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Moving Object Tracking using Query Relaying in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 질의 중계를 이용한 이동 객체의 위치 추적 방안

  • Received : 2014.09.04
  • Accepted : 2014.09.26
  • Published : 2014.11.15

Abstract

In wireless sensor networks, two methods have been generally used to track continuously moving object: a user query-based method and a periodic report-based method. Although the former method generates more overhead as a result of the user queries, the former one is also an energy-efficient method that does not transfer unnecessary information. For the user query-based method, a virtual tree that consist of sensor nodes is used to perform the user query and the sensor reporting. The tree stores the information of the mobile objects, and the stored information triggers a report b the user query. However, in case of a fast-moving object, the tracking accuracy decreases as a result of the time delay of the end-to-end repeated query. In order to solve this problem, we propose a query-relay method that reduces the time delay for mobile object tracking. In the proposed method, the nodes in the tree relay the query to adjacent nodes according to the movement of mobile object that is tracked. When the query messages are relayed. The end-to-end querying time delay is reduced. and a simulation shows that our method is superior to existing ones in terms of tracking accuracy.

무선 센서 네트워크에서 객체의 위치 추적은 객체의 움직임 포착 및 동선 파악 등에 활용되는 중요한 어플리케이션이다. 따라서 객체의 정확한 동선을 파악하기 위해 추적의 정밀성이 중요하다. 하지만 기존의 연구들은 객체 추적을 위하여 사용자가 반복적으로 질의를 하기 때문에 에너지 효율성 및 정밀성이 떨어지게 된다. 따라서 본 논문에서는 객체 추적의 에너지 효율성 및 추적의 정밀성을 향상시키기 위하여, 각 노드들이 사용자의 질의를 객체의 예상 경로에 중계하는 방안을 제안한다. 이 방법은 객체 추적을 위하여 네트워크를 일정 크기로 클러스터링하고 각 클러스터 헤드를 트리로 구성한다. 객체를 감지한 클러스터 헤드는 트리를 통해 사용자에게 객체의 정보를 전달하고, 객체의 예상 경로에 위치한 클러스터 헤드에게 사용자의 질의를 중계해 줌으로써, 사용자의 반복적인 질의를 줄여준다. 시뮬레이션 결과, 제안방안이 기존의 객체 추적 연구에 비해 높은 에너지 효율과 추적 정밀성을 가지는 것을 보인다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국연구재단

References

  1. I. F. Akyildiz et al., "A survey on sensor networks," IEEE Communications, Vol. 40, No. 8, pp. 102-114, Aug. 2002.
  2. E. B. Hamida and G. Chelius, "Strategies for data dissemination to mobile sinks in wireless sensor networks," IEEE Wireless Communications, Vol. 15, No. 6, pp. 31-37, Dec. 2008. https://doi.org/10.1109/MWC.2008.4749745
  3. H. T. Kung and D. Vlah, "Efficient location tracking using sensor networks," IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), pp. 1954-1961, New Orleans, LA, USA, Mar. 2003.
  4. J. Hightower and G. Borriello, "Location systems for ubiquitous computing," IEEE Computer, Vol. 34, No. 8, pp. 57-66, Aug. 2001.
  5. N. Bulusu, J. Heidemann, and D. Estrin, "GPS-less low cost outdoor localization for very small devices," IEEE Personal Communications Magazine, Vol. 7, No. 5, pp. 28-34, Oct. 2000.
  6. O. Younis and S. Fahmy, "HEED: a hybrid, energyefficient, distributed clustering approach for ad hoc sensor networks," IEEE Trans. Mobile Computing, Vol. 3, No. 4, pp. 366-379, Oct./Dec. 2004. https://doi.org/10.1109/TMC.2004.41
  7. E. Masazade, R. Niu, P. K. Varshney, and M. Keskinoz, "Energy aware iterative source localization schemes for wireless sensor networks," IEEE Trans. Signal Process., Vol. 58, No. 9, pp. 4824-4835, Sep. 2010. https://doi.org/10.1109/TSP.2010.2051433
  8. Scalable Network Technologies, Qualnet, [online]. Available: http://www.scalable-networks.com
  9. J. Hill and D. Culler, "Mica: a wireless platform for deeply embedded networks," IEEE Micro, Vol. 22, No. 6, pp. 12-24, Nov./Dec. 2002.