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ContenidosContenidosObjetivos
IEEE 802.15.4Comparativa de tecnologías existentesCapa Física y MAC de IEEE 802.15.4Relación entre ZigBee e IEEE 802.15.4
ZigBeeTopologías y tipos de dispositivosBajo consumo en ZigBeePilas ZigBee existentes
Entorno desarrolloTinyOS y nesCMICAz y MIB-520
ContenidosContenidosTKN15.4
Objetivos de diseño y descomposición modular
Capa de red ZigBee implementadaDescomposición modularEstado y posibles mejoras
Routers ZigBee de bajo consumoBajo consumo en IEEE 802.15.4Limitaciones de IEEE 802.15.4Propuestas de bajo consumoIntegración con la capa de redComparativa estrategiasResultados experimentalesIntegración con ZigBee
Conclusiones
ObjetivosObjetivos
ContenidosContenidosIEEE 802.15.4
Comparativa de tecnologías existentesCapa Física y MAC de IEEE 802.15.4Relación entre ZigBee e IEEE 802.15.4
ZigBeeTopologías y tipos de dispositivosBajo consumo en ZigBeePilas ZigBee existentes
IEEE 802.15.4IEEE 802.15.4
Estándar IEEE 802.15.4 / ZigBee
Bluetooth WiFi
Aplicaciones Monitorización y control
Sustituto del cable
Web, video, email
Recursos 4kB – 32 kB 250kB+ 1MB+
Vida operativa (días)
100 – 1000+ 1 – 7 < 1 – 5
Nodos en red 255/65K+ 7 30
Ancho de banda (kbps)
20 – 250 720 11000+
Alcance (m) 1 – 75+ 1 – 10+ 1 – 100
Ventajas Robustez, bajo consumo, precio
Precio Capacidad, flexibilidad
Comparativa con tecnologías existentesComparativa con tecnologías existentes
IEEE 802.15.4IEEE 802.15.4Capa física (PHY)Capa física (PHY)
Capa de control de acceso al medio (MAC)Capa de control de acceso al medio (MAC)
- Generar beacons y sincronización con beacons recibidos.- Mecanismo de acceso al medio CSMA-CA.- Asociación o disociación a una PAN.- Funciones de seguridad (encriptación AES).- Mecanismos de fiabilidad entre nodos (ACK’s).
IEEE 802.15.4 / ZigBeeIEEE 802.15.4 / ZigBee
IEEE 802.15.4
ZigBee
Relación entre ZigBee e IEEE 802.15.4Relación entre ZigBee e IEEE 802.15.4
ZigBeeZigBeeTopologías de red ZigBeeTopologías de red ZigBee
Tipos de dispositivosTipos de dispositivos- CoordinadorCoordinador- RouterRouter- Dispositivo finalDispositivo final
Estrella Árbol Malla
ZigBeeZigBeeBajo consumo en ZigBeeBajo consumo en ZigBee
Sólo es posible en los dispositivos finales. Sólo es posible en los dispositivos finales. Los routers deben permanecer activos Los routers deben permanecer activos permanentemente para participar en la permanentemente para participar en la transmisión de datos.transmisión de datos.
ZigBeeZigBeePilas ZigBee existentesPilas ZigBee existentes
TKN15.4
Código abiertoCódigo abierto
ContenidosContenidosEntorno desarrollo
TinyOS y nesCMICAz y MIB-520
TKN15.4Objetivos de diseño y descomposición modular
Capa de red ZigBee implementadaDescomposición modularEstado y posibles mejoras
Entorno de desarrolloEntorno de desarrolloTinyOS y nesC TinyOS y nesC
Entorno de desarrolloEntorno de desarrolloNodos MICAz y MIB520 Nodos MICAz y MIB520
TKN15.4TKN15.4Objetivos de diseño Objetivos de diseño
TKN15.4TKN15.4Descomposición modularDescomposición modular
Capa de red ZigBee implementadaCapa de red ZigBee implementadaDescomposición modularDescomposición modular
Capa de red ZigBee implementadaCapa de red ZigBee implementadaEstado y posibles mejorasEstado y posibles mejoras
ContenidosContenidosRouters ZigBee de bajo consumo
Bajo consumo en IEEE 802.15.4Limitaciones de IEEE 802.15.4Propuestas de bajo consumoIntegración con la capa de redComparativa estrategiasResultados experimentalesIntegración con ZigBee
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoBajo consumo en IEEE 802.15.4Bajo consumo en IEEE 802.15.4
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoLimitaciones de IEEE 802.15.4Limitaciones de IEEE 802.15.4
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoPropuestas de bajo consumo 1/3Propuestas de bajo consumo 1/3
LPR_NO_ACKLPR_NO_ACK
LPR_NO_ACK_PSLPR_NO_ACK_PS
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoPropuestas de bajo consumo 2/3Propuestas de bajo consumo 2/3
LPR_ACKLPR_ACK
LPR_ACK_NTLPR_ACK_NT
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoPropuestas de bajo consumo 3/3Propuestas de bajo consumo 3/3
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoIntegración con la capa de redIntegración con la capa de red
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoComparativa estrategias 1/2Comparativa estrategias 1/2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5Consumo en Recepción
LPR_ACKLPR_NO_ACK_PSLPR_NO_ACKLPR_ACK_NTConsumo ideal
Ciclo de Trabajo (%)
Co
ns
um
o C
orr
ien
te (
mA
h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40Consumo en Transmisión
LPR_ACKLPR_NO_ACK_PSLPR_NO_ACKLPR_ACK_NTConsumo ideal
Ciclo de Trabajo (%)
Co
ns
um
o C
orr
ien
te (
mA
h)
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoComparativa estrategias 2/2Comparativa estrategias 2/2
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0,01
0,10
1,00
Consumo en Transmisión
LPR_ACKLPR_NO_ACK_PSLPR_NO_ACKLPR_ACK_NTConsumo ideal
Periodo de generación de datos (s)
Con
sum
o C
orrie
nte
(mA
h)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0,01
0,10
1,00
Consumo en Recepción
LPR_ACKLPR_NO_ACK_PSLPR_NO_ACKLPR_ACK_NTConsumo ideal
Periodo de generación de datos (s)
Con
sum
o C
orrie
nte
(mA
h)
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoResultados experimentalesResultados experimentales
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoIntegración con ZigBeeIntegración con ZigBee
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoConclusiones 1/2Conclusiones 1/2
Routers ZigBee de bajo consumoRouters ZigBee de bajo consumoConclusiones 2/2Conclusiones 2/2
