KR20120120548A - Efficient sensor deployment method in wireless sensor network, wireless sensor network system using the same and recording medium for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 센서 네트워크의 효율적인 센서 배치 방법, 이를 이용한 무선 센서 네트워크 시스템 및 이를 위한 기록 매체 관한 것으로 특히 도로 감시용 무선 센서 네트워크에서 이벤트 감지 성능을 보장할 수 있는 카메라 센서 배치 방법, 이를 이용한 무선 센서 네트워크 시스템 및 이를 위한 기록 매체에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for efficiently deploying a wireless sensor network, a wireless sensor network system using the same, and a recording medium therefor. A network system and a recording medium therefor.
무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network, WSN)는 컴퓨팅 능력과 무선통신 능력을 갖춘 무선 센서가 네트워크를 형성하고, 서로 간에 획득한 센싱 정보를 송수신하여 원격지에서 감시/제어의 용도로 활용할 수 있는 기술을 말한다. 최근 눈부신 기술 발전으로 더 작고 저렴한 가격의 무선 센서들이 널리 보급되면서 무선 센서 네트워크의 응용 분야가 다양해지고 있다. 이러한 상황에서 최근 카메라 센서 기반 도로 감지 네트워크에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 센서 네트워크를 구축하기 위해 고려되어야 할 요소는 센서의 전력 소모 최소화와 효율적인 센서의 배치, 그리고 Ad-hoc 네트워크 기술의 자가 구성 등이 있다. 이 중에서 특히 센서 배치는 카메라 센서 기반 도로 감시 네트워크의 영역이 점점 대규모화가 되어가면서 이벤트 전달 및 감지 성능을 보장하면서 네트워크 구축비용(센서 개수)을 절감하는 문제로 중요한 의미를 가진다. Wireless Sensor Network (WSN) refers to a technology that allows wireless sensors with computing and wireless communication capabilities to form a network, send and receive sensing information from each other, and use them for remote monitoring and control purposes. . Recently, with the development of remarkable technology, the application fields of wireless sensor network are diversified as smaller and cheaper wireless sensors are widely used. In this situation, there is a growing interest in camera sensor-based road detection networks. Factors to be considered for building such a sensor network include minimization of power consumption of the sensor, efficient sensor deployment, and self-configuration of Ad-hoc network technology. Etc. Among these, sensor deployment is particularly important as it reduces the network construction cost (number of sensors) while ensuring the event delivery and detection performance as the area of the camera sensor-based road surveillance network becomes larger.
이에 따라, 네트워크 구축비용을 절감하면서 이벤트 전달 및 감지 성능을 만족하도록 하는 센서 배치 기법들이 다양하게 연구되어 왔다.Accordingly, various sensor arrangement techniques have been studied to satisfy the event delivery and detection performance while reducing the network construction cost.
이러한 기존의 센서 배치 기법들 중에서는 센싱 영역을 최대화하기 위해서 이전에 배치된 센서의 정보를 기반으로 센서를 하나씩 배치시키면서 탐지 영역을 확장하는 방법을 제안되었다. 또한 다른 센서 배치 기법으로는 최적화 기법 중에 시뮬레이티드 어닐링(simulated annealing) 기법을 이용한 센서 재배치 기법이 제안되었다. 이러한 기존의 센서 배치 기법들에서 적용되는 각 센서의 센싱 영역은 일반적으로 디스크(Disk) 형태로 고려되며, 이를 기반으로 전체 영역에 대한 센서의 이벤트 전달 및 감지 성능을 만족하는 배치를 한다. 그러나 디스크 형태의 일반적인 센싱 영역은 카메라 특성인 상하 좌우 시야각 등을 고려해야하는 카메라 센서의 센싱 영역으로 적용하기 어렵고, 또한 도로 상황을 감지하는 센서 네트워크에서 전체 영역을 고려하는 기존의 배치 기법을 적용하기가 어렵다. 그러므로 카메라 센서의 특성을 고려한 센싱 영역의 도출이 필요하며, 도로 지역만을 고려한 센서배치 기법이 필요한 실정이다.Among these existing sensor placement techniques, a method of expanding the detection area by arranging the sensors one by one based on the information of the previously arranged sensors has been proposed to maximize the sensing area. In addition, as another sensor placement method, a sensor relocation method using a simulated annealing method has been proposed. The sensing area of each sensor applied in these conventional sensor arrangement techniques is generally considered in the form of a disk, and based on this, the sensing area of the sensor is arranged to satisfy the event transmission and detection performance of the sensor over the entire area. However, it is difficult to apply the general sensing area in the form of disk to the sensing area of the camera sensor that needs to take into account the characteristics of the camera, such as vertical and horizontal viewing angles. it's difficult. Therefore, it is necessary to derive a sensing area considering the characteristics of the camera sensor, and a sensor arrangement method considering only the road area is needed.
본 발명의 목적은 도로 감시용 무선 센서 네트워크를 위한 효율적인 카메라 센서의 배치 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an efficient camera sensor placement method for a wireless sensor network for road surveillance.
본 발명의 다른 목적은 효율적으로 카메라 센서가 배치되는 무선 센서 네트워크 시스템을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a wireless sensor network system in which a camera sensor is efficiently disposed.
상기 목적을 달성하기 위한 무선 센서 네트워크를 위한 효율적인 카메라 센서의 배치 방법은 복수개의 카메라 센서를 구비하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법에 있어서, 상기 복수개의 카메라 센서의 센서 스펙 파라미터와 제어 파라미터를 이용하여 사다리꼴 형태의 센싱 영역이 계산되는 단계, 상기 무선 센서 네트워크 시스템이 감시하고자 하는 도로의 폭과 길이가 계산되는 단계, 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧거나 같은지 판단되는 단계, 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧거나 같으면, 상기 복수개의 카메라 센서가 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 단계, 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되는 상기 복수개의 카메라 센서 중 서로 도로의 맞은편에 배치되는 인접한 카메라 센서들의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.An efficient camera sensor arrangement method for a wireless sensor network for achieving the above object is a camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system having a plurality of camera sensors, the sensor specification parameters and control parameters of the plurality of camera sensors Computing a trapezoidal sensing area by using, Computing the width and length of the road to be monitored by the wireless sensor network system, Determining whether the height of the trapezoidal sensing area is less than or equal to the width of the road Step, if the height of the sensing area of the trapezoidal shape is less than or equal to the width of the road, the plurality of camera sensors are set to be arranged in a zigzag form on both sides of the road, arranged in a zigzag form on both sides of the road The plurality of camera sensors Of each other so that the side edges of the adjacent camera, the trapezoidal shape of the sensing region of the sensor is placed across the road matched with each other characterized in that it comprises a step which is disposed a plurality of camera sensors.
상기 목적을 달성하기 위한 사다리꼴 형태의 센싱 영역이 계산되는 단계는Computing the trapezoidal sensing area for achieving the above object is
상기 복수개의 카메라 센서의 설치 조건을 설정되어 상기 제어 파라미터가 결정되는 단계, 및 상기 복수개의 카메라 센서에서 미리 제공되는 센서 스펙 파라미터와 결정된 상기 제어 파라미터를 이용하여 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 및 밑변 길이 및 높이가 계산되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.Setting the installation conditions of the plurality of camera sensors to determine the control parameters; and upper and lower sides of the trapezoidal sensing area using the sensor specification parameters and the determined control parameters provided in advance in the plurality of camera sensors. And length and height are calculated.
상기 목적을 달성하기 위한 센서 스펙 파라미터는 상기 카메라 센서의 상하 시야각 및 좌우 시야각을 포함하는 것을 특징으로 한다.Sensor specification parameters for achieving the above object is characterized in that it comprises a vertical viewing angle and the left and right viewing angle of the camera sensor.
상기 목적을 달성하기 위한 제어 파라미터는 상기 카메라 센서가 설치되는 높이 및 위치각을 포함하는 것을 특징으로 한다.The control parameter for achieving the above object is characterized in that it comprises a height and a position angle in which the camera sensor is installed.
상기 목적을 달성하기 위한 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 및 밑변 길이 및 높이가 계산되는 단계는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 길이가 수식Computing the length and height of the upper side and bottom side of the trapezoidal sensing area for achieving the above object is the formula of the upper side length of the trapezoidal sensing area
(여기서, x는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 길이의 1/2 이며, ξ는 제어 파라미터의 위치각이며, φ는 센서 스펙 파라미터의 좌우 시야각이다.)(Where x is 1/2 of the length of the upper side of the trapezoidal sensing region, ξ is the position angle of the control parameter, and φ is the left and right viewing angles of the sensor specification parameter.)
