The Routing Algorithm for Wireless Sensor Networks with Random Mobile Nodes

윤대열,정계동,이종용 한국인터넷방송통신학회 2017 International Journal of Internet, Broadcasting an Vol.9 No.4

Sensor Networks (WSNs) can be defined as a self-configured and infrastructure-less wireless networks to monitor physical or environmental conditions, such as temperature, sound, vibration, pressure, motion or pollutants and to cooperatively pass their data through the network to a main location or base-station where the data can be observed and analyzed. Typically a wireless sensor network contains hundreds of thousands of sensor nodes. The sensor nodes can communicate among themselves using radio signals. A wireless sensor node is equipped with sensing and computing devices, radio transceivers and power components. The individual nodes in a wireless sensor network (WSN) are inherently resource constrained: they have limited processing speed, storage capacity, communication bandwidth and limited-battery power. At present time, most of the research on WSNs has concentrated on the design of energy- and computationally efficient algorithms and protocols In order to extend the network life-time, in this paper we are looking into a routing protocol, especially LEACH and LEACH-related protocol. LEACH protocol is a representative routing protocol and improves overall network energy efficiency by allowing all nodes to be selected to the cluster head evenly once in a periodic manner. In LEACH, in case of movement of sensor nodes, there is a problem that the data transmission success rate decreases. In order to overcome LEACH’s nodes movements, LEACH-Mobile protocol had proposed. But energy consumption increased because it consumes more energy to recognize which nodes moves and re-transfer data. In this paper we propose the new routing protocol considering nodes’ mobility. In order to simulate the proposed protocol, we make a scenario, nodes’ movements randomly and compared with the LEACH-Mobile protocol.

아리스토텔레스 니코마코스 윤리학에 나타난 무감각과 그 용례를 통한 절제의 이해

윤대열 새한철학회 2023 哲學論叢 Vol.113 No.3

The aim of this paper is to explain insensiblity(anaisthesia) that presented in Nicomachean Ethics Ⅲ. 10-15. To achieve this aim, I suggest two ways. One is to examine the use of insensiblity. I will examine the uncommonness, which is a difficulty of approaching insensiblity. The other is to confirm what anaisthesia can means ethically in endoxa(the common opinios). Aristotle discusses Nicomachean Ethics based on endoxa, but he mentions that insensiblity is a case that generally hard to find. This paper start from this one contradiction. As a result, Aristotle’s anaisthesia may be rare in terms of human nature, but it is not a vice independently claimed by Aristotle, and there are things in common with Aristotle’s insensibility among other everyday remarks. Through this process, I will explore the possibility that insensibility is not simply a vice related to temperance, but can be understood in terms of judgment, belief, and counting based on that sense, and I will explain what Aristotle’s own insensibility is and contribute to understanding of Aristotle’s temperance. 본 논의의 목적은 아리스토텔레스 『니코마코스 윤리학』 3권 10장부터 12장에 나타나는 무감각을 설명하는 것이다. 그것을 설명하기 위해 살펴보고자 하는 것은 두 가지이다. 하나는 무감각의 용례를 검토하는 것이다. 무감각을 검토하는 과정에서 나타나는 문제인“드물음”에 대해서 검토할 것이다. 다른 하나는 무감각이 일반적인 통념 안에서 윤리적으로 어떤 의미를 가질 수 있는지 확인해보고자 한다. 이와 같은 논의는 아리스토텔레스가 『니코마코스 윤리학』을 통념에 기반하여 논의를전개하는데 반해, 무감각은 일반적으로 찾아보기 힘든 사례라고 언급하는 이 한 가지 모순점에서 출발한다. 결과적으로 아리스토텔레스가 이야기하는 무감각이 일반적으로 많지 않다는 설명은 인간 본성적인 측면에서 드물 수는 있지만, 외부의 다른 일상적인 발언들 속에서도 아리스토텔레스와 공유할 수 있는 무감각의 발언이 있음을 확인해보고자 한다. 이러한 과정을 통해 무감각이 단순히 신체적 감각과 관련된 악덕이 아니라, 그러한 감각에기반한 판단과 믿음 그리고 헤아림의 측면에서 이해될 수 있는 가능성을 모색해보고자 하며, 이러한 가능성 안에서 아리스토텔레스 고유의 무감각은 무엇일 수 있는지 그 방향성을모색함으로써 아리스토텔레스의 절제에 대한 이해에 기여하고자 한다.

