預期進度:
- 了解CCD各個接腳的功能
- 如何將CCD與MOTE結合
2008年7月14日 星期一
2008年5月20日 星期二
MoteView(high power)
下面這張圖 是篤信403(專題研究室) 的室內圖
標記〝２〞的位置 是 放置基地台的地方
我們燒錄的程式是XMesh hp_2420 (high power)
將感測板 放在冰箱 就收不到資料了(距離約5公尺左右)
下面這張圖是篤信4樓的平面圖
放置基地台的位置 一樣在〝２〞
同組的組員 拿著 感測板從〝２〞號位置 走向廁所
此時 將研究室(403)的門關上 在廁所門口之前 都有收到資料
走進廁所後 就沒有收到資料了!
接著 往另一邊走去
走到404的前門還收的到資料
再往後走 就收不到資料了~
如果 感測板 傳輸資料回基地台 呈現一直線的話 距離約 6~8公尺
經由門口傳出去的話 約13 . 14公尺
將實驗室的門關上 站在扶手(綠色的地方) 也會收不到資料
開門時 就有機會可以收到(可能是 目前能收到資料的最遠端)
以下 這些陳述是 感測數值上面的說明
Health Packets
指的是 所有節點與鄰近的封包再一次將 原始的封包 節點 重新啟動這 個比例表示著 從其他節點傳輸資料到基地台的比例
Node Packets
指的是 最後一次啟動時 所得到的資訊 裡面包含 所有的資料 節點 鄰近資料上傳的封包
Forwarded Packets
表示 從其他節點接收封包的總數 這個數值顯示出 接收的比例 一批大量的數值 會塞爆這個網路的節點
Dropped Packets
表示 這個節點 有封包遺失 當一個封包重新傳輸8個clock時間 且 沒有確認接收 遺失資料
Retries
表示 資料必須重新傳輸 因為 節點並沒有收到資料
Battery Voltage
表示 Mote的有效電壓
Power Sum XMesh
提供 測量不流暢的部分 這個值 一般來說 是為"0"
Board ID
指出 使用的是 哪一塊Mote
Quality
估計TX 與 RX 在資料傳輸時 所發生的碰撞情形 Quality=1/傳輸總資料
一般來說 在這個選項中 顯示0~15 表示 傳輸品質是從0%~100%
RTX.QTX:確定節點與基地台之間 可以互傳資料(100% 表示OK)
Path Cost
指的是估計從節點傳了多少封包到基地台的數量
計算跳躍與每單位跳躍的數量 將這些資料 經由節點 傳輸一個封包回基地台
ath Cost =４倍傳輸估計值
=２的１０次方／(ＴＸ ＊ ＲＸ)
最低可能的使用是４ , 指的是節點要求傳輸一個封包到基地台。
顯示這些數字 意指 節點的起源與基地台 ＆ 各節點與基地台 之間的 Path Cost
Parent_RSSI 指節點的起源接收訊號強度的比例
MoteView 顯示出２的補數 轉換成Ｄｂｍ
MICAz Platform 將Ｘ轉換成Ｙ
如果 x < y =" x"> 127; y = x - 256
將Ｙ轉換成ＲＳＳＩ(ｄｂｍ) 必須－４５ｄｂｍ
問題: 1. 感測板與基地台之間 是不是 如有一個被擋住 就會收不到資料(EX 放在冰箱)
2. 傳輸距離短,一般來說 應該可以傳輸250公尺
調整速率的話 能使傳輸資料的距離拉長
但是 在MoteView 操作的介面下 沒有找到 相關的選項可以更動
3. 基地台收到自感測板 傳輸的資料 (瞬間的資訊)
調出從A時間點 到 B時間點的資料
Mote的資料庫 好像也找不到
目前為止 只有瞬時資訊
以上 是 這次實驗的結果 與 問題
標記〝２〞的位置 是 放置基地台的地方
我們燒錄的程式是XMesh hp_2420 (high power)
將感測板 放在冰箱 就收不到資料了(距離約5公尺左右)
下面這張圖是篤信4樓的平面圖
放置基地台的位置 一樣在〝２〞
同組的組員 拿著 感測板從〝２〞號位置 走向廁所
此時 將研究室(403)的門關上 在廁所門口之前 都有收到資料
走進廁所後 就沒有收到資料了!