에 의해 계산되는 단계, 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변 길이가 수식Step calculated by, the base length of the sensing area of the trapezoidal form is formula
(여기서, z는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변 길이의 1/2 이며, θ는 센서 스펙 파라미터의 상하 시야각이다.)(Where z is 1/2 of the length of the base of the trapezoidal sensing region, and θ is the vertical viewing angle of the sensor specification parameter.)
에 의해 계산되는 단계, 및 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 수식Step calculated by, and the height of the trapezoidal sensing area is formula
(여기서, y는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이이다.)(Where y is the height of the trapezoidal sensing area).
에 의해 계산되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a step calculated by.
상기 목적을 달성하기 위한 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계는 상기 도로의 일측에 배치되도록 설정된 상기 카메라 센서에 대응하는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변이 상기 도로의 타측면에 매칭되도록 설정되는 단계, 및 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되는 상기 복수개의 카메라 센서 중 서로 도로의 맞은편에 배치되는 인접한 카메라 센서들의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서의 위치가 조절되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The step of placing the plurality of camera sensors so that the side edges of the trapezoidal sensing area for achieving the above object is matched with each other, the base of the trapezoidal sensing area corresponding to the camera sensor is set to be disposed on one side of the road. A side of the trapezoidal sensing area of adjacent camera sensors arranged on opposite sides of the road among the plurality of camera sensors arranged in a zigzag form on both sides of the road And adjusting the positions of the plurality of camera sensors to match each other.
상기 목적을 달성하기 위한 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧은지 판단되는 단계, 및 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧으면, 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 상기 복수개의 카메라 센서중 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리가 수식The step of arranging the plurality of camera sensors such that the side edges of the trapezoidal sensing area for achieving the above object are matched with each other may include determining whether the height of the trapezoidal sensing area is shorter than the width of the road, and the trapezoidal shape. If the height of the sensing area of the shape is shorter than the width of the road, the distance of the camera sensors arranged adjacent to the same side of the road among the plurality of camera sensors set to be arranged in a zigzag form on both sides of the road is modified
(여기서, αi는 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리이다.)(Where α i is the distance of the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road.)
에 의해 계산되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a step calculated by.
상기 목적을 달성하기 위한 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭과 같으면, 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 상기 복수개의 카메라 센서중 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리가 수식The plurality of camera sensors may be disposed such that the sides of the trapezoidal sensing area are matched with each other so that the height of the trapezoidal sensing area is equal to the width of the road. The distance between the camera sensors arranged adjacent to the same side of the road among the plurality of camera sensors set to be arranged as
에 의해 계산되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by further comprising the step calculated by.
상기 목적을 달성하기 위한 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법은 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 길면, 상기 복수개의 카메라 센서가 상기 도로의 양측에서 배치되고, 서로 마주보는 카메라 센서들의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변이 상기 도로의 중앙에서 서로 매칭되고, 상기 센싱 영역의 측변이 상기 도로의 일측면에서 서로 교차되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Camera sensor arrangement method of the wireless sensor network system for achieving the above object, if the height of the trapezoidal sensing area is longer than the width of the road, the plurality of camera sensors are arranged on both sides of the road, the camera facing each other And arranging the plurality of camera sensors such that the bottom sides of the trapezoidal sensing regions of the sensors are matched with each other at the center of the road, and the side sides of the sensing region cross each other at one side of the road. It is done.
상기 목적을 달성하기 위한 도로의 중앙에서 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계는 상기 복수개의 카메라 센서 중 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리가 수식The plurality of camera sensors arranged so as to match each other at the center of the road to achieve the object is the distance of the camera sensors arranged adjacent to the same side of the road among the plurality of camera sensors is modified
에 의해 계산되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by further comprising the step calculated by.
상기 목적을 달성하기 위한 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법은 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 상기 카메라 센서들의 거리가 상기 카메라 센서들의 센서 통신 반경보다 긴지 판단되는 단계, 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 상기 카메라 센서들의 거리가 상기 카메라 센서들의 센서 통신 반경보다 길지 않으면, 상기 센싱 영역을 매칭함에 의해 계산된 상기 카메라 센서들의 거리에 따라 상기 복수개의 카메라 센서들이 배치되는 단계, 및 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 상기 카메라 센서들의 거리가 상기 카메라 센서들의 센서 통신 반경보다 길면, 상기 센서 통신 반경에 따라 상기 복수개의 카메라 센서들이 배치되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
Camera sensor arrangement method of the wireless sensor network system for achieving the above object is determined whether the distance of the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road is longer than the sensor communication radius of the camera sensor, the same side of the road If the distance of the camera sensors disposed adjacent to is not longer than a sensor communication radius of the camera sensors, placing the plurality of camera sensors according to the distance of the camera sensors calculated by matching the sensing area, and the And when the distance of the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road is longer than the sensor communication radius of the camera sensors, the plurality of camera sensors are disposed according to the sensor communication radius.
따라서, 본 발명의 무선 센서 네트워크의 효율적 센서 배치 방법, 이를 이용한 무선 센서 네트워크 시스템 및 이를 위한 기록 매체는 도로 감시용 무선 센서 네트워크에서 도로의 특성 및 카메라 센서의 특성을 고려하여, 카메라 센서의 사다리꼴 형태의 유효 센싱 영역을 계산하고, 계산된 유효 센싱 영역을 기초로 하여 카메라 센서를 배치하므로 주어진 도로 환경에 맞추어 최소의 비용으로 완전한 이벤트 감지 성능을 보장할 수 있다.
Therefore, an efficient sensor arrangement method, a wireless sensor network system using the same, and a recording medium for the wireless sensor network according to the present invention have a trapezoidal shape of a camera sensor in consideration of the characteristics of a road and a camera sensor in a wireless sensor network for road monitoring. By calculating the effective sensing area of, and arranging the camera sensor based on the calculated effective sensing area, it is possible to guarantee complete event detection performance at a minimum cost for a given road environment.
도1 은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법의 개념을 설명하기 위한 무선 센서 네트워크 시스템 모델을 나타내는 도면이다.
도2 는 도1 의 카메라 센서의 센싱 영역을 계산하는 방법을 설명하는 도면이다.
도3 은 도2 의 카메라 센서의 센싱 영역을 나타내는 도면이다.
도4 내지 도6 은 도로의 폭 및 카메라 센서의 센싱 영역에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도7 은 본 발명의 일예에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법을 나타내는 순서도이다.
도8 은 본 발명의 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법에 따라 주어진 두 개의 도로를 감시하는 적용 예를 나타낸다.1 is a view showing a wireless sensor network system model for explaining a concept of a sensor arrangement method of a wireless sensor network according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of calculating a sensing area of the camera sensor of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating a sensing area of the camera sensor of FIG. 2.
4 to 6 are diagrams illustrating an example of a sensor arrangement method of a wireless sensor network according to a road width and a sensing area of a camera sensor.
7 is a flowchart illustrating a sensor arrangement method of a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention.
8 shows an application example of monitoring two given roads according to the sensor arrangement method of the wireless sensor network of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
Throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. The terms "part", "unit", "module", "block", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, And a combination of software.
도1 은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법의 개념을 설명하기 위한 무선 센서 네트워크 시스템 모델을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a wireless sensor network system model for explaining a concept of a sensor arrangement method of a wireless sensor network according to the present invention.
본 발명은 도로 감시를 위한 무선 센서 네트워크 시스템의 효율적인 카메라 센서 배치 방법에 대한 발명이다. 따라서 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 시스템을 모델링하기 위해서는 도로의 상태를 고려하여 카메라 센서의 배치를 모델링하여야 한다.The present invention relates to an efficient camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system for road surveillance. Therefore, in order to model the wireless sensor network system according to the present invention, the arrangement of the camera sensor should be modeled in consideration of the state of the road.
본 발명에 따른 무선 센서 네트워크는, 도1 에 도시된 바와 같이, 길이(Li)와 폭(Wi)로 주어진 도로(i)를 감시하는 무선 센서 네트워크로서 모델링될 수 있다. 이러한 무선 센서 네트워크에서 기본적으로 요구되는 사항은 이벤트 전달 및 감지 성능이 있다.The wireless sensor network according to the present invention can be modeled as a wireless sensor network monitoring a road i given by length Li and width Wi, as shown in FIG. The basic requirements for these wireless sensor networks are event delivery and detection capabilities.