WSN 노드 이동 환경에서 stochastic 모델 설계

윤대열,윤창표,황치곤 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.8

In MANET(mobile ad hoc network), Mobility models vary according to the application-specific goals. The most widely used Random WayPoint Mobility Model(RWPMM) is advantageous because it is simple and easy to implement, but the random characteristic of nodes’ movement is not enough to express the mobile characteristics of the entire sensor nodes’ movements. The random mobility model is insufficient to express the inherent movement characteristics of the entire sensor nodes‘ movements. In the proposed Stochastic mobility model, To express the overall nodes movement characteristics of the network, the moving nodes are treated as random variables having a specific probability distribution characteristic. The proposed Stochastic mobility model is more stable and energy-efficient than the existing random mobility model applies to the routing protocol to ensure improved performances in terms of energy efficiency. 노드 이동 모델은 활용 서비스 및 목적에 따라 제안되어야 한다. 현재 가장 널리 활용되는 무작위 이동 모델은 간편하고 구현하기가 쉽다는 장점이 있다. 이 모델에서 노드 이동 특성은 이동 속도와 이동 방향을 무작위 속성으로 처리하며, 매번 노드들의 이동이 서로 독립적으로 발생한다. 본 논문에서는 모바일 애드혹 네트워크 이동 환경에서 적용 가능한 확률론적인 이동 모델을 제안한다. 제안 확률 이동 모델에서는 네트워크의 전체 노드 이동 특성을 표현하기 위하여 이동하는 노드 수와 노드 이동 거리가 특정 확률 분포 특성을 가지도록 랜덤 변수로 처리한다. 또한, 제안 이동 모델을 대표적인 무작위 이동 모델과 비교하여 노드들의 이동 변화에 안정적인 특성을 나타냄을 보이고, 기존 라우팅 프로토콜에 제안 모델을 적용하여 에너지 소비 효율 측면에서 향상된 특성을 보임을 확인한다.

노드 이동 환경에서 이동 모델에 따른 에너지 효율 비교

윤대열(Yun Dai Yeol),박세영(Se-young Park),윤창표(Chang-Pyo Yoon) 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.24 No.1

MANET 환경에서 에너지 효율적인 Stochastic 노드 이동 모델

윤대열(Yun Dai-Yeol),윤창표(Chang-Pyo Yoon),황치곤(Chi Gon Hwang) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad-hoc NETwork, MANET)는 고정 네트워크에 종속되지 않은 이동 노드들로 이루어지고, 자체 네트워크를 형성할 수 있는 특징을 가져서 많은 분야에 활용되고 있다. 모바일 애드혹 네트워크에 적용되는 이동 모델은 활용 목적에 따라 다양하게 적용할 수 있다. 랜덤 이동 모델은 간편하고 구현하기가 쉽다는 장점이 있어서 가장 많이 활용되고 있다. 모바일 애드혹 네트워크에서 개별 노드들은 독립적으로 이동한다고 가정한다, 랜덤 이동 모델은 이러한 독립성을 표현하기에는 좋은 모델이다. 그러나, 개별 노드들의 무작위 속성으로 전체 노드 특성을 표현하기에는 부족하다. 본 논문은 MANET에서 적용 가능한 확률적 이동 모델을 제한한다. 제안 확률 이동 모델과 랜덤 이동 모델과 비교한다. 제안 이동 모델을 라우팅 프로토콜에 적용하여 에너지 소비 효율 측면에서 향상된 특성을 보임을 확인한다. MANETs(Mobile Ad-hoc Networks) are composed of mobile nodes that are not subordinate to fixed networks and have the feature that can form their own networks. they are used in various fields for specific goals. The mobility model in MANET can be applied in various ways depending on the purpose of usage. The random mobility model has the advantage of being simple and easy to implement, so it is being used the most. In a MANET, it is assumed that each node moves independently. The random movement model is a good model for expressing this independence of each node. However, it is insufficient to express the characteristics of all nodes with only random properties of individual nodes. This paper limits the stochastic mobility model applicable in MANET. we compare the proposed stochastic mobility model and the random mobility model. We confirm that the proposed mobility model is applied to the routing protocol to show improved characteristics in terms of energy consumption efficiency.

MANET에서 에너지 효율을 고려한 노드 이동 모델

윤대열(Yun Dai Yeol),박세영(Se-young Park),황치곤(Chi-gon Hwang) 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.24 No.1

MANET 환경에서 노드들의 확률적 이동 모델

윤대열(Yun Dai Yeol),이대성(Dae-Sung Lee),윤창표(Chang-Pyo Yoon),황치곤(Chi-Gon Hwang) 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.24 No.2

K-평균 군집화 기반 WSN에서 클러스터 헤드 선택 방법 제안

윤대열(Yun Dai Yeol),박세영(SeaYoung Park),황치곤(Chi-Gon Hwang) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.1

에너지 소비를 최소화하여 네트워크를 오랫동안 유지하기 위해 다양한 무선 센서 네트워크 프로토콜이 제안되었다. K-평균 군집화 알고리즘을 사용하면 최종 군집이 설정될 때까지 중심점을 반복적으로 이동해야 하기 때문에 기존 계층형 알고리즘보다 군집화에 시간이 더 오래 걸린다. K-평균 클러스터링 기반 프로토콜의 경우 클러스터 헤드가 선택되었을 때 클러스터 중심점 근처의 노드 또는 노드의 잔류에너지만 고려된다. 본 논문에서는 앞서 언급한 문제를 개선하면서 에너지 효율을 개선하기 위해 K-평균 클러스터링을 기반으로 하는 새로운 무선 센서 네트워크 프로토콜을 제안한다. Various wireless sensor network protocols have been proposed to maintain the network for a long time by minimizing energy consumption. Using the K-means clustering algorithm takes longer to cluster than traditional hierarchical algorithms because the center point must be moved repeatedly until the final cluster is established. For K-means clustering-based protocols, only the residual energy of nodes or nodes near the center point of the cluster is considered when the cluster head is elected. In this paper, we propose a new wireless sensor network protocol based on K-means clustering to improve the energy efficiency while improving the aforementioned problems.

