KR101184912B1 - Method and apparatus for providing communication in ground sensor network - Google Patents

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KR101184912B1
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Abstract

자기장 유도를 이용한 센서 네트워크의 동작을 위하여 본 발명에서는 지상에서 컬렉터(collector)가 이동하면서 건물에 매립된 센서로부터 데이터를 수집하는 모델을 바탕으로 연구를 진행하게 된다. 자기장 유도를 이용한 통신은 근거리에서 작동하고 멀리 퍼지지 않기 때문에 컬렉터의 아래쪽에 위치하는 센서 노드(sensor node)들만 통신에 참여할 수가 있게 되어서 컬렉터를 이동시키면서 자료를 수집하게 된다. 하지만, 전송속도가 그다지 크지 않기 때문에 본 발명에서는 컬렉터의 이동에 따라 효율적으로 데이터를 송신할 수 있는 통신 기술을 제안하고자 한다. 또한, 다수의 센서 노드가 컬렉터와 통신이 가능한 경우에 가장 효율적으로 컬렉터와 데이터를 주고 받을 수 있는 통신 프로토콜을 제안하고자 한다.In order to operate a sensor network using magnetic field induction, the present invention proceeds research based on a model of collecting data from a sensor embedded in a building while moving a collector on the ground. Communication using magnetic field induction works at a short distance and does not spread far, so only sensor nodes located below the collector can participate in the communication, collecting data while moving the collector. However, since the transmission speed is not so large, the present invention intends to propose a communication technique capable of transmitting data efficiently as the collector moves. In addition, when a plurality of sensor nodes can communicate with the collector, we propose a communication protocol that can exchange data with the collector most efficiently.

Description

매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING COMMUNICATION IN GROUND SENSOR NETWORK}METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING COMMUNICATION IN GROUND SENSOR NETWORK}

본 발명은 매립형 센서 네트워크에서의 통신 기술에 관한 것으로, 특히 자기장 유도를 이용한 매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a communication technology in an embedded sensor network, and more particularly, to a communication method and apparatus in an embedded sensor network using magnetic field induction.

본 발명은 지식경제부 및 한국산업기술평가관리원의 IT산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[2008-F-044-02, 전자파, 음향 및 건물 환경을 개선하는 지능형 건설 IT 융합 신기술 개발].
The present invention is derived from a study conducted as part of the IT industrial source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and Korea Institute of Industrial Technology Evaluation and Management [2008-F-044-02, Intelligent construction IT convergence to improve electromagnetic wave, sound and building environment New technology development].

건물 센서 네트워크를 이용한 통신방식에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 예를 들어 매립형 센서 노드(sensor node)는 도 1에 도시한 바와 같이 단일 홉(one hop)의 무선 전송을 통하여 데이터를 수집하도록 설계된다.There is an active research on the communication method using the building sensor network. For example, the embedded sensor node is designed to collect data through wireless transmission of one hop as shown in FIG. do.

하지만 이와 같은 센서 노드는 매립에 의해 발생하는 통신상의 장애를 회피하기 위하여 통신 부분이 지상에 노출될 수밖에 없기 때문에, 센서의 설치와 센서 노드의 안정성 측면에서 문제가 발생할 수 있다.However, such a sensor node can only be exposed to the ground in order to avoid the communication obstacles caused by the landfill, there may be a problem in terms of the installation of the sensor and the stability of the sensor node.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 센서의 모든 부분이 건물에 매립되어야 한다. 이에 건물에 유선으로 센서들을 연결하여 건물 센서네트워크를 구성하는 연구도 진행되었으나, 이러한 방법 역시 설치상의 문제가 존재하여 실제 사용 시 문제점이 발생하게 된다.To solve this problem, all parts of the sensor must be embedded in the building. Therefore, researches for constructing a building sensor network by connecting sensors to a building by wires have also been conducted. However, these methods also have problems in installation, which causes problems in actual use.

따라서, 무선 건물 센서 네트워크 연구가 시작되었다. 무선 건물 센서 네트워크 기술은 센서 노드가 아무런 선과 연결되지 않고 매설되어 센싱된 데이터를 전달할 수 있는 시스템이다. 하지만 이러한 무선 건물 센서 네트워크도 해결해야 할 과제들이 많이 남아있다.Thus, research on wireless building sensor networks has begun. Wireless building sensor network technology is a system that allows sensor nodes to deliver embedded and sensed data without connecting any wires. However, many challenges remain in these wireless building sensor networks.

먼저, 전력소비 문제를 들 수 있다. 무선 센서 노드는 건물에 매립되어 설치되기 때문에 전력을 중간에 공급하거나 센서 단말을 추가로 설치 교체하는 것이 상당히 어렵다. 따라서, 반영구적인 사용이 가능하도록 하는 것이 필요한데 일반적으로 배터리만을 사용하여 통신을 하게 된다면 일정 시간 이후에 더 이상 사용 할 수 없게 된다. 기존 무선 센서 네트워크에서는 솔라셀을 이용하여 태양열 에너지 충전을 통한 반영구적인 센서 노드 활용에 대한 연구들이 적용된 바 있다.First, the power consumption problem can be mentioned. Because wireless sensor nodes are embedded in buildings, it is difficult to supply power in the middle or to install and replace additional sensor terminals. Therefore, it is necessary to enable semi-permanent use. In general, when communicating using only a battery, it can no longer be used after a certain time. In the existing wireless sensor network, studies on semi-permanent sensor nodes through solar energy charging using solar cells have been applied.

그러나 이와 같은 태양 에너지는 건물 센서 노드에 적용하기에는 많은 제약이 따른다. 안테나 역시 건물 무선 센서 네트워크상에서는 큰 문제가 되는데, 예를 들어, 벽속에 안테나가 존재하기 때문에 센서를 둘러싸는 건설 재료들에 의한 반사 등에 의한 영향을 고려하여 안테나가 설계되어야 하며, 고주파 신호는 벽을 잘 통과 못하기 때문에 저주파로 전송을 시도해야 하고 이에 따라 안테나의 크기도 커져야만 한다.However, such solar energy has many limitations in being applied to building sensor nodes. Antennas are also a big problem on building wireless sensor networks. For example, because antennas exist in walls, antennas must be designed to take into account the effects of reflections from the building materials surrounding the sensor. Since it does not pass well, it should try to transmit at low frequency and accordingly, the size of the antenna must be increased.

이와 같은 문제의 해결책은 자기장 유도를 이용한 통신 기술을 적용하는 것이다. 자기장 유도를 이용하게 되면 먼저 자기장을 이용하여 전력 공급이 가능해 지기 때문에 센서 노드의 전력 문제를 해소 할 수 있으며, 자기장은 매질의 영향을 거의 받지 않기 때문에 적정 크기의 코일만 감아주게 되면 건물에서도 통신을 할 수 있게 된다.The solution to this problem is to apply a communication technology using magnetic field induction. Using magnetic field induction, it is possible to supply power by using magnetic field first, which can solve the power problem of the sensor node. Since magnetic field is hardly influenced by the medium, if only coils of appropriate size are wound, communication in buildings You can do it.

자기장 통신은 도 2와 같이 송수신 단의 단말이 안테나 코일(antenna coil)의 전류 흐름의 변화로 자기장을 변화시켜 자기장 유도를 통하여 신호를 송수신하는 방식이다.In the magnetic field communication, as shown in FIG. 2, a terminal of a transmitting and receiving terminal transmits and receives a signal through magnetic field induction by changing a magnetic field by a change in current flow of an antenna coil.

자기장 무선 통신은 현재 RFID에서 활용되고 있는데, 근거리 RFID 방식에서 RFID 리더(reader)들은 자기장을 발생시킬 수 있으며, RFID 태그(tag)들이 리더 근처에 도달하면 자기장을 이용하여 전력을 충전하면서 자기장 변화에 의해 데이터를 리더로 송신할 수 있다.Magnetic field wireless communication is currently used in RFID. In the near field RFID method, RFID readers can generate a magnetic field, and when RFID tags near the reader, the magnetic field is used to charge power to change the magnetic field. The data can be transmitted to the reader.

이러한 자기장 유도 방식의 RFID 기술은 표준으로 정립되어 발전해 나가고 있으며, 최근에는 NFC(near field communication)라는 단체에 의하여 발전되고 있다.Such magnetic field induction RFID technology has been established and developed as a standard, and recently has been developed by a group called NFC (near field communication).

NFC에서는 p2p 모드(mode)까지 지원하고 있으며, 13.56MHz의 주파수 대역을 이용하여 424kbit/s의 속도를 지원하고, 향후 1Mbit/s의 속도까지 지원하는 것을 목표로 하고 있다.NFC supports up to p2p mode, aims to support speeds up to 424kbit / s using the 13.56MHz frequency band and up to 1Mbit / s in the future.

하지만 이와 같은 RFID에 활용되고 있는 자기장 유도 통신을 바로 건물 매립 센서에게 적용시키기에는 문제점이 발생하게 된다.However, there is a problem in applying the magnetic field induction communication which is utilized in such RFID to the buried sensor directly.

먼저, 통달거리에 관한 문제이다. RFID 기반의 NFC의 통달거리는 수 cm 이내에 불과하다. 따라서, 보다 먼 통달거리를 가지는 자기장 유도 통신에 대한 연구가 필요하게 되었다.
First, it's a matter of mastery. The communication range of NFC-based NFC is only a few centimeters. Therefore, there is a need for a study on magnetic field induction communication having a longer communication distance.

본 발명에서는 컬렉터(collector)가 데이터를 수집하는 형태의 모델을 고려할 수 있는데, 이와 같은 형태에서는 다수의 센서 노드가 컬렉터에게 데이터 전송을 시도하는 경우가 발생할 수 있다. 그러나, NFC 와 같은 RFID 기반의 통신 방식은 이와 같은 다중 접속에 대한 정의가 부족하기 때문에 자기장 유도 특성에 부합되는 다중 접속에 대한 연구가 필요할 수 잇다.In the present invention, a model in which a collector collects data may be considered. In such a form, a plurality of sensor nodes may attempt to transmit data to the collector. However, since RFID-based communication methods such as NFC lack the definition of such multiple access, it may be necessary to study the multiple access that meets the magnetic field induction characteristics.

건물 무선 센서 네트워크의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에서는, 자기장 유도 방식을 이용할 수 있다.In order to solve the problem of the building wireless sensor network, in the embodiment of the present invention, a magnetic field induction scheme may be used.

자기장 유도 방식을 사용함으로써, 건물 무선 센서들은 환경적인 영향을 적게 받을 수 있으며, 자기장 유도를 이용한 전력 전달을 통하여 건물 무선 센서 네트워크의 전력문제도 해결할 수 있다. 현재 자기장 유도를 활용한 통신 방식으로는 근거리 RFID 정도에 불과하기 때문에 자기장 통신을 이용한 보다 다양한 센서 네트워크 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.By using the magnetic field induction method, the building wireless sensors can be less environmentally affected, and the power problem of the building wireless sensor network can be solved through the power transmission using the magnetic field induction. As the current communication method using magnetic field induction is only near field RFID, research on more various sensor network technologies using magnetic field communication is needed.