接著 往另一邊走去
走到404的前門還收的到資料
再往後走 就收不到資料了~
如果 感測板 傳輸資料回基地台 呈現一直線的話 距離約 6~8公尺
經由門口傳出去的話 約13 . 14公尺
將實驗室的門關上 站在扶手(綠色的地方) 也會收不到資料
開門時 就有機會可以收到(可能是 目前能收到資料的最遠端)
以下 這些陳述是 感測數值上面的說明
Health Packets
指的是 所有節點與鄰近的封包再一次將 原始的封包 節點 重新啟動這 個比例表示著 從其他節點傳輸資料到基地台的比例
Node Packets
指的是 最後一次啟動時 所得到的資訊 裡面包含 所有的資料 節點 鄰近資料上傳的封包
Forwarded Packets
表示 從其他節點接收封包的總數 這個數值顯示出 接收的比例 一批大量的數值 會塞爆這個網路的節點
Dropped Packets
表示 這個節點 有封包遺失 當一個封包重新傳輸8個clock時間 且 沒有確認接收 遺失資料
Retries
表示 資料必須重新傳輸 因為 節點並沒有收到資料
Battery Voltage
表示 Mote的有效電壓
Power Sum XMesh
提供 測量不流暢的部分 這個值 一般來說 是為"0"
Board ID
指出 使用的是 哪一塊Mote
Quality
估計TX 與 RX 在資料傳輸時 所發生的碰撞情形 Quality=1/傳輸總資料
一般來說 在這個選項中 顯示0~15 表示 傳輸品質是從0%~100%
RTX.QTX:確定節點與基地台之間 可以互傳資料(100% 表示OK)
Path Cost
指的是估計從節點傳了多少封包到基地台的數量
計算跳躍與每單位跳躍的數量 將這些資料 經由節點 傳輸一個封包回基地台
ath Cost =４倍傳輸估計值
=２的１０次方／(ＴＸ ＊ ＲＸ)
最低可能的使用是４ , 指的是節點要求傳輸一個封包到基地台。
顯示這些數字 意指 節點的起源與基地台 ＆ 各節點與基地台 之間的 Path Cost
Parent_RSSI 指節點的起源接收訊號強度的比例
MoteView 顯示出２的補數 轉換成Ｄｂｍ
MICAz Platform 將Ｘ轉換成Ｙ
如果 x < y =" x"> 127; y = x - 256
將Ｙ轉換成ＲＳＳＩ(ｄｂｍ) 必須－４５ｄｂｍ
問題: 1. 感測板與基地台之間 是不是 如有一個被擋住 就會收不到資料(EX 放在冰箱)
2. 傳輸距離短,一般來說 應該可以傳輸250公尺
調整速率的話 能使傳輸資料的距離拉長
但是 在MoteView 操作的介面下 沒有找到 相關的選項可以更動
3. 基地台收到自感測板 傳輸的資料 (瞬間的資訊)
調出從A時間點 到 B時間點的資料
Mote的資料庫 好像也找不到
目前為止 只有瞬時資訊
以上 是 這次實驗的結果 與 問題
2008年5月6日 星期二
Mote View2.0F使用說明
目的:瞭解程式燒錄的過程以及如何使用Mote View2.0F看到資料的傳送
開啟Mote View2.0F
選擇左上角的Program Mote
MoteConfig 的操作介面
首先在Setting / Interface board上設定Serial Port和baudrate為57600
點選”Select”在目錄micaz\XMeshBase\XMeshBase_2420_hp.exe
將Address Node ID 設為"0"(在這裡燒錄的程式是作為基地台的接收用的)
燒錄成功會在下方的訊息視窗中出現”SUCCESSFUL”,代表燒錄成功。
接下來燒錄的程式是作為傳送資料用的
點選”Select”在目錄micaz\MDA300\ XMDA300_2420_hp.exe
將Address Node ID 設為”1”
燒錄成功會在下方的訊息視窗中出現”SUCCESSFUL”,代表燒錄成功。
<將Address Node ID 設為”0”的MPR2400插在MIB510上, 將Address Node ID 設為”1”的MPR2400插在MDA300上。>
在Mote View2.0F視窗介面上選擇Connect to WSN
設定Gateway的Interface Board為MIB510,Serial Port為com3,Baud Rate為57600
Sensor Board的Application Name 為XMDA300
設定完按下Done，會跳到此畫面，代表感測器已經開始傳送資料到基地台，在這個視窗的中間可以看到溫度和濕度的變化，下面的Server Messages是資料傳送的狀態。
*再這裡要注意的就是在做燒錄和基地台使用時MIB510的SW2要切到OFF的位置。
*從MIB510的說明手冊裡說了,如果使用 MOTE當作基地台使用時必須使SW2切到OFF的位置,不然無法接收資料。
開啟Mote View2.0F
選擇左上角的Program Mote
MoteConfig 的操作介面
首先在Setting / Interface board上設定Serial Port和baudrate為57600
