KR100705538B1 - A locating method for wireless sensor networks - Google Patents

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한기준
하남구
김민수
이병직
류정필
정일규
이홍희
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 무선센서 네트워크의 지피에스(GPS, Global Positioning System) 탑재 노드수를 결정하는 방법으로서, (a) 전체 네트워크 센싱필드의 크기(A), 노드의 센싱반경(r) 및 설치되는 노드의 총수(N)를 이용하여, 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 존재하는 평균 이웃 노드수(D)를 산출하는 단계 및 (b) 상기 평균 이웃 노드수(D)를 이용하여 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 적어도 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재하게 되는 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법이다.The present invention is a method for determining the number of GPS nodes (GPS) on the wireless sensor network, (a) the size of the total network sensing field (A), the sensing radius of the node (r) and the total number of nodes installed Using (N) to calculate an average number of neighbor nodes (D) that are stochastic in the sensing radius of any node; and (b) sensing of any node using the average number of neighbor nodes (D). And calculating a minimum number of GPS-mounted nodes N Ge at which at least three or more GPS-mounted nodes are present within a radius.

본 발명에 따르면, 최소한의 노드에만 지피에스를 탑재하고 나머지 노드들은 지피에스를 탑재하지 않고 지피에스 탑재 노드들과의 통신을 통해 위치를 인지함으로써 네트워크에 뿌려지는 노드들의 가격을 낮출 수 있고 센서 노드의 크기를 작게 할 수 있으며, 통신에 드는 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to lower the price of nodes scattered on the network and to reduce the size of the sensor node by mounting the GPS only on the minimum node and the location of the remaining nodes through the communication with the GPS-mounted nodes without mounting the GPS. It can be made small and the cost of communication can be reduced.

무선센서, 센서 네트워크, 지피에스, 위치정보, 위치인식  Wireless sensor, sensor network, GPS, location information, location recognition

Description

무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법과 이를 이용한 노드 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템 및 이를 이용한 무선센서 네트워크의 노드위치 인식방법{A Locating Method for Wireless Sensor Networks}Method for Determining Minimum Number of Nodes with Wireless PS Network, Wireless Node Network System Using Node Location Recognition and Node Location Recognition Method of Wireless Sensor Network Using the Same {A Locating Method for Wireless Sensor Networks}

도 1a는 하나의 지피에스 탑재 노드 주위에 센서 노드들이 존재할 수 있는 위치를 나타낸 예시도.1A is an exemplary diagram illustrating a location where sensor nodes may exist around one GPS-mounted node.

도 1b는 두 개의 지피에스 탑재 노드 주위에 센서 노드들이 존재할 수 있는 위치를 나타낸 예시도.1B is an illustration showing where sensor nodes may exist around two GPS mount nodes.

도 1c는 센서 노드의 센싱반경 내에 세 개의 지피에스 탑재 노드가 존재하는 모습을 나타낸 예시도.Figure 1c is an exemplary view showing a state in which three GPS-mounted nodes exist within the sensing radius of the sensor node.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크 구성도.2 is a wireless sensor network configuration according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노드의 자기 위치 인지과정을 나타낸 순서도.3 is a flowchart illustrating a process of recognizing a magnetic position of a node according to an exemplary embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100, 102, 104, 200, 202, 210 : 지피에스 탑재 노드100, 102, 104, 200, 202, 210: GF-mounted node

110, 112, 204, 214 : 센서 노드110, 112, 204, 214: sensor node

본 발명은 무선센서 네트워크의 노드의 자기위치 인식방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선센서 네트워크의 전체 노드가 자기위치를 인식할 수 있는 최적의 지피에스 탑재 노드 수를 산출하고, 이를 이용하여 최소한의 노드에만 지피에스를 탑재하고 나머지 노드들은 지피에스를 탑재하지 않고 지피에스 탑재 노드들과의 통신을 통해 위치를 인지하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recognizing a magnetic location of a node of a wireless sensor network, and more particularly, to calculate an optimal number of GPS-mounted nodes that all nodes of a wireless sensor network can recognize its own location, and to use the minimum number of nodes. It is related to a method for recognizing a location through the communication with the GPS-mounted nodes without the GPS and the remaining nodes mounted only to the node.

최근 무선통신과 전자공학 기술의 발달로 인하여 저가격, 극소형 센서 간의 네트워크가 가능하게 되었으면, 이러한 센서들로 구성된 네트워크를 무선센서 네트워크라고 한다.Recently, due to the development of wireless communication and electronics technology, a network between low-cost, ultra-small sensors is possible. A network composed of these sensors is called a wireless sensor network.

무선센서 네트워크는 생태환경 감시, 지능형 환경 모니터링, 위치인지 서비스, 지능형 의료시스템, 지능형 로봇 시스템 등에 활용되고 있으며, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 중심기술로서 발전하고 있다.Wireless sensor network is used for ecological environment monitoring, intelligent environment monitoring, location awareness service, intelligent medical system, intelligent robot system, etc., and is developing as a core technology of ubiquitous computing environment.

무선센서 네트워크는 물리공간의 상태인 빛, 소리, 온도, 움직임과 같은 물리적 데이터를 감지, 측정, 플러딩하는 센서 노드와 센서 노드로부터 플러딩되는 데이터를 수신하고 분석하는 중앙의 기본노드(싱크 노드, sink-node)로 구성되는 네트워크이다.The wireless sensor network is a sensor node that senses, measures, and floods physical data such as light, sound, temperature, and motion in the physical space, and a central primary node (sink node, sink) that receives and analyzes data flooded from the sensor node. -node).

통상적으로 센서 노드들은 하나 이상의 센서, 액추에이터(actuator), 마이크 로 컨트롤러, 수 십KB 크기의 EEPROM, 수 KB의 SRAM, 수백 KB 크기의 플래시 메모리, ADC(Analog to Digital Converter), 근거리 무선 통신 모듈 및 이러한 구성요소들에 전원을 공급해주기 위한 전원부(에너지원)로 구성된다.Sensor nodes typically include one or more sensors, actuators, microcontrollers, tens of kilobytes of EEPROM, several kilobytes of SRAM, hundreds of kilobytes of flash memory, analog-to-digital converters (ADCs), short-range wireless communication modules, and It consists of a power supply (energy source) for supplying power to these components.

