KR101715550B1 - Determining method of sink node and routing path for sensing data - Google Patents

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KR101715550B1 KR1020160016176A KR20160016176A KR101715550B1 KR 101715550 B1 KR101715550 B1 KR 101715550B1 KR 1020160016176 A KR1020160016176 A KR 1020160016176A KR 20160016176 A KR20160016176 A KR 20160016176A KR 101715550 B1 KR101715550 B1 KR 101715550B1
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이미정
우현제
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이화여자대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for determining a sink node and a path for sensing data. The method for determining a sink node and a path for sensing data comprises the steps of: determining, by a computer device, a minimum cost path based on a cost, required for each of a plurality of sensor nodes to reach any one of a plurality of sink nodes, by using the Dijkstras algorithm; determining, by the computer device, a sink node of one of the sensor nodes, which has the minimum cost path corresponding to the maximum path cost, to be a final sink node; determining, by the computer device, a detour path, in which the number of hops in accordance with a reference distance has been added to the number of hops of the minimum cost path and through which any one of the sink nodes can be reached, for each of remaining sensor nodes exclusive of the sensor node having the final sink node; and determining, by the computer device, a path for any one of the remaining sensor nodes to be the detour path when a sink node of the corresponding remaining sensor node constituting the detour path is the final sink node.

Description

센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법{DETERMINING METHOD OF SINK NODE AND ROUTING PATH FOR SENSING DATA}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for determining a sink node and a path for sensing data,

이하 설명하는 기술은 센서 노드에 대한 경로 및 싱크 노드를 결정하는 기법에 관한 것이다.The technique described below relates to a technique for determining a path to a sensor node and a sink node.

최근 인터넷에 연결된 사물이 사람의 개입 없이 스스로 정보를 생성하고 다른 사물, 사람, 시스템과 연동하여 동작하는 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 기술이 주목을 받고 있다. 2020년에 인터넷에 연결되는 사물의 수는 약 260억 개까지 증가할 것으로 전망된다. 사물인터넷에서 생산되는 데이터는 소량의 데이터와 멀티미디어 콘텐츠처럼 수십 또는 수백 메가바이트 수준의 대용량 데이터가 공존할 것이며, 향후에도 다양한 멀티미디어 콘텐츠들이 생산, 소비되겠지만 사물인터넷에서는 센싱 데이터 중심의 가벼운 연결이 기하급수적으로 증가하면서 대용량의 데이터 트래픽을 뛰어 넘는 환경이 될 것으로 예상된다.Recently, IoT (Internet of Things) technology, in which objects connected to the Internet generate information without human intervention, and operates in conjunction with other objects, people, and systems, is attracting attention. In 2020, the number of things connected to the Internet is expected to increase to about 26 billion. The data produced on the Internet will coexist with large amounts of data, such as tens or hundreds of megabytes, just like a small amount of data and multimedia contents. In the future, various multimedia contents will be produced and consumed. However, And it is expected to exceed the data traffic of large capacity.

S. Misra, S. D. Hong, G. Xue, and J. Tang, "Constrained relay node placement in wireless sensor networks to meet connectivity and survivability requirements," in In: IEEE INFOCOM 2008 Proceedings, April 2008, pp. 281-285.S. Misra, S. D. Hong, G. Xue, and J. Tang, "Constrained relay node placement in wireless sensor networks to meet connectivity and survivability requirements," in In: IEEE INFOCOM 2008 Proceedings, April 2008, pp. 281-285. D. Yang, S. Misra, X. Fang, G. Xue, and J. Zhang, "Two-Tiered Constrained Relay Node Placement in Wireless Sensor Networks: Efficient Approximations," in In: IEEE Secon 2010 Proceedings, June 2010, pp. 1-9.D. Yang, S. Misra, X. Fang, G. Xue, and J. Zhang, "Two-Tiered Constrained Relay Node Placement in Wireless Sensor Networks: Efficient Approximations," in IEEE Proc. . 1-9.

급증하는 센싱 데이터를 효율적으로 제어하기 위해서는 센서노드 및 스마트 기기 모두가 인터넷 연결을 기반으로 정보를 교환하는 방식과 달리 스마트 기기와 센서노드에 내장된 네트워크 인터페이스를 이용해서 두 기종간의 직접 통신이 가능하도록 하는 기술이 매우 중요하다. 인터넷에 직접 연결이 가능한 스마트 기기를 센싱 데이터를 수집하여 인터넷 서버에 전달하는 싱크노드로 활용할 경우에 특정 서비스의 요구 사항을 만족시킬 수 있는 센서노드들에 최적인 스마트 기기의 집합을 정하는 문제를 해결해야 한다.In order to efficiently control the surging data, it is necessary to enable the direct communication between the two devices by using the smart device and the network interface built in the sensor node, unlike the method in which both the sensor node and the smart device exchange information based on the Internet connection Technology is very important. Solving the problem of determining the optimal set of smart devices for sensor nodes that can satisfy the requirement of specific service when used as a sink node that collects sensing data and transmits it to the Internet server. Should be.

이하 설명하는 기술은 스마트 기기를 싱크 노드로 사용하는 경우 센서 노드에 대한 싱크 노드를 결정하는 기법을 제공하고자 한다.The following description is to provide a technique for determining a sink node for a sensor node when a smart device is used as a sink node.