點選”Select”在目錄micaz\XMeshBase\XMeshBase_2420_hp.exe
將Address Node ID 設為"0"(在這裡燒錄的程式是作為基地台的接收用的)
燒錄成功會在下方的訊息視窗中出現”SUCCESSFUL”,代表燒錄成功。
接下來燒錄的程式是作為傳送資料用的
點選”Select”在目錄micaz\MDA300\ XMDA300_2420_hp.exe
將Address Node ID 設為”1”
燒錄成功會在下方的訊息視窗中出現”SUCCESSFUL”,代表燒錄成功。
<將Address Node ID 設為”0”的MPR2400插在MIB510上, 將Address Node ID 設為”1”的MPR2400插在MDA300上。>
在Mote View2.0F視窗介面上選擇Connect to WSN
設定Gateway的Interface Board為MIB510,Serial Port為com3,Baud Rate為57600
Sensor Board的Application Name 為XMDA300
設定完按下Done，會跳到此畫面，代表感測器已經開始傳送資料到基地台，在這個視窗的中間可以看到溫度和濕度的變化，下面的Server Messages是資料傳送的狀態。
*再這裡要注意的就是在做燒錄和基地台使用時MIB510的SW2要切到OFF的位置。
*從MIB510的說明手冊裡說了,如果使用 MOTE當作基地台使用時必須使SW2切到OFF的位置,不然無法接收資料。
2008年4月14日 星期一
軟體介紹
MoteWorks 為Mote應用配有一套軟體開發工具， 包括Mote傳感器板驅動器，傳感器信號波形加工和處理和輸出處理機。
MoteWorks InstallShield提供以下軟體 :
- TinyOS and MoteWorks Tools: 為測試和偵測錯誤的工具。
- nesC compiler:用C語言去做延伸來編輯TinyOS。
- Cygwin: 在Windows底下模擬Unix的環境。
- Programmer’s notepad: 可以讓使用者在這個介面上編寫程式碼。
- XSniffer: 監視傳送接收資料的工具。
- MoteConfig: 介面燒錄Mote的軟體，這是一個以Windows為基礎的圖形化界面的軟體。 使 用者可以在介面上設定參數來達到我所要的要求。
- Graphviz:一個繪圖工具。
- PuTTY and TortoiseCVS
- AVR Tools
硬體介紹
MDA300
•他可以與MICAz和MICA2搭配使用，在實驗中主要功能是將感測到的溫度和濕度等等，經由MPR2400傳送資料到基地台。
•被設計作為MICAz 和MICA2的平臺它其他的應用有：
a.應用於”無線低功率”儀器工作方面
b.可作為一個測量的系統
c.計算農業灌溉的精確度
d.監視住所
e.油質分析
f.遠端控制
g.溼度和溫度的感測
•類比感測器可以偵測在不同頻道所得到動態範圍。
•數位感測器可以區分數位與計數頻道。
MIB510
•這個板子能使用的Mote有MICAZ、MICA2、MICA和 MICA2DOT
•這個板子主要功能是燒錄程式到Mote上面，然後做為接收資料的基地台。
•採用USB轉RS-232的轉接線跟電腦做連接。
•MOTE 介面:
連接腳：
51 pin MICAz/MICA2
19 pin MICA2DOT
電源：
外部電源供應 5V/50mA 的電
3.3~2.7V / 50mA 供應給MICAz/ MICA2
MPR2400
•屬於MICAZ，使用頻寬2400 MHz 到 2483.5 MHz。
•主要的功能為嵌入式傳感器網絡設計 ，將程式燒錄在上面作為基地台接收資料或傳送資料使用。
•在實驗裡主要的功能是與MIB510連接可以作為一個基地台使用，負責做接收資料。 與MDA300連接可以作為資料的傳送，讓MDA300所感測到的溫度和濕度經由MPR2400傳送資料到基地台。
•每個節點都具有路由器能力的無線通信。
•其他的應用可以連接到光、溫度、相對濕度、氣壓、加速度計、
地震、聲、磁場以及其它傳感器板的擴展插座 。
2008年3月10日 星期一
ZigBee介紹
ZigBee 說明如下↓
ZigBeeTM是一種無線網路協定，主要由ZigBee Alliance制定，底層是採用 IEEE 802.15.4 標準規範的媒體存取層與實體層。主要特色有低速、低耗電、支援大量網路節點、支援多種網路拓撲。
ZigBee的傳輸距離與其傳輸率呈反比，傳輸率愈快，傳輸距離也就愈短。
ZigBee如遇距離越長 傳輸速率會下降(成反比關係)
ZigBee在長距離傳輸時欠缺信號完整性，所以傳輸距離較短。
此外在發波的輸出功率上，就一般而言，ZigBee的最大發波輸出功率為0 dBm(即1mW)
ZigBee所需要的程式碼是藍芽的50% , 節點(Node)只需要藍芽的2%就足夠了!
