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선형화 기법을 적용한 광송신기의 무선 데이터 신호 성능 분석
한국정보통신설비학회 한국정보통신설비학회 학술대회 2013년도 정보통신설비 학술대회 2013.08 pp.303-305
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조선대학교 기초과학연구원 통합자연과학논문집(구 조선자연과학논문집) 제1권 2호 2008.09 pp.122-126
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The stress is an unavoidable result and a complex phenomenon in modern society. too, Human activity changes under control of the stress. The stress is a reaction to adrenalin or other stress hormones. It provides the power for fighting and the energy for going away from dangers. Because of the stress, our bodies increase the pulse, the blood pressure and the breath for more blood and more oxygen. So, in this research, we are measuring those which was increased by the stress. Also we will examine the change of HRV and APG on music. After that, in order to reduce the stress, we will design matching system that is based on the sense for music by using Zigbee.
[Kisti 연계] 한국항행학회 한국항행학회논문지 Vol.21 No.1 2017 pp.107-112
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최근 가정이나 산업용 건물에서 컴퓨터, TV, 냉장고, LED 조명 등 가전기기들의 누전전류에 의한 감전사고가 지속적으로 발생하고 있다. 그리고 가정 내 벽면에 설치된 콘센트에 직접 연결되어 제어 하는 누전차단 모듈들은 모듈 후단에 병렬로 연결된 각각의 가전기기들의 누전상태를 확인하기가 쉽지 않다. 또한 전류가 정상적인 전류의 통로 이외로 흐르는 누전전류를 기존의 누전차단기들은 배전함에 설치되어 누전시 전원을 차단해 주는 역할 을 한다. 가전기기의 누전으로 인한 감전, 화재 등 여러 가지 재해가 발생하여 누전전류의 위험성이 심각하게 제시되고 있다. 이에 근거리 무선통신시스템 중에서 저전력과 저가격 면에서 장점이 많은 IEEE 80215.4 기반의 지그비통신을 이용하여 상시 감시할 수 있는 누전상태 모니터링시스템 구현방안을 제시한다.
In recent years, electric shock accidents due to electric leakage currents of household appliances such as computers, TVs, refrigerators, and LED lights are continuously occurring in homes and industrial buildings. And it is not easy to check the leakage current of each household appliances connected in parallel at the rear end of the module. In addition, the leakage current flowing through the path of the normal current other than the existing current leakage circuit breakers are installed in the distribution box, only the function to cut off the power when the leakage. Therefore, there are various disasters such as electric shock and fire caused by short circuit of household appliances, and the risk of such leakage current is seriously presented. In this paper, we propose a method to implement a leakage monitoring system that can be monitored at all times using Zigbee communication based on IEEE 80215.4, which has advantages in low power and low cost among short range wireless communication systems.
ZigBee 기반 센서 네트워크로의 유비쿼터스 접근을 위한 게이트웨이 아키텍처
[Kisti 연계] 한국콘텐츠학회 한국콘텐츠학회논문지 Vol.10 No.8 2010 pp.73-83
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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.
This paper investigates protocol architecture of a Web-ZigBee gateway for interconnecting TCP/IP-based networks and ZigBee/IEEE802.15.4-based wireless sensor networks. The Web-ZigBee gateway delivers data between the TCP/IP network and the ZigBee network. Since those two networks have different communication protocols, a protocol translation mechanism is needed. Herein, we propose a method to deliver query messages from the Internet to the sensor network and receive data from sensors. The protocol translation is performed in the translation layer that is placed above the two application layers, i.e., the Internet application layer and ZigBee application layer. Among various interfaces, we use CGI programming to take care of translation functions efficiently. The CGI manages query information from a client on the Internet and data from the ZigBee sensor network. Whereas the TCP/IP enabled sensor network overlays two heterogeneous communication protocols, overlaying layers increase the complexity and cost of implementing the sensor network. On the contrary, the sensors in our gateway-based system are not only light (because each communication protocol works independently without overlaying), but also efficient because the translation layer mostly alleviates header overloading.
