|
|
| Linha 3: |
Linha 3: |
| | {{Professor|2020-2|[[Jorge Henrique B. Casagrande]]}} | | {{Professor|2020-2|[[Jorge Henrique B. Casagrande]]}} |
| | | | |
| − | | + | {{Collapse top | Professores Semestres Anteriores}} |
| − | {{Collapse top | SEMESTRES ANTERIORES}} | |
| | | | |
| | {{Professor|2020-1|[[Jorge Henrique B. Casagrande]] [[RED29005 2020-1|(Diário de aulas)]]}} | | {{Professor|2020-1|[[Jorge Henrique B. Casagrande]] [[RED29005 2020-1|(Diário de aulas)]]}} |
| Linha 298: |
Linha 297: |
| | | | |
| | * uso de emuladores de terminal burro (ou dummy): Minicom do Linux. | | * uso de emuladores de terminal burro (ou dummy): Minicom do Linux. |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | =PLANEJAMENTO DE ANP (NOVO PLANO DE ENSINO ADAPTADO) 03/08 - 23/10=
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top | 03/08 - <math>\blacklozenge</math> AE10 - Revisão do conteúdo introdutório de Redes Wireless |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | == 03/08 - <math>\blacklozenge</math> AE10 - Revisão do conteúdo introdutório de Redes Wireless ==
| |
| − |
| |
| − | * Rever aula de 08/07
| |
| − | * O protocoloco CSMA/CA
| |
| − | * '''Atividade Extra AE10''' - SIGAA - QUESTIONÁRIO sobre a videoaula de 08/07/2020 - Introdução as Redes Wireless
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Como eu falo devagar e muito, assista com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/open?id=1bP3uRH3glm2E70FRSHhMyH4GrmWx_7sd '''Videoaula de 08/07''' WLAN - Redes Locais Sem Fio - Introdução foco nas redes INDOOR ]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Material Complementar: Introdução as redes Wireless - Padrão IEEE802.11
| |
| − |
| |
| − | * Padrão IEEE802.11: [[media:wlanbasico.pdf | Conceitos básicos da arquitetura IEEE802.11]];
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |05/08 - Retomada das atividades - Novas orientações Journal RED20-1 |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==05/08 - Retomada das atividades - Novas orientações Journal RED20-1 ==
| |
| − |
| |
| − | ;Novas datas para o Journal RED20-1
| |
| − |
| |
| − | Call for Papers for RED20-1 Journal. Datas Importantes:<br>
| |
| − | #Abertura das inscrições para submissão: '''29/06/2020'''
| |
| − | #Escolha do assunto e tópico: '''10/08/2020'''
| |
| − | #Deadline para Submissões: '''31/08/2020'''
| |
| − | #Notificação de Aceite: '''09/09/2020'''
| |
| − | #Submissão de Versão Final: '''23/09/2020''' (Para artigos que não atingirem avaliação 60)
| |
| − |
| |
| − | ;[[media:templatejournalred201.zip | Template LATEX do SBC com coluna simples para o Journal RED20-1 (importar para uso no Overleaf)]]
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Como eu falo devagar e muito, assista com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1K319u7mN3DYA4KkWyF44-mrY6XLGZgeC/view?usp=sharing '''Videoaula de 05/08''' Orientações sobre os novos dead-lines do Journal e das atividades em ANP do semestre que 2020-1]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |10/08 - Algorítimo CSMA/CA e Redes Indoor versus Outdoor |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==10/08 - Algorítimo CSMA/CA e Redes Indoor versus Outdoor ==
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Como eu falo devagar e muito, assista com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1NsYnNnzMrvioSqqLHXw8sXz8DlPCXRPs/view?usp=sharing '''Videoaula de 10/08''' Algorítimo CSMA/CA e as relações entre redes Indoor e Outdoor ]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | :* Assista o [https://www.youtube.com/watch?v=ZXfb_X9Y3TM vídeo] sobre boas práticas no projeto de redes Wireless;
| |
| − |
| |
| − | :* Uso de ferramentas de cálculo gratuita: <br>
| |
| − |
| |
| − | #da [https://linkcalc.intelbras.com.br Intelbrás] sugerindo os equipamentos deste fabricante;
| |
| − | #da [https://link.ubnt.com/ Ubiquiti] sugerindo os equipamentos deste fabricante;
| |
| − | #Após o apoio das ferramentas de site survey acima, comprove os resultados obtidos nos dois casos com os calculados teoricamente usando as fórmulas básicas exploradas no [https://www.youtube.com/watch?v=ZXfb_X9Y3TM vídeo] da Intelbrás;
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |12/08 - Redes Indoor versus Outdoor - Continuação |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==12/08 - Redes Indoor versus Outdoor - Continuação ==
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Como eu falo devagar e muito, assista com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1-AxaTV7E-q2UTN23-f1u4q4ePdiMdYJs/view?usp=sharing '''Videoaula de 12/08''' redes Indoor e Outdoor ]
| |
| − |
| |
| − | * Material utilizado durante a aula: [[media:calculosboaspraticas.pdf | Exemplo de cálculo para determinação da zonda de fresnell e potência recebida]]
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |17/08 - <math>\blacklozenge</math> AE11 - Redes Indoor versus Outdoor - Criação de um PoP e Site Survey |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==17/08 - <math>\blacklozenge</math> AE11 - Redes Indoor versus Outdoor - Criação de um PoP e Site Survey ==
| |
| − |
| |
| − | ; <math>\blacklozenge</math> Atividade Extra AE11 - SIGAA - QUESTIONÁRIO Redes Wireless Outdoor
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Como eu falo devagar e muito, assista com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1LjiLk4N6uFoWR0FU9uvH6AHrG1IOkzXr/view?usp=sharing '''Videoaula de 17/08''' redes Indoor e Outdoor - parte 2 - O Site Survey ]
| |
| − |
| |
| − | * Conteúdo de apoio para projetos de redes de acesso Outdoor - Criação de um PoP Wireless: Pra casar um pouco sobre o último conteúdo de Wireless Outdoor e o uso de equipamentos e ferramentas proprietárias como do fabricante Ubiquiti, por favor vejam esse vídeo produzido pelo setor comercial da Ubiquiti https://youtu.be/ienKmEZ7um4 - (pode ser visto em velocidade 1,5 ou 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo ok!)
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |19/08 - Reforço sobre fundamentos e tecnologias de Redes Wireless |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==19/08 - Reforço sobre fundamentos e tecnologias de Redes Wireless ==
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Como eu falo devagar e muito, assista com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1C2Cp9BJ_v-I7V80YHscsmaL0xeER2E3q/view?usp=sharing '''Videoaula de 19/08''' ]
| |
| − |
| |
| − | ===Intervalos de Inter Frames ===
| |
| − |
| |
| − | Um último detalhe sobre o CSMA/CA trata dos intervalos entre quadros (IFS - ''Inter Frame Space''), que são tempos mínimos que um nodo deve esperar antes de transmitir um quadro, após o meio se tornar ocioso. Sua finalidade é priorizar o acesso ao meio para certos tipos de quadros, que têm urgência para serem enviados. Esse é o caso de quadros de confirmação (ACK) e CTS (''Clear To Send''). Um IFS menor corresponde a uma maior prioridade de transmissão de quadro. A figura abaixo ilustra os tipos de IFS:
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:Ifs-csma-ca.gif]]<br>
| |
| − | ''Intervalos entre quadros''
| |
| − |
| |
| − | * ''SIFS (Short Interframe Space):'' intervalo mais curto, usado antes do envio de quadros ACK e CTS.
| |
| − | * ''PIFS (PCF Interframe Space):'' intervalo intermediário, usado quando em modo PCF (Point Coordination Function). O modo PCF implementa um tipo de acesso ao meio mestre-escravo. Raramente encontrado em equipamentos.
| |
| − | * ''DIFS (Distributed Interframe Space):'' intervalo usual, aplicado no início de transmissões em geral (quadros de dados, associação, autenticação, RTS).
| |
| − |
| |
| − | '''Uso de RTS/CTS para tratar nodos escondidos'''
| |
| − |
| |
| − | [[image:Rts-cts.gif]]<br>
| |
| − |
| |
| − | * Reveja e Realize algumas simulações usando [http://www.ccs-labs.org/teaching/rn/animations/csma/ esse ótimo simulador de CSMA/CA] e observe as diferenças que um sistema infraestruturado com e sem STAs escondidas pode provocar no desempenho de redes sem fio.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | === Aspectos de segurança em redes IEEE802.11 ===
| |
| − |
| |
| − | ==== Autenticação e associação ====
| |
| − |
| |
| − | Originalmente foi definido na norma IEEE 802.11 que uma estação precisa se autenticar e associar a um BSS para poder transmitir dados. Em sua forma mais simples, esses procedimentos demandam apenas quatro quadros de controle no total, sendo dois para cada operação. A sequência de autenticação em sua forma mais simples é denominada ''Autenticação aberta'', mostrada abaixo:
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:80211-auth.png]]<br>
| |
| − | ''Autenticação aberta''
| |
| − |
| |
| − | Como se pode ver, chamar essa operação de autenticação é forçar o uso desse termo porque o AP (que controla o BSS) não confere a identidade informada pela estação. Assim, outra forma de autenticação foi criada para conferir a informação passada pela estação, além de negociar chave de encriptação para ter o sigilo das comunicações. Esse novo método se chama ''Autenticação com chave compartilhada'', sendo implementado pelo WEP (é um protocolo inseguro e não deve ser usado em redes reais ;-):
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:80211-shared-key-auth.png]]<br>
| |
| − | ''Autenticação com chave compartilhada''
| |
| − |
| |
| − | Uma vez estando a estação em estado autenticado, deve ocorrer a associação com o AP. Na associação o AP registra a existência da estação de forma que o sistema de distribuição (''DS'', que interliga os AP) saiba em que AP se encontra essa estação e possa assim lhe encaminhar quadros. A norma IEEE 802.11 proíbe explicitamente a associação a mais de um AP simultaneamente.
