$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

센서 네트워크에서의 데이타 수집을 위한 라우팅 기법
Energy-Efficient Routing for Data Collection in Sensor Networks 원문보기

정보과학회논문지. Journal of KIISE. 데이타베이스, v.33 no.2, 2006년, pp.188 - 200  

송인철 (한국과학기술원 전산학과) ,  노요한 (한국과학기술원 전산학과) ,  현동준 (한국과학기술원 전산학과) ,  김명호 (한국과학기술원 전산학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

연속 질의는 센서 네트워크에서 일반적으로 사용되는 질의로서, 한 번 요청되면 일정한 주기로 여러 번 실행되어 그 질의의 결과를 베이스 스테이션으로 모은다. 이것은 지속적으로 많은 메시지 전송을 유발시키므로 베이스 스테이션으로 데이타를 모으는 데 드는 통신 비용을 줄이는 것이 중요하다. 센서 네트워크에서 네트워크내 프로세싱 기법은 중간 노드에서 집계 질의의 결과 데이타들에 대해 부분 집계를 수행하거나 그 데이타들을 하나의 메시지에 담아 보냄으로써 메시지 전송 횟수를 줄이며, 이것은 결국 통신 비용을 줄인다. 본 논문에서는 질의별로 구성되는 라우팅 트리인 질의 기반 라우팅 트리(Query Specific Routing Tree: QSRT)를 제안한다. QSRT의 핵심 아이디어는 네트워크내 프로세싱의 기회를 최대화하는 것이다. QSRT는 질의가 전달되는 과정을 통해 생성되며, 질의의 결과들이 베이스 스테이션으로 전달되는 도중 가능한 한 빨리 서로 만나게 만들어 부분 집계 및 패킷 합병의 기회를 최대화시킨다. 수행된 실험의 결과는 제안된 QSRT가 기존의 라우팅 트리보다 메시지 전송 횟수를 18% 이상 줄일 수 있음을 보여 준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Once a continuous query, which is commonly used in sensor networks, is issued, the query is executed many times with a certain interval and the results of those query executions are collected to the base station. Since this comes many communication messages continuously, it is important to reduce co...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • . 네트워크 크기 실험: 센서 네트워크의 크기 변화에 따른 두 라우팅 트리의 성능 변화를 알아 본다. 좁은 지역에 센서 노드들이 배치된 경우(빌딩 내어〕서부터, 넓은 지역에 센서 노드들이 배치된 경우(동물들의 서식지)까지, 센서 네트워크의 크기를 변화시키며 두 라우팅 트리의 성능 변화를 알아 본다.
  • . 질의 선택도 실험: 질의 선택도의 변화에 따른 두 라우팅 트리의 성능 변화를 알아 보는 실험이다, 본 실험에서는 두 라우팅 트리의 성능에 질의 선택도가 미치는 영향을 알아 본다.
  • 성능을 비교하였다. 네트워크 크기 실험은 센서 노드들이 배치된 지역의 크기가 변함에 따라 두 라우팅 트리의 성능이 어떻게 변하는지를 알아 본다. 그림 10은 네트워크 크기 실험의 결과를 보여준다.
  • QSRT는 질의의 결과 데이타들이베이스 스테이션으로 전송되는 도중 가능한 한 서로 빨리 만나게 만들어, 부분 집계 및 패킷 합병의 수행 시점을 앞당기고 그 기회를 최대화시킴으로써 메시지 전송 비용을 줄인다. 본 논문에서는 시뮬레이션 실험을 통해 QSRT의 우수성을 보였다. 질의 선택도 실험 결과는 센서 노드들 중 일부 노드들의 정보를 알아 보고자 하는 일반적인 형태의 질의 처리에 QSRT가 기존의 라우팅 트리보다 특히 효과적으로 사용될 수 있음을 보여 준다.
  • 본 논문에서는 질의별로 구성되는 라우팅 트리인 QSRT를 제안하였다. QSRT는 질의의 결과 데이타들이베이스 스테이션으로 전송되는 도중 가능한 한 서로 빨리 만나게 만들어, 부분 집계 및 패킷 합병의 수행 시점을 앞당기고 그 기회를 최대화시킴으로써 메시지 전송 비용을 줄인다.
  • 본 논문에서는 질의별로 구성되는 라우팅 트리인 질의 기반 라우팅 트리 (Query Specific Routing Tree: QSRT)를 제안한다. QSRT는 결과 데이타들이 베이스 스테이션으로 전송되는 도중 가능한 한 서로 빨리 만나게 만들어 부분 집계 및 패킷 합병의 수행 시점을 앞당기고 그 기회를 최대화시킴으로써 전송되는 메시지 횟수를 더욱 줄인다.
  • 본 논문에서는 집계 질의의 결과 데이타들을 에너지 효율적으로 베이스 스테이션으로 모올 수 있는 라우팅 트리 구성 방안에 대해 논의한다. 추가적으로 본 논문에서는 집계 질의들 중에서도 고정 값을 가지는 애 트리 뷰트가 조건절에 하나 이상 포함되는 질의 처리를 논의한다.
  • 본 절에서는 질의 메시지가 전달되는 과정을 통해 QSRT를 구성하는 절차를 설명한다. 각 질의에 대한 QSRT는 다음 두 단계를 통해 구성된다.
  • 질의 Qie 6 층에 있는 센서 노드들을 방별로 그룹 짓고 방별 평균 음량 값이 threshold를 넘는 방을 보고한다. 여기서 정적 애트리뷰트인 floor 애트리뷰트에 대한 조건을 만족하는 6 층에 위치한 센서 노드들이 질의 Qi 후보 노드가 된다.

