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센서 네트워크에서 데이터 압축을 위한 피드백 배포 기법
여명호(Myung Ho Yeo),성동욱(Dong Ook Seong),조용준(Yong Jun Cho),유재수(Jae Soo Yoo) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.37 No.2
네트워크 분야에서 데이터 압축은 네트워크 트래픽을 줄이기 위한 전통적이고 효과적인 방법 중 하나이다. 센서 네트워크의 데이터는 시/공간적인 연관성을 가지고 있으며, 이러한 특성을 이용한 데이터 압축 기법들이 많이 연구되고 있다. 센서 노드는 제한된 범위내의 통신이 가능하며, 자신의 통신 반경내의 데이터만을 활용한다. 만약 네트워크의 전체 데이터 분포 특성을 활용할 수 있다면, 데이터 압축의 효율을 증가시킬 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 전체 데이터 분포 특성을 활용하기 위한 새로운 접근의 피드백 배포 기법을 통한 데이터 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기지국 혹은 슈퍼 노드에 의해 수집된 데이터의 빈도를 이용하여 허프만 코드를 생성하고, 배포함으로써 네트워크 전체의 데이터 압축을 용이하게 한다. 본 논문의 우수성을 보이기 위해서 시뮬레이션을 통해 성능 평가를 수행하였으며 그 결과 네트워크의 수명이 약 30% 증가하였다. Data compression technique is traditional and effective to reduce network traffic. Generally, sensor data exhibit strong correlation in both space and time. Many algorithms have been proposed to utilize these characteristics. However, each sensor just utilizes neighboring information, because its communication range is restrained. Information that includes the distribution and characteristics of whole sensor data provide other opportunities to enhance the compression technique. In this paper, we propose an orthogonal approach for compression algorithm based on a novel feedback diffusion algorithm in sensor networks. The base station or a super node generates the Huffman code for compression of sensor data and broadcasts it into sensor networks. Every sensor that receives the information compresses their sensor data and transmits them to the base station. We define this approach as feedback-diffusion. In order to show the superiority of our approach, we compare it with the existing aggregation algorithms in terms of the lifetime of the sensor network. As a result, our experimental results show that the whole network lifetime was prolonged by about 30%.
대구광역시 주거 건축물의 이산화탄소 배출 감축을 위한 탄소포인트제의 효과 및 개선방향에 관한 연구
여명길,전규엽,홍원화,조웅호,Yeo, Myung-Kil,Jeon, Gyu-Yeob,Hong, Won-Hwa,Cho, Woong-Ho 한국주거학회 2012 한국주거학회 논문집 Vol.23 No.4
The amount of energy consumption in the buildings is approximately 20% of domestic energy consumption. The Carbon Point Program have been published on reduction of greenhouse gas emission in buildings under the paradigm of 'Low Carbon Green Growth'. This study focuses on the effect of 'Carbon Point Program' for residential buildings in Daegu. The amount of electricity and waterwork consumption and information of households were investigated to analyse the effect of carbon point program. The samples are situated in Deagu and are apartment in Bukgu and Suseonggu. The $CO_2$ emission is analysed by factors of energy resource and household organization between before participating and after participating in Carbon Point Program. The participation type has a difference of voluntary participation in Suseonggu and passive participation in Bukgu. Based on this investigation, average amount of $CO_2$ emission was reduced from voluntary participation households but all of them did not. To promote the effect of Carbon Point Program, this study proposes that needing the plans to raise will and activity of reducing carbon and to help participation which have disadvantage against achieving reduction.
센서 데이터의 압축을 위한 시간 슬롯 할당 기법 (pp.846-850)
여명호(Myung Ho Yeo),김학신(Hak Sin Kim),박형순(Hyoung Soon Park),유재수(Jae Soo Yoo) 한국정보과학회 2009 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.15 No.11
최근 환경 모니터링, 스마트 빌딩, 의료 분야, 농업 분야 등에서 센서 네트워크가 널리 활용되고 있다. 센서 노드는 배터리로 동작한다. 넓은 지역에 배포된 센서 노드의 배터리를 주기적으로 교체하는 것은 불가능하기 때문에 에너지는 센서 네트워크에서 가장 중요한 자원이다. 따라서, 센서 데이터를 수집하는 동안 네트워크 수명을 연장시키기 위한 에너지 효율적인 메커니즘에 대한 연구는 필수적이다. 대표적인 연구로는 송수신하는 데이터의 크기를 줄이기 위한 데이터 압축 기법과 통신간 충돌을 방지하여 에너지 사용의 효율을 높이기 위한 MAC 프로토콜 기법이 있다. 기존 데이터 압축 기법은 센서 데이터의 공간 또는 시간적인 연관성을 이용하며, 기존 MAC 프로토콜은 TDMA, FDMA, CDMA 등의 방법을 통해 데이터의 충돌을 방지한다. 본 논문에서는 MAC 프로토콜 중 하나로 널리 사용되고 있는 TDMA 스케줄을 조정하여 송수신되는 센서 데이터의 크기를 줄이는 새로운 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터 전송 시점을 이용하여 센서의 측정값을 인코딩하여 데이터의 크기를 줄이고, 동적으로 시간 슬롯을 할당함으로써 발생되는 전송 지연을 줄인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능 평가를 수행하였으며, 실험 결과, 기존 데이터 수집 기법에 비해 통신 비용이 약 52% 감소하였다. Recently, wireless sensor networks have found their way into a wide variety of applications and systems with vastly varying requirements and characteristics such as environmental monitoring, smart spaces, medical applications, and precision agriculture. The sensor nodes are battery powered. Therefore, the energy is the most precious resource of a wireless sensor network since periodically replacing the battery of the nodes in large scale deployments is infeasible. Energy efficient mechanisms for gathering sensor readings are indispensable to prolong the lifetime of a sensor network as long as possible. There are two energy-efficient approaches to prolong the network lifetime in sensor networks. One is the compression scheme to reduce the size of sensor readings. When the communication conflict is occurred between two sensor nodes, the sender must try to retransmit its reading. The other is the MAC protocol to prevent the communication conflict. In this paper, we propose a novel approaches to reduce the size of the sensor readings in the MAC layer. The proposed scheme compresses sensor readings by allocating the time slots of the TDMA schedule to them dynamically. We also present a mathematical model to predict latency from collecting the sensor readings as the compression ratio is changed. In the simulation result, our proposed scheme reduces the communication cost by about 52% over the existing scheme.