• 제목/요약/키워드: IEEE 802.15.4(ZigBee)

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ZigBee 기반 센서 네트워크로의 유비쿼터스 접근을 위한 게이트웨이 아키텍처 (Gateway Architecture for Ubiquitous Access to ZigBee-Based Sensor Networks)

  • 허웅;펑치유;유강수;최재호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.73-83
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    • 2010
  • 본 논문에서는 ZigBee/IEEE 802.15.4 기반 무선 센서 네트워크와 TCP/IP 기반 네트워크를 서로 연결할 수 있는 웹-센서 게이트웨이의 아키택처를 제안한다. 제안한 게이트웨이의 주요 역할은 인터넷을 통하여 센서 노드에게 질의 또는 명령을 내리고 센서 데이터를 취득하도록 도와주는 기능이다. 다만, 인터넷과 센서 네트워크의 통신 프로토콜은 서로 불통함으로 양방향 프로토콜 변환이 필요하다. 본 논문에서는 이 변환 기능을 두 통신 프로토콜 APP 계층 위에 위치하도록 설계하여 인터넷 어프리케이션과 ZigBee 어프리케이션이 양 방향으로 변환 될 수 있도록 하였다. CGI 프로그램을 사용하여 변환 계층을 구현하였으며 인터넷의 사용자가 언제 어디서나 웹 페이지를 열어서 검색 요청이나 명령 등을 센서 노드에 전달할 수 할 수 있는 방식을 채택하였다. 이종 네트워크 연결을 위하여 TCP/IP 프로토콜을 센서 노드에 오버레잉 하는 기법도 가능하나 구현의 복잡성, 에너지 효율, 통신 오버헤드 측면에서 제한적이다. 부족한 자원을 가진 센서 노드 환경에서는 본 논문에서 제안한 변환 기반 웹-센서 게이트웨이 방식이 이종 통신 프로토콜 연결 문제를 해결하는 비교적 효과적이며 우수한 방법임을 확인하였다.

구내 무선 통신 서비스 동향 분석

  • 김학선
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제18권2호
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    • pp.29-36
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    • 2004
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 시대가 매우 빠르게 도래하면서 가정이나 회사의 정보 가전기기들이 초고속, 대용량을 전송하는 고속의 디지털 가전기기들로 바뀌어 가고 있으며 이들을 하나의 네트워크로 구성하고자 하는 요구가 증가하고 있다. IEEE 802.11과 IEEE 802.15.3a Task Group에서는 대량의 정보를 고속으로 통신하는 기술의 표준화를 위해 연구하고 있으며, 간단한 시스템을 이용하여 저속의 통신을 저렴한 가격으로 이루려는 또 하나의 주류인 ZigBee (IEEE802.15.4), Bluetooth (IEEE802.15.1) 시스템이 개발되고 있다. (중략)

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신뢰모델기반의 ZigBee 네트워크 구성 및 신뢰성 측정 (ZigBee Network Formation based on Trust Model and Trustworthiness Measurement)

  • 황재우;박호현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.1284-1294
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    • 2010
  • USN을 구성 하는 중요 기술로 평가 받고 있는 ZigBee는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 가운데 하나로, 라우팅 방식으로 주소 할당 방식을 바탕으로 한 계층적 라우팅과 라우팅 테이블에 기반을 둔 요구형 경로 탐색 방식을 지원한다. 계층적 라우팅은 라우팅 테이블을 사용하지 않고, 자식 노드 또는 부모 노드를 중간 노드로 선택 하여 데이터를 전달하기 때문에 네트워크 토폴로지가 전체적인 네트워크 성능을 좌우하게 된다. 본 논문에서는 ZigBee 네트워크 구성 시 깊이와 편차가 큰 LQI 값만을 이용하여 부모 노드를 선택하는 방식에서 신뢰 모델을 추가 하여 좀 더 신뢰성 있는 네트워크 토폴로지를 구성하는 알고리즘과 신뢰 모델을 활용하여 전체적인 네트워크의 신뢰도를 측정하는 방법을 제안하였고 NS-2를 이용한 네트워크 시뮬레이션과 MG2400 ZigBee 보드로 구현하여 성능을 검증하였다.

