한다.
또한 감지 대상 지역의 중앙 가로축의 클러스터들(제 i 클러스터)의 헤더 노드로도 데이터 요청 패킷을 전송한다. 이런 방식으로 데이터 요청 패킷은 싱크 노 드가 위치한 클러스터의 가로 방향에 위치한 클러스터의 헤더 노드들과 세로 방향 중앙에 위치한 클러스터의 헤더 노드로 전송한다. 상기와 같은 경로는 전술된 데이터 요청 패킷 경로이다.
세로 방향 중앙에 위치한 클러스터의 헤더 노드는 자신의 가로 방향에 위치한 이웃 클러스터의 헤더 노드들에게 데이터 요청 패킷을 전송한다. 데이터 요청 패킷을 수신한 모든 헤더 노드들은 데이터 요청 패킷의 정보를 캐시에 저장한다.
도 7의 (b)에서, A, B, C, D 클러스터의 헤더 노드는 데이터 공고 패킷을 저장하고 있는 상태에서 데이터 요청 패킷을 수신한다. 데이터 공고 패킷을 저장하고 있는 헤더 노드가 데이터 요청 패킷을 수신하면, 자신이 저장하고 있는 데이터 공고 패킷의 내용을 보고 데이터의 유효성을 판단한다(S1442).
데이터의 유효성 판단은 데이터 공고 패킷에 포함된 데이터 생성 시간 정보에 근거하여 이루어진다. 유효한 데이터라고 판단한 경우(S1444의 "예"), 데이터 요청 패킷을 소스 노드에게 전송할 것인지 여부를 결정한다(S1446).
데이터 요청 패킷의 전송 여부 결정은 소스 노드와 싱크 노드의 위치에 따라 결정된다. 소스 노드와 싱크 노드가 감지 대상 지역의 중앙 가로축을 경계로 다른 지역에 위치할 경우에는 데이터 요청 패킷을 바로 소스 노드로 전송한다. B, D 클러스터의 헤더 노드가 이 경우이다. 하지만 중앙 가로축을 경계로 같은 지역에 위치할 경우 데이터 공고 패킷과 요청 패킷은 두 개의 클러스터의 헤더 노드가 수신하게 된다. 두 클러스터 모두가 동일한 소스 노드로 데이터 요청 패킷을 전송하는 것은 불필요한 패킷 전송을 동반하므로 하나의 클러스터는 전송을 하지 않아야 한 다.
이 경우 두 클러스터의 헤더 노드는 데이터 요청 패킷에 포함된 싱크 노드가 위치한 클러스터 식별자의 Y 좌표를 확인한 후 동일한 Y 좌표를 가진 클러스터의 헤더의 경우만 데이터 요청 패킷을 소스 노드로 전송한다. 결국 C 클러스터가 아닌 A 클러스터의 헤더 노드가 소스 노드 1에게 데이터 요청 패킷을 전송한다. A, B, D 클러스터의 헤더 노드는 데이터 공고 패킷을 수신한 역 경로를 따라 소스 노드의 지역 헤더 노드까지 데이터 요청 패킷을 전송한다. 헤더 노드들은 각각 대응되는 소스 노드들에게 데이터 요청 패킷을 전송한다. 이러한 방식으로 데이터 요청 패킷은 각 소스 노드로 전송이 된다(S1448).
다시 도 1을 참조하면, 상기와 같은 과정을 통해, 데이터 요청 패킷을 수신한 소스 노드는 싱크 노드로, 데이터 요청 패킷에 대응되는 요청 데이터를 전송한다(S1600).
도 8은 도 1의 데이터 전송 단계를 가시화하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 데이터 요청 패킷을 수신한 소스 노드는 데이터 패킷(요청 데이터)을 헤더 노드(Header)로 전송하며, 헤더 노드는 싱크 노드가 속한 클러스터(목적지 클러스터)의 헤더 노드까지 이를 전송한다.
