KR20100032171A - 무선센서 네트워크 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

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김영민
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 무선센서 네트워크 시스템과 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 싱크노드에서 무선센서노드들의 라우팅 경로 및 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정할 수 있게 함으로써 무선센서노드들의 에너지 소모를 균일하게 분산시켜 궁극적으로 무선센서 네트워크 시스템의 수명을 연장시킬 수 있는 기술이 개시된다.
무선센서 네트워크, 싱크노드, 무선센서노드, 센서노드, 유비쿼터스, USN

Description

무선센서 네트워크 시스템 및 그 동작 방법{Wireless Sensor Network System and its Operation Method}
본 발명은 무선센서 네트워크 시스템과 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법에 관한 것이다.
센서 네트워크는 일정한 공간 내에 다수의 센서를 배치하여 각 센서들로부터 일정한 정보를 제공받아 분석을 통해 특정 정보를 취득하기 위해 설치된다. 특히, 건물 내의 임의의 위치에 분포시켜 특정한 정보를 취득함으로써 언제, 어디서나 사용자가 원하는 정보를 취득할 수 있어야 한다. 다양한 공간에 센서 설치가 가능하게 하기 위해서 각 센서들은 무선으로 네트워크가 형성되는 것이 바람직하고, 각종 상황 등을 감지하여 취득한 정보를 바탕으로 한 상황 인식을 통해 건물 내에서 활동하는 사람들에게 쾌적한 환경 등을 제공한다.
이러한 센서 네트워크에 관한 기술로는 대한민국 특허등록공보 제 10-0736392호(유비쿼터스 무선네트워크 시스템, 노드모듈 및 그 동작방법)에 제시되어 있다.
일반적으로 센서 네트워크는 싱크노드(Sink Node)와 다수의 무선센서노드(Sensor Node)로 구성되는데, 싱크노드와 다수의 무선센서노드는 무선으로 통신이 이루어진다. 그리고 싱크노드의 경우에는 유선으로 전력을 공급받는 반면에, 각각의 무선센서노드는 건물 등의 임의의 위치에 배치되기 때문에 배터리를 통해 전력을 공급받아야 한다.
그리고 각각의 무선센서노드는 자신이 정보를 수집하여 싱크노드 측으로 전송하는 기능 및 이웃하는 타 무선센서노드로부터 오는 정보를 싱크노드 측으로 중계하는 역할을 수행한다. 따라서 하나의 무선센서노드의 전력이 상대적으로 빨리 소모되어 무선센서노드의 수명이 다하는 경우, 주변 센서노드의 무선전송 거리가 늘어나게 되어, 결과적으로 주변 센서노드의 수명을 단축시키며 나아가서 전체 센서 네트워크의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다. 그러므로 개별 센서노드의 전력 관리 및 무선센서 네트워크의 전력을 관리하여 궁극적으로 전체 네트워크의 수명을 연장하기 위한 여러 가지 방안이 제시되고 있다.
무선센서노드의 전력을 효율적으로 관리할 수 있는 고려되는 방안으로 싱크노드(110)에 의한 무선센서노드의 활성/비활성(Active/Sleep) 모드를 설정하여 무선센서노드의 동작이 필요한 경우에만 활성 모드로 전환하고, 실제 트래픽이 전송되지 않는 대기(Idle)상태에서는 비활성 모드로 전환되는 S-MAC 프로토콜(Sensor MAC Protocol)과 T-MAC 프로토콜(Timeout MAC Protocol) 방식이 제안되었다.
S-MAC 프로토콜은 활성 모드와 비활성 모드가 주기적으로 반복되면서 활성 모드 상태에서만 데이터를 전송하여 무선센서노드의 전력을 관리한다. 하지만, S- MAC 프로토콜의 Duty-Cycle은 높은 부하를 기준으로 고정되어 트래픽이 변화하는 환경에서는 적절하지 않다는 문제가 있다.