센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법은 컴퓨터 장치가 다익스트라 알고리즘을 이용하여 복수의 센서 노드 각각에 대해 복수의 싱크 노드 중 어느 하나에 이르는 비용을 기준으로 최소 비용 경로를 결정하는 단계, 상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 센서 노드 중 최대 경로 비용과 같은 상기 최소 비용 경로를 갖는 센서 노드의 싱크 노드를 최종 싱크 노드로 결정하는 단계, 상기 컴퓨터 장치가 상기 최종 싱크 노드를 갖는 센서 노드를 제외한 나머지 센서 노드 각각에 대해 상기 최소 비용 경로의 홉 수에서 기준 거리만큼 홉 수를 증가한 우회 경로를 가지면서 상기 복수의 싱크 노드 중 어느 하나에 이르는 상기 우회 경로를 결정하는 단계 및 상기 컴퓨터 장치가 상기 나머지 센서 노드 중 어느 하나의 나머지 센서 노드가 상기 우회 경로를 구성하는 싱크 노드가 상기 최종 싱크 노드인 경우 상기 어느 하나의 나머지 센서 노드에 대한 경로를 상기 우회 경로로 결정하는 단계를 포함한다. 상기 비용은 상기 복수의 센서 노드 중 어느 하나의 센서 노드로부터 상기 복수의 싱크 노드 중 어느 하나의 싱크 노드에 이르는 홉 수 및 상기 어느 하나의 싱크 노드의 대역폭을 기준으로 결정된다.A method for determining a sink node and a path for sensing data includes the steps of determining a minimum cost path based on a cost for each of a plurality of sink nodes for each of a plurality of sensor nodes using a multi- Determining a sink node of a sensor node having the minimum cost path equal to a maximum path cost among the plurality of sensor nodes as a final sink node; Determining a detour path to any one of the plurality of sink nodes with a detour path that increases the number of hops by a reference distance from the hop count of the least cost path for each of the sensor nodes, The remaining sensor nodes of any one of the nodes If the sink node to configure the end of the sink node determining a route for said one of the other sensor node to the bypass route. The cost is determined based on the number of hops from one of the plurality of sensor nodes to one of the plurality of sink nodes, and the bandwidth of the one of the plurality of the sink nodes.

이하 설명하는 기술은 사용 가능한 복잡도 범위내에서 센서 노드에 대한 라우팅 경로 및 싱크 노드를 제공한다.The techniques described below provide routing paths and sink nodes for sensor nodes within a range of available complexities.

도 1은 스마트 기기를 싱크 노드로 사용하는 IoT 시스템의 구성을 도시한 예이다.
도 2는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
1 is an example of a configuration of an IoT system using a smart device as a sink node.
2 is an example of a flowchart for a method of determining a sink node and a path for sensing data.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, since various changes may be made and the embodiments may have various embodiments. However, it should be understood that the following description does not limit the specific embodiments, but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the following description.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the following description, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Also, in performing a method or an operation method, each of the processes constituting the method may take place differently from the stated order unless clearly specified in the context. That is, each process may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in the opposite order.

이하 설명하는 기술은 IoT에서 주기적인 센싱 데이터를 수집·전달하기 위해 스마트 기기를 싱크노드로 활용한다. 스마트 기기는 무선 네트워크를 통해 센서 노드로부터 데이터를 수집하고, 동시에 수집한 데이터를 이동통신네트워크 또는 WiFi 등을 이용하여 인터넷에 연결된 목적지(이하 서버라함)으로 전달할 수 있다. 스마트 기기는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등과 같은 장치를 포함한다. 센서 노드는 일정한 정보를 수집하는 장치이다. 센서 노드는 센서 네트워크의 센서 장치, IoT 환경에서 일정한 정보를 수집하거나, 생성하여 전달하는 IoT 기기 등을 포함하는 의미이다.The technology described below utilizes a smart device as a sink node to collect and transmit periodic sensing data in IoT. The smart device collects data from the sensor node through the wireless network, and simultaneously transmits the collected data to a destination (hereinafter referred to as a server) connected to the Internet using a mobile communication network or WiFi. Smart devices include devices such as smart phones, tablet PCs, and notebooks. A sensor node is a device that collects certain information. The sensor node includes a sensor device of a sensor network, and an IoT device that collects or transmits certain information in an IoT environment.

종래 센서 네트워크는 주로 고정된 위치에 배치된 싱크 노드(sink node)가 센서가 획득한 데이터를 수집하였다. 다만 전술한 바와 같이 스마트 기기를 싱크 노드로 사용하면 싱크 노드가 제공 가능한 대역폭이 중요한 이슈가 될 수 있다. 이하 설명하는 기술은 응용의 서비스 품질을 고려하여 무선 네트워크에서의 센서노드로부터 싱크노드로의 홉(hop) 수에 대한 제약조건을 만족시키면서 싱크노드에서 인터넷 서버로 전달할 수 있는 수용가능한 데이터 양을 반영하여 인터넷 연결 비용을 최소화하기 위한 최적의 싱크노드를 결정한다. 이하 설명하는 기술은 기본적으로 복수의 센서 노드와 복수의 싱크 노드를 전제로 한다. 이하 설명하는 기술은 복수의 센서 노드에 각각에 대해 경로와 싱크 노드를 결정한다.In the conventional sensor network, a sink node disposed at a fixed position collects data acquired by the sensor. However, as described above, when a smart device is used as a sink node, the bandwidth that the sink node can provide can be an important issue. The following description reflects the amount of data that can be transmitted from the sink node to the Internet server while satisfying the constraint on the number of hops from the sensor node to the sink node in the wireless network considering the service quality of the application Thereby determining an optimal sink node for minimizing the cost of the Internet connection. The technique described below basically assumes a plurality of sensor nodes and a plurality of sink nodes. The technique described below determines a path and a sink node for each of a plurality of sensor nodes.

도 1은 스마트 기기를 싱크 노드로 사용하는 IoT 시스템(100)의 구성을 도시한 예이다. 도 1은 홈 네트워크와 같은 IoT 시스템(100)을 예로 도시한 것이다. 스마트 기기를 싱크 노드로 사용하는 IoT 시스템(100)은 센서 노드(110A, 110B, 110C, 110D, 110E 및 110F), 중계 노드(120A, 120B, 120C, 120D 및 120E), 싱크 노드(130A, 130B 및 130C)를 포함한다.FIG. 1 shows an example of a configuration of an IoT system 100 using a smart device as a sink node. 1 illustrates an IoT system 100 as an example of a home network. IoT system 100 using a smart device as a sink node includes sensor nodes 110A, 110B, 110C, 110D, 110E and 110F, relay nodes 120A, 120B, 120C, 120D and 120E, sink nodes 130A and 130B And 130C.