이벤트 전달 성능은 이벤트를 감지한 소스 노드에 배치된 카메라 센서(예를 들면, CS1)가 직접 또는 주변의 다른 센서(예를 들면, CS2)를 통해 간접적으로 무선 센서 네트워크 내에서 외부 네트워크로 정보를 전달하는 싱크 노드(미도시)까지 정보를 전달 할 수 있는지에 대한 표현이다. 즉 이벤트 전달 성능은 무선 센서 네트워크 내의 복수개의 소스 노드 중 어떤 소스 노드에 배치된 카메라 센서라도 이벤트를 감지하면 해당 이벤트를 싱크 노드를 통해 외부 네트워크로 통신을 수행할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 이벤트를 감지한 카메라 센서(CS1)로부터 적어도 1개 이상의 인접한 카메라 센서(CS2)가 도로(i)에서의 센서 통신 반경(dc) 내에 배치되어야 한다.Event propagation capability allows camera sensors (e.g. CS1) placed at the source node that detected the event to send information from the wireless sensor network to the external network either directly or indirectly through another sensor (e.g. CS2) nearby. It is an expression of whether information can be delivered to the sink node (not shown). That is, the event propagation performance should be able to communicate the event to the external network through the sink node when the camera sensor disposed in any source node among the plurality of source nodes in the wireless sensor network detects the event. For this purpose, at least one or more adjacent camera sensors CS2 from the camera sensor CS1 which detected the event should be disposed within the sensor communication radius d c on the road i.
그리고 이벤트 감지 성능은 감시되어야 하는 도로상의 모든 영역이 배치된 카메라 센서(CS1, CS2)의 센싱 가능 영역(SA1, SA2)으로 커버되는지 여부에 대한 표현이다. 이벤트 감지 성능은 감시되어야 하는 도로상의 전체 영역에 대해 사용자가 센싱하고자 하는 영역의 비율로서 나타날 수 있다. 그리고 이를 위해서 카메라 센서의 센싱 영역(SA1, SA2)을 고려하여서 도로(i)에서의 이벤트 감지 성능을 만족하는 카메라 센서(CS1, CS2)간의 간격을 도출하여, 센서 배치 시에 고려되어야 한다. 이벤트 감지 성능은 카메라 센서(CS1, CS2)의 센싱 영역(SA1, SA2)과 함께 감시되는 도로(i)의 폭(Wi)과 길이(Li)에 밀접한 연관이 있으므로, 카메라 센서의 센싱 영역(SA1, SA2)과 도로의 형태가 함께 고려되어야 한다.The event detection performance is an expression of whether all areas on the road to be monitored are covered by the sensing areas SA1 and SA2 of the camera sensors CS1 and CS2 disposed. Event detection performance can be expressed as the ratio of the area the user wants to sense to the total area on the road to be monitored. For this purpose, the distance between the camera sensors CS1 and CS2 satisfying the event detection performance on the road i is taken into consideration by considering the sensing areas SA1 and SA2 of the camera sensor, and should be considered in the sensor arrangement. Since the event detection performance is closely related to the width Wi and the length Li of the road i monitored together with the sensing areas SA1 and SA2 of the camera sensors CS1 and CS2, the sensing area SA1 of the camera sensor is detected. , SA2) and the type of road should be considered together.
그리고 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 시스템에서는 센서간의 성능 차이(센싱 영역(SA) 및 센서 통신 반경(dc))는 없으며, 계층셀 구조를 고려하지 않는 것으로 가정하여 설명한다.
In the wireless sensor network system according to the present invention, it is assumed that there is no performance difference between the sensors (the sensing area SA and the sensor communication radius d c ), and the hierarchical cell structure is not considered.
도2 는 도1 의 카메라 센서의 센싱 영역을 계산하는 방법을 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a method of calculating a sensing area of the camera sensor of FIG. 1.
카메라 센서(CS1, CS2)는 기본적으로 카메라를 이용하여 구현되므로, 카메라 센서(CS1, CS2) 또한 카메라 특성인 상하 좌우 시야각 등을 고려하여 센싱 영역(Sensing Area, SA)이 결정되어야 한다. 상기한 바와 같이 카메라 센서(CS1, CS2)의 센싱 영역을 디스크 형태로 고려하는 경우에 상하 좌우 시야각에 의해 이벤트를 제대로 감지 할 수 없는 영역이 존재한다. 특히 본 발명의 무선 센서 네트워크 시스템은 도로를 감시하기 위한 용도이므로, 카메라 센서(CS1, CS2)에 의해 이벤트 감지 성능을 보장할 수 있는 영역을 도출할 필요가 있다. 또한 도로를 감시하기 위한 용도이므로, 카메라 센서(CS1, CS2)에 의해 감시되는 센싱 영역(SA)을 2차원의 센싱 영역으로 고려한다.Since the camera sensors CS1 and CS2 are basically implemented using a camera, the sensing areas SA may be determined in consideration of the vertical and horizontal viewing angles of the camera sensors CS1 and CS2. As described above, when the sensing areas of the camera sensors CS1 and CS2 are considered in the form of a disk, there is an area in which events cannot be properly detected due to vertical, horizontal, left and right viewing angles. In particular, since the wireless sensor network system of the present invention is for monitoring roads, it is necessary to derive an area capable of ensuring event detection performance by the camera sensors CS1 and CS2. In addition, since it is for the purpose of monitoring the road, the sensing area SA monitored by the camera sensors CS1 and CS2 is considered as a two-dimensional sensing area.
카메라 센서(CS1, CS2)에 의해 감시되는 센싱 영역(SA)을 계산하기 위해서는, 먼저 센서 파라미터를 고려하여야 한다. 센서 파라미터는 카메라 센서(CS1, CS2)의 성능에 의해 결정되는 센서 스펙 파라미터와 카메라 센서(CS1, CS2)의 설치 시에 결정되는 제어 파라미터로 구분될 수 있다. 도2 에서 카메라 센서(CS1, CS2)의 성능에 의해 결정되는 센서 스펙 파라미터로는 카메라 센서의 상하 시야각(θ) 및 좌우 시야각(φ)이 있다. 그리고 카메라 센서(CS1, CS2)의 설치 시에 결정되는 제어 파라미터로는 센서의 높이(h)와 설치되는 센서의 위치각(ξ)이 있다.In order to calculate the sensing area SA monitored by the camera sensors CS1 and CS2, the sensor parameter must first be taken into account. The sensor parameter may be classified into a sensor specification parameter determined by the performance of the camera sensors CS1 and CS2 and a control parameter determined when the camera sensors CS1 and CS2 are installed. In FIG. 2, the sensor specification parameters determined by the performance of the camera sensors CS1 and CS2 include a vertical viewing angle θ and a left and right viewing angle φ of the camera sensor. The control parameters determined when the camera sensors CS1 and CS2 are installed include the height h of the sensor and the position angle ξ of the sensor to be installed.
상기한 센서 스펙 파라미터와 제어 파라미터에 의해 계산되는 센싱 영역(SA)은 사다리꼴 형태로 표현되고, 사다리꼴 형태의 센싱 영역(SA)의 윗변 길이(2x), 밑변 길이(2z) 및 높이(y) 또한 센서 스펙 파라미터와 제어 파라미터에 의해 계산될 수 있다.
The sensing area SA calculated by the sensor specification parameter and the control parameter is represented by a trapezoidal shape, and the upper side length 2x, the bottom side length 2z, and the height y of the trapezoidal sensing area SA are also represented. Can be calculated by sensor specification parameters and control parameters.
도3 은 도2 의 카메라 센서의 센싱 영역을 나타내는 도면으로, 도2 에서 설명한 센서 스펙 파라미터와 제어 파라미터에 의해 계산되는 사다리꼴 형태의 센싱 영역(SA)의 윗변 길이(2x), 밑변 길이(2z) 및 높이(y)에 대한 구체적인 계산 수식을 도시하였다.FIG. 3 is a diagram illustrating a sensing area of the camera sensor of FIG. 2. The upper side length 2x and the lower side length 2z of the trapezoidal sensing area SA calculated by the sensor specification parameter and the control parameter described in FIG. And a specific calculation formula for the height y.
도3 에 도시된 바와 같이, 센싱 영역(SA)의 윗변 길이(2x)의 1/2이 수학식1 과 같이 도출된다.As shown in FIG. 3, 1/2 of the upper side length 2x of the sensing area SA is derived as in
즉, 윗변 길이(2x)는 카메라 센서(CS1, CS2)의 좌우 시야각(φ) 및 카메라 센서(CS1, CS2)의 설치 위치각(ξ)에 의해 결정된다.That is, the upper side length 2x is determined by the left and right viewing angles φ of the camera sensors CS1 and CS2 and the installation position angle ξ of the camera sensors CS1 and CS2.
그리고 밑변 길이(2z)의 1/2이 수학식2 와 같이 도출된다.1/2 of the base length 2z is derived as in
즉, 밑변 길이(2x)는 카메라 센서(CS1, CS2)의 상하 시야각(θ), 좌우 시야각(φ) 및 카메라 센서(CS1, CS2)의 설치 위치각(ξ)에 의해 결정된다.That is, the base length 2x is determined by the vertical viewing angle θ of the camera sensors CS1 and CS2, the left and right viewing angle φ, and the installation position angle ξ of the camera sensors CS1 and CS2.
