KR20090010512A - Method and system for providing addressing in ocean sensor networks - Google Patents

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KR20090010512A
KR20090010512A KR1020070073668A KR20070073668A KR20090010512A KR 20090010512 A KR20090010512 A KR 20090010512A KR 1020070073668 A KR1020070073668 A KR 1020070073668A KR 20070073668 A KR20070073668 A KR 20070073668A KR 20090010512 A KR20090010512 A KR 20090010512A
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sensor
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KR1020070073668A
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한창숙
김상경
김창화
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강릉대학교산학협력단
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Abstract

A method and a system for providing addressing in ocean sensor networks are provided to response against a sensor node which is fit for the user's order. A sink node(110) gives one or more sensor node the address to for each type of node. The cluster head(120) is assigned place from the sink node to for each type of node. The address is given one or more sensor node to for each type of node. The cluster member(130) is assigned place from the cluster head to for each type of node.

Description

해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법 및 시스템{Method and system for providing addressing in ocean sensor networks}Method and system for providing addressing in ocean sensor networks

본 발명은 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양 센서 네트워크에서 해양 환경에서의 취약점인 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위해, 센서노드를 유형별로 분류하여 센서노드가 지원하는 업무 종류가 다른 경우 서로 다른 유형의 주소를 부여하고, 사용자의 질의가 내려졌을 때 자신의 유형에 맞는 센서노드만 응답하도록 함으로써, 에너지 소모가 가장 많은 노드들간의 커뮤니케이션을 줄이고 데이터를 보다 효율적으로 수집하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for providing addressing in a marine sensor network, and more particularly, in order to more efficiently use energy, which is a weak point in a marine environment, in a marine sensor network. Provides different types of addresses when different types of tasks are supported, and responds only to the sensor nodes that match their type when a user's query is made. A method and system for efficient collection.

지금까지의 센서 네트워크에 관한 연구들은 대부분 지상에서의 센서 네트워크에 관한 연구가 주를 이루었다. Most of the previous studies on sensor networks have been conducted on the sensor networks on the ground.

하지만 최근, 해양 센서 네트워크에 대한 관심이 높아지면서 연구가 활발히 진행되고 있지만 아직은 미흡한 부분이 많은 실정인데, 이는 지상에서의 무선 센서 네트워크와 달리 해양 센서 네트워크가 해양의 환경적 특성으로 인해 해결해야 할 과제가 많기 때문이다.  Recently, however, research has been actively conducted due to growing interest in marine sensor networks. However, there are still many problems. This is a challenge that marine sensor networks must solve due to the environmental characteristics of the ocean, unlike wireless sensor networks on the ground. Because there are many.

예를 들어, 기존 지상에서의 무선 센서 네트워크에서 통신을 위해 사용되는 RF(Radio Frequency)는 수중에서 전파될 경우 매우 낮은 주파수(30~300Hz)로 전파된다. For example, radio frequency (RF), which is used for communication in a conventional wireless sensor network on the ground, is propagated at a very low frequency (30 to 300 Hz) when propagated underwater.

따라서 동일한 거리를 전송하는 경우, RF는 지상에서보다 더 큰 안테나와 높은 전송 에너지를 필요로 하기 때문에 해양환경에는 적합하지 않다. Therefore, when transmitting the same distance, RF requires a larger antenna and higher transmission energy than on the ground, which is not suitable for the marine environment.

또한, 해양 센서 네트워크에서는 음파 모뎀(Acoustic Modem)을 이용한 음파 무선 통신이 사용되는데 해양 음파 채널은 통신 시 지상에서의 RF 통신에 비해 수 배에 달하는 긴 지연시간이 걸리고, 좁은 대역폭만을 사용할 수 있는 문제점이 있다.In addition, in the marine sensor network, acoustic wireless communication using an acoustic modem is used. The marine acoustic channel takes several times longer delay time than the RF communication on the ground and can use only a narrow bandwidth. There is this.

또한 전원과 관련하여, 해양 센서 네트워크에서는 지상과는 달리 음파통신으로 인한 배터리의 소모가 많고, 지상에서와 같이 태양열 전지를 이용하여 지속적인 전력을 확보하는데 어려움이 있으며, 때에 따라 노드에 접근하여 배터리를 교체하기 어려운 문제가 있다.In addition, in terms of power supply, the marine sensor network consumes a lot of battery due to sound wave communication, unlike the ground, and it is difficult to secure continuous power by using solar cells as on the ground. There is a problem that is difficult to replace.

본 발명은 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법 및 시스템을 통해, 센서노드들의 불필요한 에너지 소모를 감소시키는데 그 목적이 있다.The present invention aims to reduce unnecessary energy consumption of sensor nodes through a method and system for providing addressing in a marine sensor network.

본 발명의 다른 목적은, 각 센서노드에 주소를 부여하는 어드레싱을 사용하여 원하는 센서노드 또는 클러스터 집단에 직접 접근함으로써 신속하게 데이터를 수집하는 것이다.Another object of the present invention is to collect data quickly by directly accessing the desired sensor node or cluster population using addressing that addresses each sensor node.

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 that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법은 적어도 하나의 제 1 센서노드에서 네트워크 구성을 위한 주소를 입력 받는 단계, 상기 제 1 센서노드에서 적어도 하나의 제 2 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여하는 단계 및 상기 주소가 부여된 제 2 센서노드에서 적어도 하나의 제 3 센서노드에게 상기 노드의 유형별로 주소를 부여하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for providing addressing in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: receiving an address for network configuration from at least one first sensor node, at least one from the first sensor node; And assigning an address for each type of node to a second sensor node of the node and assigning an address for each type of node to at least one third sensor node in the addressed second sensor node.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템은 네트워크 구성을 위한 주소를 입력받고 적어도 하나의 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여하는 제 1 센서노드, 상기 제 1 센서노드로부터 상기 노드의 유형별로 주소를 부여받고 적어도 하나의 센서노드에게 상기 노드의 유형별로 주소를 부여하는 제 2 센서노드 및 상기 제 2 센서노드로부터 상기 노드의 유형별로 주소를 부여받고 상기 노드의 유형에 대응하는 정보를 수집하는 제 3 센서노드를 포함한다.In order to achieve the above object, a system for providing addressing in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention includes a first sensor node that receives an address for network configuration and gives at least one sensor node an address for each node type. The second sensor node is assigned an address by the type of the node from the first sensor node and the second sensor node is assigned an address by the type of the node from the second sensor node. And a third sensor node that receives and collects information corresponding to the type of node.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them are attached to

도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Reference will be made to the embodiments described below in detail with reference to the drawings.

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.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.

상기한 바와 같은 본 발명의 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법 및 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the method and system for providing addressing in the marine sensor network of the present invention as described above, there are one or more of the following effects.

에너지 절약이 필수적인 해양 환경에서 센서노드들 간의 불필요한 커뮤니케이션을 감소시키는 장점이 있다. In the marine environment where energy saving is essential, there is an advantage of reducing unnecessary communication between sensor nodes.

데이터 수집을 위한 사용자의 질의 시, 좀 더 간편하고 효율적인 질의가 가능하며 신속한 데이터 수집이 가능한 장점도 있다.When inquiring a user for data collection, a simpler and more efficient query can be made, and the data can be collected quickly.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법 및 시스템을 설명하기 위한 구성도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to the drawings of the configuration diagram or processing flow diagram for explaining a method and system for providing an address in the marine sensor network according to embodiments of the present invention will be described in detail for the implementation of the present invention.

이때, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 처리 흐름도 도면들의 각 구성과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. At this time, it is to be understood that like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and that each configuration of the flowchart illustrations and combinations of flowchart illustrations may be performed by computer program instructions.

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 흐름도 구성(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. Since these computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, those instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may be described in the flowchart configuration (s). It creates a means to perform the functions.

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 흐름도 구성(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 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 the flowchart configuration (s).

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 흐름도 구성(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Computer program instructions It can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so a series of operating steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to perform the computer or other programmable data processing equipment. It is also possible for the instructions to provide steps for performing the functions described in the flowchart configuration (s).

또한, 각 구성은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. In addition, each arrangement may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).

또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 구성들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions noted in the configurations may occur out of order.

예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 구성들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 구성들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.For example, the two components shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously or the components may sometimes be performed in the reverse order, depending on the function in question.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a system for providing addressing in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 다음과 같은 가정을 하도록 한다.For reference, in the embodiment of the present invention to make the following assumptions.

첫째, 본 발명에서 네트워크를 구성하는 모든 센서노드는 주소를 가지고 있으며, 이 주소는 네트워크 상에서 유일하고 각 센서노드간의 접근 정보로 사용된다.First, in the present invention, every sensor node constituting the network has an address, and this address is unique on the network and used as access information between each sensor node.

둘째, 본 발명에서의 주소할당에 대한 토폴로지(topology)는 클러스터를 기반으로 한다.Second, the topology of address assignment in the present invention is based on clusters.

