Abstract
This paper has designed and realized educational ZigBee equipment befitting to the USN environment. In addition, this study has enabled users to exercise operation process for software technology education and to propose software design methods in the process in the USN environment through practice equipment for ZigBee education. As for the development environment of system, Atmega128 process of Atmel is used for CPU; AVR compiler for the debugging environment; C language for firmware development language; and C++ for application program. The system operation process is initiated by coordinator's sensing information reading order from the hyper terminal through a server through the Internet or directly connected; and then delivering it to a terminating device by using ZigBee technology. The terminating device delivers various sensing information to the coordinator which delivers it to a server through the Internet or to a HYPER terminal directly connected to the coordinator. As for the educational course, it is about practices on such ZigBee operation process and relevant programing skills. Regarding it, the communication between coordinator and terminating device is designed by utilizing physical layer of ZigBee protocol, MAC layer and network layer while the communication between server and coordinator is designed by proposing an independent protocol on TCP/IP socket and the protocol processing procedure during sensing data delivery is verified by interpretation.
본 논문에서는 USN 환경에 적합한 ZigBee 교육용 시스템을 설계 및 구현하였다. 또한 ZigBee 교육용 실습 장비를 통하여 사용자가 USN환경에서 소프트웨어 기술 교육을 위하여 동작과정을 실습하고, 그 과정에서의 소프트웨어 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Atmel사의 Atmega128 프로세서, 디버깅 환경은 AVR 컴파일러, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, 응용 프로그램은 Visual C++를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 인터넷을 통한 서버나 직접 접속된 하이퍼 터미널로부터 코디네이터가 센싱정보 읽기 명령을 수신한 후 이를 ZigBee 기술을 이용하여 종단장치로 전달함으로서 시작된다. 이후 종단 장치는 다양한 센싱정보를 코디네이터에게 전달하며, 코디네이터는 인터넷을 통해 서버로 전달하거나 코디네이터에게 직접 접속된 하이퍼 터미널로 전달한다. 교육 과정으로는 이러한 ZigBee 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 이때 코디네이터와 종단장치간 통신은 ZigBee 프로토콜의 물리계층, MAC 계층, 네트워크 계층을 활용하여 설계하였다. 또한 서버와 코디네이터간 통신은 TCP/IP 소켓위에 독자적인 프로토콜을 제시하여 설계하였고, 센싱된 데이터를 전달시 프로토콜 처리과정을 해석하여 검증하였다.