Localization Scheme with Mobile Beacons in Ocean Sensor Networks

모바일 비콘을 이용한 해양 센서 네트워크의 위치 파악 기법

Recently, sensor network technology is a highly concerned area due to the expectation of many applications in various fields. The application of sensor network technology to the marine and ocean surveillance and investigation makes the marine environmental research easier since intelligent sensor nodes substitute the human labor work. In ocean sensor network, the localization scheme for the sensor nodes is most essential because all the information without from sensor nodes might be useless unless the positional information of each sensor nodes is provided. In this paper, the localization scheme with mobile beacons in ocean sensor networks is suggested and showed it could be effective for applying to marine circumstances. Even though the previous localization scheme(Ssu's) has advantages that additional hardware is not required for obtaining the information of distance and angle and shows the high accuracy of location and energy efficiency and easy expandability as well, it has also demerits the location error increases as the minimum distance between the absolute positional information become closer. In our works, the improved localization scheme with the presumed area of sensor node using geometric constraints is suggested.

센서 네트워크 기술은 다양한 분야에서의 적용이 기대되는 크게 각광받고 있는 기술이다. 지금까지는 바다 환경의 감시 및 조사를 위해서 인간이 직접 바다 가운데로 나아가야 했지만, 센서 네트워크 기술은 인간의 활동을 센서 노드들이 대체하게 되어 바다 환경을 연구하기가 더욱 용이하게 만들 것이다. 해양 센서 네트워크 기술에서 가장 중요한 부분 중의 하나가 위치 파악 기술이다. 센서를 통해서 여러 가지 정보를 얻더라도 위치를 모른다면 그 정보들은 무의미한 정보가 된다. 위치 파악 기술은 최근 수년간 활발히 연구되어 왔지만 대부분 센서 노드가 지상에 있을 때의 위치 파악 기법이기 때문에 해양 환경에서의 적용은 어려움이 있을 수 있다. 해양 환경에서는 모바일 비콘을 이용한 위치 파악 기법이 효율적인 방법이 될 수 있다. 모바일 비콘을 이용한 Ssu의 위치 파악 기법은 거리나 각(Angle) 정보를 위한 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 저렴한 센서 노드의 제작에 도움이 된다. 또한 위치 파악에의 정확성과 확장성과 에너지 효율성을 보여주고 있다. 하지만 노드의 위치 파악에 사용되는 절대적인 위치 정보 사이의 최소 거리가 가까울수록 위치 에러가 커지는 문제점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 본 논문은 Geometric constraints을 이용하여 노드가 있을 예상 영역을 구하여 노드의 위치를 파악하는 기법을 제안한다.