셋째, 네트워크를 구성하는 다수의 센서노드는 새로운 센서노드의 추가, 에너지 및 환경적인 문제로 인해 수명이 다한 센서노드의 사망(death), 수명이 다한 센서노드의 주소 회수가 가능하게 구성된다.Third, the plurality of sensor nodes constituting the network is configured to enable the death of the sensor node that has reached its end of life due to the addition of new sensor nodes, energy, and environmental problems, and to retrieve the address of the sensor node that has reached the end of its life.

본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템(100)은 네트워크 구성을 위한 주소를 입력받고 적어도 하나의 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여하는 제 1 센서노드(110), 제 1 센서노드(110)로부터 노드의 유형별로 주소를 부여받고 적어도 하나의 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여하는 제 2 센서노드(120) 및 제 2 센서노드(120)로부터 노드의 유형별로 주소를 부여받고 노드의 유형에 대응하는 정보를 수집하는 제 3 센서노드(130)를 포함한다.The system 100 for providing addressing in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention includes a first sensor node 110 for receiving an address for network configuration and giving at least one sensor node an address for each node type; By the type of the node from the second sensor node 120 and the second sensor node 120 is given an address by the type of the node from the first sensor node 110 and the address by the type of the node to the at least one sensor node. And a third sensor node 130 that is given an address and collects information corresponding to the type of node.

먼저, 제 1 센서노드(이하, '싱크노드'라 칭함)(110)는 사용자로부터 네트워크 구성을 위한 주소를 입력받고 적어도 하나의 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여한다.First, the first sensor node (hereinafter, referred to as a 'sink node') 110 receives an address for network configuration from a user and gives at least one sensor node an address for each node type.

여기에서 '적어도 하나의 센서노드'는 제 2 센서노드(120)를 포함하며, '노드의 유형'은 센서노드의 역할에 따른 분류를 의미한다.Here, at least one sensor node includes the second sensor node 120, and the type of node means classification according to the role of the sensor node.

예를 들어, 해양에서 수온을 체크하는 센서노드, 용존 산소량을 체크하는 센서노드 및 염분을 체크하는 센서노드가 존재한다고 가정할 때, '노드의 유형'은 수온 체크, 용존 산소량 체크 및 염분 체크 3가지의 유형으로 분류될 수 있다. For example, assuming that there is a sensor node for checking the water temperature in the ocean, a sensor node for checking the dissolved oxygen amount, and a sensor node for checking the salinity, the type of node is a water temperature check, a dissolved oxygen check, and a salt check 3 Can be classified as a type of eggplant.

제 2 센서노드(이하, '클러스터 헤드'라 칭함)(120)는 싱크노드(110)로부터 노드의 유형별로 주소를 부여받고 적어도 하나의 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여한다.The second sensor node (hereinafter referred to as a 'cluster head') 120 receives an address for each node type from the sink node 110 and gives an address for each node type to at least one sensor node.

여기에서 '적어도 하나의 센서노드'는 제 3 센서노드(130)를 포함하며, '노드의 유형'은 싱크노드(110)를 설명하면서 언급했던 내용과 동일하다.Here, at least one sensor node includes a third sensor node 130, and the type of node is the same as that mentioned while describing the sink node 110. FIG.

즉, 싱크노드(110)로부터 노드의 유형별로 주소를 부여받은 클러스터 헤드(120)는 동일한 노드의 유형을 갖는 제 3 센서노드(130)에게 주소를 부여하여 관리함으로써 사용자가 각 노드의 유형별로 데이터를 수집하고자 할 때, 신속하게 데이터를 제공할 수 있게 된다.That is, the cluster head 120, which receives an address for each node type from the sink node 110, assigns and manages an address to the third sensor node 130 having the same node type, thereby allowing the user to receive data for each node type. When you want to collect data, you can quickly provide data.

제 3 센서노드(이하, '클러스터 멤버'라 칭함)(130)는 클러스터 헤드(120)로부터 노드의 유형별로 주소를 부여받고, 노드의 유형에 대응하는 정보를 수집한다.The third sensor node (hereinafter referred to as a "cluster member") 130 receives an address for each node type from the cluster head 120 and collects information corresponding to the node type.

여기에서 '노드의 유형'은 싱크노드(110)를 설명하면서 언급했던 내용과 동일하다.Here, the 'type of node' is the same as that mentioned while describing the sink node 110.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서노드 유형 참조 주소 포맷을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a sensor node type reference address format according to an embodiment of the present invention.

이하 도 2를 참조하여, 상술한 싱크노드(110), 클러스터 헤드(120) 및 클러스터 멤버(130)를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the sink node 110, the cluster head 120, and the cluster member 130 described above will be described in detail with reference to FIG. 2.

본 발명의 실시예에 따른 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)은 각 센서노드를 유형별로 분류한 TYPE 영역(이하, TYPE이라 칭함)(210), 싱크노드의 구분을 나타내는 싱크노드(SinkNode) 영역(이하, SN이라 칭함)(220), 클러스터 헤드의 구분 을 나타내는 클러스터 헤드(ClusterHead) 영역(이하, CH라 칭함)(230), 클러스터 멤버의 구분을 나타내는 클러스터 멤버(ClusterMember) 영역(이하, CM이라 칭함)(230) 및 필요에 의해 사용 가능하도록 미리 확보해놓은 영역인 선택(OPTION) 영역(이하 OPTION이라 칭함)(240)을 포함한다.The sensor node type reference address format 200 according to an embodiment of the present invention includes a TYPE region (hereinafter, referred to as a TYPE) 210 in which each sensor node is classified according to a type, and a sink node region representing a classification of sink nodes. (Hereinafter referred to as SN) 220, ClusterHead region (hereinafter referred to as CH) 230 indicating the division of the cluster head 230, ClusterMember region (hereinafter referred to as CM) 230) and an OPTION area (hereinafter referred to as OPTION) 240 which is an area reserved in advance so as to be usable as needed.

먼저, TYPE(210)은 각각의 센서노드를 유형별로 분류한 것으로서, 사용자가 질의를 보냈을 경우, TYPE(210)을 참조하여 질의에 해당되는 데이터의 유형을 가지고 있는 센서노드만이 질의에 응답하도록 함으로써, 센서 네트워크에서 가장 많은 에너지를 소모하는 데이터간의 불필요한 커뮤니케이션을 감소시키고 센서노드의 수명을 연장 시킬 수 있다. First, the TYPE 210 classifies each sensor node by type. When a user sends a query, only the sensor node having the type of data corresponding to the query refers to the TYPE 210 and responds to the query. By doing so, it is possible to reduce unnecessary communication between the data that consumes the most energy in the sensor network and extend the life of the sensor node.

본 발명의 실시예에 따른 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 TYPE(210)은 센서노드를 유형별로 분류하기 위하여 3bit의 공간을 사용하였다. The TYPE 210 of the sensor node type reference address format 200 according to an embodiment of the present invention used a space of 3 bits to classify sensor nodes by types.

3bit의 공간이면 8가지의 유형으로 분류가 가능하지만, 본 발명의 실시예에서는 3bit의 공간을 3가지의 유형으로 구분하는 것으로 사용하도록 한다. .If the space of 3bit can be classified into 8 types, in the embodiment of the present invention, it is used to divide the space of 3bit into three types. .

예를 들어, 첫 번째 비트는 수온을 체크하는 비트, 두 번째 비트는 용존 For example, the first bit checks the water temperature, the second bit is dissolved

산소량을 체크하는 비트 그리고 세 번째 비트는 염분을 체크하는 비트라고 가정하면, TYPE(210)이 '110'인 센서노드는 수온과, 용존 산소량을 체크하는 센서노드이며 TYPE(210)이 '011'인 센서노드는 용존 산소량과 염분을 체크하는 센서노드이고, TYPE(210)이 '001'인 센서노드는 염분을 체크하는 센서노드라고 구분할 수 있다.Assuming that the bit for checking the amount of oxygen and the third bit are bits for checking the salinity, the sensor node whose type (210) is '110' is the sensor node that checks the water temperature and the dissolved oxygen amount and the type (210) is '011'. The phosphorus sensor node may be classified as a sensor node that checks dissolved oxygen amount and salinity, and a sensor node whose type (210) is '001' may be classified as a sensor node that checks salinity.

참고로, 본 발명의 실시예에서 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 TYPE(210)에 3bit의 공간을 할당하고, 3bit의 사용을 3가지 유형으로 구분하였지만, 당업자의 실시예에 따라 다양한 bit의 할당과 할당된 bit에 대해 다양한 유형의 구분이 가능하므로, TYPE(210)에 대한 bit의 할당 및 사용 유형을 본 발명의 실시예로 한정하지 않는다.For reference, in the embodiment of the present invention, a space of 3 bits is allocated to the TYPE 210 of the sensor node type reference address format 200, and the use of 3 bits is divided into three types. Since it is possible to distinguish various types of the allocation and the allocated bits, the allocation and use types of the bits for the TYPE 210 are not limited to the embodiment of the present invention.

두 번째로, 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 SN(220)에 대한 설명이다.Second, the description of the SN 220 of the sensor node type reference address format 200 is given.