근래에 들어, 위치정보의 활용의 중대성이 점차 증가함에 따라, 이러한 센서 네트워크의 기술에 지리적 위치인식 기술을 접목하는 시키는 기술들이 등장하기 시작하였다.In recent years, as the importance of the use of location information gradually increases, technologies for integrating geographical location awareness technology with the technology of such a sensor network have begun to emerge.

즉, 센서 노드로부터 플러딩되는 각종 정보를 센서 노드의 위치정보와 결합하여, 취합되는 정보의 활용도를 보다 더 높이는 방법이 연구되어 왔다.That is, a method of increasing the utilization of the collected information by combining various information flooded from the sensor node with the position information of the sensor node has been studied.

이러한 센서 노드의 위치인식 방법으로서, 센서 네트워크에서 2계층의 대표적인 프로토콜인 에스-맥(S-MAC, Sensor Medium Access Control)과 3계층의 대표적인 프로토콜인 리치(LEACH, Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)와 페가시스(PEGASIS, Power Efficient Gathering in Sensor Information Systems) 그리고 다이렉트 디퓨전(Directed Diffusion) 등이 제안되었다.As a method of location recognition of sensor nodes, S-MAC (S-MAC), which is a representative protocol of Layer 2, and Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) and Pegasis, which are representative protocols of Layer 3, in the sensor network (PEGASIS, Power Efficient Gathering in Sensor Information Systems) and Directed Diffusion have been proposed.

상술한 방법은, 센서 네트워크상의 모든 노드가 지피에스 등의 위치인식 시스템을 이용하여 노드가 자기 자신의 위치나 이웃 노드들의 위치, 혹은 전체 노드의 위치를 알고 있다고 가정을 한다. The above-described method assumes that every node on the sensor network knows its own location, the location of neighboring nodes, or the location of all nodes using a location recognition system such as GPS.

그러나 지피에스를 모든 노드에게 사용한다는 것은 센서 노드들에게 너무나 많은 여분의 비용을 유발하고 보다 많은 에너지 소비를 초래하며, 노드의 크기를 보다 더 크게 만든다는 문제점이 있었다.However, the use of GPS for all nodes has a problem that it incurs too much extra cost to the sensor nodes, causes more energy consumption, and makes the size of the node larger.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, Dragos Niculescu는 센서 노드의 크기와 가격과 비용을 감소시키기 위해서 에이피에스(APS, Ad-hoc Positioning System)을 제안하였다.In order to solve this problem, Dragos Niculescu proposed an Ad-hoc Positioning System (APS) to reduce the size, price and cost of sensor nodes.

에이피에스(APS)란, 센서 네트워크 전체 노드 중에 랜드마크(landmark) 노드라 불리는 세 개의 노드들만이 그들 자신의 위치를 알고 있으며, 그 외의 노드들은 랜드마크 노드로부터 플러딩되는 정보를 기초로 자신의 위치를 산출하는 시스템을 말한다.In APS, only three nodes, known as landmark nodes, of the entire node of the sensor network know their location, and the other nodes know their location based on information flooded from the landmark node. Say a system that calculates.

즉, 에이피에스(APS)는 세 개의 랜드마크 노드들이 각기 자신의 위치에 관한 정보를 플러딩(flooding)하고, 자기 자신의 위치를 알지 못하는 노드들은 세 개의 랜드마크 노드로부터 플러딩되는 랜드마크 노드의 위치정보와, 플러딩되면서 거치게 되는 각각의 랜드마크 노드로부터의 홉 수와 상대적인 거리를 기반으로 하여 자기 자신의 위치를 산출하게 된다.In other words, APS indicates that three landmark nodes are each flooding information about their own location, and nodes that do not know their own location are flooded from three landmark nodes. It calculates its own location based on the information and the relative distance and number of hops from each landmark node to be flooded.

이러한 방법이 노드들의 가격과 크기를 줄일 수 있지만, 네트워크상의 모든 노드들이 그들의 위치를 인지하는데 너무나 오랜 시간이 걸린다는 문제점이 있었다.  Although this method can reduce the price and size of the nodes, the problem is that all nodes on the network take too long to know their location.

