20151208 - 홍준모 : 리눅스 윈도우 시리얼 통신 2일 차

규약(프로토콜)이 존재하기에 아날라이저가 존재한다.  

- 패킷 아날라이저와 같은 맥락이다. 이 시리얼도 규약이 존재한다. 아마 헤더들이나 데이터를 보내는 양이 일정하다거다 하는 느낌이다. 

사람들이 많이 알면 일반적인 용어, 프로토콜.

-고스트 프로토콜, 없는 규약? 존재하지 않는 규약?

절차 도 되고 규약이란 말도 된다. 프로시저도 일종의 프로토콜의 내용을 담고 있다고 보면 된다.

좀 더 포괄적인 의미인 프로토콜. 초록 판때기가 안테나 이다.

초록판때기(안테나)  위에 리더기를 납땜? 그냥 올려놓고 LCD를 붙여놓으면 버스 카드 리더가가 이렇게 생겼는데 이런것을 RF 장비라고 부른다. R은 라디오. F는 프리퀀시라고 한다.

라디오 주파수라고 한다.

라디오 프리퀀시.

RF 는 무선이라는 뜻이다. 와이어레스를 무선으로 우리는 받아들이지만 좀 더 포괄적인 의미는 RF이다.

우리가 말하는 무선 개념은 무선 '통신' 개념인 것이다. 그래서 좀 더 정확한 우리가 말하는 무선의 포괄적인 의미는 RF가 맞는 것이다.

무선으로 통신하는 장치들을 전부 RF라고 하는 것이다. 전파쪽에서 나온 용어.

-즉, 우리가 말하는 무선의 개념, 무선 통신 들은 RF 통신 이라고 다시 말해야 옳은 것이라 하시는 듯 하다.

무선 통신은 RF, 즉, 다른 의미로 캐리어 주파수 라고 하는 의미이다.(스타크래프트의 캐리어 비유) 

- 아 아마 이 데이터의 규약이 존재해서 주고받는 데이터의 양이 정해져 있는 듯 하다. 캐리어의 인터셉터 숫자 8개? 이걸 비트 수라 봐도 무방한가

캐리어 주파수라는 것은 Data를 운반하기 위해서 필요한 것인데,

주파수가 올라가면 주고 받는 Data의 양도 같이 늘어난다. 파장이 주파수다.

데이터의 전송속도가 빠르다가 정확하게는 (도착시간은 똑같지만 1초에 500개 다른 곳은 1초에 1개 ) 이런 의미 이다.

어떤 것이 한번에 많이 데이터를 보낼 수 있을까? 이런 의미.

버스의 필요성은 많이 태워서 도착지에 도착하기 위해서 인데, 즉, 이 버스는 케리어 고 사람은 Data로 볼 수 있는 것이다. 

사람이 탑승(데이터를 싣는 것을) 하는 것을 '변조' 라고 부르며, Modulation 이라 부른다.

-모듈레이션.

이 사람(데이터) 가 내리는 것을 복조라고 부르며, deModulation이라 부르고 모듈레이션과 디모듈레이션 을 합치면 'Modem'(모뎀) 이라 부르는 것이다.

-Modulation, Demodulation +-> MoDem ( 모뎀 )

주파수는 세로폭이 아니고 가로 폭이다. 가로 크기와 세로 크기가 같은 주파수가 다른 점이라고는 촘촘하냐 안 촘촘하냐에 따라서 1 과 0 값이으로 나뉘게 된다.

진폭 변조 : 크게, 강하게 (뒤에 있는 사람까지 들리게)

변조 : 주파수를 바꾸는 것

위상변조라는 것이 존재하고 이게 제일 좋은 변조.

대부분 우리 카드 리더기들은 13.56Mb 근처다. 버스 안의 리더기는 주파수도.

즉, 주파수는 같은데 진폭 변조, 데이터를 싣는 방식 등등 이 각 리더기에 쓰이는 것에 따라 RF 방식이 확확 바뀌는데 이런 것들을 정해 놓은 것이 프로토콜이다.

이걸 채택한 것이 RFID 방식이라고 부른다.