해양에서 센서 네트워크의 경우는 센서노드가 포진되어 있는 영역 자체가 광범위하다고 볼 수 있으므로, 센서노드가 다수개인 경우를 고려하여 설명하도록 한다.In the case of the sensor network in the ocean, since the area where the sensor node is shrouded itself can be regarded as a wide range, the case where there are many sensor nodes will be described.

다수개의 센서노드에서 적어도 두개의 싱크노드(110)가 존재하는 경우, 각각의 싱크노드(110)가 클러스터 헤드(120)들에게 주소를 부여할 수 있는 자격이 주어지므로, 싱크노드(110)들 간의 소통이 없다면 주소 중복 및 충돌 문제를 피할 수 없게 될 것이다. If there are at least two sink nodes 110 in the plurality of sensor nodes, each sink node 110 is entitled to address the cluster heads 120, so that the sink nodes 110 Without communication between them, address duplication and conflict problems will be inevitable.

따라서 각각의 싱크노드(110)에 고유한 구분자를 두어 주소를 할당할 필요가 있으며, 싱크노드(110)의 주소는 사용자가 부여하도록 한다.Therefore, it is necessary to assign a unique identifier to each sink node 110 to assign an address, and the address of the sink node 110 is assigned by the user.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 SN(220)은 2bit로서, 총 4개의 싱크노드(110)를 할당할 수 있도록 하였다.As shown in FIG. 2, the SN 220 of the sensor node type reference address format 200 according to the embodiment of the present invention is 2 bits, so that four sync nodes 110 can be allocated.

세 번째로, 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 CH(230)에 대한 설명이다.Third, a description of the CH 230 of the sensor node type reference address format 200.

도 1을 참조하여 설명한 것처럼, 클러스터 헤드(120)의 주소는 싱크노드(110)가 부여한다. As described with reference to FIG. 1, the address of the cluster head 120 is assigned by the sink node 110.

싱크노드(110)로부터 주소를 부여받은 클러스터 헤드(120)의 수명이 다하게 되면, 싱크노드(110)가 수명이 다한 클러스터 헤드(120)의 주소를 회수하고, 수명이 다한 클러스터 헤드(120)의 멤버들은 자신들 중 에너지 잔존량이 가장 많은 하나의 센서노드를 선정하여 새로운 클러스터 헤드(120)로 선정한다.When the end of the life of the cluster head 120 received from the sink node 110, the sink node 110 recovers the address of the end of the life of the cluster head 120, the end of the life of the cluster head 120 The members of the member select one sensor node having the highest energy remaining among them and select the new cluster head 120.

새로운 클러스터 헤드(120)로 선정된 클러스터 멤버(130)는 기존 클러스터 헤드(120)가 사용했던 주소를 물려받아 그대로 주소를 재사용하고, 자신의 이전주소를 반환한다. The cluster member 130 selected as the new cluster head 120 inherits the address used by the existing cluster head 120, reuses the address as it is, and returns its previous address.

이때, 자신이 클러스터 헤드(120)가 되어 주소 풀을 관리하므로 별도의 메시지 없이 반환한다.  At this time, since it is the cluster head 120 and manages the address pool, it returns without a separate message.

따라서 싱크노드(110)가 관리하는 클러스터 헤드(120)들의 주소는 항상 동일하므로 클러스터 헤드(120)가 바뀌게 되어도 싱크노드(110)는 주소 인식에 문제가 없다. Therefore, since the addresses of the cluster heads 120 managed by the sink node 110 are always the same, even if the cluster head 120 is changed, the sink node 110 has no problem in address recognition.

본 발명의 실시예에 따른 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 CH(230)은 3bit로서, 총 8개의 클러스터 헤드(120)를 할당할 수 있게 하였다.The CH 230 of the sensor node type reference address format 200 according to an embodiment of the present invention is 3 bits, which allows a total of eight cluster heads 120 to be allocated.

네 번째로, 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 CM(240)에 대한 설명이다.Fourth, the description of the CM 240 of the sensor node type reference address format 200 is described.

도 1을 참조하여 설명한 것처럼, 클러스터 멤버(130)들의 주소는 클러스터 헤드(120)가 부여한다. As described with reference to FIG. 1, the cluster heads 120 are given addresses of the cluster members 130.

클러스터 헤드(130)는 자신이 관리하는 클러스터 멤버(130)들의 노드 유형을 알고 있으며, 소정 횟수 이상의 질의에 응답하지 않는 클러스터 멤버(130)에 대해서는 주소 응답요구 메시지를 전송한다. The cluster head 130 knows the node type of the cluster members 130 managed by the cluster head 130 and transmits an address response request message to the cluster member 130 that does not respond to the query more than a predetermined number of times.

만일 주소 응답요구 메시지에 응하지 않는 경우, 클러스터 헤드(130)는 해당 클러스터 멤버(130)의 수명이 다한 것으로 보고 해당 주소를 회수한다. If it does not respond to the address response request message, the cluster head 130 retrieves the corresponding address as the end of the life of the cluster member 130.

참고로, 새로운 센서노드가 추가되는 경우, 해당 센서노드는 자신의 소속여부를 알리기 위해 클러스터 헤드(120)에게 주소 요청 메시지를 전송한다. For reference, when a new sensor node is added, the sensor node transmits an address request message to the cluster head 120 to inform whether its own.

주소 요청 메시지를 받은 클러스터 헤드(120)는 새로운 센서노드에 대한 정보를 기억하고 중복되지 않는 주소를 할당하게 된다.The cluster head 120 receiving the address request message stores information about the new sensor node and allocates an address that is not duplicated.

주소 요청 메시지 및 주소 할당 메시지에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.The address request message and the address assignment message will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

본 발명의 실시예에 다른 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 CM(240)은 4bit로서, 총 16개의 클러스터 멤버(130)를 할당할 수 있도록 하였다.According to an embodiment of the present invention, the CM 240 of the sensor node type reference address format 200 is 4 bits, so that a total of 16 cluster members 130 may be allocated.

다섯 번째로, 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 OPTION(250)에 대한 설명이다.Fifthly, the description of the OPTION 250 of the sensor node type reference address format 200 is described.

OPTION(250)은 데이터를 수집하기 위한 사용자의 질의 및 혹시 모를 다른 필요를 예상하여 미리 할당한 공간으로서, OPTION(250)의 크기는 사용자의 질의에 따라 가변적으로 변할 수 있다.The OPTION 250 is a space pre-allocated in anticipation of a user's query and other needs for collecting data, and the size of the OPTION 250 may vary according to the user's query.

본 발명의 OPTION(250)으로 인해 사용자는 좀 더 세부적인 질의가 가능하다.The OPTION 250 of the present invention allows the user to make more detailed queries.

예를 들어 "수온이 2도 이상인 센서노드들만 응답하라"는 질의를 할 때, OPTION(250)이 존재하지 않는다면 이러한 질의는 할 수 없게 된다. For example, when querying "Respond only to sensor nodes with a water temperature of 2 degrees or more," this query cannot be made unless OPTION 250 is present.

하지만 OPTION(250)이 존재함으로 인해 'temp≤2'라는 요구를 질의문에 포함하여 원하는 질의가 가능하게 된다. However, since the OPTION 250 exists, a desired query can be included by including a request of 'temp≤2' in the query statement.

상술한 바와 같이, 주소를 직접 부여하는 역할을 담당하고 있는 싱크노드(110)와 클러스터 헤드(120)는 주소의 관리, 즉 주소의 할당, 회수 및 재사용을 담당하며, 클러스터 헤드(120)의 수명은 싱크노드(110)가 체크하고, 각 클러스터 멤버(130)들의 수명은 해당 클러스터의 헤드(120)가 체크하여 원활한 주소관리가 이루어지도록 한다.As described above, the sink node 110 and the cluster head 120, which are in charge of directly assigning addresses, are in charge of address management, that is, allocation, retrieval, and reuse of addresses, and the lifetime of the cluster head 120. The sink node 110 checks, and the lifespan of each cluster member 130 is checked by the head 120 of the cluster so that smooth address management is performed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주소 요청 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a format of an address request message according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 주소 요청 메시지의 포맷(300)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자인 메시지 타입(Message Type)(310), 주소를 요청하는 센서노드의 유형을 나타내는 TYPE(320) 및 센서노드의 주소를 나타내며 소정의 길이를 갖는 MAC 주소(330)를 포함한다.The format 300 of an address request message according to an embodiment of the present invention includes a message type 310 which is a delimiter for distinguishing a plurality of messages, a TYPE 320 indicating a type of a sensor node requesting an address, and It indicates the address of the sensor node and includes a MAC address 330 having a predetermined length.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 주소 요청 메시지의 포맷(300) 중 메시지 타입(310)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자로서, 도 3에 도시된 '001'의 의미는 초회 주소할당 메시지임을 알리기 위한 구분자임과 동시에, 클러스터 헤드(120)가 싱크노드(110)에게, 클러스터 멤버(130)가 클러스터 헤드(120)에게 처음으로 주소를 요청하는 메시지임을 나타내는 것이다.First, the message type 310 of the format 300 of the address request message according to an embodiment of the present invention is a delimiter for distinguishing a plurality of messages. The meaning of '001' shown in FIG. 3 is a first address assignment message. At the same time, the cluster head 120 indicates to the sink node 110 that the cluster member 130 requests the cluster head 120 for the first time.

