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Tinyos 센싱

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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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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
slide6
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
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
slide18
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