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논문 상세정보

IEEE 802.15.4 무선 스타 센서 네트워크에서 비콘 신호 주기에 따른 센서 노드 전력소모량 분석

Power Consumption Analysis of Sensor Node According to Beacon Signal Interval in IEEE 802.15.4 Wireless Star Sensor Network

초록

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜을 사용하는 스타 센서 네트워크에서 각각의 센서 노드에서 소모되는 전력을 분석 파라미터별로 연관성과 전력소모에 미치는 영향을 분석하였다. 성능분석을 위하여 데이터 전송과정에 소요되는 시간과 평균 송수신 전력랑으로 센서 노드 전력소모랑을 수식으로 전개하였으며, CSEM에서 제작한 WiseNET 시스템 측정값을 활용하였다. 모의실험결과 단일 센서 네트워크보다 10개의 센서 노드로 이루어진 센서 네트워크에서 전력소모가 평균 20% 증가 했으며, 비콘 신호 주기가 0.1초일 때 up-link가 down-link 보다 평균 2.5배 전력소모가 많았다. 비콘 신호 주기가 1초일 때 센서 노드 수가 100개로 증가하거나, 센싱 데이터가 100 byte로 증가하면 전력소모량이 약 2.3배 증가 하였으며, 868/915 MHz가 2.4 GHz보다 $6{\sim}12$배 전력소모량이 많았다.

Abstract

In this paper, The correlation of the power consumption of sensor node is analyzed according to the analyze parameter in IEEE 802.15.4 star sensor network. And It is studied the influence on analysis parameter. The power consumption of sensor network in transmission process and average transmission power consumption drives to numerical formula. And CSEM WiseNET system measurement value is used. As a simulation result, The power consumption of sensor node in star network consist of 10 sensor nodes is more than 20 % that in single network in average. When beacon signal interval is 0.1 second in all frequency bands, the power consumption of sensor node in up-link is more than 2.5 times that in down-link in average. When beacon signal interval is 1 second and the number of sensor nodes increases to 100 and sensing data increases to 100 byte, the power consumption of sensor node increases to 2.3 times. And The superior performance of 2.4 GHz frequency band has than 868/915 MHz frequency band up to $6{\sim}12$ times.

저자의 다른 논문

참고문헌 (12)

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  2. T. Lin, W. J. Kaise, and G. J. Pottie, 'Integrated low-power communication system design for wireless sensor networks,' IEEE Communications Magazine, pp. 142-150, Dec. 2004 
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  5. Ed. Callaway, Jose A. Gutierrez, Bob Heile, and Venkat Bahl, 'Home networking with IEEE 802.15.4: A developing standard for low-rate wireless personal area networks,' IEEE Communications Magazine, pp. 70-77, Aug. 2002 
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  7. C. C. Enz, A. El-Hoiydi, J. -D Decotignie, and V. Peiris, 'WiseNET : An ultra low-power wireless sensor network solution,' IEEE Computer Society, pp. 62-70, Aug. 2004 
  8. A. El-Hoiydi, J.-D. Decotignie, and J. Heernandez, 'Low power MAC protocols for infrastructure wireless sensor networks,' In Proc. European Wireless(EW'04), pp. 563-569, Feb. 2004 
  9. A. El-Hoiydi, 'Spatial TDMA and CSMA with preamble sampling for low power ad hoc wireless sensor networks,' In Proc. IEEE Int. Conf. on Computers and Communications (ISCC), pp. 685-692, July 2002 
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  11. ZigBee Alliance Web Site: www.zigbee.org 
  12. 장석철, 'ZigBee Application과 증기 시장전망,' 전자부품연구원 전자정보센터 www.eic.re.kr, 2004 

이 논문을 인용한 문헌 (3)

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  2. Lee, Chang-Moo ; Lee, Seung-Jae ; Choi, Deok-Jai 2012. "Communication Module Selection Algorithm for Energy Saving of Smartphone" 한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, 12(5): 22~31 
  3. Woo, Rinara ; Kim, Jungjoon ; Seo, Dae-Wha 2014. "Power Consumption Analysis and Minimization of Electronic Shelf Label System" 대한임베디드공학회논문지 = IEMEK Journal of embedded systems and applications, 9(2): 75~80 

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