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최근 전자 및 전기분야의 기술 향상으로 인해 감지 기능은 물론 통신 및 처리기능까지 갖춘 저가, 소형의 센서들이 제작되었다. 이들은 기반 구조를 가지지 않은 망에서 자체적인 망을 구성할 수 있으며, 에드혹형태로 동작한다. 이 센서 망은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 주요한 기반 기술이 되고 있다. 비록 비약적인 기술발전이 있었지만 센서 망은 아직까지 해결해야 할 여러 가지 물리적 한계를 가지고 있다. 센서 노드는 환경에 민감하고 제한된 배터리에너지를 가진다. 이러한 근본적인 한계로 인하여 망을 장시간 운용하기에 많은 어려움이 있다. 여러 연구자들은 센서 망의 수명을 연장하기 위한 방법으로 관찰 대상 지역에 센서 노드들의 밀도를 높여 네트워크 수명을 연장하기도 하며, 일부 기능의 전원공급을 중단하거나 기능의 일부를 제한하는 등의 여러 가지 기법들을 제안하였다. 특히, 데이터통합은 중복된 데이터를 제거하여 하나만을 전송하여 혹은 여러 데이터를 하나의 전송단위로 구성하여 전송횟수를 줄여 전송에너지의 소비를 줄이는 기법은 센서 망의 특징 중에 하나이다. 송신에 소비하는 에너지는 수신과 대기 그리고 ...

최근 전자 및 전기분야의 기술 향상으로 인해 감지 기능은 물론 통신 및 처리기능까지 갖춘 저가, 소형의 센서들이 제작되었다. 이들은 기반 구조를 가지지 않은 망에서 자체적인 망을 구성할 수 있으며, 에드혹형태로 동작한다. 이 센서 망은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 주요한 기반 기술이 되고 있다. 비록 비약적인 기술발전이 있었지만 센서 망은 아직까지 해결해야 할 여러 가지 물리적 한계를 가지고 있다. 센서 노드는 환경에 민감하고 제한된 배터리에너지를 가진다. 이러한 근본적인 한계로 인하여 망을 장시간 운용하기에 많은 어려움이 있다. 여러 연구자들은 센서 망의 수명을 연장하기 위한 방법으로 관찰 대상 지역에 센서 노드들의 밀도를 높여 네트워크 수명을 연장하기도 하며, 일부 기능의 전원공급을 중단하거나 기능의 일부를 제한하는 등의 여러 가지 기법들을 제안하였다. 특히, 데이터통합은 중복된 데이터를 제거하여 하나만을 전송하여 혹은 여러 데이터를 하나의 전송단위로 구성하여 전송횟수를 줄여 전송에너지의 소비를 줄이는 기법은 센서 망의 특징 중에 하나이다. 송신에 소비하는 에너지는 수신과 대기 그리고 데이터처리에 드는 비용보다 훨씬 많기 때문에 송신에너지를 줄이는 것이 에너지를 절약하는데 효과적이다. 이와 같이, 송신에너지를 줄이기 위해서 송신횟수를 최소화하기 위한 여러 가지 기법들이 제안되었다. 대표적인 기법으로 Shortest Path Tree(SPT), Center Nearest Sources(CNS), 그리고 Greedy Incremental Tree(GIT)등이 있다. 본 논문에서는 페르마포인트를 이용한 페르마포인트 통합기법(FAS)을 제안하였으며, 이 기법이 실제 센서 망에 쉽게 적용할 수 있는 직접확산기반의 적용방안을 제시하였다. FAS는 밀집도가 높은 센서네트워크에서 물리적인 거리가 전송횟수에 비례한다는 특징을 기반으로 각 소스 노드들과 싱크와의 물리적 거리의 합을 최소로 할 수 있는 페르마포인트를 통합지점으로 결정한다. 일반적으로, 사각형 이상의 다각형에서는 일반적으로 꼭지점의 개수 보다 두 개 적은 통합지점이 발생하므로 계층적 통합을 수행할 수 있다. 제안된 FAS의 성능을 평가하기 위해서 전송횟수에 대한 실험과 네트워크 수명에 대한 실험을 수행하였다. 이미 제안된 통합기법 가운데 GIT 기법이 전송횟수를 줄이는데 있어 가장 뛰어나므로 GIT기법과 전송횟수에 대한 성능비교를 하였다. 실험결과에 따르면, FAS는 현재까지 전송횟수 면에서 가장 뛰어난 GIT기법보다 더 전송횟수를 줄일 수 있으며, 따라서 네트워크의 수명을 연장할 수 있었다. GIT는 뛰어난 성능에도 불구하고 실제 센서 네트워크에 적용하기 어렵다. 이것은 각 경로가 이전에 만들어진 트리를 기반으로 만들어지므로 트리를 구성하는데 각 센서노드의 위치정보 그리고 통신상태정보를 모두 중앙에서(예를 들면, 싱크) 관리해야 하는 부담이 있기 때문이다. 제안된 기법은 지역적인 통합지정 결정을 가능하게 하므로 GIT가 가진 부담을 들어줄 수 있다. 또 밀도 실험과 네트워크의 필드크기에 관련된 실험에서 제안된 기법이 센서 노드의 밀도가 높은 망과 넓은 영역에 더 효과적임을 알 수 있다.

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