두 번째로 TYPE(320)은 주소를 요청하는 센서노드의 유형, 즉 센서노드의 역할에 따른 분류를 의미하며, 세 번째로 MAC 주소(330)는 소정의 길이를 갖는 센서노드의 주소를 나타낸다.Secondly, the TYPE 320 refers to a type of sensor node requesting an address, that is, a classification according to the role of the sensor node. Third, the MAC address 330 represents an address of a sensor node having a predetermined length.

이하, MAC 주소에 대해 좀 더 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the MAC address will be described in more detail.

네트워크가 구성되면 사용자는 싱크노드(110)에 주소를 부여한다.When the network is configured, the user gives an address to the sink node 110.

주소를 부여받은 싱크노드(110)는 클러스터 헤드(120)에게 주소를 부여하고, 싱크노드(110)로부터 주소를 부여받은 클러스터 헤드(120)는 자신의 클러스터 멤버(130)들에게 주소를 부여하는데, 이를 위해 최초 네트워크가 구성되면, 주소가 유일(unique)하면서 48bit의 크기를 가지는 MAC주소로 서로의 존재를 확인하고, MAC주소를 통해 주소를 부여하고 부여받는 과정을 거치게 된다.The addressed sink node 110 gives an address to the cluster head 120, and the cluster head 120 addressed from the sink node 110 gives its cluster members 130 an address. For this purpose, when the first network is configured for this purpose, the addresses are unique and are identified with each other as MAC addresses having a size of 48 bits, and the addresses are given and given through the MAC addresses.

이때, MAC 주소의 48bit를 모두 사용하면 주소의 길이가 너무 길어 많은 오버헤드가 발생하게 되므로, 본 발명의 실시예에서는 MAC 주소의 48bit 중 뒤의 10bit만을 사용하도록 한다. At this time, if all 48 bits of the MAC address are used, the length of the address is too long, which causes a lot of overhead. In the embodiment of the present invention, only the next 10 bits of the 48 bits of the MAC address are used.

상술한 MAC 주소는 사람으로 비유하면 주민등록번호라고 할 수 있으므로 모두 상이한 주소를 가진다. The MAC address described above can be referred to as a social security number when compared to a person, and thus all have different addresses.

 따라서, MAC 주소를 가지고 주소 할당 과정을 통해 클러스터 멤버(130)들 중 새로운 클러스터 헤드(120)가 선출되면, 해당 센서노드는 싱크노드(110)에게 자신이 클러스터 헤드(120)임을 알리고 주소를 할당 받기 위해 자신의 노드 유형과 MAC 주소를 전송하여 주소를 요청한다.Therefore, when a new cluster head 120 of the cluster members 130 is selected through an address assignment process with a MAC address, the corresponding sensor node informs the sink node 110 that it is the cluster head 120 and assigns an address. In order to receive the request, it sends its node type and MAC address.

이후, 싱크노드(110)는 주소를 요청한 해당 클러스터 헤드(120)에게 주소를 부여하고, 클러스터 헤드(120)의 권한을 갖게 된 해당 센서노드는 클러스터 헤드(120)가 됨과 동시에 클러스터 멤버(130)들의 주소관리를 위한 주소 풀도 관리하게 된다.Subsequently, the sink node 110 gives an address to the corresponding cluster head 120 requesting an address, and the corresponding sensor node having the authority of the cluster head 120 becomes the cluster head 120 and at the same time the cluster member 130. It will also manage address pools for address management.

이때, 싱크노드(110)는 클러스터 헤드(120)에게 한번의 주소할당만을 하게 된다. At this time, the sink node 110 only makes one address assignment to the cluster head 120.

그 이유는, 클러스터 헤드(120)가 모든 에너지의 소모 또는 센서노드의 부패로 인해 수명이 다하여 더 이상 클러스터 헤드(120)의 역할을 수행할 수 없어 클러스터 멤버(130)들 중 새로운 클러스터 헤드(120)가 선정되더라도, 클러스터 헤드(120)는 싱크노드(110)에게 주소 요청 메시지를 보내지 않고, 수명이 다한 이전 클러스터 헤드(120)의 주소를 그대로 넘겨받게 되므로 싱크노드(110)는 클러스터 헤드(120)에게 한번의 주소할당만을 하게 된다. The reason is that the cluster head 120 can no longer serve as the cluster head 120 due to the exhaustion of all energy or the decay of the sensor node and thus no longer serve as the cluster head 120. ), The cluster head 120 does not send an address request message to the sink node 110, but receives the address of the previous cluster head 120 which has reached the end of its life, so that the sink node 110 receives the cluster head 120. ) Only one address assignment.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a format of an address assignment message according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷(400)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자인 메시지 타입(410), 고유한 주소를 나타내는 MAC 주소(420) 및 주소를 할당받는 클러스터 헤드(120)의 주소를 나타내는 클러스터 헤드 주소(430)를 포함한다.The format 400 of an address assignment message according to an embodiment of the present invention is a message type 410 that is a separator for distinguishing a plurality of messages, a MAC address 420 representing a unique address, and a cluster head 120 to which an address is assigned. Cluster head address 430, which represents the address of < RTI ID = 0.0 >

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷(400) 중 메시지 타입(410)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자로서 도 4에 도시된 '010'의 의미는 초회 주소할당 메시지임을 알리기 위한 구분자임과 동시에, 싱크노드(110)가 클러스터 헤드(120)에게 주소를 할당하는 메시지임을 나타내는 것이다.First, the message type 410 of the format 400 of the address assignment message according to an embodiment of the present invention is a delimiter for distinguishing a plurality of messages, indicating that the meaning of '010' shown in FIG. 4 is the first address assignment message. In addition to being a delimiter, the sink node 110 is a message for assigning an address to the cluster head 120.

두 번째로 MAC 주소(420)는 주소를 요청한 클러스터 헤드(120)에게 할당하는 주소를 나타내며, 세 번째로 클러스터 헤드 주소(430)는 MAC 주소(420)를 할당 받는 클러스터 헤드(120)의 주소를 나타낸다.Second, the MAC address 420 indicates an address allocated to the cluster head 120 that requested the address, and the third cluster head address 430 indicates an address of the cluster head 120 that is assigned the MAC address 420. Indicates.

싱크노드(110)로부터 주소를 부여 받은 클러스터 헤드(120)들은 자신의 멤버인 클러스터 멤버(130)들에게 주소를 부여할 자격이 주어진다.The cluster heads 120 that have received an address from the sink node 110 are entitled to give their address to the cluster members 130 that are their members.

즉, 클러스터 헤드(120)로부터 초회 주소요청 메시지를 수신한 싱크노드(110)는 클러스터 헤드(120)에게 도 4에 도시된 초회 주소할당 메시지를 전송하여 주소를 할당한다.That is, the sink node 110 receiving the initial address request message from the cluster head 120 transmits the initial address assignment message shown in FIG. 4 to the cluster head 120 and assigns an address.

싱크노드(110)에게 주소를 부여 받은 클러스터 헤드(120)들은 "주소를 부여 한다"는 메시지를 센서노드들에게 브로드 캐스팅하면, 센서노드들은 자신의 노드 유형과 MAC 주소를 클러스터 헤드(120)에게 보내고, 클러스터 헤드(120)는 고유한 MAC 주소를 센서노드들에게 부여함으로써 최초의 주소할당이 이루어지게 된다.When the cluster heads 120 addressed to the sink node 110 broadcast the message “Assign address” to the sensor nodes, the sensor nodes transmit their node type and MAC address to the cluster head 120. In this case, the cluster head 120 assigns a unique MAC address to the sensor nodes so that an initial address assignment is made.

이때, 클러스터 헤드(120)가 클러스터 멤버(130)들에게 주소를 할당 할 때 사용하는 메시지도 초회 주소할당 메시지이다. At this time, the message used when the cluster head 120 assigns addresses to the cluster members 130 is also an initial address assignment message.

클러스터 헤드(120)가 주소를 할당할 때 사용하는 메시지는 도 4에 도시된 메시지의 포맷과 동일하며, 메시지 타입(410)으로 싱크노드(110)가 사용하는 메시지 형식인지, 클러스터 헤드(120)가 사용하는 메시지 형식인지 구분 가능하다.The message used when the cluster head 120 assigns an address is the same as that of the message shown in FIG. 4, and the message type 410 is the message format used by the sink node 110, or the cluster head 120. It is possible to distinguish whether the message format is used.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a format of an address assignment message according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷(500)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자인 메시지 타입(510), 고유한 할당 주소를 나타내는 MAC 주소(520) 및 주소를 할당받는 클러스터 멤버(130)의 주소를 나타내는 클러스터 멤버 주소(530)를 포함한다.The format 500 of an address assignment message according to another embodiment of the present invention is a message type 510 which is a separator for distinguishing a plurality of messages, a MAC address 520 indicating a unique assignment address, and a cluster member to which an address is assigned. Cluster member address 530 representing the address of 130.

