RED DOMÉSTICA CON IEEE802.15.4
Resumen:
Flexibilidad, bajo costo, bajo consumo de energía, aplicaciones en el hogar requiere comunicaciones de tasa baja de datos
Introducción:
Las principales motivaciones para el uso de redes inalámbricas es la reducción del costo y requieren un mínimo en las conexiones.
Existe una mayor disponibilidad de equipos inalámbricos y baratos como son celulares, la res Wi-Fi, IEE802.11b
El principal objetivo es satisfactorio por la necesidad de una conectividad compartida de alta velocidad
La tecnología en el consumo de energía es extremadamente bajo
Aplicaciones:
Control y vigilancia industrial, seguridad pública, la industria automotriz, detección de la humedad del suelo, los plaguicidas, herbicidas y los niveles de PH, todo esto aplicado a la agricultura con precisión, automatización de viviendas
La capa de Red:
El punto de acceso puede instalarse en cualquier lugar que resulte práctico siempre y cuando permita obtener la cobertura radio deseada
La capa de enlace de los datos:
Divide la DLL en dos subcapas, la subcapa MAC y la subcapa de control de enlace lógico LIC
El SSCS asegura la contabilidad entre las diferentes subcapas del LIC y permite que se acceda al MAC a través de un único conjunto de puntos de acceso.
La subcapa MAC proporciona dos servicios a las capas superiores a las que se puede acceder a través de dos puntos de acceso de servicio SAP
El formato de marco general de MAC
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 primer campo de la MAC head-er es el campo de control de la trama. Indica el tipo de trama MAC que se está trasmitiendo, especifica el formato del campo de dirección y controla el reconocimiento.
La estructura de superestructura:
Algunas aplicaciones pueden requerir un ancho de banda específico para lograr bajas lactancias. Para lograr estas bajas lactancias pueden funcionar en un modo de superfotograma.
Un dispositivo puede trasmitir en cualquier momento durante una ranura, pero debe completar su transacción antes de la siguiente baliza de la supertrama.
Otras características del MAC:
Dependiendo de la configuración de la red, una LR-WPAN puede usar uno de los dos canales a los mecanismos. En una red habilitada por la baliza con supertramas, se utiliza un mecanismo de acceso múltiple.
En una red habilitada con baliza, cualquier dispositivo que desee trasmitir durante el periodo de acceso a la contención espera el comienzo dela siguiente franja horaria y luego determina si otro dispositivo está trasmitiendo actualmente en la misma franja.
LA CAPA FÍSICA:
Multibanda, Multitarifa:
El IEEE 802.15.4 ofrece dos opciones de PHY que se combinan con el MAC para permitir una amplia gama de aplicaciones de red. PHY se basan en métodos de espectro de dispersión de secuencia directa (DSSS).
La diferencia fundamental entre las dos PHYs es la banda de frecuencia. La PHY de 2,4 GHz especifica el funcionamiento en la banda industrial, científica y médica (ISM) de 2,4 GHz, que tiene una disponibilidad casi mundial.
Canalización:
Hay 27 canales de frecuencia disponibles en las tres bandas. La PHY de868/915 MHz soporta un solo canal entre 868,0 y 868,6 MHz y 10 canales entre 902,0 y 928,0 MHz
LA ESTRUCTURA DEL PAQUETE:
Para mantener una interfaz común y sencilla con el MAC, ambas capas del PHY comparten una única estructura de paquetes. Cada paquete o unidad de datos de protocolo PHY contiene un encabezado de sincronización.
Dentro de la cabecera PHY, se usan 7 bits para especificar la longitud de la carga útil. Esto soporta paquetes de longitud o 127 bytes.
MODULACIÓN:
El PHY de 868/915 MHz utiliza un enfoque simple de DSSS en el que cada bit trasmitido es representado por una secuencia de longitud máxima de 15 chips.
La PHY de 2.4 GHz emplea una técnica de modulación semi-ortogonal basada en métodos de DSSS (con propiedades similares). Los datos binarios son agrupados en símbolos de 4 bits, y cada símbolo especifica una de las 16 secuencias de transmisión semi-ortogonales de código de pseudo-ruido (PN)
Sensibilidad y alcance:
Las especificaciones actuales de sensitividad del IEEE 802.15.4 especifican -85 dBm para la PHY de los 2.4 GHz y de -92 dBm para la PHY de los 868-915 MHz
Naturalmente el rango deseado estará en función de la sensibilidad del receptor así como de la potencia del transmisor. El estándar especifica que cada dispositivo debe ser capaz de transmitir al menos 1 mW, pero dependiendo de las necesidades de la aplicación, la potencia de transmisión puede ser mayor o menor
Interferencia de y para otros dispositivos:
Los dispositivos que operan en la banda de los 2.4 GHz pueden recibir interferencias causadas por otros servicios que operan en dicha banda. Esta situación es aceptable en las aplicaciones que utilizan el estándar IEEE 802.15.1, las cuales requieren una baja calidad de servicio (QoS), no requiere comunicación asíncrona
Conclusión:
Con la estandarización del MAC y PHY casi completa, el foco está ahora en las capas superiores del protocolo y los perfiles de aplicación.
La Alianza Zig-Bee esta tomando la delantera en este esfuerzo y se espera una primera generación de resultados finales del 2002. Paralelamente, se espera que varios de los principales fabricantes de semiconductores anuncien la primera generación de CI.