ZigBee 기반 실시간 가스 모니터링과 CFD 기반 센서 배치를 활용한 지하광산 원격 안전관리 시스템 개발
[NRF 연계] 한국자원공학회 한국자원공학회지 Vol.63 No.3 2026.06 pp.317-328
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지하 광산은 밀폐된 구조로 인해 유해가스 누출, 붕락 등 중대재해 위험이 크며, 기존 현장 인력 의존형 관리 방식은 신속 대응에 한계가 있다. 본 연구는 ESP32 기반 오픈소스 하드웨어를 활용하여CO, CO2, NO2, O2를 실시간 모니터링하고, 환기 및 배수장치를 원격 제어할 수 있는 스마트 안전관리 시스템을 개발하였다. CFD 기반 기류 해석 결과를 고려하여 저속 정체 및 재순환 가능 구간을우선 감시 후보로 선정하고, 현장 설치 가능성과 통신 연결성을 함께 반영해 센서 배치를 결정하였다. 현장 실증에서는 데이터 전송, 데이터베이스 저장, 모바일 화면 표시 및 원격 스위치 조작을 확인하여 제안 시스템의 현장 적용 가능성을 평가하였다.
Owing to their confined environments, underground mines are highly vulnerable to accidents such as hazardous gas leakage and roof collapse. Moreover, the rapid detection and response of conventional safety management systems relying on on-site personnel remain limited. This study developed an ESP32-based smart safety management system capable of the real-time monitoring of CO, CO2, NO2, and O2 concentrations and remote control of ventilation and drainage facilities. Sensor locations were determined using Computational Fluid Dynamics (CFD) based airflow analysis combined with field installation feasibility and communication connectivity. Field validation further confirmed real-time data transmission, database storage, mobile monitoring, and remote switching functions. In summary, these results demonstrate the feasibility of a low-cost Internet of Things (IoT) based safety manage ment platform for underground mines and its potential for enhancing safety through continuous environmental monitoring and remote facility control.
ZigBee 기반의 무선 센서 네트워크를 이용한 지하광산 내 진동 및 분진 모니터링 기술 개발
[NRF 연계] 한국자원공학회 한국자원공학회지 Vol.59 No.2 2022.04 pp.137-147
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본 연구에서는 ZigBee 무선통신기술과 가속도 센서, 미세먼지 센서를 사용하여 저비용·저전력의모듈을 개발하고 지하광산 내 진동 및 분진 밀도를 모니터링하였다. 강원도 삼척시 도계읍에 위치한 태영EMC 삼도사업소를 대상으로 19개의 진동 측정 모듈과 9개의 분진 측정 모듈, 6개의 추가라우터 모듈을 설치하였고, 코디네이터 모듈에서 발파 전후의 진동 값과 분진 밀도를 취득하였다. 그 결과 지하광산 내에서도 무선 센서 네트워크 구축이 가능하였고, 발파 시점의 진동을 감지하고발파 전후의 분진 밀도 변화를 모니터링할 수 있었다. 일부 모듈에서 네트워크 연결이 불안정한 문제를 개선하기 위해서는 모듈 설정의 변경, 가시선 분석 등이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구는영세하고 열악한 지하광산에 적용되어 더욱 안전한 환경을 위한 기초 연구로써 활용될 수 있을 것이다.
In this study, ZigBee-based low-cost and low-power modules, using accelerometer and dust sensor, were developed to monitor vibration and dust density in underground mines. At the Taeyoung EMC's Samdo mine in Dogye-eup, Samcheok-si, Gangwon-do, 19 vibration modules, 9 dust modules, and 6 additional router modules, were installed. The values of vibration and dust density, before and after blasting, were obtained from the coordinator module. As a result, it was possible to establish a wireless sensor network in an underground mine. The vibration at the time of blasting was detected and the change in dust density, before and after blasting, was monitored. To solve the problem of unstable network connection in some modules, changes in module settings and line of sight analysis were required. This study is expected to be a basic research towards realizing a safe environment in relatively small underground mines with harsh conditions.