먼저, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷(500) 중 메시지 타입(510)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자로서 도 5에 도시된 '011'의 의미는 초회 주소할당 메시지임을 알리기 위한 구분자임과 동시에, 클러스터 헤드(120)가 클러스터 멤버(130)에게 주소를 할당하는 메시지임을 나타내는 것이다.First, the message type 510 of the format 500 of the address assignment message according to another embodiment of the present invention is a delimiter for distinguishing a plurality of messages, and the meaning of '011' shown in FIG. 5 is a first address assignment message. In addition to being a delimiter for notifying, it indicates that the cluster head 120 is a message for assigning an address to the cluster member 130.

두 번째로 MAC 주소(520)는 주소를 요청한 클러스터 멤버(130)에게 할당하는 주소를 나타내며, 세 번째로 클러스터 멤버 주소(530)는 MAC 주소(520)를 할당 받는 클러스터 멤버(130)의 주소를 나타낸다.Second, the MAC address 520 indicates an address allocated to the cluster member 130 who requested the address, and the third cluster member address 530 indicates the address of the cluster member 130 that is assigned the MAC address 520. Indicates.

주소를 할당 받은 클러스터 멤버(130)들은 자신의 노드 유형과 주소를 다시 클러스터 헤드(120)에게 알려, 자신이 어떤 유형의 노드인지를 클러스터 헤드(120)가 관리할 수 있게 한다.The cluster members 130 assigned the address inform the cluster head 120 of its node type and address again, so that the cluster head 120 can manage what type of node it is.

만일 클러스터 헤드(120)가 가지고 있는 주소 풀의 공간보다 더 많은 멤버들이 존재하는 경우, 주소를 할당 받지 못한 센서노드들은 임시 저장 장소인 큐(Queue)에 저장된다.If there are more members than the address pool space of the cluster head 120, the sensor nodes that are not assigned an address are stored in a queue, which is a temporary storage location.

처음 주소 할당이 끝난 후 새로운 센서노드가 클러스터 멤버(130)로 추가되는 경우, 새로운 클러스터 멤버(130)가 직접 클러스터 헤드(120)에게 주소 요청 메시지를 전송하여 주소를 할당 받게 된다.When a new sensor node is added to the cluster member 130 after the initial address assignment, the new cluster member 130 directly receives the address by sending an address request message to the cluster head 120.

참고로, 주소 풀에 대해 간단히 설명하도록 한다.For reference, a brief description of the address pool.

주소를 할당하는 역할을 하는 싱크노드(110)와 클러스터 헤드(120)는 별도의 주소 풀을 가지고 있는데, 싱크노드(110)와 클러스터 헤드(120)는 자신이 관리하는 센서노드들의 주소 정보를 알고 있어야만 센서노드들에게 새로운 주소를 할당하고 수명이 다한 주소를 회수하며, 회수한 주소를 재사용할 수 있게 된다. The sink node 110 and the cluster head 120, which serve to allocate addresses, have separate address pools. The sink node 110 and the cluster head 120 know address information of sensor nodes managed by the sink node 110 and the cluster head 120. Only then will it be able to assign new addresses to sensor nodes, retrieve old ones, and reuse them.

이러한 주소관리를 위하여 싱크노드(110)와 클러스터 헤드(120)는 주소 풀 테이블을 가지게 되며, 테이블의 사이즈는 해당 네트워크의 주소체계에 따라 변경될 수 있다.For this address management, the sink node 110 and the cluster head 120 have an address pool table, and the size of the table may be changed according to the address system of the corresponding network.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 싱크노드의 주소 풀의 구조를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of an address pool of a sink node according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드(120)의 주소 포맷이 3bit로 할당되어 있다고 가정하면, 싱크노드(110)는 도 6에 도시된 바와 같이 8개의 클러스터 헤드(120)의 주소를 관리해야 하므로 8개 이상의 행을 가진 테이블이 필요하다. Assuming that the address format of the cluster head 120 according to the embodiment of the present invention is allocated to 3 bits, the sink node 110 must manage the addresses of eight cluster heads 120 as shown in FIG. 6. You need a table with eight or more rows.

싱크노드(110)의 주소 풀(600)에서, 첫 번째 열(columns)(610)은 현재 클러스터 헤드의 주소의 사용 여부를 나타내는 열로써, 만일 첫 번째 열(610)의 숫자가 '1'이면 해당 클러스터 헤드(120)의 주소는 할당이 되어 있는 상태이고, '0'이면 해당 클러스터 헤드(120)의 주소는 할당이 되어 있지 않은 상태이므로 다른 클러스터 헤드(120)에게 할당이 가능함을 알 수 있다. In the address pool 600 of the sink node 110, the first column 610 is a column indicating whether the address of the current cluster head is used. If the number of the first column 610 is '1', The address of the cluster head 120 is assigned, and if the address is '0', the address of the cluster head 120 is not assigned, and thus, the cluster head 120 may be assigned to another cluster head 120. .

두 번째 열(620)은 클러스터 헤드(120)에 할당된 주소를 나타낸다.The second column 620 represents the address assigned to the cluster head 120.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드의 주소 풀의 구조를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a structure of an address pool of a cluster head according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드의 주소 포맷이 4bit로 할당되어 있다고 가정하면, 클러스터 헤드(120)는 16개 이상의 행을 가진 테이블이 필요하게 된다. Assuming that the address format of the cluster head according to the embodiment of the present invention is allocated to 4 bits, the cluster head 120 needs a table having 16 or more rows.

클러스터 헤드(120)의 주소 풀(700)에서, 첫 번째 열(710)은 현재 클러스터 멤버(130)의 주소 사용 여부를 나타내며, 만약 첫 번째 열(710)의 숫자가 '1'이면 해당 클러스터 멤버(130)의 주소는 할당이 되어 있는 상태이고, '0'이면 해당 클러스터 멤버(130)의 주소는 할당이 되어 있지 않은 상태이므로, 다른 클러스터 멤버(130)들에게 할당이 가능함을 알 수 있다. In the address pool 700 of the cluster head 120, the first column 710 indicates whether or not the address of the current cluster member 130 is used. If the number of the first column 710 is '1', the corresponding cluster member The address of 130 is assigned, and if the address is '0', the address of the corresponding cluster member 130 is not assigned, and thus it is possible to assign the address to other cluster members 130.

두 번째 열(720)은 클러스터 멤버(130)의 노드 유형을 나타내며, 세 번째 열(730)은 클러스터 멤버(130)에 할당된 주소를 나타낸다.The second column 720 represents the node type of the cluster member 130, and the third column 730 represents the address assigned to the cluster member 130.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 새로운 센서노드의 주소 할당 과정을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an address assignment process of a new sensor node according to an embodiment of the present invention.

클러스터에 새로운 센서노드가 추가되는 경우, 해당 센서노드는 클러스터 헤드(120)에게 자신의 소속여부를 알리고 고유한 주소를 할당 받기 위해 자신의 노드의 유형(811)과 MAC 주소(812)를 포함하는 주소 요청 메시지(810)를 전송한다.When a new sensor node is added to the cluster, the sensor node includes the node type 811 and the MAC address 812 of its node in order to inform the cluster head 120 of its membership and to be assigned a unique address. The address request message 810 is transmitted.

주소 요청 메시지(810)를 수신한 클러스터 헤드(120)는 새로운 센서노드에 대한 정보를 기억하고 중복되지 않는 주소를 할당하게 되는데, 이를 위해 클러스터 헤드(120)는 주소 풀(820)을 검색하고, 할당할 여분의 주소가 존재하면 해당 센서노드에게 주소 할당 메시지를 전송하여 주소를 부여한다.The cluster head 120 receiving the address request message 810 stores information about the new sensor node and allocates a non-overlapping address. For this purpose, the cluster head 120 searches the address pool 820. If there is an extra address to allocate, the address is transmitted by sending an address assignment message to the corresponding sensor node.

도 8에 도시된 주소 풀(820)에서는 14번 열의 주소가 사용 가능한 상태이므로, 클러스터 헤드(120)는 14번 열의 주소를 새로운 센서노드에게 할당하였다.In the address pool 820 illustrated in FIG. 8, since an address of column 14 is available, the cluster head 120 assigns an address of column 14 to a new sensor node.

주소를 부여하게 되면 주소 풀(820)의 주소 사용 여부를 나타내는 열(821)은 주소가 할당되지 않은 상태인 '0'에서 주소가 할당된 상태인 '1'로 변경된다.When an address is assigned, a column 821 indicating whether an address is used in the address pool 820 is changed from '0', to which an address is not assigned, to '1', to which an address is assigned.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드의 주소 풀이 가득 찬(full) 경우 주소 할당 과정을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an address assignment process when the address pool of the cluster head is full according to an embodiment of the present invention.

