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REDES DOMÉSTICAS CON IEEE 802.15.4: UN ESTÁNDAR EN DESARROLLO PARA REDES…
REDES DOMÉSTICAS CON IEEE 802.15.4: UN ESTÁNDAR EN DESARROLLO PARA REDES DE ÁREA PERSONAL INALÁMBRICAS DE BAJA FRECUENCIA
Las comunicaciones inalámbricas se convirtieron en la tecnología clave, para la domótica, ya que es de fácil instalación, bajo costo y tiene gran disponibilidad de componentes integrados.
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Capa de red
Es la encargada de la construcción de topología, direccionamiento, enrutamiento y seguridad.
IEEE 802.15.4 es compatible con varias topologías, entre ellas redes estrella y punto a punto, cada una es utilizada acorde a la necesidad del diseño de aplicación.
Capa de enlace de datos
Usando este modelo, el MAC 802.15.4 proporciona características no utilizadas por 802.2
La subcapa MAC proporciona dos servicios a capas superiores a las que se puede acceder a través de dos puntos de acceso al servicio (SAP).
Las características del MAC IEEE 802.15.4 son asociación y disociación, reconocido entrega del fotograma, mecanismo de acceso al canal
Los datos MAC se accede al servicio a través del MAC común subcapa de partes (MCPS-SAP) y MAC servicios de gestión se accede a través de la Entidad de gestión de capa MAC
Capa Física
IEEE 802.15.4 tiene dos opciones PHY, que se combinan con el MAC, se basan en métodos de espectro de propagación de secuencia directa (DSSS) que dan como resultado la implementación de IC digital de bajo costo, y ambos comparten la misma estructura básica de paquetes para operaciones de bajo consumo de ciclo de trabajo de baja potencia.
La primera PHY de 2.4 GHz, funciona en banda ISM, que proporciona una velocidad de transmisión de 250 kbps, gracias a su esquema de modulación; y la segunda 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
En las 3 bandas se tiene 27 canales de frecuencia; el PHY de 868/915 MHz tiene un solo canal entre 868.0 y 868.6 MHz, y 10 canales entre 902.0 y 928.0 MHz y el PHY de 2.4 GHz admite 16 canales entre 2.4 y 2.4835 GHz
La capa MAC incluye una función de exploración que recorre la lista de canales admitidos en busca de un beacon, mientras que las capas PHY proporciona funciones de nivel inferior, como la detección de energía del receptor
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 (secuencia m).
El PHY de 2.4 GHz emplea una técnica de modulación cuasiortogonal de 16-arios basada en métodos DSSS (con propiedades similares, por ejemplo, ganancia de procesamiento).
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Sensibilidad y rango
las sensibilidades del receptor de -85 dBm para la PHY de 2,4 Hz y -92 dBm para la PHY de 868/915 MHz
Naturalmente, el rango alcanzable será una función de la sensibilidad del receptor
Conclusiones
El rápido desarrollo del estándar se debió a la participación proactiva de varios desarrolladores y usuarios de la tecnología.
Se espera que el mercado industrial sea el primero en habilitar nuevos productos con un enfoque en agregar valor a través de la facilidad de instalación.
IEEE 802.15.4 ya ha llamado la atención de otras comunidades, como IEEE 1451 con un enfoque en redes de sensores. Se espera que varios usuarios de tecnologías inalámbricas patentadas cambien hacia la solución estándar debido a la menor mejora esperada del costo y el rendimiento.
El objetivo principal de este esfuerzo ha sido abordar las aplicaciones que podrían beneficiarse de la conectividad inalámbrica y habilitar otras nuevas que no pueden usar tecnologías inalámbricas de gama alta. El valor estará en la aplicación, no en la tecnología