지그비에서의 저전력 동적 수면 프로토콜
Low power dynamic sleep protocol on Zigbee
- 주제(키워드) 지그비(Zigbee) , 802.15.4 , 수면 프로토콜 , 비콘(beacon) , 저전력
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 정기현
- 발행년도 2006
- 학위수여년월 2006. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
지그비는 저전송률을 가지는 말단 센서에 사용될 목적으로 개발된 저전력 프로토콜이다. 하지만 현재의 지그비 제품들은 전력 효율이 높지 않다. 지그비 제품의 활성화를 위해서는 지그비 장치는 전력 효율을 높여야 한다. 지그비/802.15.4 프로토콜은 대부분 비콘을 사용하여 네트워크를 구성한다. 네트워크 중앙 데이터 처리기는 비콘 패킷을 일정 시간 간격으로 네트워크에 브로드캐스팅하는데 이 패킷에는 네트워크를 구성하는 설정을 포함하고 있다. 중앙 데이터 처리기는 말단 센서 장치에게 일정 대역폭을 할당하는 구간, 경쟁을 통해 채널을 접근하는 구간으로 나누어 주기적인 데이터 및 비주기적인 데이터 전송에 유리한 네트워크 설정을 할 수 가 있다. 이렇게 비콘을 사용하여 네트워크를 구성할 경우 말단 센서 장치는 네트워크의 구성을 알아야 하며, 따라서 반드시 비콘 패킷을 수신해야 한다. 하지만 데이터 수신 빈도가 비콘 패킷의 수신 빈도보다 적을 때는 비콘 수신으로 인한 전력 소모가 크기 때문에 효율적인 소비 전력 관리가 힘들다. 비콘 수신으로 인한 문제를 해결하기 위해 비콘 간격을 늘인다면, 센서 장치가 할당 받는 시국간의 시간 차이가 길어져 데이터의 응답성을 떨어뜨리게 된다. 이 논문에서는 데이터 전송 빈도에 따라서 동적으로 비콘을 수신할 수 있게 프로토콜을 추가함으로써 효율적으로 전력을 관리하고, 센서 장치로부터 중앙데이터 처리기까지의 응답속도를 최소화 할 수 있는 기법을 제안한다.
more초록/요약
Zigbee is a low power consumption standard for low data rate sensor device. But power efficiency of recently zigbee products is not high enough to be utilized popularly. The power consumption efficiency should be improved for the devices to be used widely. In Zigbee 802.15.4, most networks are organized using beacon. The coordinator broadcasts a beacon packet per static time interval. The beacon packet includes the network configuration. Through the configuration the coordinator sets up the network configuration such as the intervals to be statically used by the clients and the intervals to be competed by the clients. In beacon networks, the clients must know the network configuration and thus they must receive beacons. The beacon mechanism introduces the inefficiency of power consumption in the networks especially when the data rate is low. To improve power efficiency, we may think increasing beacon interval. But it significantly degrades response time that may be more serious than degrading power efficiency. In this thesis, I propose a Zigbee mechanism to improve power efficiency while not increasing the response time from client to the coordinator.
more목차
제 1 장 서 론 1
제 2 장 관련 연구 3
제 1 절 SENSOR MAC ( S-MAC ) 4
제 2 절 TIMEOUT MAC ( T-MAC ) 5
제 3 절 PATTERN MAC ( P-MAC ) 6
제 3 장 지그비 / 802.15.4 표준 9
제 1 절 지그비 네트워크의 구성 10
제 2 절 지그비에서의 비콘 네트워크 12
제 4 장 지그비에 동적 수면 프로토콜의 제안 19
제 1 절 패턴과 스케줄 19
제 2 절 패턴 적용, 갱신과 스케줄링 결정 22
제 3 절 지그비에 적용 27
제 5 장 실험 및 평가 29
제 1 절 실험환경 구성 29
제 2 절 실험 종류 31
제 3 절 실험 및 측정 35
제 4 절 시뮬레이션 45
제 5 절 평가 49
제 6 장 결론 51
참고 문헌 52