새로운 센서노드가 클러스터 멤버(130)가 되기 위해 주소 할당을 요청했으나, 이미 클러스터 헤드(120)가 보유하고 있는 주소 풀(910)이 가득 찬 상태라면, 클러스터 헤드(120)는 새로운 센서노드에게 주소를 할당하기 위해 큐(920)를 이용하여 별도로 저장해둔다.If the new sensor node has requested an address assignment to become a cluster member 130, but the address pool 910 already held by the cluster head 120 is full, the cluster head 120 will address the new sensor node. It is stored separately using the queue 920 to assign.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 환형큐를 사용하였다. For reference, in the embodiment of the present invention was used an annular queue.

큐를 이용하는 이유는 선입선출(First-In-First-Out, FIFO)의 구조이기 때문에 먼저 주소 할당을 요청한 센서노드가 먼저 주소를 할당 받을 수 있는 구조이기 때문이다.The reason for using the queue is because the first-in-first-out (FIFO) structure allows the sensor node to request an address first.

주소를 요청하는 새로운 센서노드는 MAC주소를 가지고 있으므로 각각의 센서노드는 구별이 가능하고, 클러스터 헤드(120)는 주소를 요청한 순서대로 해당 센서노드의 MAC 주소를 큐(920)에 저장해둔다Since the new sensor node requesting the address has a MAC address, each sensor node can be distinguished, and the cluster head 120 stores the MAC address of the corresponding sensor node in the queue 920 in the order of requesting the address.

이후, 클러스터 헤드(120)는 주소 풀(910)을 관리하다가 수명이 다한 클러스터 멤버(130)의 주소가 회수되어 새로운 센서노드에게 주소 할당이 가능해지면, 큐(920)를 탐색하여 새로운 센서노드에게 주소를 할당하고 주소를 할당받은 센서노드는 정식으로 클러스터의 멤버(130)로서 활동하게 된다.Afterwards, when the cluster head 120 manages the address pool 910 and the address of the cluster member 130, which has reached the end of its life, is recovered and becomes available for address assignment to a new sensor node, the cluster head 120 searches for a queue 920 to provide a new sensor node. The sensor node assigned the address becomes the member 130 of the cluster formally.

한편, 소정의 횟수 이상 질의에 응답하지 않은 센서노드에 대해서는 주소 응답요구 메시지를 전송하고, 만약 응답이 없는 경우에는 해당 센서노드의 수명이 다한 것으로 보고 해당 센서노드의 주소를 회수한다.On the other hand, the sensor node that does not respond to the query more than a predetermined number of times transmits an address response request message.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 주소 응답요구 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a format of an address response request message according to an embodiment of the present invention.

주소 응답요구 메시지는 싱크노드(110)가 클러스터 헤드(120)에게 전송하는 경우와 클러스터 헤드(120)가 클러스터 멤버(130)에게 전송하는 두 가지 경우로 구분된다.The address response request message is divided into two cases in which the sink node 110 transmits to the cluster head 120 and the cluster head 120 transmits to the cluster member 130.

먼저, 싱크노드(110)가 클러스터 헤드(120)에게 전송하는 경우의 본 발명의 실시예에 따른 주소 응답요구 메시지 포맷(1000a)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자인 메시지 타입(1010a), 응답을 요청하는 주체가 싱크노드(110)인지 클러스터 헤드(120)인지 또는 센서노드 자신의 생존 여부를 알리기 위해 응답을 요청하는 것인지를 구분하는 전송형태(1020a), 싱크노드의 구분을 나타내는 싱크노드 ID(1030a), 클러스터 헤드를 나타내는 클러스터 헤드 ID(1040a)를 포함한다.First, the address response request message format 1000a according to an embodiment of the present invention when the sink node 110 transmits to the cluster head 120 is a message type 1010a that is a delimiter for distinguishing a plurality of messages, and a response. Transmission type (1020a) for distinguishing whether the requesting entity is a sink node (110) or cluster head (120), or a request for a response to inform whether the sensor node itself survives, and a sink node ID indicating a classification of the sink node. 1030a, a cluster head ID 1040a indicating the cluster head.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 주소 응답요구 메시지 포맷(1000a) 중 메시지 타입(1010a)은 다수의 메시지들을 구분하기 위한 구분자로서 도 10에 도시된 '111'의 의미는 주소 응답요구 메시지임을 알리기 위한 구분자이다.First, the message type 1010a of the address response request message format 1000a according to an embodiment of the present invention is a delimiter for distinguishing a plurality of messages, indicating that the meaning of '111' shown in FIG. 10 is an address response request message. Is the delimiter.

두 번째로, 전송형태(1020a)는 응답을 요청하는 주체가 싱크노드(110)인지 클러스터 헤드(120)인지 또는 센서노드 자신의 생존 여부를 알리기 위해 응답을 요청하는 것인지를 구분하는 구분자로서, 만일 싱크노드(110)나 클러스터 헤드(120)가 생존여부를 알고 싶어 하는 센서노드에게 주소 응답요구 메시지를 보내는 경우라면, 본 발명의 실시예에서는 전송형태(1020a)가 'S'(send)-'0'인 메시지 형태로 전송되고, 주소 응답요구 메시지를 전달받은 해당 센서노드가 자신이 생존해 있음 을 알리기 위해 메시지를 보내는 경우라면 전송형태(1020a)가 'R'(receive)-'1'인 메시지 형태로 전송된다.Secondly, the transmission form 1020a is a delimiter for distinguishing whether the requesting entity is the sink node 110 or the cluster head 120 or the response node to indicate whether the sensor node itself is alive. If the sink node 110 or the cluster head 120 sends an address response request message to the sensor node that wants to know whether it is alive, in the embodiment of the present invention, the transmission type 1020a is' S '(send)-' If the sensor node that received the address response request message sends a message to indicate that it is alive, the transmission type 1020a is 'R' (receive)-'1'. It is sent in the form of a message.

세 번째로, 싱크노드의 구분을 나타내는 싱크노드 ID(1030a) 및 클러스터 헤드를 나타내는 클러스터 헤드 ID(1040a)는 도 1에 도시된 도면을 참조하여 설명한 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 SN(220) 및 CH(230)와 내용이 동일하므로 생략하도록 한다.Thirdly, the sink node ID 1030a indicating the division of the sink node and the cluster head ID 1040a indicating the cluster head may correspond to SNs of the sensor node type reference address format 200 described with reference to the drawing shown in FIG. 220) and the content is the same as the CH 230, so it will be omitted.

한편, 클러스터 헤드(120)가 클러스터 멤버(130)에게 주소 응답요구 메시지를 전송하는 경우의 주소 응답요구 메시지 포맷(1000b)은 상술한 싱크노드(110)가 클러스터 헤드(120)에게 전송하는 주소 응답요구 메시지 포맷(1000a)과 메시지 타입(1010b) 및 전송형태(1020b)가 동일하며, 싱크노드 ID(1030a) 위치에 클러스터 헤드 ID(1030b)가 존재하고, 클러스터 헤드 ID(1040a) 위치에 클러스터 멤버 ID(1040b)가 존재하는 차이점이 있다.On the other hand, the address response request message format 1000b when the cluster head 120 transmits an address response request message to the cluster member 130 has an address response transmitted by the sink node 110 to the cluster head 120. The request message format 1000a, the message type 1010b, and the transmission type 1020b are the same, the cluster head ID 1030b is present at the sink node ID 1030a, and the cluster member is located at the cluster head ID 1040a. The difference is that ID 1040b exists.

클러스터 멤버 ID(1040b)에 대한 설명 역시 도 1에 도시된 도면을 참조하여 설명한 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)의 CM(240)와 내용이 동일하므로 생략하도록 한다.The description of the cluster member ID 1040b is also the same as that of the CM 240 of the sensor node type reference address format 200 described with reference to the drawing illustrated in FIG.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 질의문 및 센서노드 유형 참조 주소 포맷을 도시한 도면이다.11 illustrates a query statement and a sensor node type reference address format according to an embodiment of the present invention.

사용자는 질의문을 통하여 질의를 하게 되고, 원하는 결과를 얻게 되는데, 도 2에 도시된 센서노드 유형 참조 주소 포맷(200)을 참조하여 설명했듯이, 노드의 유형 및 해당 주소를 이용하면 좀 더 빠르고, 경제적이고, 효율적으로 원하는 데이 터를 얻을 수 있다. The user makes a query through a query and obtains a desired result. As described with reference to the sensor node type reference address format 200 illustrated in FIG. 2, the type of the node and the corresponding address are faster. You can get the data you want economically and efficiently.

또한 질의문을 이용하지 않더라도 센서노드 유형 참조 주소 포맷 자체를 질의로 이용하여 좀 더 간단히 원하는 결과를 얻을 수도 있다.In addition, even if a query is not used, the sensor node type reference address format itself can be used as a query to obtain a simpler result.

참고로, 도 2를 참조하여 설명한 것처럼 첫 번째 비트는 수온을 체크하는 비트, 두 번째 비트는 용존 산소량을 체크하는 비트, 세 번째 비트는 염분을 체크하는 비트라고 가정하도록 한다.For reference, as described with reference to FIG. 2, it is assumed that the first bit is a bit for checking a water temperature, the second bit is a bit for checking a dissolved oxygen amount, and the third bit is a bit for checking a salt.