능동형 텔레매트릭스를 위한 IEEE 1451 기반 ZigBee 스마트 센서 시스템의 구현
[Kisti 연계] 한국정밀공학회 한국정밀공학회지 Vol.28 No.2 2011 pp.176-184
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As modern megalopolises become more complex and huge, convenience and safety of citizens are main components for a welfare state. In order to make safe society, telemetrics technology, which remotely measures the information of target system using electronic devices, is an essential component. In general, telemetrics technology consists of USN (ubiquitous sensor network) based on a wireless network, smart sensor, and SoC (system on chip). In the smart sensor technology, the following two problems should be overcome. Firstly, because it is very difficult for transducer manufacturers to develop smart sensors that support all the existing network protocols, the smart sensor must be independent of the type of networking protocols. Secondly, smart sensors should be modular so that a faulty sensor element can be replaced without replacing healthy communication element. To solve these problems, this paper investigates the feasibility of an IEEE 1451 based ZigBee smart sensor system. More specifically, a smart sensor for large network coverage has been developed using ZigBee for active telemetrics.
[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회논문지 Vol.23 No.3 2013 pp.405-416
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ZigBee는 WBAN이나 스마트 그리드를 위한 차세대 표준 인프라로 인정받는 무선네트워크 통신프로토콜이다. 보안은 몇몇의 ZigBee 어플리케이션에서 중요한 역할을 한다. 특히, ZigBee안에서 멤버가 가입이나 탈퇴를 하는 상황에서는 엄격한 멤버관리가 필요하다. 본 논문에서, 우리는 현재 ZigBee에서 사용 중인 탈퇴 과정의 보안 취약점에 대하여 조사하고, 문제 해결을 위한 새로운 보안 스키마를 제시하고 그것의 보안능력 및 성능을 분석한다.
ZigBee is a wireless sensor network protocol recognized as a next-generation standard infrastructure for WBAN and Smart Grid. Security plays an important role in several ZigBee applications. Especially, strict membership control should be enforced when the membership is changed during the join and leave operations in ZigBee. In this paper, we investigate the security weakness of the current leave operation in ZigBee and propose a new security scheme to address it as well as its security and performance analysis.
ZigBee Security Using Attribute-Based Proxy Re-encryption
[Kisti 연계] 한국정보통신학회 Journal of information and communication convergence engineering Vol.10 No.4 2012 pp.343-348
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ZigBee Network is enabling technology for home automation, surveillance and monitoring system. For better secure network environment, secure and robust security model is important. The paper proposes an application, attribute-based proxy re-encryption on ZigBee networks. The method can distribute the authority to designated sensor nodes to decrypt re-encrypted ciphertext with associated attributes. However, a previous method is required to compute complex pairing operations. The high complexity is not suited to low resource device sensor networks, and it does not provide routing security either. To resolve these problems, we present a novel mechanism. The method can reduce overhead by imposing overhead to full function devices and ensure routing paths as well.
ZigBee 무선 센서 네트워크에서의 안전한 키 분배 프로토콜
[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회논문지 Vol.22 No.4 2012 pp.745-759
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본 논문에서는 ZigBee-2007 표준 명세서에 포함된 키 분배 프로토콜의 문제점을 지적하고 이에 대한 개선안을 제시한 Yuksel-Nielson 기법이 키 비동기화 공격에 취약함을 보인다. 또한, Yuksel-Nielson 기법을 개선한 새로운 키 분배 프로토콜을 제안하고 이에 대한 안전성 및 성능분석을 통해서 본 논문에서 제안하는 키 분배 프로토콜의 유효성을 검증한다.
It is shown in this paper that Yuksel-Nielson's key distribution scheme is not secure against key de-synchronization attack even though their scheme supplement ZigBee-2007 specification's security problems. Furthermore, a new key distribution scheme is proposed, which is the one to fix the security weakness of Yuksel-Nielson's scheme, as well as its security and performance analysis to verify its effectiveness.
