유비쿼터스 센서 네트워크의 이해 (USN)

목차

Ⅰ. USN의 개요
1. 유비쿼터스 센서 네트워크의 개요
2. 유비쿼터스 센서 네트워크에 대한 기술 개요
3. 유비쿼터스 센서 네트워크 요소 기술
4. 유비쿼터스 센서 네트워크의 관련 기술

Ⅱ.USN의 동향과 전망
1.국내외 USN 시장 동향
2. 국내외 USN 동향
3.유비쿼터스 센서 네트워크 산업 발전 전망

Ⅲ.센서 네트워크 OS와 미들웨어
1.센서 네트워크 OS 기술 동향
2.센서 네트워크 미들웨어 기술 동향

Ⅳ. USN의 센서 데이터베이스 기술
1.개요
2.무선 센서 네트워크와 데이터베이스
3.센서 데이터베이스

Ⅴ.센서 네트워크 라우팅 프로토콜


참고문헌

본문내용

col(TEEN)
TEEN은 센서 노드들이 주기적으로 전송할 데이터를 가지지 않는다는 점을 제외하고, LEACH와 유사하게 동작한다.
7) Adaptive Periodic Threshold-sensitive Energy Efficient Sensor Network protocol(APTEEN)
APTEEN은 사전적 센서 네트워크와 반응적 센서 네트워크의 한계점을 최소화하면서 둘의 장점을 통합하는 하이브리드 네트워크를 제공한다. APTEEN을 채택한 하이브리드 네트워크에서, 센서 노드들은 데이터를 주기적으로 전송할 뿐만 아니라, 측정한 데이터의 속성 값의 갑작스런 변화에도 반응한다.
8) Rumor Routin Algorithm for Sensor Networks
라우팅 경로의 설정을 요구하는 싱크와 이벤트가 발생한 센서 노드가 모두 실시하여 교차 지점이 생길 때 경로 설정이 된다. 이를 통해 경로 설정 시간을 줄일 수 있다.
9) PEGASIS
체인 토폴로지를 이용하여 가까운 노드와의 전송만으로 데이터를 전달함으로써 LEACH 에 비해 시스템 라이프 타임을 늘였다.
10) MTBF
싱크가 여러 개 있는 환경에서 이벤트가 발생하면 싱크의 수만큼 경로가 생기는 것을 방지하고 멀티캐스트 트리를 생성하여 공통된 경로까지는 하나의 경로를 이용하여 효율성을 높였다.
11) GEAR
센서 노드들이 서로간의 위치 정보를 알고 있다고 가정 하여 메시지를 전달하려는 최종노드와 가장 가까운 노드를 다음 라우팅 노드로 선정함으로써 에너지 소비 효율을 높였다.
SNA1 응용분야에 가장 알맞은 라우팅 알고리즘은 MCF, Rumor Routing, GEAR 등이다. MCF 알고리즘은 비용설정이 완료된 후에는 데이터 전달이 가장 짧은 경로를 이용하여 이루어지므로 대기 시간에서 장점을 가질 수 있고, 멀티캐스트 역시 가능 하므로 노드손실에 대한 강인성을 가진다. 하지만 비용설정 시간이 센서 노드수의 증가에 비례하여 증가하고, 모든 노드가 구별 가능한 아이디를 가져야 하므로 확장성에서 단점을 가진다. Rumor Routing 은 경로설정이 여러 방향으로 무작위로 이루어진다는 점에서 전체 네트워크에 대한 정보를 알 수 없는 응용분야에 특히 잘 맞는 알고리즘이다. GEAR 는 위치정보를 알기 위해 추가의 하드웨어를 필요로 하지만 경로설정 단계 없이 최단경로를 사용하여 데이터를 전달할 수 있으므로 응답시간에 장점을 가진다.