따라서, TYPE(210)이 '110'인 센서노드는 수온과, 용존 산소량을 체크하는 센서노드이며 TYPE(210)이 '011'인 센서노드는 용존 산소량과 염분을 체크하는 센서노드 그리고 TYPE(210)이 '001'인 센서노드는 염분을 체크하는 센서노드가 된다.Therefore, a sensor node whose type (210) is '110' is a sensor node that checks water temperature and dissolved oxygen amount, and a sensor node whose type (210) is '011' is a sensor node that checks dissolved oxygen amount and salinity and a type (210). The sensor node with) '001' becomes the sensor node that checks for salt.

도 11에 도시된 질의문의 예는 "클러스터 헤드(120) 주소가 110인 구역의 수온과 용존 산소량을 구하라"는 것이므로, 도 2에 도시된 도면을 참조하면 TYPE(210)은 '110'이 된다.An example of the query shown in FIG. 11 is "to obtain the water temperature and dissolved oxygen amount in the region where the cluster head 120 address is 110". Referring to the diagram shown in FIG. 2, the TYPE 210 becomes '110'. .

따라서, 각 클러스터 멤버(130)들 중 노드의 유형을 분류하는 첫 번째 비트와 두 번째 비트가 '1'인 센서노드들만 응답하여 해당 데이터를 클러스터 헤드(120)에게 전송하고, 클러스터 헤드(120)는 클러스터 멤버(130)들로부터 전송받은 데이터를 병합하여 싱크노드(110)에게 전송한다. Accordingly, only the first and second bit nodes that classify the node type among the cluster members 130 transmit the corresponding data to the cluster head 120 in response to the sensor nodes having the first bit and the cluster head 120. Merges the data received from the cluster members 130 and transmits the merged data to the sink node 110.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 질의문 및 센서노드 유형 참조 주소 포맷을 도시한 도면이다.12 illustrates a query statement and a sensor node type reference address format according to another embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 질의문의 예는 "싱크노드(110) 주소가 10인 구역의 염분을 구하라"는 것이므로, 도 2에 도시된 도면을 참조하면 TYPE(210)은 '001'이 된다.Since the example of the query illustrated in FIG. 12 is "save the salinity of the area where the sink node 110 address is 10", referring to the drawing shown in FIG. 2, the TYPE 210 becomes '001'.

따라서, 싱크노드(110)가 10인 지역에 한하여 각 센서노드들 중 유형을 분류하는 세번째 비트가 '1'인 클러스터 멤버(130)들만 응답하여 해당 데이터를 클러스터 헤드(120)에게 전송하고, 클러스터 헤드(120)는 클러스터 멤버(130)들로부터 전송받은 데이터를 병합하여 싱크노드(110)에게 전송한다. Accordingly, only the cluster members 130 having the third bit '1' for classifying the type among the sensor nodes are transmitted to the cluster head 120 only in the region where the sink node 110 is 10, and the cluster is transmitted. The head 120 merges the data received from the cluster members 130 and transmits the merged data to the sink node 110.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 주소 할당 과정을 도시한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating an address assignment process in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention.

이하 설명의 편의상, 도 1에 도시된 시스템(100)을 참조하여 설명하도록 한다.For convenience of explanation, the following description will be made with reference to the system 100 shown in FIG. 1.

먼저, 네트워크를 구성하기 위해, 싱크노드(110)는 사용자로부터 주소를 부여 받는다(S1301).First, in order to configure a network, the sink node 110 receives an address from a user (S1301).

S1301 후, 클러스터 헤드(120)는 초회 주소 요청 메시지를 사용하여 싱크노드(110)에게 주소 할당을 요청한다(S1302).After S1301, the cluster head 120 requests an address assignment from the sink node 110 using the first address request message (S1302).

S1302 후, 싱크노드(110)는 주소 할당 메시지를 사용하여 클러스터 헤드(120)에게 노드의 유형별로 주소를 부여한다(S1303).After S1302, the sink node 110 assigns an address for each type of node to the cluster head 120 using an address assignment message (S1303).

S1303 후, 클러스터 헤드(120)는 센서노드들에게 주소를 부여한다는 메시지를 브로드 캐스팅한다(S1304).After the step S1303, the cluster head 120 broadcasts a message that gives the address to the sensor nodes (S1304).

S1304 후, 센서노드들은 초회 주소 요청 메시지를 사용하여 각자의 노드 유형 및 MAC 주소를 클러스터 헤드(120)에게 전송한다(S1305).After S1304, the sensor nodes transmit their node type and MAC address to the cluster head 120 using the first address request message (S1305).

S1305 후, 클러스터 헤드(120)는 주소 할당 메시지를 사용하여 클러스터 멤버(130)에게 노드의 유형별로 주소를 부여함으로써 해양 센서 네트워크를 구성한 다(S1306).After S1305, the cluster head 120 configures the marine sensor network by assigning addresses to the cluster members 130 according to node types using an address assignment message (S1306).

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드에서 새로운 센서노드에게 주소를 할당하는 과정을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a process of allocating an address to a new sensor node in a cluster head according to an embodiment of the present invention.

먼저, 새로운 센서노드가 클러스터 멤버(130)가 되기 위하여 클러스터 헤드(120)에게 주소 요청 메시지를 전송한다(S1401).First, in order to become a cluster member 130, a new sensor node transmits an address request message to the cluster head 120 (S1401).

이때, 주소 요청 메시지에는 자신의 노드 유형 및 MAC 주소를 포함한다.At this time, the address request message includes its own node type and MAC address.

S1401 후, 클러스터 헤드(120)는 주소 풀을 검색하여(S1402) 새로운 센서노드에게 할당할 여분의 주소가 존재하는지 판단한다(S1403).After S1401, the cluster head 120 searches the address pool (S1402) and determines whether there is an extra address to be allocated to a new sensor node (S1403).

판단 결과, 여분의 주소가 존재하는 경우, 클러스터 헤드(120)는 주소 할당 메시지를 사용하여 해당 센서노드에게 주소를 할당한다(S1404).As a result of the determination, when there is an extra address, the cluster head 120 allocates an address to the corresponding sensor node using an address assignment message (S1404).

만일 S1403 결과, 여분의 주소가 존재하지 않는 경우, 클러스터 헤드(120)는 해당 센서노드의 MAC 주소를 큐에 저장한다(S1405).If there is no spare address as a result of S1403, the cluster head 120 stores the MAC address of the corresponding sensor node in a queue (S1405).

S1405 후, 클러스터 헤드(120)는 클러스터 멤버(130) 중 수명이 다한 센서노드가 존재하면, 수명이 다한 클러스터 멤버(130)의 주소를 회수한다(S1406).After the S1405, the cluster head 120 retrieves the address of the cluster member 130 that has reached the end of life, when the sensor node of the cluster member 130 has reached the end of its life, in step S1406.

S1406 후, 클러스터 헤드(120)는 주소를 할당받기 위해 큐에 저장된 센서노드에게 회수한 주소를 할당한다(S1407).After S1406, the cluster head 120 allocates the recovered address to the sensor nodes stored in the queue in order to receive the address (S1407).

S1407 후, 해당 센서노드는 클러스터 멤버(130)가 되어 자신의 노드 유형에 따른 역할을 수행한다.After S1407, the sensor node becomes the cluster member 130 and performs a role according to its node type.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 싱크노드에서 새로운 클러스터 헤드에게 주소를 할당하는 과정을 도시한 흐름도이다.15 is a flowchart illustrating a process of allocating an address to a new cluster head in a sink node according to an embodiment of the present invention.

먼저, 싱크노드(110)는 사용자의 질의 시 소정의 횟수 이상 응답하지 않은 클러스터 헤드(120)에게 주소 응답요구 메시지를 전송한다(S1501).First, the sink node 110 transmits an address response request message to the cluster head 120 that does not respond more than a predetermined number of times when the user queries the device (S1501).

S1501 후, 싱크노드(110)는 해당 클러스터 헤드(120)에서 응답이 전송되는지 판단한다(S1502).After S1501, the sink node 110 determines whether a response is transmitted from the corresponding cluster head 120 (S1502).

판단 결과, 응답이 전송된 경우 해당 클러스터 헤드(120)는 수명이 다하지 않은 것이므로 해당 클러스터 헤드(120)의 주소를 회수하지 않는다(S1503).As a result of the determination, when the response is transmitted, the corresponding cluster head 120 has not reached its end of life and thus does not recover the address of the corresponding cluster head 120 (S1503).

만일 S1502 결과, 응답이 전송되지 않는 경우, 싱크노드(110)는 해당 클러스터 헤드(120)가 수명이 다한 것으로 판단하고, 주소를 회수한다(S1504).If, as a result of S1502, a response is not transmitted, the sink node 110 determines that the corresponding cluster head 120 has reached its end of life, and retrieves an address (S1504).

