IEEE 802.15.4

Материал из Machinepedia
Перейти к: навигация, поиск
MRF24J10.jpg

IEEE 802.15.4 — стандарт, который определяет физический слой и управление доступом к среде для беспроводных персональных сетей с низким уровнем скорости. Стандарт поддерживается рабочей группой IEEE 802.15. Является базовой основой для протоколов ZigBee, WirelessHART, и MiWi, каждый из которых, в свою очередь, предлагает решение для построения сетей посредством постройки верхних слоёв, которые не регламентируются стандартом. В качестве альтернативы он может быть использован совместно со стандартом 6loWPAN и стандартными протоколами Интернета для построения встроенного беспроводного Интернета.

Обзор

Устройства на базе стандарта IEEE 802.15.4

Цель стандарта IEEE 802.15 — предложить нижние слои основания сети для сетей типа беспроводных персональных сетей, ориентированных на низкую стоимость, низкую скорость повсеместной связи между устройствами (по контрасту с многими более конечно-ориентированных на пользователя сетями, как например Wi-Fi). Акцент делается на очень низкой стоимости связи с ближайшими устройствами, совсем без (или с небольшой) базовой структурой, с целью эксплуатации на доселе небывалом низком уровне энергии.

Основной предел приёма — 10-метровая область связи со скоростью передачи 250 кбит/с. Компромиссы возможны в пользу более радикально встраиваемых устройств с ещё более низкой потребностью в энергии, путём определения не одного, а нескольких физических уровней. Первоначально были определены низкие скорости передачи в 20 и 40 кбит/с, скорость в 100 кбит/с была добавлена в текущем перевыпуске.

Ещё более низкие скорости передачи могут быть рассмотрены с результирующим эффектом снижения энергопотребления. Как уже упоминалось, главной отличительной особенностью стандарта 802.15.4 среди беспроводных персональных сетей важным является низкая стоимость производства и расходов по эксплуатации, простота технологии.

В ряду важнейших функций находятся обеспечение работы в режиме реального времени посредством сохранения временных слотов, предотвращение одновременного доступа и комплексная поддержка защиты сетей. Устройства также включают функции управления расходом энергии, такие как качество соединений и детектирование энергии. Совместимые со стандартом 802.15.4 устройства могут использовать одну из трёх возможных частотных полос для работы.

Надёжность и безопасность

Физический носитель можно получить через протокол CSMA/CA. Сети, не использующие маячковый механизм используют вариант, основанный на прослушивании носителя, подвергшегося воздействию алгоритма понижения скорости передачи, подтверждения не подчиняются этому порядку. Общая передача данных использует свободные слоты, где используются маячки, процесс не сопровождается подтверждениями.

Сообщения о подтверждениях могут носить необязательный характер при некоторых обстоятельствах, если сделано предположение об успехе. В любом случае если устройство не может обработать фрагмент в данный момент, он просто не подтверждает его получение: ретрансляция основанная на перерыве может выполниться несколько раз, сопровождая после этого решение или прекратить или продолжить попытки.

Так как предусмотренное оборудование для этих устройств требует максимального увеличения жизни батарей, для протоколов выбираются методы этому способствующие, осуществляющие периодические проверки для ожидающих сообщений, частота которых зависит от применения.

Что касается защиты связей, подуровень MAC предлагает возможности, которые могут быть использованы в верхних слоях для достижения желаемого уровня безопасности. Процессы в высших слоях могут определять ключи для выполнения симметричной криптографии для защиты нагрузки и ограничения её для групп устройств или просто для одноранговой связи, эти группы устройств могут быть описаны в списках контроля доступа.

Кроме того MAC вычисляет давность проверки между последовательными приемов для предотвращения возможного выхода старых кадров, либо данных (которые больше не считается действительными) не выходят на более высокие слои. В дополнение к этому защищённому режиму защиты есть другой незащищённый режим MAC, который позволяет списки контроля доступа только в качестве средства для решения о принятии фрагментов в соответствии с их предполагаемым источником.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика