KR101465120B1 - System and Method for data collecting in wireless sensor network - Google Patents

System and Method for data collecting in wireless sensor network Download PDF

Info

Publication number
KR101465120B1
KR101465120B1 KR1020130128005A KR20130128005A KR101465120B1 KR 101465120 B1 KR101465120 B1 KR 101465120B1 KR 1020130128005 A KR1020130128005 A KR 1020130128005A KR 20130128005 A KR20130128005 A KR 20130128005A KR 101465120 B1 KR101465120 B1 KR 101465120B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
mac
packet
preamble
data collection
Prior art date
Application number
KR1020130128005A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정상화
민지연
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020130128005A priority Critical patent/KR101465120B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101465120B1 publication Critical patent/KR101465120B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/18Protocol analysers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for applying data collection in a wireless sensor network, which increase energy efficiency and reduce data collection time by applying B-MAC+ and XY-MAC to downlink traffic and uplink traffic respectively in a data collection tree. According to the present invention, an MAC layer is configured to include: a packet interpreter that interprets a data packet received through the transceiver and reception part of a physical layer; a hybrid MAC operation control module that performs traffic analysis and node analysis for the packet interpreted by the packet interpreter, analyzes an MAC protocol, and applies a preamble sampling technique of different protocols to downlink traffic and uplink traffic respectively in a data collection tree; and a packet generator that generates a packet through the control of the hybrid MAC operation control module.

Description

무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법{System and Method for data collecting in wireless sensor network}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for collecting data in a wireless sensor network,

본 발명은 무선 센서 네트워크에서의 데이터 통신에 관한 것으로, 구체적으로 데이터 수집 트리에서 다운 링크 트래픽과 업 링크 트래픽에 각각 서로 다른 프로토콜의 프리앰블 샘플링 기법을 적용하여 에너지 효율은 증가시키면서 데이터 수집 시간은 감소시킬 수 있도록 한 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to data communication in a wireless sensor network. More particularly, in the data collection tree, preamble sampling techniques of different protocols are respectively applied to the downlink traffic and the uplink traffic to increase the energy efficiency and reduce the data collection time And more particularly, to a device and method for data collection in a wireless sensor network.

무선센서네트워크는 배터리와 같이 제한적인 에너지원을 사용하는 센서 노드로 구성된다. 이러한 센서 노드는 기본적으로 수개월에서 최대 수년 이상의 수명을 보장하여야 함과 동시에 배터리 소모로 인한 재충전 및 교체 등이 어려우므로 에너지를 효율적으로 관리하는 것이 가장 중요하다.Wireless sensor networks consist of sensor nodes that use limited energy sources such as batteries. These sensor nodes basically have to guarantee a lifetime of several months to several years and at the same time, it is difficult to recharge and replace due to battery consumption, so it is most important to manage energy efficiently.

무선센서네트워크는 데이터 발생률이 낮은 특성을 가지므로 간헐적으로 발생하는 데이터 통신을 위해서 센서 노드가 항상 아이들 리스닝을 유지하는 것은 불필요하게 라디오를 사용하며 에너지를 소모하는 요인이 될 수 있다.Since wireless sensor networks have low data generation rate, it is unnecessary for the sensor node to keep the idle listening for intermittent data communication, which may unnecessarily use the radio and consume energy.

특히 센서 노드에서의 에너지 소모는 대부분 데이터 송수신에 따른 라디오 사용으로 인한 것이므로 에너지 효율을 위해서 아이들 리스닝을 줄이는 것은 필수적이다. 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하기 위해 무선센서네트워크에서는 주로 듀티 사이클 기법을 사용한다.In particular, energy consumption in sensor nodes is mostly due to the use of radio for data transmission and reception, so it is essential to reduce idle listening for energy efficiency. In order to minimize the energy consumption of the sensor node, the duty cycle method is mainly used in the wireless sensor network.

듀티 사이클은 에너지 효율을 극대화하기 위하여 운영되는 방식으로 RF 트랜시버를 활성 상태와 휴면 상태로 구분하고 이를 반복적으로 수행하여 데이터 송수신이 필요한 경우에만 활성 상태를 유지하고 그 이외의 경우에는 휴면 상태를 유지하여 에너지를 절약하는 기법이다.Duty cycle is operated in order to maximize energy efficiency. RF transceiver is divided into active state and dormant state and it is repeatedly performed to maintain the active state only when data transmission and reception are required. Otherwise, the dormant state is maintained It is energy saving technique.

이러한 듀티 사이클 기반의 MAC 프로토콜은 네트워크를 구성하는 노드 간의 동기화 여부에 따라 동기식과 비동기식으로 분류된다.These duty cycle based MAC protocols are classified into synchronous and asynchronous depending on whether the nodes constituting the network are synchronized.

S-MAC(Sensor-MAC)과 같은 동기식 프로토콜이 주기적인 동기화 패킷을 사용하여 모든 노드 간의 동작시간을 일치시키며 통신을 수행하는 것과 달리 B-MAC(Berkeley-MAC)과 같은 비동기식 프로토콜은 프리앰블 샘플링 기법을 통해 통신하고자 하는 노드 간에만 동기화를 이루어 통신을 수행한다.Unlike synchronous protocols such as S-MAC (Sensor-MAC), which perform periodic synchronization packets to synchronize operation time among all nodes and perform communication, asynchronous protocols such as B-MAC (Berkeley-MAC) And performs communication by only synchronizing the nodes to be communicated.

프리앰블 샘플링은 도 1과 같이 송신 노드가 실제 데이터를 송신하기 이전에 목적지 노드와 동기를 맞추기 위해서 프리앰블을 전송하는 기법으로 주기적인 동기화 패킷을 전송하며 동기를 맞추는 것에 비해 오버헤드가 작다는 장점을 가진다.As shown in FIG. 1, preamble sampling is a technique of transmitting a preamble in order to synchronize with a destination node before a transmitting node transmits actual data. The preamble sampling is advantageous in that it transmits a periodic synchronization packet and has a small overhead compared to synchronization .

하지만 어떠한 노드 간에도 동기화가 가능하기 위해서는 프리앰블이 항상 슬립 구간보다 길어야 하므로 실제 통신에 참여하지 않는 이웃 노드 또한 프리앰블을 오버히어링하게 되는 문제가 있다.However, since the preamble must be longer than the sleep interval in order to enable synchronization between any nodes, a neighboring node not participating in actual communication also has a problem of overhearing a preamble.

B-MAC+에서는 도 2에서와 같이 목적지 노드의 주소를 포함하는 짧은 프리앰블 패킷을 사용하여 통신에 참여하지 않는 노드의 프리앰블 오버히어링 문제를 해결하고자 하였다. 하지만 B-MAC과 마찬가지로 송신 노드가 목적지 노드로 실제 데이터를 송신하기 이전에 짧은 프리앰블 패킷을 슬립 구간보다 긴 시간 동안 반복적으로 전송해야하는 문제가 있다.In B-MAC +, a preamble overhearing problem of a node not participating in communication is solved by using a short preamble packet including an address of a destination node as shown in FIG. However, like the B-MAC, there is a problem that the transmitting node repeatedly transmits a short preamble packet for a longer time than the sleep interval before transmitting the actual data to the destination node.

X-MAC에서는 프리앰블 오버헤드를 줄이기 위해서 도 3과 같이 각 프리앰블 패킷 사이에 Early ACK 구간을 삽입하고 프리앰블 패킷을 인지한 목적지 노드가 이를 송신 노드에 알리도록 하여 송신 노드가 프리앰블 패킷을 모두 전송하지 않고도 재빨리 실제 데이터를 송신할 수 있도록 한다.In order to reduce the preamble overhead in the X-MAC, an Early ACK interval is inserted between each preamble packet as shown in FIG. 3, and a destination node that recognizes the preamble packet notifies the transmitting node of the preamble packet, So that real data can be transmitted quickly.

하지만 비동기 프로토콜에서는 수신 노드의 웨이크업 시점이 송신 노드의 Early ACK 구간 내에 존재할 수 있으므로 수신 노드가 프리앰블 패킷을 인지하기 위해서는 Early ACK 구간보다 긴 시간 동안 아이들 리스닝을 유지하여야 한다.However, in the asynchronous protocol, since the wakeup time of the receiving node may exist within the Early ACK interval of the transmitting node, the receiving node must keep the idle listening for a longer time than the Early ACK interval in order to recognize the preamble packet.

이는 수신 노드의 웨이크업 대기 시간이 B-MAC+에 비해 Early ACK 구간만큼 길어지는 문제가 있다.This has a problem that the waiting time of the wakeup of the receiving node becomes longer than that of B-MAC + by the interval of the early ACK.

XY-MAC은 이러한 문제를 해결하기 위해 도 4에서와 같이 Early Termination 기법을 사용한 것이다.The XY-MAC uses an early termination scheme as shown in FIG. 4 to solve this problem.

Early ACK 구간은 송신 노드와 목적지 노드 간의 예약된 구간이므로 송신 노드가 CCA(Clear Channel Assessment)를 통해 짧은 시간 동안 채널의 상태를 감지하고도 목적지 노드의 Early ACK 패킷의 전송 여부를 판단할 수 있다.Since the Early ACK interval is a reserved interval between the transmitting node and the destination node, the transmitting node can detect the status of the channel for a short period of time through the CCA (Clear Channel Assessment), and can determine whether or not an Early ACK packet of the destination node is transmitted.

따라서 Early Termination 기법은 Early ACK 구간을 Early ACK 패킷 수신 시간에서 CCA 수행 시간으로 감소시킬 수 있으므로 수신 노드의 웨이크업 대기 시간을 줄일 수 있다.Therefore, the Early Termination scheme can reduce the Early ACK interval from the receipt time of the Early ACK packet to the CCA execution time, thus reducing the waiting time of the receiving node.

이와 같이 각 프로토콜에서는 무선센서네트워크에서 가장 중요한 고려 사항인 에너지 효율성을 높이기 위해 1:1 통신에서 송신 노드 혹은 수신 노드의 에너지 소모를 최소화하기 위한 기법을 제시하고 있다. 하지만 실제 환경에서는 센서 노드 간의 1:1 통신 보다 센서 노드로의 broadcasting이나 수집 노드로의 convergecating과 같은 통신 형태가 주를 이룬다.In order to increase energy efficiency, which is the most important consideration in wireless sensor networks, each protocol proposes a technique for minimizing the energy consumption of a transmitting node or a receiving node in 1: 1 communication. However, in real environment, communication type such as broadcasting to sensor node or convergecating to collection node is dominant rather than 1: 1 communication between sensor nodes.

또한, 무선센서네트워크는 상황 정보 요청 및 이벤트 감지 등의 여러 분야에 걸쳐 활용되므로 에너지 효율성은 물론 각 응용 요구 사항의 차이점에 따라 MAC 계층의 다양한 설계 방식이 연구되어야 한다.In addition, since wireless sensor networks are used in various fields such as situation information request and event detection, various design methods of MAC layer should be studied according to differences in energy efficiency and application requirements.

그리고 D-MAC(Dynamic-MAC)은 이벤트 전송 응용을 위한 대표적인 프로토콜로 높은 에너지 효율성과 낮은 지연 시간을 동시에 제공하고자 제안되었다. 도 5와 같이 각 노드는 데이터 수집 트리에서 정해진 depth에 따라 순차적으로 웨이크업하여 자신의 자식 노드로부터 데이터를 수신한 뒤 곧바로 부모 노드로 데이터를 송신하는 staggered 스케쥴 방식을 따른다.In addition, D-MAC (Dynamic-MAC) is proposed to provide high energy efficiency and low latency as a representative protocol for event transmission applications. As shown in FIG. 5, each node follows a staggered schedule method of sequentially waking up according to a predetermined depth in the data collection tree, receiving data from its child node, and then transmitting data to the parent node immediately.

반면 데이터 수집 응용의 데이터 통신은 도 6과 같이 주기적인 수집 노드의 정보 요청과 이에 따른 센서 노드의 응답으로 이루어진다.On the other hand, the data communication of the data collection application is performed by the information request of the periodic collection node and the response of the sensor node accordingly as shown in FIG.

따라서 센서 노드에서 수집 노드로의 단방향 통신 트래픽만을 고려하는 이벤트 전송 응용과는 달리 양방향 통신 트래픽을 고려하여 새로운 MAC 계층을 설계하여야 한다.Therefore, it is necessary to design a new MAC layer considering bidirectional communication traffic, unlike the event transmission application that considers only unidirectional communication traffic from the sensor node to the collection node.

한국공개특허 제10-2007-0072443호Korean Patent Publication No. 10-2007-0072443 한국공개특허 제10-2009-0090767호Korean Patent Publication No. 10-2009-0090767

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 무선센서네트워크에서의 데이터 수집 과정의 문제를 해결하기 위한 것으로, 데이터 수집 트리에서 다운 링크 트래픽과 업 링크 트래픽에 각각 서로 다른 프로토콜의 프리앰블 샘플링 기법을 적용하여 에너지 효율은 증가시키면서 데이터 수집 시간은 감소시킬 수 있도록 한 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention solves the problem of the data collection process in the conventional wireless sensor network. The present invention applies a different preamble sampling scheme to downlink traffic and uplink traffic in the data collection tree, And to reduce the data collection time while increasing the size of the wireless sensor network.

본 발명은 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하여 에너지 효율을 높이면서도 데이터 수집 시간을 줄일 수 있도록 한 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention operates as B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction in the data collection tree and as XY-MAC in the convergecasting type traffic in the uplink direction And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for data collection in a wireless sensor network that can reduce data collection time while improving energy efficiency.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치는 물리 계층의 트랜시버 및 수신부를 통하여 수신된 데이터 패킷을 해석하는 패킷 해석기;상기 패킷 해석기에서 해석된 패킷의 트래픽 분석 및 노드 분석을 하고 MAC 프로토콜을 분석하여 데이터 수집 트리에서 다운 링크 트래픽과 업 링크 트래픽에 각각 서로 다른 프로토콜의 프리앰블 샘플링 기법을 적용하는 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈;상기 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈의 제어에 의한 패킷 생성을 수행하는 패킷 생성기;가 MAC 계층에 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for data collection in a wireless sensor network, comprising: a packet analyzer for analyzing a data packet received through a transceiver and a receiver of a physical layer; A hybrid MAC operation control module for performing node analysis and analyzing a MAC protocol to apply a preamble sampling technique of different protocols to downlink traffic and uplink traffic in a data collection tree; And a packet generator for performing a MAC function on the MAC layer.

여기서, 상기 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈은, 해석된 패킷의 트래픽 특성을 분석하는 트래픽 분석기와, 네트워크 계층으로부터의 노드 정보를 수신하여 노드 분석을 수행하는 노드 분석기와, MAC 프로토콜 분석을 수행하여 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고, 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하도록 하는 MAC 프로토콜 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hybrid MAC operation control module includes a traffic analyzer for analyzing a traffic characteristic of the analyzed packet, a node analyzer for receiving node information from the network layer and performing node analysis, The MAC protocol analyzer operates as B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction and operates as the XY-MAC in the convergecasting type traffic in the uplink direction .

그리고 상기 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈이 수행하는 기능은, 센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능과, 수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능과, 송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능과, 이들 각 기능의 타이밍 제어 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.The functions performed by the hybrid MAC operation control module include a sleep and wakeup function of a sensor node, a preamble packet recognition function of a receiving node, an Early ACK packet recognition function of a transmitting node, and a timing control function of each function .

그리고 상기 센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능은, RF 트랜시버의 상태를 Sleep 상태와 Rx 상태로 제어하여 구현하는 것을 특징으로 한다.The sleep and wakeup functions of the sensor node are implemented by controlling the state of the RF transceiver in the sleep state and the Rx state.

그리고 상기 수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능은, CCA(Clear Channel Assessment)를 통해서 일정 구간 채널을 감지하여 송신 노드의 프리앰블 패킷을 인지하도록 구현하고, 만약, 수신 노드의 웨이크업 시점에서 채널이 idle하다면 송신 노드가 프리앰블 패킷을 전송하지 않았다고 판단하고 다음 듀티 사이클을 수행하고, 반대로 채널이 busy하다면 송신 노드가 프리앰블 패킷을 전송하였다고 판단하고 이를 수신하기 위해 대기하는 것을 특징으로 한다.The preamble packet recognition function of the receiving node detects a preamble packet of a transmitting node by detecting a channel of a predetermined interval through a CCA (Clear Channel Assessment). If the channel is idle at a receiving node's wakeup time, It is determined that the node has not transmitted the preamble packet and the next duty cycle is performed. On the contrary, if the channel is busy, the node determines that the preamble packet has been transmitted and waits to receive the preamble packet.

그리고 상기 송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능은, 송신 노드가 하나의 프리앰블 패킷을 전송한 뒤 Early ACK 구간이 시작함과 동시에 채널을 감지하고,만약, 채널이 idle하다면 목적지 노드가 Early ACK 패킷을 전송하지 않았다고 판단하고 Early ACK 구간을 중단하고 곧바로 다음 프리앰블 패킷을 전송하고, 반대로 채널이 busy하다면 목적지 노드가 Early ACK 패킷을 전송하였다고 판단하고 이를 수신하기 위해 대기하는 것을 특징으로 한다.The function of recognizing the Early ACK packet of the transmitting node is to detect the channel at the same time that the transmitting node transmits the preamble packet and start the Early ACK interval. If the channel is idle, the destination node transmits an Early ACK packet It is determined that the ACK packet has not been transmitted and the next preamble packet is transmitted immediately after the ACK interval is terminated. On the other hand, if the channel is busy, the destination node determines that the ACK packet has been transmitted and waits to receive the ACK packet.

그리고 상기 타이밍 제어 기능은, XY-MAC에서 데이터 전송률에 상관없이 송신 노드의 Early Termination을 위한 CCA 시간과 수신 노드의 아이들 리스닝 시간을 각각 2ms와 5ms로 고정적으로 적용하고, B-MAC+은 송신 노드가 Early ACK 구간을 사용하지 않으므로 수신 노드의 웨이크업 시점에서 프리앰블 패킷을 인지하기 위해서 2ms의 CCA 시간 동안만 아이들 리스닝을 유지하고, 슬립 구간의 경우 사용자의 요구 사항이나 적용 어플리케이션의 특성에 따라 다르게 적용하는 것을 특징으로 한다.The timing control function fixedly applies the CCA time for the early termination of the transmitting node and the idle listening time of the receiving node to 2 ms and 5 ms, respectively, irrespective of the data transmission rate in the XY-MAC, and B- Since the early ACK interval is not used, the idle listening is maintained only for the CCA time of 2 ms in order to recognize the preamble packet at the time of the wakeup of the receiving node, and the sleep interval is differently applied according to the requirements of the user or the characteristics of the application .

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 방법은 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 프로토콜의 동작이, 물리 계층의 트랜시버 및 수신부를 통하여 수신된 데이터 패킷을 해석하는 단계;데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고, 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하는 단계;하이브리드 MAC 동작 제어 모듈의 제어에 의한 패킷 생성을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of data collection in a wireless sensor network, wherein a hybrid MAC protocol operation of a data collection application device in a wireless sensor network comprises: receiving a data packet received through a transceiver and a receiver of a physical layer; (B-MAC +) in the broadcasting type traffic in the downlink direction from the data collection tree, and in the convergecasting type traffic in the uplink direction as the XY-MAC And performing packet generation by the control of the hybrid MAC operation control module.

여기서, 수집 노드의 B-MAC+ Phase 동작은, 데이터 수집 요청을 전파하기 위해 하위 노드로 B-MAC+ 기반의 프리앰블 패킷과 수집 요청 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the B-MAC + Phase operation of the collecting node includes a process of transmitting the preamble packet and the collection request data based on the B-MAC + to the lower node in order to propagate the data collection request.

그리고 수집 노드의 XY-MAC Phase 동작은, 모든 하위 노드들로부터의 데이터 수집 응답을 대기하는 과정과, 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단하여 만약 자신이 목적지 노드라면 송신 노드로 Early ACK 패킷을 전송하여 실제 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The XY-MAC Phase operation of the collecting node is a process of waiting for a data collection response from all the lower nodes and, when recognizing the preamble packet, determining whether the node is the destination node through the address of the destination node included in the preamble packet And transmitting an Early ACK packet to the transmitting node to receive the actual data if the node is the destination node.

그리고 센서 노드의 B-MAC+ Phase 동작은, 일반 노드 및 leaf 노드는 동일하게 데이터 수집 요청을 기다리고, 이때 B-MAC+에 따른 최소한의 아이들 리스닝을 하며 듀티 사이클을 수행하는 과정과, 아이들 리스닝 시점에 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단하는 과정과, 프리앰블 패킷에 포함된 프리앰블 패킷 번호를 통해 일정 시간 동안 슬립 상태를 유지하였다가 다시 웨이크업하여 실제 데이터를 수신하는 과정과, 이후 자신이 leaf 노드가 아니라면 데이터 수집 요청을 전파하기 위해 하위 노드로 B-MAC+ 기반의 프리앰블 패킷과 수집 요청 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the B-MAC + Phase operation of the sensor node, a normal node and a leaf node wait for a data collection request in the same manner. At this time, a process of performing a minimum idle listening according to B-MAC + and performing a duty cycle, Determining whether the node is a destination node through an address of a destination node included in a preamble packet when the packet is recognized; maintaining a sleep state for a predetermined period of time through a preamble packet number included in the preamble packet, And transmitting the preamble packet and the collection request data based on the B-MAC + to the lower node to propagate the data collection request if the node is not a leaf node.

그리고 센서 노드의 XY-MAC Phase 동작은, 만약 자신이 leaf 노드라면 곧바로 상위 노드로 XY-MAC 기반의 프리앰블 패킷과 수집 응답 데이터를 송신하는 과정과,leaf 노드가 아닌 일반 노드는 자신의 하위 노드로부터의 데이터 수집 응답을 대기하기 위해 XY-MAC에 따른 듀티 사이클을 수행하는 과정과,아이들 리스닝 시점에 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단하여 자신이 목적지 노드라면 송신 노드로 Early ACK 패킷을 전송하여 실제 데이터를 수신하는 과정과,이후 자신과 하위 노드의 수집 응답 데이터를 취합하고 이러한 데이터 수집 응답을 상위 노드로 전달하기 위해 XY-MAC 기반의 프리앰블 패킷과 수집 응답 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the XY-MAC Phase operation of the sensor node, if the node is a leaf node, it transmits the preamble packet and the collection response data based on the XY-MAC to the upper node immediately. Performing a duty cycle according to the XY-MAC in order to wait for a data collection response of the preamble packet, and if the preamble packet is recognized at the idle listening time, determining whether the preamble packet is a destination node through the address of the destination node included in the preamble packet, If the destination node is a destination node, the process of receiving the actual data by transmitting the Early ACK packet to the transmitting node, and then collecting the collected response data of the node and the lower node, and transmitting the XY- And transmitting the packet and the collection response data.

이와 같은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The apparatus and method for data collection in a wireless sensor network according to the present invention have the following effects.

첫째, 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하여 에너지 효율성을 높일 수 있다.First, B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction from the data collection tree, and convergecasting type traffic in the uplink direction operates as XY-MAC, Efficiency can be increased.

둘째, 데이터 수집 트리에서 다운 링크 트래픽과 업 링크 트래픽에 각각 서로 다른 프로토콜의 샘플링 기법을 적용하여 데이터 수집 시간을 감소시킬 수 있다.Second, data collection time can be reduced by applying sampling protocols of different protocols to downlink traffic and uplink traffic in the data collection tree.

셋째, B-MAC+과 XY-MAC을 각 방향의 통신 트래픽 전송 패턴에 알맞게 적용한 뒤 혼합하여 동작하는 것에 의해 데이터 수집 응용에서 수집률 측면에서 우수한 성능을 갖는다.Third, B-MAC + and XY-MAC are applied to the communication traffic pattern of each direction and then mixed.

넷째, 배터리와 같이 제한적인 에너지원을 사용하는 센서 노드로 구성되는 무선센서네트워크에서 배터리 소모로 인한 재충전 및 교체 등의 작업을 최소화하고 에너지를 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.
Fourth, in a wireless sensor network composed of sensor nodes using a limited energy source such as a battery, recharging and replacement due to battery consumption are minimized and energy can be efficiently managed.

도 1 내지 도 5는 일반적인 MAC 프로토콜에 따른 동작 메카니즘을 나타낸 구성도
도 6은 데이터 수집 응용의 양방향 통신 트래픽을 나타낸 구성도
도 7은 트리 형태의 네트워크 구성도
도 8은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 동작을 나타낸 구성도
도 9는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 구성도
도 10a와 도 10b는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 동작을 나타낸 플로우 차트
1 to 5 are block diagrams showing an operation mechanism according to a general MAC protocol
FIG. 6 is a block diagram illustrating bidirectional communication traffic of a data collection application;
FIG. 7 shows a network configuration diagram of a tree form
8 is a diagram showing a hybrid MAC operation of a data collection application device in a wireless sensor network according to the present invention.
9 is a block diagram of a data acquisition application apparatus in a wireless sensor network according to the present invention.
10A and 10B are flowcharts showing a hybrid MAC operation of a data acquisition application device in a wireless sensor network according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a data acquisition application apparatus and method in a wireless sensor network according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the data collection application device and method in a wireless sensor network according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 7은 트리 형태의 네트워크 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 동작을 나타낸 구성도이다.FIG. 7 is a network configuration diagram of a tree form, and FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a hybrid MAC operation of a data collection application device in a wireless sensor network according to the present invention.

본 발명은 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하여 에너지 효율을 높이면서도 데이터 수집 시간을 줄일 수 있도록 한 것이다.The present invention operates as B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction in the data collection tree and as XY-MAC in the convergecasting type traffic in the uplink direction To increase energy efficiency while reducing data collection time.

데이터 수집 응용의 목적은 하나의 수집 노드가 다수의 센서 노드로부터 데이터를 수집하는 것이다. 따라서 데이터 수집 응용에서의 데이터 통신은 크게 수집 노드의 정보 요청과 그에 따른 센서 노드의 응답으로 구분할 수 있다.The purpose of a data collection application is for one collection node to collect data from multiple sensor nodes. Therefore, the data communication in the data collection application can be divided into the information request of the collection node and the response of the sensor node accordingly.

수집 노드는 넓은 지역에 걸쳐 분포되어 있는 네트워크 내의 모든 센서 노드로 정보 요청을 브로드캐스팅(broadcasting)한다. 이는 다운 링크 방향으로 네트워크의 규모에 따라서 단일 홉 혹은 다중 홉으로 지속될 수 있다.The collection node broadcasts an information request to all sensor nodes in the network distributed over a large area. This may last a single hop or multiple hops depending on the size of the network in the downlink direction.

반면 센서 노드의 응답은 하나의 수집 노드를 향해서 업 링크 방향으로 컨버어지캐스팅(convergecasting)된다. 컨버어지캐스팅(convergecasting) 역시 네트워크 규모에 따라 단일 홉 혹은 다중 홉으로 수행될 수 있다.While the response of the sensor node is convergecasted in the uplink direction towards one acquisition node. Convergecasting can also be performed with a single hop or multiple hops, depending on the network size.

일반적으로 컨버어지캐스팅(convergecasting) 환경에서 모든 센서 노드가 자신의 데이터를 하위 노드의 데이터와 합쳐 미리 구성된 경로를 따라 수집 노드로 전송하는 것이 데이터 전송에 소비하는 에너지를 줄이는 데에 있어서 유리하다.Generally, in a convergecasting environment, it is advantageous for all the sensor nodes to combine their data with the data of the lower node and transmit them to the collecting node along a pre-configured path, thereby reducing the energy consumed by the data transmission.

이때 센서 노드 간의 연결 방식으로 도 7과 같이 스패닝(spanning) 트리 등을 사용할 수 있다.At this time, a spanning tree or the like can be used as a connection method between the sensor nodes as shown in FIG.

이와 같이 데이터 수집 응용의 주요 전송 패턴으로 다운 링크 방향 및 업 링크 방향의 통신 트래픽 방향성을 들 수 있다. 이러한 방향성은 통신 트래픽의 예측성이라는 데이터 수집 응용의 새로운 전송 패턴을 발생시킨다.As described above, the main transmission pattern of the data collection application is the communication traffic direction in the downlink direction and the uplink direction. This direction creates a new transmission pattern of data collection applications that is predictability of communication traffic.

먼저 수집 노드의 전송 요천 전까지는 센서 노드 스스로 통신 트래픽의 발생 여부를 예측할 수 없다. 하지만 일단 다운 링크 방향으로 통신 트래픽이 발생 된 후에는 센서 노드 스스로 이와 반대 방향인 업 링크 방향으로 통신 트래픽이 발생 될 것을 예측할 수 있다.First, it is impossible to predict whether or not the sensor node itself can generate communication traffic until the acquisition of the acquisition node. However, once the communication traffic is generated in the downlink direction, it can be predicted that the sensor node itself generates communication traffic in the uplink direction opposite to the direction.

이는 네트워크가 단일 홉이 아닌 다중 홉으로 구성되어 있고 센서 노드가 leaf 노드가 아니라면 자신이 하위 노드로부터 발생되는 업 링크 방향의 통신 트래픽 전송 경로 상에 존재하는 것을 판단할 수 있기 때문이다.This is because if the network is composed of multiple hops rather than a single hop and the sensor node is not a leaf node, it can determine that it exists on the communication traffic transmission path in the uplink direction generated from the lower node.

본 발명에서 제안하는 방법은 도 8에서와 같이, 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하여 에너지 효율을 높이면서도 데이터 수집 시간을 줄일 수 있다.As shown in FIG. 8, the method proposed in the present invention operates as B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction in the data collection tree, and performs convergecasting in the uplink direction. Type traffic can operate as XY-MAC to increase energy efficiency while reducing data collection time.

먼저, 수집 노드의 전송 요청 전까지는 센서 노드 스스로 통신 트래픽의 발생 여부를 예측할 수 없다. 따라서 센서 노드는 자신의 듀티 사이클을 수행하며 다운 링크 방향의 통신 트래픽이 발생되기 전까지 대기하여야 한다.First, the sensor node itself can not predict the occurrence of communication traffic until the transmission request of the collection node. Therefore, the sensor node must perform its own duty cycle and wait until communication traffic in the downlink direction is generated.

이때, 센서 노드의 에너지 소모는 매 웨이크업 시점에서 아이들 리스닝을 하며 라디오를 사용하는 것이 대부분을 차지한다.In this case, the energy consumption of the sensor node occupies most of the children listening at every wakeup time and using the radio.

따라서, 다운 링크 방향의 통신 트래픽이 발생되기 전까지는 수신 노드의 에너지 소모량을 줄이는 것을 최우선으로 하기 위해 B-MAC+을 적용한다.Therefore, B-MAC + is applied to reduce the energy consumption of the receiving node to the highest priority until communication traffic in the downlink direction is generated.

하지만, 일단 다운 링크 방향의 통신 트래픽이 발생된 후에는 센서 노드 스스로 이와 반대 방향인 업 링크 방향으로 통신 트래픽이 발생될 것을 예측할 수 있다. 이러한 업 링크 방향의 통신 트래픽은 예약된 것이기 때문에 이 시점부터는 XY-MAC에서의 수신을 위한 아이들 리스닝 구간보다 B-MAC+에서의 송신을 위한 프리앰블 전송 구간이 훨씬 길기 때문에 XY-MAC으로 동작하지 않고 B-MAC+을 유지하여 그대로 동작하는 것은 비효율적일 수 있다.However, once the communication traffic in the downlink direction is generated, it can be predicted that the sensor node itself generates communication traffic in the uplink direction opposite to the direction. Since the communication traffic in the uplink direction is reserved, the preamble transmission interval for transmission at B-MAC + is much longer than the idle listening interval for reception at the XY-MAC from this point, It may be inefficient to keep -MAC + and operate as it is.

따라서, 다운 링크 방향의 통신 트래픽이 발생 된 후에는 송신 노드의 에너지 소모량 및 지연 시간을 줄이기 위해 XY-MAC으로 동작한다.Therefore, after communication traffic in the downlink direction is generated, it operates as XY-MAC to reduce the energy consumption and delay time of the transmitting node.

본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법에서 구현해야할 요소는 크게 센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능, 수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능과 송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능(혹은 Early Termination 기능) 그리고 이들 각 기능의 타이밍 제어 기능으로 구분할 수 있다.The elements to be implemented in the data collection application apparatus and method in the wireless sensor network according to the present invention include a sleep and wakeup function of the sensor node, a preamble packet recognition function of the receiving node, and an Early ACK packet recognition function Function) and the timing control function of each of these functions.

이하에서 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법을 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for data collection in a wireless sensor network according to the present invention will be described in more detail.

도 9는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 구성도이고, 도 10a와 도 10b는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 동작을 나타낸 플로우 차트이다.FIG. 9 is a configuration diagram of a data collection application device in a wireless sensor network according to the present invention, and FIGS. 10A and 10B are flowcharts illustrating a hybrid MAC operation of a data collection application device in a wireless sensor network according to the present invention.

본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치는 도 9에서와 같이, 물리 계층의 트랜시버(91) 및 수신부(92)를 통하여 수신된 데이터 패킷을 해석하는 패킷 해석기(93)와, 트래픽 분석 및 노드 분석을 하고 MAC 프로토콜을 분석하여 데이터 수집 트리에서 다운 링크 트래픽과 업 링크 트래픽에 각각 서로 다른 프로토콜의 샘플링 기법을 적용하는 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈과, 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈의 제어에 의한 패킷 생성을 수행하는 패킷 생성기(95)가 MAC 계층에 구성되는 것이다.The data collecting application apparatus in the wireless sensor network according to the present invention includes a packet analyzer 93 for analyzing data packets received through the transceiver 91 and the receiving unit 92 of the physical layer, A hybrid MAC operation control module for performing node analysis and analyzing a MAC protocol to apply a sampling technique of different protocols to downlink traffic and uplink traffic in a data collection tree, The packet generator 95 is configured in the MAC layer.

여기서, 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈은 트래픽 특성을 분석하는 트래픽 분석기(94a)와, 네트워크 계층으로부터의 노드 정보를 수신하여 노드 분석을 수행하는 노드 분석기(94b)와, MAC 프로토콜 분석을 수행하여 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하도록 하는 MAC 프로토콜 분석기(94c)를 포함한다.The hybrid MAC operation control module includes a traffic analyzer 94a for analyzing traffic characteristics, a node analyzer 94b for receiving node information from the network layer and performing node analysis, A MAC protocol analyzer 94c that operates as B-MAC + in the broadcasting type traffic that proceeds in the downlink direction and operates as the XY-MAC in the convergecasting type traffic that proceeds in the uplink direction ).

그리고 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈이 수행하는 기능은, (A)센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능과, (B)수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능과, (C)송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능과, (D)이들 각 기능의 타이밍 제어 기능을 포함한다.The functions performed by the hybrid MAC operation control module are as follows: (A) a sleep and wakeup function of a sensor node; (B) a preamble packet recognition function of a receiving node; (C) (D) a timing control function of each of these functions.

먼저, (A)센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능의 경우 RF 트랜시버의 상태를 Sleep 상태와 Rx 상태로 제어하여 쉽게 구현할 수 있다.(A) In case of the sleep and wakeup function of the sensor node, it is easy to implement by controlling the state of the RF transceiver to the sleep state and the Rx state.

그리고 (B)수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능의 경우 CCA(Clear Channel Assessment)를 통해서 일정 구간 채널을 감지하여 송신 노드의 프리앰블 패킷을 인지하도록 구현할 수 있다.(B) In case of the preamble packet recognition function of the receiving node, it is possible to detect a preamble packet of a transmitting node by detecting a channel of a certain period through a CCA (Clear Channel Assessment).

만약, 수신 노드의 웨이크업 시점에서 채널이 idle하다면 송신 노드가 프리앰블 패킷을 전송하지 않았다고 판단하고 다음 듀티 사이클을 수행하고 반대로 채널이 busy하다면 송신 노드가 프리앰블 패킷을 전송하였다고 판단하고 이를 수신하기 위해 대기하면 된다.If the channel is idle at the wakeup time of the receiving node, it is determined that the transmitting node has not transmitted the preamble packet and the next duty cycle is performed. If the channel is busy, the transmitting node determines that the preamble packet has been transmitted. .

그리고 (C)송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능은 위의 수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능과 유사하게 CCA를 통해 구현할 수 있다. 송신 노드가 하나의 프리앰블 패킷을 전송한 뒤 Early ACK 구간이 시작함과 동시에 채널을 감지한다.(C) The function of recognizing the Early ACK packet of the transmitting node can be implemented through the CCA similar to the preamble packet recognition function of the receiving node. After the transmitting node transmits one preamble packet, the early ACK interval starts and the channel is detected.

만약, 채널이 idle하다면 목적지 노드가 Early ACK 패킷을 전송하지 않았다고 판단하고 Early ACK 구간을 중단하고 곧바로 다음 프리앰블 패킷을 전송한다. If the channel is idle, it determines that the destination node has not transmitted the Early ACK packet, stops the Early ACK interval, and immediately transmits the next preamble packet.

반대로 채널이 busy하다면 목적지 노드가 Early ACK 패킷을 전송하였다고 판단하고 이를 수신하기 위해 대기하면 된다.On the other hand, if the channel is busy, it is determined that the destination node has transmitted the Early ACK packet, and it waits to receive it.

마지막으로 (D)이들 각 기능의 타이밍 제어 기능의 경우 MCU에서 제공하는 타이머를 사용하면 구현이 가능하다. XY-MAC에서 데이터 전송률에 상관없이 송신 노드의 Early Termination을 위한 CCA 시간과 수신 노드의 아이들 리스닝 시간을 각각 2ms와 5ms로 고정적으로 적용하였으므로 본 발명에서도 이를 그대로 적용하여 구현할 수 있다.Finally, (D) Timing control functions of each of these functions can be implemented by using the timer provided by the MCU. Since the CCA time for the early termination of the transmitting node and the idle listening time of the receiving node are fixedly set to 2 ms and 5 ms, respectively, irrespective of the data transmission rate in the XY-MAC, the present invention can be implemented without modification.

반면 B-MAC+은 송신 노드가 Early ACK 구간을 사용하지 않으므로 수신 노드의 웨이크업 시점에서 프리앰블 패킷을 인지하기 위해서 CCA 시간 동안만 아이들 리스닝을 유지하면 된다. 따라서, XY-MAC에서의 CCA 시간과 동일한 2ms를 적용하여 구현할 수 있다. 슬립 구간의 경우 사용자의 요구 사항이나 적용 어플리케이션의 특성에 따라 유동적으로 적용하여 구현할 수 있다.On the other hand, since B-MAC + does not use the early ACK interval of the transmitting node, it is necessary to maintain the idle listening only during the CCA time in order to recognize the preamble packet at the wakeup time of the receiving node. Therefore, it can be implemented by applying 2ms, which is the same as CCA time in XY-MAC. In case of the sleep interval, it can be applied flexibly according to the requirements of the user or the characteristics of the application.

이와 같은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 프로토콜의 동작 과정을 상세히 설명한다.The operation of the hybrid MAC protocol of the data collection application device in the wireless sensor network according to the present invention will be described in detail.

하이브리드 MAC 프로토콜이 동작하는 과정은 크게 B-MAC+ Phase와 XY-MAC Phase로 나뉘며 각 노드는 자신의 수명이 다할 때까지 B-MAC+ Phase와 XY-MAC Phase를 반복적으로 수행한다.The hybrid MAC protocol is divided into B-MAC + Phase and XY-MAC Phase. Each node repeatedly performs B-MAC + Phase and XY-MAC Phase until its lifetime expires.

즉, 물리 계층의 트랜시버 및 수신부를 통하여 수신된 데이터 패킷을 해석하는 단계; 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고, 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하는 단계; 및 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈의 제어에 의한 패킷 생성을 수행하는 단계;를 포함한다.Analyzing a data packet received through a transceiver and a receiver of a physical layer; Operating as B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction in the data collection tree, and in XY-MAC in the convergecasting type traffic in the uplink direction; And performing packet generation by control of the hybrid MAC operation control module.

먼저, 수집 노드의 하이브리드 MAC 프로토콜의 동작 과정은 다음과 같다.First, the operation process of the hybrid MAC protocol of the collecting node is as follows.

도 10a의 S101 ~ S107은 수집 노드의 동작 과정을 나타낸 것이다.S101 to S107 in FIG. 10A show the operation process of the collecting node.

수집 노드의 B-MAC+ Phase 동작은 데이터 수집 요청을 전파하기 위해 하위 노드로 B-MAC+ 기반의 프리앰블 패킷과 수집 요청 데이터를 송신한다.The B-MAC + Phase operation of the collecting node sends the B-MAC + based preamble packet and the collection request data to the lower node to propagate the data collection request.

그리고 수집 노드의 XY-MAC Phase 동작은 모든 하위 노드들로부터의 데이터 수집 응답을 대기한다.And the XY-MAC Phase operation of the acquisition node waits for a data collection response from all the lower nodes.

프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단한다. 만약 자신이 목적지 노드라면 송신 노드로 Early ACK 패킷을 전송하여 실제 데이터를 수신한다.When recognizing the preamble packet, it determines whether it is the destination node through the address of the destination node included in the preamble packet. If it is the destination node, it sends the Early ACK packet to the transmitting node to receive the actual data.

그리고 센서 노드의 하이브리드 MAC 프로토콜의 동작 과정은 다음과 같다.The operation procedure of the hybrid MAC protocol of the sensor node is as follows.

도 10b의 S111 ~ S133은 센서 노드의 동작 과정을 나타낸 것이다.S111 to S133 of FIG. 10B show the operation process of the sensor node.

센서 노드의 B-MAC+ Phase 동작은 먼저, 일반 노드 및 leaf 노드는 동일하게 데이터 수집 요청을 기다린다.In the B-MAC + Phase operation of the sensor node, the normal node and the leaf node wait for the same data collection request.

이때 B-MAC+에 따른 최소한의 아이들 리스닝을 하며 듀티 사이클을 수행한다. 아이들 리스닝 시점에 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단한다.At this time, minimum idle listening according to B-MAC + is performed and the duty cycle is performed. When recognizing the preamble packet at the idle listening time, it determines whether the preamble packet is the destination node through the address of the destination node included in the preamble packet.

또한, 프리앰블 패킷에 포함된 프리앰블 패킷 번호를 통해 짧은 시간 동안 슬립 상태를 유지하였다가 다시 웨이크업하여 실제 데이터를 수신한다.Also, the mobile station maintains the sleep state for a short period of time through the preamble packet number included in the preamble packet, and then wakes up again to receive the actual data.

이후 자신이 leaf 노드가 아니라면 데이터 수집 요청을 전파하기 위해 하위 노드로 B-MAC+ 기반의 프리앰블 패킷과 수집 요청 데이터를 송신한다.Then, if it is not a leaf node, it transmits the B-MAC + based preamble packet and the collection request data to the lower node to propagate the data collection request.

그리고 센서 노드의 XY-MAC Phase 동작은 다음과 같다.The XY-MAC Phase operation of the sensor node is as follows.

만약 자신이 leaf 노드라면 자신의 하위 노드가 존재하지 않으므로 곧바로 상위 노드로 XY-MAC 기반의 프리앰블 패킷과 수집 응답 데이터를 송신한다.If it is a leaf node, its sub-node does not exist, so it directly sends an XY-MAC based preamble packet and collection response data to its parent node.

leaf 노드가 아닌 일반 노드는 자신의 하위 노드로부터의 데이터 수집 응답을 대기하기 위해 XY-MAC에 따른 듀티 사이클을 수행한다.A normal node that is not a leaf node performs a duty cycle according to the XY-MAC to wait for a data collection response from its child nodes.

아이들 리스닝 시점에 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단한다. 이때 자신이 목적지 노드라면 송신 노드로 Early ACK 패킷을 전송하여 실제 데이터를 수신한다.When recognizing the preamble packet at the idle listening time, it determines whether the preamble packet is the destination node through the address of the destination node included in the preamble packet. At this time, if the node is the destination node, it transmits the Early ACK packet to the transmitting node to receive the actual data.

이후 자신과 하위 노드의 수집 응답 데이터를 취합하고 이러한 데이터 수집 응답을 상위 노드로 전달하기 위해 XY-MAC 기반의 프리앰블 패킷과 수집 응답 데이터를 송신한다.Then, it collects the collection response data of itself and the lower node, and transmits the XY-MAC based preamble packet and the collection response data to transfer the data collection response to the upper node.

이와 같은 본 발명은 무선센서네트워크의 모든 데이터 수집 응용에서 적용이 가능하다. The present invention can be applied to all data collection applications of a wireless sensor network.

데이터 수집을 위한 센서 노드 간의 연결 방식으로 수집 노드를 루트로 하는 spanning 트리를 예로 들었지만 실제 환경에서는 센서 노드가 설치되는 환경에 따라 star, linear 멀티 홉 등의 다양한 토폴로지가 사용될 수 있다.In spite of the spanning tree as a collection node as a connection method between sensor nodes for data collection, various topologies such as star and linear multi-hop can be used in a real environment depending on the environment in which the sensor node is installed.

하지만 본 발명은 데이터 수집 응용의 전송 패턴을 분석하여 설계된 것이기 때문에 어떠한 토폴로지라 하더라도 데이터 통신이 수집 노드의 정보 요청과 이에 따른 센서 노드의 응답으로 이루어진다면 본 발명을 그대로 적용할 수 있다.However, since the present invention is designed by analyzing the transmission pattern of the data collection application, the present invention can be applied as long as the data communication is performed by the information request of the collection node and the response of the sensor node according to the data communication, regardless of the topology.