또한, 랜드마크 노드의 위치가 약간의 에러가 발생한다면, 그 에러는 플러딩(flooding)되면서 누적되어 허용 가능한 오차를 넘어서는 문제점이 있었다.In addition, if the position of the landmark node has a slight error, the error is accumulated while flooding (flooding) has a problem that exceeds the allowable error.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 센서 네트워크에서 몇 개의 센서 노드들에게만 지피에스를 탑재하고, 센서 노드들은 지피 에스 탑재 노드들과의 통신을 통하여 위치를 인지하는 위치인식 방법을 제공함을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is a method of position recognition to mount the GPS to only a few sensor nodes in the sensor network, the sensor nodes through the communication with the GPS-mounted nodes The purpose is to provide.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무선센서 네트워크의 지피에스(GPS, Global Positioning System) 탑재 노드수를 결정하는 방법으로서, (a) 전체 네트워크 센싱필드의 크기(A), 노드의 센싱반경(r) 및 설치되는 노드의 총수(N)를 이용하여, 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 존재하는 평균 이웃 노드수(D)를 산출하는 단계; 및 (b) 상기 평균 이웃 노드수(D)를 이용하여 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 적어도 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재하게 되는 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법이 제공된다.In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, a method for determining the number of nodes (GPS) in the wireless sensor network, (a) the size of the entire network sensing field (A) calculating the average number of neighboring nodes (D) that are stochastic in the sensing radius of any node using the sensing radius (r) of the node and the total number (N) of nodes installed; And (b) calculating a minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) in which at least three or more GPS-mounted nodes are present in the sensing radius of an arbitrary node using the average neighboring nodes (D). Provided is a method for determining the minimum number of nodes equipped with a GPS of a wireless sensor network.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 노드의 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템으로서, 자신의 지리적 위치를 측정하고, 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하는 복수의 지피에스 탑재 노드; 및 상기 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하고, 3개 이상의 위치정보를 수신한 경우, 상기 3개 이상의 위치정보를 이용하여 자신의 지리적 위치를 산출하여 저장한 후, 자신의 위치정보를 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 플러딩하는 센서 노드를 포함하되, 상기 지피에스 탑재 노드의 수는 제3항에 따른 방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 노드 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템이 제공된다.In order to achieve the object as described above, according to the present invention, a wireless sensor network system capable of recognizing the position of the node, it measures its geographical position, and floods its position information to neighboring nodes within its sensing radius A plurality of GPS mounting nodes; And receiving location information flooded from the GPS-mounted node, and receiving three or more location information, calculates and stores its own geographical location using the three or more location information, and then stores its own location information. Provided is a sensor node including a sensor node flooding to a neighboring node within a sensing radius of the node, wherein the number of the GPS-mounted nodes is calculated by the method according to claim 3.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 제3항에 따른 방법에 의해 산출되는 수의 지피에스 탑재 노드를 포함하는 무선센서 네트워크의 노드위치 인식방법으로서, (1) 위치정보를 가진 노드가 자신의 센싱반경 내의 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하는 단계; (2) 상기 센싱반경 내의 노드가 상기 위치정보를 수신하는 단계; (3) 상기 센싱반경 내의 노드가 자신의 위치 인식 여부를 판단하여, 자기위치를 인식하고 있는 경우 (6)단계를 수행하며, 자기위치를 인식하지 못한 경우 (4) 단계를 수행하는 단계; (4) 상기 (2)단계에서 수신한 상기 위치정보의 수가 3 이상인지 판단하는 단계; (5) 상기 (4)단계에서 판단한 결과 위치정보의 수가 3 이상인 경우, 상기 위치정보를 이용하여 자신의 위치를 산출하여 저장하는 단계; 및 (6) 네트워크 내의 모든 노드의 위치인식 여부를 판단하고, 모든 노드의 위치인식이 완료되지 않은 경우 상기 (1)단계로 돌아가는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 노드위치 인식방법이 제공된다.In order to achieve the object as described above, according to the present invention, there is provided a node position recognition method of a wireless sensor network including a number of GPS-mounted nodes calculated by the method according to claim 3, comprising: (1) having position information; The node flooding its location information to the node within its sensing radius; (2) a node within the sensing radius receiving the location information; (3) performing the step (6) when the node in the sensing radius recognizes its own location and recognizes its own position, and the step (4) when the node does not recognize its own location; (4) determining whether the number of the location information received in step (2) is 3 or more; (5) if the number of location information is 3 or more as determined in step (4), calculating and storing its own location using the location information; And (6) determining whether the position recognition of all nodes in the network is performed, and if the position recognition of all nodes is not completed, returning to step (1). This is provided.

이하에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.Definitions of terms used below are as follows.

r: 노드의 센싱반경, A: 전체 센싱필드의 면적(M*M), d: 센서 노드와 지피에스 탑재 노드 간의 유클리디언 거리, f(k): 임의의 한 노드 주위에 k개의 이웃 노 드가 존재할 확률, NGe: 최소 지피에스 탑재 노드수, D: 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 존재하는 평균 이웃 노드수, N: 센싱필드 내에 설치되는 총 노드수.r: the sensing radius of the node, A: the area of the entire sensing field (M * M), d: the Euclidean distance between the sensor node and the GPS-mounted node, f (k): k neighbor nodes around any one node Probability of existence, N Ge : minimum number of GPS-mounted nodes, D: average number of neighboring nodes probably present within a sensing radius of an arbitrary node, and N: total number of nodes installed in a sensing field.

센서 노드(또는 노드)란 일반적으로 사용되는 센서 노드를 말하며, 지피에스 탑재 노드란 지피에스(GPS, Global Positioning System)를 구비한 센서 노드를 말한다.A sensor node (or node) refers to a sensor node that is generally used, and a GPS mounted node refers to a sensor node having a global positioning system (GPS).

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 무선센서 네트워크에서의 위치 인식 방법에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the method for location recognition in the wireless sensor network.

도 1a는 하나의 지피에스 탑재 노드 주위에 센서 노드들이 존재할 수 있는 위치를 나타낸 예시도이고, 도 1b는 두 개의 지피에스 탑재 노드 주위에 센서 노드들이 존재할 수 있는 위치를 나타낸 예시도이며, 도 1c는 센서 노드의 센싱반경 내에 세 개의 지피에스 탑재 노드가 존재하는 모습을 나타낸 예시도이다.FIG. 1A is an exemplary diagram illustrating a position where sensor nodes may exist around one GPS-mounted node, and FIG. 1B is an exemplary diagram illustrating a position where sensor nodes may exist around two GS-mounted nodes, and FIG. 1C is a sensor. This is an exemplary view showing that three GPS-mounted nodes exist within the sensing radius of the node.

도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 센서 노드(110, 112)의 센싱반경 내에 지피에스 탑재 노드가 1개 또는 2개 있는 경우, 지피에스 탑재 노드(100, 102)로부터 플러딩되는 위치정보만을 가지고 센서 노드(110, 112)의 위치를 산출할 수는 없다.As shown in FIGS. 1A and 1B, when there are one or two GS mount nodes within a sensing radius of the sensor nodes 110 and 112, the sensor has only position information flooded from the GS mount nodes 100 and 102. It is not possible to calculate the position of nodes 110 and 112.

따라서, 센서 노드 n1(110)이 자신의 위치정보를 인식하기 위해서는 도 1c에 도시된 바와 같이, 센서 노드 n1(110)의 센싱반경 내에 적어도 3개의 지피에스 탑재 노드가 존재하여야만, 센서 노드 n1(110)이 지피에스 탑재 노드 G1(100), G2(102), G3(104)로부터 플러딩되는 위치정보를 기반으로 자신의 지리적 위치를 산출할 수 있게 된다.Accordingly, in order for the sensor node n1 110 to recognize its location information, at least three GPS-mounted nodes must exist within the sensing radius of the sensor node n1 110, as shown in FIG. 1C. ) Can calculate its geographic location based on the location information flooded from the GPS node G1 (100), G2 (102), G3 (104).