자기장 유도를 이용한 센서 네트워크의 동작을 위하여 본 발명의 실시예에서는, 지상에서 컬렉터가 이동하면서 건물에 매립된 센서로부터 데이터를 수집할 수 있다.In the embodiment of the present invention for the operation of the sensor network using the magnetic field induction, it is possible to collect data from the sensor embedded in the building while moving the collector on the ground.

자기장 유도를 이용한 통신은 근거리에서 작동하고 멀리 퍼지지 않기 때문에 컬렉터의 아래쪽에 위치하는 센서 노드들만 통신에 참여하여 컬렉터가 이동되면서 자료를 수집할 수 있다.Communication using magnetic field induction works at close range and does not spread far, so only sensor nodes located below the collector can participate in the communication and collect data as the collector moves.

다만, 전송속도가 그다지 크지 않기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 컬렉터의 이동에 따라 효율적으로 데이터를 송신할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.However, since the transmission speed is not very large, an embodiment of the present invention proposes a technique capable of transmitting data efficiently as the collector moves.

또한, 다수의 센서 노드가 컬렉터와 통신이 가능한 경우에 가장 효율적으로 컬렉터와 데이터를 주고 받을 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
In addition, when a plurality of sensor nodes can communicate with the collector, we propose a technology that can exchange data with the collector most efficiently.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법에 따르면, 지상 또는 건물의 표면에서 이동하는 컬렉터(collector)로부터, 상기 지상 또는 건물에 매립된 센서 노드(sensor node)로 폴링 메시지(polling message)를 전송하는 과정과, 상기 폴링 메시지에 대응하여 상기 센서 노드가 상기 컬렉터로 랜덤 액세스(random access)하는 과정을 포함할 수 있다.According to a communication method in an embedded sensor network for solving the problem of the present invention, a polling message (polling) from the collector (collector) moving on the ground or building surface, the sensor node embedded in the ground or building message), and the sensor node random access to the collector in response to the polling message.

여기서, 상기 랜덤 액세스하는 과정은, 상기 센서 노드의 랜덤 액세스에 따른 수집 데이터의 난수에 의한 반응 여부에 따라 상기 컬렉터가 상기 센서 노드의 중복 전송 여부를 결정하는 과정을 포함할 수 있다.Here, the random access may include a process of determining whether the sensor node is redundantly transmitted according to whether or not the collector node responds by random number of collected data according to random access of the sensor node.

또한, 상기 중복 전송 여부를 결정하는 과정은, 상기 난수에 의하여 상기 센서 노드의 수집 데이터가 반응하면 상기 반응한 수집 데이터를 전송하지 않는 과정과, 상기 난수에 의하여 상기 센서 노드의 수집 데이터가 반응하지 않으면 상기 반응하지 않은 수집 데이터를 상기 컬렉터가 랜덤 액세스하는 과정을 포함할 수 있다.The determining of whether or not the redundant transmission may include: when the collection data of the sensor node reacts by the random number, not transmitting the response collection data; and wherein the collection data of the sensor node does not react by the random number. Otherwise, the collector may randomly access the unreacted collected data.

또한, 상기 폴링 메시지는, 자기장 유도 방식에 의해 상기 센서 노드로 전송될 수 있다.In addition, the polling message may be transmitted to the sensor node by a magnetic field induction scheme.

또한, 상기 센서 노드는, 상기 자기장 유도 방식에 의해 충전될 수 있다.In addition, the sensor node may be charged by the magnetic field induction method.

또한, 상기 랜덤 액세스하는 과정은, 알로하 프로토콜(aloha protocol) 기반의 전송 확률로 액세스하는 과정을 포함할 수 있다.In addition, the random access process may include accessing with a transmission probability based on an Aloha protocol.

또한, 상기 컬렉터는, N번의 슬롯 타임으로 이동하되, 상기 슬롯 타임마다 전송 확률이 증가할 수 있다.In addition, the collector may move in N slot times, but the transmission probability may increase for each slot time.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 매립형 센서 네트워크에서의 통신 장치에 따르면, 지상 또는 건물의 표면에서 이동하면서 폴링 메시지를 발생하는 컬렉터와, 상기 폴링 메시지를 수신하며, 수신되는 상기 폴링 메시지에 대응하여 알로하 프로토콜 기반의 전송 확률로 상기 컬렉터에 랜덤 액세스하는, 상기 지상 또는 건물 내에 매립되는 적어도 하나의 센서 노드를 포함할 수 있다.According to a communication device in an embedded sensor network for solving the problems of the present invention, an aloha corresponding to a collector generating a polling message while moving on the ground or the surface of a building, receiving the polling message, and responding to the polling message received. At least one sensor node embedded in the ground or building, which randomly accesses the collector with a protocol-based transmission probability.

여기서, 상기 폴링 메시지는, 자기장 유도 방식인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the polling message may be characterized in that the magnetic field induction method.

또한, 상기 컬렉터는, 상기 적어도 하나의 센서 노드로부터 수집되는 데이터의 난수의 반응에 따라 상기 데이터의 중복 전송 여부를 결정할 수 있다.
The collector may determine whether the data is redundantly transmitted according to a response of a random number of data collected from the at least one sensor node.