이와 같은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치 및 방법은 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하여 에너지 효율을 높이면서도 데이터 수집 시간을 줄일 수 있도록 한 것이다.The apparatus and method for collecting data in a wireless sensor network according to the present invention are characterized in that in the data collection tree, in a broadcasting type traffic in the downlink direction, the apparatus operates as B-MAC + In convergecasting traffic, it works as XY-MAC to increase energy efficiency while reducing data collection time.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.

91. 트랜시버 92. 수신부
93. 패킷 해석기 94a. 트래픽 분석기
94b.노드 분석기 94c. MAC 프로토콜 분석기
95. 패킷 생성기 96. 송신부
91. Transceiver 92. Receiver
93. Packet interpreter 94a. Traffic Analyzer
94b Node Analyzer 94c. MAC protocol analyzer
95. Packet generator 96. Transmitter

Claims (12)

무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치에 있어서,
물리 계층의 트랜시버 및 수신부를 통하여 수신된 데이터 패킷을 해석하는 패킷 해석기;
상기 패킷 해석기에서 해석된 패킷의 트래픽 분석 및 노드 분석을 하고 MAC 프로토콜을 분석하여 데이터 수집 트리에서 다운 링크 트래픽과 업 링크 트래픽에 각각 서로 다른 프로토콜의 프리앰블 샘플링 기법을 적용하는 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈;
상기 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈의 제어에 의한 패킷 생성을 수행하는 패킷 생성기;가 MAC 계층에 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
A data collection application in a wireless sensor network,
A packet analyzer for analyzing a data packet received through a transceiver and a receiver of a physical layer;
A hybrid MAC operation control module for performing traffic analysis and node analysis of packets analyzed by the packet analyzer and analyzing a MAC protocol to apply preamble sampling techniques of different protocols to downlink traffic and uplink traffic in a data collection tree;
And a packet generator for performing packet generation under the control of the hybrid MAC operation control module is configured in a MAC layer.
제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈은,
해석된 패킷의 트래픽 특성을 분석하는 트래픽 분석기와,
네트워크 계층으로부터의 노드 정보를 수신하여 노드 분석을 수행하는 노드 분석기와,
MAC 프로토콜 분석을 수행하여 데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고, 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하도록 하는 MAC 프로토콜 분석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
The method of claim 1, wherein the hybrid MAC operation control module comprises:
A traffic analyzer for analyzing a traffic characteristic of the analyzed packet,
A node analyzer for receiving node information from a network layer and performing node analysis,
B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction from the data collection tree by performing the MAC protocol analysis, and in the convergecasting type traffic in the uplink direction, the XY- And a MAC protocol analyzer for allowing the MAC protocol analyzer to operate as a MAC.
제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 MAC 동작 제어 모듈이 수행하는 기능은,
센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능과, 수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능과, 송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능과, 이들 각 기능의 타이밍 제어 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
The method as claimed in claim 1, wherein the function performed by the hybrid MAC operation control module comprises:
A sleeping and wake-up function of a sensor node, a preamble packet recognition function of a receiving node, an Early ACK packet recognition function of a transmitting node, and a timing control function of each of these functions. Application device.
제 3 항에 있어서, 상기 센서 노드의 슬립 및 웨이크업 기능은,
RF 트랜시버의 상태를 Sleep 상태와 Rx 상태로 제어하여 구현하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
4. The method of claim 3, wherein the sleep and wake-
And the RF transceiver is controlled to be in a sleep state and an Rx state.
제 3 항에 있어서, 상기 수신 노드의 프리앰블 패킷 인지 기능은,
CCA(Clear Channel Assessment)를 통해서 일정 구간 채널을 감지하여 송신 노드의 프리앰블 패킷을 인지하도록 구현하고,
만약, 수신 노드의 웨이크업 시점에서 채널이 idle하다면 송신 노드가 프리앰블 패킷을 전송하지 않았다고 판단하고 다음 듀티 사이클을 수행하고,
반대로 채널이 busy하다면 송신 노드가 프리앰블 패킷을 전송하였다고 판단하고 이를 수신하기 위해 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
4. The method of claim 3, wherein the preamble packet recognition function of the receiving node comprises:
A preamble packet of a transmitting node is detected by detecting a channel of a predetermined interval through a CCA (Clear Channel Assessment)
If the channel is idle at the wake-up time of the receiving node, it is determined that the transmitting node has not transmitted the preamble packet, the next duty cycle is performed,
If the channel is busy, it determines that the transmitting node has transmitted the preamble packet and waits to receive the preamble packet.
제 3 항에 있어서, 상기 송신 노드의 Early ACK 패킷 인지 기능은,
송신 노드가 하나의 프리앰블 패킷을 전송한 뒤 Early ACK 구간이 시작함과 동시에 채널을 감지하고,
만약, 채널이 idle하다면 목적지 노드가 Early ACK 패킷을 전송하지 않았다고 판단하고 Early ACK 구간을 중단하고 곧바로 다음 프리앰블 패킷을 전송하고,
반대로 채널이 busy하다면 목적지 노드가 Early ACK 패킷을 전송하였다고 판단하고 이를 수신하기 위해 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
The method of claim 3, wherein the function of recognizing the Early ACK packet of the transmitting node comprises:
After the transmitting node transmits one preamble packet, it detects the channel at the same time that the Early ACK interval starts,
If the channel is idle, it determines that the destination node has not transmitted the Early ACK packet, stops the Early ACK interval, immediately transmits the next preamble packet,
If the channel is busy, it determines that the destination node has transmitted the Early ACK packet and waits to receive it.
제 3 항에 있어서, 상기 타이밍 제어 기능은,
XY-MAC에서 데이터 전송률에 상관없이 송신 노드의 Early Termination을 위한 CCA 시간과 수신 노드의 아이들 리스닝 시간을 각각 2ms와 5ms로 고정적으로 적용하고,
B-MAC+은 송신 노드가 Early ACK 구간을 사용하지 않으므로 수신 노드의 웨이크업 시점에서 프리앰블 패킷을 인지하기 위해서 2ms의 CCA 시간 동안만 아이들 리스닝을 유지하고,
슬립 구간의 경우 사용자의 요구 사항이나 적용 어플리케이션의 특성에 따라 다르게 적용하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치.
The apparatus of claim 3, wherein the timing control function comprises:
The CCA time for early termination of the transmitting node and the idle listening time of the receiving node are fixedly applied at 2 ms and 5 ms, respectively, regardless of the data transmission rate in the XY-MAC,
Since the B-MAC + does not use the Early ACK interval, the B-MAC + keeps the idle listening only for the CCA time of 2ms in order to recognize the preamble packet at the wakeup time of the receiving node,
Wherein the sleep interval is differently applied according to a user's requirement or a characteristic of an application to be applied.
무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 장치의 하이브리드 MAC 프로토콜의 동작이,
물리 계층의 트랜시버 및 수신부를 통하여 수신된 데이터 패킷을 해석하는 단계;
데이터 수집 트리에서 다운 링크 방향으로 진행되는 브로드캐스팅(broadcasting) 형태의 트래픽에서는 B-MAC+으로 동작하고, 업 링크 방향으로 진행되는 컨버어지캐스팅(convergecasting) 형태의 트래픽에서는 XY-MAC으로 동작하는 단계;
하이브리드 MAC 동작 제어 모듈의 제어에 의한 패킷 생성을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 방법.
The operation of the hybrid MAC protocol of a data acquisition application device in a wireless sensor network,
Analyzing a data packet received through a transceiver and a receiver of a physical layer;
Operating as B-MAC + in the broadcasting type traffic in the downlink direction in the data collection tree, and in XY-MAC in the convergecasting type traffic in the uplink direction;
And performing packet generation by control of the hybrid MAC operation control module.
제 8 항에 있어서, 수집 노드의 B-MAC+ Phase 동작은, 데이터 수집 요청을 전파하기 위해 하위 노드로 B-MAC+ 기반의 프리앰블 패킷과 수집 요청 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 방법.9. The method of claim 8, wherein the B-MAC + Phase operation of the collecting node comprises transmitting a preamble packet and collection request data based on the B-MAC + to the lower node to propagate the data collection request. Methods of data collection in a network. 제 8 항이 있어서, 수집 노드의 XY-MAC Phase 동작은, 모든 하위 노드들로부터의 데이터 수집 응답을 대기하는 과정과,
프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단하여 만약 자신이 목적지 노드라면 송신 노드로 Early ACK 패킷을 전송하여 실제 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 방법.
9. The method of claim 8, wherein the XY-MAC Phase operation of the collecting node comprises waiting a data collection response from all the lower nodes,
When recognizing a preamble packet, determining whether the node is a destination node through an address of a destination node included in a preamble packet, and if the node is a destination node, transmitting an Early ACK packet to a transmitting node to receive actual data A method of data collection in a wireless sensor network.
제 8 항에 있어서, 센서 노드의 B-MAC+ Phase 동작은,
일반 노드 및 leaf 노드는 동일하게 데이터 수집 요청을 기다리고, 이때 B-MAC+에 따른 최소한의 아이들 리스닝을 하며 듀티 사이클을 수행하는 과정과,
아이들 리스닝 시점에 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단하는 과정과,
프리앰블 패킷에 포함된 프리앰블 패킷 번호를 통해 일정 시간 동안 슬립 상태를 유지하였다가 다시 웨이크업하여 실제 데이터를 수신하는 과정과,
이후 자신이 leaf 노드가 아니라면 데이터 수집 요청을 전파하기 위해 하위 노드로 B-MAC+ 기반의 프리앰블 패킷과 수집 요청 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 방법.
9. The method of claim 8, wherein the B-MAC + Phase operation of the sensor node comprises:
The normal node and the leaf node wait for a data collection request in the same manner, perform a minimum idle listening according to B-MAC + and perform a duty cycle,
Determining whether the preamble packet is a destination node through an address of a destination node included in a preamble packet when recognizing a preamble packet at an idle listening time;
The method comprising the steps of: maintaining a sleep state for a predetermined period of time through a preamble packet number included in a preamble packet,
And transmitting the preamble packet and the collection request data based on the B-MAC + to the lower node to propagate the data collection request if the node is not a leaf node.
제 8 항이 있어서, 센서 노드의 XY-MAC Phase 동작은,
만약 자신이 leaf 노드라면 곧바로 상위 노드로 XY-MAC 기반의 프리앰블 패킷과 수집 응답 데이터를 송신하는 과정과,
leaf 노드가 아닌 일반 노드는 자신의 하위 노드로부터의 데이터 수집 응답을 대기하기 위해 XY-MAC에 따른 듀티 사이클을 수행하는 과정과,
아이들 리스닝 시점에 프리앰블 패킷을 인지할 경우 프리앰블 패킷에 포함된 목적지 노드의 주소를 통해 자신이 목적지 노드인지 판단하여 자신이 목적지 노드라면 송신 노드로 Early ACK 패킷을 전송하여 실제 데이터를 수신하는 과정과,
이후 자신과 하위 노드의 수집 응답 데이터를 취합하고 이러한 데이터 수집 응답을 상위 노드로 전달하기 위해 XY-MAC 기반의 프리앰블 패킷과 수집 응답 데이터를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서의 데이터 수집 응용 방법.
The method of claim 8, wherein the XY-MAC Phase operation of the sensor node comprises:
If the node is a leaf node, transmitting the preamble packet and the collection response data based on the XY-MAC to the upper node immediately;
a general node other than the leaf node performs a duty cycle according to the XY-MAC to wait for a data collection response from its lower node,
When recognizing a preamble packet at an idle listening time, determining whether the node is a destination node through an address of a destination node included in a preamble packet and transmitting an Early ACK packet to a transmitting node if the node is a destination node,
And collecting the collection response data of the node and the lower node and transmitting the XY-MAC based preamble packet and the collection response data to transmit the collection response data to the upper node. Data collection application method.
KR1020130128005A 2013-10-25 2013-10-25 System and Method for data collecting in wireless sensor network KR101465120B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130128005A KR101465120B1 (en) 2013-10-25 2013-10-25 System and Method for data collecting in wireless sensor network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130128005A KR101465120B1 (en) 2013-10-25 2013-10-25 System and Method for data collecting in wireless sensor network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101465120B1 true KR101465120B1 (en) 2014-11-26