센서 노드(110A 내지 110F)는 가정내에서 일정한 센싱 데이터를 생성하거나, 제어 정보를 생성하는 장치들에 해당한다. 예컨대, 온도 정보를 수집하는 온도계, 밝기 또는 소비 전력을 측정하는 조명 장치, 홈 네트워크를 제어하는 인터페이스 장치, 스마트 TV 등이 센서 노드에 해당한다.The sensor nodes 110A to 110F correspond to devices that generate constant sensing data in the home or generate control information. For example, the sensor node corresponds to a thermometer for collecting temperature information, a lighting device for measuring brightness or power consumption, an interface device for controlling a home network, and a smart TV.

중계 노드(120A 내지 120E)는 센서 노드(110A 내지 110F)로부터 전달되는 센싱 데이터를 싱크 노드(130A 내지 130C)까지 전달하는 장치에 해당한다. 도 1에서는 중계 노드(120A 내지 120E)를 센서 노드(110A 내지 110F) 또는 싱크 노드(130A 내지 130C)와 다른 객체로 표시하였다. 다만 중계 노드(120A 내지 120E)는 센싱 데이터 중계를 위한 별도의 장치(중계 장치)일 수도 있지만, 센서 노드(110A 내지 110F) 또는 싱크 노드(130A 내지 130C)와 동일한 장치일 수도 있다. 즉 복수의 센서 노드(130A 내지 130C)가 애드혹 네트워크를 구성하여 센싱 데이터를 싱크 노드(130A 내지 130C)에 전달할 수 있다. 또 복수의 스마트 기기가 중계 노드를 형성하고, 싱크 노드 기능을 수행하는 스마트 기기(130A 내지 130C)에 센싱 데이터를 전달할 수도 있다.The relay nodes 120A to 120E correspond to devices for transmitting sensing data transmitted from the sensor nodes 110A to 110F to the sink nodes 130A to 130C. In FIG. 1, the relay nodes 120A to 120E are represented by objects different from the sensor nodes 110A to 110F or the sink nodes 130A to 130C. However, the relay nodes 120A to 120E may be separate devices (relay devices) for relaying sensing data, but may be the same devices as the sensor nodes 110A to 110F or the sink nodes 130A to 130C. That is, a plurality of sensor nodes 130A to 130C may constitute an ad hoc network to transmit sensing data to the sink nodes 130A to 130C. In addition, a plurality of smart devices may form relay nodes, and may transmit sensing data to the smart devices 130A to 130C performing the sink node function.

싱크 노드(130A 내지 130C)는 스마트폰과 같은 스마트 기기이다. 싱크 노드(130A 내지 130C)는 수신한 센싱 데이터를 이동통신 네트워크, WiFi 등을 통해 인터넷에 연결된 서비스 서버(150)에 전달한다. 서비스 서버(150)는 센서 노드(110A 내지 110F)가 수집한 데이터를 활용하는 객체(entity)이다. 서비스 서버(150)는 센싱 데이터를 분석하여 일정한 제어 정보를 센서 노드(110A 내지 110F)로 전달할 수도 있다.The sink nodes 130A through 130C are smart devices such as smart phones. The sink nodes 130A to 130C transmit the received sensing data to a service server 150 connected to the Internet through a mobile communication network, WiFi, or the like. The service server 150 is an entity that utilizes data collected by the sensor nodes 110A to 110F. The service server 150 may analyze the sensing data and transmit certain control information to the sensor nodes 110A to 110F.

센싱 데이터는 센서 노드로부터 멀티 홉을 거쳐 싱크노드에 전달된다. 종래 센서 네트워크에서는 에너지 효율, 무선에서의 혼잡도 등을 고려하여 최소 홉 수를 기준으로 싱크 노드를 결정한다. 그러나 스마트 기기는 센싱 데이터를 수집하는 전용 장치가 아니고, 센싱 데이터를 수집하면서 동시에 다른 응용 서비스를 수행할 수도 있다. 결국 스마트 기기를 싱크 노드로 이용하기 위해서는 특정 스마트 기기가 센싱 데이터를 서버에 전달하기 위해 사용가능한 대역폭을 고려해야 한다. The sensing data is transmitted from the sensor node to the sink node through the multi-hop. In the conventional sensor network, the sink node is determined based on the minimum hop count considering energy efficiency, congestion in the wireless, and the like. However, the smart device is not a dedicated device for collecting sensing data, and may perform other application services while collecting sensing data. As a result, in order to use a smart device as a sink node, a specific smart device must consider the usable bandwidth to transmit the sensing data to the server.

이하 설명은 센서 노드에 대한 싱크 노드를 결정하는데 초점이 있다. 센서 노드에 대한 싱크 노드를 결정하면 특정 경로가 동시에 결정되므로 싱크 노드 결정은 센서 노드에 대한 라우팅 경로를 결정을 포함한다.The following discussion focuses on determining sink nodes for sensor nodes. Since the sink node for the sensor node is determined, the sink node determination includes determining the routing path to the sensor node.

복수의 싱크 노드가 존재하는 경우 주어진 센서 노드를 서비스 할수 있는 최소 개수의 싱크 노드를 결정할 필요가 있다. 모든 센서 노드를 서비스할 수 있는 최소 개수의 싱크 노드의 집합을 구하는 최적의 방법(이하 최적 알고리즘이라 함)은 다음과 같다. If there are multiple sink nodes, it is necessary to determine the minimum number of sink nodes that can serve a given sensor node. The optimal method (hereinafter referred to as an optimal algorithm) for obtaining the minimum number of sink nodes that can serve all the sensor nodes is as follows.

(1) 가능한 모든 조합의 싱크 노드 집합 S를 구함.(1) Obtain a set S of all possible combinations of sink nodes.

(2) S에서 최소 개수로 구성된 싱크 노드의 집합을 우선으로 하여 모든 센서 노드로부터 싱크 노드의 집합에 포함된 싱크 노드들을 통해 서버까지의 경로 비용을 연산.(2) Compute the path cost from all sensor nodes to the server through the sink nodes included in the set of sink nodes, taking the set of minimum number of sink nodes as a priority in S.