본 발명의 실시예에 의하면, 자기장 유도 방식을 사용함으로써 건물 무선 센서들은 환경적인 영향을 적게 받게 되며, 자기장 유도를 이용한 전력 전달을 통하여 건물 무선 센서 네트워크의 전력문제도 해결할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 컬렉터의 이동에 따라 효율적으로 데이터를 송신할 수 있으며, 다수의 센서 노드가 컬렉터와 통신이 가능한 경우에 가장 효율적으로 컬렉터와 데이터를 주고 받을 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, by using the magnetic field induction method, the building wireless sensors are less environmentally affected, it is possible to solve the power problem of the building wireless sensor network through the power transfer using the magnetic field induction. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to efficiently transmit data in accordance with the movement of the collector, it is possible to exchange data with the collector most efficiently when a plurality of sensor nodes can communicate with the collector.

도 1은 일반적인 매립형 센서의 예시도,
도 2는 일반적인 전자기 유도 원리를 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동하는 컬렉터(collector)에 따른 데이터 전송 과정을 예시적으로 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자기장 유도를 이용한 매립형 센서 네트워크에서의 통신 원리를 예시적으로 설명하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컬렉터가 매립된 센서 위를 이동하는 경우의 통신 원리를 예시적으로 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컬렉터의 머무는 시간에 따른 송신 성공 센서 노드의 수를 예시한 그래프,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컬렉터 아래에 존재하는 센서 수에 따른 전송 성공 횟수를 예시한 그래프.
1 is an exemplary view of a general embedded sensor;
2 illustrates a general electromagnetic induction principle,
3 is a diagram illustrating a data transmission process according to a moving collector according to an embodiment of the present invention;
4 exemplarily illustrates a communication principle in an embedded sensor network using magnetic field induction according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram for explaining a communication principle when a collector moves on a buried sensor according to an embodiment of the present invention; FIG.
6 is a graph illustrating the number of transmission success sensor nodes according to a dwell time of a collector according to an embodiment of the present invention;
7 is a graph illustrating the number of successful transmissions according to the number of sensors existing under the collector according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like numbers refer to like elements throughout.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Each block of the accompanying block diagrams and combinations of steps of the flowchart may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be loaded into a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, And means for performing the functions described in each step are created. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of each step of the block diagram. Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments the functions noted in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.

본 발명에서는 컬렉터(collector)가 데이터를 수집하는 형태의 모델을 고려할 수 있는데, 이와 같은 형태에서는 다수의 센서 노드가 컬렉터에게 데이터 전송을 시도하는 경우가 발생할 수 있다. 그러나, NFC 와 같은 RFID 기반의 통신 방식은 이와 같은 다중 접속에 대한 정의가 부족하기 때문에 자기장 유도 특성에 부합되는 다중 접속에 대한 연구가 필요할 수 잇다.In the present invention, a model in which a collector collects data may be considered. In such a form, a plurality of sensor nodes may attempt to transmit data to the collector. However, since RFID-based communication methods such as NFC lack the definition of such multiple access, it may be necessary to study the multiple access that meets the magnetic field induction characteristics.

건물 무선 센서 네트워크의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에서는, 자기장 유도 방식을 이용할 수 있다.In order to solve the problem of the building wireless sensor network, in the embodiment of the present invention, a magnetic field induction scheme may be used.

자기장 유도 방식을 사용함으로써, 건물 무선 센서들은 환경적인 영향을 적게 받을 수 있으며, 자기장 유도를 이용한 전력 전달을 통하여 건물 무선 센서 네트워크의 전력문제도 해결할 수 있다. 현재 자기장 유도를 활용한 통신 방식으로는 근거리 RFID 정도에 불과하기 때문에 자기장 통신을 이용한 보다 다양한 센서 네트워크 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.By using the magnetic field induction method, the building wireless sensors can be less environmentally affected, and the power problem of the building wireless sensor network can be solved through the power transmission using the magnetic field induction. As the current communication method using magnetic field induction is only near field RFID, research on more various sensor network technologies using magnetic field communication is needed.

자기장 유도를 이용한 센서 네트워크의 동작을 위하여 본 발명의 실시예에서는, 지상에서 컬렉터가 이동하면서 건물에 매립된 센서로부터 데이터를 수집할 수 있다.In the embodiment of the present invention for the operation of the sensor network using the magnetic field induction, it is possible to collect data from the sensor embedded in the building while moving the collector on the ground.

자기장 유도를 이용한 통신은 근거리에서 작동하고 멀리 퍼지지 않기 때문에 컬렉터의 아래쪽에 위치하는 센서 노드들만 통신에 참여하여 컬렉터가 이동되면서 자료를 수집할 수 있다.Communication using magnetic field induction works at close range and does not spread far, so only sensor nodes located below the collector can participate in the communication and collect data as the collector moves.

다만, 전송속도가 그다지 크지 않기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 컬렉터의 이동에 따라 효율적으로 데이터를 송신할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.However, since the transmission speed is not very large, an embodiment of the present invention proposes a technique capable of transmitting data efficiently as the collector moves.

또한, 다수의 센서 노드가 컬렉터와 통신이 가능한 경우에 가장 효율적으로 컬렉터와 데이터를 주고 받을 수 있는 기술을 제안하고자 한다.In addition, when a plurality of sensor nodes can communicate with the collector, we propose a technology that can exchange data with the collector most efficiently.