Family

ID=52291563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130128005A KR101465120B1 (en) 2013-10-25 2013-10-25 System and Method for data collecting in wireless sensor network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101465120B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101669978B1 (en) * 2015-08-21 2016-10-28 인천대학교 산학협력단 An apparatus for controlling adaptive low-power listening based on transmission rates and method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090090767A (en) * 2008-02-22 2009-08-26 성균관대학교산학협력단 A clustering routing system and method for wireless sensor networks using sensor nodes' energy and distance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090090767A (en) * 2008-02-22 2009-08-26 성균관대학교산학협력단 A clustering routing system and method for wireless sensor networks using sensor nodes' energy and distance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101669978B1 (en) * 2015-08-21 2016-10-28 인천대학교 산학협력단 An apparatus for controlling adaptive low-power listening based on transmission rates and method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106162844B (en) The implementation method of MAC protocol for wireless sensor networks based on LoRa
US7496059B2 (en) Energy-efficient medium access control protocol and system for sensor networks
Cao et al. L 2: Lazy forwarding in low duty cycle wireless sensor networks
US20090122733A1 (en) Coordinator in wireless sensor network and method of operating the coordinator
Mazloum et al. DCW-MAC: An energy efficient medium access scheme using duty-cycled low-power wake-up receivers
Alessandrelli et al. Implementation and validation of an energy-efficient MAC scheduler for WSNs by a test bed approach
Afroz et al. Energy-efficient MAC protocols for wireless sensor networks: A survey
KR20110114868A (en) A low power mac architecture for wireless sensor network with wireless power transfer
CN102740365A (en) Single-stream bulk data acquisition method suitable for wireless sensor network
Yomo et al. ROD-SAN: Energy-efficient and high-response wireless sensor and actuator networks employing wake-up receiver
US9872246B2 (en) Power conservation in channel hopping wireless network by independent definition of sleep intervals at each node
CN103596236A (en) Cross-layer wireless sensor network MAC protocol communication method and system
WO2017036327A1 (en) Random access repeater, relay system and relay method therefor
Kim et al. Performance evaluation of synchronous and asynchronous MAC protocols for wireless sensor networks
CN104302010A (en) MAC protocol communication method and device for synchronous wireless sensor network
Liendo et al. Efficient bluetooth low energy operation for low duty cycle applications
CN105208671B (en) The implementation method of high channel utilization rate H-MAC agreements for wireless sensor network
KR101465120B1 (en) System and Method for data collecting in wireless sensor network
Mahlknecht et al. WUR-MAC: energy efficient wakeup receiver based MAC protocol
Bernardo et al. A MAC protocol for mobile wireless sensor networks with bursty traffic
CN109936875B (en) Dual-channel medium access control method based on priority
Panta et al. Efficient asynchronous low power listening for wireless sensor networks
Nguyen et al. Extensions of the ieee802. 15.4 protocol for ultra-low energy real-time communication
KR20080061206A (en) System for controlling data transmission in wireless sensor network
Lim et al. An ultra low power medium access control protocol with the divided preamble sampling

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181101

Year of fee payment: 5