REDES DOMÉSTICAS CON IEEE 802.15.4. UN ESTÁNDAR EN DESARROLLO PARA BAJA TASA REDES DE ÁREA PERSON...

1. INTRODUCCIÓN

1.1. Recientemente, las comunicaciones inalámbricas han Conviértase en una tecnología disruptiva para los diseñadores de redes domésticas y domótica. Una llave La motivación para el uso de la tecnología inalámbrica es la reducción en el costo de instalación, ya que el nuevo cableado es innecesario.

1.2. La red inalámbrica transmite el intercambio de información con un mínimo esfuerzo de instalación. Esta tendencia se deriva de la disponibilidad más amplia de Componentes inalámbricos altamente integrados y más económicos, y el éxito de otras tecnologías de comunicación inalámbrica, tales como celulares y Wi-Fi ™, IEEE 802.11b.

2. APLICACIONES

2.1. IEEE 802.15.4 está diseñado para ser útil en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo control industrial y monitoreo; seguridad pública, incluyendo detección y determinación de ubicación en el desastre. Sitios detección de automóviles, como la presión de los neumáticos vigilancia; insignias y etiquetas inteligentes; y agricultura de precisión, como la detección de suelos. Humedad, pesticida, herbicida y niveles de PH.

2.1.1. una de las mayores oportunidades de aplicación para IEEE 802.15.4 es la automatización del hogar y redes. Dentro de la casa, uno puede considerar varios Posibles sectores del mercado: periféricos de PC, incluidos ratones inalámbricos, teclados, joysticks, low-end. PDAs, y juegos; electrónica de consumo, Incluyendo radios, televisiones, VCRs, CDs, DVD, controles remotos, etc, btopic

3. LA CAPA DE RED

3.1. Los protocolos de capa superior son a discreción de las aplicaciones individuales utilizadas en un entorno de red en el hogar. En particular, esta sección considera los problemas y obstáculos que rodean la capa de red. En las redes cableadas tradicionales, la red capa es responsable de la construcción de la topología y mantenimiento, así como denominación y encuadernación. Servicios, que incorporan las tareas necesarias de direccionamiento, enrutamiento y seguridad

4. LA CAPA DE ENLACE DE DATOS

4.1. El proyecto IEEE 802 divide la DLL en Dos subcapas, el MAC y el control de enlace lógico, (LLC) subcapas. La LLC está estandarizada en 802.2 y es común entre los estándares 802, como 802.3, 802.11 y 802.15.1, mientras que la subcapa MAC está más cerca del hardware y puede variar con la implementación de la capa física.

4.2. El SSCS garantiza la compatibilidad entre diferentes subcapas LLC y permite que el MAC para Se accede a través de un único conjunto de puntos de acceso. Usando este modelo.

5. LA CAPA FISICA MULTIBANDA

5.1. MULTIRATE IEEE 802.15.4 ofrece dos opciones de PHY que Combine con el MAC para permitir una amplia gama de aplicaciones de red. Ambos PHY son basados en el espectro de propagación de secuencia directa (DSSS) métodos que resulta en IC digital de bajo costo implementación, y ambos comparten la misma base Estructura de paquetes para bajo ciclo de trabajo de baja potencia operación. La diferencia fundamental entre Los dos PHYs, son la banda de frecuencia. El 2.4 GHz PHY especifica la operación en el 2.4 GHz banda industrial, científica y médica (ISM)

5.1.1. MHz PHY se traducirá en una mejor sensibilidad y mayor. área de cobertura, reduciendo así el número de nodos requeridos para cubrir un área física dada, mientras que la tasa más alta de la PHY de 2.4 GHz puede ser utilizado para lograr un mayor rendimiento, menor latencia o menor ciclo de trabajo.

6. LA CANALIZACIÓN

6.1. Veintisiete canales de frecuencia están disponibles A través de las tres bandas . los PHY de 868/915 MHz admite un solo canal Entre 868.0 y 868.6 MHz, y 10 canales.

6.1.1. El 2.4 GHz PHY soporta 16 canales entre 2.4 y 2.4835 GHz con amplio espacio de canales (5 MHz) Con el objetivo de facilitar la transmisión y recepción del filtro. Requisitos dados que la casa es probable que contenga múltiples tipos de redes inalámbricas que compiten por la misma bandas de frecuencia, así como la interferencia involuntaria de los aparatos, la capacidad de reubicación Dentro del espectro será un factor importante. en el éxito de la red. En consecuencia, la norma Incluye los ganchos necesarios para implementar.

7. LA ESTRUCTURA DEL PAQUETE

7.1. Para mantener una interfaz simple común con el MAC, ambas capas PHY comparten un solo paquete estructura . Cada paquete, o protocolo PHY unidad de datos (PPDU), contiene una sincronización encabezado (preámbulo más inicio de delimitador de paquetes), un encabezado PHY para indicar la longitud del paquete, y la carga útil, o unidad de datos del servicio PHY (PSDU). El preámbulo de 32 bits está diseñado para su adquisición.

8. MODULACIÓN

8.1. El PHY de 868/915 MHz usa un DSSS simple enfoque en el que cada bit transmitido está representado por una secuencia de longitud máxima de 15 chips de secuencia. Los datos binarios se codifican multiplicando cada secuencia m por +1 o –1, y la secuencia de chips resultante se modula en el portadora que utiliza la codificación de cambio de fase binaria (BPSK). La codificación de datos diferenciales se utiliza antes de la modulación para permitir la diferenciación de baja complejidad.

9. SENSIBILIDAD Y RANGO

9.1. 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 868/915 MHz. Estos valores incluyen un margen suficiente para cubrir las tolerancias de fabricación, así como para permitir enfoques de implementación de bajo costo. En cada caso, los mejores dispositivos pueden ser del orden de 10 dB mejor que la especificación.

10. CONCLUSIÓN

10.1. El desarrollo de esta solución inalámbrica dentro de la organización de estándares tiene la ventaja de reunir varias opiniones para definir una mejor solución. El rápido desarrollo de la norma se debió a la participación proactiva, de varios desarrolladores y usuarios de la tecnología. El enfoque de desarrollo 802.15.4 estaba en manteniendo la simplicidad concentrándose en los requisitos esenciales que aprovecharán un estándar exitoso

10.1.1. El estándar está dirigido a los residenciales y mercado industrial Se espera que el mercado industrial sea el primero en permitir nuevas productos con enfoque en agregar valor a través de Facilidad de instalación.