◆單晶片，合乎IEEE 802.15.4-2003規範，包含2.4GHz無線射頻、實體層、媒體存取層
◆同時適用RFD與FFD的運作方式
◆2.4GHz ISM波段（2400MHz∼2.483.5MHz）上具有16個無線通訊頻道（ch11∼26）
◆2M Chips的直接序列展頻（Direct Sequence Spread Spectrum；DSSS）
◆250 kbps的最大資料傳輸率
◆偏移90度相位差的QPSK調變／解調變
◆同步通訊介面
◆最大16MHz的工作時脈輸出
◆輸出功率：1mW
◆接收器靈敏度：-90dBm（典型）（1%的封包漏失率）
藍芽 與 ZigBee 的 比較
ZigBeeTM是一種無線網路協定，主要由ZigBee Alliance制定，底層是採用 IEEE 802.15.4 標準規範的媒體存取層與實體層。主要特色有低速、低耗電、支援大量網路節點、支援多種網路拓撲。
ZigBee的傳輸距離與其傳輸率呈反比，傳輸率愈快，傳輸距離也就愈短。
ZigBee如遇距離越長 傳輸速率會下降(成反比關係)
ZigBee在長距離傳輸時欠缺信號完整性，所以傳輸距離較短。
此外在發波的輸出功率上，就一般而言，ZigBee的最大發波輸出功率為0 dBm(即1mW)
ZigBee所需要的程式碼是藍芽的50% , 節點(Node)只需要藍芽的2%就足夠了!
ZigBee 的方塊圖
◆單晶片，合乎IEEE 802.15.4-2003規範，包含2.4GHz無線射頻、實體層、媒體存取層
◆同時適用RFD與FFD的運作方式
◆2.4GHz ISM波段（2400MHz∼2.483.5MHz）上具有16個無線通訊頻道（ch11∼26）
◆2M Chips的直接序列展頻（Direct Sequence Spread Spectrum；DSSS）
◆250 kbps的最大資料傳輸率
◆偏移90度相位差的QPSK調變／解調變
◆同步通訊介面
◆最大16MHz的工作時脈輸出
◆輸出功率：1mW
◆接收器靈敏度：-90dBm（典型）（1%的封包漏失率）
藍芽 與 ZigBee 的 比較
應用層面:
狀態感測:冷氣機、冰箱、煙霧偵測器等狀態回授顯示之用，甚至也可以作為防盜器等保全系統
遙控裝置:可做為家中無線電話主機與副機之間的通訊，甚至也可以做為短距離無線對講機的通訊應用
汽車電子:ZigBee不像藍芽 會受電磁波干擾,主要是作為通用傳送感應器，可以內嵌在車胎中偵測胎壓，或是隨時監測水箱溫度、電瓶電壓，以及作為碰撞時，安全氣囊系統的及時反應偵測
ZigBee優點:
1.低耗電：休眠狀態之下的耗電量只有1μW,一般短距離通訊工作耗電量則是30mW,普通鹼性電池 可以撐半年
2.低成本：ZigBee傳輸速度低，架構單純，且ZigBee通道化的規則較簡單、不跳頻、使用單一收發頻率
3.網路容量大:在無線傳輸感測網路中，可以有將近6萬5000多個ZigBee節點存在 遠大於 藍芽的數量
4.工作頻段靈活：在868MHz頻段的傳輸速率為20kbit/s，距離可達300公尺，
而在915MHz頻段時，傳輸速率為40kbit/s，傳輸距離為30∼75公尺，
至於在全球通用的2.4GHz頻段方面，傳輸速率250kbit/s時，傳輸距離約10公 尺，如果將速度降到28kbit/s，則可達到約134公尺的傳輸距離
5.安全性:ZigBee提供了資料完整性檢查和權限區分功能
6.機動網路組態：ZigBee所架構的WSN網路是能夠隨狀況變化的，節點在取得授權之後才能進入網路，相對的，系統管理者也可以隨時將某個節點切離網路，在管理方面具備了相當強大的功能
ZigBee缺點:由於頻寬限制,傳輸及時影像.(頻寬→← 速度↓ 會Lag)
2008年3月3日 星期一
MoteWork 安裝
軟體平台:
軟體平台MoteWorks 是第一款用於工業的可開放原始碼、基於標準平台及支援OEM設備與系統開發的軟體平台。此軟體平台支援多種無線傳感器。MoteWorksTM的靈活性和可選性幫助開發人員選擇最好的網路架構、電源管理模式以及應用頻寬。特別適用於低功耗操作的網路。
使用MoteWorks加快了網路形成時間和提高了資料傳送的成功率 。
目的:
了解安裝步驟和安裝程序 。
參考資料:
