응용 특성에 따른 Network Reprogramming 정책 개발

ETRI - 개발기간 (2009.10.1 ~ 2010.3.31)

 

1. 연구목표

 응용 특성에 따른 에너지 효율적인 network reprogramming 방법        

     

2. 연구배경

 일반적으로 센서 네트워크는 다양한 환경에서의 설치 및 동작을 가정하고 있으며, 특히 접근이 어려운 환경이나 광범위한 지역을 가정하기도 한다. 그러므로, 대부분의 센서 네트워크는 설치 후 별도의 접근 없이 장시간 동안 동작할 수 있어야 한다. 네트워크 설치 후 응용 프로그램의 수정, 사용자의 요구 변화, 네트워크 동작 환경의 변화 등으로 인해 네트워크 유지 및 관리와 관련한 다양한 문제점들이 발생 가능하며 이러한 문제를 해결하고 네트워크를 효율적으로 유지 및 관리하기 위한 방안이 필요하다. 일반적으로 이러한 유지 및 관리는 센서 노드에 설치된 응용 프로그램을 갱신함으로써 수행된다. 그런데, 관리자가 각 노드에 설치된 프로그램을 개별적으로 갱신하는 것은 상당한 시간과 비용이 소모되며, 어떤 경우에는 노드에 접근할 수 없을 수도 있다. 그러므로 무선 통신 매체를 이용한 비접근적인 관리 방안으로서 네트워크를 통한 재프로그래밍 기법의 필요성이 커지고 있다.

     

3. 연구 내용

  기존의 제안된 기법들은 재프로그래밍 과정에서의 에너지 효율성 및 소요 시간 측면만을 고려하였다. 그러나 센서 네트워크에는 다양한 특성을 가지는 응용들이 공존할 수 있으며, 이들 응용의 특성에 따라 요구되는 재프로그래밍 과정이 달라질 것이다. 따라서, 기존의 기법들은 각 기법들이 가정한 제한된 응용 혹은 환경에서만 효율적인 재프로그래밍을 수행할 수 있는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이와 같이 각 응용이 가질 수 있는 특성을 분류하고, 그에 적합한 재프로그래밍 기법들을 적용함으로써 기존의 기법들이 가지는 비효율성을 해결하고자 한다.

 

4. 기대효과

 응용 특성에 따른 재프로그래밍 방법은 각 응용이 가지는 시간적, 지역적 동작 특성에 따라 서로 다른 재프로그래밍 방식을 취함으로써 응용의 특성에 최적화하여 코드를 전달할 수 있도록 한다. 이러한 방식은 다수의 응용이 존재하는 센서 네트워크 환경에서 재프로그래밍을 위한 제어 정보에 따른 오버헤드와 범람법(flooding)에 의한 불필요한 전송을 줄일 수 있으며, 그로 인한 에너지 및 대역폭 소비와 소요 시간을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 특히, 대부분의 센서 네트워크는 접근이 어려운 환경에 설치될 것으로 예상되며, 이러한 환경에서 네트워크 및 응용을 관리하기 위해 재프로그래밍이 빈번하게 발생될 것이다. 제한된 에너지원으로 장시간 동작해야 하는 센서 네트워크에서는 재프로그래밍 방식 역시 높은 에너지 효율성을 필요로 하며, 본 연구에서는 다양한 응용 특성에 적응적인 재프로그래밍 정책을 사용하므로 기존의 방법에 비해 월등한 에너지 효율성을 가질 수 있을 것으로 예상된다.


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