(3) 모든 센서 노드들의 총 경로 비용이 Ccnst 이하가 되는 싱크 노드의 집합을 구할때까지 상기 2번 과정을 반복함.(3) Repeat step 2 until a set of sink nodes whose total path cost of all sensor nodes is less than C cnst is obtained.

상기 최적 알고리즘은 싱크 노드의 집합에 대해 모든 센서 노드로부터 모든 싱크 노드를 통해 인터넷 서버로 가는 비용을 계산해야 하므로 O(2m*m*n2)의 지수시간 복잡도를 가지며 최선의 경우에 다항시간 복잡도를 가진다. 여기서 m은 싱크 노드인 스마트 기기의 수이고 n은 센서노드의 수이다. 즉 상기 알고리즘은 매우 복잡도가 높다. Since the optimal algorithm needs to calculate the cost of sink node aggregation from all sensor nodes to all the sink nodes through the internet server, it has exponential time complexity of O ( 2m * m * n 2 ) It has complexity. Where m is the number of smart devices that are sink nodes and n is the number of sensor nodes. That is, the algorithm is very complex.

따라서 인터넷 연결 비용을 최소화하기 위한 최적의 싱크 노드의 집합을 구성하는 NP 완전 문제를 해결하기 위해 새로운 휴리스틱 알고리즘을 제안하고자 한다.Therefore, we propose a new heuristic algorithm to solve the NP complete problem of the optimal set of sink nodes to minimize the internet connection cost.

새로운 알고리즘은 우선 최소 경로 비용을 제공하는 싱크 노드의 집합을 구하고, 각 싱크 노드가 서비스하는 모든 센서 노드에 대해 최대 경로 비용(최대 가능한 홉 수)까지 경로를 우회하면서 다른 싱크 노드를 선택할 수 있는지 판단한다. 센서 노드가 우회 경로를 통해 다른 싱크 노드(이미 선택한 싱크 노드)를 사용할 수 있는 경우, 해당 센서 노드는 우회 경로를 통해 다른 싱크 노드를 선택하도록 한다. 이를 통해 센서 노드가 사용하는 싱크 노드의 수를 줄인다.The new algorithm first determines the set of sink nodes that provide the minimum path cost and determines whether other sink nodes can be selected while bypassing the path to the maximum path cost (maximum possible number of hops) for all sensor nodes served by each sink node do. If the sensor node can use another sink node (already selected sink node) through the bypass path, the sensor node selects another sink node through the bypass path. This reduces the number of sink nodes used by the sensor node.

먼저 싱크 노드를 결정하는 기준이 되는 경로 비용에 대해 설명한다. 센싱 데이터가 센서노드로부터 싱크노드를 통해 인터넷 서버로 가는 총 경로 비용(C)은 아래의 수학식 1과 같다. C는 무선에서의 비용(Hcost)인 센서노드로부터 싱크노드까지의 홉수를 의미하고, 싱크노드로부터 인터넷 연결 비용(Icnst)은 싱크노드에서 센싱데이터를 인터넷 서버에 전달하기 위해 사용가능한 대역폭에 따라 결정된다. First, the path cost as a reference for determining a sink node will be described. The total path cost (C) of the sensing data from the sensor node to the Internet server through the sink node is given by Equation 1 below. C denotes the number of hops from the sensor node to the sink node, which is the cost of wireless (Hcost), and the Internet connection cost (Icnst) from the sink node is determined according to the bandwidth available for transmitting the sensing data to the Internet server at the sink node do.

Figure 112016014002873-pat00001
Figure 112016014002873-pat00001

수학식 1에서 α 및 β는 경로 비용(C)을 연산하기 위한 가중치에 해당한다. 가중치는 응용에 따라 적절하게 조절될 수 있다. B는 싱크노드가 센싱데이터를 전달하기 위해 사용가능한 대역폭(Bandwidth)이고, Bmin은 싱크노드가 센싱데이터를 전달하기 위해 필요한 최소 대역폭이다.In Equation (1),? And? Correspond to a weight for calculating the path cost (C). The weights can be adjusted appropriately according to the application. B is the bandwidth available for the sink node to transmit the sensing data, and B min is the minimum bandwidth required for the sink node to transmit the sensing data.

최대 경로 비용(Ccnst)은 센싱 데이터가 센서 노드로부터 서버까지 전달되는데 사용가능한 최대 비용이라고 정의한다. 최대 홉수(dmax)는 응용에서 요구하는 지연 시간 및 센서 노드의 배터리 제약(가용한 에너지)를 고려한 가능한 최대 거리를 의미한다. 결국 최대 경로 비용(Ccnst)은 최대 홉수(dmax)에 따라 결정될 수 있다.The maximum path cost (C cnst ) is defined as the maximum cost that can be used to transfer sensing data from the sensor node to the server. The maximum number of hops (dmax) means the maximum possible distance considering the delay time required by the application and the battery constraints (available energy) of the sensor node. As a result, the maximum path cost (C cnst ) can be determined according to the maximum number of hops ( d max).

새로운 알고리즘은 다음과 같이 수행된다. 제안한 알고리즘에서 센서 노드로부터 싱크 노드로의 최대 홉수(dmax)와 각 싱크 노드에서의 인터넷 연결 비용은 사전에 알려져 있다고 가정한다. The new algorithm is performed as follows. In the proposed algorithm, it is assumed that the maximum number of hops (dmax) from the sensor node to the sink node and the cost of Internet connection at each sink node are known in advance.

(i) 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 통해 각 센서 노드는 최소 경로비용으로 서버와 연결가능한 싱크노드를 선택함.(i) Each sensor node selects a sink node that can connect to the server with a minimum path cost through the Dijkstra algorithm.