그리하여 S-MAC 프로토콜이 개선된 T-MAC 프로토콜이 제안되었는데, T-MAC 프로토콜은 무선센서노드가 활성 모드에서도 데이터의 전송이 이루어지지 않는 경우에는 타이머(Timer)를 작동시켜 특정 시간 후에 무선센서노드를 비활성 모드로 전환되어 무선센서노드의 전력을 관리한다. 그렇지만, T-MAC 프로토콜에서 데이터 전송이 이루어지지 않을 때, 타이머가 작동되어 활성 모드가 비활성 모드로 전환되더라도 타이머가 작동되는 시간동안에는 비활성 모드로 전환이 이루어지지 않기 때문에, 타이머 작동시간 동안의 전력이 낭비된다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선센서 네트워크에서 모니터링 주기를 고려하여 싱크노드에 의해 무선센서노드의 전력을 관리할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따른 무선센서 네트워크 시스템은, 정보를 수집한 후 무선 송신(단일 홉 또는 멀티 홉)하는 무선센서노드들; 및 무선센서노드로부터 직접 수신되거나 또는 적어도 하나의 타 무선센서노드를 거쳐 수신됨으로써 상기 무선센서노드들로부터 오는 정보를 수집하며, 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 상기 무선센서노드들 간의 라우팅 경로를 설정하는 싱크노드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하며, 상기 무선센서노드들은 상기 싱크노드로부터 부여받은 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 동작하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 정보 전송거리도 고려하여 상기 라우팅 경로를 설정하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
그리고 상기 무선센서노드들은 상기 싱크노드로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따른 무선센서 네트워크 시스템은, 정보를 수집한 후 무선 송신하는 무선센서노드들; 및 무선센서노드로부터 직접 수신되거나 또는 적어도 하나의 타 무선센서노드를 거쳐 수신됨으로써 상기 무선센서노드들로부터 오는 정보를 수집하며, 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 상기 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하는 싱크노드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 정보 전송거리도 고려하여 상기 라우팅 경로를 설정하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따른 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법은, 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 파악하는 1)단계; 및 상기 1)단계에서 파악된 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 싱크노드에서 상기 무선센서노드들 간의 라우팅 경로를 설정하는 2)단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 1)단계에서 파악된 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 싱크노드에서 상기 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하는 3)단계; 및 상기 3)단계에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 상기 무선센서노드들이 동작하는 4)단계; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
그리고 상기 1)단계 이전에 상기 무선센서노드들이 상기 싱크노드로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공하는 단계를 더 가지는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 2)단계에서 상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 정보 전송거리도 고려하여 상기 라우팅 경로를 설정하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따른 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법은, 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 파악하는 1)단계; 상기 1)단계에서 파악된 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 싱크노드에서 상기 무선센서노들들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하는 2)단계; 및 상기 2)단계에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 상기 무선센서노드들이 동작하는 3)단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 1)단계 이전에 상기 무선센서노드들이 상기 싱크노드로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공하는 단계를 더 가지는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 무선센서노드 간의 라우팅 경로와 활성/비활성 모드의 스케줄을 싱크노드에서 각각 설정하므로 특정한 무선센서노드가 장시간 동안 활성 모드 상태로 있지 않아 센서 네트워크를 구성하는 다수의 무선센서노드들의 에너지 소모의 균형을 맞춤으로써 궁극적으로 무선센서 네트워크의 전체적인 수명을 증가시킨다는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하되, 설명의 명확함과 간결함을 위하여 주지되어 있거나 배경기술과 중복되는 기술 설며은 생략하거나 압축하기로 한다.
<시스템에 대한 설명>
도1은 무선센서 네트워크 시스템(100)에서 싱크노드(110)와 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 구성을 나타낸 도면이고, 도2는 무선센서노드들(120a 내지 120h)에서 생성된 데이터가 스케줄에 따라 싱크노드(110)로 전송되는 라우팅 경로를 나타낸 도면이다.