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:80211-associate.png]]<br>
| |
| − | ''Associação com AP''
| |
| − |
| |
| − | ==== Transição de BSS ====
| |
| − |
| |
| − | Em redes IEEE 802.11 com mais de um AP, para ampliar a área de cobertura, estações que se movimentam podem precisar migrar de um AP para outro. Essa operação se chama ''transição de BSS'' (também conhecida como ''handover'' ou ''roaming'').
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:Handover2.png]]
| |
| − |
| |
| − | A transição se desencadeia quando o sinal do enlace com o AP atual tem sua qualidade abaixo de um determinado limiar. Isso faz com que um novo AP seja procurado (varredura, ou ''scanning''). Ao escolher um novo AP, a estação precisa nele se autenticar e associar. A autenticação depende do método usado (aberto, WPA-PSK à esquerda, ou WPA-EAP à direita)
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:Auth-rsn1.png]] [[imagem:Auth-eap.png|400px]]
| |
| − |
| |
| − | Como se pode deduzir, a transição feita dessa forma não é imediata. Na verdade, ela pode demorar muitos segundos! Esse atraso de transição pode influenciar negativamente nas comunicações em andamento, uma vez que a transição costuma ocorrer quando o sinal está com baixa qualidade (causando perdas de quadros), além da demora para se completar. Esforços vêm sendo feitos atualmente para reduzir o atraso de transição, e dentre eles a norma [http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11r-2008 IEEE 802.11r] propõe um mecanismo para acelerar a autenticação. Porém o atraso de varredura ainda está por melhorar ...
| |
| − |
| |
| − | A qualidade do sinal depende da modulação usada (e da taxa de dados), assim o limiar entre um BSS e outro depende de como as estações medem a qualidade de sinal e quais as taxas mínimas aceitáveis. A figura abaixo ilustra possíveis alcances para diferentes taxas de dados.
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:80211-ranges-rates.png|400px]]<br>
| |
| − | ''Taxas em função da distância do AP (exemplo, pois depende das condições do ambiente e dos equipamentos)''
| |
| − |
| |
| − | Assim, a cobertura de uma área envolve um planejamento que leve em conta as taxas mínimas desejáveis e as características dos equipamentos (potências de transmissão e ganhos de antenas) e do ambiente (existência de obstáculos, reflexões, e fontes de ruído). Além disso, deve-se minimizar a interferência entre BSS vizinhos, o que pode ser feito escolhendo-se canais que não se sobreponham. A figura abaixo mostra conceitualmente como se podem escolher os canais dos AP para atingir esse objetivo.
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:80211-freq-planning.png]] [[imagem:ap-posicionamento]]
| |
| − |
| |
| − | Desta forma, podem-se criar BSS para cobrir uma área e aproveitar melhor a capacidade do meio de transmissão.
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:80211-cobertura.png]]
| |
| − |
| |
| − | Redes sem-fio oferecem muitos atrativos, como acesso ubíquo, ausência de cabeamento e suporte a usuários móveis. Mas também se sujeitam a uso indevido, uma vez que pessoas não-autorizadas no alcance do sinal do ponto de acesso podem tentar usá-la para se comunicarem. Em geral três questões fundamentais aparecem no que diz respeito à [http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_security segurança em redes sem-fio]:
| |
| − |
| |
| − | # ''Acesso indevido:'' uso indevido da infraestrutura por pessoas não-autorizadas.
| |
| − | # ''Monitoramento do tráfego da rede:'' os quadros na rede sem-fio podem ser coletados e interpretados, com possível roubo ou revelação de informação sensível.
| |
| − | # ''Infiltração de equipamentos na rede:'' um ou mais pontos de acesso podem ser infiltrados na rede sem-fio (chamados de [http://en.wikipedia.org/wiki/Rogue_access_point ''Rogue AP'']), fazendo com que pessoas os utilizem para se comunicarem. Assim, o tráfego dessas pessoas pode passar por outra rede, sendo passível de monitoramento.
| |
| − |
| |
| − | Adicionalmente, [http://www.esecurityplanet.com/views/article.php/3869221/Top-Ten-WiFi-Security-Threats.htm este site] lista 10 ameaças à segurança de redes sem-fio. E [http://www.techrepublic.com/blog/security/10-wi-fi-security-tips/364 este outro] apresenta 10 dicas para melhorar a segurança de uma rede sem-fio (apesar de ter sido escrito em 2007, isso ainda é válido).
| |
| − |
| |
| − | === Exemplos de Tecnologias Wireless ===
| |
| − |
| |
| − | A tabela a seguir acomoda resumo de exemplos de padrões internacionais de tecnologias wireless adaptado da contribuição dos alunos de semestres anteriores de nosso curso. <br>
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
| |
| − | !Tecnologia - Padrão - Frequência - Potência - Alcance - Descrição Básica com hiperlinks/Aplicação/estrutura do pacote/ilustração/referências
| |
| − | |-
| |
| − | | MiWi IEEE 802.15.4 [1] 2.4GHz[1] baseados no padrão IEEE 802.15.4[1] 20-100 metros[1]
| |
| − | |-
| |
| − | | O protocolo de rede Miwi é um protocolo simples, desenvolvido para taxas baixas ,curtas distâncias e redes de baixo custo.Baseado no protocolo IEEE 802.15.4 para redes WPAN(Wireless Personal Area Network), ele oferece uma alternativa fácil de usar para a comunicação sem fio.Em particular,ele visa pequenas aplicações que possuem rede de pequeno porte, com poucos saltos entre os nós e que usam “transceivers” compatíveis com o protocolo IEEE 802.15.4.[2]
| |
| − |
| |
| − | '''Dispositivos'''
| |
| − |
| |
| − | O MiWi define três tipos de dispositivos, em relação ao seu status na rede. O PAN Coordinator, o Coordinator e o End Device.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:miwi.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Topologias de Rede'''
| |
| − |
| |
| − | Dos três dispositivos definidos pelo protocolo MiWi, o mais importante para a a rede é o PAN Coordinator.
| |
| − | É ele quem inicializa a rede, seleciona o canal e o PAN ID da rede. Todos os outros dispositivos devem
| |
| − | obedecer as instruções dadas pelo PAN Coordinator, para se unir à rede.[3]
| |
| − |
| |
| − | '''Configuração em Estrela:''' Na rede em estrela, todos os dispositivos se comunicam unicamente com o PAN Coordinator.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:um.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Configuração Mesh:''' A rede Mesh é parecida com a rede Cluster-Tree, exceto pelo fato de que dispositivos
| |
| − | FFD podem rotear mensagens diretamente a outros dispositivos FFD, ao invés de seguir a estrutura de árvore da rede.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:dois.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Configuração Ponto a ponto (P2P):''' O tipo mais simples de configuração, aqui não há distinção entre pai ou filho,
| |
| − | pois a comunicação é direta.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:tres.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências:'''
| |
| − | [1]https://en.wikipedia.org/wiki/MiWi
| |
| − | [2]https://docplayer.com.br/14148857-Protocolo-miwi-traducao-parcial.html
| |
| − | [3]http://eletronicaegames.blogspot.com/2011/04/miwi-dispositivos-e-topologias-de-rede.html
| |
| − | |-
| |
| − | | IEEE 802.11ad (WiGig) [1]. 60 GHz - banda ISM [2]. 1 - 10 m [2].
| |
| − | |-
| |
| − | | Em princípio, três modos de modulação diferentes estão disponíveis. Eles possibilitam atender a diferentes requisitos (como alto rendimento ou robustez). Nem todos os três modos precisam ser suportados por todas as implementações [3]. Entre eles estão:
| |
| − |
| |
| − | '''Controle PHY, CPHY''': Fornecendo controle, este sinal possui altos níveis de correção e detecção de erros. Por conseguinte, tem um rendimento relativamente baixo [2].
| |
| − |
| |
| − | '''Transportadora única (Single Carrier) PHY''': Nesse modo, de 385 Mbit/s até 8.085 Gbit/s são transmitidos dependendo do MCS (esquema de modulação e código). Para suportar dispositivos móveis sensíveis ao consumo de energia, é definido um modo SC de baixa potência (opcional) adicional com um codificador de economia de energia [3].
| |
| − |
| |
| − | '''Multiplex de divisão de frequência ortogonal PHY, OFDMPHY (OFDM)''': O uso do modo OFDM é obsoleto. Para obter as taxas de dados mais altas, um modo OFDM foi implementado. O modo OFDM é opcional, mas quando é implementado, o MCS 13 a 17 deve ser suportado [3].