이 13.56메가는 주파수는 전부 같은데

카드에 따라서 읽을 수 있고 없고가 틀려진다

-즉, 안의 설정된 진폭 수, 변조 등이 틀린 것일 것이다.

말이 교통카드지 칩이 없으면 안된다.

자주 쓰는 사람은 자주 교체하고 

이 칩에다가 안테나를 연결한다, 통신 장비에 캐리어 주파수가 들어가는데 리더기에서 전자파가 유입되고 이 전자파를 밧데리로 대체하는 방식을 채택하게 된다.

정파 회로, 교류를 입력하면 직류가 나온다. 이걸 이용한다. 정파회로가 내부적으로 들어가 있는 것이다.

주파수를 직류로 바꿔버리는 것이다.

캐리어에 데이터가 실려들어올것인데 

즉, 전자파가 들어오는 순간 부팅을 시작하는 것이다.

-카드 입장 : 와 밥이당. 냠냠. 힘이 생겼으니 돌려볼까~ 프로토콜은 맞나? 맞네. 데이터만 뽑아내자.

프로토콜에 맞는지 해석한 뒤에 맞다면 데이터만 뽑아내고 나머지는 직류로 전원으로 이용한다.

칩안에 즉, 펌웨어 까지 다 들어가 있는 것이다. 이 카드에 운영체제가 다 들어 있는 것이다.

옛날에 마그네틱 카드는 안에 해킹이 가능했고 과거에 전화카드 또한 99999 로 해서 팔고 그랬다. 무한 카드

이 카드의 전자파는 어떻게 받아 들이느냐? 전자기 유도현상에 의해 받아들인다.

꼭 공부할 필요가 있나 싶지만.

전자 -> 유도 현상. 전자는 자기를 유도시키고 자기는 전자를 유도 시킨다.

발전기 코일 주변에 자석이 있고 이 자석을 자기라고 한다.

코일에 대고 자석을 왔다갔다 하면 자력때문에 전자가 밀리는 현상을 발견했다.

전기는 전자의 이동이다. 자력때문에 전자가 움직이는 것이다.

자석을 움직여야 한다 즉 힘이 필요하다. F (orce)

발전기라는 것은 이 힘을 줘서 전기를 만들어 내는 것이다.

그래서 발전기를 풍력 수력 화력 등등 의 '력' 이 들어  가는 것이다.

즉, 이 자석을 돌리는 힘을 싣는 방식에 따라 발전기 이름이 틀려진다.

이걸 터빈이라고 부르는데 ( 돌리는 곳 )

원자력은 터빈으로 하느

스스로 전자 생성하는것은 태양광 밖에 없다. 태양 열 아니다.

소자가 에너지를 받으면 전자를 뱉어낸다. 이게 한계가 있으니 크기를 키운다.

누군가는 일을 해야 생성된다.

-앤트맨, 개미로 자석 돌리기

자기 -> 전기를 만들어 낸다. 

나침판이 있는데 거기에 코일을 감고 전류를 흘려보내면 나침반이 돈다 -> 전기를 흘려보내서 자기를 만들어 냈다. -> 자기를 만들었기 때문에 나침반이 돌아간다. -> 전기를 자기로 만들고 자기가 F(orce) 를 만들어 낸것이다.

그럼 전자파는 뭘까??? 뭐지?

빛(전자기)은 입자성과 파동성을 가진다. 이 중 빛의 파동성을 가리키는 이름이 전자기파다. 입자성을 가리키는 이름은 광자다.

문과생을 위해 쉽게 설명하자면, 빛이란건 전자기력이 작용하는 역장(=전자기장)을 쉽게 부르는 이름이다. 근데 이 전자기장은 과학자들이 관측하기에 따라 입자처럼 보일때도 있고 파동처럼 보일때도 있다. 전자기파란 빛의 파동스러움을 가리키는 명칭이다.

이 전자기 파의 종류중 하나가 전파다.

전파는 전자기파의 일종으로서 적외선보다 파장이 긴 것을 말한다. 국제전기통신연합(ITU) 전파규칙에서는 3000 GHz 에서 3 Hz 의 주파수를 가지는 전자기파로 정의하며, 이에 해당하는 파장은 1 mm 에서 100 km다. 다만 ITU가 규정하지 않은 3 Hz의 낮은 주파수를 가진 전자기파도 전파이며, 실제로 잠수함의 통신에서 쓰이기도 한다. 전파는 전자기파 중 가장 파장이 길다. 