무선센서 네트워크(100)는 건물 내의 임의의 위치에 분포되는 싱크노드(110)와 무선센서노드들(120a 내지 120h)로 구성되고, 싱크노드(110)는 무선센서노드들(120a 내지 120h)과 클러스터를 이룬다.
싱크노드(110)는 유선으로 전력을 공급받으며, 무선통신을 한다. 그리고 자신의 클러스터에 속한 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 대한 에너지 정보를 기반으로 무선센서노드들(120a 내지 120h) 간의 라우팅 경로를 설정하고, 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 활성/비활성 모드에 대한 스케줄을 설정한다. 또한, 무선센서노드들(120a 내지 120h)로부터 전송된 데이터를 수집하고 처리하는 역할을 한다.
무선센서노드들(120a 내지 120h)은 배터리(미도시)를 이용하여 전력을 공급받으며, 무선통신을 한다. 그리고 자신이 속한 클러스터의 싱크노드(110)에서부터 스케줄을 부여받아 활성 모드 또는 비활성 모드로 전환된다. 활성 모드인 경우에 무선센서노드들(120a 내지 120h)은 온도, 습도, 진동 등의 정보를 감지하여 데이터를 생성한 다음, 생성된 데이터를 다른 무선센서노드를 통해 싱크노드(110)로 전송하거나 혹은 싱크노드(110)로 직접 전송한다. 즉, 라우팅 경로는 정해져 있는 것으로 가정할 때, 무선센서노드는 자신의 잔여전력이 충분하고, 이웃 무선센서노드의 잔여전력이 상대적으로 작은 경우 라우팅 경로 상에서 몇 단계 떨어진 무선센서노드로 데이터를 전송하고, 그 이외의 일반적인 경우 이웃 무선센서노드로 데이터를 전송한다.
또한, 무선센서노드들(120a 내지 120h)은 배터리의 잔여 에너지 정보를 싱크노드(110)로 제공함으로써 싱크노드(110)에서 무선센서노드들의 에너지 정보를 파악할 수 있도록 한다. 물론, 실시하기에 따라서는 싱크노드에서 타임 및 전송내역을 체크하여 임의적으로 각 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 에너지 정보를 연산하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
특히 건물 환경 모니터링의 경우에는 한정된 공간에 싱크노드(110)와 싱크노드(110)의 멤버로 속한 무선센서노드들(120a 내지 120h)이 도1에서와 같이 배치되면, 모니터링 기간 동안 무선센서노드의 수나 위치가 거의 변하지 않는다는 특성이 있다.
계속하여 위와 같은 본 발명의 실시예에 따른 무선센서 네트워크 시스템(100)의 동작에 대해서 설명한다.
무선센서노드들(120a 내지 120h)에서 생성된 데이터가 도2와 같이 설정된 라 우팅 경로를 통해 싱크노드(110)로 전송된다면, 제1 무선센서노드(120a)는 제3 무선센서노드(120c)와 제8 무선센서노드(120h)를 통해 싱크노드(110)로 데이터를 전송한다. 그리고 무선센서노드들(120a 내지 120h)이 데이터를 송신하거나 수신하기 위해 스케줄에 따라 한 번의 모니터링 주기 동안 무선센서노드들(120a 내지 120h) 각각이 데이터를 전송하기 위한 시간 슬롯(활성 모드 시간)을 할당받는다.
이때, 시간 슬롯은 도면상에서 여덟 개의 열을 가지는 표의 형태로 도시되었으며, 음영이 표시된 시간 슬롯 동안 무선센서노드는 활성 모드로 동작한다.
