• 제목/요약/키워드: ZigBee Protocol

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소형 경량의 특성을 만족하는 ZigBee MAC 프로토콜 개발 (Development of small-sized light weight ZigBee MAC Protocol)

  • 한창만;최정훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1279-1282
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    • 2005
  • 지금까지 무선 통신 기술은 높은 데이터 처리량을 가진 통신에 대하여 집중 개발되었으나, 낮은 처리량과 적은 비용, 낮은 전력소모의 요구사항을 가진 소형 경량의 무선 통신 분야의 기술개발은 활발하지 못했다. 현존하는 무선 통신 기술들을 낮은 처리율과 낮은 가격, 낮은 전력소모의 요구사항에 적용하기에는 필요이상의 성능과 비용이 들어가며, 특히 많은 전력을 소모하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 소형 경량의 무선 통신 기술인 ZigBee가 생겨나게 되었다. 본 논문에서는 현존하는 무선 통신 기술과 ZigBee 기술을 비교분석하여 ZigBee 기술의 필요성과 장단점을 제시하고, ZigBee의 핵심 기술 중 하나인 IEEE 802.15.4 MAC(Medium Access Control) 프로토콜 개발결과를 기술한다.

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ZigBee 네트워크에서 효율적인 키 분배 프로토콜 (Effective Key Agreement Protocol on Zig-Bee Network)

  • 한재홍;김상진;오희국
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.993-996
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    • 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.

클러스터 라벨 기반의 지그비 메쉬 라우팅 프로토콜 (Cluster Label-based ZigBee Mesh Routing Protocol)

  • 이광국;김성훈;박홍성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11A호
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    • pp.1164-1172
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    • 2007
  • 기존의 지그비 표준 메쉬 라우팅 알고리즘은 노드 수의 증가로 인해 라우팅 오버헤드 및 종단간 지연 등의 네트워크 성능의 심각한 저하 현상에 따른 네트워크 범위성 및 효율성에 대한 문제점을 가지고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 증가하는 노드 수에 따른 범위성 문제를 해결하기 위해 ZiCL(ZigBee Cluster Label)이라 불리는 클러스터 라벨 기반의 새로운 지그비 메쉬 라우팅 알고리즘을 제안하고자 한다. ZiCL은 지그비 네트워크를 한 개 이상의 논리적인 클러스터로 나누고 각각의 클러스터에게 유일한 라벨을 부여함으로써 클러스터 라벨 기반의 경로 탐색을 수행한다. 이를 통해 ZiCL은 소스 노드가 경로탐색을 통해 확립한 목적지 노드의 클러스터 라벨 정보를 같은 클러스터 멤버들과 함께 공유하게 합으로써 이후 발생할 수 있는 잠재적인 경로 탐색 횟수를 효과적으로 줄이는데 기여한다. 이러한 ZiCL의 성능을 분석하기 위해 NS-2 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과 라우팅 오버헤드, 패킷 전달율, 종단간 지연 및 메모리 사용률에 대한 네트워크 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

ZigBee와 SIP를 이용한 실시간 생체 신호 모니터링 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Real-time Bio-signals Monitoring System Using ZigBee and SIP)

  • 김영준;정인교;양용호;김보남;이인성
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권1호
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    • pp.62-69
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    • 2008
  • 본 논문에서는 ZigBee와 SIP를 이용하여 사용자의 위치와 시간에 상관없이 사용자의 상태를 의료진과 사용자가 쉽게 확인할 수 있도록 실시간으로 생체 신호를 전송하고 모니터링하는 시스템을 제안하였다. 센서와 사용자 무선 단말기 사이의 데이터 전송을 구조가 간단하고 낮은 원가의 장점을 가지는 ZigBee로 구현하였으며, ZigBee를 이용한 센서 네트워크 구성 시 기존의 Ad-hoc 라우팅 프로토콜을 사용하지 않고 트리 기반의 네트워크를 구성함으로써 에너지 소모량을 감소시켰다. 또한 WLAN 기반의 사용자 무선 단말기와 모니터링 콘솔, SIP 서버, 데이터베이스 서버로 시스템을 구성하였다. 실시간 생체 신호 모니터링 시스템을 구현함으로써 U-Health 서비스가 가능하게 되고, 의료 서비스의 효율성을 향상시킨다.

