REDES DOMÉSTICAS CON IEEE 802.15.4:

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Las características del estándar son la flexibilidad de la red, el bajo costo y el bajo consumo de energía.

REDES DOMÉSTICAS CON IEEE 802.15.4:

SENSIBILIDAD Y ALCANCE

Para aplicaciones que permiten más latencia, las topologías de red en malla ofrecen una alternativa atractiva para la cobertura doméstica, ya que cada dispositivo sólo necesita suficiente potencia (y sensibilidad) para comunicarse con su vecino más cercano.

La norma IEEE 802.15.4 especifica actualmente sensibilidades de receptor de -85 dBm para la PHY de 2,4 GHz y de -92 dBm para la PHY de 868/915 MHz.

. En cada caso, los mejores dispositivos pueden ser del orden de 10 dB mejores que la especificación

MODULACIÓN

Las curvas de detección óptimas para ambos esquemas de modulación están disponibles en la mayoría de los libros de texto de comunicaciones.

Los datos binarios se agrupan en símbolos de 4 bits y cada símbolo especifica una de las 16 secuencias de seudo-ruido (PN) de 32 chips casi ortogonales para la transmisión

Los datos binarios se codifican multiplicando cada secuencia m por +1 o -1, y la secuencia de chips resultante se modula en la portadora mediante la codificación binaria por desplazamiento de fase (MDP-2).

CANALIZACIÓN

Dado que es probable que el hogar contenga múltiples tipos de redes inalámbricas que compiten por las mismas bandas de frecuencia, así como interferencia no intencional de los aparato

Debido al soporte regional de estas dos bandas, es poco probable que una sola red utilice los 11 canales

Se dispone de veintisiete canales de frecuencia en las tres bandas. El PHY de 868/915 MHz soporta un solo canal entre 868.0 y 868.6 MHz, y 10 canales entre 902.0 y 928.0 MHz.

LA CAPA FÍSICA

MULTIBANDA, MULTITARIFA

Se espera que cada PHY encuentre aplicaciones para las cuales sus fortalezas son las más adecuadas.

La PHY de 2.4 GHz proporciona una tasa de transmisión de 250 kb/s, mientras que la PHY de 868/915 MHz ofrece tasas de 20 kb/s y 40 kb/s para sus dos bandas, respectivamente

Las bandas de 868 MHz y 915 MHz ofrecen una alternativa a la creciente congestión y otras interferencias (hornos microondas, etc.) asociadas a la banda de 2,4 GHz, y un mayor alcance para un determinado presupuesto de enlace debido a las menores pérdidas de propagación.

. El 2.4GHz PHY especifica la operación en la banda industrial, científica y médica (ISM) de 2.4 GHz

OTRAS CARACTERÍSTICAS DEL MAC

La trama de reconocimiento se envía inmediatamente después de la validación exitosa de la trama recibida. Las tramas de baliza enviadas por un coordinador PAN y las tramas de acuse de recibo nunca son reconocido.

En una red habilitada para balizas, cualquier dispositivo que desee transmitir durante el período de acceso de contención espera el comienzo de la siguiente franja horaria y luego determina si otro dispositivo.

Cuando un dispositivo desea transmitir en una red no habilitada para balizas, primero comprueba si otro dispositivo está transmitiendo actualmente en el mismo canal.

Dependiendo de la configuración de la red, un LRWPAN puede utilizar uno de los dos mecanismos de acceso a los canales

LA ESTRUCTURA DEL SUPERMARCO

Estos tiempos asignados Las franjas horarias se denominan franjas horarias garantizadas (GTS) y juntos forman un período libre de contención localizado inmediatamente antes de la siguiente baliza

El tiempo entre dos balizas se divide en 16 franjas horarias iguales, independientemente de la duración de la superestructura.

Algunas aplicaciones pueden requerir un ancho de banda dedicado para lograr bajas latencias

CONCLUSIÓN

IEEE 802.15.4 ya ha llamado la atención de otras comunidades, como IEEE 1451 con un enfoque en las redes de sensores.

El rápido desarrollo del estándar se debió a la participación proactiva de varios desarrolladores y usuarios de la tecnología. El enfoque del desarrollo de 802.15.4

Con la estandarización del MAC y PHY casi completa, el foco está ahora en las capas superiores del protocolo y los perfiles de aplicación

INTERFERENCIA CON OTROS SERVICIOS

Por el contrario, un requisito principal de las aplicaciones IEEE 802.15.4 es una excelente vida útil de las baterías; esto se logra en el borrador de la norma mediante el uso de una baja potencia de transmisión y un funcionamiento de ciclo de trabajo muy bajo

Esto es compatible con las aplicaciones IEEE 802.15.4, que tienen requisitos de calidad de servicio (QoS) relativamente bajos

Los dispositivos que funcionan en la banda de 2,4 GHz deben aceptar la interferencia causada por otros servicios que operan en la banda

EL FORMATO DE MARCO GENERAL DE MAC

La transacción se considera satisfactoria sólo cuando la trama de confirmación contiene el mismo número de secuencia que la trama transmitida previamente.

El tamaño del campo de dirección puede variar entre 0 y 20 bytes. Por ejemplo, un marco de datos puede contener tanto información de origen como de destino, mientras que el marco de confirmación de devolución no contiene ninguna información de dirección

La estructura del marco MAC se mantiene muy flexible para acomodar las necesidades de las diferentes aplicaciones y topologías de red, manteniendo un protocolo simple.

EL NIVEL DE ENLACE DE DATOS

Las características del MAC IEEE 802.15.4 son la asociación y disociación, la entrega de tramas reconocidas, el mecanismo de acceso al canal, la validación de tramas, la gestión de intervalos de tiempo garantizados y la gestión de balizas.

El MAC IEEE 802.15.4 proporciona servicios a un LLC de tipo I IEEE 802.2 a través de la subcapa de convergencia específica de servicios (SSCS)

LA CAPA DE RED

Los mismos servicios existen para las redes domésticas inalámbricas, pero son mucho más difíciles de implementar debido a la importancia que se da a la energía. conservación.

Como todos los estándares de IEEE 802, el borrador del estándar de IEEE 802.15.4 abarca solamente esas capas hasta e incluyendo porciones de la capa de enlace de datos (DLL).

APLICACIONES

seguridad pública; incluyendo la detección y determinación de la ubicación en sitios de desastre; detección automotriz, como el monitoreo de la presión de los neumáticos; placas y etiquetas inteligentes; y agricultura de precisión

Subtopic

Automatización de hogar y las redes.

INTRODUCCIÓN

Tanto los dispositivos 802.11 como los Bluetooth requerirían el reemplazo de la batería varias veces al año

Esta aplicación es un excelente candidato para un enlace de comunicaciones inalámbricas de bajo rendimiento y bajo costo.

Los enfoques para lograr este objetivo pueden clasificarse fácilmente en dos grupos: redes alámbricas e inalámbricas.