즉, 제1 무선센서노드(120a)에서 생성된 데이터는 첫 번째 시간 슬롯일 때 제3 무선센서노드(120c)로 전송되는 데, 각각의 무선센서노드들(120a 내지 120h)은 정보를 송신하는 경우나 수신하는 경우 모두 활성 모드로 동작하여야 하므로, 제1 무선센서노드(120a)와 제3 무선센서노드(120c)가 함께 활성 모드로 동작하게 된다. 마찬가지로 제2 무선센서노드(120b)도 제3 무선센서노드(120c)로 데이터를 전송하므로 제3 무선센서노드(120c)는 데이터를 수신하기 위해 두 번의 시간 슬롯 동안 활성 모드로 동작한다.
그리고 다시 제3 무선센서노드(120c)는 제1 및 제2 무선센서노드(120a, 120b)에서 수신된 데이터와 자신이 생성한 데이터를 제8 무선센서노드(120h)로 송신하기 위해 세 번째 시간 슬롯일 때 활성 모드로 동작하게 된다. 따라서 제3 무선센서노드(120c)는 총 세 번의 시간 슬롯 동안 활성 모드로 동작한다.
한편, 제8 무선센서노드(120h)는 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들로부터 각각 데이터를 수신하고, 수신된 데이터와 자신이 생성한 데이터를 싱크노드(110)로 송신하기 때문에 총 네 번의 시간 슬롯 동안 활성 모드로 동작한다.
그러므로 제1 무선센서노드(120a)는 한 번의 시간 슬롯 동안, 제3 무선센서노드(120c)는 세 번의 시간 슬롯 동안, 제8 무선센서노드(120h)는 네 번의 시간 슬롯 동안 활성모드로 동작하기 때문에 제8 무선센서노드(120h)는 다른 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 비해서 오랜 시간동안 활성모드로 동작하여 그만큼의 에너지 소비가 크다. 이에 따라서 도2에서 참조되는 라우팅 경로와 활성 시간 슬롯을 가지도록 설정된 경우에는, 제8 무선센서노드(120h)의 에너지 소모가 커 궁극적으로 전체 무선센서 네트워크 시스템(100)의 수명에 큰 영향을 미치게 된다.
따라서 싱크노드(110)는 각 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 에너지 정보를 기반으로, 도3에서 참조되는 바와 같은, 라우팅 경로 및 활성/비활성모드를 설정하게 된다.
즉, 싱크노드(110)는, 도3에서 참조되는 바와 같이, 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 에너지 정보를 수신하여 수신된 에너지 정보를 기반으로 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 활성/비활성 모드에 대한 스케줄을 설정하여 무선센서노드들(120a 내지 120h)로 전송하고, 그와 더불어 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 데이터 전송을 위한 라우팅 경로도 설정하여 무선센서노드들(120a 내지 120h)로 전송한다. 이때, 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 에너지 소비량은 활성 모드로 동작하는 시간뿐 아니라, 데이터의 전송거리가 길어질수록 증가하기 때문에, 싱크노드(110)에서 설정되는 무선센서 네트워크 간의 라우팅 경로는 데이터의 전송거리도 고려하여 각 무선센서노드들(120a 내지 120h)에서 균일하게 에너지가 소비되도록 설정한다.
즉, 도2에서와 같이, 제8 무선센서노드(120h)의 에너지 소비량에 대한 정보를 수신한 싱크노드(110)는, 제8 무선센서노드(120h)의 에너지 소비량이 크다고 판단될 경우 도3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선센서노드(120a, 120b)에서 수신된 데이터와 자신이 생성한 데이터를 제8 무선센서노드(120h)를 거치지 않고 직접 싱크노드(110)로 전송하도록 설정한다. 마찬가지로 싱크노드(110)는 제5 무선센서노드(120e)와 제7 무선센서노드(120g)도 제8 무선센서노드(120h)를 거치지 않고 정보를 직접 싱크노드(110)로 전송하고, 제8 무선센서노드(120h)는 자신이 생성한 데이터만을 싱크노드(110)로 송신하도록 설정하고, 이와 더불어 제8 무선센서노드(120h)가 한 번의 시간 슬롯 동안만 활성화될 수 있게 활성/비활성 모드를 설정함으로써 제8 무선센서노드(120h)에서 소비되는 에너지 소비량을 줄일 수 있다.
