유비쿼터스 혁명

USN/ZIGBEE 응용분야 컨퍼런스

sound79 sound79 — Mon, 12 Oct 2009 23:02:41 +0900

오랫만에 ZigBee 관련 컨퍼런스를 하네요.
요즘 거의 ZigBee OpenHouse나 관련 세미나 소식을 접한지가 꽤 오래인듯...

참석해서 관련 소식을 듣고 싶지만 시간이 허락하지 않을 듯 하네요...
삼성전기와 LS산전의 사례에는 관심이 가네요.. ^^

나도 취업하다...

sound79 sound79 — Mon, 12 Oct 2009 22:40:40 +0900

요즘 어려운 시기(?)에 취업을 하게 되었습니다.
그래서 오랜만에 블로깅인듯도 하네요..

CCTV관련한 일을 하게 될것 같습니다. 아마 CCTV 개발이 메인 Job이 될 것 같지는
않고 이를 응용한 Software 개발을 주로 할 것 같습니다.
사실 하고 싶은 분야와 주로 지금까지 했던 분야와는 거리감을 느끼지만 다시 현업에서
열심히 개발해야겠다는 마음가짐은 최고점에 도달한 듯 하네요.. <= 언제 바뀔지는 모름

아직 경력으로 입사는 하였지만 신입과 별반 다르지 않은 저의 실력을 잘 알고 있기에
하나 하나 차근 차근 열심히 해볼려고 이 블로그에 다짐을 합니다.

아자 아자 할 수 있다......
화이팅........

ZigBee의 RF4CE 스펙 공개

sound79 sound79 — Tue, 22 Sep 2009 10:13:05 +0900

예전 글에서 언급한 ZigBee의 RF4CE 스펙이 공개가 되었네요.
http://sound79.tistory.com/60

물론 일부 Gold 멤버들에게는 이전에 접근이 가능하였지만 근래에 Public Download가
가능해졌습니다.

간단히 양식을 채우면 다운이 가능한거 같습니다.
http://www.zigbee.org/ZigBeeRF4CESpeciification/tabid/464/Default.aspx

간단히 RF4CE에 대해서 요약한 PDF파일입니다.

095231r01ZB_RF4CE_MWG-Understanding_ZigBee_RF4CE.PDF

아직 이렇다할 RF4CE를 응용한 제품이나 솔루션이 활발하지는 않지만 일부 가전업체에서
IR을 대체할 목적으로 고려는 하고 있는걸로 알고 있습니다.

>>> 오랫만에 블로그에 포스팅이네요.

삼성의 uVending 솔루션

sound79 sound79 — Tue, 04 Aug 2009 22:20:21 +0900

삼섬에서 개발한 음료 자판기 솔루션입니다.
현재 코카콜라와 협력하여 사업을 진행할려고 하는 듯 하네요.

이미지 출처(http://www.samsunglfd.com)

대충 이미지만 보아도 무엇인지 알 수 있네요.

삼성전자의 최첨단 유벤딩 솔루션은 터치 스크린과 네트워크 기능을 적용한 것으로,
자판기를 단순한 판매 기계에서 새로운 고객 커뮤니케이션 플랫폼으로 진화시켜주는
혁신적인 솔루션이다. - 전자신문

삼성 공식 사이트에는 좀더 자세히 나와 있네요.
http://www.samsunglfd.com/solution/feature.do?modelCd=uVending
Full Specification:
http://www.lfdcdn.com/upload/product/file/uvending_leaflet[1239892847659product].pdf

당장 동네앞 자판기에는 적용이 되지는 않겠지만 유명 장소, 미관이 중요한 곳, 혹은 네트워크
나 Display 효과를 최대한 활용할 수 있는 곳에는 충분히 효용 가치가 있을 듯 합니다.

그리고 Spec중 Special Features라고 해서
Wifi/Bluetooth/Camera/Shock Sensor가 적용이 되었다고 나오네요.
shock sensor가 무엇인지 찾아보니 충격감지센서라고 나오네요. 외부에서 충격에 반응을
하며 미세한 충격도 감지가 가능하다고 합니다.
생각해보니 이런 자판기에는 당연히 필요할듯. 외부 충격에 반응해서 Camera로 반응을
할듯... 왠지..

Top-Half vs Bottom-Half in Linux Interrupt Processing

sound79 sound79 — Mon, 03 Aug 2009 00:03:45 +0900

오랫만에 블로그에 글을 쓰는 듯 하네요. 쩝
요즘 이리 저리 신숭생숭한 마음을 어쩔 수 없어서리. ㅋ

요 몇일전. 모업체에 면접을 갔다가 면접관으로부터 NIC 드라이버에 관한 애기를 나누다가
Top-Half와 Bottom-Half에 관해서 질문을 받았고 당당히 잘 모르겠습니다. 했던 안 좋은 기억이..