(ii) 싱크 노드가 센서 노드로부터 서버로의 최소 경로비용이 이미 Ccnst인 센서 노드를 한 개 이상 서비스하는 경우에 해당 싱크 노드는 최소 싱크 노드 집합(이하 P라 지칭함)에 포함함. P에 포함된 싱크 노드를 이미 결정된 싱크 노드라는 의미에서 확정 싱크 노드라고 명명함.(ii) When a sink node serves more than one sensor node with a minimum path cost from the sensor node to the server, the sink node is included in the minimum sink node set (hereinafter referred to as P). The sink node included in P is called as the deterministic sink node in the sense of the already determined sink node.

(iii) 어떤 센서 노드가 P에 포함되는 확정 싱크 노드를 싱크 노드로 갖는 경우 해당 센서 노드는 이미 최소 경로 비용을 제공하는 상태이므로 싱크 노드를 변경하지 않음. P에 포함된 확정 싱크 노드를 싱크 노드로 갖는 센서 노드에 대해서는 더 이상 싱크 노드를 결정하지 않음. (iii) When a certain sensor node has a sink node as a sink node included in P, the sensor node does not change the sink node since the sensor node already provides the minimum path cost. For a sensor node that has a confirmed sink node included in P as a sink node, the sink node is no longer determined.

(iv) P에 포함된 싱크 노드를 제외한 나머지 싱크 노드들에 대해, 센서 노드가 싱크 노드를 변경하는 경우를 최소화하며 빠르게 P를 구하기 위해 각 싱크 노드가 서비스하는 센서 노드의 수를 기준으로 센 서노드 수가 많은 싱크 노드를 우선 고려 대상으로 정하는 것이 바람직함.(iv) For the sink nodes other than the sink node included in P, the sensor node minimizes the change of the sink node, and in order to quickly obtain P, the sensor node It is desirable to consider the sink node with a large number of nodes as a priority consideration.

(v) P에 포함된 싱크 노드가 서비스하는 센서 노드를 제외한 모든 센서 노드에 대해 Hcost에 2홉을 더하여 C를 재계산.(v) Recalculate C by adding two hops to H cost for all sensor nodes except sensor nodes serviced by sink nodes included in P.

(vi) Hcost에 2홉을 더한 경로를 기준으로 싱크 노드가 서비스하는 모든 센서 노드에 대해 최소 경로 비용을 제공하는 싱크 노드가 P에 존재하는 경우 해당 센서 노드는 P에 포함된 확정 싱크 노드로 자신의 싱크 노드를 변경함.(vi) If there is a sink node in P that provides the minimum path cost for all the sensor nodes serviced by the sink node based on the path obtained by adding 2 h to H cost , then the corresponding sensor node is a confirmed sink node included in P Changed its sink node.

(vii) (v)의 모든 센서노드에 대해 (vi)을 수행한 후 P에 포함되지 않은 싱크노드가 존재할 경우 최대 가능한 홉 수(dmax)까지 1홉씩 더해가며 (v)과정과 (vi) 과정을 반복함.(vi) and (vi), if the sink node is not included in the P, then add one hop to the maximum possible number of hops (dmax) Repeat.

(viii) (vii)과정 수행 후에 P에 포함된 싱크노드가 모든 센서노드를 서비스 하지 못하는 경우가 발생하면 (vi)에서 정한 순서에 따라 서비스하는 센서 노드가 가장 많은 싱크 노드를 P에 포함하여 (v) 내지 (vii) 과정을 반복함.(viii) (vii) If sink nodes included in P are not able to serve all sensor nodes after the process is performed, the sensor nodes serving in the order specified in (vi) Repeat steps v) to vii).

(ix) 모든 센서노드를 서비스하는 P를 구하면 알고리즘 수행을 종료함 (ix) If P is obtained to serve all sensor nodes, the algorithm is terminated.

새로운 알고리즘은 다익스트라 알고리즘을 통해 최소 경로 비용을 갖는 싱크노드의 집합을 구하는데 m*n2의 시간이 필요하고, 우회경로를 제공하는 P를 구하는데 dmax*m2*n시간이 걸린다. 따라서 새로운 알고리즘은 최악의 경우에 다항시간 복잡도를 가지므로 전술한 최적 알고리즘에 비해 보다 빠른 실행시간에 P를 결정할 수 있다. The new algorithm requires a time of m * n 2 to obtain the set of sink nodes with the minimum path cost through the multi-extrinsic algorithm, and it takes dmax * m2 * n to obtain P that provides the bypass path. Therefore, the new algorithm has a polynomial time complexity in the worst case, so P can be determined at a faster execution time than the optimal algorithm described above.

전술한 센서 노드에 대한 싱크 노드 결정 알고리즘을 정리하여 설명한다. 도 2는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법(200)에 대한 순서도의 예이다.The above-described sink node determination algorithm for the sensor node will be summarized. 2 is an example of a flowchart for a method 200 for determining sink nodes and paths to sensing data.

센서 노드에 대한 싱크 노드 결정 및 라우팅 경로 결정은 별도의 컴퓨터 장치가 수행한다. 여기서 컴퓨터 장치는 센서 노드를 포함하는 시스템에 연결된 별도의 제어 장치일 수 있다. 예컨대, 홈 네트워크 경우 홈 네트워크를 제어하는 제어 장치 또는 게이트웨이 장치가 컴퓨터 장치에 해당할 수 있다. 나아가 컴퓨터 장치는 IoT 시스템(110)을 구성하는 객체일 수도 있다. 예컨대, 싱크 노드의 역할을 수행하는 스마트 기기 중 어느 하나가 센서 노드에 대한 싱크 노드 및 라우팅 경로를 결정할 수도 있다. 또는 서비스 서버(150)가 센서 노드에 대한 싱크 노드 및 라우팅 경로를 결정하고, 해당 정보를 센서 노드 등에 전달할 수도 있다. The decision of the sink node for the sensor node and the determination of the routing path are performed by a separate computer device. Wherein the computer device may be a separate control device connected to the system including the sensor node. For example, in the case of a home network, a control device or a gateway device for controlling a home network may correspond to a computer device. Further, the computer apparatus may be an object constituting the IoT system 110. [ For example, one of the smart devices acting as a sink node may determine a sink node and a routing path to the sensor node. Alternatively, the service server 150 may determine a sink node and a routing path for the sensor node, and may transmit the corresponding information to the sensor node or the like.