ZigBee 센서를 활용한 건설장비의 CO2 배출량 측정방법
[Kisti 연계] 대한토목학회 대한토목학회논문집 D Vol.32 No.d2 2012 pp.167-174
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최근 온실가스저감인증(CERs)과 관련한 $CO_2$ 배출량 감축을 위한 노력은 전생애주기를 통하여 활발하게 연구가 진행되고 있다. 그러나 $CO_2$ 배출량을 줄이기 위한 기술은 아직 초기단계에 있으며, 정확하게 계산하기 위한 기술도 불충분하다. 따라서, 본 연구는 ZigBee 센서를 활용하여 건설장비의 $CO_2$ 배출량을 실시간으로 측정하기 위한 방법을 개발하고자 하였다. 이산화탄소 배출량 산출방법을 검토하기 위하여 IPCC 제시 방법론을 기준으로 $CO_2$ 배출량에 영향을 미치는 영향인자들을 분류하였다. 또한, 무선데이터통신을 활용한 ZigBee 센서의 활용성을 검토하였다. 검토결과, 건설장비의 $CO_2$ 배출량과 RPM 그리고 연료사용량을 주 측정대상으로 하여 측정하고, $CO_2$ 배출량에 영향을 미치는 요소인 장비의 연식, 대기시간, 차량종류, 연료종류도 추가하여 조사할 필요가 있다는 결론을 얻었다.
Recently, the effort to reduce $CO_2$ emission concerning certified emission reductions (CERs) is progressing lively with the institute in the center through lifecycle. However, the technique for reduce $CO_2$ emission is the first stage yet and the technique is insufficient to calculate with accuracy it. Therefore, this study tries to develop the method to measure by actual time $CO_2$ emission of construction equipment using Zigbee sensor. To review the method that calculate $CO_2$ emission, have classified the impact factors that affect at $CO_2$ emission by IPCC guideline. It also has review the application of Zigbee sensor that use wireless data communication. The reviewed result get that the measuring objects are the $CO_2$ emssion, RPM and fuel consumption of equipment, there are needs to search the year of equipment, waiting time, kind of vehicle and fuel that affect to $CO_2$ emission.
Zigbee 기반 AoA 위치인식 시스템 실험 및 구현
[Kisti 연계] 한국항행학회 한국항행학회논문지 Vol.15 No.1 2011 pp.83-90
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위치인식 기술은 사물이나 사람의 위치를 측정하여 서로 정보를 교환하고 환경을 제어하는데 필요한 핵심기술이다. 현재도 위치인식 기술은 다양한 방법들로 연구되고 있으며, 물류, 의학, 로봇 분야 등에 적용될 수 있다. 그러나 위치인식 기술을 적용하려면 많은 비용이 필요하다. 이에 본 논문에서는 적은 비용으로 구현 가능한 Zigbee기반 AoA 위치인식 시스템을 제안한다. 본 시스템은 흔히 이용하는 스텝 모터, 지향성 안테나, Zigbee 모듈을 사용하여 비컨에 지향성 안테나를 회전시켜 RSSI값을 측정하였다. RSSI값이 가장 큰 값을 가질 때 스텝 모터의 회전각을 계산하여 수신기가 위치한 각도를 판단하고 AoA 방식을 적용하여 수신기의 위치를 측정하였다. 수신기의 위치를 옮겨가며 측정한 결과 35~36cm 정도의 오차가 있었다.
The technique of localization is the core technology for information exchange or environment monitering to measure the position of an object or person. Today, the techniques of localization have been studied extensively and it can be applied to logistics, medical, robotics, etc. But, a lot of money to apply technique of localization is needed. Hence in this paper, we proposed AoA localization system based on Zigbee at low cost. The System measured the RSSI value by rotating the directional antenna using a step motor and Zigbee module. When the measured RSSI is the largest, the receiver measures the angles from beacons which are located at the corners with the rotating angle of a stepping motor and the position of the receiver will be calculated by appling AoA localization method. The measured results show an error about 35~36 cm.
[Kisti 연계] 한국항행학회 한국항행학회논문지 Vol.13 No.3 2009 pp.393-398
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본 논문에서는 Zigbee를 이용한 자동인식 시스템에 관한 연구를 하였다. RFID 시스템은 통신 거리가 제한적이고, 통신망이 손실되면 통신이 불가능하다. 따라서 RFID 시스템과 모니터링 시스템과의 통신망 설치가 어렵거나, RFID 시스템의 설치 위치가 유동적인 지역에서는 설치가 쉽고 낮은 비용의 무선 시스템이 필요하다. 제안된 자동인식 시스템은 멜렉시스사의 MLX12115 RFID 칩을 이용한 13.56MHz RFID 시스템과, 칩콘사의 CC2420 지그비 칩을 이용한 무선 센서노드 시스템을 하나의 시스템으로 구현하였다. 연구결과, 무선으로 Tag의 정보 취득이 용이하며, 회로의 구성이 간단하고 작은 크기의 자동 인식시스템을 구현하였다.
