장애물이 있는 무선 센서 네트워크에서의 k-감지도 계산 알고리즘 = An Algorithm for k-coverage in Wireless Sensor Networks with Obstacles
저자
발행사항
서울 : 서울시립대학교, 2009
학위논문사항
학위논문(박사)-- 서울시립대학교 일반대학원 : 컴퓨터통계학과 2009. 8
발행연도
2009
작성언어
한국어
주제어
KDC
566 판사항(4)
발행국(도시)
서울
기타서명
Algorithm for k-coverage in Wireless Sensor Networks with Obstacles
형태사항
vii, 97 p. : 삽도 ; 26 cm.
일반주기명
지도교수:김진석
참고문헌 : p.80-91
소장기관
무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks, WSNs)는 특정한 목표 영역의 정보를 수집하거나 특정 사건의 발생을 감지하여, 사용자에게 제공하기 위한 목적으로 개발된 네트워크 시스템이다. 무선 센서 네트워크에서 감시 영역의 정보 수집의 효율성을 나타내는 중요한 척도 중 하나이다. 감지도는 목표 영역 중에서 실제로 센서에 의해 감시되고 있는 영역의 비율을 의미한다. 목표 영역의 모든 점들이 최소한 k개의 센서에 의해서 감지되고 있다고 할 때, 목표 영역이 k-감지되었다고 한다. k-감지도 문제는 목표 영역과 목표 영역에서 동작하는 센서의 집합이 주어졌을 때, 목표 영역이 k-감지되었는지 확인하는 문제이다. 이 값이 크면 목표 영역 내에서 사건이 발생했을 때, 더 많은 센서에 의해 감지될 수 있다. 따라서 무선 센서 네트워크는 더 많은 센서에 의해서 정보를 수집하는 것이 가능하게 되므로, 더 신뢰할 수 있는 무선 센서 네트워크의 구축이 가능해진다.
장애물은 센서의 감지 범위에 제약을 줄 뿐 아니라 센서간의 통신도 방해하기 때문에 무선 센서 네트워크의 안정성에 큰 영향을 미친다. 이전의 많은 연구들에서 k-감지도 문제는 장애물이 없는 무선 센서 네트워크에서 다루어졌다. 본 논문에서는 장애물을 포함하고 있는 무선 센서 네트워크에서의 k-감지도 문제를 해결하기 위한 알고리즘을 제안하였다.
이를 위해서 감지경계선을 정의하고, 각각의 센서에 감지경계선을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 센서의 감지경계선을 이용하여 대표점을 구하고, 대표점에서의 감지수준을 결정하는 방법을 제시하였다. 마지막으로 증명과 프로그램의 구현을 통해서 제안된 알고리즘이 잘 동작함을 보였다.
WSNs(Wireless Sensor Networks) are the network systems that have been developed for the observation of events and environments. The coverage is the one of important issues in the wireless sensor networks. The coverage ratio means the ratio of whole area to covered area by sensor. The area is -covered if every point in the target area was covered by at least sensors. The -coverage problem is a problem to determine if the area is sufficiently -covered, that every point in the target area is covered by at least sensors. The high coverage guarantees efficient covering of whole area in wireless sensor networks.
The obstacles decrease the performance of WSNs because the obstacles interrupt the sensing of sensors and communication between each sensors. The previous solution for -coverage problems assume the WSNs without obstacles. In this paper, we proposed the algorithm for -coverage problem in WSNs with obstacles.
In this paper, we defined the boundary line of sensing and designed the method to find the boundary line of sensing. Then the representation points were detected using the boundary line of sensing and the coverage level in representation points were calculated. The proof of the proposed algorithm and simulation result show the proposed algorithm works well.
keyword: Wirelss Sensor Networks, -coverage, algorithm
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