IoT rendszerek kommunikációs megoldásai vitmav22

Hasonló dokumentumok
Szenzorhálózatok IEEE ZigBee Jövő, kitekintés ( )

Szenzorhálózatok Szabványok ( )

Szenzorhálózatok és alkalmazásaik. Útvonalválasztás (hierarchikus routing). Lokalizáció.

IoT rendszerek kommunikációs megoldásai vitmav22

Zigbee: vezeték nélküli komplex szenzorhálózatok gyorsan, olcsón, hatékonyan

Szenzorhálózatok Fizikai réteg ( ) Vidács Attila Távközlési és Médiainformatikai Tanszék I.B.228, T:19-25,

Szenzorhálózatok és alkalmazásaik. Bevezetés

Hálózati réteg. WSN topológia. Útvonalválasztás.

Szenzorhálózatok és alkalmazásaik. WSN bevezető. Fizikai réteg.

Lokalizáció, mobilitás. Lokalizációs technikák. Mobilitás szenzorhálózatokban.

Kommunikációs rendszerek programozása. Wireless LAN hálózatok (WLAN)

Szenzorhálózatok Fizikai és adatkapcsolati réteg ( )

Alacsony fogyasztású IoT rádiós technológiák

Számítógépes Hálózatok. 4. gyakorlat

Bevezetés. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Szenzorhálózatok és alkalmazásaik. Adatkapcsolati réteg. MAC megoldások.

Az IEEE szabványcsalád. Dr. Fazekas Péter Balogh András BME-HIT

OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

BWA Broadband Wireless Access - szélessávú vezetéknélküli hozzáférés

A Zigbee technológia

Számítógép hálózatok gyakorlat

Szenzorkommunikációs lehetőségek az IoT világában. Dr. Fehér Gábor BME Távközlési és Médiainformatikai Egyetem

RFID rendszer felépítése

AGSMHÁLÓZATA TOVÁBBFEJLESZTÉSE A NAGYOBB

1. A vezeték nélküli hálózatok rádiós szabályozása

V2I - Infrastruktúra

Tartalom Iparági kérdések A rendszer kialakítás kérdései Felhasználói vonatkozások A ZigBee technológia ismertetése A ZigBee technológia alkalmazása T

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Szenzorhálózatok III.

Szállítási és alkalmazási réteg Lokalizáció. Útvonalválasztás (folytatás); Architektúrák, megoldások; Lokalizációs technikák

Kábel nélküli hálózatok. Agrárinformatikai Nyári Egyetem Gödöllő 2004

Hálózatok Rétegei. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. TCP/IP-Rétegmodell. Az Internet rétegei - TCP/IP-rétegek

MAC címek (fizikai címek)

BWA- Broadband Wireless Accessszélessávú vezetéknélküli hozzáférés

Vezeték nélküli szenzorhálózatok tanulmányozása Szakdolgozat

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

Szenzorhálózatok LEACH esettanulmány ( ) Vidács Attila Távközlési és Médiainformatikai Tanszék I.B.325, T:19-25,

WiFi hálózatok üzemeltetése

Az LTE. és a HSPA lehetőségei. Cser Gábor Magyar Telekom/Rádiós hozzáférés tervezési ágazat

Távközlő hálózatok és szolgáltatások

COMPEX WLM200NX n a/b/g dual-band vezetéknélküli minipci modul

Számítógépes Hálózatok 2010

Méréssel támogatott hálózattervezés ZigBee hálózaton

Hálózati architektúrák és rendszerek. 4G vagy B3G : újgenerációs mobil kommunikáció a 3G után

A számítógép-hálózatok használata

Szenzorhálózatok Adatkapcsolati réteg ( ) Vidács Attila Távközlési és Médiainformatikai Tanszék I.B.228, T:19-25,