IEEE 802.15.4g용 SUN RF 송수신 시스템 설계에 대한 연구 (Design of a SUN RF Transceiver for IEEE 802.15.4g)

  • 김재영;이승식;서영호;김창완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.1877-1882
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    • 2013
  • 스마트 유틸리티 네트워크(SUN)용 무선전송 기술은 에너지 절약 지능형 그린 홈 네트워크 개발의 핵심 요소 기술일 뿐 아니라, 향후 ZigBee 기술을 대체하여 다양한 분야에 활용될 차세대 WPAN 기술이다. SUN 무선 전송 기술은 IEEE 802.15.4g SUN PHY-Layer 표준으로 지하나 반 지하 또는 복잡한 건물 주변과 같은 열악한 전파환경에서도 높은 링크 이득과 안정적인 전송속도의 제공이 가능한 비 면허 무선 전송기술이다. 본 논문은 IEEE 802.15.4g SUN 표준을 만족시키는 RF 송수신기 칩 개발을 위해, RF 송수신기에 대한 시스템 단위 모의실험 환경을 구축하고, 시스템 설계에 필요한 설계 방법, 요구 사양 도출 및 시스템 예상 성능에 대한 내용이다. 또한 상기 시스템 단위 모의실험 결과를 바탕으로 실제 제작한 RF 송수신기 칩의 성능은 IEEE 802.15.4g SUN PHY-Layer 표준의 요구 사양 보다 우수하였다.

IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 성능 평가 및 실험 (Experimental Study on Performance Evaluation of the IEEE 802.15.4 MAC Protocol)

  • 김병호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.28-33
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    • 2007
  • 802.15.4 네트워크의 성능 분석에 대한 연구가 활발히 진행되었는데 기존의 연구는 시뮬레이션이나 수학적 모델링에 의한 분석이 대부분이며 실제 동작 환경에서의 실험을 통한 성 능 평가는 미미 하였다. 본 논문에서는 802.15.4 MAC을 탑재한 센서 노드 장비를 사용하여 다양한 환경에서 그 성능을 실측하였다. 실험을 통해 1) 802.15.4 MAC의 최대 처리율, 2) 여러 개의 노드들이 경쟁할 경우의MAC 공정성, 3) 동일한 대역폭을 사용하는 무선랜 공존 시 충돌에 따른 성능 변화를 측정하고 패킷손실률과 최대처리율로 분석하였다.

System Design Considerations for a ZigBee RF Receiver with regard to Coexistence with Wireless Devices in the2.4GHz ISM-band

  • Seo, Hae-Moon;Park, Yong-Kuk;Park, Woo-Chool;Kim, Dong-Su;Lee, Myung-Soo;Kim, Hyeong-Seok;Choi, Pyung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제2권1호
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    • pp.37-49
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    • 2008
  • At the present time the task of designing a highly integrated ZigBee radio frequency (RF) receiver with an excellent coexistence performance is still very demanding and challenging. This paper presents a number of system issues and design considerations for a ZigBee RF receiver, namely IEEE 802.15.4, for coexistence with wireless devices in the 2.4-GHz ISM-band. With regard to IEEE 802.15.4, the paper analyzes receiver performance requirements for; system noise figure (NF), system third-order intercept point (system-IIP3), local oscillator phase noise and selectivity. Based on some assumptions, the paper illustrates the relationship between minimum detectable signal (MDS) and various situations that involve the effects of electromagnetic interference generated by other wireless devices. We infer the necessity of much more stringent specification requirements than the published standard for various wireless communication field environments

ZigBee 네트워크에서 이동성을 지원하는 게이트웨이의 정보처리 메커니즘 설계 (A Mobile Gateway Mechanism for Processing Information in ZigBee Network)

