IEEE 802.15.4

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Infotaula de llibreIEEE 802.15.4
Fitxa
Autor Institute of Electrical and Electronics Engineers
Llengua Anglès
Publicació Internacional, 2003
Editor IEEE
Dades i xifres
Gènere Norma
Modifica les dades a Wikidata

IEEE 802.15.4 és una norma que especifica la capa física i la capa d'enllaç de dades del model OSI per a xarxes d'àrea personal sense cables (xarxa sense fil) i baixa velocitat de transmissió. És mantingut pel grup de treball IEEE 802.15[1] i el va definir l'any 2003.[2]

DIversos protocols de comunicacions utilitzen la norma IEEE 802.15.4 : ZigBee, Thread, WirelessHART, MiWi, SimpliciTI, ISA100.11a.

Introducció[modifica]

Característiques principals de la norma IEEE 802.15.4 :

  1. Orientat a dispositius de baix cost, curt abast (100m en camp obert) i baix consum d'energia (ideal per a dispositius a bateria).
  2. Baixa potència d'emissió segons normativa del Institut Europeu de Normes de Telecomunicació ETSI 300 220.
  3. Utilitza una banda sense llicència ISM.
  4. Fig.1 Xarxa amb topologia en malla
    Empra una topologia de Xarxa en Malla per a aconseguir un major abast (veure Fig.1)
  5. És un protocol totalment obert, programari lliure.
  6. Velocitat de transmissió fins a 250 Kb/s.
  7. Possibles bandes ISM de treball (868/915/2450 MHz)

Arquitectura[modifica]

Defineix la capa física i la capa d'enllaç de dades del model OSI com es pot veure a la Fig.1

Capa física[modifica]

La capa física (PHY) és on es realitza el servei de transmissió de dades amb les propietats :

Capa d'enllaç[modifica]

La capa d'enllaç (MAC) és on es defineixen les trames i la topologia de xarxa :[3]

  • Topologies de xarxa :
    • Xarxa en estrella (Fig.2)
    • Xarxa punt a punt o peer-to-peer.(Fig.3)
    • Xarxes combicació de les dues anteriors.(Fig.4)
  • Estructura de la trama, n'hi ha 4 tipus : (Fig.5)
    • Trama de dades.
    • Trama de beacon.
    • Trama de reconeixement.
    • Trama de comanda.

Versions[modifica]

  • IEEE 802.15.4a : (formalment anomenada IEEE 802.15.4a-2007) va ser un afegit a IEEE 802.15.4-2006 especificant capes físiques addicionals. Va ser fusionada a la versió IEEE 802.15.4-2011.[4]
  • IEEE 802.15.4e : (formalment anomenada IEEE 802.15.4e-2012) va ser un afegit a IEEE 802.15.4-2006 especificant suport al sector industrial i compatibilitat amb la WPAN xinesa.[5]

Circuits integrats per a implementar IEEE 802.15.4[modifica]

Comparativa de paràmetres:

NA : No Aplica

IC Transceptor

CPU+Transceptor

Protocols CPU Flaix

(màx)

RAM E2PROM OTA Freqüència

Cristall

MHz

Seguretat Perifèrics E/S Tempo-

ritzadors

ADC Consum

Rx

Consum Tx Sensibilitat

Rx

Encapsulat Consulta
CC2520 Transceptor ZigBee

6LowPAN

NA NA NA NA NA 32 NA NA NA NA NA 18,5mA 5 dBm -98 dBm VQFN 2017
CC2630 CPU+Transceptor ZigBee ARM

Cortex-M3

128KB 30K - 48 128-bit AES I2C I2S UART DMA RTC 10-31 12 8 5,9mA 5 dBm -100 dBm VQFN 2017
CC2630 CPU+Transceptor ZigBee

6LowPAN

8051 256KB 8K - 48 128-bit AES USB DMA USART SPI 21 2 8 20,5mA 4,5 dBm -98 dBm QFN40 2017
CC2531 CPU+Transceptor ZigBee

6LowPAN

8051 256KB 8K - No 24 128-bit AES USB DMA USART SPI 19 2 8 20mA 4,5 dBm -98 dBm QFN40 2017
CC2533 CPU+Transceptor ZigBee 8051 96KB 6K - 48 128-bit AES USB DMA USART SPI 23 2 8 20mA 4,5 dBm -98 dBm QFN40 2017
CC2538 CPU+Transceptor ZigBee ARM

Cortex-M3

512KB 32KB - 24 AES128/ 256

SHA2 ECC 128/ 256 RSA

USB DMA USART SPI SSI I2C 32 12 8 20mA 7 dBm -97 dBm QFN 2017
JN5179 CPU+Transceptor ZigBee

6LowPAN

ARM

Cortex-M3

512KB 32KB 4KB 32 128-bit AES PWM UART SPI I2C 18 6 6 12,5mA 10 dBm -96 dBm HVQFN40 2017
ATmega2564RFR2 CPU+Transceptor ZigBee RISC 256KB 32KB 8KB 16 AES PWM RTC USART SPI 35 6 7 10,1mA 3,5dBm -100 dBm 48 QFN 2017
EFR32MG CPU+Transceptor ZigBee

6LowPAN

Thread

Bluetooth LE

ARM

Cortex-M4

256KB 32KB - 40 AES256/128 Hardware Crypto Accelerator with ECC, SHA-1, SHA-2 UART SPI IrDA I2S RTC DMA

I2C

31 7 1 9,8mA 19,5 dBm -94 dBm 48 QFN 2017
EM358x CPU+Transceptor ZigBee

Thread

ARM

Cortex-M3

512KB 32KB - 12 AES 128 hardware encryption engine with true random number generator UART SPI USB DMA TWI 32 2 1 27mA 8 dBm -100 dBm 48 QFN 2017

Referències[modifica]

  1. «IInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) IEEE 802» (en anglès). [Consulta: 3 novembre 2016].
  2. «Norma IEEE 802.15.4» (en anglès). [Consulta: 2 desembre 2016].
  3. «Definició IEEE 802.15.4» (en anglès). [Consulta: 2 desembre 2016].
  4. Karapistoli, E.; Pavlidou, F. N.; Gragopoulos, I.; Tsetsinas, I. «An overview of the IEEE 802.15.4a Standard». IEEE Communications Magazine, 48, 1, gener 2010, pàg. 47–53. DOI: 10.1109/MCOM.2010.5394030. ISSN: 0163-6804.
  5. «IEEE 802.15.4e WPAN Task Group» (en anglès). http://www.ieee802.org/.+[Consulta: 14 juliol 2017].

Vegeu també[modifica]