1 / 40

Estat actual de les comunicacions digitals sense fils

Estat actual de les comunicacions digitals sense fils. Jordi Mayné Jordi.mayne@silica.com. Tipus de comunicacions sense fils. InfraRoigs Poca distancia de treball Necessiten visibilitat entre les connexions Camp d’aplicació limitat, però encara molt vigent RadioFreqüència

iliana-burris
Download Presentation

Estat actual de les comunicacions digitals sense fils

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Estat actual de les comunicacions digitals sense fils Jordi Mayné Jordi.mayne@silica.com

  2. Tipus de comunicacions sense fils • InfraRoigs • Poca distancia de treball • Necessiten visibilitat entre les connexions • Camp d’aplicació limitat, però encara molt vigent • RadioFreqüència • Distancia de treball de mig abast • Pot travessar obstacles i parets • Camp d’aplicació molt ampli

  3. Fabricants de RF

  4. Mig Abast Punt a Punt No fa servir cap protocol estàndard Mig Abast Simple Punt-Multipunt Estàndards Curt Abast Xarxes d’alta velocitat UWB Llarg Abast Xarxes d’alta velocitat 802.11 Punt Multipunt i Xarxes Curt Abast Xarxa pocs punts BlueTooth Mig Abast Automatització industrial/Casa ZigBee Cost / Complexitat Punt Multipunt WirelessUSB Punt a Punt Wireless RF (ISM band)

  5. Chipset 2.4GHz 5.6GHz 802.11.x 125kHz 13.56MHz 27MHz 315MHz 433MHz 868MHz 915MHz 2.4GHz 868MHz 915MHz 2.4GHz Bluetooth 802.15.4 Consum de Current ARC* 1kbps 100kbps 1 Mbps10 Mbps Data Rate Posició *ARC = Access Remote Control

  6. Què son les bandes ISM? • ISM (Industrial, Científica i Medica) • Es treballa sense llicencia. • Freqüències permeses a Europa • 433.050 – 434.790MHz • 868 – 870MHz • 2.4GHz • Freqüències permeses a USA • 902 – 928MHz • 2.4GHz • Limitacions: • Freqüències segons les regions. • Potencia de transmissió. • Cicle de servei. • Nivells d’espuris. • Enllaços de baixa velocitat de transmissió i baix cost.

  7. Banda ISM <1GHz

  8. Regulacions d’Europa • Freqüències segons les recomanacions CEPT 70-03E, i provades sota les condicions de EN 300 220-1 • 433.050 – 434.790MHz • Màxima Potencia de Sortida: +10dBm • 868 – 870MHz • Dividida en 9 sub-bandes depenent de l’aplicació • 868.0 – 868.6MHz (Cicle de Servei < 1%) • 868.7 – 869.2MHz (Cicle de Servei <0.1%) • 25kHz entre canals o ample de banda • Màxima Potencia de Sortida: +14dBm dBm:Expressa la potència absoluta mitjançant una relació logarítmica. És el nivell de potència en decibels en relació a un nivell de referència de 1 mW.

  9. Banda ISM a 868 MHz

  10. Tipus de Modulació Digital - 1 • Modulació per desplaçament d’amplitud, ASK (Amplitude Shift Keying) • OOK (On/Off Keying)

  11. Tipus de Modulació Digital - 2 • Modulació per desplaçament de frequencia, FSK (Frequency Shift Keying) • Modulació por desplaçament de fase, PSK (Phase Shift Keying)

  12. Analog Devices – 315/433/868/915 MHz

  13. Infineon 315/433/868/915 MHz

  14. Freescale 315/433/868/915 MHz

  15. Texas Instruments 315/433/868/915 MHz

  16. Banda ISM >1GHz

  17. Freescale 2.4GHz

  18. Texas Instruments 2.4 GHz

  19. Aplicacions

  20. Zigbee

  21. Zigbee – IEEE 802.15.4 ZigBee • Zigbee www.ZigBee.org • IEEE 802.15.4 és un simple protocol de paquets de dades per xarxes sense fils lleugers. • Canal d’accés via (CSMA) Carrier Sense Multiple Access amb anti-colisió. • Reconeixement de missatge i una estructura opcional • Multi-nivell de seguretat • Tres bandes, 27 canals especificats • 2.4 GHz: 16 canals, 250 kbps • 868.3 MHz : 1 canals, 20 kbps • 902-928 MHz: 10 canals, 40 kbps • Treballa molt be en: • Sistemes de baix consum, per controladors de latència seleccionable, sensors, monitorizació remota i equips portables.

  22. PAN Coordinator Link Device Star Network Peer-to-Peer Network Tipus de Topologies de Xarxes Mesh

  23. ZigBee Coordinator (FFD) ZigBee Router (FFD) ZigBee End Device (RFD or FFD) Mesh Link Star Link Model de Xarxa ZigBee

  24. APPLICATION/PROFILES ZigBee or OEM APPLICATION FRAMEWORK MCU S/W NETWORK/SECURTIY LAYERS ZigBee Alliance Platform MAC LAYER IEEE PHY LAYER Application ZigBee Platform Stack 802.15.4 MAC Silicon Capas Zigbee

  25. Solució Zigbee Freescale

  26. Solució SoC (micro + transceptor) Freescale

  27. ZigBee 802.15.4 Simple connexió sense fils … P1 P31 ZDO APS ZigBee NWK 802.15.4 MAC 802.15.4 MAC Simplified MAC 802.15.4 PHY 802.15.4 PHY PHY Layer HCS08 HCS08 HCS08 MC13192Z MC13192 MC13192 Possibilitats amb ZigBee/802.15.4 Royalties sobre MC13192Z 802.15.4 MAC gratuït SMAC gratuït Stack 16KB Micro S08GB/GT60 Stack < 2.5KB Micro S08 de baix cost Stack 32KB Micro S08GB/GT60