| |
| − |
| |
| − | Todos os Multi-gigabit direcional PHY usam a mesma estrutura de pacotes, mas diferem na forma como os campos individuais são definidos, bem como na codificação e modulação usada [3]. A estrutura geral de um pacote no 11ad é a seguinte:
| |
| − | [[Arquivo:pacotead.jpg]]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências''':
| |
| − | * [1] https://www.rohde-schwarz.com/br/solucoes/test-and-measurement/wireless-communication/wireless-connectivity/wlan-wifi/em-foco/gigabit-sem-fio_106736.html
| |
| − | * [2] https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802-11/802-11ad-wigig-gigabit-microwave.php
| |
| − | * [3] https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_application/application_notes/1ma220/1MA220_3e_WLAN_11ad_WP.pdf
| |
| − | |-
| |
| − | | IEEE 802.11n 2.4 ou 5 (GHz) [1] >60m conforme o fabricante [2]
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | O padrão IEEE 802.11n foi um protocolo wireless criado para prover melhor performance e manter o ritmo do rápido crescimento da velocidade de tecnologias tipo a Ethernet [3].
| |
| − |
| |
| − | alterações significativas nas 2 camadas de rede (PHY e MAC), permitindo a este padrão chegar até os 600 Mbps, quando operando com 4 antenas no transmissor e no receptor, e utilizando a modulação 64-QAM [1].
| |
| − |
| |
| − | O padrão 802.11n utiliza na camada física o OFDM. Que é combinada com a tecnologia Multiple Input, Multiple Output (MIMO – Múltiplas Entradas Múltiplas Saídas) que proporciona definir muitas configurações de transmissão [2].
| |
| − |
| |
| − | As diferentes configurações de transmissão são:
| |
| − |
| |
| − | - Modo legado: isso pode ocorrer como um sinal de 20 MHz ou 40 MHz [3].
| |
| − |
| |
| − | - Modo misto: neste modo 802.11n, os pacotes são transmitidos com um preâmbulo compatível com o 802.11a / g herdado. O restante do pacote possui um novo formato de sequência de treinamento MIMO [3].
| |
| − |
| |
| − | - Modo Greenfield: No modo Greenfield, pacotes de alto rendimento são transmitidos sem uma parte compatível herdada. Como essa forma de pacote não possui elementos herdados, a taxa de transferência máxima de dados é muito maior [3].
| |
| − |
| |
| − | Abaixo segue uma ilustração de uma operação MIMO 2x2 [1]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:Mimo.jpg]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Referências
| |
| − | https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwifiiee/pagina_4.asp [1]
| |
| − | https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwifimanaus2/pagina_2.asp [2]
| |
| − | https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802-11/802-11n.php [3]
| |
| − | |-
| |
| − | | Weigthless IEEE 802.11af[1] Faixa de Sub GHz. Frequentemente no espectro UHF (800-900MHz)[1][2] 17dBm[3] 2Km em área urbana[3]
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | ''' Descrição Básica '''
| |
| − | Weightless, na verdade, é o nome tanto da organização (O Grupo Especial de Interesse Weightless - SIG) como também da própria tecnologia. Ela é totalemnte focada na transmissão wireless de baixa potência para longas áreas (LPWAN) dentro da esfera de Internet das Coisas (IoT). O que a diferencia das outras, é o uso do espectro sub Ghz, sendo também permitido o uso em outras frequências licensiadas[3].
| |
| − |
| |
| − | Esta tecnologia pode tanto operar em pequenas como em longas distâncias. Alguns produtos de IoT foram desenvolvidos em torno da tecnologia GSM, mas ela não atende a todos eles. Por isso, GPRS, LTE e 3G surgiram como soluções para atender a toda a demanda necessitada e por fornecer uma ampla área de cobertura. No entanto, o custo de seus terminais centrais é elevado[3].
| |
| − |
| |
| − | Mas para distâncias pequenas, o modo GSM se sai bem pelo o que ele entrega, sua cobertura e pelo seu baixo custo. Outras tecnologias como Wi-Fi, ZigBee and Bluetooth são restritas a ambientes fechados, como casas ou escritórios, e não possuem a economia de um terminal weightless de tamanho normal com uma grande área de cobertura[3].
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Aplicação [1]'''
| |
| − | A tecnologia descrita nessa seção tem seu foco no uso em cidades inteligentes. Alguns exemplos são:
| |
| − | - monitoramento do estado (interno) de um veículo
| |
| − | -> fazendo medições e gerando relatórios constantes do estado do carro para centrais
| |
| − | - monitoramento da saúde de uma pessoa
| |
| − | -> através de aparelhos internos, a pessoa poderá ter relaórios sempre que quiser sobre a sua saúde
| |
| − | - carros inteligentes e autônomos
| |
| − | -> comunicação carro a carro, e com outros sensores espalhados ao longo de estradas e rodovias
| |
| − | - rastreamento de veículos
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Estrutura do Pacote'''
| |
| − | Os pacotes de weightless são transmitidos na taxa de bits/Hz, ou seja, os bits são transferidos dependendo da frequência em que se está trabalhando. Além disso, os pacotes são transmitidos de acordo com a necessidade de cada device. Por exemplo, um sensor de estacionamento necessita de 1 bit. Um termoestato necessita de 8-16 bits[4].
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:Weightless.jpg]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Weightless_(wireless_communications)
| |
| − | [2] https://hackaday.com/2015/12/28/weightless-iot-hardware-virtually-unavailable/
| |
| − | [3] http://www.weightless.org
| |
| − | [4] https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiL-r_wyfvlAhWVJ7kGHSF_DcgQFjAAegQIARAC&url=http%3A%2F%2Fwww.weightless.org%2Fmembership%2Flpwan-technology-features-document-update%2FNTZjMC9MUFdBTiBUZWNobm9sb2d5IERlY2lzaW9uc192MS4xLnBkZg%3D%3D&usg=AOvVaw3zPEQJL9-BRETQMXQR3zOA
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | Sigfox - 902 e 928MHz.[3] Até 50km.[1]
| |
| − | |-
| |
| − | |Trata-se de um protocolo de rede voltado para a aplicações de Internet das Coisas. Sem utilizar fios e trabalhando com baixa potência.[2]
| |
| − |
| |
| − | '''Ultra-Narrow Band'''
| |
| − |
| |
| − | A rede Sigfox usa a técnica de Ultra Narrow Band para a transmissão de mensagens. Esta técnica usa canais de 100Hz de largura de banda nas regiões ETSI e ARIB (Europa, Japão), e de 600Hz na região FCC (Américas, Oceania).[3]
| |
| − |
| |
| − | A tecnologia Ultra Narrow Band se caracteriza por um uso ótimo da potência disponível, o que permite que os dispositivos Sigfox se comuniquem por longas distâncias de forma confiável, mesmo em canais com interferências e ruídos.[3]
| |
| − | [[Arquivo:Sig.jpg]]
| |
| − |
| |
| − | '''Mensagens Pequenas'''
| |
| − |
| |
| − | Para atender as restrições de autonomia de bateria e custo dos objetos conectados, o protocolo Sigfox é otimizado para mensagens pequenas. O tamanho da mensagem vai de 0 a 12 bytes.[3]
| |
| − |
| |
| − | '''Arquitetura'''
| |
| − |
| |
| − | Sua arquitetura é horizontal e possui duas camadas principais, a Network Equipment – que recebe as mensagens os dispositivos – e a Sigfox Support System – que processa os dados e envia para o usuário.[2]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências:'''
| |
| − |
| |
| − | [1] https://imejunior.com.br/2019/03/27/voce-conhece-a-comunicacao-sigfox/
| |
| − |
| |
| − | [2] https://novida.com.br/blog/sigfox/
| |
| − |
| |
| − | [3] https://www.embarcados.com.br/uma-visao-tecnica-da-rede-sigfox/
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | ISA100.11a
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | |-
| |
| − | | Rede Mesh IEEE 802.11ac/a/n para 5 GHz IEEE 802.11b/g/n para 2.4 GHz IEEE 802.11v/r(roaming)[2] 2.4 GHz até 300Mbps 5 GHz até 867 Mbps [2] Potência máxima (E.I.R.P.) 2.4 GHz: 160 mW (22 dBm) 5 GHz: 160 mW (22 dBm) [2] Cobertura de um módulo unitário = 100 m
| |
| − | |-
| |
| − | | Rede mesh, ou rede de malha, é uma alternativa de protocolo ao padrão 802.11 para diretrizes de tráfego de dados e voz além das redes a cabo ou infraestrutura wireless. Possuem a desvantagem de possuir um alto custo, contudo têm a vantagem de serem redes de fácil implantação e bastante tolerantes a falhas. A esta característica tem-se dado o nome de "resiliência". Nessas redes, roteadores sem fio são geralmente instalados no topo de edifícios e comunicam-se entre si usando protocolos como o OLSR em modo ad hoc através de múltiplos saltos de forma a encaminhar pacotes de dados aos seus destinos. Usuários nos edifícios podem se conectar à rede mesh de forma cabeada, em geral via Ethernet, ou sem fio, através de redes 802.11. Quando estiverem 100% definidos os parâmetros para padronização do protocolo mesh pelo IEEE, este protocolo será denominado padrão 802.11s.
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:Mesh.png|200px|thumb|center|]]
| |
| − |
| |
| − | O segredo do sistema mesh está no protocolo de roteamento, que faz a varredura das diversas possibilidades de rotas de fluxo de dados, com base numa tabela dinâmica, onde o equipamento seleciona qual a rota mais eficiente a seguir para chegar ao seu objetivo, levando em conta a maior rapidez, com menor perda de pacotes, ou o acesso mais rápido à Internet, além de outros. Esta varredura é feita diversas vezes por segundo ou intervalo de tempo, sendo transparente ao usuário,mesmo quando ocorre alteração de rota de acesso aos gateways, que são os nós que possuem acesso direto à internet. Por exemplo, quando o nó que estava sendo utilizado pára de funcionar,o sistema se rearranja automaticamente, desviando o nó defeituoso, sem que usuário perceba ou perca a conexão.
