무선 센서네트워크 기반 차량검지 시스템을 위한 저전력 TDMA MAC 프로토콜

Low-power TDMA MAC protocol for WSN based Vehicle Detection System

지자기 센서 기반의 차량검지 시스템에서 지자기 센서 노드는 복잡한 케이블 연결 없이 쉽게 도로에 매설할 수 있도록 무선 통신을 이용하는 방식으로 설계되며, 시스템의 유지보수 비용을 줄이기 위해서는 도로에 매설된 지자기 센서 노드의 배터리 수명을 늘리는 것이 중요하다. 본 논문에서는 차량검지 시스템에서의 차량검지 정보의 실시간성을 보장하면서 지자기 센서 노드의 에너지 소모를 줄일 수 있는 저전력 TDMA 프로토콜을 제안한다. 성능분석에서는 실제 지자기 센서 기반 차량검지 시스템에서의 지자기 센서 노드의 전력 소모를 측정하였으며, 시스템의 시간동기를 유지하면서도 배터리 효율을 62% 향상함으로써 약 5년간 배터리 교체 없이 사용할 수 있음을 검증하였다.

The geomagnetic sensor nodes are usually designed with wireless communication and battery for easy installation on the road without cable connection and wiring. To minimize operation cost of a system, it is important to prolong the battery lifetime of the geomagnetic sensors installed on the road. In this paper, we propose a low-power TDMA MAC protocol that reduces energy consumption while guaranteeing the real-time vehicle detection information in the vehicle detection system. The performance evaluations are conducted through a real testbed of a vehicle detection system, and it proves that the proposed low-power protocols provides 5 year lifetime by improving energy efficiency up to about 62%.