In this paper, we study the design and implementation of an auto recognition system by using wireless sensor node. RFID system has a limited communication range and communication network is damaged, it is impossible to communicate. Therefore, easy installation and low cost wireless system are required in an area where the installation of communication between RFID system and monitoring system is difficult, or a portable RFID system is installed. The auto recognition system in this study is implemented by the combination of 13.56MHz RFID system using MLX12115 RFID chip of Melexis company and wireless sensor node system using CC2420 Zigbee chip of Chipcon company. As a result, we develop an auto recognition system which makes it possible to get tag's information wirelessly. Also, it has a simple circuit structure and is small in size.
Zigbee 기반 네트워크의 확장을 위한 어드레스 방식과 라우팅 방법
[Kisti 연계] 한국콘텐츠학회 한국콘텐츠학회논문지 Vol.9 No.7 2009 pp.57-66
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Zigbee는 USN에서 쓰고 있는 대표적인 통신 표준이며 다양한 어플리케이션에 쓰이고 있다. Zigbee 프로토콜은 하나의 PAN망 안에서 어드레스를 부여하는데 DAA라는 방법을 이용을 하는데 이는 16Bit어드레스 구역을 Depth에 따라 일정한 크기의 블록으로 나누어서 각각의 노드에게 할당을 하는 방식이다. 그러나 이 방식은 노드수가 Depth가 증가함에 따라서 하나의 Depth에 부여하는 최대 Router수의 지수승으로 증가를 하기 때문에 16Bit로 부여할 수 있는 어드레스에 제한이 생긴다. 따라서 넓은 지역이나 음영지역이 많은 곳처럼 많은Router수를 가지고 Depth가 큰 네트워크를 구성하기가 힘들다. 또한 하나의 PAN망 안에서 동작하기 때문에 여러 PAN을 하나의 네트워크로 구성하기가 힘들다. 본 논문에서는 Zigbee 기반의 네트워크를 확장하여 여러 PAN망을 하나의 네트워크로 구성할 수 있고 Router수와 Depth에 제한이 덜하여 넓은 지역을 묶을 수 있는 새로운 어드레스 방식과 라우팅 방법을 제안을 하였다. 그리고 이를 실험을 통하여 그 동작을 확인하고 실증 시험을 통하여 활용할 수 있음을 보였다.
Zigbee is a universal communication standard used in USN and is utilized in various applications. Zigbee protocol provides an address within a single PAN network, and at this time, it uses DAA. This is a method that divides a 16-bit address area into blocks with a fixed size according to the depth to assign one to each node. However, this method is limited because it has to assign addresses in 16 bits. As the depth increases, the number of nodes also increases exponentially to the maximal number of routers provided to each depth. Therefore, it is difficult to construct a huge network with numerous routers and large depth as in the places which are wide or have many shadow areas. Besides, since all the operations are performed in a single PAN network, it is hard to make several PANs into a single network. This article suggests new addressing and routing methods that can construct several PAN networks into a single network and combine broad area with less limitation in the number of routers and depth by extending the Zigbee-based network. Moreover, this paper has tested its performance and has verified its usability through substantive tests.
ZigBee 무선 네트워크 기술을 이용한 산업용 장비 제어 및 관리 시스템의 신뢰성 향상
[Kisti 연계] 한국항행학회 한국항행학회논문지 Vol.13 No.5 2009 pp.742-748
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본 연구에서는 무선 자동화 시스템 구현을 위해 저비용, 저전력, 높은 지연시간에 대해 우수한 대처 능력을 갖는 지그비(zigbee) 무선 네트워크 기술을 이용한 산업용 장비 제어 및 관리 시스템의 데이터 전송 신뢰성 향상방안에 대해 연구하였다. 전송 신뢰성 향상 방안으로 부호화율 R=1/2, 구속장 K=5, 생성 다항식의 계수 g1=(10111), g2=(10011)인 컨볼루셔널 코드를 사용하였다. LOS 환경에서의 실험을 통해 시스템 간의 거리 증가에 따른 오율 성능을 예측할 수 있었고 전송 모드에 따른 PER 성능 분석으로부터 컨볼루셔널 코드를 사용할 경우 기존 시스템보다 약 5배의 신뢰성이 향상됨을 보였다. 이러한 결과들을 통해 무선 자동화 시스템의 데이터 전송에서 데이터의 신뢰성 보장을 위해서는 컨볼루셔널 코드가 적합함을 증명하였다.