A ZigBee 2007 specifikáció

UWB. Bevezetés Elmélet Alkalmazások

Mobil Peer-to-peer rendszerek

Hálózati alapismeretek

Click to edit Master title style

Vezetéknélküli Érzékelő Hálózatok

Adatátviteli eszközök

Vezeték nélküli helyi hálózatok

Helymeghatározási alapelvek és módszerek

SPECIÁLIS CÉLÚ HÁLÓZATI

V2V - Mobilitás és MANET

MŰSZAKI LEÍRÁS Az I. részhez

IEEE szabvány ismertetése (folytatás)

MOBIL ÉS VEZETÉK NÉLKÜLI BMEVIHIMA07 HÁLÓZATOK. 3. gyakorlat. Gódor Győző

Technotel Kft. Megfelelségi Nyilatkozat

6.óra Hálózatok Hálózat - Egyedi számítógépek fizikai összekötésével kapott rendszer. A hálózat működését egy speciális operációs rendszer irányítja.

Új módszerek és eszközök infokommunikációs hálózatok forgalmának vizsgálatához

Számítógépes alapismeretek

Hálózati alapismeretek

Mobil kommunikáció /A mobil hálózat/ /elektronikus oktatási segédlet/ v3.0

Korszerű technológiák. a szélessávú elérési hálózatok területén. Korsós András. műszaki igazgató. SCI-Network Távközlési és Hálózatintegrációs Rt.

vitmma09 Szenzorhálózatok és alkalmazásaik

2. előadás. Radio Frequency IDentification (RFID)

SZENZORFÚZIÓS ELJÁRÁSOK KIDOLGOZÁSA AUTONÓM JÁRMŰVEK PÁLYAKÖVETÉSÉRE ÉS IRÁNYÍTÁSÁRA

Autóipari beágyazott rendszerek. A kommunikáció alapjai

Irányítástechnika fejlődési irányai

Számítógépes hálózatok

WiFi hálózatok üzemeltetése

Szenzorhálózatok Szenzor MAC (folyt.), Hálózati réteg, topológia, útvonalválasztás ( )

Németh Péter Hierarchikus adatgyűjtő-vezérlő BME-VIK R9K7CF hálózati rendszer otthoni alkalmazásokhoz Tartalomjegyzék. I.

KÖFOP VEKOP A jó kormányzást megalapozó közszolgálat-fejlesztés

The Flooding Time Synchronization Protocol

Gyakorlatok. VITMMA09 Okos város MSc mellékspecializáció

Gyakorlatok. VITMMA09 Okos város MSc mellékspecializáció

A számítógép-hálózat egy olyan speciális rendszer, amely a számítógépek egymás közötti kommunikációját biztosítja.

Infokommunikáció a közlekedésben (VITMJV27)

INFOKOMMUNIKÁCIÓS RENDSZEREK ÉS ALKALMAZÁSOK

A Li-Fi technológia. Bagoly Zsolt. Debreceni Egyetem Informatika Kar február 13.

Gyors telepítési útmutató AC1200 Gigabit kétsávos WLAN hatótávnövelő

1. ÁLTALÁNOS HÁLÓZATI TRENDEK ÉS MOBIL HÁLÓZATI HATÁSAIK

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

MERRE TART A HFC. Koós Attila Gábor, Veres Zoltán , Balatonalmádi

Az intézményi hálózathoz való hozzáférés szabályozása

Vezeték nélküli eszközök (csak egyes típusoknál) Felhasználói útmutató

Wi-Fi alapok. Speciális hálózati technológiák. Date

Számítógépes hálózatok

Számítógép-hálózatok zárthelyi feladat. Mik az ISO-OSI hálózati referenciamodell hálózati rétegének főbb feladatai? (1 pont)

Valós idejű kiberfizikai rendszerek 5G infrastruktúrában

Házi feladatok Szenzorhálózatok és alkalmazásaik

Hálózati Architektúrák és Protokollok GI BSc. 3. laborgyakorlat

Harmadik-generációs bázisállomások szinkronizációja

Szenzorhálózatok Szenzor MAC ( ) Vidács Attila Távközlési és Médiainformatikai Tanszék I.B.228, T:19-25,

Programozható vezérlő rendszerek KOMMUNIKÁCIÓS HÁLÓZATOK 2.

