• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권11호
• /
• pp.2874-2892
• /
• 2013

Since security plays an important role in several ZigBee applications, such as Smart Energy and medical sensor applications, ZigBee Specification includes various security mechanisms to protect ZigBee frames and infrastructure. Among them, the Join and Leave operations of ZigBee are investigated in this paper. The current Join-Leave operation is protected by the network key (a kind of group key). We claim it is not adequate to employ the network key for such purpose, and propose a new Join-Leave operation protected by the application link key (a kind of pairwise key), which is based on a more efficient key management scheme than that of ZigBee. Hence, the original Join operation consists of a total of 12 command frames, while the new Join operation consists of only 6 command frames. In particular, the security of the proposed Join-Leave operation is equivalent to or better than that of the original Join-Leave operation. The new Join-Leave operation is extensively analyzed in terms of security and efficiency, and compared with the original Join-Leave operation of ZigBee.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.104-112
• /
• 2006

ZigBee is the emerging industrial standard for ad hoc networks based on IEEE 802.15.4. It is used for low data rate and low power wireless network applications. Expected applications of ZigBee include wireless sensor networks for remote monitoring, home control, and industrial automation. Since one of the most important design goals of ZigBee is to reduce the installation and running costs, the ZigBee stack is embedded in the cheap and small micro-controller unit. The hierarchical routing algorithm is used for ZigBee end devices which have very limited resources. Using the block addressing scheme, end devices can send data to the destination without a routing table. However, hierarchical routing has the problem that the packets follow the tree hierarchy to the destination even if the destination is located nearby. In this paper, we propose a scheme to improve the hierarchical routing algorithm in ZigBee networks by employing the neighbor table that is originally used together with the routing table. We suggest selecting the neighbor node that has the minimum remaining hops to the destination as the next hop node. Simulation result shows that the proposed scheme saves more than 30% of the hop counts compared with the original hierarchical routing.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.163-168
• /
• 2011

다수의 조명 장치를 연동하여 감성을 전파하는 시스템을 제안하고 스마트폰과 조명 장치를 기반으로 구현한다. 실제 구현 시스템에서는 스마트폰에서의 감성 전파 입력을 기반으로 다수의 LED 조명 장치를 거쳐서 다시 스마트폰으로 감성이 전달되도록 한다. 각 LED 조명 장치는 홈 네트워크와의 연동을 위해서 ZigBee를 기반으로 구현되었고, 스마트폰의 네트워크는 Bluetooth를 사용하였다. Bluetooth 와 ZigBee의 연동을 위해서 스마트폰과 연결되는 조명 장치에서는 Bluetooth와 ZigBee를 모두 사용하여 이종 네트워크 간의 데이터 연동이 가능하도록 하였다. 구현 및 실험을 통하여 제안 시스템의 효용성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.51-53
• /
• 2011

제품의 데이터 수집 그리고 분류는 공장자동화를 위한 중요한 과정 중 하나이다. 공장 자동화의 컨베이어 시스템이 많은 기로를 가지면 어려움이 발생한다. 이러한 문제는 네트워크 구성이 가능한 Zig-Bee을 이용함으로서 해결할 수 있다. Zig-Bee를 이용한 네트워크는 코디네이터, 라우터 그리고 앤드디바이스로 구성이 된다. 최대 65536개의 Zig-Bee를 네트워크 형성이 가능해진다. 본 논문에서는 EM4095를 이용한 여러대의 RFID시스템과 각 RFID 시스템에 Zig-Bee 송수신 시스템을 연결하여 네트워크를 형성한 후, Tag의 데이터를 호스트 PC로 전송하는 시스템을 구현하였다.

• 한국IT서비스학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.151-161
• /
• 2010

Recently, as the era of ubiquitous has arrived, an infrastructure for the short-distance wireless communication has been extended socially, and thus a variety of services are being proposed. The Multimedia Contents Delivery System using the ZigBee, in particular, has an important stance in enlargement of a variety of services in the aspect of individual-oriented service support though Wireless Personal Area Network (WPAN). Nonetheless, the ZigBee, or the IEEE 802.15.4 Standard, has many restrictions on the Multimedia Contents Delivery System due to the low data transport rate. In order to improve the ZigBee which presents a limit on the transport rate at the IEEE 802.15.4 Standard, this thesis has designed the burst mode which is a method of transmitting a certain amount of data in block units at a high speed without any stoppage until the completion of the transmission. Also, to provide a Multimedia Contents Delivery Service with an application of the normal data transmission mode, it improved the transmission performance of the ZigBee. In addition, for the Multimedia Contents Delivery Service under the ubiquitous environment, it designed and implemented a broadcasting Multimedia Contents Delivery System based on the ZigBee to conduct a comparative analysis on the data transmission performance according to the transmission method.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
• /
• pp.1014-1017
• /
• 2009

