802.15.4 LR-WPAN
IEEE802.15.4 LR-WPAN è uno standard che riguarda il livello fisico e il controllo di accesso ai supporti del livello di collegamento dati delle reti wireless personali a bassa velocità. Si tratta dello schema di base di molti protocolli wireless a bassa velocità. Un esempio è rappresentato da zigbee, una specifica relativa a una rete mesh, ad albero, a stella, wireless con rate dati basso. Lo standard è gestito dal gruppo di lavoro IEEE 802.15.
Le applicazioni tipiche che utilizzano questo standard richiedono una comunicazione efficiente dei dati in un intervallo compreso tra 10-100 m. Esistono tuttavia dei protocolli in grado di funzionare su distanze di molti chilometri. Le tipiche velocità di trasferimento vanno da 20 kbit/s a 250 kbit/s, ma è possibile riscontrare anche velocità inferiori nelle applicazioni con bassa ampiezza di banda e basso consumo. L'attenzione dello standard è volta a offrire un metodo di comunicazione a costo contenuto e a basso consumo.
Il livello fisico dei dispositivi che supportano questa specifica funziona su diverse bande RF, e si adatta ai requisiti legali del mercato di destinazione. In Europa può essere utilizzata una banda a 868 MHz, nel Nord America una da 902-928 MHz mentre la banda da 2,4 GHz è per uso globale, WiFi in sovrapposizione. Il modem utilizza lo spettro di diffusione di sequenza diretta (DSSS), la modulazione digitale OQPSK (Offset Quadrature Phase Shift Keying) o una combinazione di modulazione digitale binaria o di ampiezza. Lo strato MAC trasferisce i frame e controlla l'accesso e le associazioni di connessione sul supporto fisico condiviso. Gestisce inoltre le segnalazioni di nodi sulla rete. IEEE 802.15.4 può in qualche misura coesistere con il bluetooth IEEE 802.15.1 e gli standard WiFi e wireless IEEE 802.11. L'operazione è possibile grazie al metodo di modulazione diverso, pertanto Bluetooth e WiFi appaiono come fonti di rumore denominate interferenza co-canale (ICC). Lo spettro di diffusione di sequenza diretta (DSSS), la valutazione CCA (Clear Channel Assessment), la scansione per la selezione dei canali dinamici e la trasmissione di riconoscimento e i meccanismi di riprova di IEEE 802.15.4 rendono efficace tale standard.
Un'applicazione in cui vengono utilizzati i dispositivi LR-WPAN è l'automazione domestica che include i sistemi per il controllo intelligente dell'illuminazione. L'illuminazione arriva a coprire oltre il 25% del consumo energetico negli edifici commerciali ed è per questo che il controllo intelligente può ridurre drasticamente questo dato. I dispositivi LR-WPAN vengono anche utilizzati nelle applicazioni per reti intelligenti. Una rete intelligente è una rete di comunicazione digitale per il trasferimento di informazioni associato alla rete elettrica che si concentra sulla sostenibilità e l'efficienza della distribuzione di energia. È dotata di misuratori intelligenti che monitorano il consumo energetico domestico. Continua a leggere
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