Tinyos
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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


Tinyos

Tinyos 센싱

  • Sense 프로그램 분석 및 온도/습도 측정 방법

  • Oscilloscope 분석 및 수정


Tinyos sensing

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


Sense application 1

Sense Application (1)

/opt/tinyos-2.x/apps/Sense

SenseAppC.nc (Configuration)

SenseC 일부


Sense application 2

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


Sense application 3

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


Tinyos

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


Sense application 5

Sense Application (5)

SenseC 코드


Demosensorc component

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


Sht11

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


Sht111

SHT11 센서용 온도/습도 제공 컴포넌트

~/tos/platforms/telosa/chips/sht11

SensirionSht11C() 컴포넌트


Sht11 1

SHT11 센서의 온도 측정 코드 수정 (1)

  • Sense 프로그램 수정

    • ~/apps/Sense 프로그램을 SenseTemp로 복사


Sht11 2

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


Oscilloscope application

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


Oscilloscope application 2

Oscilloscope Application (2)

Osilloscope.h


Oscilloscope application 3

Oscilloscope Application (3)

OscilloscopeC.nc


Oscilloscope application 4

Oscilloscope Application (4)


Oscilloscope

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


Tinyos

조도 측정

조도 측정 Configuration


Oscilloscope1

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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