Úton az 5. generáció felé

Átírás:

IoT rendszerek kommunikációs megoldásai vitmav22 Lokalizációs módszerek. WPAN kommunikációs megoldások

Ritkán zöld a lámpa? Itt a megoldás Rotterdam, Hollandia Indukciós hurok a biciklisták észlelésére Ha esik az eső, rövidebb ideig lesz piros (40 másodperccel) http://index.hu/kerekagy/2017/02/18/tul_sokara_valt_a_lampa_hollandiaban_van_megoldas/ 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 2

Lokalizációs megoldások 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 3

Lokalizáció Lokalizáció megoldható 1. referenciapontok, és 2. távolságmérés segítségével. y C1 (x1, y1) D (x3, x4) dac dbc A (0,0) B (dab, 0) x dac dbc C2 (x2, y2) 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 4

Lokalizációs technikák Centralizált: Begyűjtött (globális) információ alapján, egy központi helyen számítjuk ki a pozíciókat. Elosztott: Minden node a saját helyzetét határozza meg, néhány szomszédos node-dal kommunikálva. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 5

Lokalizációs technikák Hatókör (range) alapú megoldások: érkezési idők alapján; vett jel erőssége alapján; két különféle jel ékezési idő különbsége alapján; irányszög mérés alapján. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 6

Hatókör (range) alapú megoldások rádiós jelerősség alapú: becslés a vett rádiójel erősségéből 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 7

Hatókör (range) alapú megoldások akusztikus: ultrahangos adóvevő szenzor, ultrahang és rádiós csomag elküldése egyszerre a két jel beérkezésének időkülönbségéből becsli a távolságot 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 8

Hatókör (range) alapú megoldások rádióhullám interferenciás: két adó, két vevő; A két adó vivőfrekvenciájának változtatásával a vevőknél fellépő interferencia jel relatív fázisának eltolódásából következtet a végpontok távolságára. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 9

Lokalizációs technikák Hatókör nélküli megoldások Lokális megoldás referenciapontok (sok!*) segítségével Hop -számon alapuló megoldások *: Ha a referenciapontok rádiós hatósugara nagy, akkor sok referenciapont hallható. Zajtérképen alapuló megoldások Beléri, statikus környezetben használható az RF jelerősség mintázaton alapuló megoldás is. A node-ok referencia RF források jelerősségét figyelve, egy előre felvett zajtérkép segítségével tájékozódhatnak. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 10

Létező lokalizációs megoldások Active Bat Cricket Illusztratív példák 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 11

Active Bat AT&T megoldás Ultrahangos jeladók az IR helyett A jeladót a felhasználók viselik magukon, ami a vezérlő (rádiós) kérésére egy ultrahang impulzust ad ki. A vevők egy grid-struktúrában a menyezeten helyezkednek el. A vezérlő a jeladóval történő kommunikációval egyidőben vezetékes hálózaton a vevőt is reset-eli, így a vevő az érkezési időkülönbség alapján tud távolságot számolni. A helyi vezérlő elküldi a mért adatokat egy központi vezérlőnek. Nagy pontosság! (kb. 9 cm, 95%) 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 12

Cricket Az Active Bat-tel pont ellentétben a vevő egység van a felhasználónál, és a jeladók telepítettek fixen. A vevőegység saját maga kell elvégezze a háromszögelésen alapuló helymeghatározást. Több jeladó esetén mindegyik saját egyedi beacon-t küld. Nincs szükség a grid-ben elhelyezett vevőkre, de a pontosság is csekélyebb (kb. négyzetméteres pontosság). 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 13

Rádiókommunikációs megfontolások 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 15