마지막으로 높이(y)는 수학식 3과 같이 계산된다.Finally, the height y is calculated as in Equation 3.
즉, 높이(y)는 카메라 센서(CS1, CS2)의 상하 시야각(θ) 및 카메라 센서(CS1, CS2)의 설치 위치각(ξ)에 의해 결정된다.
That is, the height y is determined by the vertical viewing angle θ of the camera sensors CS1 and CS2 and the installation position angle ξ of the camera sensors CS1 and CS2.
도3 에서 비센싱 영역(NSA)은 카메라 센서(CS1, CS2)의 상하 시야각(θ) 및 카메라 센서(CS1, CS2)의 설치 위치각(ξ)으로 인해 실제로 이벤트를 감지할 수 없는 유효하지 않은 센싱 영역으로 기존의 카메라 센서의 센싱 영역을 디스크 형태로 고려하는 경우에는 센싱 영역에 포함되는 영역이지만, 본 발명에서는 비센싱 영역(NSA)으로 구분된다. 비센싱 영역(NSA)은 카메라 센서가 배치되는 위치를 계산하기 위해 필요한 영역으로, 또한 도3 에 도시된 바와 같이 크기를 계산할 수 있으며, 본 발명에서는 별도로 설명하지 않는다.In FIG. 3, the non-sensing area NSA is invalid due to the vertical viewing angle θ of the camera sensors CS1 and CS2 and the installation position angle ξ of the camera sensors CS1 and CS2. In the case of considering the sensing area of the existing camera sensor as a sensing area in the form of a disk, the sensing area is included in the sensing area. The non-sensing area NSA is an area necessary for calculating the position where the camera sensor is disposed, and may also calculate the size as shown in FIG. 3 and will not be described herein.
도4 내지 도6 은 도로의 폭 및 카메라 센서의 센싱 영역에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법의 예를 나타내는 도면이다.4 to 6 are diagrams illustrating an example of a sensor arrangement method of a wireless sensor network according to a road width and a sensing area of a camera sensor.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법은 카메라 센서의 센싱 영역(SA)과 더불어 도로의 폭(Wi) 및 길이(Li)에 연관되며, 특히 센싱 영역(SA)의 높이(y)와 도로의 폭(Wi)의 사이의 상관관계에 따라 크게 3가지로 구분될 수 있다. 그리고 본 발명에서는 최소의 센서 개수로서 도로에서 발생하는 모든 이벤트(즉 사고)를 100% 감지할 수 있도록 요구되는 것으로 가정한다.As described above, the sensor arrangement method of the wireless sensor network according to the present invention is related to the width Wi and the length Li of the road together with the sensing area SA of the camera sensor, in particular, the height of the sensing area SA. According to the correlation between (y) and the width of the road (Wi) can be divided into three major. In the present invention, it is assumed that the minimum number of sensors is required to detect 100% of all events (that is, accidents) occurring on the road.
도로에서 발생하는 모든 이벤트(즉 사고)를 100% 감지할 수 있도록 하기 위해서는 무선 센서 네트워크 상의 복수개의 카메라 센서들에 의해 감시되는 센싱 영역이 도로상의 모든 영역을 포함해야 한다. 그와 더불어, 최소의 센서 개수를 만족하기 위해서는 복수개의 카메라 센서들 각각의 센싱 영역이 서로 중첩되지 않도록 복수개의 카메라 센서들이 배치되어야 한다. 이러한 조건을 충족시키기 위한 센싱 영역(SA)과 도로의 형태 사이의 관계가 도4 내지 도6 에 도시된다.In order to be able to detect 100% of all events (ie accidents) occurring on the road, the sensing area monitored by the plurality of camera sensors on the wireless sensor network must include all areas on the road. In addition, in order to satisfy the minimum number of sensors, a plurality of camera sensors should be arranged so that sensing areas of the plurality of camera sensors do not overlap each other. The relationship between the sensing area SA and the shape of the road to satisfy this condition is shown in FIGS. 4 to 6.
도4 는 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 길 경우(y > Wi)를 나타내고, 도5 는 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)과 같은 경우(y = Wi)를 나타내며, 도6 은 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 짧을 경우(y < Wi)를 나타낸다.FIG. 4 shows the case where the height y of the sensing area SA is longer than the width Wi of the road (y> Wi), and FIG. 5 shows the height y of the sensing area SA being the width Wi of the road. (Y = Wi), and FIG. 6 shows a case where the height (y) of the sensing area (SA) is shorter than the width (Wi) of the road (y <Wi).
먼저 도4 에 도시된, 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 길 경우(y > Wi)를 고려한다. 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 길 경우에, 최소의 센서 개수로 도로 상의 모든 영역을 감시하기 위해서는 도4 에 도시된 바와 같이, 사다리꼴 센싱 영역(SA)의 밑변이 도로에서 카메라 센서가 설치되는 위치의 타측과 일치되도록 카메라 센서가 배치되어야 한다. 이렇게 카메라 센서의 센싱 영역(SA)의 밑변이 도로의 타측과 일치하는 경우에, 하나의 카메라 센서가 감시할 수 있는 도로상의 영역이 가장 넓게 설정된다. 그리고 도로의 타측에 배치되는 카메라 센서들은 센싱 영역(SA)의 일측과 일치되도록 카메라 센서가 배치되어야 하며, 도로의 일측에 배치되는 카메라 센서와 도로의 타측에 배치되는 카메라 센서는 서로 교대로 지그재그 형태로 배치된다. 또한 지그재그로 배치되는 카메라 센서들의 센싱 영역(SA)은 서로 중첩되지 않고, 도로 상에서 감시되지 않는 영역이 존재하지 않도록 배치된다. 즉 도로의 일측에 배치되는 카메라 센서의 센싱 영역(SA)에 의해 형성되는 사다리꼴의 측변과 도로의 타측에 카메라 센서의 센싱 영역(SA)에 의해 형성되는 사다리꼴의 측변이 서로 맞닫도록 도로의 양측에 카메라 센서가 배치된다.First, when the height y of the sensing area SA shown in FIG. 4 is longer than the width Wi of the road (y> Wi), it is considered. When the height y of the sensing area SA is longer than the width Wi of the road, in order to monitor all the areas on the road with the minimum number of sensors, as shown in FIG. 4, the trapezoidal sensing area SA of FIG. The camera sensor should be arranged so that the base corresponds to the other side of the position where the camera sensor is installed on the road. When the bottom side of the sensing area SA of the camera sensor coincides with the other side of the road, the area on the road that one camera sensor can monitor is set to be the widest. The camera sensors arranged on the other side of the road should be arranged to match one side of the sensing area SA, and the camera sensors arranged on one side of the road and the camera sensors arranged on the other side of the road alternately zigzag. Is placed. In addition, the sensing areas SA of the camera sensors arranged in a zigzag are not overlapped with each other, and the sensing areas SA are not disposed on the road. That is, the sides of the trapezoid formed by the sensing area SA of the camera sensor disposed on one side of the road and the sides of the trapezoid formed by the sensing area SA of the camera sensor on the other side of the road coincide with each other. The camera sensor is arranged.
이렇게 도4 에 도시된 바와 같이, 복수개의 카메라 센서가 배치될 때, 복수개의 카메라 센서들 중 서로 인접한 카메라 센서들 사이의 거리(αi)는 수학식 4와 같이 계산된다.As shown in FIG. 4, when a plurality of camera sensors are arranged, the distance α i between adjacent camera sensors among the plurality of camera sensors is calculated as shown in Equation 4 below.
여기서 인접한 카메라 센서들 사이의 거리(αi)는 도로에서 동일측면에 배치된 카메라 센서들 사이의 거리이다. 이는 사다리꼴 형태의 센싱 영역(SA)에 의해 도로에서 동일측에 배치되는 카메라 센서까지의 거리가 도로의 반대측에 배치되는 카메라 센서까지의 거리보다 가깝기 때문이다.
The distance α i between adjacent camera sensors is a distance between camera sensors arranged on the same side of the road. This is because the distance from the road to the camera sensor disposed on the same side by the trapezoidal sensing area SA is closer than the distance from the camera sensor disposed on the opposite side of the road.
