대규모 센서 네트워크에서 센서 데이터 수집을 위한 효율적인 통신 시스템 설계 및 구현

• Published in: 한국정보통신학회논문지 Vol. 24; no. 1; pp. 113 - 119
• Main Authors: 장시웅(Si-woong Jang), 김지성(Ji-Seong Kim)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국정보통신학회 2020
• Subjects: 전자/정보통신공학; 데이터 통신; Data Collecting; 네트워크; 센서 데이터; 데이터 수집; Network; Data Communication; Sensor Data
• ISSN: 2234-4772; 2288-4165
• DOI: 10.6109/jkiice.2020.24.1.113

Large sensor networks require the collection and analysis of data from a large number of sensors. The number of sensors that can be controlled per micro controller is limited. In this paper, we propose how to aggregate sensor data from a large number of sensors using a large number of microcontrollers and multiple bridge nodes, and design and implement an efficient communication system for sensor data collection. Bridge nodes aggregate data from multiple microcontrollers using SPI communication, and transfer the aggregated data to PC servers using wireless TCP/IP communication. In this paper, the communication system was constructed using the Open H/W Aduo Mini and ESP8266 and performance of the system was analyzed. The performance analysis results showed that more than 30 sensing data can be collected per second from more than 700 sensors. 대규모 센서 네트워크에서는 많은 수의 센서로부터 데이터를 수집하고 분석해야 한다. 마이크로 컨트롤러 마다 제어할 수 있는 센서의 수가 제한되어 있는데, 본 논문에서는 많은 수의 센서들을 다수의 마이크로 컨트롤러와 다수의 브릿지 노드를 두어 통신하는 방법을 제시하고, 센서 데이터 수집을 위한 효율적인 통신 시스템을 설계하고 구현하였다. 브릿지 노드는 SPI 통신을 이용하여 여러 마이크로 컨트롤러의 데이터를 종합하고, 종합한 데이터는 무선 TCP/IP 통신을 이용하여 PC서버로 전달하여 센서 데이터를 종합한다. 본 논문에서는 Open H/W인 아두이노 Mini와 ESP8266을 사용하여 통신 시스템을 구성하고 성능을 분석하였다. 성능분석 결과, 700개 이상의 센서로부터 초당 30회 이상의 센싱 데이터를 수집할 수 있다는 결과를 얻었다.