Wirelless Comunication Networks and Systems

El futuro de Internet implicará un gran número de objetos que utilizan comunicaciones estándar.
arquitecturas de nicaciones para proporcionar servicios a los usuarios finales.

Se prevé que decenas de
miles de millones de estos dispositivos estarán interconectados en unos pocos años. Esto proporcionará nuevos
interacciones entre el mundo físico y la computación, contenido digital, análisis,
aplicaciones y servicios. Este paradigma de red resultante se llama Internet.

Las capacidades de recopilación, análisis y automatización de datos de IoT incluyen salud y
Fitness, cuidado de la salud, monitoreo y automatización del hogar, ahorro de energía y Smart
red, agricultura, transporte, monitoreo ambiental, inventario y producto
administración, seguridad, vigilancia, educación y muchos otros.

El desarrollo tecnológico está ocurriendo en muchas áreas. No en vano, cable-
se lleva a cabo menos investigación de redes y en realidad se ha llevado a cabo para

bastante tiempo ahora, pero bajo títulos anteriores como computación móvil, omnipresente
informática, redes inalámbricas de sensores y sistemas ciberfísicos. Muchas propuestas
y se han desarrollado productos para protocolos de bajo consumo, seguridad y privacidad,

direccionamiento, radios de bajo costo, esquemas de eficiencia energética para una batería de larga duración y confiabilidad
capacidad para redes de nodos durmientes intermitentes y no confiables.

Emitido por otras organizaciones de elaboración de estándares e incorporado a la arquitectura general de Bluetooth. La estrategia de Bluetooth es inventar solo los protocolos necesarios y usar los estándares existentes siempre que sea posible. OBEX proporciona una funcionalidad similar a la de HTTP, pero de forma más sencilla.


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Perfiles

Se definen más de 40 perfiles diferentes en los documentos de perfil de Bluetooth. En esencia, un perfil es un conjunto de protocolos que implementan una aplicación particular basada en Bluetooth. Cada perfil define los protocolos y las funciones de protocolo que admiten un modelo de uso particular. Todos los nodos de Bluetooth admiten el perfil de acceso genérico, además, los perfiles pueden depender de otros perfiles.

Piconets y Scatternets

Como se mencionó, la unidad básica de la red en Bluetooth es una piconet, que consta de un maestro y de uno a siete dispositivos esclavos activos. 384 CAPÍTULO 12 / Bluetooth e Ieee 802.

Un sistema Bluetooth utiliza un esquema de salto de frecuencia con un espacio entre portadores de 1

Bluetooth hace uso de la banda de 2,4 GHz en el ámbito industrial, científico y banda médica . Bluetooth utiliza la tarifa básica y la velocidad de datos mejorada conexiones La modulación para BR es modulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana , con una uno binario representado por una desviación de frecuencia positiva y un cero binario enviado por una desviación de frecuencia negativa de la frecuencia central. EDR se introdujo en la versión 2.0 de Bluetooth y utiliza el mismo 1 millón símbolos/segundo, pero con p/4@DQPSK y 8DPSK que envían 2 o 3 bits por símbolo.

Especificación de banda base

Uno de los documentos de Bluetooth más complejos es la especificación de banda base.

Salto de frecuencia El salto de frecuencia en Bluetooth tiene dos propósitos

El ancho de banda total se divide en 79 canales físicos, cada uno de ancho de banda de 1 MHz. La analogía es de un balde. Cada vez que un paquete transmite, toma algunas de las fichas del balde. Si no hay suficientes fichas presentes, el paquete debe esperar hasta que haya suficientes.
pic

SubSi llegan fichas y el balde ya está lleno, entonces esos tokens se pierden. Una ráfaga de paquetes se puede transmitir en el ancho de banda máximo hasta que el cubo se vacía. Este mecanismo de cubo de fichas gestiona los datos de transmisión promedio a largo plazo tasa, ya que debe ser menor o igual a la tasa del token. El esquema también permite ráfagas de tráfico, pero los paquetes después experimentarán una balde casi vacío.topic

Bluetooth

Las especificaciones de Bluetooth lograron avances significativos con las versiones 3.0 y 4.0.