컴퓨터 장치는 먼저 복수의 센서 노드 각각에 대해 복수의 싱크 노드로 이르는 가능한 모든 경로에 대한 경로 정보, 센서 노드가 센싱 데이터를 전달할 수 있는 최대 홉 수 및 싱크 노드가 사용 가능한 대역폭에 대한 정보를 획득해야 한다(210). 컴퓨터 장치는 최대 홉 수 및 대역폭 정보를 기준으로 최대 경로 비용(Ccnst)을 연산할 수 있다. 또는 컴퓨터 장치는 최대 홉 수 및 대역폭 정보를 이용한 최대 경로 비용(Ccnst)를 직접 전달받을 수도 있다. 경로 정보는 센서 노드가 싱크 노드까지 이르는 가능한 모든 경로에 대한 정보를 포함한다. 경로 정보는 그래프 형태의 자료 구조를 가질 수 있다.The computer device first obtains path information for all possible paths to a plurality of sink nodes for each of the plurality of sensor nodes, the maximum number of hops that the sensor node can deliver sensing data, and information about the available bandwidth of the sink node (210). The computer device can calculate the maximum path cost ( Ccnst ) based on the maximum hop count and bandwidth information. Alternatively, the computing device may directly receive the maximum path cost ( Ccnst ) using the maximum hop count and bandwidth information. The path information includes information on all possible paths from the sensor node to the sink node. The path information can have a graphical data structure.

컴퓨터 장치는 다익스트라 알고리즘을 이용하여 복수의 센서 노드 각각에 대해 복수의 싱크 노드 중 어느 하나에 이르는 비용을 기준으로 최소 비용 경로를 결정한다(220).The computer device determines 220 a minimum cost path based on the cost to any one of the plurality of sink nodes for each of the plurality of sensor nodes using the Daikstra algorithm.

컴퓨터 장치는 결정한 최소 비용 경로 중 최대 경로 비용(Ccnst)을 갖는 경로가 있는지 판단한다(230). 컴퓨터 장치는 최대 경로 비용(Ccnst)을 갖는 최소 비용 경로가 있다면(230의 Yes) 해당 경로를 구성하는 싱크 노드를 최종 싱크 노드 그룹(P)에 추가한다(242). 한편 컴퓨터 장치는 최대 경로 비용(Ccnst)을 갖는 최소 비용 경로를 구성하는 센서 노드에 대해서는 이미 최종 싱크 노드가 결정된 것이므로, 해당 센서 노드에 대해서는 더 이상 싱크 노드를 결정하는 과정을 수행하지 않는다. 즉, 이후 과정은 최종 싱크 노드가 결정되지 않은 잔여 노드에 대해 수행한다.The computer device determines whether there is a path having a maximum path cost ( Ccnst ) among the determined minimum cost path (230). If there is a minimum cost path having a maximum path cost (C cnst ) (Yes at 230), the computer device adds (242) the sink node constituting the path to the final sink node group P. On the other hand, since the final sink node has already been determined for the sensor node constituting the minimum cost path having the maximum path cost ( Ccnst ), the computer device does not perform the process of determining the sink node for the sensor node. That is, the following process is performed for the remaining nodes whose final sink node has not been determined.

최대 경로 비용(Ccnst)을 갖는 최소 비용 경로가 없다면(230의 No) 컴퓨터 장치는 현재 최소 비용 경로를 형성하는 싱크 노드 중 가장 많은 센서 노드에 대해 공통된 싱크 노드를 최종 싱크 노드 그룹(P)에 추가한다(241).If there is no minimum cost path having the maximum path cost (C cnst ) (No in step 230), the computer device sends a common sink node to the last sink node group P (241).

컴퓨터 장치는 최종 싱크 노드가 결정되지 않은 잔여 노드가 존재하는지 확인한다(250). 잔여 노드가 없다면 전체 센서 노드에 대한 최종 싱크 노드가 결정된 것이므로 싱크 노드 결정 과정은 종료된다.The computer device determines (250) whether there is a remaining node for which a final sink node has not been determined. If there is no remaining node, the final sink node for the entire sensor node is determined, and therefore the sink node determination process ends.

잔여 노드가 있다면 컴퓨터 장치는 각 잔여 노드에 대해 최소 비용 경로가 구성하는 홉 수에서 기준 홉수를 증가한 새로운 경로를 결정한다(260). 예컨대, 특정 잔여 노드(센서 노드 A)에 대한 최소 비용 경로가 5 홉 거리였다면, 컴퓨터 장치는 기준 홉 수(+2)가 증가한 7홉 거리를 갖으면서 싱크 노드에 이르는 새로운 경로를 결정할 수 있다.If there is a remaining node, the computing device determines 260 a new path that increases the reference hops from the number of hops that the least cost path comprises for each surviving node. For example, if the least cost path for a particular surviving node (sensor node A) was 5 hops away, then the computing device could determine a new path to the sink node with a 7 hops distance with an increase in the number of reference hops (+2).

컴퓨터 장치는 홉 수를 증가시킨 새로운 경로의 싱크 노드가 최종 싱크 노드 그룹(P)에 속하는지 여부를 판단한다(270). 컴퓨터 장치는 홉 수를 증가시킨 새로운 경로의 싱크 노드가 최종 싱크 노드 그룹(P)에 속하지 않는다면(270의 No), 동일한 잔여 노드(센서 노드 A)에 대해 재차 홉 수(예컨대, +1)를 증가시킨 새로운 경로(전체 8홉 거리)를 결정한다. 이후 컴퓨터 장치는 다시 새로운 경로의 싱크 노드가 최종 싱크 노드 그룹(P)에 속하는지 판단한다(270). 컴퓨터 장치는 홉 수를 증가시키는 과정을 사전에 설정된 최대 홉 거리까지만 수행한다.The computer device determines (270) whether the sink node of the new path that has increased the hop count belongs to the last sink node group (P). If the sink node of the new route that has increased the number of hops does not belong to the last sink node group P (No of 270), the computer device again counts the number of hops (e.g. +1) for the same remaining node (sensor node A) And determines an increased new path (total 8-hop distance). Thereafter, the computer device again determines (270) whether the sink node of the new path belongs to the last sink node group (P). The computer device performs the process of increasing the number of hops up to a preset maximum hop distance.