먼저, 본 발명의 실시예에서는 알로하(aloha) 기반의 건물 무선 센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜이 적용되는 것을 특징으로 할 수 있다.First, in an embodiment of the present invention, the MAC protocol for an aloha-based building wireless sensor network may be applied.

본 발명의 실시예에서는 컬렉터를 이용한 센서 네트워크 토폴로지(topology)가 적용될 수 있으며, 여기서 컬렉터는 고정되거나 이동성을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, a sensor network topology using a collector may be applied, where the collector may be fixed or mobile.

자기장 유도는 먼 거리로 전파되는 특성을 가지지 않기 때문에 이동하는 컬렉터 주변에 위치하고 있는 센서들과의 통신을 구현하는 것이 바람직하다.Since magnetic field induction does not have a propagation characteristic over a long distance, it is desirable to implement communication with sensors located around a moving collector.

만약, 사용자가 모든 센서로부터 데이터를 수집하여 건물에 매설된 센서들의 정보를 파악할 수 있다고 가정하면, 컬렉터를 통하여 데이터를 수집하게 되는 사용자는 매립되어 있는 센서의 위치를 정확하게 파악하기 힘들며, 어떤 센서들의 데이터를 수집하였는지 알 수 없기 때문에 모든 센서들로부터 데이터를 수집하기 위해서는 여러 번 정보를 수집하여야 한다.
If it is assumed that the user can collect data from all the sensors and grasp the information of the sensors embedded in the building, the user who collects the data through the collector is difficult to pinpoint the location of the embedded sensor. Since we don't know if we collected data, we need to collect information several times to collect data from all sensors.

도 3은 이와 같은 건물 센서 네트워크 동작 시에 발생할 수 있는 센서 네트워크의 전송 상황을 스냅샷(snapshot) 형태로 구현한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a snapshot of a transmission state of a sensor network that may occur when such a building sensor network operates.

도 3에서 동그라미는 아직 데이터 전송이 이루어지지 않은 센서 노드들(202)이고, 별표는 데이터 전송이 완료된 센서 노드들(204)을 의미할 수 있다.In FIG. 3, circles represent sensor nodes 202 that have not been transmitted yet, and asterisks may mean sensor nodes 204 that have completed data transmission.

이러한 상태에서 데이터 전송이 이루어지지 않은 센서 노드들(202)만 반응하게 하여야 충돌 확률을 줄일 수 있으며, 중복된 전송이 사라져서 보다 빠른 시간 내에 모든 데이터를 수집할 수 있다.In such a state, only the sensor nodes 202 that do not transmit data may react to reduce the probability of collision, and duplicate data may disappear to collect all data in a shorter time.

단순하게 한번 반응한 센서 노드는 다시 전송 하지 않도록 하면 몇 가지 문제점이 발생할 수 있다. 만약, 다시 처음부터 컬렉터(100)에서 센서 노드의 데이터를 읽고 싶은 일이 생기게 된다면 한 번 전송한 센서 노드가 다시 반응 하지 않게 만들었을 경우에 데이터를 수집하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.Some problems can occur if the sensor node that has simply reacted is not retransmitted. If the collector 100 wants to read the data of the sensor node again from the beginning, a problem may occur in which data cannot be collected when the sensor node once transmitted does not react again.

본 발명의 실시예에서는, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 데이터 수집 시에 난수를 발생시키는 방법을 제안하고자 한다.In an embodiment of the present invention, in order to solve such a problem, a method of generating a random number at the time of data collection is proposed.

난수에 의하여 센서 노드들은 자신이 이전에 반응했던 데이터 수집인지 여부를 판단할 수 있게 되며, 반응하지 않았던 데이터 수집에 대해서만 반응하여 전송할 수 있게 된다.By the random number, the sensor nodes can determine whether the data collection has been previously responded to, and can transmit only the data collection that did not respond.

이와 같이 한번씩만 반응한다고 할 때, 어떤 다중 접속 기법을 사용할 것인가에 대한 결정을 해야 한다. 컬렉터(100)는 고정되거나 계속 움직이는 상황이고 아래에 어떤 센서 노드들이 통신이 가능한지를 모르기 때문에, 이런 특성에 알맞은 접속 방식을 제안하여야 한다.Given this one-time response, you have to decide which multiple access scheme to use. Since the collector 100 is fixed or continuously moving and does not know which sensor nodes are capable of communicating below, a connection method suitable for this characteristic should be proposed.

가장 기본적으로 생각할 수 있는 방법은, 먼저 컬렉터(100)가 폴링(polling)을 해주면 그 메시지(message)를 수신한 센서 노드들이 알로하 프로토콜(aloha protocol) 기반으로 랜덤(random)하게 액세스(access)를 시도하도록 구현할 수 있다.The most basic method that can be considered is that when the collector 100 polls, the sensor nodes that receive the message randomly access based on the Aloha protocol. It can be implemented to try.

예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이, 컬렉터(100)는 고정되거나 이동하면서 폴링 메시지(polling message)를 아래쪽에 있는 센서 노드(200)에게 전달하게 된다.For example, as shown in FIG. 4, the collector 100 transmits a polling message to the sensor node 200 below while being fixed or moving.

이 메시지는 자기장 유도를 이용하기 때문에 아래쪽에 존재하는 센서 노드(200)는 폴링 메시지를 수신하면서 자신의 전력을 충전할 수 있다.Since this message uses magnetic field induction, the sensor node 200 located below can charge its own power while receiving a polling message.