목적지 클러스터의 헤더 노드에 도착한 데이터 패킷은 중계자 노드(IA)를 거쳐 싱크 노드(Sink)에게 전송된다. 이때, 만약 싱크 노드가 위치를 옮겨 새로운 중계자 노드를 선택했다면 전술한 바와 같이, 이전 중계자 노드는 새로운 중계자 노드의 위치를 알기 때문에 데이터 패킷을 새로운 중계자 노드로 전송한다. 따라서 싱크 노드가 새로운 중계자 노드를 통해 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법과 종래의 CBPER에서의 전송되는 패킷 수를 비교하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 5개의 소스 노드와 하나의 싱크 노드 간 경로 설정을 위해 요구되는 패킷의 흐름이 예시된다. 도 9의 (a)의 CBPER(Cluster Based Power Efficient Routing) 기법에서 소스 노드는 자신이 위치한 클러스터의 세로축 전체로 데이터 공고 패킷을 전송(실선 화살표)하며, 싱크 노드는 자신이 위치한 클러스터의 가로축 전체로 데이터 요청 1 단계 패킷을 전송한다(점선 화살표). 그리고, 데이터 공고 패킷과 데이터 요청 패킷이 만나는 지점에서 소스 노드로 데이터 요청 2 단계 패킷을 전송한다(히든선 화살표). 이때, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 CBPER에 의하면, 데이터 공고 패킷은 30개, 데이터 요청 1단계 패킷은 6개, 데이터 요청 2단계 패킷은 20개가 요구된다.
도 9의 (b)에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법에 의하면, 소스 노드는 자신이 위치한 클러스터의 세로축 중앙 클러스터까지만 데이터 공고 패킷을 전송하고(실선 화살표), 싱크 노드는 자신이 위치한 클러스터의 가로축과 감지 대상 지역 중앙의 가로축으로 데이터 요청 1 단계 패킷을 전송한다(점선 화살표). 데이터 공고 패킷과 데이터 요청 패킷이 만나는 지점에서 소스 노드에게 데이터 요청 2단계 패킷을 전송한다(히든선 화살표). 이때, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실싱예에 따른 경로 설정 방법에 의하면, 데이터 공고 패킷이 15개, 데이터 요청 1 단계 패킷이 15개, 데이터 요청 2 단계 패킷이 8개 요구된다.
즉, 경로 설정을 위해 필요한 총 패킷 전송 횟수가 CBPER 기법의 경우 56개, 본 발명의 경우 38개임을 알 수 있다. 이처럼 본 발명에 의하면, 소스 노드와 싱크 노드 간 데이터 전송을 위한 경로 설정을 위해 요구되는 패킷 수를 줄일 수 있으며 센서 노드의 에너지 소모와 네트워크 부하를 줄일 수 있다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법의 효과를 구체적으로 나타내는 그래프들이다.
도 10은 소스 노드 수의 증가에 따른 경로 설정 패킷(데이터 공고 패킷 + 데이터 요청 패킷) 전송량을 비교한 것이다. 소스 노드의 수가 많아질수록 CBPER 기법과 본 발명 모두 경로 설정 패킷의 양이 증가 하지만, 본 발명이 CBPER 기법보다 적은양의 패킷으로 경로를 설정함을 확인할 수 있다. 또한 소스 노드 수에 비례하여 경로 설정 패킷 전송량의 격차도 커짐을 알 수 있다. 이는 본 발명이 기존 기법에 비해 효율적임을 증명함과 동시에 소스 노드가 많을수록 더욱 효율적임을 나타낸다. 소스 노드 20개일 경우를 보면, 본 발명의 경로 설정 패킷 전송량이 CBPER 기법의 약 54% 수준으로 나타났다. 이는 경로 설정 패킷 중 데이터 공고 패킷의 양이 CBPER 기법의 50% 수준으로 감소하고, 데이터 요청 패킷의 양도 CBPER 기법의 53% 수준으로 감소하였기 때문이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 도 11 및 도 12는 에너지 소모량을 바탕으로 CBPER 기법에 대한 본 발명의 에너지 소모율을 나타낸 것이다. 소스 노드의 수가 증가함에 따라 에너지 소모율이 낮아짐을 알 수 있다. 본 발명의 에너지 소모율은 소스 노드가 20개일 때 CBPER 기법의 70% 정도이다. 이는 데이터 전송 과정에서의 에너지 소모는 비슷하지만 경로 설정 패킷 전송에 사용된 에너지가 54%로 감소했기 때문이다.