아무래도 헛 공부하고 개발했던 듯 하다.. 나는.. 그래서 집에 돌아와서 한번 관련 내용을 찾아보고
정리해 볼려구 한다.

LDD에서 발췌..
~~~
Interrupt Handlers need to finish up quickly and not keep interrupts blocked for long.
~~~
Linux resolves this problems by splitting the interrupt handler into two halves.
The so-called top half is the routine that actually responds to the interrupt - ~~~
The bottom half is a routine that is scheduled by the top half to be excuted later, at a
safer time.

여기서 this problems은 만약 Interrupt Handler 에서 오랜 시간을 요하는 작업을 수행해야 할경우?
는 어떻게 해야 하는가로부터 시작한다. LDD에서도 언급하였듯이 전체 시스템의 성능을 위해서라도
Interrupt Handler의 수행 시간은 적어야 한다. 이른 Linux에서는 두개의 Interrupt 루틴으로 나누고
처리를 한다. 즉 긴급을 요하는 작업은 Top-Half 그리고 이후는 Bottom-Half.....

NIC를 예로 들자면 패킷이 도착시, 커널은 최소한의 작업(패킷의 메모리 복사, 패킷 도착 알림, 재 초기화)
등을 한후 나머지 네트워크 프로토콜 레이어 작업은 이후 Bottom Half에서 처리한다.

Top-Half와 Bottom-Half의 차이점은 Bottom-Half시에 모든 Interrupt는 Enable 상태라는 것...

아.. 대충 이런 내용이었구나.. 하지만 이는 Kernel 2.5 이전이고 이후는 좀 바뀐듯 하기도 하고..
좀더 찾아보고 좀더 공부 해야겠다.. 아 아쉽다.. 왠지

아놀드 슈왈츠 제네거의 Green Enery 정책에 대한 간단 브리핑 영상

sound79 sound79 — Sun, 24 May 2009 01:52:17 +0900

i'll be back으로 유명한 터미네이터 아놀드 슈왈츠제너거..
캘리포니아의 주지사죠..

다음의 영상에서 미국의 Green Energy에 정책에 대한 의견을 말하네요.
저의 짧은 영어 실력으로는 이전에도 노력하였지만 이번 오바마 행정부로 말미암아
더 탄력을 받을 듯 하네요.

그냥 우연히 서핑 중 반가운 분이 Green Energy 정책에 대해서 말씀하시길래,,,,
한번 링크 걸어 보았습니다. ^^

스마트 그리드의 프레임워크 1.0의 세부 표준과 응용 분야

sound79 sound79 — Sat, 23 May 2009 20:14:34 +0900

원문은 다음에서 확인할 수 있습니다.
http://www.energy.gov/news2009/7408.htm

몇몇 부분만 간추리면 다음과 같습니다.

A Smart Grid would replace the current, outdated system and employ real-time, two-way communication technologies to allow users to connect directly with power suppliers.

Before it can be constructed, however, there needs to be agreement on standards for the
devices that will connect the grid.
==> 디바이스간의 표준안,, 즉 기기와 기술간의 표준안이 먼제 제정되어야 합니다.

The Smart Grid is an urgent national priority that requires all levels of government as well as
industry to cooperate
==> 오바마 정부에서 초기부터 중요성을 강조해 왔던 것이 Green Energy로써 Smart Grid이죠.

일단 미국에서는 작은 프로젝트에서부터 End-to-end 단까지 이루어지는 대규모 프로젝트에
막대한 자금을 투입할 생각을 하고 있으며, 국내에서도 한창 주가를 올리고 있는 중이지요.

일단 Smart Grid에 요소 기술과 Application으로써의 표준은 다음과 같습니다.
일단 정확히 표준화된 것은 아니지만 이를 바탕으로 점점 구체화 되어질 것으로 보이네요.