연곡천 송림보에서 어도의 개선에 따른 어류 종 조성 변화

윤영진,김지윤,김혜진,배대열,박구성,남창동,임경훈,이문용,이승용,문경도,이의행,안광국,Yun, Young-Jin,Kim, Ji Yoon,Kim, Hye-Jin,Bae, Dae-Yeol,Park, Gu Seong,Nam, Chang Dong,Lim, Kyung Hun,Lee, Moon-Yong,Lee, Seong-Yong,Moon, Kyeong-Do,Lee, 한국환경생물학회 2021 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.39 No.2

우리나라에서는 2020년에 생태계 건강성 측면에서 어류의 상하류 간 종적연결성 평가법에 대한 연구개발에 착수하였다. 본 연구는 최근 어류이동을 위한 아이스하버식 어도의 횡단구조물 개선이 이루어진 연곡천 송림보에서 2015~2020년 장기간 동안 보의 상하류 회유성 어종 이동성, 어류분포 특성, 섭식길드, 내성도 길드 및 종조성 변화를 분석하였다. 어류는 총 36종 5,136개체가 채집되었으며, 주요 회유성 어류는 황어(Tribolodon hakonensis), 은어(Plecoglossus altivelis altivelis), 연어(Oncorhynchus keta)로 3종이 확인되었다. 어도의 개선 이전(Pre-I)과 이후(Post-I) 비교분석에 따르면, 상류구간에서 일차담수어의 상대풍부도는 증가한 반면, 회유성 어종은 감소하였다. 송림보의 상/하류구간에서 어도(Fishway)를 이용하는 어류는 황어(58.4%), 은어(11.8%)로 나타났고, 상/하류 구간의 Wilcoxon Signed-Rank Test에 따르면, 회유성 어류는 통계학적으로 유의한 차이를 보여(p<0.05), 횡단구조물에 대한 생물학적 개선효과를 보였다. 한편, Mann-Kendall trend test 기반의 회유성 어류의 연별 변화는 유의한 수준(p>0.05)의 증가 혹은 감소의 경향은 확인되지 않았다. 따라서 어도의 개선 사업 시에는 물리적, 수리수문학적, 구조적 테스트뿐만 아니라 사전 및 사후의 어도이용 및 개선 효과에 대한 생물학적 시험도 반드시 필요할 것으로 사료된다. In 2020, South Korea initiated research and development of a longitudinal connectivity evaluation between upstream and downstream based on stream ecosystem health. This study analyzed the migration of upstream and downstream migratory fish species, fish distribution characteristics, trophic guilds, tolerance guilds, and species composition changes from 2015 to 2020 at Songrim weir in Yeongok stream, where the cross-structure of an ice harbor-type fishway for fish movement was recently improved. A total of 5,136 fish, including 36 species, were collected and three major migratory fishes were identified, namely, Tribolodon hakonensis, Plecoglossus altivelis altivelis, and Oncorhynchus keta. According to the comparative analysis before (Pre-I) and after (Post-I) improvement of the fishway, the relative abundance of primary freshwater fish increased in the upstream section, while the number of migratory fishes decreased. The fish species that used the fishway in the Songrim weir were Tribolodon hakonensis (58.4%) and Plecoglossus altivelis altivelis(11.8%). According to the Wilcoxon Signed-Rank Test migratory fish showed a statistically significant difference (p<0.05) in the upstream and downstream, showing a biological improvement effect of the crossstructure. On the other hand, the annual change of migratory fish based on the MannKendall trend test did not significantly increase or decrease (p>0.05). Therefore, in the fish passage improvement project, it is necessary not only for physical, hydrological, and structural tests, but also for pre- and post-biological tests on the use and improvement effect of fishway.

Performance Evaluation of k-means and k-medoids in WSN Routing Protocols

박세용,윤대열,황치곤,이대성 한국정보통신학회 2022 Journal of information and communication convergen Vol.20 No.4

In wireless sensor networks, sensor nodes are often deployed in large numbers in places that are difficult for humans to access. However, the energy of the sensor node is limited. Therefore, one of the most important considerations when designing routing protocols in wireless sensor networks is minimizing the energy consumption of each sensor node. When the energy of a wireless sensor node is exhausted, the node can no longer be used. Various protocols are being designed to minimize energy consumption and maintain long-term network life. Therefore, we proposed KOCED, an optimal cluster K-means algorithm that considers the distances between cluster centers, nodes, and residual energies. I would like to perform a performance evaluation on the KOCED protocol. This is a study for energy efficiency and validation. The purpose of this study is to present performance evaluation factors by comparing the K-means algorithm and the K-medoids algorithm, one of the recently introduced machine learning techniques, with the KOCED protocol.