폴링 메시지를 수신한 센서 노드(200)는 알로하 프로토콜을 기반으로 하여 전송 확률 p로 전송을 시도할 수 있다.The sensor node 200 receiving the polling message may attempt to transmit with a transmission probability p based on the Aloha protocol.

그러나, 한번 데이터 전송을 성공한 단말은 다시 전송을 시도하지 않기 때문에 좀 더 효율적인 전송 기법을 고려해 볼 수 있다.
However, since the terminal which has successfully transmitted data does not attempt transmission again, a more efficient transmission scheme may be considered.

현재까지는 알고리즘을 제안하고 간단한 상황을 가정하여 그 상황에 대한 성능 분석을 하였다. 예컨대, 도 5와 같이 n개의 센서 노드(200)가 한 줄로 나열되어 있고 그 위를 컬렉터(200)가 N번의 슬롯 타임(slot time) 동안 지나간다고 가정했을 때, 다음과 같은 세 가지 방안에 대한 성능을 비교해 볼 수 있다.So far, the algorithm has been proposed and performance has been analyzed for a simple situation. For example, assuming that n sensor nodes 200 are listed in a line as shown in FIG. 5, and the collector 200 passes through N slot times for the following three methods, You can compare the performance.

1) p=1/n의 확률을 갖는 알로하 프로토콜1) Aloha protocol with probability p = 1 / n

n개의 센서 노드(200)가 p의 확률로 전송을 시도하게 되는 경우에 전송 성공 확률은 다음 [수학식 1]로 표현될 수 있다.When n sensor nodes 200 attempt to transmit with a probability of p, the transmission success probability may be expressed by Equation 1 below.

Figure 112010070458346-pat00001
Figure 112010070458346-pat00001

따라서, n개의 센서 노드(200)가 존재하는 경우에 가장 높은 성공 확률을 얻는 전송 확률 p는 1/n이 될 수 있다.Therefore, when there are n sensor nodes 200, the transmission probability p that obtains the highest success probability may be 1 / n.

마찬가지로 한 개의 센서가 성공하고 난 후에 남겨진 n-1개의 센서들이 전송 확률 p로 전송을 시도할 때의 전송 성공 확률은 다음 [수학식 2]로 표현될 수 있다.Likewise, the transmission success probability when n-1 sensors left after one sensor succeeds in transmission with a transmission probability p may be expressed by Equation 2 below.

Figure 112010070458346-pat00002
Figure 112010070458346-pat00002

남겨진 센서 노드의 수를 상태(state)로 정의하면, 앞에서 구한 성공 확률들

Figure 112010070458346-pat00003
들을 이용하여 상태 전이 매트릭스(state transition matrix)를 구할 수 있다.If we define the number of sensor nodes left as state, we get the probability of success
Figure 112010070458346-pat00003
The state transition matrix can be obtained using these methods.

상태 i에서 상태 j로 천이하는 확률을

Figure 112010070458346-pat00004
라고 가정할 때 상태 전이 매트릭스 Pt는 다음 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.The probability of transitioning from state i to state j
Figure 112010070458346-pat00004
It is assumed that the state transition matrix Pt can be expressed as Equation 3 below.

Figure 112010070458346-pat00005
Figure 112010070458346-pat00005

이 값들은

Figure 112010070458346-pat00006
에 대하여
Figure 112010070458346-pat00007
,
Figure 112010070458346-pat00008
가 되며
Figure 112010070458346-pat00009
인 경우에는
Figure 112010070458346-pat00010
이 되고 나머지 모든 경우는
Figure 112010070458346-pat00011
가 된다.These values
Figure 112010070458346-pat00006
about
Figure 112010070458346-pat00007
,
Figure 112010070458346-pat00008
Becomes
Figure 112010070458346-pat00009
If is
Figure 112010070458346-pat00010
And everything else
Figure 112010070458346-pat00011
.

또한, N번의 슬롯이 지난 후에 가지게 되는 각 상태에 머물 확률은 다음 [수학식 4]와 같은 결과 벡터 v로 표현될 수 있다.In addition, the probability of staying in each state after N slots has passed may be expressed as a result vector v as shown in Equation 4 below.

Figure 112010070458346-pat00012
Figure 112010070458346-pat00012

이러한 결과 벡터 v를 이용하여 본 발명의 실시예에서는, N번의 슬롯 동안 성공한 전송 횟수의 기대 값을

Figure 112010070458346-pat00013
의 계산을 통하여 구할 수 있게 된다.In the embodiment of the present invention using the result vector v, the expected value of the number of successful transmissions in N slots is obtained.
Figure 112010070458346-pat00013
It can be obtained by calculating.

2) 최적 알로하 프로토콜(optimal aloha protocol)2) optimal aloha protocol

상술한 바와 같이, n개의 단말이 존재하는 상황에서 가장 최적의 전송 확률은 1/n이 될 수 있다. 만약, 모든 단말들이 현재 컬렉터(100) 아래에 존재하는 통신을 원하는 센서 노드의 수를 파악 가능하다면 각 센서 노드들은 그 수를 이용하여 다음 [수학식 5]와 같은 전송 확률을 계산할 수 있을 것이다.As described above, in a situation where n terminals exist, the most optimal transmission probability may be 1 / n. If all the terminals can grasp the number of sensor nodes that want to communicate under the current collector 100, each sensor node can calculate the transmission probability as shown in [Equation 5] using the number.

