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정보과학회논문지. Journal of KIISE. 정보통신 v.35 no.1, 2008년, pp.21 - 33   피인용횟수: 2

모바일 싱크 기반 무선 센서 네트워크에서 균등한 데이타 수집을 위한 데이타 가중치 기반 스케줄링 기법
Data Weight based Scheduling Scheme for Fair data collection in Sensor Networks with Mobile Sink

조영태   (강원대학교 컴퓨터정보통신UU0000037  ); 박총명   (강원대학교 컴퓨터정보통신UU0000037  ); 이좌형   (강원대학교 컴퓨터정보통신UU0000037  ); 정인범   (강원대학교 컴퓨터정보통신UU0000037  );
  • 초록

    고정 싱크 로드를 갖는 무선 센서 네트워크에서 싱크 주변 무선 센서 노드들은 배터리 에너지가 급속히 소모되는 문제를 발생시킨다. 이를 해결하기 위하여 모바일 싱크를 사용하여 데이타 수집을 하므로 무선 센서 노드들의 에너지 소모를 분산시키는 기법들에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 모바일 싱크는 움직이는 특성을 가지고 있으므로 모바일 싱크를 사용할 경우에는 각 센서노드들로부터 균등한 양의 데이타를 수집하기 위한 데이타 수집 스케줄링이 필요하다. 실시간적 특성을 만족시켜야하는 무선 센서 네트워크의 응용 환경에서는 균등치 못한 데이타 수집은 긴급한 사건들에 대한 처리가 가능하지 않게 한다. 본 논문에서는 모바일 싱크를 이용한 센서 네트워크에서 무선 센서 노드들로부터 균등한 데이타 수집을 위한 데이타 가중치 기반 스케줄링 기법을 제안한다 제안된 기법은 센서 노드들이 모바일 싱크와의 통신범위 안에 남아있을 수 있는 시간과 각각의 무선 센서 노드들이 모바일 싱크에게 전송한 데이터양을 스케줄링의 기준으로 사용한다. 실험을 통하여 모바일 싱크를 갖는 무선 센서 네트워크에서 제안된 기법과 기존의 데이타 수집 방법들의 성능을 평가한다. 실험 결과는 제안된 기법이 무선 센서 노드들로 부터의 데이타 수집에 있어서 가장 균등 데이타 수집을 수행함을 보인다.


    The wireless sensor nodes near to the fixed sink node suffer from the quickly exhausted battery energy. To address this problem, the mobile sink node has been applied to distribute the energy consumption into all wireless sensor nodes. However, since the mobile sink node moves, the data collection scheduling scheme is necessary for the sink node to receive the data from all sensor nodes as fair as possible. The application fields of wireless sensor network need the real-time processing. If the uneven data collection occurs in the wireless sensor network, the real-time processing for the urgent events can not be satisfied. In this paper, a new method is proposed to support the lair data collection between all sensor nodes. The proposed method performs the scheduling algorithm based on the resident time of the sink node staying in a radius of communication range and the amount of data transferred already. In this paper, the proposed method and existing data collection scheduling schemes are evaluated in wireless sensor network with the mobile sink node. The result shows that the proposed method provides the best fairness among all data collection schemes.


  • 주제어

    모바일 싱크 .   무선 센서 네트워크 .   우선순위 스케줄링 .   데이타 가중치.  

  • 참고문헌 (15)

    1. H. Karl and A. Willing, "A short survey of wireless sensor networks," TKN Technical Report TKN-03-18, October 2003 
    2. N. Xu, S. Rangwala, K. Chintalapudi, D. Ganesan, A. Broad, R. Govindan and D. Estrin, "A Wireless Sensor Network for Structural Monitoring," In Proceedings. The ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems, November 2004 
    3. S. Subramanian and S. Shakkottai, "Geographic Routing with Limited Information in Sensor Networks," Fourth International Conference on Information Processing in Sensor Networks (IPSN '05), April 2005 
    4. J. Luo, J. Panchard, M. Piorkowski, M. Grossglauser and J. P. Hubaux, "MobiRoute: Routing towards a Mobile Sink for Improving Lifetime in Sensor Networks," International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems, 2006 
    5. A. K. Parekh and R. G. Gallager, "A Generalized Processor Sharing Approach to Flow Control in integrated services networks: The single node case," IEEE/ACM Transactions on Networking, June 1993 
    6. A. Demers, S. Keshav and S. Shenker, "Analysis and Simulation of a Fair Queueing Algorithm," ACM SIGCOMM, September 1989 
    7. A. Chakrabarti, A. Sabharwal and B. Aazhang, "Data Collection by a Mobile Observer in a Single-hop Sensor Network," ACM Transactions on Sensor Networks, 2005 
    8. P. Levis, N. Lee, M. Welsh and D. Culler, "Tossim: accurate and scalable simulation of entire tinyos applications," In Proceedings. The first international conference on Embedded networked sensor systems, 2003 
    9. M. Demmer and P. Levis, "Tython scripting for TOSSIM," Network Embedded Systems Technology Winter, 2004 
    10. A. Somasundara, A. Ramamoorty and M. Srivastava, "Mobile element scheduling for efficient data collection in wireless sensornetworks with dynamic deadlines," The 25th IEEE International Real- Time Systems Symposium (RTSS), 2004 
    11. D. Sharma, V. Zadorozhny and P. K. Chrysanthis, "Timely Data Delivery in Sensor Networks Using Whirlpool," Second International VLDB Workshop on Data Management for Sensor Networks (DMSN 2005), August 2005 
    12. G. C. Buttazzo, "Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications," Kluwer Academic Publishers, 1997 
    13. S. R. Gandham, M. Dawande, R. Prakash and S. Venkatesan, "Energy Efficient Schemes for Wireless Sensor Networks with Multiple Mobile Base Stations," Global Telecommunications Conference, 2003 
    14. A. Basharat, N. Catbas and M. Shah, "A Framework for Intelligent Sensor Network With Video Camera for Structural Health Monitoring of Bridges," In Proceedings. The Third IEEE International Conference, March 2005 
    15. F. Ye, H. Luo, J. Cheng, S. Lu and L. Zhang, "ATwo-Tier Data Dissemination Model for Largescale Wireless Sensor Networks," ACM International Conference on Mobile Computing and Networking (MOBICOM'02), 2002 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Lee, Joa-Hyoung ; Jo, Young-Tae ; Jung, In-Bum 2009. "Availability based Scheduling Scheme for Fair Data Collection with Mobile Sink in Wireless Sensor Networks" 정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part A. Part A, a16(3): 169~180     
    2. Park, Hyoung-Soon ; Yeo, Myung-Ho ; Seong, Dong-Ook ; Yoo, Jae-Soo 2010. "A TDMA Based Data Collection Scheme Considering the Variability of Data in Sensor Networks with Mobile Sink" 한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, 10(8): 51~58     

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  • 이좌형 (28)

  • 정인범 (42)

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