SNA2 응용 분야는 센서의 배치가 계획적으로 이루어진 경우이므로 전체 네트워크에 대한 많은 정보를 라우팅 알고리즘에서 사용 가능하다. LEACH와 PEGASIS 는 비록 무작위 배치에 의한 센서 네트워크를 가정하고 개발된 알고리즘이나 SNA2 응용분야 중 주기적인 데이터 전송이 필요한 경우 가장 알맞은 알고리즘이다. LEACH 는 클러스터링 후에는 두 단계의 경로만을 통해 데이터 전달이 가능하므로 시스템 라이프타임보다 빠른 응답시간이 중요한 분야에서는 클러스터링의 수를 크게 하여 사용할 수 있다. PEGASIS 는 특히 체인을 구성하는데 있어 계획적으로 배치된 네트워크 정보를 사용 가능함으로 다른 응용분야에서보다 훨씬 효율적인 이용이 가능할 것이다.
SNA3 은 센서의 교체가 불가능한 지역에서의 응용분야인 경우가 많으므로 시스템 라이프타임과 센서 유실에 대한 강인성을 지닌 SPIN, Directed Diffusion, MTBF 등의 알고리즘이 사용 가능하다. SPIN 은 데이터 전달에 참여하지 않는 노드들이 수면모드를 취하거나 에너지량이 적은 노드들은 플러딩에 참여하지 않게 함으로써, Directed Diffusion 은 싱크가 각 노드의 남아있는 에너지 량을 고려하여 경로를 재확인하여 모든 노드의 라이프타임을 균등하게 늘이는 것이 가능하며, 유실되는 노드가 한 지역에 편중되지 않는다. MTBF 는 특히 여러 개의 싱크가 존재하는 경우에 유리한 알고리즘이며 확장성에 큰 장점을 가진다.
SNA4 에서 가장 중요한 요소는 노드의 이동에 대한 토폴로지 변화에 대한 대처이다. SNA3 의 예에서 살펴보았듯이 Directed Diffusion, SPIN 등이 이러한 특징을 가진다. 그러나 SPIN 은 특정노드가 전체 네트워크로 데이터를 전달하기 위한 프로토콜로 제안된 것이므로, 싱크의 요구를 전체 네트워크에 전달할 때는 유리하나 특정 노드가 싱크로 데이터를 보내려 하는 경우에는 불필요한 노드로의 데이터 전송이 너무 많은 단점이 있다. Directed Diffusion은 현재의 경로가 사용 불가능해지면 경로 설정 초기에 싱크로부터 발생한 플러딩에 의해 알려진 방향정보를 사용하여 새로운 경로를 재확인 하는 것이 용이함으로 노드의 이동성에 강할 것으로 보인다.
참고문헌
유비쿼터스 센서네트워크(USN)를 이용한 차세대 함정 네트워크 개념 연구
해군사관학교해군해양연구소 ㆍ 정석문
유비쿼터스 센서 네트워크 기술개발 현황
한국건설기술연구원
무선인식/유비쿼터스 센서 네트워크(RFID/USN)의 군 적용 방안 고찰
합동참모본부 ㆍ 최재남
유비쿼터스 컴퓨팅과 센서 네트워크 보안 기술에 관한 연구
한국과학기술정보연구원 ㆍ 강희조
유비쿼터스 센서 네트워크에서 위치와 장애물을 고려한 플러딩 방법
한국과학기술정보연구원 ㆍ 이현정
유비쿼터스 센서 데이터 네트워크 시스템 구현에 관한 연구
세종대 대학원 ㆍ 정은호
유비쿼터스 센서 네트워크 LR-WPAN 성능 분석
한국과학기술정보연구원 ㆍ 김광덕
유비쿼터스 센서 네트워크에서 인증 메카니즘 연구
성균관대 정보통신대학원 ㆍ 김인자
유비쿼터스 홈네트워크를 위한 LonRF 디바이스 기반의 센서 네트워크 설계 및 응용
한국과학기술정보연구원 ㆍ 노광현
유비쿼터스 센서네트워크에서 에너지효율을 고려하는 비동기적인 키관리 기법
한국통신학회 ㆍ 윤미연
유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 상황 정보 모니터링 시스템 구현
한국과학기술정보연구원 ㆍ 이기욱
유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 공개키 기반의 보안 프로토콜 설계 및 구현
한국과학기술정보연구원 ㆍ 정연일
유비쿼터스 센서 네트워크 환경에서 특정 영역에서의 데이터수집 프로토콜
숭실대 대학원 ㆍ 정기원

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