Персональные сети с низкой скоростью передачи данных (ZigBee сети) – ЧАСТЬ 1

Потребность создания персональных сетей с низкой скоростью (порядка десятков кбит/с) передачи данных (Low Rate PAN – LR PAN) обусловлена фун­даментальным фактором современности – автоматизацией всех сфер человече­ской деятельности. Создание низкоскоростных PAN шло рука об руку с автома­тизацией домашних устройств и внедрением систем распределенного контроля и управления (Distributed Control System – DCS) с начала 80-х годов прошлого столетия. Их научно-техническая база включала две составляющие:

–                с одной стороны, разработку широкой номенклатуры сенсоров (sensor) – эле­ментов, обеспечивающих измерение физических величин различной приро­ды и формирование электрических сигналов, отображающих эти величины;

–                с другой стороны, разработку малоразмерных приемопередающих и интел­лектуальных устройств (микроконтроллеров), способных обрабатывать и передавать электрические сигналы сенсоров без проводов. Научно-технические достижения последней четверти XX века обусловили

возможность массового применения DCS в различных областях гуманитарной и производственной деятельности; показателем этих достижений является осу­ществление на стыке веков проекта «Интеллектуальная пыль» (Smart Dust), за­дача которого состояла в разработке сенсорных узлов (Sensor Node – Mote) с размерами около 1 мм3 [58].

Разработка протокольной структуры передачи сообщений в сенсорных сетях производилась начиная с 2000 г. творческими коллективами двух организаций:

–                целевой группой TG 15.4 комитета IEEE 802 по стандартизации LAN/MAN; эта группа выполняла разработку стандарта, регламентирующего протоколы PHY и MAC уровней LR-PAN; первая версия соответствующего стандарта (IEEE 802.15.4-2003) была утверждена в октябре 2003 г.; вторая версия (IEEE 802.15.4-2006) – в сентябре 2006 г. [59-62];

–                группой разработки спецификации ZigBee альянса, предмет деятельности ко­торой составляли вопросы стандартизации протоколов высших уровней LR- PAN; первая версия стандарта (ZigBee Specification 1.0) была утверждена в декабре 2006 г., а две последующие версии (ZigBee Specification 2006, ZigBee Specification 2007) – в декабре 2006 и ноябре 2007 гг. [63, 64].

ZigBee спецификации предусматривают наличие двух верхних уровней стека протоколов узлов низкоскоростных сетей: сетевого и прикладного, – так что в целом протокольная система взаимодействия узлов является 4-уровневои (рис. 4.32). Уровни взаимодействия, определенные ZigBee спецификациями, являются надстроенными над уровнями, которые определяются стандартами IEEE 802.15.4. Первый из них (сетевой) регламентирует передачу сообщении между удаленными узлами сети (маршрутизацию сообщений); второй (при­кладной) – иерархическую и сервисную роль узлов (профили выполняемых функций). Применительно к задачам аппаратурной реализации сенсорных узлов роль стандартов IEEE 802.15.4 состоит в регламентации взаимодеиствия

Рис. 4.32. Стек протоколов стандарта IEEE 802.15.4 и ZigBee спецификаций [65]

Дальнейшее изложение ограничивается сведениями о радиотехнологиях низкоскоростных WPAN, т.е. сведениями, которые соответствуют двум нижним уровням стека протоколов сенсорных сетей (PHY и MAC уровни).

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100