wireless personal area network
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trabalho Wireless Personal Area Network Comunicações MóveisTRANSCRIPT
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Wireless Personal Area Network
Nome: Felipe Ferraz Morgado de OliveiraRA: 135644Facultade de Tecnologia – Unicamp
Limeira, SPMarço / 2015
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IntroduçãoEm 1960 e 1970 nasceu a era da
comunicação.Relação tecnologia e
comunicação.Anatel e União Internacional de
Telecomunicações.
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IntroduçãoOs primeiros 35 anos da
comunicação móvel.Em 1934, nos Estados Unidos,
adotada modulação AM.Em 1935, modulação FM por
Edwin Armstrong.
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IntroduçãoSegunda Guerra Mundial.EUA – Aumento 80 mil de 1940 a
1946. Em 1958 tinha 695 mil e cerca de 1,4 milhão de usuários em 1962.
Brasil começou a crescer em 1990.
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IntroduçãoComunicação sem fio pessoal,
como bluetooth e zigbee.Conceito WPAN.Caracteristicas, vantagens,
comparação.Em seguida o padrão IEEE 802.15BluetoothZigbeeConclusão.
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Wireless Personal Area NetworkWPAN, baixo alcance e baixa
transferência.Necessidade da criação WPAN.10 % da taxa e alcance WLAN.Frequência de operação, ISM.
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IEEE 802.15WPAN segue o padrão IEEE 802.15.802.15.1 – WPAN/Bluetooth.802.15.2 – Coexistência de sinais.802.15.3 – Alta taxa de transmissão.802.15.4 – Zigbee.802.15.5 – Rede de malha WPAN.802.15.6 – Rede de área corporal.802.15.7 – Baixo alcance de
comunicação ótica de luz vísivel.
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Wireless Personal Area NetworkColaborativo, separação em tempo
WLAN e WPAN.Não colaborativo, salto de frequência
adaptativo.Comunicação ao redor do corpo,
pequena potência de transmissão por segurança e vida útil bateria.
Modulando fontes óticas como LED e laser diodos.
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802.15.1 - BluetoothComunicação sem fio de até 10
metros (classe 2).Baixo custo, alcance e taxa de
transmissão.Homenagem ao rei da Dinamarca,
Harold “Bluetooth”.Criado em 1997 pelos Suecos,
conhecida por bluetooth na versão 1.0 em 1999.
Objetivo, sem muita complexidade, barato.
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802.15.1 - BluetoothDifusão na sociedade.Máximo 8 dispositivos, piconet.Scatternet.Ponto a ponto e ponto a multiponto.Mestre e escravo.
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802.15.1 - BluetoothSalto de frequência usualmente 1600 Hz.Segurança a nível bit, 128-bit chave de
controle.Para detecção e correção é usado Forward
Error Correction (FEC).Slots e multislots (aumentar a taxa de
dados).Mesmo canal (TDMA).Um de cada vez.
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802.15.1 - BluetoothPor padrão é criada conexão orientada
assíncrona (ACL).◦ Retransmissão até que seja recebido.◦ Parking.
Conexão orientada síncrona.◦ Comutada por circuito.◦ Reserva slots.◦ Transmite tamanhos fixos de pacotes.◦ Associado ao clock da piconet.
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802.15.1 - BluetoothFaixa de frequência 2.4 – 2.483 GHz
(Brasil).Dividida em 79 bandas de 1 MHz.Potência e alcance determinada pela
classe.
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802.15.1 - BluetoothConexão do Bluetooth:
◦Standby Apenas clock nativo fica ativo.
◦ Inquirity FHS para sincronização. Temporização aleatória.
◦Scan Sleep, verifica a cada 10ms.
◦Page Estabelecer conexão Transmite dois pedidos a cada 1,25ms e escuta
duas vezes.
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802.15.1 - BluetoothModo de operação:
◦ Modo ativo Participa ativamente do canal Controle de acesso Informa ao escravo quando ele será reutilizado.
◦ Modo Sniff Reduz tempo que escuta o canal.
◦ Modo Hold O escravo fica em estado de espera. Ainda realiza scan, inquiring, paging, etc.
◦ Modo Park Maior método de economizar bateria Utiliza um endereço global invés do físico. Escuta o canal em tempos regulares.
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802.15.14 – ZigbeeBaixa potência e curta distância.Aplicação em sensores, automação
residencial.75 metros em ambiente livre.Nome tem referência ao voos das
abelhas.