Initial Smart Grid Interoperability Standards Framework, Release 1.0

Standard	Application
AMI-SEC System Security Requirements	Advanced metering infrastructure (AMI) and Smart Grid end-to-end security
ANSI C12.19/MC1219	Revenue metering information model
BACnet ANSI ASHRAE 135-2008/ISO 16484-5	Building automation
DNP3	Substation and feeder device automation
IEC 60870-6 / TASE.2	Inter-control center communications
IEC 61850	Substation automation and protection
IEC 61968/61970	Application level energy management system interfaces
IEC 62351 Parts 1-8	Information security for power system control operations
IEEE C37.118	Phasor measurement unit (PMU) communications
IEEE 1547	Physical and electrical interconnections between utility and distributed generation (DG)
IEEE 1686-2007	Security for intelligent electronic devices (IEDs)
NERC CIP 002-009	Cyber security standards for the bulk power system
NIST Special Publication (SP) 800-53, NIST SP 800-82	Cyber security standards and guidelines for federal information systems, including those for the bulk power system
Open Automated Demand Response (Open ADR)	Price responsive and direct load control
OpenHAN	Home Area Network device communication, measurement, and control
ZigBee/HomePlug Smart Energy Profile	Home Area Network (HAN) Device Communications and Information Model

마지막에 보시다시피 ZigBee 관련 기술도 Smart Grid의 요소기술로써 한 부분을 차지하고 있습니다.
아직 ZigBee에 이렇다할 뚜렷한 성과와 시장이 형성되지는 않았지만 Smart Grid의 Home Solution에
최적이 될 수 있다고 봅니다.

ZigBee의 Stochastic Addressing 알고리즘의 충돌 확률

sound79 sound79 — Sat, 23 May 2009 01:40:27 +0900

ZigBee의 버전업이 되면서 어드레스 할당 방법이 노드마다 랜덤한 어드레스 할당을
추가하였다.

이런 경우 가장 먼저 생각되는 것이 동일한 어드레스가 발생할 수 있다는 것이다.
그렇다면 이의 확률은 어느 정도 될까?

먼저 이를 알아보기 위해서는 이는 Birthday Paradox와 같은 문제이다.
Birthday Paradox는 다음에서 자세히 알 수 있다.
http://doortts.tistory.com/entry/생일-역설-Birthday-Paradox

간단히 프로그래밍을 하여 확인을 해보니 다음과 같았다.

stochastic_addr_conflict.c

16비트의 어드레스이므로 대략 64K라고 보았을 때 302개의 노드가 있을 경우 어드레스 충돌이
발생할 확률이 50%가 된다.

물론 ZigBee에서는 이를 회피하기 위해서 어드레스 충돌이 감지되었을 경우 이를 해결하는
매커니즘을 또한 프로토콜에서 제공하고 있다.

다음번에는 ZigBee에서 어드레스 충돌이 발생하였을 때 어떻게 해결하는지를 확인해 보아야
겠다.

ZigBee의 버전 비교

sound79 sound79 — Fri, 22 May 2009 22:26:01 +0900

현재까지 제정된 ZigBee의 표준은 다음과 같다.
ZigBee 2004, ZigBee 2006, ZigBee 2007 그리고 ZigBee Pro이다.

이중 ZigBee 2004는 ZigBee 1.0으로도 불리며 가장 초창기 버전이다.
하지만 현재는 오래된 버전으로써 단지 Legacy System을 제외하고는 사용하지 않도록
권고된다.

그렇다면 ZigBee 2006, ZigBee 2007, ZigBee Pro를 크게는 2가지 형태로 구분도 가능
할 수 있다. 즉 ZigBee 2006과 ZigBee 2007, Pro로 나눌 수도 있는데 엄밀히 다르다. 아마
특정 칩 업체 혹은 스택 업체에서는 ZigBee 2006 지원 후 바로 ZigBee Pro로 넘어가는
경우도 있을 수 있겠다.

간단히 테이블로 정리하면 다음과 같다.
이는 ZigBee Wireless Network의 표를 참조함.

하지만 무엇보다도 중요한 것은 ZigBee Stack을 지원하는 업체의 스펙을 정확히 파악하여 원하는 기능과
매칭이 정확히 되거나 혹은 업체만의 추가 기능이나 호환성 여부도 확실히 따져보아야 함.

TinyOS에 ZigBee 프로토콜을 어떻게 올리나요?

sound79 sound79 — Thu, 21 May 2009 22:13:46 +0900

어떤분으로부터 다음과 같은 내용에 대한 메일을 받았습니다.
>> 저는 센서네트워크 미들웨어 관련하여 과제를 수행중인데 zigbee에 궁금한게 있어서..
>> zigbee를 tinyos에 심어서 micaz에 올리려고 하는데요 자료가 많이 부족하네요.
...
>> z-stack이라는 걸 무료로 배포 하고 있는데 그걸 바로 사용해도 될까요?

아무래도 정리도 할겸 해서 블로그를 통해서 답변을 드리겠습니다.
먼저 ZigBee, TinyOS, Micaz라는 것에 대해서 명확해야겠죠.