컴퓨터 장치는 홉 수를 증가시킨 새로운 경로의 싱크 노드가 최종 싱크 노드 그룹(P)에 속한 것이라면(270의 Yes), 새로운 경로를 잔여 센서 노드에 대한 경로로 결정한다(280). If the sink node of the new path that has increased the number of hops belongs to the last sink node group P (Yes in 270), the computer device determines the new path as the path to the remaining sensor node (280).

이후 컴퓨터 장치는 아직 경로가 확정되지 않은(즉 싱크 노드가 최종 싱크 노드 그룹에 포함되지 않은) 잔여 센서 노드가 있는지 확인한다(290). 잔여 센서 노드가 없다면(290의 No) 모든 센서 노드에 대한 싱크 노드가 결정된 것이므로 싱크 노드 과정은 종료된다.The computer device then checks 290 whether there is a remaining sensor node for which the path has not yet been determined (i.e., the sink node is not included in the last sink node group). If there is no remaining sensor node (No at 290), the sink node process for all the sensor nodes is completed, and thus the sink node process ends.

만약 잔여 센서 노드가 존재하더라도(290의 Yes) 컴퓨터 장치는 더 이상 홉 수를 추가하여 새로운 경로를 설정할 수 없는 상태이다. 따라서 컴퓨터 장치는 현재 최종 싱크 노드 그룹에 속한 싱크 노드 중 가장 많은 센서 노드에 대해 싱크 노드 기능을 수행하는 싱크 노드(Smax)를 잔여 센서 노드에 대한 싱크 노드로 결정한다(295). 컴퓨터 장치는 잔여 센서 노드에 대해 싱크 노드(Smax)를 싱크 노드로 갖는 경로를 결정한다. 이때 컴퓨터 장치는 최대 홉(dmax)을 제한 조건으로 임의의 경로를 결정할 수도 있다.Even if there is a remaining sensor node (Yes at 290), the computer device can not set a new path by adding the number of hops. Therefore, the computer device determines the sink node (S max ) performing the sink node function as the sink node for the remaining sensor node (295), which performs the sink node function for the largest number of the sink nodes among the sink nodes currently in the final sink node group. The computer device determines the path having the sink node (S max ) as the sink node for the remaining sensor nodes. At this time, the computer device may determine an arbitrary path with the maximum hop (dmax) as a restriction condition.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It should be noted that the present embodiment and the drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the above-described technology, and those skilled in the art will readily understand the technical ideas included in the above- It is to be understood that both variations and specific embodiments which can be deduced are included in the scope of the above-mentioned technical scope.

100 : 스마트 기기를 싱크 노드로 사용하는 IoT 시스템
110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F : 센서 노드
120A, 120B, 120C, 120D, 120E : 중계 노드
130A, 130B, 130C : 싱크 노드
150 : 서비스 서버
100: IoT system using smart device as sink node
110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F:
120A, 120B, 120C, 120D, 120E: relay node
130A, 130B, and 130C: sink node
150: service server

Claims (9)