Bluetooth 3.0 creó una técnica alternativa para lograr datos de hasta 24 Mbps

tasa. Bluetooth 4.0 creó una capacidad conocida como Bluetooth Low Energy.

Bluetooth 3.0+HS

Bluetooth 4.0. Proporciona una versión inteligente y de bajo consumo de Bluetooth. Este
permite que Bluetooth funcione durante largos períodos de tiempo con una sola batería o busque
energía. Los dispositivos Bluetooth Smart tienen una capacidad especialmente útil en comparación con
otras tecnologías de dispositivos de baja energía porque también pueden comunicarse con otros
Dispositivos habilitados para Bluetooth, como dispositivos Bluetooth heredados o dispositivos habilitados para Bluetooth
teléfonos inteligentes Esta se posiciona como una posible tecnología de éxito para Internet

Subtopic

Funcionalidad Bluetooth Smart o modo dual para tener también el Bluetooth BR/EDR

capacidad. Los chips monomodo se pueden producir a un costo reducido y se pueden integrar

en dispositivos compactos.

Bluetooth Smart también proporciona las siguientes características de diseño:

• Potencia de salida de 10 mW

• Alcance de 150 m en campo abierto

• Nuevo mecanismo de publicidad para el descubrimiento eficiente de dispositivos

• Nuevo MAC sin conexión asíncrono para proporcionar bajo retraso y rápido

actas

• Nuevo protocolo de atributo genérico para proporcionar un modelo cliente/servidor simple

• Nuevo perfil de atributos genéricos para recolectar datos de sensores de manera eficiente

IEEE 802.15.4
El Grupo de trabajo de tasa baja de WPAN (TG4) está autorizado para investigar una baja tasa de datos
solución de velocidad con duración de batería de varios meses a varios años y muy baja complejidad.
Los estándares han evolucionado a través de dos versiones 802.15.4 y luego una versión 802.15.4a.

• IEEE 802.15.4f proporciona un estándar para la identificación activa de radiofrecuencia.

ción (RFID) y aplicaciones de sensores que es de bajo costo, tiene un consumo de energía ultra bajo y es flexible y altamente confiable. Una etiqueta RFID es típicamente

unido a un activo como un paquete, animal o persona con el propósito

de identificar el objeto. Las etiquetas RFID activas producen su propia señal a partir de una batería u otra fuente de energía recolectada, mientras que las etiquetas RFID pasivas utilizan un

señal de radio externa para producir una señal de identificación. Los RFID activos son el foco de 802.15.4f.

• IEEE 802.15.4g admite redes de servicios inteligentes al proporcionar un estándar para

aplicaciones de control de procesos a muy gran escala, como la red inteligente de servicios públicos (discutida también en la Sección 16.5). De particular interés son las redes de sensores

para la lectura inteligente de contadores con tasas de datos específicas en rangos de 40 a 1000

kbps.

• IEEE 802.15.4j define que la capa PHY cumple con los requisitos para un área del cuerpo médico

(MBAN) en la banda de 2,4 GHz. Se implementan múltiples sensores de bajo costo

sobre o alrededor de un paciente para tomar lecturas de la información fisiológica del paciente. A

El dispositivo concentrador está ubicado cerca o sobre el paciente para recopilar y transmitir la información.

mación También puede procesar los datos recopilados localmente para buscar ciertos

condiciones para desencadenar un procedimiento de tratamiento. Tres categorías principales de MBAN

tienen requisitos particulares. Monitorización de pacientes intrahospitalarios y urgencias

Las aplicaciones de ambulancia requieren un rango de 1 a 3 m con ciclos de trabajo inferiores al 20 %.

Sin embargo, las aplicaciones de vigilancia en el hogar necesitan un mayor alcance (hasta 10 m) con

vida útil de la batería mucho más prolongada (es decir, un ciclo de trabajo inferior al 2 %).

12.5 / IEEE 802.15 401

• IEEE 802.15.4k está definido por la Infraestructura Crítica de Baja Energía (LECIM)

Tarea grupal. Su función es facilitar la comunicación con miles de dispositivos.

Esto se utilizará para dispositivos de monitoreo de infraestructura crítica, como sensores

en carreteras y puentes, que requieren operación de bajo consumo de energía para baterías de varios años

Subtopic

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