최근 유비쿼터스 시대가 도래함에 따라 사회적으로 근거리 무선 통신의 인프라가 확충되고, 이에 따른 다양한 서비스가 제시되고 있다. 특히, WPAN 기술을 통해 개인 중심의 서비스 지원 측면에서 ZigBee를 통한 멀티미디어 컨텐츠 서비스 기술의 개발은 매우 중요하다 할 수 있다. 하지만, IEEE 802.15.4 Standard인 ZigBee는 낮은 데이터 전송률에 의해 멀티미디어 컨텐츠 서비스에 많은 제약이 따른다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 Standard에서 전송률 한계를 보이는 ZigBee를 개선하기 위해 MAC Layer의 리모델링을 통해 전송률을 1Mbps로 상향 조절하여 설계한다. 또한, 유비쿼터스 환경에서 멀티미디어 컨텐츠 서비스를 위해 Zigbee기반 브르도캐스팅 멀티미디어 컨텐츠 서비스 시스템을 설계 및 구현한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제2권5호
• /
• pp.335-340
• /
• 2013

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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1127-1130
• /
• 2006

ZigBee기술은 Home Automation, Building Automation 그리고 Sensor Network 분야까지 다양한 분야에서 기술적인 가능성을 가지고 있다. 그러나 ZigBee기술은 WPAN(Personal Area Network) 영역으로 그 범위를 제한하고 있어 Home Automation에 적용할 수 있는 분야가 제한될 수 밖에 없다. 본 논문에서는 ZigBee의 binding기술을 확장하여 home network에 도입하기 위한 방안을 제시하고, 댁외 device들이 home server를 통하여 ZigBee의 device들과 어떻게 binding될 수 있는지를 보이고자 한다. 또한 위의 내용을 기반으로 home network의 automation을 댁외 망으로 확장할 수 있음을 보이고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.993-996
• /
• 2007

LR-WPAN의 대표적인 기술인 ZigBee는 저속 전송속도를 갖는 홈오토메이션 및 데이터 네트워크를 위해 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 상위 프로토콜과 응용을 규격화한 기술이다. 특히 개방된 무선 환경인 ZigBee 네트워크에서는 무엇보다 보안의 중요성이 대두되고 있으며, ZigBee Alliance 규격에도보안 계층이 포함되어 있다. 그러나 암호화에 사용되는 링크키를 생성하기 위해 신뢰성 있는 정보(마스터키)를 평문으로 전송하기 때문에 직접적으로 노출되는 위험성과 방문자 위치 추적 등 디바이스의 이동이 빈번한 환경에서 PAN 코디네이터의 과부하가 발생할 수 있는 등의 여러 가지 문제점이 존재하고 있다. 본 논문에서는 Du 등이 제안한 사전 키 분배 기법을 이용하여 ZigBee 네트워크에서의 효율적인 키 분배 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 디바이스에게 임의의 행렬 열과 행 값을 송신하여 링크키를 생성함으로서 이전의 문제점을 해결하고 더욱 빠른 통신이 가능하도록 하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제28권4호
• /
• pp.537-540
• /
• 2006

When multiple ZigBee wireless personal area networks (WPANs) are in close proximity to each other, contentions and collisions in transmissions will lead to increased packet delays. However, there is no existing study on how delay performance would be affected in a crowded real-life environment where each person walking down a busy street would be wearing a ZigBee WPAN. This letter studies the use of ZigBee WPANs in such a real-life environment for real-time heart beat monitoring. To be pragmatic, we derived a mobility pattern from the analysis of a real-life video trace. Then, we estimated the delay performance from the video trace by combining data collected from ZigBee experiments. The results show that the 300 ms packet delay requirement will not be met for only 11% of the time. When failure occurs, it will last for an average duration of 1.4 s.