Abstract
In IP-based wireless sensor networks (WSNs), it might be necessary to distribute application updates to the sensor nodes in order to fix bugs or add new functionality. However, physical access to nodes is in many cases extremely limited following deployment. Therefore, network reprogramming protocols have recently emerged as a way to distribute application updates without requiring physical access to sensor nodes. In order to solve the network reprogramming problem over the air interface, this thesis presents a new scheme for new update code propagation using fragmentation scheme and network coding. The proposed code propagation method roughly shows reduced performance improvement in terms of the number of data exchange compared with the previously proposed pipelining scheme. Further, It is shows enhanced reliability for update code propagation and reduced overhead in terms of the number of data exchange. As a result, we can efficiently perform the software update from the viewpoint of speed, energy, and network congestion when the proposed code propagation system is applied. In addition, the proposed system solves overhearing problems of network coding such as the loss of original messages and decoding error using the predefined message. Therefore, our system allows a software update system to exchange reliable data in wireless sensor networks.
IP기반 무선 센서네트워크 기술은 센서 노드를 인터넷망과 연동하여 다양한 정보를 수집/관리할 수 있음에도 불구하고 주로 제한된 환경에 설치되기 때문에 노드의 오작동이나 성능 개선이 필요한 경우 인위적인 소프트웨어 업데이트 및 업데이트된 노드의 상태를 파악하고 관리할 필요성이 있다. 소프트웨어 업데이트를 위해 필요한 코드 전파 기법은 매우 중요한 기술 중 하나로서, 본 논문에서는 6LoWPAN 프로토콜에서 제공하는 단편 패킷 전송 기법에 네트워크 코딩 기법을 적용한 새로운 업데이트 코드 전파 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존 단편 패킷 전송방식과 비교하여 패킷 전송의 횟수가 감소되었을 뿐만 아니라, 업데이트 코드 전파를 위한 신뢰성 보장, 전체 네트워크에서 전송에 따른 오버헤드 감소 효과를 보인다. 따라서 본 논문에서 제안한 6LoWPAN 프로토콜 상에서 코드 업데이트 전파 기법을 적용할 경우 속도, 에너지, 네트워크 혼잡도 측변에서 효율적인 업데이트를 수행할 수 있다. 뿐만 아니라 네트워크 코딩의 overhearing 문제점인 원본 데이터의 분실이나 데이터의 미 수신시 발생하는 디코딩 문제를 미리 정의된 메시지를 이용, 방지함으로써 신뢰성 있는 데이터 전송이 가능하다.