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802.15.14 – ZigbeeBanda não licenciada:
◦ No Brasil – ISM 2.4 GHz◦ Nos Estados Unidos, 863 – 870 MHz.◦ Na Europa, 902 – 928 MHz.
Taxa de transmissão 250 kbits/s.
Correntes na ordem de micro amperes.
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802.15.14 – ZigbeeTipos de Zigbee:
◦ Zigbee Coordernador (ZC).◦ Zigbee Router (ZR).◦ Zigbee End Device (ZED).
Full-function device (FFD).◦ ZC e ZR.
Reduced-function device (RFD).◦ ZR
Flexibilidade de configuração.◦ ZED como baixo consumo.◦ Ligados sempre atuando como routers.◦ Sinais de alertas e testes.
“Aprende” uma nova rota em caso de falhas.
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802.15.14 – Zigbee Perfis especificos criados pela Zigbee Alliance. Perfil de gestão de energia residencial. Preço e informação da empresa via AMI.
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802.15.14 – ZigbeeTopologia:
◦ Estrela Um único coordenador, primeiro FFD
ativado. Identificador PAN, operam
individualmente.◦ Malha
Capacidade de auto-organizar e auto-estruturar.
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802.15.14 – ZigbeeTopologia:
◦ Estrela Um único coordenador, primeiro FFD
ativado. Identificador PAN, operam
individualmente.◦ Malha
Capacidade de auto-organizar e auto-estruturar.
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802.15.14 – ZigbeeTopologia árvore
◦ No final do “galho” conecta um ZED para evitar novos dispositivos se associarem.
◦ Maior área de cobertura e aumento do atraso da mensagem.
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802.15.14 – ZigbeeModo beaconing
◦ Economia de energia◦ Routers confirmam sua presença na rede.◦ Boa sincronia permite um periodo inativo.
Estrutura superframe.◦ Decidido pelo coordenador, baixas
latências.Não-beaconing, pode ser custoso
sincronizar.
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802.15.14 – ZigbeeBeacon importante na topologia de
malha e árvore para manter sincronismo por mais tempo.
Economia de bateria, dormindo até chegar beacon ou mudar configuração.
Transferência de dados para um coordenador:◦ Modo beacon
Ouve o beacon, sincroniza estrutura superframe. Ao receber o dado, o coordenador envia um
acknowledgement frame para informar que recebeu.◦ Modo não-beacon
Dispositivo envia o dado e em resposta é enviado o acknowledgement frame.
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802.15.14 – ZigbeeTransferência de dados de um
coordenador:◦ Modo beacon
Indica no beacon que tem mensagem pendente. Dispositivo envia comando MAC pedindo o dado. Coordenador envia o acknowledgement frame e
envia o dado. O dispositivo também manda um
acknowledgement frame ao receber.◦ Modo não-beacon
O dispositivo pede o dado transmitindo comando MAC.
Coordenador envia o acknowledgement frame e caso tenha um dado pendente ele o envia. Caso contrário ele indica que não tem dado no acknowledgement frame ou envia um data frame com tamanho zero de payload.
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802.15.14 – ZigbeeDesenvolvimento dividido em Zigbee
Alliance e IEEE 802.15.4.PHY – Permitir a transmissão e recepção de
mensagem.MAC – Controlar o acesso, a estrutura
admissível do frame, sincronização, transmissão dos beacon frames.
NWK – O inicio ou fim da ligação de um dispositivo à rede, descoberta de novos dispositivos, atribuiçao de endereços, etc.
Aplicação – Correta gestão e suporte para diversas aplicações.
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802.15.14 – ZigbeeDiversas aplicações, controlar sensor
a distância, automação residencial, controlar um braço robótico, acionar dispositivo de irrigação, etc.
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ConclusãoNovas necessidades, novas tecnologias.
Criação do padrão 802.15.1
Tecnologia bem difundida na população.
Criação do padrão 802.15.4 Bateria com capacidade de duração de
anos.
Diversas opções para diversas aplicações.
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Fim
Perguntas?
Obrigado pela atenção
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https://tecnoblog.net/36447/sandisk-cria-ssd-com-2-cm-de-largura-e-1-g-de-peso/ >.Acesso em: 15/03/2015
Disponível em:<http://aerotagua.blogspot.com.br/2010/06/assunto-tecnico-era-pra-ter-saido-ontem.html>.Acesso em: 15/03/2015
BARROS, Héden de Sousa et al. “Tecnologia Wireless (WLANS). Instituto de Estudos Superiores da Amazônia, Belém 2005.
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Disponível em:< http://www.rogercom.com/ZigBee/ZigBee.htm>. Acesso em: 15/03/2015.