컴퓨터 장치가 다익스트라 알고리즘을 이용하여 복수의 센서 노드 각각에 대해 복수의 싱크 노드 중 어느 하나의 싱크 노드에 이르는 비용을 기준으로 최소 비용 경로를 결정하는 단계;
상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 센서 노드 중 최대 경로 비용과 같은 상기 최소 비용 경로를 갖는 센서 노드의 싱크 노드를 최종 싱크 노드로 결정하는 단계;
상기 컴퓨터 장치가 상기 최종 싱크 노드를 갖는 센서 노드를 제외한 나머지 센서 노드 각각에 대해 상기 최소 비용 경로의 홉 수에서 기준 거리만큼 홉 수를 증가한 우회 경로를 가지면서 상기 복수의 싱크 노드 중 어느 하나에 이르는 상기 우회 경로를 결정하는 단계; 및
상기 컴퓨터 장치가 상기 나머지 센서 노드 중 어느 하나의 나머지 센서 노드가 상기 우회 경로를 구성하는 싱크 노드가 상기 최종 싱크 노드인 경우 상기 어느 하나의 나머지 센서 노드에 대하여 상기 우회 경로를 최종적인 경로로 결정하는 단계를 포함하되,
상기 비용은 상기 복수의 센서 노드 중 어느 하나의 센서 노드로부터 상기 복수의 싱크 노드 중 어느 하나의 싱크 노드에 이르는 홉 수 및 상기 어느 하나의 싱크 노드의 대역폭을 기준으로 결정되는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
Determining a minimum cost path based on a cost of each of the plurality of sink nodes to a sink node of each of the plurality of sensor nodes using the Daikstra algorithm;
Determining the sink node of the sensor node having the minimum cost path as a final sink node among the plurality of sensor nodes;
Wherein the computer device has a detour path that increases the number of hops by a reference distance from the hop count of the least cost path for each of the remaining sensor nodes except for the sensor node having the last sink node, Determining the bypass path; And
The computer device determines the bypass path as a final path for any one of the remaining sensor nodes when the remaining sensor node of the remaining sensor nodes is the last sink node of the bypass path ≪ / RTI >
Wherein the cost is a sum of the number of hops from one of the plurality of sensor nodes to one of the plurality of sink nodes and a bandwidth of one of the plurality of sink nodes, And determining a path.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 센서 노드 각각에서 상기 어느 하나의 싱크 노드에 이르는 가능한 모든 경로에 대한 경로 정보, 상기 복수의 센서 노드 각각이 센싱 데이터를 전달할 수 있는 최대 홉 수 및 상기 복수의 싱크 노드 각각이 사용 가능한 대역폭에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the computer device further comprises path information for all possible paths from each of the plurality of sensor nodes to the sink node, a maximum hop count for each of the plurality of sensor nodes to transmit sensing data, And obtaining information about the available bandwidth. ≪ Desc / Clms Page number 24 >
제2항에 있어서,
상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 센서 노드 각각에 대해 상기 최대 홉 수와 상기 대역폭을 이용하여 상기 최대 경로 비용을 결정하는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the computer device determines the sink node and the path for the sensing data to determine the maximum path cost using the maximum number of hops and the bandwidth for each of the plurality of sensor nodes.
제3항에 있어서,
상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 센서 노드 각각에 대해 상기 센싱 데이터가 상기 어느 하나의 싱크 노드에 도달해야 하는 기준 시간 및 센서 노드의 에너지 중 적어도 하나를 고려하여 상기 최대 홉 수를 결정하는 단계를 더 포함하는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method of claim 3,
The computer device further comprises determining the maximum number of hops considering at least one of a reference time at which the sensing data should reach the one sink node and energy of the sensor node for each of the plurality of sensor nodes A method for determining sink nodes and paths to sensing data.
제1항에 있어서,
상기 우회 경로를 결정하는 단계에서
상기 컴퓨터 장치는 상기 나머지 센서 노드 각각에 대해 가능한 최대 홉수를 제한 조건으로 홉 수를 증가시키면서 상기 우회 경로를 결정하는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method according to claim 1,
In determining the bypass path
Wherein the computer device determines the sink path and the path for the sensing data for determining the detour path while increasing the number of hops with the maximum number of hops possible for each of the remaining sensor nodes.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨터 장치는 상기 우회 경로를 결정하는 단계에서 상기 어느 하나의 나머지 센서 노드가 상기 우회 경로를 구성하는 싱크 노드가 상기 최종 싱크 노드가 아닌 경우 상기 우회 경로에서 기준 거리만큼 홉 수가 증가한 새로운 우회 경로를 결정하고, 상기 새로운 우회경로를 구성하는 싱크 노드가 상기 최종 싱크 노드인 경우 상기 새로운 우회 경로를 상기 어느 하나의 나머지 센서 노드에 대한 상기 우회 경로로 결정하는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the computer system further comprises a step in which, when the sink node of the bypass path is not the last sink node, any one of the remaining sensor nodes determines a bypass path that is increased in the number of hops by the reference distance in the bypass path And determines a sink node and a path for the sensing data for determining the detour path for the remaining sensor nodes if the sink node constituting the new detour path is the last sink node Way.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨터 장치는 상기 우회 경로를 결정하는 단계에서
상기 어느 하나의 나머지 센서 노드에 대해 상기 우회 경로가 가능한 최대 홉 수를 갖는 갖지만 상기 우회 경로를 구성하는 싱크 노드가 상기 최종 싱크 노드가 아닌 경우 상기 최종 싱크 노드 중 가장 많은 센서 노드와 경로를 구성한 최종 싱크 노드를 싱크 노드로 갖는 경로를 상기 어느 하나의 나머지 센서 노드에 대한 상기 우회 경로로 결정하는 단계를 더 포함하는 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the computer device is further configured to:
If the sink node constituting the bypass path has the maximum hop count for the bypass path for any one of the remaining sensor nodes, but if the sink node constituting the bypass path is not the last sink node, Determining a path having a sink node as a sink node as the bypass path for any of the remaining sensor nodes.
제1항에 있어서,
상기 복수의 싱크 노드는 이동통신네트워크 또는 WiFi로 인터넷에 접속가능한 스마트 기기인 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of sink nodes are smart devices capable of accessing the Internet via a mobile communication network or WiFi.
제1항에 있어서,
상기 복수의 센서 노드는 상기 센싱 데이터를 수집하거나 상기 센싱 데이터를 생성하는 IoT 기기인 센싱 데이터에 대한 싱크 노드 및 경로를 결정하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of sensor nodes collects the sensing data or determines the sink node and the path to the sensing data that is an IoT device that generates the sensing data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111064666A (en) * 2018-10-16 2020-04-24 中国移动通信集团广东有限公司 Networking method and device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090044771A (en) * 2007-11-01 2009-05-07 한국전자통신연구원 Multi-path routing method in wireless sensor networks
KR20100053354A (en) * 2008-11-12 2010-05-20 연세대학교 산학협력단 Method for cross-layered routing and transmitting data in wireless sensor network
KR20120063265A (en) * 2010-12-07 2012-06-15 금오공과대학교 산학협력단 An efficient routing system basee on link quality and load balancing for wireless sensor networks
KR20120106312A (en) * 2011-03-18 2012-09-26 전자부품연구원 Method for controlling multi-sink/multi-path routing sensor network and sensor network system using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090044771A (en) * 2007-11-01 2009-05-07 한국전자통신연구원 Multi-path routing method in wireless sensor networks
KR20100053354A (en) * 2008-11-12 2010-05-20 연세대학교 산학협력단 Method for cross-layered routing and transmitting data in wireless sensor network
KR20120063265A (en) * 2010-12-07 2012-06-15 금오공과대학교 산학협력단 An efficient routing system basee on link quality and load balancing for wireless sensor networks
KR20120106312A (en) * 2011-03-18 2012-09-26 전자부품연구원 Method for controlling multi-sink/multi-path routing sensor network and sensor network system using the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. Yang, S. Misra, X. Fang, G. Xue, and J. Zhang, "Two-Tiered Constrained Relay Node Placement in Wireless Sensor Networks: Efficient Approximations," in In: IEEE Secon 2010 Proceedings, June 2010, pp. 1-9.
S. Misra, S. D. Hong, G. Xue, and J. Tang, "Constrained relay node placement in wireless sensor networks to meet connectivity and survivability requirements," in In: IEEE INFOCOM 2008 Proceedings, April 2008, pp. 281-285.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111064666A (en) * 2018-10-16 2020-04-24 中国移动通信集团广东有限公司 Networking method and device

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