20세기 후반부터 인간에 의해 수 많은 종류의 전파가 발생되어 사용되고 있다. 인간의 개입이 없는 자연 상태에서도 전파는 존재하는데, 번개에 의해서 생성되기도 하고, 태양이나 다른 항성에서 오는 천체 복사에도 전파가 포함되어 있기 때문이다. 

전파는 다른 모든 전자기파처럼 광속으로 이동하며, 전달되는 특성은 주파수에 따라 다르다. 단파는 전리층에 반사되고 지표면에 반사되는 과장을 반복하면서 지구를 한바퀴 돌 수도 있다. 매우 짧은 파장의 전파는 회절하지도 않고 전리층에 반사되지도 않아서 직선거리로밖에 전달이 안된다.

전파는 무선 통신, 방송, 레이다 및 항법 시스템, 기타 여러 용도에 쓰인다.

전파는 맥스웰에 의해 1865년에 수학적으로 예견되었다. 그는 맥스웰 방정식을 제시하여 공간에서 전자기파가 퍼져나갈 수 있음을 설명했다. 1887년에 하인리히 루돌프 헤르츠가 실험실에서 전파를 만들어 냄으로서 맥스웰이 상정한 전자기파의 실체를 증명했다. 굴리엘모 마르코니가 1896년에 무선 전신을 발명하는 등, 많은 발명이 뒤를 이었고, 이를 통해 전파는 점차 실용적인 통신 수단이 되었다.

반사, 굴절, 편광, 산란, 흡수와 같은 전자기 현상은 전파가 공간과 지표면에서 이동하는 방식에 영향을 미친다. 주파수 대역별로 영향을 미치는 이들 요소의 조합들이 서로 다르기 때문에, 서로 다른 조합이 영향을 미치므로, 특정 주파수 대역만이 특정 용도에 유용하다.

무선 통신용으로 전파를 수신하기 위해서는 안테나가 필요하다. 그리고 안테나는 수 천개의 신호를 모두 포착하기 때문에, 특정 주파수만 골라내어 수신하기 위해서는 튜너도 필요하다. 튜너는 대개 공진기(제일 간단한 것은 콘덴서와 코일을 연결한 회로)를 이용해서 구성된다. 이러한 공진기는 특정 주파수에서 공진하도록 되어 있어서 그 주파수의 사인 파를 증폭하고 나머지는 걸러내는 기능을 한다. 보통, 공진기의 유도 코일이나 컨덴서를 조정할 수 있는 형태로 구성해서, 사용자가 공진하는 주파수를 변경할 수 있도록 한다.

이것을 납치해서 방송을 변형하는 경우도 있다. 전파납치 참조

전파란, 전자기 유도가 같이 일어나는 것이다. 전기 장이라는 것이 생성되면 이것의 수직으로 자기가 일어난다.

전계가 일어나면 자계가 일어나고 이 자계가 전계를 일으키고 다시 자계를 일으킨다.

전계 란?

예 1 : 플라스틱 책받침을 스웨터 등으로 문질러 머리 위에 대면 머리카락이 서는데 이것이 마찰에 의해
책받침의 표면에 정전기가 발생하고 그 주위에 전계가 생기기 때문이다.

예 2 : 전계는 전압이 걸려있는 물체의 주변에 발생한다.

예 3 : 전계는 송전선 등의 전력설비뿐만 아니라 우리들의 생활 주변에도 발생하고 있다. 

자연계의 한 예로 번개가 치기 직전 구름과 지면 사이에 큰 전계가 발생한다.

자계 란 ?

예 1 : 자석의 위에 책받침을 올려놓고 그 위에 쇳가루를 뿌리면 N극과 S극을 연결한 모양이 된다. 

이것은 자계의 작용에 의한 것이다.

예 2 : 자계는 전류가 흐르고 있는 물건의 주위에 발생한다.