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] https://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_Mesh
| |
| − | * [2] https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2019-01/datasheet-twibi-fast.pdf
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | WiFi5 IEEE 802.11ac Opera em faixa de 5GHz, podendo utilizar oito fluxos espaciais e possui canais até 80MHz de largura que podem então ser combinados para fazer canais de 160MHz. Isso significa então que o 802.11ac tem 8x160MHz de largura de banda espectral.[1]Os roteadores 802.11ac mais potentes podem cobrir áreas maiores que 200m².[3]
| |
| − | |-
| |
| − | | O WiFi5 é uma evolução do WiFi4(802.11n), ele é dezenas de vezes mais rápido e oferece velocidades a vários gigabits por segundo. Para superar o menor alcance da frequência de 5 GHz em relação a 2.4GHz, os chipsets 802.11ac usam uma tecnologia chamada [https://itmidia.com/saiba-mais-sobre-o-padrao-802-11ac-a-5a-geracao-do-wi-fi/ beam forming] na transmissão e recepção.
| |
| − | O formato ou a estrutura do quadro 802.11ac foi projetado para tratar da compatibilidade com os padrões anteriores, viz. 11a e 11n. O 11ac tem apenas um formato de quadro, portanto, a camada física é simples ser implementada. No 11ac o cabeçalho foi alterado para cuidar de identificar transmissão multiusuário ou usuário único.
| |
| − | [[Arquivo:802-11ac-physical-layer-frame.jpg|400px|center]]
| |
| − | Como mostrado acima, o quadro 802.11ac consiste em L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B e parte de dados.[2]
| |
| − | O 802.11ac é certamente atraente para situações que exigem um alto desempenho, pois ele possui largura de banda suficiente para transmitir sem fio conteúdo de alta definição para console de jogos ou home theater por exemplo. A vantagem em seu uso é a não necessidade de utilizar cabos espalhados pelo ambiente. Para todos, exceto os casos de uso mais exigentes, o WiFi5 é uma alternativa consideravelmente viável à Ethernet.[1]
| |
| − | *[1] - https://www.extremetech.com/computing/160837-what-is-802-11ac-and-how-much-faster-than-802-11n-is-it
| |
| − | *[2] - http://www.rfwireless-world.com/Tutorials/802-11ac-frame-format.html
| |
| − | *[3] - https://www.baboo.com.br/arquivo/hardware/10-vantagens-da-tecnologia-wi-fi-802-11ac/
| |
| − | |-
| |
| − | | WiFi6 IEEE 802.11ax Opera nas faixas de 2,4GHz e 5GHz, podendo dividir os canais em centenas de subcanais, permitindo que mais dispositivos se conectem ao dispositivo. Segue a potência padrão da IEEE 802.11 Para faixa 2,4GHz: 46 até 92 metros (ambiente interno e externo, respectivamente). Para faixa 5GHz: 1/3 dos valores da faixa de 2,4GHz
| |
| − | |-
| |
| − | | O Wifi6 não é uma nova tecnologia. Na verdade é uma simplificação de nome para o padrão 802.11ax, acrescentado na sequência 802.11a/b/g/n/ac/ax. Um dos diferenciais em comparação com o Wifi5 é a possibilidade de operar em duas faixas de frequência: 2,4GHz e 5GHz. Além disso, ele faz uso da tecnologia MU-MIMO, que permite que essas redes consigam lidar com 8 dispositivos conectados simultaneamente sem perda de velocidade em nenhum deles. Também se utiliza da tecnologia OFDMA, possibilitando a transmissão de dados para vários dispositivos de uma só vez.
| |
| − | [[Arquivo:20190222121845.jpg]]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] https://www.oficinadanet.com.br/redesdecomputadores/25222-qual-o-alcance-de-uma-rede-wi-fi
| |
| − | * [2] https://olhardigital.com.br/noticia/wi-fi-6-o-que-e-e-como-funciona/83090
| |
| − | * [3] https://tecnoblog.net/262401/wi-fi-6-802-11-ax-padrao-nomenclatura/
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | LTE ITU-R M2012-3 No Brasil são utlizadas 3 bandas. 700 APT MHz (Asia-Pacific Telecommunity ) Banda 3 - 1800MHz, Banda 7 - 2600MHz[2] a norma abrange 30 MHz até 3000 MHz.[3] De algumas dezenas de metros até 5km.[4]
| |
| − | |-
| |
| − | | Conhecido comumente como 4G é um serviço de banda larga sem fio para dispositivos móveis. Tem como objetivo aumentar a capacidade e a velocidade das redes sem fio utilizando técnicas de modulação DPS (processamento de sinal digital).
| |
| − | Em cada país as frequências utilizadas variam muito por isso apenas aparelhos multi-band podem usar LTE em todos os países onde é suportado, ele também suporta melhor que sua geração passada em gerenciar dispositivos em movimento.
| |
| − | A especificação LTE fornece taxas de pico de downlink de 300 Mbit/s, taxas de pico de uplink de 75 Mbit/s e provisões de QoS permitindo uma latência de transferência de menos de 5 ms na rede de acesso de rádio, suporta comunicação duplex por divisão de frequência(FDD) e por divisão de tempo (TDD).[1][4]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] https://www.itu.int/rec/R-REC-M.2012
| |
| − | * [2] https://olhardigital.com.br/noticia/4g-entenda-quais-sao-as-bandas-usadas-no-brasil-e-as-diferencas-entre-elas/78802
| |
| − | * [3] https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialredeslte2/pagina_3.asp
| |
| − | * [4] https://en.wikipedia.org/wiki/LTE_(telecommunication)
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | NFC NFCIP-1: ISO/IEC 18092:2004 e ECMA 340 NFCIP-2: ISO 21841 e ECMA 352 Peer-to-Peer: ISO 18092 PCD: ISO 14443
| |
| − | PICC: ISO 14443 VCD: ISO 15693 Opera na faixa de 13,56 MHz com largura de banda de 1800 Khz.[2] - acoplamento magnético.[1] A distância máxima entre os dispositivos normalmente é 10 cm.[3]
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | É uma tecnologia de comunicação de dados com uma taxa de até 424 Kbps de curto alcance onde usa indução magnética para troca de dados. Possui dois modos de operação: passivo (escritor) ou ativo (leitor). O comprimento de onda é de 22m, e por ser de curto alcance, permite assim um bom acoplamento magnético e uma baixa eficiência de irradiação, tornado segura e privada a comunicação.[3]
| |
| − | Suas aplicações são inúmeras, na qualredes Indoor e Outdoor destaca-se pagamentos, controle de acesso, publicidade, guia turístico, compra de passagens, entre outras.
| |
| − |
| |
| − | ''' Referências '''
| |
| − | * [1] https://epxx.co/artigos/nfc.html
| |
| − | * [2] https://www.infowester.com/nfc.php
| |
| − | * [3] https://www.cin.ufpe.br/~tg/2010-2/olsff.pdf
| |
| − | |-
| |
| − | | LoRA Tecnologia patenteada pela LoRa Alliance, com a LoRaWAN Specification. [1] Usa bandas de frequência livres de licença abaixo dos GHz, como 169 MHz, 433 MHz, 868 MHz (europa) e 915 MHz (américa do norte).[3] Potência do LoRa varia muito com a aplicação mas, em geral, é relativamente baixa até em longos alcances, variando de 92,4mW à 412,5mW. [2] Permite distâncias acima dos 10km em áreas rurais[3], no modo de transmissão de longo alcance. O nome LoRa é derivado de "Long Range"
| |
| − | |-
| |
| − | |A LoRa é uma técnica de modulação de espalhamento espectral, desenvolvida pela Cycleo e comprada pela Semtech, uma das fundadoras da LoRa Alliance. Ela tem como objetivo prover uma tecnologia de baixo consumo de energia e altíssimo alcance, que se tornou a principal tecnologia utilizada por dispositivos IoT.
| |
| − | A LoRa possui um cabeçalho MAC de 7 à 22 bytes, estando mostrados na tabela 1:
| |
| − |
| |
| − | {| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
| |
| − | |-
| |
| − | | Tamanho (Bytes) ||4 ||1 ||2 ||0 à 15
| |
| − | |-
| |
| − | | ||Endereço de dispositivo ||Controle de frame ||Contador de frames ||Opções de frame
| |
| − | |-
| |
| − | |}
| |
| − | Tabela 1 - Cabeçalho MAC, adaptada de [1]
| |
| − |
| |
| − | No octeto de controle de frame, está especificado o tamanho da região de opções de frame. Este campo é utilizado para comandos MAC de até 15 octetos (comandos encontrados em [1], tabela 4).