S1504 후, 클러스터 멤버(130)들은 자신들 중 잔존 에너지가 가장 많은 클러스터 멤버(130)를 클러스터 헤드(120)로 새롭게 선정한다(S1505).After S1504, the cluster members 130 newly select the cluster member 130 having the highest remaining energy among them as the cluster head 120 (S1505).

S1505 후, 새롭게 선정된 클러스터 헤드(120)는 싱크노드(110)에게 자신이 클러스터 헤드(120)임을 알리고, 주소도 할당받기 위해 자신의 노드 유형 및 MAC 주소를 포함하는 주소 요청 메시지를 전송하여 주소를 할당 받는다(S1506).After S1505, the newly selected cluster head 120 notifies the sink node 110 that it is the cluster head 120, and transmits an address request message including its node type and MAC address in order to receive an address. Is assigned (S1506).

이때, 할당받는 클러스터 헤드(120)의 주소는 기존에 수명이 다하여 회수되었던 클러스터 헤드(120)의 주소를 재사용하는 것이다.At this time, the address of the cluster head 120 to be assigned is to reuse the address of the cluster head 120 that has been recovered before the end of life.

S1506 후, 새롭게 클러스터 헤드(120)로 선정된 클러스터 멤버(130)인 센서노드는 자신의 이전 주소, 즉 자신이 클러스터 멤버(130)일 때 사용했던 주소를 주소 풀로 회수하여 관리한다(S1507).After S1506, the sensor node that is the cluster member 130 newly selected as the cluster head 120 recovers and manages its previous address, that is, the address used when the cluster member 130 is the cluster member 130 (S1507).

참고로, 클러스터 헤드가 클러스터 멤버의 주소를 회수하는 과정도 도 15에 도시된 S1501~S1503의 과정과 동일하다.For reference, the process of retrieving the address of the cluster member by the cluster head is also the same as the process of S1501 to S1503 shown in FIG. 15.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. You will understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a system for providing addressing in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서노드 유형 참조 주소 포맷을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a sensor node type reference address format according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주소 요청 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a format of an address request message according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a format of an address assignment message according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주소 할당 메시지의 포맷을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a format of an address assignment message according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 싱크노드의 주소 풀의 구조를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of an address pool of a sink node according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드의 주소 풀의 구조를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a structure of an address pool of a cluster head according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 새로운 센서노드의 주소 할당 과정을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an address assignment process of a new sensor node according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드의 주소 풀이 가득 찬(full) 경우 주소 할당 과정을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an address assignment process when the address pool of the cluster head is full according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 주소 응답요구 메시지의 포맷을 도시한 도 면이다.10 is a diagram illustrating a format of an address response request message according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 질의문 및 센서노드 유형 참조 주소 포맷을 도시한 도면이다.11 illustrates a query statement and a sensor node type reference address format according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 질의문 및 센서노드 유형 참조 주소 포맷을 도시한 도면이다.12 illustrates a query statement and a sensor node type reference address format according to another embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 해양 센서 네트워크에서 주소 할당 과정을 도시한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating an address assignment process in a marine sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 헤드에서 새로운 센서노드에게 주소를 할당하는 과정을 도시한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a process of allocating an address to a new sensor node in a cluster head according to an embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 싱크노드에서 새로운 클러스터 헤드에게 주소를 할당하는 과정을 도시한 흐름도이다.15 is a flowchart illustrating a process of allocating an address to a new cluster head in a sink node according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

110 : 싱크노드110: sink node

120 : 클러스터 헤드120: cluster head

130 : 클러스터 멤버130: cluster member

Claims (18)

적어도 하나의 제 1 센서노드에서 네트워크 구성을 위한 주소를 입력 받는 단계;Receiving an address for network configuration at at least one first sensor node; 상기 제 1 센서노드에서 적어도 하나의 제 2 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여하는 단계; 및Assigning an address according to a type of node to at least one second sensor node in the first sensor node; And 상기 주소가 부여된 제 2 센서노드에서 적어도 하나의 제 3 센서노드에게 상기 노드의 유형별로 주소를 부여하는 단계를 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.And addressing at least one third sensor node by the type of node in the addressed second sensor node. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 센서노드에서 상기 제 1 센서노드에게 주소 할당을 요청하는 단계를 더 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.Requesting an address assignment from the second sensor node to the first sensor node. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 센서노드에서 상기 제 2 센서노드에게 주소 할당을 요청하는 단계를 더 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.Requesting an address assignment from the third sensor node to the second sensor node. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 센서노드의 수명이 다하면, 상기 제 2 센서노드에서 상기 수명이 다한 제 3 센서노드의 주소를 회수하여 재사용하는 단계를 더 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.And retrieving and reusing an address of the third sensor node that has reached the end of life at the second sensor node when the third sensor node reaches its end of life. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 센서노드의 수명이 다하면, 상기 제 1 센서노드에서 상기 수명이 다한 제 2 센서노드의 주소를 회수하여 재사용하는 단계를 더 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.And retrieving and reusing an address of the second sensor node that has reached the end of life at the first sensor node when the second sensor node reaches the end of its lifespan. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 센서노드의 수명이 다하면, 상기 제 3 센서노드 중 잔존 에너지가 가장 많은 센서노드가 새로운 제 2 센서노드로 선정되는 단계를 더 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.At the end of the life of the second sensor node, selecting the sensor node with the highest remaining energy among the third sensor nodes as a new second sensor node. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 새로운 제 2 센서노드가 선정되는 단계는, 새롭게 선정된 제 2 센서노드에서 상기 수명이 다한 제 2 센서노드의 주소를 사용하고, 기존에 사용하던 주소를 반납하는 단계를 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.The selecting of the new second sensor node includes using an address of the second sensor node that has reached the end of its life in the newly selected second sensor node, and returning an existing address. How to provide addressing in. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 센서노드에서 사용자의 질의 시 상기 사용자의 질의에 대응하는 유형을 가진 상기 제 3 센서노드의 정보를 수집하여 상기 제 1 센서노드에게 전송하는 단계를 더 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.And collecting information of the third sensor node having a type corresponding to the query of the user and transmitting the information to the first sensor node when the second sensor node queries the user. How to give. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노드의 유형별로 부여되는 주소는 MAC 주소의 소정 크기의 비트를 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법.And the address assigned to each node type includes bits of a predetermined size of a MAC address. 네트워크 구성을 위한 주소를 입력받고 적어도 하나의 센서노드에게 노드의 유형별로 주소를 부여하는 제 1 센서노드;A first sensor node receiving an address for network configuration and assigning addresses to at least one sensor node for each node type; 상기 제 1 센서노드로부터 상기 노드의 유형별로 주소를 부여받고 적어도 하나의 센서노드에게 상기 노드의 유형별로 주소를 부여하는 제 2 센서노드; 및A second sensor node that receives an address for each node type from the first sensor node and gives an address for each node type to at least one sensor node; And 상기 제 2 센서노드로부터 상기 노드의 유형별로 주소를 부여받고 상기 노드의 유형에 대응하는 정보를 수집하는 제 3 센서노드를 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And a third sensor node that receives an address for each type of the node from the second sensor node and collects information corresponding to the type of the node. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 2 센서노드는 상기 제 1 센서노드에게 주소 할당을 요청하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And the second sensor node requests address assignment from the first sensor node. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 3 센서노드는 상기 제 2 센서노드에게 주소 할당을 요청하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And wherein the third sensor node requests the second sensor node to assign an address. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 2 센서노드는 상기 제 3 센서노드의 수명이 다하면, 상기 수명이 다한 제 3 센서노드의 주소를 회수하여 재사용하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And the second sensor node retrieves and reuses an address of the third sensor node that has reached the end of its life when the third sensor node reaches its end of life. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 센서노드는 상기 제 2 센서노드의 수명이 다하면, 상기 수명이 다한 제 2 센서노드의 주소를 회수하여 재사용하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And the first sensor node retrieves and reuses an address of the second sensor node that has reached the end of its life when the second sensor node has reached the end of its life. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 3 센서노드는 상기 제 2 센서노드의 수명이 다하면, 상기 제 3 센서노드 중 잔존 에너지가 가장 많은 센서노드를 새로운 제 2 센서노드로 선정하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And the third sensor node selects a sensor node having the highest remaining energy among the third sensor nodes as a new second sensor node when the second sensor node reaches the end of its lifespan. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 새로운 제 2 센서노드로 선정된 제 3 센서노드는, 상기 수명이 다한 제 2 센서노드의 주소를 사용하고, 기존에 사용하던 주소를 반납하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And a third sensor node selected as the new second sensor node uses the address of the end-of-life second sensor node and returns the previously used address. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 2 센서노드는 사용자의 질의 시 상기 사용자의 질의에 대응하는 유형을 가진 상기 제 3 센서노드의 정보를 수집하여 상기 제 1 센서노드에게 전송하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And the second sensor node collects and transmits information of the third sensor node having a type corresponding to the user's query to the first sensor node when the user queries the user. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 노드의 유형별로 부여되는 주소는 MAC 주소의 소정 크기의 비트를 포함하는, 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 시스템.And the address assigned to each node type includes bits of a predetermined size of a MAC address.
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