Figure 112010070458346-pat00014
Figure 112010070458346-pat00014

[수학식 5]와 같은 전송 확률을 이용하여 위와 동일한 방법으로

Figure 112010070458346-pat00015
Figure 112010070458346-pat00016
를 구하게 되면
Figure 112010070458346-pat00017
의 계산을 통하여 N 번의 슬롯 동안 성공한 전송 횟수의 기대값을 구할 수 있게 된다.In the same way as above using the transmission probability as shown in [Equation 5]
Figure 112010070458346-pat00015
Wow
Figure 112010070458346-pat00016
If you find
Figure 112010070458346-pat00017
Through the calculation of, the expected value of the number of successful transmissions in N slots can be obtained.

3) 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법3) a communication method according to an embodiment of the present invention

센서 단말들이 현재 존재하고 있는 센서의 수를 정확하게 파악하는 것이 힘든 경우에 최적의 방법을 사용하기는 힘들다.It is difficult to use the optimal method when it is difficult for the sensor terminals to accurately determine the number of sensors present.

본 발명의 실시예에서는 매 슬롯마다 전송 확률을 상승시키는 기법을 적용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a technique of increasing a transmission probability in every slot may be applied.

매 프레임마다 전송 성공 확률이 존재하고, 기대되는 센서 노드의 수가 줄어들 수 있다는 점을 감안할 때, 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법은 효율성이 커질 수 있다.Considering that there is a transmission success probability every frame and the number of expected sensor nodes can be reduced, the communication method according to the embodiment of the present invention can increase efficiency.

본 발명의 실시예에서는, 리니어(linear)하게 전송 확률을 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the transmission probability may be linearly increased.

Figure 112010070458346-pat00018
를 i 번째 슬롯의 전송 확률이라고 할 때 다음 [수학식 6]와 같은 전송 확률을 가정할 수 있다.
Figure 112010070458346-pat00018
When we denote the transmission probability of the i-th slot, we can assume a transmission probability as shown in Equation 6 below.

Figure 112010070458346-pat00019
Figure 112010070458346-pat00019

마찬가지로

Figure 112010070458346-pat00020
를 i번째 슬롯에서 상태 l에서 상태 k로 천이 되는 확률이라고 정의하면, 해당하는 확률 값들은
Figure 112010070458346-pat00021
에 대하여 다음 [수학식 7]와 같이 정의될 수 있다.Likewise
Figure 112010070458346-pat00020
Is defined as the probability of transitioning from state l to state k in the i th slot, the corresponding probability values
Figure 112010070458346-pat00021
It may be defined as in Equation 7 below.

Figure 112010070458346-pat00022
Figure 112010070458346-pat00022

Figure 112010070458346-pat00023
인 경우에는
Figure 112010070458346-pat00024
이 되고 나머지 모든 경우는
Figure 112010070458346-pat00025
가 된다.
Figure 112010070458346-pat00023
If is
Figure 112010070458346-pat00024
And everything else
Figure 112010070458346-pat00025
.

이때, 슬롯당 전이 매트릭스는 [수학식 8]과 같이 상이하게 나타날 수 있다.In this case, the transition matrix per slot may be differently represented as in [Equation 8].

Figure 112010070458346-pat00026
Figure 112010070458346-pat00026

또한, v는 다음 [수학식 9]로 표현될 수 있다.In addition, v may be represented by the following [Equation 9].

Figure 112010070458346-pat00027
Figure 112010070458346-pat00027

따라서,

Figure 112010070458346-pat00028
계산을 통하여 N번의 슬롯 동안 전송 성공한 기대 값을 구할 수 있다.therefore,
Figure 112010070458346-pat00028
Through the calculation, it is possible to obtain the expected value of successful transmission during N slots.

도 6은 컬렉터 아래에 존재하는 센서의 수가 3으로 고정된 상황을 가정하여, 컬렉터가 해당 센서 위에 존재하는 시간을 변경시켜가면서 결과를 살펴본 것이다.6 assumes a situation in which the number of sensors existing under the collector is fixed to 3, and looks at the result while changing the time that the collector is present on the sensor.

컬렉터가 센서 노드 위에서 머물고 있는 시간이 커지면 커질수록 센서 노드들이 자신의 데이터를 전송할 수 있는 기회가 늘어나기 때문에, 기대되는 전송 성공 센서 노드의 수가 점점 3으로 접근해가는 것을 확인할 수 있다.As the length of time that the collector stays on the sensor node increases, the opportunity for sensor nodes to transmit their data increases, so we can see that the expected number of successful sensor nodes is approaching three.

본 발명의 실시예에 의하면, 최적화 상태보다는 작지만 기존의 방안보다는 좋은 성능을 가지는 것을 확인할 수 있다. 이는, 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법이, 시간이 지남에 따라 전송 확률을 증가시키고, 시간이 흐르면 남아있는 전송하지 못한 센서 노드의 수가 줄어 들기 때문에 단순히 전송 확률을 고정시키는 경우 보다 더 큰 확률로 전송을 성공할 수 있게 됨을 의미할 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, it can be seen that the smaller than the optimization state, but has a better performance than the conventional method. This is because the communication method according to the embodiment of the present invention increases the probability of transmission over time, and is larger than the case of simply fixing the probability of transmission because the number of remaining untransmitted sensor nodes decreases over time. This may mean that the transmission will be successful.

도 7은 컬렉터가 머무는 시간을 10 프레임으로 고정시켜 놓고 컬렉터 아래에 존재하는 센서 노드의 수를 변경시켜가면서 성능을 살펴본 것이다.FIG. 7 illustrates the performance by changing the number of sensor nodes existing under the collector while fixing the dwell time of the collector to 10 frames.

