Journal of KIISE:Computing Practices and Letters (한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Implementation of a TDMA-based Bidirectional Linear Wireless Sensor Network

양방향 통신을 지원하는 시분할 기반 무선 센서 네트워크의 구현

  • Published : 2008.06.15
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Abstract

Communication in wireless sensor networks comprising a plurality of sensor nodes located in an ad hoc environment is unidirectional in that data gathered by sensor nodes are transmitted to a sink node and not vice versa. In those networks, it is not possible for a server or a gateway to send commands to the sensor nodes to determine whether some previously received data are valid when the data indicate unusual conditions, which makes it difficult to make appropriate reactions to the unusual situations. This paper proposes and implements a TDMA-based sensor network communication protocol named BiWSLP(Bidirectional Wireless Sensor Line Protocol) supporting bidirectional communication capability. The BiWSLP is an extension of the WSLP, a unidirectional sensor network communication protocol based on the TDMA protocol. To test the feasibility of the proposed BiWSLP, we construct a virtual bridge management system capable of sending commands to sensor nodes as well as collecting data from the sensor nodes. Based on the test results of the virtual bridge management system, we show the applicability and advantages of the BiWSLP in terms of energy efficiency and bidirectional communication capability.

다수의 센서 노드들이 임의의 장소에 불규칙하게 위치하는 비정형적 환경에서의 무선 센서 네트워크에서는 일반적으로 센서 노드들이 수집한 데이타가 싱크 노드 방향으로만 전송되기 때문에 단방향이라고 할 수 있다. 이런 센서 네트워크에서는 통신이 한쪽 방향으로만 이루어지기 때문에 어떤 특이 데이타가 수신되었을 때 이에 대한 재확인 명령의 전송이 어려우며 따라서 이에 대한 사후 대책 수립이 곤란하다. 이 논문에서는 TDMA에 기반한 단방향 무선 데이타 전송 프로토콜인 WSLP(Wireless Sensor Line Protocol)을 양방향 통신이 가능하도록 확장한 BiWSLP(Biredictional WSLP)를 제안하고 이를 구현한다. 또한 제안한 BiWSLP의 기능을 평가하고 검증하기 위하여, 센서 노드를 통한 데이타 수집뿐만 아니라 노드들에게 명령을 전송하여 노드들의 동작을 제어하는 기능을 가지고 있는 가상 교량 관리 시스템을 구축하고 운영한 결과를 제시한다. 또한 가상 교량 관리 시스템을 운영 결과를 바탕으로 에너지 효율 및 양방향 통신 가능성의 관점에서 BiWSLP의 효용성을 보인다.

Keywords

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