그리고 도5 에 도시된 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)과 같은 경우(y = Wi)를 고려하면, 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)과 같으므로, 센싱 영역(SA)의 윗변과 밑변이 각각 도로의 일측과 타측에 일치하게 배치될 수 있으며, 이 경우에 최소의 센서 개수로 도로 상의 모든 영역을 감시할 수 있다. 그리고 도4 와 마찬가지로 센싱 영역(SA)이 서로 중첩되지 않고, 도로 상에서 감시되지 않는 영역이 존재하지 않도록, 도로의 일측에 배치되는 카메라 센서와 도로의 타측에 배치되는 카메라 센서는 서로 교대로 지그재그 형태로 배치된다. 도5 에서도 도4 에서와 마찬가지로 도로의 일측에 배치되는 카메라 센서의 센싱 영역(SA)에 의해 형성되는 사다리꼴의 측변과 도로의 타측에 카메라 센서의 센싱 영역(SA)에 의해 형성되는 사다리꼴의 측변이 서로 맞닫도록 도로의 양측에 카메라 센서가 배치된다.Considering the case where the height y of the sensing area SA shown in FIG. 5 is equal to the width Wi of the road (y = Wi), the height y of the sensing area SA is the width of the road ( As Wi), the upper side and the lower side of the sensing area SA may be arranged to match one side and the other side of the road, respectively, and in this case, all areas on the road can be monitored with the minimum number of sensors. As in FIG. 4, the camera sensors arranged on one side of the road and the camera sensors arranged on the other side of the road are alternately zigzag so that the sensing areas SA do not overlap each other and there is no area that is not monitored on the road. Is placed. In FIG. 5, as in FIG. 4, the trapezoidal side formed by the sensing area SA of the camera sensor disposed on one side of the road and the trapezoidal side formed by the sensing area SA of the camera sensor are formed on the other side of the road. Camera sensors are arranged on both sides of the road to abut each other.
이렇게 도5 에 도시된 바와 같이, 복수개의 카메라 센서가 배치될 때, 복수개의 카메라 센서들 중 서로 인접한 카메라 센서들 사이의 거리(αi)는 결국 센싱 영역(SA)의 윗변(2x)과 밑변(2z)의 길이의 합으로 표현되므로 수학식 5와 같이 계산된다.As shown in FIG. 5, when the plurality of camera sensors are arranged, the distance α i between adjacent camera sensors among the plurality of camera sensors eventually becomes the upper side 2x and the lower side of the sensing area SA. Since it is expressed as the sum of the lengths of (2z), it is calculated as in
수학식5 에서도 인접한 카메라 센서들 사이의 거리(αi)는 도로에서 동일측면에 배치된 카메라 센서들 사이의 거리이다.
Also in
마지막으로 도6 에 도시된 바와 같이, 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 짧을 경우(y < Wi)를 고려한다. 도6 에서는 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 짧기 때문에 하나의 카메라 센서로 도로의 반대측까지 유효하게 감시할 수가 없다. 따라서 도6 에서는 도로 양측의 카메라 센서들이 지그재그로 배치되지 않고, 서로 나란하게 마주보고 배치된다. 또한 서로 마주보는 카메라 센서들은 센싱 영역(SA)의 밑변이 도로의 가운데에서 서로 매치되도록 배치된다.Finally, as shown in FIG. 6, consider a case where the height y of the sensing area SA is shorter than the width Wi of the road (y <Wi). In Fig. 6, since the height y of the sensing area SA is shorter than the width Wi of the road, one camera sensor cannot effectively monitor the opposite side of the road. Therefore, in Figure 6, the camera sensors on both sides of the road are not arranged in a zigzag, but are arranged to face each other side by side. In addition, the camera sensors facing each other are arranged such that the bottom side of the sensing area SA matches each other in the middle of the road.
또한 도4 및 도5 에서는 복수개의 카메라 센서의 센싱 영역(SA)이 서로 중첩되지 않도록 카메라 센서를 배치하였으나, 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 짧을 경우(y < Wi)에 복수개의 카메라 센서의 센싱 영역(SA)이 서로 중첩되지 않도록 배치하면, 도로상에 감시되지 않는 영역이 존재하게 된다. 이에 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 짧을 경우(y < Wi)에는 동일측면에 배치된 카메라 센서들의 사다리꼴 센싱 영역(SA)들의 측면이 도로의 동일측면에서 서로 교차하도록 배치되어야 한다. 즉 센싱 영역(SA)의 중첩 회피 보다 도로상의 모든 영역을 감시하도록 배치되는 것이 더 우선 순위에 있다.
4 and 5, the camera sensor is disposed so that the sensing areas SA of the plurality of camera sensors do not overlap each other, but the height y of the sensing area SA is shorter than the width Wi of the road (y If the sensing areas SA of the plurality of camera sensors are not overlapped with each other in Wi, an area not monitored on the road exists. Accordingly, when the height y of the sensing area SA is shorter than the width Wi of the road (y <Wi), the sides of the trapezoid sensing areas SA of the camera sensors arranged on the same side are mutually different on the same side of the road. It should be arranged to intersect. In other words, it is prioritized to arrange to monitor all areas on the road rather than avoiding overlapping of the sensing areas SA.
이렇게 도6 에 도시된 바와 같이, 복수개의 카메라 센서가 배치될 때, 복수개의 카메라 센서들 중 서로 인접한 카메라 센서들 사이의 거리(αi)는 수학식6 과 같이 계산된다.As shown in FIG. 6, when a plurality of camera sensors are arranged, the distance α i between adjacent camera sensors among the plurality of camera sensors is calculated as in Equation 6 below.
수학식6 에서도 인접한 카메라 센서들 사이의 거리(αi)는 도로에서 동일측면에 배치된 카메라 센서들 사이의 거리이다.In Equation 6, the distance α i between adjacent camera sensors is a distance between camera sensors arranged on the same side of the road.
그리고 도6 과 달리 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi) 보다 짧을 경우(y < Wi)에도 서로 마주보는 카메라 센서들을 지그재그로 배치할 수 있다.
Unlike in FIG. 6, camera sensors facing each other may be zigzag even when the height y of the sensing area SA is shorter than the width Wi of the road (y <Wi).
도4 내지 도6 에 도시된 조건 이외에 도로폭(Wi)이 두 개의 카메라 센서에 의해 형성되는 센싱 영역의 높이(y)의 합(2y)보다 큰 경우를 고려할 수도 있으나, 현실적으로 두 개의 카메라 센서에 의해 형성되는 센싱 영역의 높이(y)의 합(2y)보다 큰 폭을 갖는 도로는 거의 없다고 할 수 있으므로 본 발명에서는 배제한다.In addition to the conditions shown in FIGS. 4 to 6, the case where the road width Wi is larger than the sum 2y of the heights y of the sensing regions formed by the two camera sensors may be considered. Since there are almost no roads having a width larger than the sum 2y of the heights y of the sensing regions formed, it is excluded in the present invention.
결과적으로 도4 내지 도6 에서는 도로의 형태와 카메라 센서의 센싱 영역(SA)을 고려하여 최소의 카메라 센서의 개수로 도로상의 모든 영역을 감시할 수 있는 카메라 센서 배치 방법을 도시하였다.As a result, FIGS. 4 to 6 illustrate a camera sensor arrangement method capable of monitoring all areas on the road with the minimum number of camera sensors in consideration of the shape of the road and the sensing area SA of the camera sensor.
그러나 도로의 형태에 대해 센싱 영역(SA)만을 고려하여 카메라 센서를 배치하는 경우에, 카메라 센서(CS2)들 사이의 거리가 센서 통신 반경(dc)보다 멀게 될 수가 있다. 이 경우 인접한 카메라 센서를 통해 싱크 노드(미도시)까지 정보를 전달하는 이벤트 전달 성능이 문제가 된다. 따라서 최소의 카메라 센서의 개수로 도로상의 모든 영역을 감시할 수 있는 카메라 센서 배치 방법과 더불어 센서 통신 반경(dc)을 고려하여야 한다.However, when the camera sensor is disposed in consideration of the sensing area SA only for the shape of the road, the distance between the camera sensors CS2 may be greater than the sensor communication radius d c . In this case, the event delivery performance of transmitting information to a sink node (not shown) through adjacent camera sensors becomes a problem. Therefore, in addition to the method of arranging the camera sensor that can monitor all the areas on the road with the minimum number of camera sensors, the sensor communication radius d c should be considered.
결과적으로 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법은 수학식 7과 같이 표현된다.As a result, the sensor arrangement method of the wireless sensor network according to the present invention is represented by Equation (7).
수학식7 에 표현된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법은 복수개의 카메라 센서 중 인접한 카메라 센서들 사이의 거리를 카메라 센서의 개수를 최소화 할 수 있는 카메라 센서들 사이의 거리(αi)와 센서 통신 반경(dc) 중 작은 값으로 선택한다.
As represented by Equation 7, the sensor arrangement method of the wireless sensor network according to the present invention is the distance between the camera sensors that can minimize the number of camera sensors to the distance between adjacent camera sensors of the plurality of camera sensors ( α i ) and the sensor communication radius d c .