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] [https://www.rs-online.com/designspark/rel-assets/ds-assets/uploads/knowledge-items/application-notes-for-the-internet-of-things/LoRaWAN%20Specification%201R0.pdf LoRaWAN Specification]
| |
| − | * [2] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6068831/ Energy Consumption Model for Sensor Nodes Based on LoRa and LoRaWAN]
| |
| − | * [3] https://en.wikipedia.org/wiki/LoRa
| |
| − | * [4] https://www.semtech.com/lora/what-is-lora
| |
| − | |-
| |
| − | | Bluetooth IEEE 802.15.1 [1] 2,4 GHz [2][[Arquivo:Potencia.jpg|400px|center]] [3] Aproximadamente 1 metro podendo até se estender a 100 metros.
| |
| − | |-
| |
| − | |O bluetooth permite troca de informações entre dispositivos através de uma frequência de rádio de curto alcance globalmente licenciada e segura.
| |
| − | O Bluetooth possibilita a comunicação desses dispositivos uns com os outros quando estão dentro do raio de alcance. Os dispositivos usam um sistema de comunicação via rádio, por isso não necessitam estar na linha de visão um do outro, e podem estar até em outros ambientes, contanto que a transmissão recebida seja suficientemente potente. [3]
| |
| − |
| |
| − | ''' Referências '''
| |
| − | * [1] https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.15
| |
| − | * [2] https://webuser.hs-furtwangen.de/~heindl/ebte-08ss-bluetooth-Ingo-Puy-Crespo.pdf
| |
| − | * [3] https://pt.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
| |
| − | |-
| |
| − | | Bluetooth LE IEEE 802.15.1 Opera na faixa de 2,4 GHz (2400-2483,5 MHz) dividida em 40 canais de 2 MHz, onde 3 canais são reservados para controle da rede (''Advertising'') e 37 para dados. A figura abaixo mostra o espectro das frequências utilizadas (imagem retirada do site www.argenox.com). [[Arquivo:Figura1ble.jpg|450px|center]] Possui uma corrente de operação que varia de 5.5mA a 15mA e uma potência dissipada entre 0,01W a 0,5W [1]. Alcance <50 metros para redes sem obstáculos e <10 metros para redes com obstáculos.
| |
| − | |-
| |
| − | | Sendo a quarta versão da tecnologia (Bluetooth 4.0) e regida pelas normas IEEE 802.15.1, o ''Bluetooth Low Energy'' (BLE) é uma tecnologia ''Wireless'' de baixo consumo energético tendo como objetivo atuar em redes onde não se necessita altas taxas de transmissão de dados (cerca de 1Mbps) [2]. Como mencionado, suas principais aplicações estão em redes onde a taxa de dados transmitidos é baixa, como por exemplo:
| |
| − | * Automação residencial para algumas funções simples como acendimento de luzes;
| |
| − | * Aparelhos denominados ''Fitness devices '' utilizados para o monitoramento de desempenho de atletas;
| |
| − | * Área meteorológica para captura e manipulação de dados através de sensores.
| |
| − | A figura abaixo mostra a estrutura do pacote de dados que a tecnologia ''Bluetooth Low Energy'' utiliza, o campo preâmbulo contém 1 byte e o campo endereço de acesso possui 4 bytes. O pacote do BLE utiliza o quadro unidade de transmissão (PDU) e, possui dois tipos o quadro de '''Advertising''' que é usado para controle entre os equipamentos da rede e o quadro de '''dados''', onde se diferenciam na estrutura e na quantidade de bytes do campo ''Payload'' que podem transmitir. E o por último, o campo CRC é utilizado para a detecção de erros durante a comunicação (imagem retirada do site www.microchipdeveloper.com). [[Arquivo:Figura2ble.jpg|500px|center]]
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] www.argenox.com
| |
| − | * [2] A FOROUZAN, Behrouz. Comunicação de dados e redes de computadores. 4. ed. Amgh, 2008. 437 p.
| |
| − | |-
| |
| − | | WirelessHART IEEE 802.15.4[4]Opera na freqüência de 2.4 GHz ISM usando o Time Division Multple Access (TDMA) para sincronizar a comunicação entre os vários equipamentos da rede. Toda a comunicação é realizada dentro de um slot de tempo de 10ms.[1] 4 a 20 mA, transmissor de rádio 10mW[4]Obstrução Forte – cerca de 30 m. Obstrução Média – cerca de 75 m. Obstrução Leve – 150 m. Linha de Visada – até 230 m.[1]
| |
| − | |-
| |
| − | |O WirelessHART™ adota uma arquredes Indoor e Outdooritetura utilizando uma rede “Mesh”. As redes “Mesh” permitem que os nós da rede comuniquem entre si estabelecendo caminhos redundantes até a base, aumentando a confiabilidade, pois se um caminho esta bloqueado existirão rotas alternativas para que a mensagem chegue ao seu destino final. Este tipo de rede também permite escalabilidade simplesmente adicionando mais nós ou repetidores na rede. Outra característica é que quanto maior a rede maior a confiabilidade porque mais caminhos alternativos são automaticamente criados.[1]
| |
| − | Uma rede WirelessHART™ possui três dispositivos principais:
| |
| − | Wireless Field devices: equipamentos de campo
| |
| − | Gateways: permitem a comunicação entre os equipamentos de campo e asaplicações de controle
| |
| − | Network Manager: responsável pela configuração da rede, gerenciamento dacomunicação entre os dispositivos, rotas de comunicação e monitoramento do estado darede.
| |
| − | [[Arquivo:hart.png|500px]][1]
| |
| − |
| |
| − | Para suportar a tecnologia de rede mesh cada equipamento WirelessHARTTM deve ser capaz de transmitir pacotes “em nome” de outros dispositivos. Há trê modelos de roteamentos definidos:
| |
| − |
| |
| − | Graph Routing: Um grafo é uma coleção de caminhos que permitem a conexão dos nós da rede.
| |
| − | Sourcing Routing: este tipo de roteamento é um complemento do Graph Routing, visando diagnósticos de rede.
| |
| − | Superframe Routing: é um tipo especial de Graph Routing, onde os pacotes são atribuidos a um superframe.[1]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | *[1] - http://www.smar.com/brasil/artigo-tecnico/wirelesshart-caracteristicas-tecnologia-e-tendencias
| |
| − | *[2] - https://en.wikipedia.org/wiki/WirelessHART
| |
| − | *[3] - IEEE 802.15.4
| |
| − | *[4] - https://www.pepperl-fuchs.com/brazil/pt/10028.htm
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | Zigbee IEEE 802.15.4 A tecnologia ZigBee é caracterizada pelas suas baixas taxas de transmissão (20 kbps to 250 kbps), sendo assim, não são necessárias larguras de banda extensas. Conforme a figura abaixo, as bandas são de 2,4GHz (no mundo inteiro) possuindo 16 canais, 868 MHz (na Europa) com 1 canal e 915 MHz (nas Americas) com 10 canais. [1] [[Arquivo:zigbee2.gif|350px|center]] Menor que 100mW Segundo o padrão da ZigBee o alcance de 10 a 100 metros [2]
| |
| − | |-
| |
| − | | A ZigBee é conjunto de especificações para redes PAN (Personal Area Networks), ou seja, redes de curto alcance[4]. Dessa forma é possível definir a ZigBee com uma rede de baixo consumo de energia, baixo alcance e baixa taxa de transmissão, podendo possuir diversos dispositivos associados.
| |
| − | A estrutura dessa rede pode ser composta por dois tipos de dispositivos: o Full Function Device (FFD) e o Reduced Function Device (RFD).
| |
| − | O FFD desempenha uma função de coordenador da rede tendo acesso a todos os outro dispositivos (figura abaixo [3]). Já RFD é limitado a uma configuração estrela e pode se comunicar apenas com dispositvos FFD.
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:image33.gif|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | *[1] - https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1275760#
| |
| − | *[2] - https://web.archive.org/web/20130627172453/http://www.zigbee.org/Specifications/ZigBee/FAQ.aspx#6
| |
| − | *[3] - https://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_zigbee.php
| |
| − | *[4] - IEEE 802.15.4 - Standard for Local and metropolitan area networks - Low Rate Personal Area NetWorks
| |
| − | |-
| |
| − | | Z-Wave G.9959 Ele opera a 868,42 MHz na Europa, a 908,42 MHz na América do Norte e usa outras freqüências em outros países, dependendo de suas regulamentações. As taxas de dados incluem 9600 bps e 40 kbps. Potência de saída ultrabaixa de 1 mW ou 0 dBm. Alcance de 100 metros ou 328 pés ao ar livre, os materiais de construção reduzem esse alcance, recomenda-se ter um dispositivo Z-Wave a cada 10 metros ou 30 pés, ou mais próximo para máxima eficiência. O sinal Z-Wave pode chegar a cerca de 200 metros 600 pés, e as redes Z-Wave podem ser interligadas para implementações ainda maiores.
| |
| − | |-
| |
| − | | A Z-Wave é a tecnologia líder em residências inteligentes encontrada em milhões de produtos em todo o mundo. É uma tecnologia sem fio que não interfere no seu sinal Wi-Fi e opera com pouca energia. Quando a tecnologia Z-Wave é utilizada em produtos cotidianos, como travas e luzes, esses produtos se tornam “inteligentes” - dando a eles a capacidade de conversar entre si e permitindo que você controle os dispositivos e, assim, sua casa, de qualquer lugar.
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:2z-wave_for_ip.jpg|500px|center]]
| |
| − |
| |
| − | *[1] - https://en.wikipedia.org/wiki/Z-Wave
| |
| − | *[2] - https://www.z-wave.com/
| |
| − | *[3] - https://www.sdmmag.com/articles/92108-understanding-home-automation-standards
| |
| − | |-
| |
| − | |}
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |24/08 - Sem ANP - Dia reservado para sincronização dos alunos com as atividades |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==24/08 - Dia reservado para sincronização dos alunos com as atividades ==
| |
| − |
| |
| − | * Professor ficou disponível no período da aula para esclarecimento de dúvidas.