http://www.xbow.com/Products/Product_pdf_files/Wireless_pdf/MoteWorks_OEM_Edition.pdf
安裝步驟:
開始安裝MoteWorks,選擇"下一步 "↓
接受安裝,點選"下一步"↓
選擇安裝路徑,程式預設安裝路徑C:\Crossbow,如果不更動點選"下一步"↓
確定安裝路徑,點選"是"↓
選擇安裝哪些程式↓
確定安裝路徑和安裝選項,準備安裝MoteWorks↓
開始安裝MoteWorks↓
MoteWorks安裝中↓
安裝Cygwin↓
自動跳到安裝TinyOS 工具的視窗↓
安裝AVR工具↓
安裝MSP430 工具↓
安裝MoteWorks bash 之程序↓
等待之modifying permissions回應↓
完成上面步驟會跳到歡迎安裝可程式規劃Notepad,點選"下一步"↓
同意安裝Programmer’s Notepad,點選"下一步"↓
正在安裝Programmer’s Notepad↓
安裝完成之後,會跳到Programmer’s Notepad 2的程式編輯視窗↓
正在安裝Programmer’s Notepad↓
你想要安裝Microsoft.NET Framework 1.1 的封包,點選"是(Y)"↓
正在安裝Microsoft.NET Framework 1.1↓
安裝完成之後會跳到歡迎安裝MoteConfig 2.0,點選"下一步"↓
正在安裝MoteConfig 2.0↓
MoteConfig 2.0 安裝完成↓
正在安裝XSniffer 1.0↓
MoteConfig 使用介面,用來編程固件對無線傳感器設備↓
完成MoteWorks 安裝↓
XSniffer 的 使用介面,用來觀看輸入和輸出的訊號的一個分析儀↓
MoteWorks套件全部安裝完成↓
軟體平台MoteWorks 是第一款用於工業的可開放原始碼、基於標準平台及支援OEM設備與系統開發的軟體平台。此軟體平台支援多種無線傳感器。MoteWorksTM的靈活性和可選性幫助開發人員選擇最好的網路架構、電源管理模式以及應用頻寬。特別適用於低功耗操作的網路。
使用MoteWorks加快了網路形成時間和提高了資料傳送的成功率 。
目的:
了解安裝步驟和安裝程序 。
參考資料:
http://www.xbow.com/Products/Product_pdf_files/Wireless_pdf/MoteWorks_OEM_Edition.pdf
安裝步驟:
開始安裝MoteWorks,選擇"下一步 "↓
接受安裝,點選"下一步"↓
選擇安裝路徑,程式預設安裝路徑C:\Crossbow,如果不更動點選"下一步"↓
確定安裝路徑,點選"是"↓
選擇安裝哪些程式↓
確定安裝路徑和安裝選項,準備安裝MoteWorks↓
開始安裝MoteWorks↓
MoteWorks安裝中↓
安裝Cygwin↓
自動跳到安裝TinyOS 工具的視窗↓
安裝AVR工具↓
安裝MSP430 工具↓
安裝MoteWorks bash 之程序↓
等待之modifying permissions回應↓
完成上面步驟會跳到歡迎安裝可程式規劃Notepad,點選"下一步"↓
同意安裝Programmer’s Notepad,點選"下一步"↓
正在安裝Programmer’s Notepad↓
安裝完成之後,會跳到Programmer’s Notepad 2的程式編輯視窗↓
正在安裝Programmer’s Notepad↓
你想要安裝Microsoft.NET Framework 1.1 的封包,點選"是(Y)"↓
正在安裝Microsoft.NET Framework 1.1↓
安裝完成之後會跳到歡迎安裝MoteConfig 2.0,點選"下一步"↓
正在安裝MoteConfig 2.0↓
MoteConfig 2.0 安裝完成↓
正在安裝XSniffer 1.0↓
MoteConfig 使用介面,用來編程固件對無線傳感器設備↓
完成MoteWorks 安裝↓
XSniffer 的 使用介面,用來觀看輸入和輸出的訊號的一個分析儀↓
MoteWorks套件全部安裝完成↓
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