Zigbee wireless communication technology has features which are low cost, low power and coping ability against a high delay time when the automatic wireless system is manufactured. Therefore, in this paper, we research a method improving the data transmission reliability of the industrial equipment control and management system using zigbee wireless communication technology. we used a convolutional code with code rate R=1/2, constraint K=5 and generation polynomial constant g1=(10111) and g2=(10011) as a reliability method. From the transmission simulation at LOS environment, we are able to predict the transmission error performance according to the distance difference. Furthermore, At the PER performance analysis, we can get the result that this system reliability with convolutional code is improved about 5 times than the existing system. From these results, we can prove that the convolutional code is the solution to improve the system reliability of the industrial equipment control and management system using zigbee wireless communication technology.
지그비(ZigBee) 응용을 위한 고선형, 저잡음 2.4GHz CMOS RF 프론트-엔드(Front-End)
[Kisti 연계] 한국항행학회 한국항행학회논문지 Vol.12 No.6 2008 pp.604-610
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본 논문은 지그비(ZigBee) 응용을 위한 2.4 GHz CMOS RF 프론트-엔드(front-end) 설계에 관한 기술이다. Front-End는 저잡음 증폭기(LNA), 주파수 변환기(Mixer)로 구성 되며, 2 MHz의 중간 주파수 (IF : intermediate frequency)를 사용 한다. LNA는 피드백저항을 사용한 Common-Source(CS with resistive feedback) 구조와 축퇴(degeneration) 인덕터를 사용 하였고, 20db의 전압 이득을 디지털신호로 조절할 수 있다. Mixer는 저전류 소모를 고려하여 수동(passive) 구조로 설계하였다. RF front-end는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정을 이용하여 구현하였으며 1.8V의 전압으로부터 3.28 mA의 전류 소모를 하며 측정 결과 NF는 4.44 dB, IIP3는 -6.5 dBm을 만족시킨다.
A 2.4 GHz CMOS RF front-end using for ZigBee application is described The front-end consists of a low noise amplifier and a down-mixer and uses a 2 MHz IF frequency. A common source with resistive feedback and an inductive degeneration are adopted for a low noise amplifier, and a 20 dB gain control step is digitally controlled. A passive mixer for low current consumption is employed. The RF front-end is implemented in 0.18 ${\mu}m$IP6M CMOS process. The measured performance is 4.44 dB NF and -6.5 dBm IIP3 while consuming 3.28 mA current from a 1.8 V supply.
A Dynamic Zigbee Protocol for Reducing Power Consumption
[Kisti 연계] 한국정보처리학회 Journal of information processing systems Vol.9 No.1 2013 pp.41-52
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One of the obstacles preventing the Zigbee protocol from being widely used is the excessive power consumption of Zigbee devices in low bandwidth and low power requirement applications. This paper proposes a protocol that resolves the power efficiency problem. The proposed protocol reduces the power consumption of Zigbee devices in beacon-enabled networks without increasing the time taken by Zigbee peripherals to communicate with their coordinator. The proposed protocol utilizes a beacon control mechanism called a "sleep pattern," which is updated based on the previous event statistics. It determines exactly when Zigbee peripherals wake up or sleep. A simulation of the proposed protocol using realistic parameters and an experiment using commercial products yielded similar results, demonstrating that the protocol may be a solution to reduce the power consumption of Zigbee devices.
Fault-tolerant ZigBee-based Automatic Meter Reading Infrastructure
[Kisti 연계] 한국정보처리학회 Journal of information processing systems Vol.5 No.4 2009 pp.221-228
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Due to low cost, low-power, and scalability, ZigBee is considered an efficient wireless AMR infrastructure. However, these characteristics of ZigBee can make the devices more vulnerable to unexpected error environments. In this paper, a fault-tolerant wireless AMR network (FWAMR) is proposed, which is designed to improve the robustness of the conventional ZigBee-based AMR systems by coping well with dynamic error environments. The experimental results demonstrate that the FWAMR is considerably fault-tolerant compared with the conventional ZigBee-based AMR network.