  • 임형석;홍충선
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.818-821
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    • 2007
  • 무선 센서 네트워크에서 특정 지역에 분포된 센서들은 데이터를 감지하고, 싱크 노드는 소스 노드들에게서 데이터를 수집한다. 현재, 여러 연구기관 및 기업에서 무선 센서 네트워크를 구현하고 실용화하기 위해 연구하는 중이며, 대표적인 예로 IEEE Standards의 IEEE 802.15.4와 이를 하위 계층으로 사용하는 ZigBee Alliance 의 ZigBee 가 있다. 본 논문에서는, ZigBee 기반의 네트워크에서 감지된 데이터들을 수집하기 위한 이동성을 지원하는 게이트웨이의 정보처리 메커니즘을 설계한다.

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Advanced ZigBee Baseband Processor with Variable Data Rates for Internet-of-things Applications

  • Hwang, Hyunsu;Jang, Soohyun;Lee, Seongjoo;Jung, Yunho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권1호
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    • pp.56-64
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    • 2017
  • In this paper, an advanced ZigBee (AZB) system for internet-of-things (IoT) applications is proposed which can support various data rates from 31.25 Kbps to 2 Mbps, and the implementation results of the AZB baseband processor are presented. Repetition coding for 32-chip direct-sequence spread spectrum (DSSS) symbol is applied for low rates under 250 Kbps to extend the coverage. Convolution coding, puncturing, and interleaving for non-DSSS symbol are performed for high rates from 500 Kbps to 2 Mbps for multi-media services. Simulation results show that the coverage increases at the rate of 51.8-77.3% for various environments compared with IEEE 802.15.4 ZigBee. AZB baseband processor was implemented in 180 nm CMOS process and total gate counts are 260K with the size of $5.8mm^2$.

2.4GHz ISM 대역 통신방식에서의 간섭 연구 (Research on Interference in 2.4GHz ISM Band)

  • 김영환;김범무;최명수;;이연우;정민아;이성로
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1027-1029
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    • 2012
  • 최근 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.15.1(Bluetooth), IEEE 802.15.4(ZigBee) 등 2.4GHz 대역의 비허가 주파수 대역의 사용이 늘어나고 있다. 통신 방식은 다르지만 사용 주파수 대역이 동일하다는 관점에서 간섭의 영향을 피할 수 없기 때문에 각 기술간 간섭의 영향을 완화하고 간섭 상황에서 각 기술의 성능을 향상하기 위해 각 기술에 대한 상호 작용하는 것에 대한 연구가 진행 되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b/g, IEEE 802.15.1, IEEE 802.15.4가 2.4GHz 대역에서 상호간에 미치는 영향을 분석하기 위해 PER(Packet Error Rate) 분석을 수행하였다.

항만물류 응용에서의 WiFI와 Zigbee 망간 선제적 패킷 충동 회피 알고리즘 (Anticipatory Packet Collision Avoidance Algorithm among WiFi and ZigBee Networks for Port Logistics Applications)

  • 추영열;정다운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.1939-1946
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    • 2012
  • IEEE 802.15.4 Zigbee 네트워크와 같은 USNs(Ubiquitous Sensor Networks)은 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 주파수 대역을 WiFi 네트워크와 공동으로 사용을 하고 있다. 동일 지역 내에서 두 개의 네트워크가 동작하게 되면 주파수가 겹침으로 인하여 패킷 충돌이 발생 할 수 있다. 이를 확인하기 위해 WiFi와 ZigBee 통신 네트워크을 한 지역에 설치하여 실험을 수행하였다. 실험결과 WiFi 와 ZigBee 간 주파수 간섭으로 인해 데이터 전송률이 저하됨을 확인하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 주파수 충돌회피 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 주파수 충돌이 감지되면 각 노드에 다른 주파수를 갖는 새로운 통신 채널을 할당한다. 제안된 주파수 충돌 회피 알고리즘의 성능을 평가하고 결과를 기술하였다.