  28. Freescale 2,4GHz

  29. Texas Instruments 2,4GHz

  30. Aplicacions

  31. Aplicacions

  32. Comparació de tecnologies Bluetooth (WLAN/WPAN) • Estàndard 802.15.1 • 1 Mbps • TX: 40 mA • Standby: 200 uA • Memoria >100 kB • Reemplaçamet de cables en Telecom i Audio • Punt a multi-punt Wi-Fi (WLAN) • Estàndard 802.11 • Fins a 54 Mbps • TX: 400+ mA • Standby: 20 mA • Memoria >100 kB • Enterprise, Home Access • Points, LAN Extension • Punt a multi-punt ZigBee (WPAN) • Estàndard 802.15.4 • 250 kbps • TX: 35 mA • Standby: 3 uA • Memoria entre 32-60 kB • Lighting, Sensors, RC • Perifèrics • Xarxes en Malla

  33. Bluetooth

  34. Historia i tecnologia • El vocable Bluetooth be de l’any 960: el rei de Dinamarca Harald Blatand II (traduït al anglès vol dir Harold Bluetooth), va unir i cristianitzà les tribus noruegues, daneses i sueques. El símbol de Bluetoooth és la unió de les runes nòrdiques H i B, així com Bluetooth intenta unir les tecnologies dels telèfons mòbils, ordinadors i d’altres perifèrics. • Bluetooth opera en una banda no llicenciada ISM de 2.4-2.5GHz que permet la transmissió de veu i dades, de forma ràpida i segura amb un rang fins a 10 metres amb 1 milivat, o 100 metres si es fa servir un amplificador amb 100 milivats. Pot transferir dades de forma asimètrica a 721 Kbps i simètricament a 432 Kbps. • Per transmetre veu son necessaris tres canals de 64 Kbps, • Per transmetre vídeo es necessari comprimir en format MPEG-4 i usar 340 Kbps per aconseguir refrescar 15 vegades per segon una pantalla VGA de 320x240 punts. • Bluetooth minimitza la interferència potencial al fer servir salts ràpids en freqüència (1600 vegades per segon). • Rango de conectivitat: • Clase 1 100m 1mW (0dBm) hasta 100mW (+20dBm) • Clase 2 10m 0,25mW (-6dBm) hasta 2,5mW (+4dBm) • Clase 3 0,1m 1mW (0dBm)

  35. Arquitectura Bluetooth • Master: És el dispositiu Bluetooth que estableix i inicialitza la connexió, la sequència de control “hopping” i la temporizació dels demès dispositius colocats en el que es diu una xarxa “Piconet”. • Slave: Es el dispositiu habilitat en una Piconet. Una xarxa Piconet te un màxim de 7 esclaus. • Piconet: una xarxa fins a 8 dispusitius connectats (1 mestre + 7 esclaus). • Scatternet: xarxa formada per diferents xarxes Piconet.

  36. Solució Bluetooth de ConnectBlue Tipus d’aprovacions: • EMC & Medical (Europe) • ETSI EN 301 489-1 V1.4.1 • ETSI EN 301 489-17 V1.2.1 • EN 61000-6-2 • EC 60601-1-2 • EMC (Canada, USA) • DIN EN ISO/IEC 17025 • ANSI C63.4-2003 • FCC Public Notice DA 00-705 • RSS-210 • RSS-Gen • Radio (Europe): • ETSI EN 300 328 V1.6.1 • Radio (USA): • FCC CFR 47 Part15 • Safety (world wide): • EN 60950-1:2001 / IEC 60950-1:2001 • EN 60950-1/a11:2004 + Corregendum:2004

  37. Solució Bluetooth de ST Microelectronics Moduls GS-BT2416 • Bluetooth v1.2, amb Clase 1 (fins 100m) i Clase 2 (fins 10m). Interface: USB/UART/I2C/PCM/SPI/GPIO. Moduls GS-BT2416 • Bluetooth v1.2, con Clase 1 (hasta 100m) y Clase 2 (hasta 10m). Interface: USB/UART/I2C/PCM/SPI/GPIO.

  38. WiFi - WLAN

  39. WiFi - WLAN • Ès un sistema de comunicació sense fils. • WLAN (Wireless Local Area Network) • S’utilitza per xarxes de PC i perifèrics: • 802.11 2Mb/s @ 2.4GHz • 802.11 b 11Mb/s @ 2.4GHz • 802.11 g 55Mb/s @ 2.4GHz • 802.11 a 55Mb/s @ 5.7GHz • La versió mes coneguda actualment es 802.11b i es coneix amb el nom comercial de WiFi (Wireless Fidelity). • L’associació WECA s’encarrega de vigilar i certificar que els productes WiFi compleixen totes les normes i son compatible amb els dispositius comercialitzats fins aquesta data.

  40. Solución WLAN ConnectBlue Tipus d’aprovacions ETSI EN 300 328 & 301 489 (TA EU) FCC/CFR 47, Part 15 (TA US) IC (TA Canada) EU – ENV 50081-1, ENV 50081-2 (EMC) IEC 61131-2 (Env.) IEC/EN 60950 (Safety) IEC 60601-1-2 (Medical

More Related