Reliability Improvement of the Industrial Equipment Control and Management System Using ZigBee Wireless Network Technology

ZigBee 무선 네트워크 기술을 이용한 산업용 장비 제어 및 관리 시스템의 신뢰성 향상

  • Kim, Woo-Jin (School of Electrical and Electronic Engineering, Korea University of Technology and Education) ;
  • Kang, Chul-Gyu (School of Electrical and Electronic Engineering, Korea University of Technology and Education) ;
  • Oh, Chang-Heon (School of Electrical and Electronic Engineering, Korea University of Technology and Education)
  • Received : 2009.08.10
  • Accepted : 2009.10.30
  • Published : 2009.10.31

Abstract

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.

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.

Keywords

References

  1. 정지원, 이정일, 김동성, "IEEE 802.15.4를 이용한 디바이스넷 기반의 무선 게이트웨이 설계에 대한 연구," 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집, 제30권 제1호, pp. 31-32, 2007. 7.
  2. A. Willig, et al, "Wireless technology in industrial networks," Proceeding of the IEEE, vol. 93, no. 6, June 2005.
  3. 김동성, "산업용 통신망을 위한 무선 통신 기술의 현황 및 분석," 월간전자부품, 2006. 4.
  4. 조인영, "ZigBee 무선 네트워크 기술을 이용한 무선 자동화 시스템 개발," 전자부품연구원주간전자정보, 2006. 2.
  5. Bluetooth SIG, [Online]. Available: http://www.bluetooth.org.
  6. ZigBee Alliance, [Online]. Available: http://www.zigbee.org.
  7. Chipcon AS SmartRF CC2420 Preliminary Datasheet (rev 1.2), 2004-06-09