따라서, 도3과 같이 라우팅 경로 및 활성/비활성 모드 스케줄이 설정된 경우, 에너지 소모가 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)로 전가되고 제8 무선센서노드(120h)의 에너지 소모는 줄게 되어 각 무선센서노드들(120a 내지 120h) 간의 잔여 에너지 균형을 맞출 수 있게 된다. 여기서 도3의 설정과 도2의 설정을 비교할 때, 각각의 설정상태에서 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들의 활성 모드로 동작하는 시간 슬롯은 동일하지만, 도3의 설정상태에서 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들의 송신 거리가 증가하여 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들의 에너지 소비량이 약간 증가할 수는 있다. 따라서 미리 결정되어 있는 라우팅 경로에 따른 이웃 무선센서노드로 데이터를 바로 전송할 것인지 또는 몇 단계 건너 뛴 무선센서노드로 데이터를 전송할 것인지 고려하는 데 필요한 요인이 될 수 있다.
<방법에 대한 실시예>
도4는 본 발명의 일 실시예로 무선센서 네트워크 시스템(100)의 동작방법에 대한 흐름을 도시한 순서도로, 편의상 순번을 정하여 설명한다.
1) 잔여 에너지 정보 제공<S401>
무선센서노드들(120a 내지 120h)은 자신의 클러스터에 속한 싱크노드(110)로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공한다.
2) 잔여 에너지 정보 파악<S402>
싱크노드(110)는 무선센서노드들로부터 수집된 잔여 에너지 정보에 의해 자신의 멤버로 속한 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 대한 잔여 에너지 정보를 파악한다.
3) 데이터 전달 노드 설정<S403>
싱크노드(110)는 단계 S402에서 파악한 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 무선센서노드들(120a 내지 120h) 간의 데이터 전달 노드를 설정한다. 즉, 예를 들어, 도2와 같은 라우팅 경로 설정상태에서 싱크노드(110)는 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들이 제8 무선센서노드(120h)를 거치지 않고 싱크노드(110)로 직접 데이터를 전송하도록 도3에서 참조되는 바와 같이 데이터 전달 노드를 설정하는 것이다.
4) 스케줄 설정<S404>
단계 S404와 더불어 싱크노드(110)는 단계 S402에서 파악한 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 활성/비활성 모드에 대한 스케줄을 설정한다. 즉, 예를 들면, 싱크노드(110)는 제8 무선센서노드(120h)가 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들로부터 정보를 수신하지 않아도 되므로 정보 수신을 위한 활성 모드에 대한 시간 슬롯을 비활성 모드로 전환하는 것이다(도3 참조).
물론, 본 실시예에서는 단계 S403 뒤에 단계 S404가 순번을 가지도록 하고 있지만, 단계 S403과 단계 S404는 동시적으로 이루어질 수 있다.
5) 동작<S405>
무선센서노드들(120a 내지 120h)은 단계 S404에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 동작한다. 즉, 제8무선센서노드(120h)는 싱크노드(110)에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 여덟 번째 시간 슬롯에서 자신이 생성한 데이터를 싱크노드(110)로 송신한다.
<동작방법에 대한 변형예>
도5는 변형예에 따른 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법에 대한 흐름을 도시한 순서도이다. 도5에 따른 변형예는 싱크노드(110)에서 활성/비활성 모드만을 설정할 필요가 있는 경우에 대한 것이다.
1) 잔여 에너지 정보 제고<S501>
무선센서노드들(120a 내지 120h)은 자신의 클러스터에 속한 싱크노드(110)로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공한다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 실시하기에 따라서는 무선센서노드들(120a 내지 120h) 중 하나인 제8 무선센서노드(120h)만이 잔여 에너지 정보를 싱크노드(110)로 전송하도록 구현하는 것도 가능하다.