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |26/08 - Suporte ao Journal RED20-1 |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==26/08 - Suporte ao Journal RED20-1 ==
| |
| − |
| |
| − | * A aula acabou não sendo gravada em função de que ficou dedicada a dar explicações sobre o Journal segundo solicitações dos alunos presentes, Rafaela, Jefferson e Leonardo.
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |31/08 - Redes Wireless - Exercícios |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==31/08 - Redes Wireless - Exercícios ==
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Você pode assistir com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1l20EeP_C1eUeDutzt8JqS4Jz8d6RxcsV/view?usp=sharing '''Videoaula de 31/08''' ]
| |
| − |
| |
| − | * Material desenvolvido durante a aula: [[media:lista4_19a.pdf | Resolução da questão 19a da lista 4 com mais alguns retoques pós-aula]]
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |02/09 - Redes Wireless - Exercícios |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==02/09 - Redes Wireless - Exercícios ==
| |
| − |
| |
| − | * continuidade dos exercícios da lista 4. Vide anotações complementares na mesma [[media:lista4_19a.pdf | Resolução das questões da lista 4]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | * houve algum problema com a gravação da aula desse dia. Aparentemente com o Google Drive que não registrou o link ou depósito do arquivo na nuvem. Contudo, como foram poucas as contribuições nos exercícios nesse dia a lacuna desse registro não prejudicará os alunos que compareceram ou não no encontro.
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Você pode assistir com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1NsYnNnzMriSqqLHXw8sXz899DlPCXRPs/view?usp=sharing '''Videoaula de 26/08''' ]
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |09/09 - <math>\blacklozenge</math> AE12 - Revendo as tecnologias Wireless e introdução a Internet das Coisas - IoT (smart city) |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==09/09 - <math>\blacklozenge</math> AE12 - Revendo as tecnologias Wireless e introdução a Internet das Coisas - IoT (smart city) ==
| |
| − |
| |
| − | ; <math>\blacklozenge</math> Atividade Extra AE12 - SIGAA - QUESTIONÁRIO IoT - Cidades Inteligentes
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Você pode assistir com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1NsYnNnzMriSqqLHXw8sXz899DlPCXRPs/view?usp=sharing '''Videoaula de 09/09''' - IoT ]
| |
| − |
| |
| − | * Revendo algumas das diversas tecnologias wireless
| |
| − |
| |
| − | === Exemplos de Tecnologias Wireless ===
| |
| − |
| |
| − | A tabela a seguir acomoda resumo de exemplos de padrões internacionais de tecnologias wireless adaptado da contribuição dos alunos de semestres anteriores de nosso curso. <br>
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
| |
| − | !Tecnologia - Padrão - Frequência - Potência - Alcance - Descrição Básica com hiperlinks/Aplicação/estrutura do pacote/ilustração/referências
| |
| − | |-
| |
| − | | MiWi IEEE 802.15.4 [1] 2.4GHz[1] baseados no padrão IEEE 802.15.4[1] 20-100 metros[1]
| |
| − | |-
| |
| − | | O protocolo de rede Miwi é um protocolo simples, desenvolvido para taxas baixas ,curtas distâncias e redes de baixo custo.Baseado no protocolo IEEE 802.15.4 para redes WPAN(Wireless Personal Area Network), ele oferece uma alternativa fácil de usar para a comunicação sem fio.Em particular,ele visa pequenas aplicações que possuem rede de pequeno porte, com poucos saltos entre os nós e que usam “transceivers” compatíveis com o protocolo IEEE 802.15.4.[2]
| |
| − |
| |
| − | '''Dispositivos'''
| |
| − |
| |
| − | O MiWi define três tipos de dispositivos, em relação ao seu status na rede. O PAN Coordinator, o Coordinator e o End Device.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:miwi.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Topologias de Rede'''
| |
| − |
| |
| − | Dos três dispositivos definidos pelo protocolo MiWi, o mais importante para a a rede é o PAN Coordinator.
| |
| − | É ele quem inicializa a rede, seleciona o canal e o PAN ID da rede. Todos os outros dispositivos devem
| |
| − | obedecer as instruções dadas pelo PAN Coordinator, para se unir à rede.[3]
| |
| − |
| |
| − | '''Configuração em Estrela:''' Na rede em estrela, todos os dispositivos se comunicam unicamente com o PAN Coordinator.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:um.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Configuração Mesh:''' A rede Mesh é parecida com a rede Cluster-Tree, exceto pelo fato de que dispositivos
| |
| − | FFD podem rotear mensagens diretamente a outros dispositivos FFD, ao invés de seguir a estrutura de árvore da rede.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:dois.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Configuração Ponto a ponto (P2P):''' O tipo mais simples de configuração, aqui não há distinção entre pai ou filho,
| |
| − | pois a comunicação é direta.[3]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:tres.png|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências:'''
| |
| − | [1]https://en.wikipedia.org/wiki/MiWi
| |
| − | [2]https://docplayer.com.br/14148857-Protocolo-miwi-traducao-parcial.html
| |
| − | [3]http://eletronicaegames.blogspot.com/2011/04/miwi-dispositivos-e-topologias-de-rede.html
| |
| − | |-
| |
| − | | IEEE 802.11ad (WiGig) [1]. 60 GHz - banda ISM [2]. 1 - 10 m [2].
| |
| − | |-
| |
| − | | Em princípio, três modos de modulação diferentes estão disponíveis. Eles possibilitam atender a diferentes requisitos (como alto rendimento ou robustez). Nem todos os três modos precisam ser suportados por todas as implementações [3]. Entre eles estão:
| |
| − |
| |
| − | '''Controle PHY, CPHY''': Fornecendo controle, este sinal possui altos níveis de correção e detecção de erros. Por conseguinte, tem um rendimento relativamente baixo [2].
| |
| − |
| |
| − | '''Transportadora única (Single Carrier) PHY''': Nesse modo, de 385 Mbit/s até 8.085 Gbit/s são transmitidos dependendo do MCS (esquema de modulação e código). Para suportar dispositivos móveis sensíveis ao consumo de energia, é definido um modo SC de baixa potência (opcional) adicional com um codificador de economia de energia [3].
| |
| − |
| |
| − | '''Multiplex de divisão de frequência ortogonal PHY, OFDMPHY (OFDM)''': O uso do modo OFDM é obsoleto. Para obter as taxas de dados mais altas, um modo OFDM foi implementado. O modo OFDM é opcional, mas quando é implementado, o MCS 13 a 17 deve ser suportado [3].
| |
| − |
| |
| − | Todos os Multi-gigabit direcional PHY usam a mesma estrutura de pacotes, mas diferem na forma como os campos individuais são definidos, bem como na codificação e modulação usada [3]. A estrutura geral de um pacote no 11ad é a seguinte:
| |
| − | [[Arquivo:pacotead.jpg]]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências''':
| |
| − | * [1] https://www.rohde-schwarz.com/br/solucoes/test-and-measurement/wireless-communication/wireless-connectivity/wlan-wifi/em-foco/gigabit-sem-fio_106736.html
| |
| − | * [2] https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802-11/802-11ad-wigig-gigabit-microwave.php
| |
| − | * [3] https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_application/application_notes/1ma220/1MA220_3e_WLAN_11ad_WP.pdf
| |
| − | |-
| |
| − | | IEEE 802.11n 2.4 ou 5 (GHz) [1] >60m conforme o fabricante [2]
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | O padrão IEEE 802.11n foi um protocolo wireless criado para prover melhor performance e manter o ritmo do rápido crescimento da velocidade de tecnologias tipo a Ethernet [3].
| |
| − |
| |
| − | alterações significativas nas 2 camadas de rede (PHY e MAC), permitindo a este padrão chegar até os 600 Mbps, quando operando com 4 antenas no transmissor e no receptor, e utilizando a modulação 64-QAM [1].
| |
| − |
| |
| − | O padrão 802.11n utiliza na camada física o OFDM. Que é combinada com a tecnologia Multiple Input, Multiple Output (MIMO – Múltiplas Entradas Múltiplas Saídas) que proporciona definir muitas configurações de transmissão [2].
| |
| − |
| |
| − | As diferentes configurações de transmissão são:
| |
| − |
| |
| − | - Modo legado: isso pode ocorrer como um sinal de 20 MHz ou 40 MHz [3].
| |
| − |
| |
| − | - Modo misto: neste modo 802.11n, os pacotes são transmitidos com um preâmbulo compatível com o 802.11a / g herdado. O restante do pacote possui um novo formato de sequência de treinamento MIMO [3].
| |
| − |
| |
| − | - Modo Greenfield: No modo Greenfield, pacotes de alto rendimento são transmitidos sem uma parte compatível herdada. Como essa forma de pacote não possui elementos herdados, a taxa de transferência máxima de dados é muito maior [3].
| |
| − |
| |
| − | Abaixo segue uma ilustração de uma operação MIMO 2x2 [1]
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:Mimo.jpg]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Referências
| |
| − | https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwifiiee/pagina_4.asp [1]
| |
| − | https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwifimanaus2/pagina_2.asp [2]
| |
| − | https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802-11/802-11n.php [3]
| |
| − | |-
| |
| − | | Weigthless IEEE 802.11af[1] Faixa de Sub GHz. Frequentemente no espectro UHF (800-900MHz)[1][2] 17dBm[3] 2Km em área urbana[3]
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | ''' Descrição Básica '''
| |
| − | Weightless, na verdade, é o nome tanto da organização (O Grupo Especial de Interesse Weightless - SIG) como também da própria tecnologia. Ela é totalemnte focada na transmissão wireless de baixa potência para longas áreas (LPWAN) dentro da esfera de Internet das Coisas (IoT). O que a diferencia das outras, é o uso do espectro sub Ghz, sendo também permitido o uso em outras frequências licensiadas[3].
| |
| − |
| |
| − | Esta tecnologia pode tanto operar em pequenas como em longas distâncias. Alguns produtos de IoT foram desenvolvidos em torno da tecnologia GSM, mas ela não atende a todos eles. Por isso, GPRS, LTE e 3G surgiram como soluções para atender a toda a demanda necessitada e por fornecer uma ampla área de cobertura. No entanto, o custo de seus terminais centrais é elevado[3].
| |
| − |
| |
| − | Mas para distâncias pequenas, o modo GSM se sai bem pelo o que ele entrega, sua cobertura e pelo seu baixo custo. Outras tecnologias como Wi-Fi, ZigBee and Bluetooth são restritas a ambientes fechados, como casas ou escritórios, e não possuem a economia de um terminal weightless de tamanho normal com uma grande área de cobertura[3].
