Geometría plana estudia los puntos, rectas y otros conjuntos de puntos que están en un solo plano.
PUNTO
• Un punto es un objeto que no tiene dimensiones que indica una posición en el espacio.
• Se suelen designar con letras mayúsculas A, B, C,… P,…
RECTA
• Es una sucesión de puntos que se prolongan indefinidamente en direcciones opuestas.
• Se suele denotar con letras minúsculas r, s, t,…
PLANO
• Se entiende que un plano es una superficie totalmente plana que se extiende indefinidamente.
• Se representa geométricamente por una figura de cuatro lados y una letra minúscula del alfabeto griego.
Resumen
En toda recta, existen al menos dos puntos; en todo plano, existen al menos tres puntos distintos que no son colineales; y en el espacio, existen al menos cuatro puntos distintos que no son coplanares.
Puntos coplanares
Cuatro o más puntos son coplanarios si todos ellos están en un mismo plano.
Espacio
Está formado por todos los puntos posibles y contiene infinitos planos.
Puntos colineales
Tres o más puntos son colineales si los tres puntos existen en una única recta.
Es decir, tres o más puntos son colineales si todos ellos están en una misma recta.
OTRAS CARACTERÍSTICAS DE MAC
Dependiendo de la configuración de la red, un LRWPAN puede usar uno de los dos mecanismos de acceso al canal
En una red habilitada para balizas con supercuadros, se utiliza un operador de ranuras que detecta el acceso múltiple con mecanismo de prevención de colisiones (CSMA-CA).
En redes sin balizas, se utiliza CSMA-CA sin ranurar o estándar.
Una función importante del MAC es confirmar la recepción exitosa de una trama recibida
En una red habilitada para balizas, cualquier dispositivo que desee transmitir durante el período de acceso de contención espera el comienzo del siguiente intervalo de tiempo y luego determina si otro dispositivo está transmitiendo actualmente en el mismo intervalo
Si es así, puede retroceder por un período aleatorio o indicar una falla de transmisión si no tiene éxito después de algunos reintentos
Cuando un dispositivo desea transmitir en una red no habilitada para balizas, primero verifica si otro dispositivo está transmitiendo actualmente en el mismo canal.
LA CAPA FÍSICA MULTIBANDA, MULTIRADA
IEEE 802.15.4 ofrece dos opciones de PHY que se combinan con el MAC para permitir una amplia gama de aplicaciones de red
Ambos PHY se basan en métodos de espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) que dan como resultado una implementación de CI digital de bajo costo,
Ambos comparten la misma estructura básica de paquetes para la operación de bajo consumo y bajo consumo
La diferencia fundamental entre los dos PHY es la banda de frecuencia. El PHY de 2.4 GHz especifica el funcionamiento en la banda industrial, científica y médica (ISM) de 2.4 GHz, que tiene disponibilidad casi mundial
El PHY de 2.4 GHz proporciona una velocidad de transmisión de 250 kb / s, mientras que el PHY de 868/915 MHz ofrece velocidades de 20 kb / sy 40 kb / s para sus dos bandas
Una segunda característica distintiva de PHY de interés para los diseñadores de redes y aplicaciones es la velocidad de transmisión
La disponibilidad internacional de la banda de 2,4 GHz ofrece ventajas en términos de mercados más grandes y menores costos de fabricación
El PHY de 868/915 MHz especifica el funcionamiento en la banda de 868 MHz en Europa y la banda de ISM de 915 MHz en el Estados Unidos
CANALIZACIÓN
27 canales de frecuencia están disponibles en las tres bandas
El PHY de 868/915 MHz admite un solo canal entre 868.0 y 868.6 MHz, y 10 canales entre 902.0 y 928.0 MHz
La capa MAC incluye una función de exploración que recorre la lista de canales admitidos en busca de una baliza, mientras que las capas PHY contienen varias funciones de nivel inferior
El PHY de 2.4 GHz admite 16 canales entre 2.4 y 2.4835 GHz con un amplio espacio entre canales (5 MHz) destinado a facilitar los requisitos de filtro de transmisión y recepción.
LA ESTRUCTURA DEL PAQUETE
Para mantener una interfaz simple común con el MAC, ambas capas PHY comparten una sola estructura de paquete
Cada paquete, o unidad de datos de protocolo PHY (PPDU), contiene un encabezado de sincronización
El preámbulo de 32 bits está diseñado para la adquisición de símbolos y temporización de chip,
Tamaños de paquetes típicos para aplicaciones domésticas como monitoreo y control de seguridad, iluminación, aire acondicionado y se espera que otros dispositivos estén en el orden de 30 a 60 bytes
Dentro del encabezado PHY, se utilizan 7 bits para especificar la longitud de la carga útil (en bytes).
La ecualización de canal no es necesaria para PHY debido a la combinación de un área de cobertura pequeña y velocidades de chip relativamente bajas
MODULACIÓN
El PHY de 868/915 MHz utiliza un enfoque DSSS simple en el que cada bit transmitido está representado por una secuencia de longitud máxima de 15 chips
Los datos binarios se codifican multiplicando cada secuencia m por +1 o –1
El PHY de 2.4 GHz emplea una técnica de modulación cuasiortogonal de 16 arios basada en métodos DSSS
Los datos binarios se agrupan en símbolos de 4 bits, y cada símbolo especifica una de las 16 secuencias de pseudo ruido (PN) de 32 chips casi ortogonales para la transmisión
SENSIBILIDAD Y ALCANCE
IEEE 802.15.4 actualmente especifica sensibilidades del receptor de –85 dBm para el PHY de 2.4 GHz y –92 dBm para el PHY de 868/915 MHz
Naturalmente, el rango alcanzable dependerá de la sensibilidad del receptor y de la potencia de transmisión
Dado que los dispositivos IEEE 802.15.4 pueden estar inactivos hasta el 99.9 por ciento del tiempo en que están operativos y emplean transmisiones de espectro expandido de baja potencia, deberían estar entre los mejores vecinos en la banda de 2.4 GHz.
Se espera que los dispositivos típicos (1 mW) cubran un rango de 10–20 m.
El estándar especifica que cada dispositivo debe ser capaz de transmitir al menos 1 mW
INTERFERENCIA HACIA Y DESDE OTROS SERVICIOS
Los dispositivos que funcionan en la banda de 2,4 GHz deben aceptar interferencias causadas por otros servicios que operan en la banda
Esto es compatible con las aplicaciones IEEE 802.15.4, que tienen requisitos de calidad de servicio (QoS) relativamente bajos, no requieren comunicación isócrona y
Un requisito principal de las aplicaciones IEEE 802.15.4 es una excelente duración de la batería
La baja potencia, deberían estar entre los mejores vecinos en la banda de 2.4 GHz.
CONCLUSIÓNES
Con la estandarización de MAC y PHY casi completa, el enfoque ahora está en las capas de protocolo superiores y los perfiles de aplicación
El enfoque del desarrollo 802.15.4 fue mantener la simplicidad al concentrarse en los requisitos esenciales que aprovecharán un estándar exitoso.
El IEEE 802.15.4 complementa otras tecnologías de redes inalámbricas al ocupar el extremo inferior del espacio de consumo de energía y rendimiento de datos.
El objetivo principal de este esfuerzo ha sido abordar las aplicaciones que podrían beneficiarse de la conectividad inalámbrica y habilitar otras nuevas que no puedan usar tecnologías inalámbricas de gama alta.
El estándar está dirigido al mercado residencial e industrial
