• 제목/요약/키워드: Advanced ZigBee

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A Study of an Efficient ZigBee Address Assignment Scheme for Home Area Networks of Smart Grid

  • Choi, Dongmin;Chung, Ilyong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.566-576
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    • 2013
  • In Home Area Network (HAN) of the smart grid, Power Line Communication (PLC) technology and ZigBee communication technology can be used in the communication among the Advanced Metering Infrastructure (AMI) devices. However, according to performance evaluation results of the PLC technology, we find that using the PLC technology is unsuitable for the remote meter reading service. It is worth noting that some parts of the PLC are converted to the ZigBee communication technology in Jeju, Korea. Compared with PLC, ZigBee has no restriction of the place, where the equipments can be freely set up, due to the advantage of radio communication. However, number of usable devices will impact the network performance which is depended on the address assignment. In addition, due to the restriction of transmission range among devices, it is difficult to apply the ZigBee address assignment method to the practical circumstance. In this paper, we examine the previous ZigBee address assignment schemes and the corresponding routing algorithms, and propose a novel address assignment scheme compared with the existing methods, the performance of the proposed one is improved. In particular, evaluation results show that the proposed scheme reduces the average number of hop count, the transfer time and the processing time.

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 $5.8mm^2$.

개선된 지그비 시스템을 위한 시간 동기부 설계 및 구현 (Design and Implementation of Time Synchronizer for Advanced ZigBee Systems)

  • 황현수;정용철;정윤호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.453-461
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    • 2016
  • 최근 다양한 센서를 활용하는 응용분야의 증가로 인해 가변전송률을 지원하는 무선 통신 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 이에 IEEE 802.15.4 ZigBee 시스템을 개량하여 250 kbps이하의 다양한 가변전송률을 지원하는 AZB (advanced ZigBee) 시스템이 제안 되었다. AZB 시스템은 250 kbps 이하 125 kbps, 62.5 kbps, 31.25 kbps의 가변 전송률을 지원할 수 있는 프리앰블 구조를 정의하였는데, 정의된 프리앰블 구조로 인해 AZB 시스템의 시간동기부의 회로 면적이 급격히 증가하는 문제점이 발생한다. 이에, 본 논문에서는 가변 전송률을 지원하면서도 시간동기부의 회로면적을 감소시킬 수 있는 새로운 프리앰블 구조 및 시간 동기 획득 알고리즘을 제안한다. 제안된 시간 동기부는 6.92 k의 FPGA (field programmable gate array) logic slices 합성되었고, 기존 구조 대비 62.3 % 복잡도 감소를 보였다.

A hand-off mechanism of mobile nodes in a location positioning system based on ZigBee tags

  • Eun, Seong Bae;Chae, Yi Geun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권2호
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    • pp.175-181
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    • 2014
  • Location awareness is one of the key functions to build an U-city. Recently, many of works for the location-aware systems are emerging to be applied to on-going large-scale apartment complex. For example, when dwellers or cars with active tags are move in the apartment complex, the active tags broadcast their own identifiers periodically and receivers such that routers use this information to calculate the location of the active tags. Since the active tags can actually move between routers and coordinators, it requires a hand-off mechanism. In this paper, we investigate the hand-off problem occurred in location awareness system based on ZigBee active tags. We propose and analyze a new approach for handling the hand-off problem. Through a mathematical analysis, we show that our approach diminishes the quantity of packet transfer than ZigBee's approach.

Monitoring System of Agriculture Fields using ZigBee Modules

  • Ayurzana, Odgerel;Tsagaanchuluun, Sugir
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권1호
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    • pp.89-96
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    • 2021
  • The goal of this study is to develop experiment monitoring system of agriculture fields using ZigBee wireless modules. Soil moisture, ambient temperature, atmospheric pressure and intensity of sunlight are the most important factorsto grow a wheat crop and other vegetables. In orderto monitorthe factorssoil moisture (YL69), air pressure (BMP180), temperature (DS18B20), photoresistor were used for sensing environment data. The TI CC2530 RF SoC chip was used in the system. ZigBee modules were connected to star topology. ZigBee modules send data wirelessly to a data center. This data can be displayed and analyzed on the main monitoring program as needed also sent to the client mobile. Characteristics of the sensors were determined by experiment results.

고속 철도 환경을 위한 IEEE 802.15.4/ZigBee 기반 개선된 센서 통신 알고리즘 (Advanced Sensor Communication Algorithm based on IEEE 802.15.4/ZigBee for High Speed Train Environment)

  • 문상미;김보라;사란쉬 말리크;김대진;김철성;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.3-12
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)는 철도분야에서 효율적인 관리와 유지보수라는 측면에서 적용되어 사용되고 있다. 하지만 저속 철도 환경에서 사용되고 있는 현재의 IEEE 802.15.4/ZigBee 기반 센서 통신 기술을 차세대 고속철도에서 적용하기에는 열악한 무선 채널 환경에 노출되어 있다. 본 논문에서는 고속 철도 환경에 적합한 센서 통신 알고리즘을 제안한다. 에러율 및 전송률 향상을 위해 IEEE 802.15.4/ZigBee 기반 개선 알고리즘인 Equalizer, MIMO(Multiple Input Multiple Output), Flexible SF(Spreading Factor) 및 Modulation을 사용한다. 또한 IEEE 802.15.4/ZigBee 표준의 2.4GHz 대역 물리계층에서 각 알고리즘에 대한 성능을 비교 분석한다. 모의실험 결과, 제안한 알고리즘을 통해 기존 시스템보다 에러율 및 전송률이 향상 된 것을 볼 수 있다.

