IT_Application Experiment 1

강의목표


본 교과목에서는 학생들이 직접 무선센서네트워크 (Wireless Sensor Network; WSN) 기반의 응용 시스템 개발을 할 수 있도록 이에 필요한 하드웨어/소프트웨어 개발 지식 및 경험을 쌓는데 목표로 한다.



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[ WSN을 이용한 환경 감시 시스템 사례 ]



강의내용


  1. WSN 시스템의 이해
  2. 센서노드의 구성과 동작과정 이해
  3. 교육용 센서노드 ( 한백전자 ZigBex )를 활용한 WSN의 구성
  4. WSN의 응용 분야 연구
  5. TinyOS 의 이해 및 실제 코딩 기법
  6. 응용 시스템 개발 방법



강의방법


  1. 강의자료 다운로드 ( http://ubicom.chosun.ac.kr/ )
  2. 지정된 교재의 내용을 따르되, 칠판 강의와 슬라이드를 병행하여 강의가 진행된다.
  3. 슬라이드와 참고자료를 인터넷상으로 학생들에게 공급하여 수업의 효과를 제고한다.



성적 평가


  • 출석 20 %
  • 과제 (실험보고서) 20 %
  • WSN 응용 아이디어 보고서 20 %
  • 기말고사 40 %



교재 및 참고문헌


  • 수업교재 : ZigBex를 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템 , ITC사, 한백전자 기술연구소
  • 참고문헌 : MOTE-KIT를 이용한 무선 센서 네트워크 활용 , 상학당, 남상엽, 송병훈 공저
  • AVR ATMEGA 128 마스터 , OHM사, 윤덕용



주별 수업계획


제 01 주

    • (실습 1)Task를 이용한 LED 제어
    • 무선 센서 네트워크(WSN)의 소개
    • 한백전자 센서노드 (ZigBex)의 H/W와 S/W 구성 소개
    • ZigBex 실험 환경 구축 (cygwin, tinyOS, ZigBex 예제 설치)
    • AvRstudio 설치 및 사용법 숙지
    • Cygwin 환경과 Makefile 의 이해


제 02 주

    • (실습 2)Timer를 이용한 LED 제어
    • (실습 3)조도 센서 제어
    • ZigBex를 활용한 WSN 실습 환경 구축 및 실습
    • Timer 동작과정의 이해
    • 조도 센서(CDS photo cell) 사용
    • 컴파일과정의 이해 : ncc, avrc


제 03 주

    • TInyOS와 NesC의 이해
    • TinyOS의 시리얼 통신 메시지 형식 이해
    • Java 애플리케이션을 활용한 메시지 이해 (Listen, ListenRaw, Oscilloscope)
    • Tossim & TinyViz 사용하기
    • (실습 1), (실습 2), (실습 3)의 NesC 소스 코드 분석


제 04 주

    • TInyOS와 NesC의 이해
    • TinyOS의 시리얼 통신 메시지 형식 이해
    • Java 애플리케이션을 활용한 메시지 이해 (Listen, ListenRaw, Oscilloscope)
    • Tossim & TinyViz 사용하기
    • (실습 1), (실습 2), (실습 3)의 NesC 소스 코드 분석
    • Visual C++ 시리얼 통신 프로그램의 소스 이해 및 응용


제 05 주

    • (실습 4) 온도 및 습도 센서 제어 
    • (실습 5) 적외선 센서 제어 (RF통신)
    • NesC 소스 코드 분석
    • 온도 및 습도 센서 (SHT11) 동작 이해
    • 적외선 센서 (Photodiode) 동작 이해
    • 2개 센서노드간 통신 실험 : TOSBase (Host com), OsciiloscopeUltraredRF (적외선센서)
    • 2개 센서노드간 통신 실험 : TOSBase (Host com), OsciiloscopeRF (조도센서)


제 06 주

    • ATmega128 의 이해
    • ZigBex의 하드웨어 구성이해


제 07 주

    • ATmega128 의 이해
    • ZigBex의 하드웨어 구성이해


제 08 주

    • (실습 7) 인터럽트를 이용한 EEPROM 제어
    • (실습 9) RTC (Real Time Clock)의 활용
    • 내부 EEPROM의 제어 레지스터 설정 이해
    • 내부 EEPROM의 인터럽트 설정 이해


제 09 주

    • (실습 7) 인터럽트를 이용한 EEPROM 제어
    • (실습 9) RTC (Real Time Clock)의 활용
    • 내부 EEPROM의 제어 레지스터 설정 이해
    • 내부 EEPROM의 인터럽트 설정 이해


제 10 주

    • (실습 10) 기본 무선 MAC 프로토콜
    • (실습 11) 에너지 효율적 MAC 프로토콜 설계
    • (실습 12) Flooding 프로토콜을 이용한 무선 ad-hoc 네트워크 구축
    • MAC 프로토콜의 이해
    • Routing 프로토콜의 이해


제 11 주

    • (실습 10) 기본 무선 MAC 프로토콜
    • (실습 11) 에너지 효율적 MAC 프로토콜 설계
    • (실습 12) Flooding 프로토콜을 이용한 무선 ad-hoc 네트워크 구축
    • MAC 프로토콜의 이해
    • Routing 프로토콜의 이해


제 12 주

    • (실습 6) 바이오센서 제어
    • (실습 16) RFID 실습
    • ECG (심전도 센서)를 통한 Body Area Network (BAN)의 이해
    • 13.56MHz RFID 시스템 이해


제 13 주

    • (실습 22) RLY 옵션 보드상의 Relay 제어
    • (실습) Image sensor node 을 이용한 image 전송


제 14 주

    • (실습 22) RLY 옵션 보드상의 Relay 제어
    • (실습) Image sensor node 을 이용한 image 전송


제 15 주

    • 기말고사



참고 사항


  • TinyOS tutorial : http://www.tinyos.net/tinyos-1.x/doc/tutorial/
  • TinyOS Korea : http://www.tinyos.re.kr/
  • ZigBee 네이버 카페 : http://cafe.naver.com/zigbee803/
  • ZigBee 다음 카페 : http://cafe.daum.net/zigbeeSG/
  • MSP430 MCU 임베디드 TINYOS : http://cafe.naver.com/bluegio.cafe/
  • 한백전자 : http://www.hanback.co.kr/
  • 하이버스 : http://www.hybus.net/
  • Crossbow : http://www.xbow.com/

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