Environmental monitoring is one of several applications utilizing wireless sensor networks. To be useful, these networks of sensors must ultimately be connected to data storage and analysis facilities. Some environments may be too risky, difficult, or expensive to install communications infrastructure reached to the facilities. As a solution of the problem, we propose the use of mobile routers which are capable of asynchronous message delivery from sensor networks to the facilities.
Delay and disruption-tolerant networks (DTNs) are mobile wireless networks that are designed for highly challenged environments lacking continuous connectivity. Recently, the delay tolerant networking architecture has been proposed for use in challenged networks that suffer from intermittent connectivity or high delay. The DTN architecture and the bundle protocol present a standard method to interconnect heterogeneous challenged networks by using asynchronous message delivery. Unfortunately, such sensor network scenarios with mobile DTN routers depend on unattended devices with limited energy supplies. To achieve longer network lifetime, power management of network nodes is essential.
In this thesis, we implement a data collection system with mobile DTN routers which can delivery messages asynchronously from sensor networks to the facilities. We can see that readings on a light sensor are delivered to a server. Then, we develop a power management scheme exploiting schedule information supported by mobile DTN routers. The scheme allows a node to save energy while there are no communication opportunities. We evaluate our scheme by using the dtnsim simulator. Our results show that our power management scheme can save energy without performance degradation. These energy savings can be accomplished by schedule-based mobile routers. Thus, delay tolerant applications with schedule-based mobile routers can use the power management scheme to save energy efficiently.
환경 감시는 센서 네트워크를 활용하는 응용 중 하나이다. 센서 네트워크는 궁극적으로 데이터를 저장하고 분석하는 서버에 연결 되어야 한다. 하지만, 환경 감시가 필요한 지역에 서버까지 연결되는 통신 인프라를 설치하는 것은 지리적 환경에 제한을 받기도 하고 비용이 많이 필요하다. 이러한 문제의 해결책으로, 센서 네트워크에서 서버까지 비동기적으로 메시지를 전달하는 모바일 라우터를 이용할 수 있다. Delay Tolerant Networks (DTNs)은 지속적인 연결성이 없는 환경을 위해 설계된 모바일 무선 네트워크이다. 최근에 이러한 환경에 적용할 수 있는 지연허용 네트워킹 구조가 제안되었다. DTN 구조와 번들 프로토콜의 비동기적 메시지 전달 방식을 이용해 간헐적으로 연결되는 네트워크들을 연결할 수 있다.
본 논문에서는 센서 네트워크에서 수집된 센서 정보를 센서 네트워크와 지속적인 연결이 없는 서버로 전달 할 수 있는 데이터 수집 시스템을 구현했다. 빛 센서에서 얻어진 정보가 모바일 DTN 라우터를 거쳐 서버로 전달되는 것을 확인했다. 또한 스케줄 정보를 활용하는 센서 네트워크 게이트웨이의 전력 관리 방안을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 성능을 알아본다. 이 방안은 센서 네트워크 게이트웨이가 모바일 라우터와 통신 기회가 없는 동안 에너지를 절약 할 수 있게 한다.