예 3 : 자계는 전계와 마찬가지로 가정용 전기제품 등에서도 발생한다. 자연현상 중에서는 지구도 큰 자석이며

지표에는 지자기가 있는 것을 알 수 있다.

예 4 : 자계의 세기는 테스라(T) 또는 가우스(G)로 표현한다. 1가우스란 500A가 흐르는 전선으로부터 1m 떨어

진 지점의 자계의 세기를 말한다.

결론적으로는 카드는 자계를 먹는 것이다. 움직이는 것을 전기라고 부르고 이 전기를 먹고 카드가 배터리로 사용하며 부팅을 시작한다

전자파를 흡수하는 물질이 같이 있으면 통신을 방해하게 된다. 전자파가 날라다니면 이 전자파를 가지고 오는 피뢰침 같은 것이다 카드는,

-그래서 카드가 많으면 버스 카드 리더기가 잘 안 먹히는 구나, 다들 먹으려고 드니까

전선은 뭐에 장애를 받을까 크게 장애를 받지 않지만 

전자파는 공기 상태에 따라 틀려진다. 비올때는 특히 감쇠 현상이 굉장히 심해진다.

전자파는 전기는 적으면서 전기를 멀리 보내려 하는 것이다.

신호가 나가기도 하고 들어오기도 하는 이 무선 통신 방식 카드는

생성할때부터 카드의 고유번호를 찍어놨다.

노예번호를 전부 다르게 찍어논 것이다. 이걸 의미하는 ID 즉 합쳐서 RFID 라고 부른다.

통신방식은 굉장히 다양하다. NFC~ RFID~ 블루투스(RFID 통신) ~등등.

이 통신방식을 구분하는 것은 이와 같다. 

: 내키는 187 센티야. 니가 무슨 187센티고 187.8 이지. 아..

: 그건 39000원이야. 무슨 39000원이고 39400 원인데. 아..

USN - RFID - NFC - IOT , 일화가 있다. 어떤 교수?가 커리큘럼을 제출하는데 이때 USN으로 만들어 놓은 커리큘럼을 이름만 바꿔서 RFID, NFC 등 으로 제출했더니 안 들켰다.

바코드는 대체를 못한다. 바코드는 프린터만 하면되는데 칩하고 가격이 같겠나?

대체할 꺼하 했는데 못했다. 태그를 다 붙이면 지나가기만하면 계산이 다 될꺼다라고 생각했다. 하지만 물만 조금 적셔지면 오류. 난리난다. 그래서 대체할 것이 '페이'

이제 페이로 바뀌고 있다. 핸드폰만 꺼내서 계산하면 된다.

카드 긁는것과 큰 차이가 없다. 핸드폰 켜고 앱 찾고 하는 것. 똑같은 행동.

NFC 리더기가 또 있는데 그게 좀 더 편하다. NFC는 USB로 되어있는데 이게 단점이 있다.

무선 통신을 하게되면 리더기 쪽에서 전기 공급을 해주게 되는데 에너지를 계속 방사하고 있어야 되는 입장인 것이다. 실제로도 그렇다. 남자들은 치명적이다. 올챙이..

전자파가 계속 나오고 있다. 리더기 반대쪽에 갖다대도 읽힌다. 양쪽에서 전자파를 방사 중인 것이다.

라디오 전자파도 현재 흘러다니고 있는 것이다. 온천지에 어느 부위를 어떻게 갖다 댈 것이냐가 문제인 것이다.

-그래서 폴아웃 게임 보면 길가다가 라디오 신호르 발견했다 라고 뜨는 것 전자파가 희미하게 잡힌다. 그 전자파를 핍보이가 잡은 것이고

전자렌지도 이와 같은 원리인데 앞에 있지말라는 의미.