그리고 상기에서는 최대한 센싱 영역(SA)의 중첩 회피하면서 도로상의 모든 영역을 감시할 수 있도록, 카메라 센서를 배치하는 것으로 설명하였으나 현실에서 인접한 사다리꼴 센싱 영역(SA)의 측변이 정확히 일치되도록 카메라 센서를 설치하는 것은 매우 어렵다. 따라서 도4 및 도5 에서 서로 인접한 사다리꼴 센싱 영역(SA)이 측변측의 일부 영역(예를 들면, 1m)이 중첩되도록 카메라 센서들을 배치하여 도로상의 모든 영역을 감시할 수 있도록 할 수 있다. 마찬가지로, 도6 에서 도로의 중앙에서 센싱 영역(SA)의 밑변이 서로 일치하도록 도로의 양측에 카메라 센서를 나란하게 배치하기도 어려우므로 서로 마주보는 사다리꼴 센싱 영역(SA)이 밑변측 영역(예를 들면, 1m)이 중첩되도록 카메라 센서들을 배치하여 도로상의 모든 영역을 감시할 수 있도록 할 수 있다.
In the above description, the camera sensor is arranged to monitor all areas on the road while avoiding overlapping of the sensing area SA as much as possible, but in reality, the camera sensor is installed so that the sides of adjacent trapezoid sensing areas SA are exactly matched. It is very difficult to do. Therefore, in FIG. 4 and FIG. 5, camera sensors may be disposed such that trapezoidal sensing areas SA adjacent to each other overlap some areas (eg, 1 m) on the side, so that all areas on the road may be monitored. Similarly, in FIG. 6, it is difficult to arrange camera sensors on both sides of the road side by side so that the bottom sides of the sensing area SA coincide with each other in the center of the road. , 1m) can be arranged so that the camera sensors can be supervised to monitor all areas on the road.
도7 은 본 발명의 일예에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법을 나타내는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a sensor arrangement method of a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention.
도7 을 참조하면, 먼저 카메라 센서 각각의 설치 조건을 결정한다(S11). 카메라 센서 각각의 설치 조건은 카메라 센서가 설치되는 높이(h)와 설치되는 센서의 위치각(ξ)을 결정하는 것으로서, 카메라 센서의 센싱 영역(SA)은 카메라 센서가 설치되는 높이(h)와 설치되는 센서의 위치각(ξ)에도 변화하므로 미리 결정되어야 한다.Referring to FIG. 7, first, an installation condition of each camera sensor is determined (S11). The installation condition of each camera sensor determines the height (h) at which the camera sensor is installed and the position angle (ξ) of the sensor at which the camera sensor is installed. Since the position angle (ξ) of the sensor to be installed also varies, it must be determined in advance.
카메라 센서의 설치 조건을 결정되면, 카메라 센서가 설치되는 높이(h)와 설치되는 센서의 위치각(ξ) 및 카메라 센서의 상하 시야각(θ)과 좌우 시야각(φ)을 이용하여 센싱 영역(SA)을 계산한다(S12). 여기서 센싱 영역(SA)은 카메라 센서에 의해 사용자가 요구하는 식별 레벨을 갖는 유효 센싱 영역으로서 도3 에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형태를 갖는다.When the installation conditions of the camera sensor are determined, the sensing area SA is determined using the height h of the camera sensor, the position angle of the sensor sensor ξ, and the top and bottom viewing angles θ and the left and right viewing angles φ of the camera sensor. ) Is calculated (S12). Here, the sensing area SA is an effective sensing area having an identification level required by the user by the camera sensor, and has a trapezoidal shape as shown in FIG. 3.
그리고 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법은 센싱 영역(SA) 뿐만 아니라, 감시될 도로의 폭(Wi)과 길이(Li)에도 연관성이 있으므로, 도로의 폭(Wi)과 길이(Li)를 분석한다(S13).In addition, since the sensor arrangement method of the wireless sensor network according to the present invention is related not only to the sensing area SA, but also to the width Wi and the length Li of the road to be monitored, the width Wi and the length Li of the road are monitored. Analyze (S13).
센싱 영역(SA)과 도로의 폭(Wi)과 길이(Li)가 계산되면, 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)보다 짧거나 같은지를 판별한다(S14).When the sensing area SA, the width Wi and the length Li of the road are calculated, it is determined whether the height y of the sensing area SA is shorter than or equal to the width Wi of the road (S14).
판별 결과 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)보다 짧거나 같으면, 카메라 센서의 배치 형태를 도로를 기준으로 양측으로 지그재그 형태로 배치할 것으로 결정한다(S15).As a result of the determination, when the height y of the sensing area SA is shorter than or equal to the width Wi of the road, it is determined that the arrangement of the camera sensors is arranged in a zigzag form on both sides of the road (S15).
그리고 도로의 양측에 지그재그 형태로 배치될 카메라 센서들 각각의 센싱 영역의 밑변이 도로에서 카메라 센서가 배치되는 위치의 반대측에 매치되도록 카메라 센서의 위치를 조절한다(S16). 이후 지그재그로 배치되는 카메라 센서들 각각의 사다리꼴 형태의 센싱 영역(SA)의 측변이 서로 매치되도록 카메라 센서의 위치를 추가로 조절한다(S17). Then, the position of the camera sensor is adjusted so that the bottom side of the sensing area of each of the camera sensors to be arranged in a zigzag form on both sides of the road matches the opposite side of the position where the camera sensor is disposed on the road (S16). Then, the position of the camera sensor is further adjusted so that the sides of the trapezoidal sensing area SA of each of the camera sensors arranged in a zigzag match with each other (S17).
한편, 판별 결과 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)보다 길면, 카메라 센서의 배치 형태를 도로를 기준으로 양측으로 지그재그 형태 또는 나란하게 배치할 것인지를 결정한다(S18). 도6 에서 설명한 바와 같이, 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)보다 긴 경우에는 카메라 센서가 나란하게 배치되거나 혹은 지그재그로 배치되더라도 도로를 감시하기 위해 필요한 카메라 센서의 개수의 차이는 거의 없다. 따라서 카메라 센서를 어떠한 형태로 배치할 것인지는 사용자가 결정할 수 있다.On the other hand, if the height y of the sensing area SA is longer than the width Wi of the road, it is determined whether to arrange the arrangement of the camera sensor on both sides of the road in a zigzag form or in parallel (S18). . As described in FIG. 6, when the height y of the sensing area SA is longer than the width Wi of the road, the number of camera sensors required to monitor the road even if the camera sensors are arranged side by side or zigzag. There is little difference. Therefore, the user may decide how to arrange the camera sensor.
카메라 센서의 배치 형태가 결정되면, 도로 양측에 위치하는 카메라 센서의 센싱 영역(SA)의 밑변이 도로의 중앙에서 매치되도록 카메라 센서의 위치를 조절한다(S19). 이후 도로의 동일측면에 배치된 카메라 센서들 사이의 거리는 카메라 센서들의 사다리꼴 형태의 센싱 영역(SA)의 측변이 도로의 측면에서 서로 교차하도록 카메라 센서의 위치를 재조절한다(S20).When the arrangement of the camera sensor is determined, the position of the camera sensor is adjusted so that the bottom side of the sensing area SA of the camera sensor located at both sides of the road is matched at the center of the road (S19). Then, the distance between the camera sensors disposed on the same side of the road readjusts the position of the camera sensor so that the sides of the trapezoidal sensing area SA of the camera sensors cross each other at the side of the road (S20).
도로의 형태와 카메라 센서의 센싱 영역(SA)에 의해 카메라 센서들의 위치가 획득되면, 이후 획득된 카메라 센서들 사이의 거리(αi)가 센서 통신 반경(dc)보다 작거나 같은지 판별한다(S21).When the position of the camera sensors is obtained by the shape of the road and the sensing area SA of the camera sensor, it is then determined whether the distance α i between the obtained camera sensors is smaller than or equal to the sensor communication radius d c ( S21).
획득된 카메라 센서들 사이의 거리(αi)가 센서 통신 반경(dc)보다 작거나 같으면, 카메라 센서들은 획득된 카메라 센서들 사이의 거리(αi)에서 서로 통신을 수행할 수 있으므로, 매칭된 센싱 영역(SA)에 의해 획득된 카메라 센서들 사이의 거리(αi)를 최종 카메라 센서들 사이의 거리로 결정하여 카메라 센서들의 위치를 지정한다.If the distance α i between the acquired camera sensors is less than or equal to the sensor communication radius d c , then the camera sensors can communicate with each other at the distance α i between the acquired camera sensors, The distance α i between the camera sensors acquired by the detected sensing area SA is determined as the distance between the final camera sensors to designate the positions of the camera sensors.
