REDES INALÁMBRICAS DE AREA PERSONAL

WPAN

DIANA CAROLINA GUTIERREZ CARDOZO

ING. SISTEMAS IX

WPAN Es una red de computadoras para la comunicación

entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet,  teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal.

BLUETOOTH Es una tecnología de red

inalámbrica de corto alcance, que se utiliza para conectar dispositivos entre sí sin una conexión por cable

CARACTERISTICAS · La tecnología inalámbrica Bluetooth está orientada a aplicaciones de voz y

datos.

· Funciona en la banda de frecuencia de 2.4 GHz, que no precisa de ninguna licencia.

· Tiene un radio de acción de 10 o 100 metros dependiendo de la clase del dispositivo Bluetooth. La máxima velocidad de transmisión es de 3 Mbps.

· Los objetos sólidos no suponen ningún obstáculo para la tecnología inalámbrica Bluetooth.

· Tampoco es necesario que los dispositivos estén situados en la misma línea de visión, es decir, orientados uno frente a otro, ya que se transmite en todas direcciones.

· La seguridad siempre ha sido una de las prioridades en el desarrollo de la tecnología Bluetooth y continúa siéndolo. La especificación Bluetooth ofrece tres modos de seguridad.

ESTANDAR El estándar Bluetooth se divide en múltiples

normas:IEEE 802.15.1 define Bluetooth 1.x, que puede

alcanzar velocidades de 1 Mbps;IEEE 802.15.2 recomienda prácticas para utilizar

la banda de frecuencia de 2.4 GHz (la frecuencia también utilizada por WiFi). Sin embargo, este estándar todavía no se ha aprobado;

IEEE 802.15.3 es un estándar que actualmente se está desarrollando, que ofrecerá velocidad de banda ancha (20 Mbps) con Bluetooth;

IEEE 802.15.4 es un estándar que actualmente se está desarrollando para el uso con aplicaciones Bluetooth de baja velocidad.

ARQUITECTURA El hardware que compone el dispositivo

Bluetooth está compuesto por dos partes:

un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la señal.

un controlador digital, compuesto por una CPU, un procesador de señales digitales (DSP - Digital Signal Processor) llamado Link Controller (o controlador de Enlace) y de las interfaces con el dispositivo anfitrión.

APLICACIONES

VERSIONES

DECT “ Telecomunicaciones Digitales

Mejoradas e Inalámbricas” Nació como una iniciativa europea

para normalizar y mejorar la transmisión inalámbrica de la voz en telefonía fija.

CARACTERISTICASVelocidad neta de transferencia: 32 kbit/sFrecuencia: 1880 - 1900 MHz (Europa)Canales: 10 (1880 - 1900 MHz)Ciclos: 2 x 12 (Ciclos alto y bajo)Direccionamiento de canales: DinámicaDensidad de tráfico: 10.000 Erlangs/km²Potencia de transmisión: 100 - 250 mWRango: 300 metrosModulaciones: GFSK (BT=0.5); 1/2 DPSK;

1/4 DQPSK; 1/8 D8PSK

ZIGBEE Es un protocolo de comunicaciones

inalámbricas basado en el estándar IEEE 802.15.4, está pensado para comunicaciones a baja velocidad entre dos o varios dispositivos

CARACTERISTICASCiclo de trabajo bajo proporciona una larga duración de la bateríaBajo consumo energéticoRadio de cobertura hasta 500 m según el entornoConexiones punto a punto y punto a multipuntoOptimo para redes de baja tasa de transferencia

de datosZigBee, también conocido como "HomeRF Lite",

es una tecnología inalámbrica con velocidades comprendidas entre 20 kB/s y 250 kB/s.·

Los rangos de alcance son de 10 m a 75 m.

ESTÁNDAR El Estándar IEEE 802.15 se enfoca

principalmente en el desarrollo de estándares para redes tipo PAN o HAN redes inalámbricas de corta distancia. Al igual que Bluetooth o ZigBee el 802.15 permite que dispositivos inalámbricos portátiles como PCs, PDAs, teléfonos, pagers, sensores y actuadores utilizados para domótica, entre otros, puedan comunicarse e inter operar uno con el otro.

GENERALIDADES SOBRE REDES DE SENSORES

INALÁMBRICOS

SWN son un conjunto de dispositivos esparcidos en un entorno determinado con el fin de percibir el entorno a su alrededor y obtener conocimiento de este, que utilizan sensores para controlar diversas condiciones en distintos puntos, entre ellas la temperatura, el sonido, la vibración, la presión y movimiento o los contaminantes.

COMUNICACIÓN POR INFRARROJOS

Las redes por infrarrojos nos permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de LED´s infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es casa su utilización a gran escala.

Modo punto-a-punto Modo Casi-difuso Modo Difuso

CARACTERISTICAS

ESTANDAR Infrared Data Association (IrDA) define un estándar

físico en la forma de transmisión y recepción de datos por rayos infrarrojo. IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros.

Esta tecnología está basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estándares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos eléctricos, informáticos y de comunicaciones, permite la comunicación bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9600 bit/s y los 4 Mbit/s. Esta tecnología se encontraba en muchos ordenadores portátiles y e teléfonos móviles de finales de los 90´s y principios de la década del 2000, sobre todo en los de fabricantes líderes como Nokia y Ericsson, fue gradualmente desplazada por tecnologías como wifi y bluetooth.

