Implementación de una capa de red ZigBee de bajo consumo para TinyOS Autor: Daniel Fermín Piñeiro Santos Tutor: Felipe Gil Castiñeira Cotutor: Javier.

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1 Implementación de una capa de red ZigBee de bajo consumo para TinyOS Autor: Daniel Fermín Piñeiro Santos Tutor: Felipe Gil Castiñeira Cotutor: Javier González Castaño CURSO

2 Contenidos Objetivos IEEE 802.15.4
Comparativa de tecnologías existentes Capa Física y MAC de IEEE Relación entre ZigBee e IEEE ZigBee Topologías y tipos de dispositivos Bajo consumo en ZigBee Pilas ZigBee existentes Entorno desarrollo TinyOS y nesC MICAz y MIB-520

3 Contenidos TKN15.4 Objetivos de diseño y descomposición modular
Capa de red ZigBee implementada Descomposición modular Estado y posibles mejoras Routers ZigBee de bajo consumo Bajo consumo en IEEE Limitaciones de IEEE Propuestas de bajo consumo Integración con la capa de red Comparativa estrategias Resultados experimentales Integración con ZigBee Conclusiones

4 Objetivos Toma de contacto con: MICAz, TinyOS, nesC, TKN15.4
Colaboración con TKN15.4 y desarrollo de la capa de red ZigBee Implementación y prueba de estrategias de bajo consumo

5 Contenidos IEEE 802.15.4 Comparativa de tecnologías existentes
Capa Física y MAC de IEEE Relación entre ZigBee e IEEE ZigBee Topologías y tipos de dispositivos Bajo consumo en ZigBee Pilas ZigBee existentes

6 IEEE 802.15.4 Comparativa con tecnologías existentes Estándar
IEEE / ZigBee Bluetooth WiFi Aplicaciones Monitorización y control Sustituto del cable Web, video, 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

7 IEEE Capa física (PHY) 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).

8 IEEE 802.15.4 / ZigBee ZigBee IEEE 802.15.4
Relación entre ZigBee e IEEE Capa de aplicación Capa soporte a aplicación Capa de red Capa de control de acceso al medio Capa física ZigBee IEEE

9 ZigBee Topologías de red ZigBee Tipos de dispositivos Coordinador
Estrella Malla Árbol Tipos de dispositivos Coordinador Router Dispositivo final

10 ZigBee Bajo consumo en ZigBee
Sólo es posible en los dispositivos finales. Los routers deben permanecer activos permanentemente para participar en la transmisión de datos.

11 ZigBee Pilas ZigBee existentes Código abierto TKN15.4

12 Contenidos Entorno desarrollo TinyOS y nesC MICAz y MIB-520 TKN15.4
Objetivos de diseño y descomposición modular Capa de red ZigBee implementada Descomposición modular Estado y posibles mejoras

13 Entorno de desarrollo TinyOS y nesC

14 Entorno de desarrollo Nodos MICAz y MIB520

15 TKN15.4 Objetivos de diseño

16 TKN15.4 Descomposición modular

17 Capa de red ZigBee implementada
Descomposición modular

18 Capa de red ZigBee implementada
Estado y posibles mejoras

19 Contenidos Routers ZigBee de bajo consumo
Bajo consumo en IEEE Limitaciones de IEEE Propuestas de bajo consumo Integración con la capa de red Comparativa estrategias Resultados experimentales Integración con ZigBee

20 Routers ZigBee de bajo consumo
Bajo consumo en IEEE

21 Routers ZigBee de bajo consumo
Limitaciones de IEEE

22 Routers ZigBee de bajo consumo
Propuestas de bajo consumo 1/3 LPR_NO_ACK LPR_NO_ACK_PS

23 Routers ZigBee de bajo consumo
Propuestas de bajo consumo 2/3 LPR_ACK LPR_ACK_NT

24 Routers ZigBee de bajo consumo
Propuestas de bajo consumo 3/3

25 Routers ZigBee de bajo consumo
Integración con la capa de red

26 Routers ZigBee de bajo consumo
Comparativa estrategias 1/2

27 Routers ZigBee de bajo consumo
Comparativa estrategias 2/2

28 Routers ZigBee de bajo consumo
Resultados experimentales

29 Routers ZigBee de bajo consumo
Integración con ZigBee

30 Routers ZigBee de bajo consumo
Conclusiones 1/2

31 Routers ZigBee de bajo consumo
Conclusiones 2/2

32 Cuestiones

33 GRACIAS