도 13을 참조하면, 도 13은 싱크 노드 수의 증가에 따른 에너지 소모량 차이를 나타낸 것이다. 싱크 노드의 수가 증가함에 따라 두 기법의 에너지 소모 격차가 커짐을 알 수 있다. 이는 본 발명이 다수의 싱크 노드가 있는 환경에서도 CBPER 기법보다 더 유리함을 증명한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 도 14 및 도 15는 감지 대상 지역의 크기에 따른 에너지 소모와 소모율을 비교한 것이다. 발명 기법은 감지 대상 지역의 크기가 증가하여도 성능 저하를 보이지 않으며 CBPER 기법에 비해 70% 정도의 에너지 소모를 지속적으로 유지하여, 확장성이 뛰어남을 알 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법에 의하면, 경로 설정을 위해 필요한 데이터 공고 패킷 및 데이터 요청 패킷의 전송량을 줄여 기존 기법에 비해 경로 설정에 요구되는 비용을 54%까지 감소시키고, 센서 네트워크의 에너지 소모를 70% 수준으로 낮출 수 있다. 또한 싱크 노드의 수가 많아지거나 센서 네트워크의 규모가 커지더라도 성능이 저하되지 않아 다량의 싱크 노드가 있는 대규모 센서 네트워크에서도 뛰어난 성능을 나타낼 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 데이터 공고 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 2의 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 데이터 공고 단계를 가시화하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 데이터 요청 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 제 2 데이터 요청 단계를 더 자세히 나타내는 순서도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 도 1, 도 5 및 도 6의 데이터 요청 단계를 가시화하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 데이터 전송 단계를 가시화하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법과 종래의 CBPER에서의 전송되는 패킷 수를 비교하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 방법의 효과를 구체적으로 나타내는 그래프들이다.
Claims (20)
- 각각 복수개의 센서 노드들 및 헤더 노드를 구비하는 복수개의 클러스터들과 상기 복수개의 클러스터들 중 싱크 노드를 더 구비하는 하나의 클러스터에 의해 분할되는 감지 대상 지역에 대한 무선 센서 네트워크에서의 경로 설정 방법에 있어서,상기 센서 노드들 중 이벤트를 감지한 소스 노드에 의해, 이벤트의 발생을 알리는 데이터 공고 패킷이 전송되는 데이터 공고 단계;상기 싱크 노드에 의해, 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위해 필요한 데이터에 대한 전송을 요청하는 데이터 요청 패킷이 전송되는 데이터 요청 단계; 및상기 싱크 노드의 데이터 요청 패킷을 수신한 소스 노드로부터 상기 싱크 노드로 상기 데이터 요청 패킷에 대응되는 요청 데이터를 전송하는 데이터 전송 단계를 구비하고,상기 데이터 공고 단계는,상기 데이터 공고 패킷을 상기 소스 노드가 위치하는 제 1 클러스터로부터, 상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 축에 위치하는 클러스터들 중 제 i 클러스터에 이르는 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터들의 헤더 노드로 전송하며,상기 데이터 공고 단계는,이벤트가 임의의 센서 노드에 의해 감지되는 단계;상기 이벤트를 감지한 센서 노드가 상기 소스 노드로서 상기 데이터 공고 패킷을 생성하는 단계; 및상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계를 구비하고,상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계는,상기 소스 노드가 상기 데이터 공고 패킷을 상기 제 1 클러스터의 헤더 노드로 전송하는 단계;상기 제 1 클러스터의 헤더 노드가 수신된 데이터 공고 패킷을 저장하는 단계;상기 제 1 클러스터의 헤더 노드가 상기 수신된 데이터 공고 패킷을 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 임의의 클러스터의 헤더 노드로 전송할지 여부를 결정하는 단계; 및전송 결정에 응답하여, 상기 임의의 클러스터의 헤더 노드로 상기 데이터 공고 패킷을 전송하는 단계를 구비하며,상기 데이터 요청 단계는,상기 싱크 노드들로부터 제 i 클러스터의 헤더 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 제 1 데이터 요청 단계; 및상기 데이터 요청 패킷을 수신한 제 i 클러스터의 헤더 