텔레매틱스을 통한 자가진단 저전력 임베디드 리눅스 시스템 구현 (Implementation of Self Diagnostics Low-power Embedded Linux System using Telematics)

  • 주재한
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.300-305
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    • 2017
  • 주행중인 차량내의 컴퓨터 시스템과 통신을 효과적으로 연계해서 언제, 어디서나 각종 데이터의 검색이나 수정 등이 가능하고, 제한적인 플랫폼에서 원활한 동작을 하기 위해 장비를 적절히 제어할 수 있도록 주행차량에 맞게 시스템이 구축되어야 한다. 또한 시스템 엔진 정보 추출을 위해 차량 CAN 통신을 이용하고, 이러한 정보 전송을 위해 ZigBee을 이용하여 데이터를 전송한다. 따라서 차량 CAN을 위해 차량에서 자체 제공되는 OBD-II 프로토콜을 사용하여 차량의 각종 센서 정보 및 O2 센서 값을 이용하여 차량 상태 정보와 배기 가스양을 구하고 ZigBee 메인 컨트롤 시스템에 전송한다. 본 연구는 저전력 차량용 임베디드 시스템으로 전력 사용량을 최대로 줄여서 배터리 부하의 데미지를 최대한으로 감소시키고, ZigBee 통신을 통한 차량의 내부 상태 모니터링을 할 수 있는 시스템을 구현하였다.

2.4 GHz ZigBee 응용을 위한 저전력 CMOS LNA 설계 (Design of Low Power CMOS LNA for 2.4 GHz ZigBee Applications)

  • 조인신;염기수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.259-262
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    • 2006
  • 본 논문에서는 2.4 GHz ZigBee 응용을 위한 저전력 CMOS LNA(Low Noise Amplifier)를 설계하였다. 제안된 회로의 설계에서 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였고 current-reused stage를 이용한 2단 cascade 구조를 채택하였다. 본 논문에서는 LNA 설계 과정을 소개하고 ADS(Advanced Design System)를 이용한 모의실험 결과를 제시하여 검증하였다. 모의실험 결과, 1.0V의 전압이 인가될 때 1.38mW의 매우 낮은 전력 소모를 확인하였다. 또한 13.83dB의 최대 이득, -20.37dB의 입력 반사 손실, -22.48dB의 출력 반사 손실 그리고 1.13dB의 잡음 지수를 보였다.

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지하철 역사내 무선 센서네트워크 환경구축을 위한 무선 스펙트럼 분석 및 전송시험에 관한 연구 (Performance Evaluation of Wireless Sensor Networks in the Subway Station of Workroom)

  • 안태기;김갑영;양세현;최갑봉;심보석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.3220-3226
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    • 2011
  • 지하철 역사에 화재, 테러 등의 내 외부 위험요인을 감시하기 위하여 CCTV와 각종 센서를 이용한 감시시스템이 구축되어 왔으며, 최근 최신의 IT기술인 센서네트워크기술을 이용한 감시시스템기술 도입이 여러 분야에서 시도되고 있다. 2007년부터 정부 주도하에 지하철 역사의 경우에도 최신의 IT기술인 무선 센서네트워크기술 및 지능 형영상감시기술 등과 접목하여 화재, 제한지역 침입, 승객 혼잡도, 우범지역, 역사 건전성 등을 종합적으로 감시하는 도시철도지능형종합감시시스템 개발 및 구축이 추진 중에 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 개발 중인 도시철도 지능형 종합감시시스템의 현장 역사 적용에 앞서 무선센서네트워크의 대표라 할 수 있는 ZigBee기반의 현장 무선통신환경 시험을 서울지하철 충무로 역사에서 수행하였고, 본 논문에 충무로역사 내부 승강장 및 대합실에서의 ZigBee기반의 무선통신환경 시험결과를 정리, 분석하였다. 승강장 및 대합실의 무선 스펙트럼분석 결과 ZigBee기반의 센서네트워크의 주파수와 중첩되는 주파수는 없었으며 인접 주파수 또한 10MHz 이상 이격되어 주파수 간섭을 받지 않는 것으로 나타났다. ZigBee를 이용한 무선데이터 전송 시험 결과, 데이터 전송은 열차의 승강장 진출입시의 영향보다 승강장 혹은 대합실의 이용승객 수 및 유동량에 의한 멀티패스 페이딩(multi-path fading) 효과에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타나, 역사에 지능형종합감시시스템 구축 시 이를 고려하여야 할 것으로 판단된다.