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Aplicação [1]'''
| |
| − | A tecnologia descrita nessa seção tem seu foco no uso em cidades inteligentes. Alguns exemplos são:
| |
| − | - monitoramento do estado (interno) de um veículo
| |
| − | -> fazendo medições e gerando relatórios constantes do estado do carro para centrais
| |
| − | - monitoramento da saúde de uma pessoa
| |
| − | -> através de aparelhos internos, a pessoa poderá ter relaórios sempre que quiser sobre a sua saúde
| |
| − | - carros inteligentes e autônomos
| |
| − | -> comunicação carro a carro, e com outros sensores espalhados ao longo de estradas e rodovias
| |
| − | - rastreamento de veículos
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Estrutura do Pacote'''
| |
| − | Os pacotes de weightless são transmitidos na taxa de bits/Hz, ou seja, os bits são transferidos dependendo da frequência em que se está trabalhando. Além disso, os pacotes são transmitidos de acordo com a necessidade de cada device. Por exemplo, um sensor de estacionamento necessita de 1 bit. Um termoestato necessita de 8-16 bits[4].
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:Weightless.jpg]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Weightless_(wireless_communications)
| |
| − | [2] https://hackaday.com/2015/12/28/weightless-iot-hardware-virtually-unavailable/
| |
| − | [3] http://www.weightless.org
| |
| − | [4] https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiL-r_wyfvlAhWVJ7kGHSF_DcgQFjAAegQIARAC&url=http%3A%2F%2Fwww.weightless.org%2Fmembership%2Flpwan-technology-features-document-update%2FNTZjMC9MUFdBTiBUZWNobm9sb2d5IERlY2lzaW9uc192MS4xLnBkZg%3D%3D&usg=AOvVaw3zPEQJL9-BRETQMXQR3zOA
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | Sigfox - 902 e 928MHz.[3] Até 50km.[1]
| |
| − | |-
| |
| − | |Trata-se de um protocolo de rede voltado para a aplicações de Internet das Coisas. Sem utilizar fios e trabalhando com baixa potência.[2]
| |
| − |
| |
| − | '''Ultra-Narrow Band'''
| |
| − |
| |
| − | A rede Sigfox usa a técnica de Ultra Narrow Band para a transmissão de mensagens. Esta técnica usa canais de 100Hz de largura de banda nas regiões ETSI e ARIB (Europa, Japão), e de 600Hz na região FCC (Américas, Oceania).[3]
| |
| − |
| |
| − | A tecnologia Ultra Narrow Band se caracteriza por um uso ótimo da potência disponível, o que permite que os dispositivos Sigfox se comuniquem por longas distâncias de forma confiável, mesmo em canais com interferências e ruídos.[3]
| |
| − | [[Arquivo:Sig.jpg]]
| |
| − |
| |
| − | '''Mensagens Pequenas'''
| |
| − |
| |
| − | Para atender as restrições de autonomia de bateria e custo dos objetos conectados, o protocolo Sigfox é otimizado para mensagens pequenas. O tamanho da mensagem vai de 0 a 12 bytes.[3]
| |
| − |
| |
| − | '''Arquitetura'''
| |
| − |
| |
| − | Sua arquitetura é horizontal e possui duas camadas principais, a Network Equipment – que recebe as mensagens os dispositivos – e a Sigfox Support System – que processa os dados e envia para o usuário.[2]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências:'''
| |
| − |
| |
| − | [1] https://imejunior.com.br/2019/03/27/voce-conhece-a-comunicacao-sigfox/
| |
| − |
| |
| − | [2] https://novida.com.br/blog/sigfox/
| |
| − |
| |
| − | [3] https://www.embarcados.com.br/uma-visao-tecnica-da-rede-sigfox/
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | ISA100.11a
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | |-
| |
| − | | Rede Mesh IEEE 802.11ac/a/n para 5 GHz IEEE 802.11b/g/n para 2.4 GHz IEEE 802.11v/r(roaming)[2] 2.4 GHz até 300Mbps 5 GHz até 867 Mbps [2] Potência máxima (E.I.R.P.) 2.4 GHz: 160 mW (22 dBm) 5 GHz: 160 mW (22 dBm) [2] Cobertura de um módulo unitário = 100 m
| |
| − | |-
| |
| − | | Rede mesh, ou rede de malha, é uma alternativa de protocolo ao padrão 802.11 para diretrizes de tráfego de dados e voz além das redes a cabo ou infraestrutura wireless. Possuem a desvantagem de possuir um alto custo, contudo têm a vantagem de serem redes de fácil implantação e bastante tolerantes a falhas. A esta característica tem-se dado o nome de "resiliência". Nessas redes, roteadores sem fio são geralmente instalados no topo de edifícios e comunicam-se entre si usando protocolos como o OLSR em modo ad hoc através de múltiplos saltos de forma a encaminhar pacotes de dados aos seus destinos. Usuários nos edifícios podem se conectar à rede mesh de forma cabeada, em geral via Ethernet, ou sem fio, através de redes 802.11. Quando estiverem 100% definidos os parâmetros para padronização do protocolo mesh pelo IEEE, este protocolo será denominado padrão 802.11s.
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:Mesh.png|200px|thumb|center|]]
| |
| − |
| |
| − | O segredo do sistema mesh está no protocolo de roteamento, que faz a varredura das diversas possibilidades de rotas de fluxo de dados, com base numa tabela dinâmica, onde o equipamento seleciona qual a rota mais eficiente a seguir para chegar ao seu objetivo, levando em conta a maior rapidez, com menor perda de pacotes, ou o acesso mais rápido à Internet, além de outros. Esta varredura é feita diversas vezes por segundo ou intervalo de tempo, sendo transparente ao usuário,mesmo quando ocorre alteração de rota de acesso aos gateways, que são os nós que possuem acesso direto à internet. Por exemplo, quando o nó que estava sendo utilizado pára de funcionar,o sistema se rearranja automaticamente, desviando o nó defeituoso, sem que usuário perceba ou perca a conexão.
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] https://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_Mesh
| |
| − | * [2] https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2019-01/datasheet-twibi-fast.pdf
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | WiFi5 IEEE 802.11ac Opera em faixa de 5GHz, podendo utilizar oito fluxos espaciais e possui canais até 80MHz de largura que podem então ser combinados para fazer canais de 160MHz. Isso significa então que o 802.11ac tem 8x160MHz de largura de banda espectral.[1]Os roteadores 802.11ac mais potentes podem cobrir áreas maiores que 200m².[3]
| |
| − | |-
| |
| − | | O WiFi5 é uma evolução do WiFi4(802.11n), ele é dezenas de vezes mais rápido e oferece velocidades a vários gigabits por segundo. Para superar o menor alcance da frequência de 5 GHz em relação a 2.4GHz, os chipsets 802.11ac usam uma tecnologia chamada [https://itmidia.com/saiba-mais-sobre-o-padrao-802-11ac-a-5a-geracao-do-wi-fi/ beam forming] na transmissão e recepção.
| |
| − | O formato ou a estrutura do quadro 802.11ac foi projetado para tratar da compatibilidade com os padrões anteriores, viz. 11a e 11n. O 11ac tem apenas um formato de quadro, portanto, a camada física é simples ser implementada. No 11ac o cabeçalho foi alterado para cuidar de identificar transmissão multiusuário ou usuário único.
| |
| − | [[Arquivo:802-11ac-physical-layer-frame.jpg|400px|center]]
| |
| − | Como mostrado acima, o quadro 802.11ac consiste em L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B e parte de dados.[2]
| |
| − | O 802.11ac é certamente atraente para situações que exigem um alto desempenho, pois ele possui largura de banda suficiente para transmitir sem fio conteúdo de alta definição para console de jogos ou home theater por exemplo. A vantagem em seu uso é a não necessidade de utilizar cabos espalhados pelo ambiente. Para todos, exceto os casos de uso mais exigentes, o WiFi5 é uma alternativa consideravelmente viável à Ethernet.[1]
| |
| − | *[1] - https://www.extremetech.com/computing/160837-what-is-802-11ac-and-how-much-faster-than-802-11n-is-it
| |
| − | *[2] - http://www.rfwireless-world.com/Tutorials/802-11ac-frame-format.html
| |
| − | *[3] - https://www.baboo.com.br/arquivo/hardware/10-vantagens-da-tecnologia-wi-fi-802-11ac/
| |
| − | |-
| |
| − | | WiFi6 IEEE 802.11ax Opera nas faixas de 2,4GHz e 5GHz, podendo dividir os canais em centenas de subcanais, permitindo que mais dispositivos se conectem ao dispositivo. Segue a potência padrão da IEEE 802.11 Para faixa 2,4GHz: 46 até 92 metros (ambiente interno e externo, respectivamente). Para faixa 5GHz: 1/3 dos valores da faixa de 2,4GHz
| |
| − | |-
| |
| − | | O Wifi6 não é uma nova tecnologia. Na verdade é uma simplificação de nome para o padrão 802.11ax, acrescentado na sequência 802.11a/b/g/n/ac/ax. Um dos diferenciais em comparação com o Wifi5 é a possibilidade de operar em duas faixas de frequência: 2,4GHz e 5GHz. Além disso, ele faz uso da tecnologia MU-MIMO, que permite que essas redes consigam lidar com 8 dispositivos conectados simultaneamente sem perda de velocidade em nenhum deles. Também se utiliza da tecnologia OFDMA, possibilitando a transmissão de dados para vários dispositivos de uma só vez.