CSMA Vivőérzékeléses többszörös hozzáférés CSMA alapú protokoll-család, az ALOHA csatorna-kihasználtságán próbál meg javítani. Alapötlet: Minden állomás az adás előtt belehallgat a csatornába, és csak akkor kezd el adni, ha a csatorna szabad. nem-perzisztens CSMA: Ha a csatorna szabad, továbbítja a csomagot. Ha a csatorna foglalt, egy véletlen ideig várakozik, majd újra próbálkozik. Hátrány: A várakozás ideje alatt a csatorna kihasználatlan. Ha a csatorna szabaddá válik, egyszerre többen is próbálkozhatnak adással. p-perzisztens CSMA: Ha a csatorna szabad, p valószínűséggel azonnal ad, (1-p) valószínűséggel viszont várakozik. A p paraméter optimális értéke a forgalom függvénye. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 16

CSMA rejtett terminál problémája A éppen ad B-nek. C is szeretne adni B-nek. Belehallgat a csatornába, üresnek találja azt, ezért elkezd adni. A B C B-nél interferencia lép fel, a csomagok elvesznek. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 17

CSMA látható terminál problémája B éppen ad A-nak. C szeretne adni D-nek. Belehallgat a csatornába, de foglaltnak találja azt, így nem kezd el adni. A B C D A C-D kommunikáció nem jöhet létre, pedig B nem okozna interferenciát D-nél. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 18

Bluetooth 802.11b 802.15.4 6LoWPAN BLE Rádiókommunikációs megoldások ANT+ 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 19

Bluetooth WPAN (Wireless Personal Area Network) megoldás 2.4 GHz ISM sáv Moduláció: 1 MBaud bináris GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) Frekvenciaugratásos szórt spektrumú (FHSS), 1600 ugrás/mp, 79 db 1-MHz-es csatorna (USA-ban) Problémák WSN alkalmazásnál: A hálózat felderítés FHSS esetében hosszadalmas, mert a node-ok aszinkron működésűek. A viszonylag keskenysávú (1MHz) moduláció miatt a csatornaszűrő megvalósítása bonyolult. A közeli csatornák szétválasztása is bonyolult. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 20

IEEE 802 megoldások IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 802 = LAN/MAN Standards Committee szabványok L1 és L2/MAC rétegekre.15 = Working Group WPAN szabványok specifikálására.4 = Low Rate WPAN megoldások (pl:.1 = Bluetooth) (a-f) = ajánlatok, kiegészítések (Pl. f = Active RFID) Alacsony adatsebesség, alacsony komplexitás, nagyon hosszú élettartam elemről (hónapok, évek) 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 21

IEEE 802 WGs 802.1 Higher Layer LAN Protocols Working Group 802.3 Ethernet Working Group 802.11 Wireless LAN Working Group 802.15 Wireless Personal Area Network (WPAN) WG 802.16 Broadband Wireless Access Working Group 802.17 Resilient Packet Ring Working Group 802.18 Radio Regulatory TAG 802.19 Coexistence TAG 802.20 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) Working Group 802.21 Media Independent Handoff Working Group 802.22 Wireless Regional Area Networks 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 22

IEEE 802.11b WLAN (Wireless LAN) szabvány 2.4 2.5 GHz ISM sáv 14 db 22 MHz-es átlapolódó csatorna, 5 MHz-enként (USA-ban csak az első 11 használható) 802.11 szabvány három 1 Mb/s (ill. 2 Mb/s) fizikai réteg opciót definiál: infravörös (IR) frekvenciaugratásos szórt spektrumú (FHSS) direkt szekvenciális szórt spektrumú (DSSS) 1 Mb/s esetén: különbségi bináris fázisugratás (DBPSK) 2 Mb/s esetén: különbségi kvadratúra fázisugratás (DQPSK) 802.11b: kiterjesztés 5.5 Mb/s-ra ill. 11 Mb/s-ra 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 23

