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화재감지데이터 전송용 USN망 구축을 위한 지그비 센서노드 구현
A Study on the Implementation of Zigbee Sensor Node for Building USN Using only Transmission of Fire Sensing Data 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.23 no.6, 2009년, pp.75 - 81  

천동진 (강원대학교 방재전문대학원) ,  정도영 (강원대학교 방재전문대학원) ,  곽동걸 (강원대학교 방재전문대학원)

초록
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화재감지 데이터 전송에 있어서 기존의 유선기반의 전송선로보다 설치에 용이하고 다양한 정보수집에 효율성이 높은 무선기반의 USN망이 대안으로 제시되고 있다. 그러나 USN망 구축에 사용되는 센서노드의 무선전송거리 및 정보의 신뢰성에 대해서는 문제점이 대두되고 있다. 본 연구에서는 국제적 표준규격 지그비 프로토콜을 사용하여 센서노드를 구현하였다. 제안한 센서노드 사이에 전송거리 및 수신된 정보의 신뢰성을 검증하고자 테스트 전압 3V와 5V를 센서노드 입력단자에 인가하고, 실내에서 10m씩 거리를 증가시켜 실험한 결과 최대 유효전송거리가 90m 내외임을 확인하였다. 또한, Mesh Routing 중계센서노드를 사용했을 때 전송거리에는 제한이 없었다. 제안한 센서노드로 USN망을 구축하고 실제 화재감지센서를 센서노드 입력단자에 연결하여 전송하였을 때 센서에서 직접측정 한 데이터와 USN망으로 전송하여 수집된 화재감지데이터가 잘 일치하였다. 따라서 제안한 센서노드의 화재감지정보 전송용 USN망 구축에 있어서 전송거리 및 정보의 신뢰성이 확인 되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, USN of wireless communication with easy to install and effectiveness with variety information gathering has been proposed as a alternative of wired-based line for transmission of fire sensing data. But, The sensor node using USN should be considered for wireless transmission range and...

주제어

#Ubiquitous sensor network   #Sensor node   #Zigbee protocol   #Wireless transmission range  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 화재감시분야에서 USN망 구축에 사용되고 있는 지그비 센서노드를 제안하였다. USN망 구축및 운영에 있어서 가장 문제시 되고 있는 신뢰성 있는 정보의 전송거리에 대한 타당성 검증을 위하여 제안한 지그비 센서노드를 구현하고 실험하였다.
  • 본 연구에서는 화재감지정보 전송목적의 USN망용으로서 국제 Zigbee Alliance에서 정하고 있는 Zigbee 2006 기술기준9)을 바탕으로 한 지그비 센서노드(Zigbee Sensor Node)를 제안하고자 한다.

가설 설정

  • 이 실험에서 온도센서로부터 직접 측정한 Figure 13(a) 의 온도와 USN망으로 전송하여 측정된 Figure 13(b) 의 온도 값은 잘 일치하였다. 또한, 건조도 측정용으로 사용된 습도 값에 대해서도 직접 측정한 Figure 14(a) 의 습도와 USN을 이용하여 측정된 Figure 14(b)의 습도가 잘 일치하였다.
  • 이 실험에서 온도센서로부터 직접 측정한 Figure 13(a) 의 온도와 USN망으로 전송하여 측정된 Figure 13(b) 의 온도 값은 잘 일치하였다. 또한, 건조도 측정용으로 사용된 습도 값에 대해서도 직접 측정한 Figure 14(a) 의 습도와 USN을 이용하여 측정된 Figure 14(b)의 습도가 잘 일치하였다.
  • 실험 조건은 대기 중 온도 상온 20ºC와 습도 46%에서 화재가 발생된 것으로 가정하고, Fig. 5와 같이 Heating 장치로 Chamber Room의 온도를 증가 시킨다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
RF-Module의 역할은 무엇인가? RF-Module은 USN망에 적합한 무선통신 지그비 프로토콜을 제공하고, 무선전송거리 연장에 필요한 중계 기능을 수행하도록 하였다.
USN망의 장점은 무엇인가? 이러한 대안으로 언제·어디서나 다양한 화재판단정보 수집에 무선기반의 유비쿼터스 센서네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 기술이 최근 새로운 패러다임으로 제시되고 있다.1-3) USN망은 수집된 데이터를 정보화기기로 전송하고 정보처리를 통해서 화재예방조치와 화재 발생 시 조기에 대응할 수 있다는 장점이 있다.
지그비 프로토콜의 Zigbee Stack 계층은 무엇을 제공하는가? 4 PHY/MAC 계층과 Zigbee Stack 계층으로 되어있다. Zigbee Stack 계층은 중계기능을 수행할 수 있도록 Mesh, Star 토폴로지를 지원하고 있다. 뿐만 아니라 사용자가 이용할 수있도록 응용계층을 제공한다.
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참고문헌 (9)

  1. 손봉세, 박동하, 박세화, '유비쿼터스와 통합방재시스템의 유기적 적용방안', 한국화재소방학회 추계학술대회논문집, pp.350-362(2007) 

  2. 최갑용,엄정섭, 'USN기반의 화재 온도 데이터의 시.공간 분포특성 분석', 한국화재소방학회 논문지, Vol.23, No.2, pp.41-48(2009) 

  3. 김진택, 'USN 기반 화재예방관리시스템 구축', 자치정보화조합, 지역정보화 통권 제48호, pp.22-28(2008) 

  4. 진희채, 정부만, '공공부문 USN 도입방안에 관한 연구', 한국정보사회진흥원, pp.108-114(2006) 

  5. 정부만 외 5명, '2006년도 현장시험 결과보고서', 한국정보사회진흥원, pp.117-151(2007) 

  6. 박승민, '센서 네트워크 노드 플랫폼 및 운영체계 기술동향', 한국전자통신연구소(2006) 

  7. 박승창 외 4명 공저, '유비쿼터스 센서네트워크 기술', 진한엠엔비(2005) 

  8. Zigbee Alliance, 'Zigbee Specification 2006', Zigbee Standard Organization Document 053474R13 (2006) 

  9. Digi (Co), "Xbee/Xbee Pro OEM RF-Module Users Guide", M100232(2006) 

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