그러나 획득된 카메라 센서들 사이의 거리(αi)가 센서 통신 반경(dc)보다 크면, 카메라 센서들은 획득된 카메라 센서들 사이의 거리(αi)에서 서로 통신을 수행할 수 없으므로, 최종 카메라 센서들 사이의 거리는 센서 통신 반경(dc)으로 결정되어 카메라 센서들의 위치를 지정한다.However, the distance between the acquired camera sensor (α i) is larger than the sensor communication radius (d c), the camera sensor will not be able to perform communication with each other in the distance (α i) between the camera sensor acquisition, the final camera The distance between the sensors is determined by the sensor communication radius d c to position the camera sensors.
상기한 도7 의 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법을 이용하면, 감시하고자 하는 도로에서 발생하는 이벤트를 100% 감지할 수 있는 이벤트 감지 성능과 이벤트 전달 성능을 모두 만족하면서, 요구되는 카메라 센서들의 개수를 최소화 할 수 있다. 즉 무선 센서 네트워크에서 효율적으로 센서를 배치할 수 있다.
Using the sensor arrangement method of the wireless sensor network of FIG. 7, the number of camera sensors required is satisfied while satisfying both event detection performance and event delivery performance capable of detecting 100% of events occurring on a road to be monitored. It can be minimized. That is, the sensor can be efficiently deployed in the wireless sensor network.
상기한 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법에 의해 100% 이벤트 감지할 수 있는 도로의 길이(Li)에 따른 최소 센서의 개수(Si(100%))가 센싱 영역의 높이(y)와 도로의 폭(Wi)을 함께 고려하여 계산 될 수 있다.According to the sensor arrangement method of the wireless sensor network, the number of minimum sensors Si (100%) according to the length of the road Li, which can detect 100% events, is the height y of the sensing area and the width of the road ( Can be calculated in consideration of Wi).
먼저 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)보다 긴 경우에 최소 센서의 개수(Si(100%))는 수학식8 과 같이 계산된다.First, when the height y of the sensing area SA is longer than the width Wi of the road, the number of minimum sensors Si (100%) is calculated as shown in Equation (8).
그리고 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)과 같은 경우에, 최소 센서의 개수(Si(100%))는 수학식9 와 같이 계산된다.When the height y of the sensing area SA is equal to the width Wi of the road, the number of minimum sensors Si (100%) is calculated as in Equation (9).
마지막으로 센싱 영역(SA)의 높이(y)가 도로의 폭(Wi)보다 작은 경우에, 최소 센서의 개수(Si(100%))는 수학식10 과 같이 계산된다.Finally, when the height y of the sensing area SA is smaller than the width Wi of the road, the minimum number of sensors Si (100%) is calculated as in Equation 10.
도8 은 본 발명의 무선 센서 네트워크의 센서 배치 방법에 따라 주어진 두 개의 도로를 감시하는 적용 예를 나타낸다.8 shows an application example of monitoring two given roads according to the sensor arrangement method of the wireless sensor network of the present invention.
도8 에서는 서로 다른 폭(W1, W2)을 갖는 두 개의 도로(R1, R2)를 나타내며, 카메라 센서의 센서 스펙 파라미터인 카메라 센서의 상하 시야각(θ) 및 좌우 시야각(φ)은 각각 30°와 60°로 스펙에 의해 지정되며, 제어 파라미터인 센서의 높이(h)와 설치되는 센서의 위치각(ξ)은 각각 10m 및 30°로 설정된 것으로 가정한다. 또한 카메라 센서의 센서 통신 반경(dc)은 50m 로 제공되는 것으로 가정한다. 여기서 모든 카메라 센서의 센서 스펙 파라미터와 제어 파라미터는 동일한 것으로 가정한다.In FIG. 8, two roads R1 and R2 having different widths W1 and W2 are shown. The upper and lower viewing angles θ and the left and right viewing angles φ of the camera sensor, which are sensor specification parameters of the camera sensor, are 30 ° and 30 °, respectively. Specified by the specification at 60 °, it is assumed that the height (h) of the control parameter and the position angle (ξ) of the sensor to be installed are set to 10m and 30 °, respectively. It is also assumed that the sensor communication radius d c of the camera sensor is provided at 50 m. It is assumed here that the sensor specification parameters and the control parameters of all camera sensors are the same.
카메라 센서의 스펙 파라미터와 제어 파라미터가 결정되면 센싱 범위가 계산된다. 도3 을 참고할 때, 상기한 카메라 센서의 사다리꼴 센싱 영역(SA)에서 높이(y)는 11.547m, 윗변길이(2x)는 2 * 6.67 = 13.34m, 밑변길이(2z)는 2 * 11.547 = 23.094m 로 계산된다.Once the specification parameters and control parameters of the camera sensor are determined, the sensing range is calculated. Referring to FIG. 3, in the trapezoidal sensing area SA of the camera sensor, the height y is 11.547 m, the upper side length 2x is 2 * 6.67 = 13.34 m, and the base length 2z is 2 * 11.547 = 23.094. Calculated by m
그리고 두 개의 도로(R1, R2) 모두 도로의 폭이 센싱 영역(SA)의 높이(y) 보다 짧으므로, 카메라 센서들은 각각 대응하는 도로(R1, R2)의 양측에 지그재그 형태로 배치되고, 센싱 영역(SA)에 의한 카메라 센서간의 간격은 수학식 4에 의해 계산된다.Since both roads R1 and R2 have shorter road widths than the height y of the sensing area SA, the camera sensors are arranged in a zigzag form on both sides of the corresponding roads R1 and R2, respectively. The distance between the camera sensors by the area SA is calculated by the equation (4).
수학식4 에 상기한 사다리꼴 센싱 영역(SA)의 높이(y), 윗변길이(2x) 및 밑변길이(2z)를 대입하여 계산하면, 제1 도로(R1)에서의 카메라 센서간의 간격(d1)은 42.809m 로 계산되며, 제2 도로(R2)에서의 카메라 센서간의 간격(d2)은 37.741m 로 계산된다. 그리고 계산된 카메라 센서간의 간격(d1, d2)은 모두 센서 통신 반경(dc)은 50m 보다 짧으므로, 수학식7 에 의해 최종 카메라 센서간의 간격(D1, D2)으로 계산된다.When the height y, the upper side length 2x, and the bottom side length 2z of the trapezoid sensing area SA described in Equation 4 are calculated and substituted, the interval d 1 between the camera sensors in the first road R1 is calculated. ) Is calculated as 42.809m, and the distance d 2 between camera sensors on the second road R2 is calculated as 37.741m. Since the calculated distances d 1 and d 2 between the camera sensors are all shorter than 50 m, the sensor communication radius d c is calculated as the distances D 1 and D 2 between the final camera sensors by Equation 7.
결과적으로 도8 에 도시된 바와 같이 계산된 최종 카메라 센서간의 간격(D1, D2)으로 카메라 센서를 도로에 배치하면, 최소의 카메라 센서 개수로 도로에서 발생하는 이벤트를 100% 감지할 수 있다.
As a result, when the camera sensors are disposed on the road with the intervals D 1 and D 2 calculated between the final camera sensors as shown in FIG. 8, the event occurring on the road can be detected 100% with the minimum number of camera sensors. .
본 발명에 따른 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
The device according to the invention can be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (16)
상기 복수개의 카메라 센서의 설치 조건을 설정되어 상기 제어 파라미터가 결정되는 단계;
상기 복수개의 카메라 센서에서 미리 제공되는 센서 스펙 파라미터와 결정된 상기 제어 파라미터를 이용하여 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 및 밑변 길이 및 높이가 계산되는 단계;
상기 무선 센서 네트워크 시스템이 감시하고자 하는 도로의 폭과 길이가 계산되는 단계; 및
상기 복수개의 카메라 센서에 의한 복수개의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역이 상기 도로의 감시되어야 하는 모든 영역을 커버하면서, 복수개의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변 및 밑변 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
In the camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system having a plurality of camera sensors,
Setting installation conditions of the plurality of camera sensors to determine the control parameter;
Calculating lengths and heights of upper and lower sides of the trapezoidal sensing area by using the sensor specification parameter and the determined control parameter provided in advance in the plurality of camera sensors;
Calculating a width and a length of a road to be monitored by the wireless sensor network system; And
The plurality of camera sensors are arranged such that the plurality of trapezoidal sensing areas by the plurality of camera sensors cover all areas to be monitored on the road, and the side and bottom sides of the plurality of trapezoidal sensing areas match each other. Camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system, characterized in that it comprises a step.
The computer-readable recording medium of claim 1, wherein program instructions are recorded for simulating a camera sensor placement method of the wireless sensor network system.
The wireless sensor network system according to claim 1, comprising the plurality of camera sensors arranged according to a camera sensor arrangement method of the wireless sensor network system.