1. ZigBee: 간단히 ZigBee Alliance에서 표준화하고 있는 프로토콜이라고 할 수 있습니다.
즉 프로토콜이죠. IEEE 802.15.4라는 MAC단까지 정립되어 있는 프로토콜 상위에 Network
Layer와 Application Layer를 추가하였죠. 좀더 자세히 보면 세분화 되어 있지만 크게는
이렇습니다. 그리고 ZigBee는 Industry 컨소시엄이며 실제 칩벤더에서 스택을 제공하고
있죠.

2. TinyOS: 말 그래도 OS즉 플랫폼이며, Sensor Network를 위한 설계된 플랫폼이라고
보시면 됩니다. 그렇다면 ZigBee와 TinyOS는 어떠한 관계일까요? ZigBee가 TCP/IP를
기반으로 하는 프로토콜이라고 보신다면 TinyOS는 윈도우 운영체제라고 보시면 됩니다.
물론 많은 비약이 있지만 이해하기는 쉬울 것입니다.

3. Micaz: 그냥 하드웨어죠. 아마 모트(?)라고 부르죠. 먼저 Micaz는 ATmega128L+CC2420
으로 크게 구성이 되어 있네요. 그렇다면 Micaz에 ZigBee나 TinyOS가 올라갈까요? 물론
둘다 올라갑니다. 먼저 따로 따로 올라간다고 말씀 드리겠습니다. <= 요거는 뒷부분을 읽으
면 내용이 조금 이해하실 겁니다.

여기서 부터 아마 답변이 될거 같네요.
TinyOS는 ZigBee보다 먼저 나왔죠. 정확한건 모르겠지만 WSN이라는 개념이 성립되고
이후 버클리의 한랩에서 주도적으로 이에 대한 WSN을 실제 구현할 수 있고 적용할 수 있는
플랫폼의 필요성을 느끼게 되었죠. 그리고 얼마 시간이 지나서 WSN의 시장이 커질거라는
예측과 수요의 발생으로 인해서 정형화된 그 무엇인가가 필요했던거죠. 즉 각각이 제품을
만들면 제품간의 호환성이 가장 문제죠. 우리가 매일 사용하는 USB관련 제품이 이를 잘
설명합니다. 그냥 USB관련 제품끼리는 잘 동작하죠.. 어디에서 만들던지요. 그래서 ZigBee
Alliance에서 ZigBee라는 프로토콜을 제정하게 되었고 이에 참여하는 칩 벤더나 업체들은
자사의 이익을 위해서 ZigBee Stack(ZigBee Software)를 만들어서 쉽게 개발자들이 개발
할 수 있도록 제공했죠. 그러자 ZigBee 시장이 상당히 커지고 사람들도 조금씩 ZigBee라는
것을 알게 되었습니다. 그렇다면 TinyOS에서는? 네 ZigBee 프로토콜을 TinyOS라는 플랫폼
에서 지원하기 위해서 구현을 시작합니다. 왜냐구요? 음... 이건 문화의 차이와 오픈소스의
생태계와 그 뭐랄까... ^^^

ZigBee와 TinyOS의 관계 및 IEEE 802.15.4와 TinyOS의 관계 간단 설명
http://www.tinyos.net/faq.html#SEC-77

네 결론입니다. 이미 TinyOS기반의 ZigBee 프로토콜이 Open Source형태로 구현이
되었으며 되고 있는 중인 듯 합니다. 다음의 URL을 참조하시면 원하는 것울 얻으실
수 있을 겁니다.
http://www.hurray.isep.ipp.pt/activities/ZigBee_WG/default.aspx?AspxAutoDetectCookieSupport=1
http://www.open-zb.net/

그리고 두번째로 Micaz의 H/W에 TI사의 ZStack을 TinyOS에 올리는 것은 감히 불가능이라고
말씀 드릴 수 있습니다. 물론 Micaz가 아닌 다른 센서 하드웨어를 직접 설계하시면 방향을
다르게 하여 TinyOS <--> TI Zstack간의 인터페이스 공유를 통해서 가능은 하지만 그건
조금 Funny한 구현이라서요.. 아니라고 단언할 수 있습니다.

마지막으로
그리고 직접 TinyOS를 분석하시고 ZigBee Pro프로토콜을 분석하시어 실제 구현을 하시면
많은 것을 얻게 되실거라고 확실히 말씀드리고 싶습니다.
아무쪼록 좋은 연구가 되시고 가끔식 연락 주셔도 됩니다. ^^ <== 질문자에게 드리는 글.. ^^