2) 잔여 에너지 정보 파악<S502>
싱크노드(110)는 무선센서노드들(120a 내지 120h)로부터 수집된 잔여 에너지 정보에 의해 자신의 멤버로 속한 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 대한 잔여 에너지 정보를 파악한다.
3) 스케줄 설정<S503>
싱크노드(110)는 단계 S502에서 파악한 무선센서노드들(120a 내지 120h)에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 무선센서노드들(120a 내지 120h)의 활성/비활성 모드에 대한 스케줄을 설정한다. 즉, 예를 들면, 싱크노드(110)는 제8 무선센서노드(120h)가 제3, 제5 및 제7 무선센서노드(120c, 120e, 120g)들로부터 정보를 수신하지 않아도 되므로 정보 수신을 위한 활성 모드에 대한 시간 슬롯을 비활성 모드로 전환하는 것이다(도3 참조).
4) 동작<S504>
무선센서노드들(120a 내지 120h)은 단계 S503에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 동작한다. 즉, 제8무선센서노드(120h)는 싱크노드(110)에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 여덟 번째 시간 슬롯에서 자신이 생성한 데이터를 싱크노드(110)로 송신한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도1은 무선센서 네트워크에서 싱크노드와 무선센서노드의 구성을 나타낸 도면이다.
도2는 무선센서노드에서 생성된 데이터가 스케줄에 따라 싱크노드로 전송되는 라우팅 경로를 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 무선센서 네트워크에서 무선센서노드의 라우팅 경로를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예로 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법에 대한 흐름을 도시한 순서도이다.
도5는 변형예에 따른 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법에 대한 흐름을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 무선센서 네트워크 시스템
110: 싱크노드 120: 무선센서노드

Claims (10)

  1. 정보를 수집한 후 무선 송신(단일 홉 또는 멀티 홉)하는 무선센서노드들; 및
    무선센서노드로부터 직접 수신되거나 또는 적어도 하나의 타 무선센서노드를 거쳐 수신됨으로써 상기 무선센서노드들로부터 오는 정보를 수집하며, 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 상기 무선센서노드들 간의 라우팅 경로를 설정하는 싱크노드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하며,
    상기 무선센서노드들은 상기 싱크노드로부터 부여받은 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 정보 전송거리도 고려하여 상기 라우팅 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템.
  4. 정보를 수집한 후 무선 송신하는 무선센서노드들; 및
    무선센서노드로부터 직접 수신되거나 또는 적어도 하나의 타 무선센서노드를 거쳐 수신됨으로써 상기 무선센서노드들로부터 오는 정보를 수집하며, 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 상기 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하는 싱크노드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 무선센서노드들은 상기 싱크노드로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템.
  6. 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 파악하는 1)단계; 및
    상기 1)단계에서 파악된 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 싱크노드에서 상기 무선센서노드들 간의 라우팅 경로를 설정하는 2)단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 1)단계에서 파악된 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 싱크노드에서 상기 무선센서노드들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하는 3)단계; 및
    상기 3)단계에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 상기 무선센서노드 들이 동작하는 4)단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 2)단계에서 상기 싱크노드는 상기 무선센서노드들의 정보 전송거리도 고려하여 상기 라우팅 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법.
  9. 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 파악하는 1)단계;
    상기 1)단계에서 파악된 상기 무선센서노드들에 대한 잔여 에너지 정보를 기반으로 하여 싱크노드에서 상기 무선센서노들들의 활성/비활성 모드 스케줄을 설정하는 2)단계; 및
    상기 2)단계에서 설정된 활성/비활성 모드 스케줄에 따라 상기 무선센서노드들이 동작하는 3)단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법.
  10. 제6항 또는 제9항에 있어서,
    상기 1)단계 이전에 상기 무선센서노드들이 상기 싱크노드로 자신의 잔여 에너지 정보를 제공하는 단계를 더 가지는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 시스템의 동작방법.
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