IEEE 802.11b Az eredeti 1 és 2 Mb/s-os direkt szekvenciális 802.11 fizikai réteg egy lehetséges megoldás IoT esetében: Egyszerű hardver. Megfelelő adatátviteli sebesség. A direkt szekvenciális kódolás mentes a frekvenciaugratásos módszerek hátrányaitól. Hátrány: A 11 Mc/s-os chip-sebesség túlságosan magas egy alacsony fogyasztású eszköznek. A 11 Mb/s-os 802.11b kiterjesztés energiafelhasználása és ára (komplexitása) messze meghaladja egy tipikus IoT eszköz korlátait! 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 24

IEEE 802.15 WG for WPAN Személyi hálózatok (PAN) és rövid távolságú vezetéknélküli hálózatok szabványosítása. Hordozható, mobil eszközök (pl. PDA, mobiltelefon, PC, személyhívó,...) vezetéknélküli hálózata. Együttműködés, egymás mellett élés. Task Groups 802.15.TG1: Bluetooth WPAN 802.15.TG2: Coexistence TG WPAN (802.15) és WLAN (802.11) együttélése Modell a kölcsönös interferencia számszerű meghatározására 802.15.TG3: High Rate TG >20 Mbps WPAN szabvány (MAC, PHY rétegek) 802.15.TG4: Low Rate (LR) TG Alacsony sebeség, nagyon kis komplexitás, hosszú élettartam 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 25

802.15.TG4 IEEE 802.15.4-2003, LR-WPAN szabvány Igények: egyszerű, rugalmas protokoll nagyon olcsó vezetéknélküli kapcsolat kis átviteli igény (throughput) korlátozott energia kis adatközlési távolság hosszú élettartam elemről 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 26

802.15.4 LR WPAN tulajdonságok Adatsebesség: 250 kbps, 40 kbps és 20 kbps Csillag vagy peer-to-peer topológia Dinamikus címzés (16 bites rövid, vagy 64 bites kiterjesztett címzés) Kis késleltetésű alkalmazások támogatása garantált időrések (GTS) allokálása CSMA-CA csatorna-hozzáférés Teljesen nyugtázott protokoll a megbízhatóságért energia felderítés (ED) linkminőség jelzés (LQI) 16 csatorna a 2.4 GHz-es sávban, 10 csatorna a 915 MHz-es sávban és 1 csatorna a 868 MHz-es sávban 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 27

802.15.4 architektúra Upper Layers IEEE 802.2 LLC Other LLC IEEE 802.15.4 MAC IEEE 802.15.4 868/915 MHz PHY IEEE 802.15.4 2400 MHz PHY 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 28

802.15.4 eszközök LR-WPAN eszközök és komponensek teljes funkcionalitású (FFD Full-Function Device) 3 működési mód: PAN koordinátor, koordinátor, eszköz RFD-vel és FFD-vel is képes kommunikálni csökkentett funkcionalitású (RFD reduced-function Device) nagyon egyszerű (pl. villanykapcsoló, passzív szenzor) nem küld sok adatot csak FFD-vel tud kommunikálni tipikusan egy FFD-hez rendelt eszköz nem lehet koordinátor Az eszközök közül legalább egy FFD a WPAN koordinátora. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 33

802.15.4 csillag topológia PAN koordinátor Master/slave Full function device Reduced function device 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 34

802.15.4 p2p topológia pont-pont kapcsolat klaszter fa Full function device 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 35

802.15.4 kombinált topológia Kombinált topológia Pl: Egy szálloda minden szobájában egy csillag topológia, a szobák között klaszter node-okkal. Full function device Reduced function device 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 36

802.15.4 hálózatépítés A hálózatépítés a hálózati réteg feladata, a szabvány nem tárgyalja részletesen. Csillag topológia kialakítása: Egy FDD bekapcsolás után felállíthatja a saját hálózatát (PAN), és a PAN koordinátorává válhat. Az új hálózat a többi már létező hálózattól függetlenül működhet. Minden hálózatnak saját ID-je van. Az ID alapján csatlakozhatnak FFD és RFD eszközök. Peer-to-peer topológia kialakítása: p2p esetben minden eszköz képes kommunikálni a rádiósugarában lévő node-okkal. Valahogyan egy PAN koordinátort kell választani. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 37

802.15.4 hálózatépítés (folyt) Klaszter fa Az FFD eszközök a fa csomópontjai. A fához csatlakoztathatunk RFD eszközöket is, de ezek csak FFD-hez kötődhetnek, és hozzájuk nem kötődik senki. (levelek a fában) Bármelyik FFD elláthat koordinációs feladatokat (pl. szinkronizálás az eszközei között), de ezek közül csak egy lehet PAN koordinátor. Klaszter fa kiépítése Az első klasztert a PAN koordinátor alakítja ki. Magát klasztervezérlőnek (CLH) hirdeti egy klaszter azonosító (CID=0) értékklel. Beacon kereteket küld a szomszédainak. A beacon-t vevő eszközök kérhetik felvételüket a klaszterbe. Ha egy eszközt felvesznek a fába, ő maga is elkezd beacon kereteket küldeni. A PAN koordinátor utasíthat egy eszközt, hogy legyen CLH. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 38

802.15.4 klaszter fa példa 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 39

802.15.4 MAC superframe A szabvány lehetővé teszi opcionális szuperkeretek (SF - superframe) alkalmazását. Az SF formátumát a koordinátor határozza meg. Az SF 16 időrésből áll, minden keret első időrése a beacon. A beacon szerepe: szinkronizáció, PAN azonosító, SF típusának leírása. Ha a koordinátor nem akar SF-et használni, nem küld beacon-t. Az SF időréseiért az állomások versengenek. (CSMA-CA) 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 42

802.15.4 MAC superframe Kis késleltetésigényű alkalmazások számára garantálható fix időrés az SF-en belül. GTS garantált időrés (Guaranteed Time Slot) A GTS mindig az aktív SF végén helyezkedik el. 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 43

802.15.4 és ZigBee Application API Security 32- / 64- / 128-bit encryption Network Star / Mesh / Cluster-Tree MAC PHY 868MHz / 915MHz / 2.4GHz Customer ZigBee Alliance IEEE 802.15.4 szoftver Hálózati, alkalmazási rétegek, biztonsági kérdések Márka (brand) menedzsment IEEE 802.15.4 hardver Fizikai réteg, MAC alréteg Silicon Stack App 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 50

ZigBee Alliance A specifikációk menedzselése Globális konzorcium: OEMs, IC szállítók, tech vállalatok Eszköz specifikáció, hálózat és szolgáltatás összerendelés Csillag, szövevényes és klaszter-fa hálózatok specifikálása A felhasználó választhat optimális megoldást (ár, megbízhatóság, energiaszükséglet) Biztonsági kérdések menedzsmentje 32-, 64- & 128-bites AES kódolás (802.15.4) Alkalmazás profilok és márka Termékek és alkalmazások kompatibilitásának biztosítása 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 51

Vezetéknélküli szabványok Market Name Standard Application Focus System Resources Battery Life (days) GPRS/GSM 1xRTT/CDMA Wide Area Voice & Data Wi-Fi 802.11b Web, Email, Video Bluetooth 802.15.1 Cable Replacement ZigBee 802.15.4 Monitoring & Control 16MB+ 1MB+ 250KB+ 4KB - 32KB 1-7.5-5 1-7 100-1,000+ Network Size 1 32 7 255 / 65,000 Bandwidth (KB/s) 64-128+ 11,000+ 720 20-250 Transmission Range (meters) 1,000+ 1-100 1-10+ 1-100+ Success Metrics Reach, Quality Speed, Flexibility Cost, Convenience Reliability, Power, Cost 2017. tavasz Szenzorhálózatok és alkalmazásaik (VITMMA09) - Okos város MSc mellékspecializáció, BME-TMIT 52