이를 보다 더 상세히 설명하면, 도 1a, 도 1b에 도시된 바와 같이, 센서 노드(110, 112)의 센싱반경 내에 지피에스 탑재 노드(100, 102)가 1개 또는 2개가 존재하는 경우, 센서 노드(110, 112)는 지피에스 탑재 노드(100, 102)로부터 플러딩되는 위치정보(x, y좌표로 구성됨)와 센서 노드(100, 112)와 지피에스 탑재 노드(100, 102) 간의 유클리디언 거리(d1, d2)를 이용하여 자신의 상대적 위치를 인식할 수 있다.In more detail, as illustrated in FIGS. 1A and 1B, when one or two GPS-mounted nodes 100 and 102 exist within a sensing radius of the sensor nodes 110 and 112, the sensor node ( 110 and 112 are positional information (consisting of x and y coordinates) flooded from the GS-mounted nodes 100 and 102 and the Euclidean distance d1 between the sensor nodes 100 and 112 and the GS-mounted nodes 100 and 102. , d2) can recognize its relative position.

그러나 이러한 경우, 상대적인 위치 외에, 절대적 위치정보를 획득하는 것은 불가능하다.However, in such a case, it is impossible to obtain absolute position information other than the relative position.

따라서 센서 노드(110)가 자신의 위치정보를 인식하기 위해서는, 도 1c에 도시된 바와 같이, 센서 노드 n1(110)의 센싱반경 내에 적어도 세 개의 지피에스 탑재 노드(G1(100), G2(102), G3(104))가 존재하고, 각각의 지피에스 탑재 노드(G1(100), G2(102), G3(104))로부터 플러딩되는 위치정보를 이용할 수 있어야 한다.Therefore, in order for the sensor node 110 to recognize its location information, as shown in FIG. 1C, at least three GPS-mounted nodes G1 (100) and G2 (102) within a sensing radius of the sensor node n1 (110). , G3 104 is present, and the location information flooded from each of the GPS mount nodes G1 (100), G2 (102), and G3 (104) should be available.

따라서, 무선센서 네트워크의 모든 노드의 위치인식이 효율적으로 가능하기 위해서는, 임의의 센서 노드의 센싱반경 내에 지피에스 탑재 노드가 적어도 3개 이상 포함되도록 무선센서 네트워크가 구성되어야 한다.Therefore, in order to efficiently recognize the location of all nodes of the wireless sensor network, the wireless sensor network should be configured such that at least three GPS-mounted nodes are included in the sensing radius of any sensor node.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법은, 무선센서 네트워크의 지피에스(GPS, Global Positioning System) 탑재 노드수를 결정하는 방법으로서, (a) 전체 네트워크 센싱필드의 크기(A), 노드의 센싱반경(r) 및 설치되는 노드의 총수(N)를 이용하여, 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 존재하는 평균 이웃 노드수(D)를 산출하는 단계 및 (b) 상기 평균 이웃 노드수(D)를 이용하여 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 적어도 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재하게 되는 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a method for determining the minimum number of GPS-mounted nodes in a wireless sensor network is a method for determining the number of GPS (GPS) -mounted nodes in a wireless sensor network. Calculating an average number of neighboring nodes (D) that are stochastic in the sensing radius of any node using the size (A) of the node, the sensing radius of the node (r), and the total number of nodes (N) installed; and (b) using the average number of neighbor nodes (D) to calculate a minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) in which at least three or more GPS-mounted nodes are present within a sensing radius of an arbitrary node. can do.

전체 네트워크 센싱필드의 크기(A), 노드의 센싱반경(r) 및 설치되는 노드의 총수(N)를 이용하여, 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 존재하는 평균 이웃 노드수(D)를 산출하는 과정을 보다 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Using the size (A) of the total network sensing field, the sensing radius (r) of the nodes, and the total number (N) of nodes installed, the average number of neighboring nodes (D) probably present in the sensing radius of any node is determined. The process of calculating in more detail as follows.

센서 네트워크에 N개의 노드가 설치되면, 한 노드가 임의의 노드 n i 의 센싱 영역에 존재할 확률은 수학식 1과 같이 주어진다.When N nodes are installed in the sensor network, the probability that one node exists in a sensing region of any node n i is given by Equation 1 below.

Figure 112005065041678-pat00001
Figure 112005065041678-pat00001

이 수학식에서 r 은 센싱 영역의 반경이고 A 는 M*M 의 이차원 환경에서 전체 센싱 필드의 크기이다.In this equation, r is the radius of the sensing area and A is the size of the entire sensing field in the two-dimensional environment of M * M.

임의의 한 노드 주위에 k 개의 이웃이 존재할 확률은 이항 분포로 수학식 2와 같이 구할 수 있다.The probability that there are k neighbors around any one node can be calculated by Equation 2 as a binomial distribution.

Figure 112005065041678-pat00002
Figure 112005065041678-pat00002

수학식 2를 기반으로 하여 임의의 노드 n i 의 센싱 영역 내에 평균 이웃 노드 수를 수학식 3과 같이 도출할 수 있다.Based on Equation 2, the average number of neighbor nodes in the sensing region of any node n i may be derived as in Equation 3.

Figure 112005065041678-pat00003
Figure 112005065041678-pat00003

평균 이웃 노드수(D)를 이용하여 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 적어도 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재하게 되는 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)는 수학식 4와 같이 구할 수 있다. Using the average neighboring nodes (D), the minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) in which at least three or more GPS-mounted nodes exist in the sensing radius of an arbitrary node can be obtained as in Equation 4.