가설 설정

  • 질의 선택도 파라미터는 전체 노드들 중에서 질의의 결과 데이타를 생성하는 노드들이 몇 퍼센트가 있는지를 지정한다. 실험에서는 질의 Q 후보 노드들이 모두 결과 데이타를 생성한다고 가정한다. 센서 네트워크 크기 파라미터는 센서 네트워크의 가로 .
  • 통신반경 파라미터는 센서 노드들의 통신 반경을 지정한다. 센서 노드들은 통신 반경 내의 이웃 노드들과 서로 통신 할 수 있으며 통신은 무손실(ios이ess) 통신을 가정한다. 밀도 파라미터는 센서 노드의 통신 반경 내에 몇 개의 센서 노드가 존재하는지 지정한다.
  • 온도 애트리뷰트와 같이 그 값이 시간에 따라 변하는애트리뷰트를 동적 애트리뷰트(dynamic (기:tribute)라고 하고 위치 애트리뷰트와 같이 고정된 값을 가지는 애 트리 뷰트를 정적 애트리뷰트constant attrubute)라고 한다 어떤 질의 q의 WHERE 절은 정적 애트리뷰트를하나 이상 포함한다고 가정한다. 召의 Q 후보 노드는 질의 Q WHERE 절의 정적 애트리뷰트에 대한 조건을 만족하는 노드다.
  • 데이타 수집 단계에서는 네트워크내 프로세싱이 수행된다. 이때 각 센서 노드는 결과 데이타들에 대해 부분 집계 또는 패킷 합병하고 그 결과를 하나의 메시지로 전송한다고 가정한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. J. Hill and D. Culler, 'Mica: a wireless platform for deeply embedded networks,' IEEE Micro 22(6):12-24, 2002 

  2. A. Cerpa, J. Elson, D. Estrin, L. Girod, M. Hamilton, and J. Zhao, 'Habitat monitoring: Application driver for wireless communications technology,' In ACM SIGCOMM Workshop on Data Communications in Latin America and the Caribbean, 2001 

  3. P. Juang, H. Oki, Y. Wang, M. Martonosi, L. S. Peh, and D. Rubenstein, 'Energe-efficient computing for wildlife tracking: design tradeoffs and early experiences with zebranet,' In Proc. of ACM ASPLOS Conf., 2002 

  4. D. Pescovitz. Smart Buildings Admit Their Faults. Lab Notes, http://www.coe.berkeley.edu/labnotes/1101smartbuildings.html 

  5. S. R. Madden, M. J. Franklin, and J. M. Hellerstein, 'TinyDB: an acquisitional query processing system for sensor networks,' ACM Trans. on Database Systems, Vol. 30, No. 1, 122-173, 2005 

  6. V. Shnayder, M. Hempstead, B. Chen, G. W. Allen, and M. Welsh, 'Simulating the Power Consumption of Large-Scale Sensor Network Applications,' In Sensys, 2004 

  7. S. Madden, M. Frankln, J. Hellerstein, and W. Hong, 'TAG: a tiny aggregation service for ad-hoc sensor networks,' In Proc. of OSDI, 2002 

  8. Y. Yao and J. Gehrke, 'Query processing for sensor networks,' In Proc. of CIDR Conf., 2003 

  9. A. Woo, T. Tong, and D. Culler, 'Taming the underlying challenges or reliable multihop routing in sensor networks,' In SenSys, 2003 

  10. A. Woo and D. Culler, 'A transmission control scheme for media access in sensor networks,' In Proc. of ACM MobiCom Conf., 2001 

  11. C. Intanagonwiwat, R. Govindan, and D. Estrin, 'Directed diffusion: a scalable and robust communication paradigm for sensor networks,' In Proc. of ACM MobiCom Conf., 2000 

  12. M. A. Sharaf, J. Beaver, A. Labrinidis, and P.K. Chrysanthis, 'Balancing energy efficiency and quality of aggregate data in sensor networks,' The VLDB Journal, Vol. 13, No. 4, 384-403, 2004 

  13. D. J. Abadi, S. Madden, and W. Lindner, 'REED: Robust, Efficient Filtering and Event Detection in Sensor Networks,' In Proc. of VLDB Conf., 2005 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로