노드로부터 대응되는 제 1 클러스터의 소스 노드로 수신된 데이터 요청 패킷을 전송하는 제 2 데이터 요청 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 i 클러스터는,상기 감지 대상 지역에서 상기 제 1 클러스터의 제 1 축과 동일한 제 1 축의 중앙에 위치하는 클러스터인 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 축은,세로축인 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 소스 노드, 상기 제 1 클러스터 및 상기 제 i 클러스터는,상기 감지 대상 지역에서 복수개 존재하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 데이터 공고 패킷이 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 클러스터의 헤더 노드들로 전송되는 단계는,상기 제 i 클러스터로 상기 데이터 공고 패킷이 전송될 때까지,상기 데이터 공고 패킷을 수신하고 저장한 임의의 클러스터의 헤더 노드가 다른 임의의 클러스터의 지역 헤더 로드로, 수신된 데이터 공고 패킷을 전송할지 여부를 결정하고, 그 결정에 따라 수신된 데이터 공고 패킷을 전송하는 단계를 반복하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 임의의 클러스터는,상기 데이터 공고 패킷 전송 경로 상의 상기 데이터 공고 패킷을 수신한 클 러스터에 인접한 클러스터인 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 데이터 요청 단계는,상기 싱크 노드로부터, 상기 싱크 노드에 대응되는 중개자 노드가 위치하는 제 j 클러스터의 제 2축과 동일한 제 2 축에 위치하는 클러스터들, 상기 제 i 클러스터의 제 2축과 동일한 제 2 축에 위치하는 클러스터들, 및 상기 i 클러스터의 제 2 축과 동일한 제 2 축으로부터 상기 제 j 클러스터의 제 2 축과 동일한 제 2 축을 연결하는 제 1 축에 위치하는 클러스터들의 헤더 노드들에 이르는 데이터 요청 패킷 전송 경로를 따라, 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 중개자 노드는,상기 싱크 노드와 가장 가까이에 위치하는 센서 노드인 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 축은 세로축이고,상기 제 2 축은 가로축인 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 2 데이터 요청 단계는,상기 데이터 요청 패킷을 수신한 제 i 클러스터의 헤더 노드가 저장하고 있는 데이터 공고 패킷의 유효성을 판단하는 단계;상기 데이터 공고 패킷이 유효한 경우, 상기 데이터 요청 패킷을 대응되는 소스 노드로의 전송 여부를 결정하는 단계; 및전송 결정에 응답하여, 대응되는 소스 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 데이터 공고 패킷의 유효성을 판단하는 단계는,저장하고 있는 데이터 공고 패킷에 포함된 데이터 생성 시간에 근거하여 유효성을 판단하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 14 항에 있어서, 상기 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계는,상기 소스 노드와 상기 싱크 노드의 위치에 근거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계는,상기 감지 대상 지역을 상기 제 1 축과 다른 제 2 축 방향으로 나뉘는 서브 지역들을 각각 제 1 서브 지역 및 제 2 서브 지역이라 할 때,상기 소스 노드와 상기 싱크 노드가 상기 제 1 서브 지역 및 상기 제 2 서브 지역 중 동일한 서브 지역에 위치하는 경우, 상기 소스 노드로의 데이터 요청 패킷의 전송을 결정하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 서브 지역 및 상기 제 2 서브 지역은,상기 제 i 클러스터의 제 2 축의 연장된 축에 의해 나뉘는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 대응되는 소스 노드로 상기 데이터 요청 패킷을 전송하는 단계는,대응되는 제 i 클러스터의 헤더 노드로부터 상기 데이터 공고 패킷 전송 경로의 역 경로를 따라, 상기 요청 데이터를 대응되는 소스 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 요청 데이터를 상기 싱크 노드로 전송하는 단계는,상기 싱크 노드가 상기 데이터 요청 패킷을 전송한 후 이동된 경우,상기 싱크 노드의 이동 전에 상기 싱크 노드에 대응되는 중개자 노드가 상기 싱크 노드의 이동 후의 새로운 중개자 노드로 상기 요청 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 경로 설정 방법은,커뮤니티 컴퓨팅에서 사용되는 것을 특징으로 하는 경로 설정 방법.