Figure 112005065041678-pat00004
Figure 112005065041678-pat00004

본 발명에 따른 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법은 임의의 노드의 센싱영역 내에 적어도 3개 이상의 노드가 포함되는 것을 예정하고 있다. The method for determining the minimum number of PS nodes of the wireless sensor network according to the present invention is intended to include at least three or more nodes in a sensing area of an arbitrary node.

임의의 노드의 센싱반경 내에 2개 이하의 노드가 존재할 확률은 수학적으로 무시할 수 있을 정도로 작으며, 따라서 본 발명에 따라 무선센서 네트워크가 구성 되는 경우 임의의 노드는 자신의 센싱반경 내에 적어도 3개의 노드(센서 노드 및 지피에스 탑재 노드)를 포함하게 된다.The probability that two or fewer nodes exist within a sensing radius of an arbitrary node is small enough to be mathematically negligible, so that when a wireless sensor network is constructed according to the present invention, any node has at least three nodes within its sensing radius. (Sensor node and GPS mount node).

예를 들면, 100*100 의 센싱 필드에 400개 노드가 뿌려지고, 센싱 영역의 반경이 10이라고 하면, 임의의 노드 주위에 2개의 노드가 존재할 확률은 수학식 5와 같다.For example, if 400 nodes are scattered in a sensing field of 100 * 100, and a radius of the sensing area is 10, the probability that two nodes exist around an arbitrary node is expressed by Equation 5.

Figure 112005065041678-pat00005
Figure 112005065041678-pat00005

상술한 과정을 통해, 임의의 센서 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 적어도 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재할 수 있는 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출할 수 있게 된다.Through the above-described process, it is possible to calculate the minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) that can be at least three or more GPS-mounted nodes within the sensing radius of any sensor node.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크 구성도이다. 2 is a diagram illustrating a wireless sensor network configuration according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 노드의 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템에 대하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, a wireless sensor network system capable of recognizing the position of a node according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노드의 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템은, 자신의 지리적 위치를 측정하고, 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하는 복수의 지피에스 탑재 노드 및 상기 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하고, 3개 이상의 위치정보를 수신한 경우, 상기 3개 이상의 위치정보를 이용하여 자신의 지리적 위치를 산출 하여 저장한 후, 자신의 위치정보를 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 플러딩하는 센서 노드를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, a wireless sensor network system capable of recognizing a location of a node according to the present invention includes a plurality of nodes that measure their geographic location and flood their location information to neighboring nodes within their sensing radius. Receive flood information from the GPS-mounted node and the GPS-mounted node, when receiving three or more location information, calculates and stores their geographic location using the three or more location information, and then their location It may include a sensor node that floods information to neighboring nodes within its sensing radius.

이때, 지피에스 탑재 노드의 수는 상술한 최소 지피에스 탑재 노드(NGe)수 결정방법에 의해 산출되어, 무선센서 네트워크가 구성되게 된다.At this time, the number of GPS-mounted nodes is calculated by the method of determining the minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) described above, so that a wireless sensor network is configured.

상술한 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe) 결정방법을 이용하여 센싱필드에 필요한 최소한의 지피에스 탑재 노드(NGe)의 수를 4가지의 경우에 대해서 살펴보면 표 1과 같다.Described above by using a minimum number of nodes with jipieseu (N Ge) determination method for look at the number of nodes with minimal jipieseu (N Ge) required for the sensing field for the four shown in Table 1.

매개변수parameter Case 1Case 1 Case 2Case 2 Case 3Case 3 Case 4Case 4 센싱 필드의 크기Size of sensing field 50 * 5050 * 50 100*100100 * 100 50 * 5050 * 50 100 * 100100 * 100 센싱 반경Sensing radius 1010 1010 1515 1515 총 노드 수Total number of nodes 100100 400400 100100 400400 지피에스를 탑재한 노드의 수 The number of nodes with GPS 2424 9696 1111 4343 지피에스를 탑재하지 않은 노드의 수 The number of nodes that do not have GPS 7676 304304 8989 357357

각 지피에스 탑재 노드는 자신의 센싱반경 내에 존재하는 센서 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하고, 센서 노드는 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하고, 수신한 위치정보가 3개 이상인지 판단하여, 수신한 위치정보가 3개 이상인 경우, 이를 이용하여 자신의 위치를 산출하게 된다.Each GPS-mounted node floods its location information to a sensor node existing within its sensing radius, and the sensor node receives the location information flooded from the GPS-mounted node and determines whether the received location information is three or more, If the received location information is three or more, it is used to calculate its own location.

센서 노드 주위에 3개의 지피에스 탑재 노드가 있다면 수학식 6을 이용하여, 센서 노드의 좌표를 산출할 수 있다.If there are three GPS-mounted nodes around the sensor node, the coordinates of the sensor node may be calculated using Equation 6.

센서 노드의 좌표를 n i (x, y)라 하고 지피에스를 탑재한 세 개의 노드들의 좌표를 G 1 (x 1 , y 1 ) 과 G2(x 2 , y 2 ) 그리고 G 3 (x 3 , y 3 )라 하면, 센서 노드의 좌표, n i (x, y)는 수학식 6과 같다. The coordinates of the sensor nodes are n i (x, y) and the coordinates of three nodes equipped with GPS are G 1 (x 1 , y 1 ) , G2 (x 2 , y 2 ) and G 3 (x 3 , y 3 ) , the coordinates of the sensor node, n i (x, y) are given by Equation 6.

Figure 112005065041678-pat00006
Figure 112005065041678-pat00006

Figure 112005065041678-pat00007
Figure 112005065041678-pat00007

수학식 6에서 d 1 , d 2 , d 3 는 n i (x, y)와 G 1 (x 1 , y 1 ) 과 G2(x 2 , y 2 ) 그리고 G 3 (x 3 , y 3 )와의 유클리디언(Euclidean) 거리를 의미하며, 이는 전파 세기로부터 구할 수 있다.In Equation 6, d 1 , d 2 , and d 3 correspond to n i (x, y) , G 1 (x 1 , y 1 ) , G2 (x 2 , y 2 ), and G 3 (x 3 , y 3 ) Mean Euclidean distance, which can be obtained from the propagation intensity.

