ZigBee-verkkodemonstraatio opetuskäyttöön
Hiltunen, Kosti (2024)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060521248
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060521248
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli likiverkko käyttöön soveltuvan ZigBee-verkon toimintaa havainnollistavan opetusmateriaalin valmistaminen. Karelia-ammattikorkeakoulussa aloitettiin ICT-insinöörin tutkintoon johtava koulutusohjelma syksyllä 2023. Tämän seurauksena toimeksiantajalla oli tarve kehittää konkreettinen tapa opettaa ZigBee-verkon toimintaa. Työssä tarkastelun kohteena ovat Digi International Inc. -yrityksen valmistamat XBee ZigBee -moduulit, joita käytetään ZigBee-verkon muodostamiseen.
Opinnäytetyön alun teoriaosuudessa tarkastellaan ensin yleisesti esineiden internetiä ja sen sovellusalueita, minkä jälkeen keskitytään syvällisemmin ZigBee-teknologiaan. Toteutusosassa on esimerkkejä ZigBee-teknologian soveltamisesta pienistä kokonaisuuksista laajempiin järjestelmiin. Ohjelmointikielet ja työkalut valikoituivat toimeksiantajan käytössä olevien ympäristöjen perusteella.
Työn tuloksena syntyi opetusmateriaalia, joka vastaa toimeksiannon vaatimuksia ZigBee-teknologian opetuksessa. Teoriapohjan ja käytännön esimerkkien avulla opiskelija saa kokonaisvaltaisen ymmärryksen aiheesta. Lisäksi tekstissä mainitaan mahdollisia jatkotutkimus- ja kehitysideoita, kuten suurempien verkkojen tutkiminen ja energiatehokkuuden parantaminen. The goal for the thesis was to produce teaching materials demonstrating ZigBee networks operation which are used in personal area networks. In autumn 2024 an ICT Engineer degree program was initiated in Karelia University of Applied Sciences. There for the client had a need to create a concrete method to teach the operation of ZigBee networks. The current thesis examines the XBee ZigBee modules made by Digi International Inc. These modules are used to form ZigBee networks.
The theoretical part of the thesis starts with examining the Internet of Things (IoT) in general and its range of applications. After that the ZigBee technology is covered more in detail. The adaptation of the ZigBee technology is covered in the implementation part of the thesis, starting from smaller units, and developing into larger systems. The programming languages and tools were selected depending on environments used by the client.
As a result of the thesis a teaching material package was compiled which meets the requirements of the client in teaching of ZigBee technology. Through the theoretical background and implementations presented in the thesis, the student gains a comprehensive understanding of the subject. In addition, further research, and development ideas like research of larger networks and improvement of energy efficiency are discussed.
Opinnäytetyön alun teoriaosuudessa tarkastellaan ensin yleisesti esineiden internetiä ja sen sovellusalueita, minkä jälkeen keskitytään syvällisemmin ZigBee-teknologiaan. Toteutusosassa on esimerkkejä ZigBee-teknologian soveltamisesta pienistä kokonaisuuksista laajempiin järjestelmiin. Ohjelmointikielet ja työkalut valikoituivat toimeksiantajan käytössä olevien ympäristöjen perusteella.
Työn tuloksena syntyi opetusmateriaalia, joka vastaa toimeksiannon vaatimuksia ZigBee-teknologian opetuksessa. Teoriapohjan ja käytännön esimerkkien avulla opiskelija saa kokonaisvaltaisen ymmärryksen aiheesta. Lisäksi tekstissä mainitaan mahdollisia jatkotutkimus- ja kehitysideoita, kuten suurempien verkkojen tutkiminen ja energiatehokkuuden parantaminen.
The theoretical part of the thesis starts with examining the Internet of Things (IoT) in general and its range of applications. After that the ZigBee technology is covered more in detail. The adaptation of the ZigBee technology is covered in the implementation part of the thesis, starting from smaller units, and developing into larger systems. The programming languages and tools were selected depending on environments used by the client.
As a result of the thesis a teaching material package was compiled which meets the requirements of the client in teaching of ZigBee technology. Through the theoretical background and implementations presented in the thesis, the student gains a comprehensive understanding of the subject. In addition, further research, and development ideas like research of larger networks and improvement of energy efficiency are discussed.