상기 복수개의 카메라 센서의 센서 스펙 파라미터와 제어 파라미터를 이용하여 사다리꼴 형태의 센싱 영역이 계산되는 단계;
상기 무선 센서 네트워크 시스템이 감시하고자 하는 도로의 폭과 길이가 계산되는 단계;
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧거나 같은지 판단되는 단계;
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧거나 같으면, 상기 복수개의 카메라 센서가 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 단계;
상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 상기 복수개의 카메라 센서 중 서로 도로의 맞은편에 배치되는 인접한 카메라 센서들의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
In the camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system having a plurality of camera sensors,
Calculating a sensing area having a trapezoidal shape by using sensor specification parameters and control parameters of the plurality of camera sensors;
Calculating a width and a length of a road to be monitored by the wireless sensor network system;
Determining whether the height of the trapezoidal sensing area is shorter than or equal to the width of the roadway;
If the height of the trapezoidal sensing area is less than or equal to the width of the road, setting the plurality of camera sensors to be arranged in a zigzag form on both sides of the road;
The plurality of camera sensors are arranged such that the sides of the trapezoidal sensing area of adjacent camera sensors arranged opposite to each other among the plurality of camera sensors set to be arranged in a zigzag form on both sides of the road match each other. Camera sensor placement method of a wireless sensor network system, characterized in that it comprises a step.
상기 복수개의 카메라 센서의 설치 조건을 설정되어 상기 제어 파라미터가 결정되는 단계; 및
상기 복수개의 카메라 센서에서 미리 제공되는 센서 스펙 파라미터와 결정된 상기 제어 파라미터를 이용하여 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 및 밑변 길이 및 높이가 계산되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 4, wherein the sensing area of the trapezoidal shape is calculated.
Setting installation conditions of the plurality of camera sensors to determine the control parameter; And
And calculating the length and height of the upper and lower sides of the trapezoidal sensing area by using the sensor specification parameter and the determined control parameter provided in advance in the plurality of camera sensors. How to place the sensor.
상기 카메라 센서의 상하 시야각 및 좌우 시야각을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 5, wherein the sensor specification parameter is
Camera sensor arrangement method of the wireless sensor network system, characterized in that it comprises a vertical viewing angle and the left and right viewing angle of the camera sensor.
상기 카메라 센서가 설치되는 높이 및 위치각을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 6, wherein the control parameter
And a height and a position angle at which the camera sensor is installed.
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 길이가 수식
(여기서, x는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 윗변 길이의 1/2 이며, ξ는 제어 파라미터의 위치각이며, φ는 센서 스펙 파라미터의 좌우 시야각이다.)
에 의해 계산되는 단계;
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변 길이가 수식
(여기서, z는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변 길이의 1/2 이며, θ는 센서 스펙 파라미터의 상하 시야각이다.)
에 의해 계산되는 단계; 및
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 수식
(여기서, y는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이이다.)
에 의해 계산되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 7, wherein the lengths and heights of the upper and lower sides of the trapezoidal sensing area are calculated.
The upper side length of the trapezoidal sensing region is expressed by
(Where x is 1/2 of the length of the upper side of the trapezoidal sensing region, ξ is the position angle of the control parameter, and φ is the left and right viewing angles of the sensor specification parameter.)
Calculated by;
The base length of the sensing region of the trapezoidal form is formula
(Where z is 1/2 of the length of the base of the trapezoidal sensing region, and θ is the vertical viewing angle of the sensor specification parameter.)
Calculated by; And
The height of the trapezoid-shaped sensing region is formula
(Where y is the height of the trapezoidal sensing area).
Camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system, characterized in that it comprises the step of calculating a.
상기 도로의 일측에 배치되도록 설정된 상기 카메라 센서에 대응하는 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변이 상기 도로의 타측면에 매칭되도록 설정되는 단계; 및
상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되는 상기 복수개의 카메라 센서 중 서로 도로의 맞은편에 배치되는 인접한 카메라 센서들의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 측변이 서로 매칭되도록 상기 복수개의 카메라 센서의 위치가 조절되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 8, wherein the plurality of camera sensors are disposed such that the sides of the trapezoidal sensing area match each other.
Setting a bottom side of the trapezoidal sensing area corresponding to the camera sensor set to be disposed on one side of the road to match the other side of the road; And
Positions of the plurality of camera sensors are adjusted such that the side edges of the trapezoidal sensing area of adjacent camera sensors arranged on opposite sides of the road among the plurality of camera sensors arranged in zigzag form on both sides of the road match each other. Camera sensor placement method of a wireless sensor network system, characterized in that it comprises a step.
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧은지 판단되는 단계; 및
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 짧으면, 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 상기 복수개의 카메라 센서중 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리가 수식
(여기서, αi는 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리이다.)
에 의해 계산되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 9, wherein the plurality of camera sensors are disposed such that the sides of the trapezoidal sensing area match each other.
Determining whether the height of the trapezoidal sensing area is shorter than the width of the roadway; And
When the height of the sensing area of the trapezoidal shape is shorter than the width of the road, the distance between the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road among the plurality of camera sensors set to be arranged in a zigzag form on both sides of the road is modified.
(Where α i is the distance of the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road.)
Camera sensor arrangement method of a wireless sensor network system, characterized in that it comprises the step of calculating a.
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭과 같으면, 상기 도로의 양측으로 지그재그 형태로 배치되도록 설정되는 상기 복수개의 카메라 센서중 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리가 수식
에 의해 계산되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 10, wherein the plurality of camera sensors are disposed such that the sides of the trapezoidal sensing area match each other.
When the height of the sensing area of the trapezoidal shape is equal to the width of the road, the distance between the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road among the plurality of camera sensors set to be arranged in a zigzag form on both sides of the road is modified.
Camera sensor placement method of the wireless sensor network system, characterized in that it further comprises the step of calculating.
상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 높이가 상기 도로의 폭보다 길면, 상기 복수개의 카메라 센서가 상기 도로의 양측에서 배치되고, 서로 마주보는 카메라 센서들의 상기 사다리꼴 형태의 센싱 영역의 밑변이 상기 도로의 중앙에서 서로 매칭되고, 상기 센싱 영역의 측변이 상기 도로의 일측면에서 서로 교차되도록 상기 복수개의 카메라 센서가 배치되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 11, wherein the camera sensor arrangement method of the wireless sensor network system comprises:
When the height of the trapezoidal sensing area is longer than the width of the road, the plurality of camera sensors are disposed at both sides of the road, and the bottom side of the trapezoidal sensing area of the camera sensors facing each other is located at the center of the road. And a plurality of camera sensors arranged so that the sides of the sensing area intersect with each other on one side of the road.
상기 복수개의 카메라 센서 중 상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 카메라 센서들의 거리가 수식
에 의해 계산되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 12, wherein the plurality of camera sensors are disposed to match each other at the center of the road.
The distance between the camera sensors arranged adjacent to the same side of the road among the plurality of camera sensors is modified
Camera sensor placement method of the wireless sensor network system, characterized in that it further comprises the step of calculating.
상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 상기 카메라 센서들의 거리가 상기 카메라 센서들의 센서 통신 반경보다 긴지 판단되는 단계;
상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 상기 카메라 센서들의 거리가 상기 카메라 센서들의 센서 통신 반경보다 길지 않으면, 상기 센싱 영역을 매칭함에 의해 계산된 상기 카메라 센서들의 거리에 따라 상기 복수개의 카메라 센서들이 배치되는 단계; 및
상기 도로의 동일측에 인접하여 배치되는 상기 카메라 센서들의 거리가 상기 카메라 센서들의 센서 통신 반경보다 길면, 상기 센서 통신 반경에 따라 상기 복수개의 카메라 센서들이 배치되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크 시스템의 카메라 센서 배치 방법.
The method of claim 13, wherein the camera sensor arrangement method of the wireless sensor network system comprises:
Determining whether a distance between the camera sensors disposed adjacent to the same side of the road is longer than a sensor communication radius of the camera sensors;
If the distance of the camera sensors arranged adjacent to the same side of the road is not longer than the sensor communication radius of the camera sensors, the plurality of camera sensors are arranged according to the distance of the camera sensors calculated by matching the sensing area. Becoming; And
And when the distance of the camera sensors arranged adjacent to the same side of the road is longer than the sensor communication radius of the camera sensors, the plurality of camera sensors are arranged according to the sensor communication radius. How to deploy a camera sensor in a sensor network system.
15. The computer program product of claim 4 to claim 14, wherein program instructions for simulating a camera sensor placement method of the wireless sensor network system are recorded.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110038161A KR101250696B1 (en) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | Efficient sensor deployment method in wireless sensor network, wireless sensor network system using the same and recording medium for the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102050978B1 (en) | 2019-06-17 | 2019-12-02 | 서울대학교산학협력단 | Selection method for network sensor location and system using thereof |
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2011
- 2011-04-25 KR KR1020110038161A patent/KR101250696B1/en active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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