설문조사를 통한 ZigBee 무선통신기술의 건설산업 사용성평가에 관한 연구
[Kisti 연계] 대한토목학회 대한토목학회논문집 D Vol.32 No.d3 2012 pp.247-258
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본 논문은 건설 유비쿼터스 실현을 통한 건설생산성 향상 및 무선계측모니터링의 효율성을 향상을 위해 최근 관심을 갖고 연구가 진행되고 있는 ZigBee 무선통신기술의 건설산업 사용성 분석을 수행하였다. 건설산업 적용 대상분야로서 교량, 사면, 도로, 교통 등에 ZigBee기술이 적용된 각종 문헌을 조사하여 그 사례를 분석하였고, 다양한 무선통신기술의 장단점 분석을 통해 각 기술들이 제공할 수 있는 건설산업 적용성을 기술하였으며, 그 중 ZigBee기술의 하드웨어, 네트워크, 보안에 관한 기술적인 사항을 소개하였다. 이와 같은 기초자료를 바탕으로 건설업계, 센서개발자, 학생, 대학 및 연구기관의 4분야 설문대상자를 바탕으로 ZigBee기술의 사용성에 관한 설문조사를 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 ZigBee기술이 제공하는 기능성, 적용분야, 보완사항, 향후 전망 등에 대한 가이드라인을 제시하고 있다. 설문조사를 통한 ZigBee기술의 건설산업 사용성 분석결과는 향후 ZigBee응용기술의 활성화 및 연구개발을 추진할 때 의미있는 기초자료로 활용될 수 있을 것이라고 판단된다.
This research evaluates the serviceability of ZigBee device that provides a potential technology to realizing the ubiquitous computing by improving the productivity and effectiveness in construction and data acquisition. Literature review was conducted in various application areas such as bridge monitoring, slope management, road management, highway traffic control. In addition characteristics and challenges in various wireless technologies are described to identify their adoptability to construction environment. Among them, ZigBee technology was selected to introduce the functionality on hardware, network, and security. Then, questionnaire survey was implemented by four different group, construction engineers, students, hardware developers, and researchers to explore the success and failure factors of ZigBee technology in construction area. The results proposes a guideline of the applicability of ZigBee technology in the area of serviceability, application area, considerations, and future direction. This paper would provide valuable information for future researches and technology development in designing the wireless sensor network applications.
유비쿼터스 센서 네트워크 기반에서의 zigbee를 이용한 u-캠퍼스 설계(유한대학 사례연구)
[Kisti 연계] 한국콘텐츠학회 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.11 2007 pp.130-139
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현재 무선통신의 효용성이 증가되면서 다양한 분야에서 유선과 무선을 통합한 형태의 연결망으로 구축된 유비쿼터스 환경이 발전되고 있다. 이러한 네트워크 환경에서 각 대학은 유비쿼터스 센서네트워크를 기반으로 한 u-캠퍼스 구축이 활발하게 발전하고 있다. u-캠퍼스는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술과 무선 네트워크기술을 대학의 캠퍼스에 접목시켜 구축한 형태의 새로운 캠퍼스이다. 본 논문에서는 이러한 u-캠퍼스 기반에서의 zigbee 기술을 이용한 전문대학의 특성에 적합한 u-캠퍼스를 설계하였다. zigbee 무선 통신기술을 적용한 u-캠퍼스 서비스는 zigbee 네트워크를 이용한 편리한 서비스를 구성원에게 제공한다.
As increasing the usefulness of wireless communication, there are developing the environment of ubiquitous that is combined the network of wireless and wire communication combinate type in various filed and in this network environment, u-campus constructions, based on ubiquitous sensor network, is developing. u-Campus is the new type campus which applies to ubiquitous computer technology and wireless network one. at this thesis, it is designed u-campus construction using zigbee technology with u-campus basic technology. u-Campus service, being subject to zigbee wireless communication skills, presents the members an convenient service using zigbee network.
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