Chapter 1

영어 원문을 한글로 해석하여 정리한 글이므로 정확하지 않은 정보를 포함할 수 있음

 

 목차 

1.   무선 센서 네트워크

2.   Contiki OS

3.   WSN 하드웨어 및 플랫폼

4.   Contiki‑NG 프로젝트

5.   Contiki‑NG 개발  환경

 

 

 

 1. 무선 센서 네트워크 

 WSN 

무선 센서 네트워크(WSN, Wireless Sensor Network)는 데이터를 감지하고 작업을 수행할 수 있는 연결 기능이 있는 보드 시스템이다

일부 Sensor 또는 Actuator가 있는 WSN 보드로 구성된 상자를 WSN mote라고 불린다

WSN mote는 무선 센서 네트워크에서 사용되는 작은 장치이다
WSN mote를 구현하는 주요 목적은 물리적인 객체를 디지털 형식으로 캡처한 다음 특정 서버로 전송하는 것이다

 

 

WSN mote의 구성요소

 

WSN mote 구성 요소

MCU( microcontroller )는 WSN mote에서 처리의 중심이다

시스템이 잘 작동하는지 확인할 책임이 있고, 설계 구조가 다른 경우 배터리 문제 여부에 따라 MCU를
MPU( microprocessor )로 교체할 수 있다

Sensor 는 온도, 습도 및 나침반 방향과 같은 물리적 개체를 캡처할 수 있다
Actuator는 LED조명, 소리 생성 또는 모터 작동과 같은 특정 작업을 수행할 수 있다

Wireless Module( 무선 모듈 )은 네트워크 장치로 데이터를 전송하는 데 사용된다
대부분의 WSN mote는 IEEE를 사용한다

WSN mote는 Sensor 와 Actuator 장치 없이 MCU와 무선 모듈로만 구성될 수 있다

 

 

WSN mote가 서버에 도착하는 방법

 

여러 WSN mote 에 대한 연결 모델

WSN mote가 네트워크 모듈의 서버와 동일한 프로토콜을 가지고 있으면 서버와 직접 통신할 수 있다
하지만 이 방법은 서버의 배터리관련 문제가 발생할 수 있다

다른 방법으로 WSN mote와 서버간의 브리지로 사용되는 게이트웨이를 사용할 수 있다

일부 게이트웨이에는 WSN mote의 프로토콜을 대상 서버의 프로토콜로 변환하여 데이터를 교환할 수 있는 기능이 있다
기존 WSN mote를 모니터링하도록 게이트웨이를 구현할 수 있다

 

 

 

 2. Contiki OS 

Contiki OS란?

Contiki는 소프트웨어와 하드웨어를 제공하는 WSN플랫폼이다

Contiki의 운영체제는 멀티스레딩과 이벤트 기반 프로그래밍을 결합한 Protothread를 사용한다
하드웨어 측면에서 Contiki 프로젝트는 자체 Contiki보드를 구축할 수 있도록 하드웨어 체계를 제공한다

Contiki 프로그래밍 언어는 프로그래밍 작성을 위해 C 구문을 사용한다

Contiki는 하드웨어 복잡성을 캡슐화하는 하드웨어 추상화를 제공하고 MCU 및 무선 모듈을 비롯한 다양한 하드웨어와 함께 작동한다
감지, 작동 및 통신을 위한 일반 라이브러리도 Contiki에서 제공한다

 

Contiki 일반 아키텍처

Kernel, Program Loader, language run-time, Communication Service는 Contiki OS의 ROM에 있는 정적 모듈이다

모든 사용자 프로그램은 로드된 프로그램으로 로드되고 Kernel과 Communication Service만 Contiki OS RAM에서 작동한다

또한 Contiki는 GCC 컴파일러를 사용하여 C 소스 코드 파일을 컴파일한다

 

Contiki의 프로그래밍 흐름

 

 

 

 3. WSN 하드웨어 및 플랫폼 

MICAz

 

 

Mica2

 

 

TelosB

 

 

Iris

 

 

Custom TinyOS Motes

 

 

Z1 Platform

 

 

Contiki-NG ARM 기반 보드

현재 Contiki‑NG는 ARM MCU가 있는 보드를 지원한다

 

 

 

 4. Contiki‑NG 프로젝트 

Contiki‑NG는 Contiki 프로젝트의 새로운 버전이다

Contiki‑NG는 RFC 호환 저전력 IPv6 통신 스택을 제공하여 인터넷 연결을 가능하게 한다
Contiki‑NG의 한 가지 장점은 많은 하드웨어를 지원한다는 것이다

 

 

 

 5. Contiki‑NG 개발  환경 

개발환경 구축을 위한 2가지의 방법이 있는데 본 글에서는 Linux Ubuntu에 개발환경을 구축한 뒤 진행하도록 한다

Ubuntu Contiki-NG 설치하기
https://ruang0124.tistory.com/258