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Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
| KR101064172B1 (ko) * | 2009-07-07 | 2011-09-15 | 한양대학교 산학협력단 | 센서 네트워크 시스템 및 센서 네트워크에서의 데이터 전송 제어 방법 |
| US8730328B2 (en) | 2011-10-06 | 2014-05-20 | Qualcomm Incorporated | Frame buffer format detection |
| CN102724733A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-10-10 | 北京时代凌宇科技有限公司 | 无线传感器网络组网方法 |
| US9143562B2 (en) * | 2012-04-27 | 2015-09-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Managing transfer of data from a source to a destination machine cluster |
| CN102999582B (zh) * | 2012-11-15 | 2015-07-08 | 南京邮电大学 | 一种轻量级基于规则的物品万维网监控系统 |
| MY177521A (en) * | 2014-11-04 | 2020-09-17 | Mimos Berhad | A system and method for next hop selection in a wireless sensor network |
| CN104994554B (zh) * | 2015-05-04 | 2019-04-19 | 四川大学 | 基于非均匀分簇的移动协助无线传感器网络路由方法 |
| EP3338492A4 (en) * | 2015-08-21 | 2019-03-20 | Nokia Technologies Oy | DEVICE, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR MEDIA ACCESS CONTROL IN A WIRELESS SENSOR NETWORK |
| CN108512905A (zh) * | 2018-03-03 | 2018-09-07 | 深圳汇通智能化科技有限公司 | 一种基于wsn技术的建筑消防监测系统 |
| CN108540353B (zh) * | 2018-06-14 | 2021-11-05 | 平安科技（深圳）有限公司 | 一种网络节点的监测方法与系统 |
| CN109067875A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-21 | 深圳市创艺工业技术有限公司 | 建筑基坑沉降智慧监测系统 |
| CN110198549B (zh) * | 2019-06-10 | 2022-06-24 | 安徽理工大学 | 事件驱动型无线传感器网络分簇路由方法及系统 |
| CN110809249A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-02-18 | 大连大学 | 节点的角色转换方法 |
| CN113395660B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-05-13 | 河南大学 | 基于树的WSNs移动汇聚节点自适应位置更新能耗优化方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02602A (ja) * | 1987-10-30 | 1990-01-05 | Devars Ms Co | ソリッドステート電池 |
| JPH02706A (ja) * | 1988-01-14 | 1990-01-05 | Akzo Nv | 水性医薬製剤 |
| KR20060083543A (ko) * | 2005-01-18 | 2006-07-21 | 삼성전자주식회사 | 무선 센서 네트워크의 라우팅 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6208247B1 (en) | 1998-08-18 | 2001-03-27 | Rockwell Science Center, Llc | Wireless integrated sensor network using multiple relayed communications |
| US6304556B1 (en) * | 1998-08-24 | 2001-10-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | Routing and mobility management protocols for ad-hoc networks |
| US6990080B2 (en) | 2000-08-07 | 2006-01-24 | Microsoft Corporation | Distributed topology control for wireless multi-hop sensor networks |
| US20030151513A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-08-14 | Falk Herrmann | Self-organizing hierarchical wireless network for surveillance and control |
| US6718394B2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-04-06 | Harris Corporation | Hierarchical mobile ad-hoc network and methods for performing reactive routing therein using ad-hoc on-demand distance vector routing (AODV) |
| US6788650B2 (en) * | 2002-06-06 | 2004-09-07 | Motorola, Inc. | Network architecture, addressing and routing |
| KR100580020B1 (ko) * | 2004-07-29 | 2006-05-12 | 현대자동차주식회사 | 자동차 범퍼용 폴리프로필렌 수지 조성물 |
| KR100667354B1 (ko) | 2005-04-22 | 2007-01-10 | 노재성 | 에너지 소비의 효율성을 높인 무선 센서네트워크 시스템과무선 센서네트워크 통신방법 |
| KR100679250B1 (ko) * | 2005-07-22 | 2007-02-05 | 한국전자통신연구원 | 무선 센서 네트워크에서의 클러스터 헤더 자동 선출 방법및 보안 무선 센서 네트워크의 동적 구성 방법 |
| FI119712B (fi) * | 2006-11-07 | 2009-02-13 | Timo D Haemaelaeinen | Energiatehokas naapureiden havaitseminen liikkuvissa langattomissa sensoriverkoissa |
-
2007
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02602A (ja) * | 1987-10-30 | 1990-01-05 | Devars Ms Co | ソリッドステート電池 |
| JPH02706A (ja) * | 1988-01-14 | 1990-01-05 | Akzo Nv | 水性医薬製剤 |
| KR20060083543A (ko) * | 2005-01-18 | 2006-07-21 | 삼성전자주식회사 | 무선 센서 네트워크의 라우팅 방법 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "센서 네트워크에서 모바일 싱크를 지원하는 라우팅 프로토콜의 void grid를 해결하기 위한 방안", 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, 2007.06.* |
| 논문(2006.02) |
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