Microwave (Oven). 음식을 데우기 위한 백색 가전.
무선랜의 원수[1] 자취생들의 요리사 주부들이 말하길 만능기계

보통 여러 가지 음식을 간단히 데우거나 해동시킬 때 많이 사용하지만, 군대 PX에서는 그 이상으로 다용도로 사용되기는 물건. 참고로 냉동식품을 봉지채로 그냥 돌리진 말자. 환경호르몬 문제도 있어서 냉동식품 표지에도 어지간하면 봉지채로 돌리지 말라는 문구가 쓰여있다.
화학 실험실에서도 시료를 높은 온도로 빠르게 가열하기 위해서 전자레인지를 쓴다. 시판되는 가정용 전자레인지를 써도 되긴 하지만, 화학 시료용으로 나오는 특수한 전자레인지가 있다. 밥그릇에 비해서 훨씬 작은 시료용기에 정확하게 전자파를 갖다 맞추기 위해서 약간 구조가 다르다. 보통은 일반화학이나 분석화학에서 시료 전처리에 대해 배우면서 그 존재를 알게 된다. 일부 마이크로웨이브 오븐은 철을 녹이는데 사용되기도 한다. 아, 물론 몇몇 랩은 냉동식품이나 햇반용 전자레인지도 함께 가지고 있다(...)

출력은 700W와 1000W가 대부분이며, 조리예도 두 가지로 나눠져서 제공한다.[2] 그러나 대부분 전자레인지 뒷면에 써있기 때문에 겉보기로는 알 수 없다(...) 왜 앞에 안 붙이는지 의문
참고로 가정용 전자레인지는 일반적으로 출력이 700W인 경우가 대부분이다. 사용중인 전자레인지의 출력을 모른다면 1000W기준으로 돌려보는것이 좋다. 그편이 음식이 타거나 하는 경우를 피할수도 있고...

2. 기원[편집]

1947년 레이시온에서 출시한 세계 최초의 전자레인지.저 미소를 보라 할렐루야

전자레인지의 기원은 정말 의외의 곳에서 시작되었다. 1945년 미국에 위치한 레이더 생산을 주로했던 군수기업 레이시온에서 일하던 "퍼시 스펜서"(Percy LeBaron Spencer) 라는 사원은 레이더 장비에 쓰일 마그네트론[3]에 관한 연구를 진행중이었다. 새로운 레이더 기술을 실현하기 위해 만들어진 마그네트론 이었으나, 별로 신통치 못한 마그네트론을 계속 돌리고 실험하며, 스펜서는 돌아가는 마그네트론 옆에서 휴식을 취하며 주머니에 넣어둔 초콜릿 바를 먹으려고 했다. 그런데 자신의 주머니 속에 있던 초코바가 전부 녹아있다는 것을 확인했다.

그냥 재수없는 일이라고 넘겼을지도 모를 일이였으나, 퍼스 스펜서는 "혹시 이게 마그네트론 때문에 녹은건 아닐까?" 라는 생각을 하게 된다. 그리고 이를 알아보기 위해 몇가지 음식 재료들을 가져와서 실험을 해봤다. 처음에는 팝콘 제작에 쓰이는 옥수수를 놓고 마그네트론의 출력을 올려봤는데 이 옥수수는 그자리에서 팝콘으로 변했다. 두번째로는 달걀을 놓고 마그네트론의 출력을 높여봤다. 그런데 달걀은 그자리에서 터져 버렸다.근데 왜 사람은 멀쩡했던거지 헐크?

퍼스 스펜서는 이후 여러번 같은방식으로 실험을 진행하여 마그네트론에서 방출되는 극초단파를 수분에 쏘이면 수분의 온도가 올라간다는 사실을 알아냈다. 퍼스 스펜서는 이러한 사실을 토대로 마그네트론을 통하여 음식물을 데우는 기술에 관한 특허를 출원하였다. 퍼스 스펜서가 근무하던 레이시온은 이 특허를 사들여, 1947년 전자레인지를 시장에 출시했다. 한국 기업이었다면 업무중 발명이므로 모든 권리는 회사에 귀속된다고 하고 직원에게는 형식적인 포상 눈꼽만큼 하고 끝났겠지 

3. 과학적 원리[편집]