APLICACIONES

RFID“Identificación Por Radiofrecuencia”

Es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto. Es una herramienta tecnológica de identificación cuya principal premisa es sustituir al código de barras actualmente existente. Dicha tecnología ofrece un sistema único de localización en tiempo real que permite monitorizar además cualquier parámetro referente al objeto que la comporte.

 TARJETAS RFID: Las tarjetas de aproximación se están usando cada vez más debido a su fácil manejo. No requieren contacto físico con el lector y son muy habituales en soluciones de Control de Acceso.

LOS TAGS POR RADIOFRECUENCIA: a 125 kHz resultan ideales para aplicaciones de logística y trazabilidad, ya que están diseñados para ser introducidos en mercancías, textiles, metales y todo tipo de materiales.

 lectores RFID: Tecnología RFID ( Radio Frequency Identification ) - Identificación por Radio Frecuencia: lectura y escritura a distancia. Utilice los lectores y grabadores de proximidad para crear soluciones más cómodas y duraderas para sus usuarios. La radiofrecuencia nos permite la transmisión de datos sin contacto físico entre el lector de aproximación y la tarjeta de aproximación.

CARACTERÍSTICAS Fuente de alimentación propia mediante batería de

larga duración (generalmente baterías de litio / dióxido de manganeso)es muy buena su batería.

Distancias de lectura escritura mayor de 10m a 100m generalmente.

Diversas tecnologías y frecuencias.◦ Hasta 868 MHz (UHF) o según estándares aplicados.◦ 2,4 GHz muy utilizada (banda ISM, Industrial Scientific and

Medical), la misma que para dispositivos wireless LAN 802.11b.

Memoria generalmente entre 4 y 32 kB.Principales fabricantes: TagMaster, Identec Solutions,

Siemens, Nedap, WhereNet, Bluesoft, Syris RFID.Precio de la etiqueta: 30 a 90 €.

ESTÁNDARESProtocolo en la interfaz aéreo: especifica el

modo en el que etiquetas RFID y lectores se comunican mediante radiofrecuencia.

Contenido de los datos: especifica el formato y semántica de los datos que se comunican entre etiquetas y lectores.

Certificación: pruebas que los productos deben cumplir para garantizar que cumplen los estándares y pueden interoperar con otros dispositivos de distintos fabricantes.

Aplicaciones: usos de los sistemas RFID.

ARQUITECTURA Etiqueta RFID o transpondedor: compuesta por una antena, un

transductor radio y un material encapsulado o chip. El propósito de la antena es permitirle al chip, el cual contiene la información, transmitir la información de identificación de la etiqueta. Existen varios tipos de etiquetas. El chip posee una memoria interna con una capacidad que depende del modelo y varía de una decena a millares de bytes. Existen varios tipos de memoria:◦ Solo lectura: el código de identificación que contiene es único y es

personalizado durante la fabricación de la etiqueta.◦ De lectura y escritura: la información de identificación puede ser modificada

por el lector.◦ Anticolisión. Se trata de etiquetas especiales que permiten que un lector

identifique varias al mismo tiempo (habitualmente las etiquetas deben entrar una a una en la zona de cobertura del lector).

Lector de RFID o transceptor: compuesto por una antena, un transceptor y un decodificador. El lector envía periódicamente señales para ver si hay alguna etiqueta en sus inmediaciones. Cuando capta una señal de una etiqueta (la cual contiene la información de identificación de esta), extrae la información y se la pasa al subsistema de procesamiento de datos.

Subsistema de procesamiento de datos o Middleware RFID, proporciona los medios de proceso y almacenamiento de datos.

CLASIFICACIÓN Se clasifican dependiendo del rango de

frecuencias que usan. Existen cuatro tipos de sistemas: de

frecuencia baja (entre 125 ó 134,2 kilohercios); de alta frecuencia (13,56megahercios); UHF o de frecuencia ultraelevada (868 a 956 megahercios); y de microondas (2,45 gigahercios). Los sistemas UHF no pueden ser utilizados en todo el mundo porque no existe una única regulación global para su uso.

APLICACIONES Se utilizan comúnmente para la identificación

de animales, seguimiento de barricas de cerveza, y como llave de automóviles con sistema antirrobo. En ocasiones se insertan en pequeños chips en mascotas, para que puedan ser devueltas a su dueño en caso de pérdida

Las etiquetas RFID de alta frecuencia

Se utilizan en bibliotecas y seguimiento de libros, seguimiento de palés, control de acceso en edificios, seguimiento de equipaje en aerolíneas, seguimiento de artículos de ropa y últimamente en pacientes de centros hospitalarios para hacer un seguimiento de su historia clínica

Las etiquetas RFID de UHF  ‘frecuencia ultra alta’  

Se utilizan comúnmente de forma comercial en seguimiento de palé y envases, y seguimiento de camiones y remolques en envíos o en sistemas de distribución de uniformidad en Hospitales HF(Asturias - España) o incluso en la ropa plana, siempre y cuando la etiqueta sea encapsulada en resina de epoxi, para mayor resistencia al proceso de calandrado y prenda de extracción de agua.