Figure 112005065041678-pat00008
Figure 112005065041678-pat00008

수학식 7은 센서 노드와 지피에스 탑재 노드 간의 유클리디언 거리(d)와 센서 노드의 위치(x, y) 및 지피에스 탑재 노드의 위치(xi, yi)의 관계를 나타낸 식이다.Equation (7) represents the relationship between the Euclidean distance (d) between the sensor node and the GPS-mounted node, the position (x, y) of the sensor node and the position (x i , y i ) of the GPS-mounted node.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노드의 자기 위치 인지과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of recognizing a self position of a node according to an exemplary embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무선센서 네 트워크 시스템의 노드위치 인식방법을 설명한다.Referring to FIG. 3, a node position recognition method of a wireless sensor network system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크 시스템의 노드위치 인식방법은, 무선센서 네트워크의 노드위치 인식방법으로서, (1) 위치정보를 가진 노드가 자신의 센싱반경 내의 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하는 단계, (2) 상기 센싱반경 내의 노드가 상기 위치정보를 수신하는 단계, (3) 상기 센싱반경 내의 노드가 자신의 위치 인식 여부를 판단하여, 자기위치를 인식하고 있는 경우 (6)단계를 수행하며, 자기위치를 인식하지 못한 경우(4) 단계를 수행하는 단계, (4) 상기 (2)단계에서 수신한 상기 위치정보의 수가 3 이상인지 판단하는 단계, (5) 상기 (4)단계에서 판단한 결과 위치정보의 수가 3 이상인 경우, 상기 위치정보를 이용하여 자신의 위치를 산출하여 저장하는 단계 및 (6) 네트워크 내의 모든 노드의 위치인식 여부를 판단하고, 모든 노드의 위치인식이 완료되지 않은 경우 상기 (1)단계로 돌아가는 단계를 포함할 수 있다.A node position recognition method of a wireless sensor network system according to an exemplary embodiment of the present invention is a node position recognition method of a wireless sensor network, where (1) a node having position information is a node within its own sensing radius. (2) when the node within the sensing radius receives the location information, and (3) when the node within the sensing radius recognizes its own location and recognizes its location (6). Performing step (4) if the self position is not recognized (4) determining whether the number of the location information received in step (2) is 3 or more, (5) the step (4) When the number of location information is 3 or more as a result determined in step), calculating and storing its own location using the location information, and (6) determining the location recognition of all nodes in the network, If location recognition of the node is not completed, the method may include returning to step (1).

이때, 무선센서 네트워크 시스템에 포함되는 지피에스 탑재 노드의 수는 상술한 최소 지피에스 탑재 노드(NGe)수 결정방법에 의해 산출된다.At this time, the number of GPS-mounted nodes included in the wireless sensor network system is calculated by the method of determining the minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) described above.

만약, 임의의 센서 노드의 센싱반경 내에 지피에스 탑재 노드가 3개 이상 존재하는 경우, 센서 노드의 위치산출에 아무런 문제점이 없으나, 상술한 방법으로 무선센서 네트워크를 구성하는 경우에도 단지 확률적으로 임의의 센서 노드의 센싱반경 내에 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재하도록 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출하여, 그에 따라 무선센서 네트워크 시스템을 구성하는 것이므로, 실 제적으로 임의의 센서 노드의 센싱반경 내에 지피에스 탑재 노드가 3개 미만으로 존재하는 경우가 발생한다.If there are three or more GPS-mounted nodes within the sensing radius of any sensor node, there is no problem in calculating the position of the sensor node. Since the minimum number of GPS-mounted nodes N Ge is calculated so that three or more GPS-mounted nodes exist within the sensing radius of the sensor node, and thus configures the wireless sensor network system accordingly, it is actually within the sensing radius of any sensor node. There are cases where fewer than three GPS-mounted nodes exist.

본 발명에서는 이러한 경우, 센서 노드가 도 3에 도시된 바와 같은 과정을 통해, 자신의 위치를 인식하는 방법을 제공한다.In this case, the sensor node provides a method of recognizing its own position through a process as shown in FIG. 3.

위치정보를 가진 노드는 자신의 센싱반경 내의 노드로 자신의 위치정보를 플러딩한다(S300).The node having the location information floods its location information to the node within its sensing radius (S300).

여기서 위치정보를 가진 노드라 함은 지피에스를 이용하여 자신의 위치를 측정하여 위치정보를 획득하는 지피에스 탑재 노드와 센서 노드로서 자신의 센싱반경 내의 3개의 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩된 위치정보를 이용하여 자신의 위치를 산출하여 위치정보를 획득하는 센서 노드를 말한다.Here, the node with location information refers to a GPS-mounted node that acquires location information by measuring its own location using GPS, and a sensor node, which uses its location information flooded from three GPS-mounted nodes within its sensing radius. It refers to a sensor node that obtains the location information by calculating the location of.

따라서, 무선센서 네트워크 시스템의 구축 초기에는 오로지 지피에스 탑재 노드만이 위치정보를 가진 노드로서 기능하게 되나, 라운드가 지나게 될수록 센서 노드가 위치정보를 획득함에 따라서 위치정보를 가진 노드의 수가 증가하게 된다.Therefore, in the initial stage of the construction of the wireless sensor network system, only the GPS-mounted node functions as a node having location information. However, as the sensor node acquires location information as the round passes, the number of nodes having location information increases.

센서 노드는 자신의 센싱반경 내의 위치정보를 가진 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신한다(S302).The sensor node receives the location information flooded from the node having the location information within its sensing radius (S302).

위치정보를 수신한 센서 노드가 자신의 위치 인식 여부를 판단하여(S304), 자기위치를 인식하지 못하고 있는 경우, 수신한 위치정보의 수가 3개 이상인지 판단한다(S306).The sensor node that has received the location information determines whether or not it recognizes its own location (S304), and if it does not recognize its own location, it determines whether the number of received location information is three or more (S306).

판단한 결과, 3개 이상의 위치정보를 수신한 경우, 이를 이용하여 자신의 위치를 산출하고(S308), 자신을 위치정보를 가진 노드로 설정하여, 위치정보를 플러 딩할 준비를 한다(310).As a result of the determination, when three or more pieces of location information are received, the location information is calculated using the location information (S308), the node is set as a node having the location information, and the location information is prepared to be flooded (310).

네트워크 내의 모든 노드의 위치인식 여부를 판단하여, 모든 노드의 위치인식이 완료된 경우 위치인식 과정을 종료하고, 모든 노드의 위치인식이 완료되지 않은 경우 S300 단계로 되돌아가서 위치인식과정을 반복하여 수행한다(S312).It determines whether the location recognition of all nodes in the network, if the location recognition of all nodes is completed, the location recognition process is terminated, and if the location recognition of all nodes is not completed, go back to step S300 and repeat the location recognition process (S312).

이러한 위치인식 과정을 도 2에 도시된 센서 노드 n1(204)과 센서 노드 n2(214)를 기준으로 상세히 설명하면 다음과 같다.This position recognition process will be described in detail with reference to the sensor node n1 204 and the sensor node n2 214 shown in FIG.

위치인식과정의 첫 라운드(라운드란 본 발명에 따른 위치인식과정이 한번 수행되는 것을 말한다)에서 위치정보를 가진 노드는 지피에스 탑재 노드 G1(200), G2(202), G3(210)이다.In the first round of the position recognition process (round means that the position recognition process according to the present invention is performed once), the nodes having the position information are the GS-mounted nodes G1 (200), G2 (202), and G3 (210).

따라서, G1(200), G2(202), G3(210)는 자신의 센싱반경 내에 있는 센서 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하게 된다.Accordingly, the G1 200, the G2 202, and the G3 210 flood their location information to the sensor node within their sensing radius.

n1(204)은 자신의 센싱반경 내에 G1(200), G2(202), G3(210) 3개의 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하여, 자신의 위치를 산출하여 저장하고, 자신을 위치정보를 가진 노드로 설정하여, 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 자신의 위치정보를 플러딩할 준비를 하게 된다.The n1 204 receives the location information flooded from the three G1 200, G2 202, and G3 210 nodes in its sensing radius, calculates and stores its own location, and positions itself. By setting it as a node with information, it is ready to flood its location information to neighboring nodes within its sensing radius.

반면, n2(214)는 자신의 센싱반경 내에 G1(200), G3(210) 2개의 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하게 되므로, 자신의 위치를 산출하지 않고 라운드를 종료하게 된다.On the other hand, n2 (214) receives the location information flooded from the two G1 (200), G3 (210) GPS-mounted nodes in the sensing radius, and ends the round without calculating its location.

n1(204)과 n2(214)를 기준으로 하였을 때, n2(214)가 아직 위치정보를 획득하지 못하였으므로, 위치인식과정을 반복하게 된다.Based on n1 204 and n2 214, since n2 214 has not yet acquired location information, the location recognition process is repeated.

이러한 위치인식 과정의 반복 여부는, 싱크노드(sink node)에서 무선센서 네트워크의 모든 노드의 위치인식 여부를 판단하여 제어하도록 구성될 수 있을 것이다.Whether or not to repeat the location recognition process may be configured to determine and control the location recognition of all nodes of the wireless sensor network in the sink node (sink node).

위치인식과정의 두 번째 라운드(라운드란 본 발명에 따른 위치인식과정이 한번 수행되는 것을 말한다)에서 위치정보를 가진 노드는 지피에스 탑재 노드 G1(200), G2(202), G3(210)과 센서 노드 n1(204)이다.In the second round of the position recognition process (a round means that the position recognition process according to the present invention is performed once), the node having the position information includes the GS-mounted nodes G1 (200), G2 (202), G3 (210) and the sensor. Node n1 204.

따라서, G1(200), G2(202), G3(210), n1(204)은 자신의 센싱반경 내에 있는 센서 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하게 된다.Therefore, the G1 200, the G2 202, the G3 210, and the n1 204 flood their location information with the sensor node within their sensing radius.

n1(204)의 센싱반경(212) 내에는 n2(214)포함되므로, n2(214)는 G1(200), G3(210), n1(204)의 3개의 위치정보를 가진 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하여, 자신의 위치를 산출하여 저장하고, 자신을 위치정보를 가진 노드로 설정하여, 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 자신의 위치정보를 플러딩할 준비를 하게 된다.Since n2 214 is included in the sensing radius 212 of n1 204, n2 214 is a position flooded from a node having three location information of G1 200, G3 210, and n1 204. It receives the information, calculates its location and stores it, sets itself as a node with location information, and prepares to flood its location information to neighboring nodes within its sensing radius.

상술한 과정을 통해, 본 발명에 따른 위치인식 과정이 반복될수록, 무선센서 네트워크의 노드 중 자신의 위치정보를 가진 노드 수가 점점 증가하게 되고, 이러한 위치정보를 가진 노드는 다음 라운드에서 일종의 지피에스 탑재 노드로서의 역할을 하게 되어, 일정한 라운드가 지나게 되면, 무선센서 네트워크의 모든 노드가 자신의 위치를 인식하게 되는 것이다.Through the above-described process, as the location recognition process according to the present invention is repeated, the number of nodes having their own location information among the nodes of the wireless sensor network is gradually increased, and the nodes having such location information are a kind of GPS-mounted nodes in the next round. When a certain round passes, every node in the wireless sensor network will know its location.

