ZigBee: arquitetura e aplicações Prof. Felipe da Rocha Henriques Abril, 2011 CEFET/RJ UnED Petrópolis
UnED Petrópolis
Laboratório de Multimídia, Animação, Redes e Comunicações MARC Professores: Dalbert Mascarenhas Felipe Henriques Glauco Amorim Luís Retondaro
MARC Projetos de pesquisa Projeto DINO Computação gráfica / animação Captura de movimentos e geração de animação 3D
MARC Projetos de pesquisa Projeto ImpMesh Projeto de redes em malha na UnED Petrópolis
MARC Projetos de pesquisa Desenvolvimento de aplicações para TV Digital Interatividade / canal de retorno
MARC Projetos de pesquisa ZigBee Desenvolvimento de aplicações Módulos XBEE Redes de Sensores Sem Fio Gerenciamento de energia Localização em Redes de Sensores Sem Fio
Redes de Computadores
Modelo em camadas Projeto de redes complexo Modelo em camadas simplifica o projeto Divide o problema em camadas Camada inferior fornece serviços à camada superior
Modelo em camadas - exemplo Estrangeiro japonês. Executivo Russo. Tradutor. Tradutor. Secretária Americana. Secretária Americana.
Modelo OSI
Modelo TCP/IP 4 Camadas É um modelo usado na prática
Modelo Híbrido Aplicação Consegue descrever outros tipos de rede: Transporte Bluetooth Rede ZigBee Enlace Física
Uma visão sobre o modelo de 5 camadas R2 A R3 R1 R4 B D C
Uma visão sobre o modelo de 5 camadas Camada física transmissão de bits - 0110001010 A máquina A usa cabo par trançado e conector RJ-45
Uma visão sobre o modelo de 5 camadas Camada de enlace: Junção de bits em um quadro Ex.: enlace A - R1 A R1
Uma visão sobre o modelo de 5 camadas Camada de rede: Qual é a melhor rota de A até C? R2 A R3 R1 R4 B D C
Uma visão sobre o modelo de 5 camadas Camada de transporte: Transporte fim-a-fim / conceito de porta Porta 25: e-mail Porta 80: sites web Porta 1: MSN Porta 2: Jogos eletrônicos
Uma visão sobre o modelo de 5 camadas Camada de aplicação: Correio eletrônico - e-mail Web FTP DNS
Tipos de redes PAN Personal Area Network LAN Local Area Network MAN Metropolitan Area Network WAN Wide Area Network
Redes sem fio Meio físico de transmissão AR São alocados canais de frequência para a comunicação
Tecnologias de redes sem fio Wi-Fi IEEE 802.11 - LAN
Tecnologias de redes sem fio Bluetooth IEEE 802.15.1 - classificação???
ZigBee As abelhas, ao encontrarem comida, dançam em zigue-zague para compartilhar informações sobre posição, distância e direção do alimento.
ZigBee Surgiu da união do IEEE 502.15.4 com um conjunto de empresas ZigBee Alliance É um padrão de rede sem fio parecido com o bluetooth IEEE 802.15.4 padronizou as camadas física e enlace A ZigBee Alliance padronizou da camada de rede até a de aplicação
ZigBee Características principais dos nós da rede: baixo poder computacional 10 kb de memória RAM com até 1 MB de memória flash baixa taxa de transmissão até 250 kbps Bluetooth até 24 Mbps na versão 3.0 Wi-Fi até 54 Mbps Restrições de energia
ZigBee Componentes de uma rede ZigBee: FFD e RFD FFD Dispositivos de Função Completa Mais robusto do que o RFD Pode se comunicar com um RFD ou com outro FFD Coordenador da rede RFD Dispositivo de Função Reduzida Mais simples do que o FFD Pode se comunicar somente com um FFD
ZigBee Topologias
ZigBee Modelo em camadas
ZigBee Camada de enlace quadro de dados
ZigBee Subcamada de Acesso ao Meio - MAC Dois tipos básicos de modos de transmissão: Com beacon sincronização dos dispositivos Cada nó da rede possui uma janela de tempo para transmissão e recepção, tendo acesso exclusivo ao canal Sem beacon Deve-se usar um mecanismo de acesso ao meio compartilhado - CSMA-CA
ZigBee Camada física Pode-se trabalhar em 3 bandas: Europa: 868 MHz / 1 canal disponível Taxa de 20 kbps / modulação BPSK América do Norte: 915 Mhz / 10 canais disponíveis Taxa de 40 kbps / modulação BPSK Resto do mundo: 2,4 Ghz (banda ISM) / 16 canais Taxa de 250 kbps / modulação O-QPSK EXISTE UM ERRO NESSE SLIDE!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ZigBee Camada física Pode-se trabalhar em 3 bandas: Europa: banda 868 MHz 868,6 MHz América do Norte: banda 902 Mhz 928 MHz Resto do mundo: banda 2,4 Ghz 2,4835 GHz
ZigBee
ZigBee - curiosidade
ZigBee alguns dispositivos
ZigBee - aplicações Geralmente aplicações de automação Automação residencial Controles de iluminação, refrigeração, entrada ou saída de pessoas, TV, som
ZigBee - aplicações
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs
ZigBee - aplicações Redes de Sensores Sem Fio - RSSFs Outras aplicações: automação industrial aplicações militares monitoramento de inimigos RFID
ZigBee - aplicações Redes de Sensores para o corpo humano - BSN monitoramento de dados biométricos
ZigBee - aplicações Redes de Sensores para o corpo humano - BSN
ZigBee - aplicações Uma última aplicação no mínimo interessante sensor de umidade na fralda do bebê
ZigBee MUITO OBRIGADO!!!!!!!!!!!! henriquesfelipe@yahoo.com.br http://www.rogercom.com/ http://www.zigbee.org/ http://www.embeddedworld.com.br/