Лекции / 10Setiieee802154
.pdfТипы устройств
•Полнофункциональное устройство FFD (Fully Function Device),
которое может реализовать как функцию координации работы и установки параметров сети, так и работать в режиме типового узла.
•Устройство с ограниченным набором функций RFD (Reduced Function Device), обладающее только возможностью поддержания связи с полнофункциональными устройствами.
•В любой сети должен быть, по крайней мере, один FFD, реализующий функцию сетевого координатора, который подключен к сети бесперебойного питания.
•Каждое устройство имеет 64-битный идентификатор, но для ограниченной области может использоваться краткий 16-битный для соединений в персональной сети PAN.
•Для присоединения новых устройств используется принцип ближайшего соседа, рассылаются широковещательные маячки.
21
Сетевой уровень: 6LoWPAN
•6LoWPAN (IPv6 Low-Power Wireless Personal Area Network) – стандарт,
обеспечивающий взаимодействие малых беспроводных сетей с сетями IP по протоколу IPv6 с малым энергопотреблением.
•Передача данных подразумевает использование субгигагерцового диапазона и обеспечивает скорость передачи от 50 до 200 Кбит/с на расстояние до 800 метров.
•Используется в основном для организации сетей датчиков и автоматизации жилого и офисного помещения с возможностью управления через интернет, однако может использоваться и автономно для реализации простых беспроводных сетей датчиков.
•Сети 6LoWPAN являются подсетями IPv6-сетей, т.е. они могут взаимодействовать с другими сетями и узлами IP-сети, но не являются транзитными для ее сетевого трафика.
•Сети 6LoWPAN являются самоорганизующимися
22
Типы сетей 6LoWPAN
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014. |
23 |
•Ad-hoc-сеть не имеет подключения к внешней IP-сети, не имеет граничного маршрутизатора. Является самоорганизующейся сетью, использующей стек протоколов 6loWPAN для организации работы и передачи данных между узлами.
•Простая 6LoWPAN-сеть подключена к другой IP-сети при помощи одного граничного маршрутизатора. Граничный маршрутизатор может быть подключен к внешней IP-сети напрямую или может входить в состав кампусной сети.
•Расширенная 6LoWPAN-сеть состоит из одной или нескольких подсетей, подключенных к внешней IP-cети через несколько граничных маршрутизаторов. При этом граничные маршрутизаторы в расширенной сети разделяют один и тот же сетевой префикс. Узлы расширенной сети могут свободно перемещаться в пределах сети и осуществлять обмен с внешней сетью через любой граничный маршрутизатор.
24
Сетевой уровень: стеки
ISA100.11а и WirelessHart
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014. |
25 |
1.WirelessHART (IEC 62591)
•WirelessHART – протокол передачи данных по беспроводной линии связи для передачи данных в виде HART-сообщений в беспроводной среде.
•Обеспечивает передачу данных со скоростью до 250 кбит/с на расстояние до 200 м (в пределах прямой видимости) при частоте передачи данных в диапазоне 2.4 ГГц.
26
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014.
Архитектура сети WirelessHART
•Беспроводные полевые устройства, подсоединенные к промышленному оборудованию.
•Шлюзы – обеспечивают обмен данными между полевыми устройствами и хостприложениями, подсоединенными к высокоскоростной магистральной или другой имеющейся на предприятии коммуникационной сети.
•Администратор сети/менеджер безопасности – отвечает за конфигурирование сети, планирование обмена данными между устройствами, маршрутизацию сообщений и мониторинг состояния сети. Администратор сети может быть встроен в шлюз, хостприложение или контроллер автоматизации технологического процесса. Администратор сети определяет избыточные каналы на основе времени задержки, эффективности и надежности передачи. Чтобы обеспечить открытость и свободность избыточных каналов, передача сообщений попеременно осуществляется по каждому из них.
27
Каждое устройство в сети может служить в качестве маршрутизатора для сообщений от других устройств.
Схема сети WirelessHART также позволяет легко добавлять и перемещать устройства. Устройство всегда остается на связи, когда оно находится в зоне действия других устройств в сети.
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014. |
28 |
2.ISA100.11a
•ISA100.11a – стандарт организации промышленных сенсорных сетей, сетей датчиков и приводов, используется низкоскоростная беспроводная связь с использованием элементов с низким энергопотреблением.
•Для передачи промышленных данных Обмен данными осуществляется на частоте в районе 2,4 ГГц и скорости порядка 250 кбит/с.
29
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014.
Архитектура SP100.11а
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014. |
30 |