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Tinyos 센싱

Tinyos 센싱. Sense 프로그램 분석 및 온도 / 습도 측정 방법 Oscilloscope 분석 및 수정. TinyOS 상에서 sensing 데이터 획득 방법. 두 가지 절차 Configuring a sensor Reading the sensor data Configuring a sensor 플랫폼 , 센서 종류 , 사용 인터페이스 (ADC or another interface) 에 따라 달라짐 TinyOS 2.X 상에서는 플랫폼 - 독립적으로 공용 인터페이스를 사용

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Tinyos 센싱

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Presentation Transcript

  1. Tinyos 센싱 • Sense 프로그램 분석 및 온도/습도 측정 방법 • Oscilloscope 분석 및 수정

  2. TinyOS 상에서 sensing 데이터 획득 방법 • 두 가지 절차 • Configuring a sensor • Reading the sensor data • Configuring a sensor • 플랫폼, 센서 종류, 사용 인터페이스(ADC or another interface)에 따라 달라짐 • TinyOS 2.X 상에서는 플랫폼-독립적으로 공용 인터페이스를 사용 • 관련 인터페이스: Read, ReadStream, ReadNow • 주로 Read 인터페이스를 사용하여 센서의 종류와 관계 없이 디지털로 변환된 센싱 값을 취득 • Configuring 시에 자신이 사용하는 센서에 맞는 센싱 component(read 등의 인터페이스 지원)를 설정해야 함

  3. Sense Application (1) /opt/tinyos-2.x/apps/Sense SenseAppC.nc (Configuration) SenseC 일부

  4. Sense Application (2) • Read interface (/opt/tinyos-2.x/tos/interface) • val_t 데이터 형 • 여러 가지 데이터 형을 가지는 모든 종류의 센서들을 지원하기 위한 일종의 undefined 데이터 형태 • Configuring 시에 실제 사용하는 데이터 형으로 설정하면 됨, Sense 응용에서는 <uint16_t> 를 사용함

  5. Sense Application (3) • ADC (Analog-to-Digital Convert)장치 • 센서 플랫폼에 결합되는 대부분의 센서들은 ADC 장치에 의해서 측정한 아날로그 값을 디지털 값을 변환하여 전달함 • 센서가 취득한 아날로그 형태의 값을 디지털 값으로 변환하는 장치를 ADC 장치라고 함 • 대부분의 물리적인 환경 데이터(온도, 습도, 조도 등)은 아날로그 값 • 센서 종류에 따라 조금 다르나 대부분의 센서(센싱 보드)들은 내부에 ADC를 가지며 12/14 비트로 변환된 디지털 데이터를 제공함

  6. 참고: 실제 온도/습도 변환 • 실제 우리가 사용하는 온도, 습도 값으로 변환하기 위해서는 다음과 같은 식의 변환이 필요하다. • SHT11 센서를 사용 경우, 획득 ADC 값을 실제 단위 값 환산

  7. Sense Application (5) SenseC 코드

  8. DemoSensorC component • DemoSensorC 컴포넌트 • 자신의 플랫폼에 따라 자동 로딩됨 • 만약 teolosb 일 경우, /opt/tinyos-2.x/tos/platforms/telosb • 현재는 VoltageC 컴포넌트와 연결되어, 실제 센싱 값이 아닌 내부 Mote의 전압 값이 센싱됨 • Mote 센서 보드에서 센싱한 값을 읽어 들이기 위해서는 VoltageC 대신 실제 센서 컴포넌트와 연결해야 함 • 센서 보드 구입 시 제공하는 매뉴얼 및 데이터 시트를 참조

  9. SHT11 센서를 이용한 온도/습도 측정 방법 • 현재 실습 중인 Telsob 통신 노드에는 MTS-EM100이라는 센서 보드가 부착되어 있음. • Maxfor사의 MTS-EM1000 센서 보드 (상세 내용은 해당 매뉴얼 참조) • SHT11 센서를 내장하여 온도 및 습도 측정 • S1087 및 S1087-01 센서를 내장하여 광(조도) 측정

  10. SHT11 센서용 온도/습도 제공 컴포넌트 ~/tos/platforms/telosa/chips/sht11 SensirionSht11C() 컴포넌트

  11. SHT11 센서의 온도 측정 코드 수정 (1) • Sense 프로그램 수정 • ~/apps/Sense 프로그램을 SenseTemp로 복사

  12. SHT11 센서의 온도 측정 코드 수정 (2) • SenseApp.nc 수정 • DemoSensorC 컴포넌트 대신 SensirionSht11C 컴포넌트 사용 • SenseC.Read 인터페이스를 Sht11의 Temperature로 연결 • 컴파일 및 설치해서 동작시켜 볼 것

  13. Oscilloscope Application • 수행 기능 • 주기적(250ms)으로 DemoSensorC에서 센싱값을 획득 • 전체 10개의 센싱 데이터가 생성되면, 이를 radio를 통해 브로드캐스트 시킴 • OsilloscopeApp.nc (Configuration) • ~/apps/Oscilloscope

  14. Oscilloscope Application (2) Osilloscope.h

  15. Oscilloscope Application (3) OscilloscopeC.nc

  16. Oscilloscope Application (4)

  17. Oscilloscope 테스트 • Node 1 (BaseStation 동작) • cd /opt/tinyos-2.x/apps/BaseStation/ • make telosb install.X0 • Node 2 (Oscilloscope 동작: Sensing & Sending) • cd /opt/tinyos-2.x/apps/Oscilloscope/ • make telosb install.X1 • Node 3 (Oscilloscope 동작: Sensing & Sending) • cd /opt/tinyos-2.x/apps/Oscilloscope/ • make telosb install.X2 • Vmware 상 • Serial forwarder 동작 & Packet read 확인 (지난 수업 참조) • $ java net.tinyos.sf.SerialForwarder • cd /opt/tinyos-2.x/apps/Oscilloscope/java • make • ./run

  18. 조도 측정 조도 측정 Configuration

  19. Oscilloscope 테스트및 실습 • 실습: 앞의 Sense 프로그램 수정과 같이 • 센싱 데이터를 “온도”로 변환하여, 위의 그림과 같이 테스트 • 센싱 데이터를 “습도” 또는 “조도” 변환하여, 테스트

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