본 발명에 대하여 무선센서 네트워크를 기준으로 설명하였으나, 본 발명에 대하여 통상의 지식을 가진 당업자에게 본 발명은 무선센서 네트워크에서뿐만 아니라 무선 애드혹(ad-hoc) 네트워크 등의 노드들의 위치를 알아야 하는 분야에 적응 가능하다는 것은 자명할 것이다.Although the present invention has been described with reference to a wireless sensor network, to those skilled in the art, the present invention is directed to the field of knowing the location of nodes such as a wireless ad-hoc network as well as in a wireless sensor network. It will be obvious that it is adaptable.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법과 이를 이용한 노드 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템 및 무선센서 네트워크의 노드위치 인식 방법에 따르면, 최소한의 노드에만 지피에스를 탑재하고 나머지 노드들은 지피에스를 탑재하지 않고 지피에스 탑재 노드들과의 통신을 통해 위치를 인지함으로써 네트워크에 뿌려지는 노드들의 가격을 낮출 수 있고 센서 노드의 크기를 작게 할 수 있으며, 통신에 드는 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the method for determining the minimum number of nodes to be loaded with the wireless sensor network according to the present invention, the wireless sensor network system capable of node position recognition using the same, and the method for recognizing the node position of the wireless sensor network, only the minimum nodes are selected. And the rest of the nodes can recognize the location through the communication with the GPS-mounted nodes without mounting the GPS, thereby lowering the price of the nodes scattered on the network, reducing the size of the sensor node, and reducing the cost of communication. The advantage is that it can be reduced.

Claims (6)

무선센서 네트워크의 지피에스(GPS, Global Positioning System) 탑재 노드수를 결정하는 방법으로서,As a method of determining the number of nodes equipped with Global Positioning System (GPS) of a wireless sensor network, (a) 전체 네트워크 센싱필드의 크기(A), 노드의 센싱반경(r) 및 설치되는 노드의 총수(N)를 이용하여, 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 존재하는 평균 이웃 노드수(D)를 산출하는 단계; 및(a) Using the size (A) of the total network sensing field, the sensing radius of the node (r) and the total number of nodes installed (N), the average number of neighboring nodes probable within the sensing radius of any node ( Calculating D); And (b) 상기 평균 이웃 노드수(D)를 이용하여 임의의 노드의 센싱반경 내에 확률적으로 적어도 3개 이상의 지피에스 탑재 노드가 존재하게 되는 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법.(b) using the average number of neighbor nodes (D) to calculate a minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) in which at least three or more GPS-mounted nodes are present within a sensing radius of an arbitrary node. Method for determining the minimum number of nodes with the GS of the wireless sensor network, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는,According to claim 1, wherein step (a),
Figure 112005065041678-pat00009
식을 이용하여 평균 이웃 노드수(D)를 산출하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법.
Figure 112005065041678-pat00009
A method for determining the minimum number of GPS-mounted nodes of a wireless sensor network, comprising calculating an average number of neighbor nodes D using an equation. 제2항에 있어서, 상기 (b)단계는,The method of claim 2, wherein step (b) comprises:
Figure 112005065041678-pat00010
식을 이용하여 최소 지피에스 탑재 노드수(NGe)를 산출하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크의 최소 지피에스 탑재 노드수 결정방법.
Figure 112005065041678-pat00010
A method for determining the minimum number of GPS-mounted nodes of a wireless sensor network, comprising calculating the minimum number of GPS-mounted nodes (N Ge ) by using an equation. 노드의 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템으로서,Wireless sensor network system that can recognize the position of the node, 자신의 지리적 위치를 측정하고, 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하는 복수의 지피에스 탑재 노드; 및A plurality of GPS-mounted nodes that measure their geographic location and flood their location information to neighboring nodes within their sensing radius; And 상기 지피에스 탑재 노드로부터 플러딩되는 위치정보를 수신하고, 3개 이상의 위치정보를 수신한 경우, 상기 3개 이상의 위치정보를 이용하여 자신의 지리적 위치를 산출하여 저장한 후, 자신의 위치정보를 자신의 센싱반경 내에 있는 이웃 노드로 플러딩하는 센서 노드를 포함하되, 상기 지피에스 탑재 노드의 수는 제3항에 따른 방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 노드 위치인식이 가능한 무선센서 네트워크 시스템.When receiving the flooding position information from the GPS-mounted node, and receiving three or more position information, after calculating the geographic position by using the three or more position information to store and then store their own position information And a sensor node flooding to a neighboring node within a sensing radius, wherein the number of GPS-mounted nodes is calculated by the method according to claim 3. 제3항에 따른 방법에 의해 산출되는 수의 지피에스 탑재 노드를 포함하는 무 선센서 네트워크의 노드위치 인식방법으로서,A node position recognition method of a wireless sensor network comprising a number of GPS-mounted nodes calculated by the method according to claim 3, (1) 위치정보를 가진 노드가 자신의 센싱반경 내의 노드로 자신의 위치정보를 플러딩하는 단계;(1) a node having location information floods its location information to a node within its sensing radius; (2) 상기 센싱반경 내의 노드가 상기 위치정보를 수신하는 단계;(2) a node within the sensing radius receiving the location information; (3) 상기 센싱반경 내의 노드가 자신의 위치 인식 여부를 판단하여, 자기위치를 인식하고 있는 경우 (6)단계를 수행하며, 자기위치를 인식하지 못한 경우(4) 단계를 수행하는 단계;(3) performing step (6) when the node in the sensing radius recognizes its own location and recognizes its own location, and performing step (4) when it does not recognize its own location; (4) 상기 (2)단계에서 수신한 상기 위치정보의 수가 3 이상인지 판단하는 단계;(4) determining whether the number of the location information received in step (2) is 3 or more; (5) 상기 (4)단계에서 판단한 결과 위치정보의 수가 3 이상인 경우, 상기 위치정보를 이용하여 자신의 위치를 산출하여 저장하는 단계; 및(5) if the number of location information is 3 or more as determined in step (4), calculating and storing its own location using the location information; And (6) 네트워크 내의 모든 노드의 위치인식 여부를 판단하고, 모든 노드의 위치인식이 완료되지 않은 경우 상기 (1)단계로 돌아가는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 노드위치 인식방법.(6) determining whether the position recognition of all nodes in the network, and if the position recognition of all nodes is not completed, the method returns to step (1). 제5항에 있어서, 상기 (5)단계는, According to claim 5, wherein step (5),
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식을 이용하여 노드위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 노드위치 인식방법.
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Node position recognition method of a wireless sensor network system, characterized in that for calculating the node position using the equation.
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