물분자의 공진주파수와 일치하는 파장의 전자기파를 사용해 물분자를 공명시키는 것이라고 흔히 알려져 있긴 하지만, 사실 물분자의 공진은 수증기일 때나 일어나며, 공진주파수는 20GHz가 넘어간다. 정확히는 물분자가 가지고 있는 극성을 이용한 것이다. 전자기파의 전기장이 교차될 때, 극성을 가진 물분자가 전기장에 움직임에 맞춰 회전하면서 다른 물분자와 충돌해 열이 발생하는 것이다. 가정용 전자레인지의 2.45GHz 주파수 뿐만 아니라 915MHz 주파수를 사용하는 공업용 전자레인지도 가열에는 아무 문제가 없다. 기본적으로 물분자의 움직임을 통해 열을 발생시키는 것이기 때문에 내부에 수분이 없는 그릇은 데워지지 않고 음식만이 데워진다.[4] 단, 전자레인지 전용 용기에 담아서 가열해야 하며, 특히 금속 용기는 절대 사용 불가.[5]전자파를 아예 반사시키기 때문이다. 실제로 금속 용기는 고사하고 은박이 들어간 포장비닐만 넣고 돌려도 화려한 불꽃놀이를 감상할 수 있다.(…) 그리고 금속 용기가 아니더라도 도자기에 금속 선으로 장식한 용기도 사용불가. 불꽃놀이 레벨은 아니더라도 레인지 내에 튀는 스파크로 간담 서늘한 경험을 할 수 있다. 플라스틱 용기도 쓰면 안된다. 녹아버리거나 불이 붙는다.(…)[6] 어떤사람은 키보드 세척하고 말리려고 전자레인지에 넣다가 자판 한 개가 불에 타서 녹았다고 한다. 상식인이라면 그냥 헤어드라이어로 말려라 특히 CD를 넣으면 아름다운 불꽃의 향연을 감상할 수 있다.

작동을 시켜보면 음식을 회전시키는 것을 알 수 있는데 이는 파동의 파장이 몇 센티미터 단위라서 가만히 놓으면 음식의 일부만이 가열되기 때문이다. 때문에 전체적으로 골고루 데우기 위해 회전을 시킨다. 오븐 겸용의 광파전자레인지를 보면 회전판이 없는 모델들이 있다.

-아 .. 아무튼 전자레인지 앞에도 있으면 안된다. 올챙이

이게 굉장히 심한 곳 예를 들어 발전소 같은 경우는 무조건 선들이랑 멀리 떨여져야 한다. 모르는 사람들은 까불대지만 이미 내부적으로는 몸 속 회로(신경들) 이 다 타고 있는 것이다. 내부에서 탄 것은 긁어 내는 것도 불가능 하기에 내부에서 썩어 들어간다. 굉장히 위험 한 것.

자기도 에너지를 만들어내게 된다. 받는 곳에서는 복조가 일어나고 원래 신호를 복조 시키는 게 따로 있고 복조 시킨 신호를 다시 보내준다(ex) 232

이 칩도 ARM 이다. ASIC.  이건 칩을 박고 위에 뭐를 덮은 것을 ASIC 이라고 한다. SOC 랑 개념은 같지만 조금 틀리다.

관련해서 필터들도 존재하고 부속품들 등등.. LED 비프음 등등

그 계산 안한거 걸러내는 비프음 내는 기계도 똑같다. 전자파를 계속 쏘고 있어야 된다. 거기 가운데 

멀리서도 되는 만큼 전자파를 쎄게 쏘고 있는 것이다.

이 통신 방법도 ISO 15693에서 이 무선통신 방식이 전부 포괄하는 것인데, 이 프로토콜 중에 시리얼 프로토콜 방식만 얘기한것이다.

이 PDF는 돈을 받고 데이터시터를 파는 곳이 있다. 

ISO 표준화는 가면은 카트에 담는게 있다. 

1443A 가 아마 교통카드 일 것이다.

사야되는 거라 그냥 다른 회사 제품 pdf를 가져왔다.

pdf를 보자.

이런 핸디타입은 전자파를 안쏘고 있다가 누르면 그때서부터 쏘게 되는 것이다.

현재, 선생님이 주신 헤더 추가 ( WsRfidLib.h ) 하고 논 케노니칼(크기가 일정할 때 데이터를 받는)로 수업하려 한다.

그렇기에 우리가 추가한 헤더를 여기에 추가 시키고 CRC16 이라는 함수 만들어서 추가 작업. pdf에 있음.