RFID 기반 유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 저전력 통신 프로토콜
An Energy Efficiency Protocol for RFID-based Ubiquitous Sensor Networks
- 주제(키워드) 무선센서네트워크 , 유비쿼터스센서네트워크 , RFID , Radio Frequency Identification , Wireles Sensor Networks
- 주제(KDC) 566
- 주제(DDC) 621
- 발행기관 아주대학교 정보통신전문대학원
- 지도교수 김재훈
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 2007. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신전문대학원 정보통신공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
RFID(Radio Frequency Identification)시스템과 무선 센서 네트워크(Wireles Sensor Networks)는 유비쿼터스 환경에서의 지능적인 상황인지를 가능하게 하는 핵심 기술이다. 특히 RFID는 부착된 RFID 태그를 리더로 읽어 들여 정확하게 객체를 인식할 수 있어 상황 인지를 위한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 태그와 리더간의 통신이 단일 홉으로 구성되어 있기 때문에 상황 인지가 필요한 대상 지역의 전체를 인식하지 못하여, 상황인지를 위한 총체적 정보를 제공할 수 없는 문제를 가지고 있다. 이러한 상호 시스템간의 장점을 극대화 시키기 위하여, 본 논문에서는 RFID 시스템이 좁은 인식 범위를 보완한 멀티 홉의 태그 인식을 가능하게 하는 동시에, 센서 네트워크의 센싱 정보와 함께 활용하여 지능적인 상황 인지가 가능한 RFID 기반 무선 센서네트워크의 지능적 상황 인지 지원 시스템을 제안한다. 이러한 시스템을 제안하기 위해 현재 프로토타입으로 연구되고 있는 RFID리더 모듈이 탑재된 센서모트를 이용한다. 뿐만 아니라, 제안한 계층적인 모듈에서 RFID리더가 작동하기 위해서는 상당히 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 에너지 효율적인 알고리즘을 필요로 한다. 그러므로 본 논문은 이벤트 지향적인 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 두 가지 동작기법을 제안하고자 한다. (1) 첫 번째 기법은 "Influence Range(IR)"안에 들어온 RFID 리더 노드만 RFID리더의 작동을 하는 것이다. (2) 두 번째 기법은 첫 번째 방법에서 진보된 알고리즘으로 에너지를 분산시키기 위해 "influence range"안에 있는 다수의 RFID 리더 노드 중에 하나만 선택하여 RFID 리더를 작동시키는 것이다.
more초록/요약
Over the past few decades, there have been immense advancements in the field of wireless communications. A network of sensors with diverse sensing modalities, computing and communication capabilities can be configured to capture these events and thus provides the basis for determining relevant state change(event recognition) in the environment i.e., context-awareness. By attaching RFID tags to an object we can capture its identity and environment dynamics(location information), that would lead to better awareness. The integration of RFID systems and Wireless Sensor Networks(WSNs) is the next big leap that would enable our transition into the new era of ubiquitous sensing and smart environment monitoring. In this paper I have presented a hierarchical Ubiquitous Sensor Network architecture for ubiquitous sensing and supporting intelligent context-awareness. However, the success of such integration largely depends on inexpensive operations in terms of resource consumption. In this paper I present two energy efficient RFID reader wake-up schemes for the event driven sensor networks;(1) The first scheme simply wakes-up all RFID readers within the “Influence Range” while,(2) In this more improved version, nodes that are in close vicinity of an object being monitored are required to be woken-up only. Simulation results show that these RFID wake-up schemes conserve significant energy as compare to their periodic counterpart.
more목차
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 관련연구 = 5
제 1 절 유비쿼터스 환경에서의 상황인지 컴퓨팅 시스템 = 5
제 2 절 RFID 시스템 구조 = 6
제 3 절 무선센서네트워크의 에너지 절약 알고리즘 = 7
제 3 장 RFID 리더 기반 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적 알고리즘 = 10
제 1 절 RFID 리더 기반 유비쿼터스 센서 네트워크 = 10
제 1 항 센서노드와 RFID 리더 결합 = 10
제 2 항 RFID 리더가 탑재된 유비쿼터스 센서 네트워크 구조 = 11
제 3 항 RFID기반 유비쿼터스 센서 네트워크에서 지능적 상황 인지 시스템의 활용 = 13
제 2 절 에너지 효율성을 고려한 Wake-Up 알고리즘 = 16
제 1 항 연구 동기 = 16
제 2 항 Simple-Wakeup Scheme = 18
제 3 항 Advanced -Wakeup Scheme = 20
제 3 절 성능평가 = 22
제 1 항 시뮬레이션 환경 = 23
제 2 항 시뮬레이션 결과 = 23
제 4 장 결론 = 27
참고문헌 = 29