센서 노드의 수의 변화에 따라서도 종래의 통신 기법에 비해 높은 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 다만, 센서 노드의 수가 늘어날수록 성능이 좋아지다가 다시 떨어지는 모습을 볼 수 있는데, 이는 센서 노드의 수가 늘어날수록 전송할 센서의 양은 많아지지만 충돌이 발생할 확률이 커지기 때문이다.It can be seen that the performance of the sensor node is higher than that of the conventional communication method according to the change of the number of sensor nodes. However, as the number of sensor nodes increases, the performance improves and then falls again. This is because as the number of sensor nodes increases, the amount of sensors to be transmitted increases, but the probability of collision occurs.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 자기장 유도 방식을 사용함으로써 건물 무선 센서들은 환경적인 영향을 적게 받게 되며, 자기장 유도를 이용한 전력 전달을 통하여 건물 무선 센서 네트워크의 전력문제도 해결할 수 있도록 구현한 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 컬렉터의 이동에 따라 효율적으로 데이터를 송신할 수 있으며, 다수의 센서 노드가 컬렉터와 통신이 가능한 경우에 가장 효율적으로 컬렉터와 데이터를 주고 받을 수 있도록 구현한 것이다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, by using the magnetic field induction method, the building wireless sensors are less environmentally affected, so that the power problem of the building wireless sensor network can be solved through the power transmission using the magnetic field induction. It is an implementation. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to efficiently transmit data in accordance with the movement of the collector, it is implemented so that a plurality of sensor nodes can exchange data with the collector most efficiently when it can communicate with the collector. .

100: 컬렉터
200: 센서 노드
100: collector
200: sensor node

Claims (10)

삭제delete 지상 또는 건물의 표면에서 이동하는 컬렉터(collector)로부터, 상기 지상 또는 건물에 매립된 센서 노드(sensor node)로 폴링 메시지(polling message)를 전송하는 과정과,
상기 폴링 메시지에 대응하여 상기 센서 노드가 상기 컬렉터로 랜덤 액세스(random access)하는 과정을 포함하되,
상기 랜덤 액세스하는 과정은,
상기 센서 노드의 랜덤 액세스에 따른 수집 데이터의 난수에 의한 반응 여부에 따라 상기 컬렉터가 상기 센서 노드의 중복 전송 여부를 결정하는 과정을 포함하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법.
Transmitting a polling message from a collector moving on the ground or building surface to a sensor node embedded in the ground or building;
And randomly accessing the sensor node to the collector in response to the polling message.
The random access process,
And determining, by the collector, whether or not the sensor node is redundantly transmitted according to whether or not a response of the collected data according to random access of the sensor node is caused by a random number.
Communication method in embedded sensor network.
제 2 항에 있어서,
상기 중복 전송 여부를 결정하는 과정은,
상기 난수에 의하여 상기 센서 노드의 수집 데이터가 반응하면 상기 반응한 수집 데이터를 전송하지 않는 과정과,
상기 난수에 의하여 상기 센서 노드의 수집 데이터가 반응하지 않으면 상기 반응하지 않은 수집 데이터를 상기 컬렉터가 랜덤 액세스하는 과정을 포함하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법.
The method of claim 2,
The process of determining whether the duplicate transmission,
Not transmitting the collected collected data when the collected data of the sensor node reacts by the random number;
If the collected data of the sensor node does not react by the random number, the collector randomly accessing the unreacted collected data;
Communication method in embedded sensor network.
삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 랜덤 액세스하는 과정은, 알로하 프로토콜(aloha protocol) 기반의 전송 확률로 액세스하는 과정을 포함하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법.
The method of claim 2,
The random access may include accessing at a transmission probability based on an Aloha protocol.
Communication method in embedded sensor network.
제 2 항에 있어서,
상기 컬렉터는, N번의 슬롯 타임으로 이동하되, 상기 N번의 슬롯 타임마다 전송 확률이 증가하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 방법.
The method of claim 2,
The collector moves to N slot times, but the transmission probability increases every N slot times.
Communication method in embedded sensor network.
지상 또는 건물의 표면에서 이동하면서 폴링 메시지를 발생하는 컬렉터와,
상기 폴링 메시지를 수신하며, 수신되는 상기 폴링 메시지에 대응하여 알로하 프로토콜 기반의 전송 확률로 상기 컬렉터에 랜덤 액세스하는, 상기 지상 또는 건물 내에 매립되는 적어도 하나의 센서 노드를 포함하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 장치.
Collectors that generate polling messages while traveling on the ground or on the surface of a building,
At least one sensor node embedded in the ground or building that receives the polling message and randomly accesses the collector with an Aloha protocol based transmission probability in response to the polling message being received.
Communication device in embedded sensor network.
제 8 항에 있어서,
상기 폴링 메시지는, 자기장 유도 방식인 것을 특징으로 하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 장치.
The method of claim 8,
The polling message is characterized in that the magnetic field induction method
Communication device in embedded sensor network.
제 8 항에 있어서,
상기 컬렉터는, 상기 적어도 하나의 센서 노드로부터 수집되는 데이터의 난수의 반응에 따라 상기 데이터의 중복 전송 여부를 결정하는
매립형 센서 네트워크에서의 통신 장치.
The method of claim 8,
The collector determines whether the data is redundantly transmitted according to a response of a random number of data collected from the at least one sensor node.
Communication device in embedded sensor network.
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