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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노동건
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크(solar-powered wireless sensor network, SP-WSN)는 기존 배터리 기반 무선 센서 네트워크의 제한된 수명 문제를 보다 근본적으로 해결하고자 제안되었다. 한편, 고정된 싱크를 사용하는 기존 센서 네트워크에서 흔히 발생하는 에너지 핫스팟 문제(싱크 주변 노드들의 에너지가 상대적으로 급속히 소모되는 문제)를 해결하기 위하여, 최근 연구들에서는 모바일 싱크 기술을 적용하여 접근하고 있다. 모바일 싱크가 모든 노드들을 방문하여 데이터를 수집할 수 있다면 에너지 핫스팟 문제는 해결될 수 있지만, 드론과 같은 모바일 싱크들의 제한된 에너지양으로 인하여 일반적으로 모바일 싱크가 모든 노드를 방문할 수는 없다. 따라서, 앵커 노드의 개념을 도입하여, 이들로 하여금 이번 주기의 데이터 수집을 담당케 하고, 모바일 싱크가 이들 앵커 노드들만을 방문하여 데이터를 수집하는 기법들이 제안되고 있다. 그러나 이러한 기법들에서도 앵커 노드들 근처에 작은 에너지 핫스팟 문제가 여전히 발생할 수 있으므로, 앵커 노드의 효율적인 선출 및 관리 기법이 매우 중요하다. 본 논문은 모바일 싱크 기반의 SP-WSN 환경에서 에너지 핫스팟 문제를 효율적으로 해결하기 위한 듀얼 라인 기반의 앵커 노드 선정 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 앵커 노드로 선출될 수 있는 영역을 두 개의 라인 형태로 지정한 후, 각 노드들이 수집하는 태양 에너지를 균형적으로 사용할 수 있도록, 이 두 개의 라인을 시간 주기마다 적절하게 움직이며 동작한다. 실험 결과, 제안 기법은 노드들의 균형적인 에너지 소모 유도하여 네트워크 내의 핫스팟을 최소화하고, 노드들의 정전 시간을 줄였을 뿐 아니라, 싱크에서 수집되는 데이터의 양도 증가시킴으로써 보다 안정적인 데이터 수집을 가능하게 하였다.
목차
국문초록 ⅴ영문초록 ⅶ제 1 장 서론 11.1 연구 배경 11.2 논문 구성 4제 2 장 관련 연구 52.1 태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크 52.2 모바일 싱크 기반 무선 센서 네트워크 6제 3 장 제안 기법 103.1 에너지 모델링 123.1.1 에너지 소비 모델링 123.1.2 에너지 수집 모델링 133.1.3 에너지 문턱값 133.2 앵커 라인 관리 153.2.1 앵커 라인의 생성 153.2.2 앵커 라인 이동 163.2.3 앵커 라인의 해제 183.3 데이터 전송과 수집 193.3.1 데이터 전송 203.3.2 데이터 수집 21제 4 장 성능 평가 224.1 실험 환경 224.2 데이터 수집량 측정 234.3 정전 노드 시간 측정 244.4 노드 밀도에 따른 비교 26제 5 장 결론 28참고문헌 29
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