실내 환경에서 ZigBee를 이용한 Zone 기반 위치추적 시스템 설계 및 구현 (Design And Implementation of Zone Based Location Tracking System Using ZigBee in Indoor Environment)

  • 남진우;정영지
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.1003-1006
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    • 2009
  • 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 기술에 대한 관심이 높아짐에 따라 다양한 응용 서비스를 만족하기 위한 객체의 인식 및 위치 기반 서비스의 필요성이 증대하고 있다. 이러한 위치추적 기술은 유비쿼터스 환경에서 사용자의 상황인지에 관한 기본요소로써 기존 무선 센서 네트워크 인프라에서 통용되는 IEEE 802.15.4 ZigBee를 이용하여 효율성을 높여야 한다. 하지만 IEEE 802.15.4 프로토콜은 ToA, TDoA 등의 위치측위 기술을 적용하기에는 한계가 있으므로 RSSI를 이용한 Zone 기반 위치추적 기술을 필요로 한다. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경의 위치추적 서비스를 지원하기 위한 802.15.4 ZigBee의 RSSI 기반 위치검출 알고리즘을 제안한다. 또한 실제적인 실내 위치추적 서비스를 위한 Zone 기반 위치추적 시스템을 설계 및 구현한다.

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RFID/ZigBee 프로토콜을 활용한 가변구조 혼합형 모델 칵핏모듈 조립생산 시스템 (A Reconfigurable Mixed-Model Assembly System of Cockpit Module using RFID/ZigBee Protocol)

  • 구자록
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8940-8947
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    • 2015
  • 자동차 조립산업에서는 다양한 제품의 요구사항에 신속히 대응하기 위해 혼합형 모델 조립생산 방식이 널리 활용되어 왔다. 그러나 이 모델은 부품의 혼돈을 유발할 수 있는데, 혼합형 모델 조립라인에서 부품이 물리적으로 뒤바뀔 때 발생하는 조립오류의 원인이 될 수 있다. 최근 RFID와 ZigBee 무선센서네트워크와 같은 새로운 기술을 조립공정에 적용함으로써 이와 같은 생산 시스템에서 IT 인프라를 통한 실시간 정보를 활용할 수 있게 되었다. 본 논문은 혼합형 모델 조립라인에서 조립공정을 위한 RFID와 ZigBee 무선센서네트워크 활용을 제안한다. 먼저, 조립공정에서 정확한 부품을 선택하기 위해, 조립라인 상의 각 칵핏모듈에 RFID 태그를 부착하고, 이러한 태그를 RFID 리더기를 사용하여 스캔한 뒤 차량의 정보를 인식하고, 칵핏모듈의 각 부품은 바코드를 부착하여 바코드 리더기를 사용하여 스캔하여, 해당 부품이 조립될 차량의 칵핏모듈의 정확한 부품임을 확인한다. 다음으로 본 논문은 자동차 회사로부터의 다양한 주문과 신차 모델에 따른 조립라인에서의 공정의 변화와 재구성에 따라 발생하는 RFID 장치들과 IT서버 시스템 사이의 유선통신용 케이블 포설과 불편함을 제거함으로써 조립오류와 비용을 줄일 수 있는 가변구조 혼합형 모델 칵핏모듈 조립생산방식을 위해 ZigBee 무선센서네트워크 기반의 응용을 제안한다. 마지막으로 제안한 방식을 적용한 수년간의 운영 결과를 제시한다.

센서네트워크를 위한 ZigBee 네트워크 프로토콜 (A ZigBee Network Protocol for Sensor Networks)

  • 조원근;유대훈;최웅철;이승형;정광수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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    • pp.268-270
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    • 2006
  • 본 논문에서는 ZigBee Alliance에서 다루어지고 있는 IEEE 802.15.4틀 기반으로 하는 USN을 위한 라우팅 프로토콜을 연구한다. 현재 ZigBee Specification v1.0의 표준에서는 AODV라우팅 프로토콜과 Hierarchical 라우팅 프로토콜을 사용하고 있다. 하지만 ZigBee Specification v1.0의 표준에서 사용하고 있는 이 두 가지 라우팅 프로토콜은 대규모의 센서네트워크에 적용하였을 때, 많은 단점들이 존재한다. 이러한 단점들은 센서네트워크가 가지고 있는 여러 가지 특성들을 고려하지 않은 일반적인 Adhoc 네트워크에서 사용하는 라우팅 프로토콜을 사용했기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결 할 수 있는 클러스터 기반의 라우팅 프로토콜을 제안한다.

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유.무선 통신 방식을 지원하는 홈 네트워크 게이트웨이 개발 (Home Network Gateway Development Supporting Wired-wireless Communication Method)

  • 한재용;이순흠
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.114-119
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    • 2008
  • 본 논문에서는 ZigBee 통신과 전력선 통신 방식을 동시에 지원하는 홈 네트워크 게이트웨이를 개발하였다. ZigBee 통신 모듈과 전력선 통신 모듈간의 원활한 정보 교환을 위한 변환 프로토콜을 구현하였고 필드 시험을 통해 게이트웨이의 성능 및 신뢰성을 우수함을 검증하였다. 본 게이트웨이는 다양한 홈 네트워크를 지원할 수 있다.

가입요청 메시지를 사용하는 추적 가능한 부표 시스템의 설계 (Design of a Trackable Buoy System using Join Request Messages)

  • 조성호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.8-13
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    • 2016
  • 부표는 항구나 해양의 위험물을 표시하기 위하여 체인에 의해 묶여진 부양물체이며, 크게 이동형과 고정형 부표로 나눌 수 있다. 해양 생태환경의 관찰과 연안지역 주변을 관찰 요구를 충족하기 위하여 스마트 부표들이 개발되었다. 스마트 부표들은 GPS, CDMA, ZigBee과 같은 무선 네트워크 시스템을 가진다. GPS 기술을 사용하면 부표의 위치나 주변 환경에 대한 추적이나 관찰을 할 수 있다. 그러나 고정 부표에 사용되는 GPS 시스템은 비싼 비용과 많은 양의 전력을 소모한다. 많은 부표들은 ZigBee를 사용하여 전력소비를 급격하게 줄인다. 본 논문에서는 적은 데이터 전송과 적은 전력소모를 가진 추적가능 부표 시스템을 소개한다. 제안하는 프로토콜은 시스템의 변경없이 비정상적인 움직임을 찾고 추적 가능한 정보 모을 수 있는 장점을 가진다. 2개의 추가적인 비트와 가입요청 메시지들이 추적 가능한 부표시스템에 사용된다. 제안하는 프로토콜은 페트리넷으로 모델링하였고 도달 가능성을 증명한다.

지능형 LED 조명 시스템의 신뢰성 확보를 위한 유무선 이중망 통합 인터페이스 구현 (Implementation of Integrated Interface based on Wire and Wireless Dual Network for Ensuring the Reliability of Intelligent LED Lighting System)

  • 이운선;박태진;박만곤
    • 전기학회논문지
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    • 제63권2호
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    • pp.306-312
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    • 2014
  • The ZigBee communication method, which is the most frequently applied to the LED lighting control system, has drawbacks of low-speed and low-capacity, and the communication failure possibility due to environmental influences is on the rise. Therefore, it is important to secure the communication reliability by applying an integrated interface with a wire-wireless dual-network. This paper developed a communication module, which has a platform converging and combining the ZigBee of USN environments with the PLC of power line communication environments, to implement a dualized communication interface system supporting the wire-wireless integrated protocol, and implemented a wire-wireless networking device and a control system software technology. As a result, it was automatically switched into the PLC communication within 4.4 seconds on average when there was an access failure in the ZigBee communication network, so a reliable communication network was built.