| |
| − | [[Arquivo:20190222121845.jpg]]
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] https://www.oficinadanet.com.br/redesdecomputadores/25222-qual-o-alcance-de-uma-rede-wi-fi
| |
| − | * [2] https://olhardigital.com.br/noticia/wi-fi-6-o-que-e-e-como-funciona/83090
| |
| − | * [3] https://tecnoblog.net/262401/wi-fi-6-802-11-ax-padrao-nomenclatura/
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | LTE ITU-R M2012-3 No Brasil são utlizadas 3 bandas. 700 APT MHz (Asia-Pacific Telecommunity ) Banda 3 - 1800MHz, Banda 7 - 2600MHz[2] a norma abrange 30 MHz até 3000 MHz.[3] De algumas dezenas de metros até 5km.[4]
| |
| − | |-
| |
| − | | Conhecido comumente como 4G é um serviço de banda larga sem fio para dispositivos móveis. Tem como objetivo aumentar a capacidade e a velocidade das redes sem fio utilizando técnicas de modulação DPS (processamento de sinal digital).
| |
| − | Em cada país as frequências utilizadas variam muito por isso apenas aparelhos multi-band podem usar LTE em todos os países onde é suportado, ele também suporta melhor que sua geração passada em gerenciar dispositivos em movimento.
| |
| − | A especificação LTE fornece taxas de pico de downlink de 300 Mbit/s, taxas de pico de uplink de 75 Mbit/s e provisões de QoS permitindo uma latência de transferência de menos de 5 ms na rede de acesso de rádio, suporta comunicação duplex por divisão de frequência(FDD) e por divisão de tempo (TDD).[1][4]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] https://www.itu.int/rec/R-REC-M.2012
| |
| − | * [2] https://olhardigital.com.br/noticia/4g-entenda-quais-sao-as-bandas-usadas-no-brasil-e-as-diferencas-entre-elas/78802
| |
| − | * [3] https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialredeslte2/pagina_3.asp
| |
| − | * [4] https://en.wikipedia.org/wiki/LTE_(telecommunication)
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | NFC NFCIP-1: ISO/IEC 18092:2004 e ECMA 340 NFCIP-2: ISO 21841 e ECMA 352 Peer-to-Peer: ISO 18092 PCD: ISO 14443
| |
| − | PICC: ISO 14443 VCD: ISO 15693 Opera na faixa de 13,56 MHz com largura de banda de 1800 Khz.[2] - acoplamento magnético.[1] A distância máxima entre os dispositivos normalmente é 10 cm.[3]
| |
| − | |-
| |
| − | |
| |
| − | É uma tecnologia de comunicação de dados com uma taxa de até 424 Kbps de curto alcance onde usa indução magnética para troca de dados. Possui dois modos de operação: passivo (escritor) ou ativo (leitor). O comprimento de onda é de 22m, e por ser de curto alcance, permite assim um bom acoplamento magnético e uma baixa eficiência de irradiação, tornado segura e privada a comunicação.[3]
| |
| − | Suas aplicações são inúmeras, na qualredes Indoor e Outdoor destaca-se pagamentos, controle de acesso, publicidade, guia turístico, compra de passagens, entre outras.
| |
| − |
| |
| − | ''' Referências '''
| |
| − | * [1] https://epxx.co/artigos/nfc.html
| |
| − | * [2] https://www.infowester.com/nfc.php
| |
| − | * [3] https://www.cin.ufpe.br/~tg/2010-2/olsff.pdf
| |
| − | |-
| |
| − | | LoRA Tecnologia patenteada pela LoRa Alliance, com a LoRaWAN Specification. [1] Usa bandas de frequência livres de licença abaixo dos GHz, como 169 MHz, 433 MHz, 868 MHz (europa) e 915 MHz (américa do norte).[3] Potência do LoRa varia muito com a aplicação mas, em geral, é relativamente baixa até em longos alcances, variando de 92,4mW à 412,5mW. [2] Permite distâncias acima dos 10km em áreas rurais[3], no modo de transmissão de longo alcance. O nome LoRa é derivado de "Long Range"
| |
| − | |-
| |
| − | |A LoRa é uma técnica de modulação de espalhamento espectral, desenvolvida pela Cycleo e comprada pela Semtech, uma das fundadoras da LoRa Alliance. Ela tem como objetivo prover uma tecnologia de baixo consumo de energia e altíssimo alcance, que se tornou a principal tecnologia utilizada por dispositivos IoT.
| |
| − | A LoRa possui um cabeçalho MAC de 7 à 22 bytes, estando mostrados na tabela 1:
| |
| − |
| |
| − | {| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
| |
| − | |-
| |
| − | | Tamanho (Bytes) ||4 ||1 ||2 ||0 à 15
| |
| − | |-
| |
| − | | ||Endereço de dispositivo ||Controle de frame ||Contador de frames ||Opções de frame
| |
| − | |-
| |
| − | |}
| |
| − | Tabela 1 - Cabeçalho MAC, adaptada de [1]
| |
| − |
| |
| − | No octeto de controle de frame, está especificado o tamanho da região de opções de frame. Este campo é utilizado para comandos MAC de até 15 octetos (comandos encontrados em [1], tabela 4).
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] [https://www.rs-online.com/designspark/rel-assets/ds-assets/uploads/knowledge-items/application-notes-for-the-internet-of-things/LoRaWAN%20Specification%201R0.pdf LoRaWAN Specification]
| |
| − | * [2] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6068831/ Energy Consumption Model for Sensor Nodes Based on LoRa and LoRaWAN]
| |
| − | * [3] https://en.wikipedia.org/wiki/LoRa
| |
| − | * [4] https://www.semtech.com/lora/what-is-lora
| |
| − | |-
| |
| − | | Bluetooth IEEE 802.15.1 [1] 2,4 GHz [2][[Arquivo:Potencia.jpg|400px|center]] [3] Aproximadamente 1 metro podendo até se estender a 100 metros.
| |
| − | |-
| |
| − | |O bluetooth permite troca de informações entre dispositivos através de uma frequência de rádio de curto alcance globalmente licenciada e segura.
| |
| − | O Bluetooth possibilita a comunicação desses dispositivos uns com os outros quando estão dentro do raio de alcance. Os dispositivos usam um sistema de comunicação via rádio, por isso não necessitam estar na linha de visão um do outro, e podem estar até em outros ambientes, contanto que a transmissão recebida seja suficientemente potente. [3]
| |
| − |
| |
| − | ''' Referências '''
| |
| − | * [1] https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.15
| |
| − | * [2] https://webuser.hs-furtwangen.de/~heindl/ebte-08ss-bluetooth-Ingo-Puy-Crespo.pdf
| |
| − | * [3] https://pt.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
| |
| − | |-
| |
| − | | Bluetooth LE IEEE 802.15.1 Opera na faixa de 2,4 GHz (2400-2483,5 MHz) dividida em 40 canais de 2 MHz, onde 3 canais são reservados para controle da rede (''Advertising'') e 37 para dados. A figura abaixo mostra o espectro das frequências utilizadas (imagem retirada do site www.argenox.com). [[Arquivo:Figura1ble.jpg|450px|center]] Possui uma corrente de operação que varia de 5.5mA a 15mA e uma potência dissipada entre 0,01W a 0,5W [1]. Alcance <50 metros para redes sem obstáculos e <10 metros para redes com obstáculos.
| |
| − | |-
| |
| − | | Sendo a quarta versão da tecnologia (Bluetooth 4.0) e regida pelas normas IEEE 802.15.1, o ''Bluetooth Low Energy'' (BLE) é uma tecnologia ''Wireless'' de baixo consumo energético tendo como objetivo atuar em redes onde não se necessita altas taxas de transmissão de dados (cerca de 1Mbps) [2]. Como mencionado, suas principais aplicações estão em redes onde a taxa de dados transmitidos é baixa, como por exemplo:
| |
| − | * Automação residencial para algumas funções simples como acendimento de luzes;
| |
| − | * Aparelhos denominados ''Fitness devices '' utilizados para o monitoramento de desempenho de atletas;
| |
| − | * Área meteorológica para captura e manipulação de dados através de sensores.
| |
| − | A figura abaixo mostra a estrutura do pacote de dados que a tecnologia ''Bluetooth Low Energy'' utiliza, o campo preâmbulo contém 1 byte e o campo endereço de acesso possui 4 bytes. O pacote do BLE utiliza o quadro unidade de transmissão (PDU) e, possui dois tipos o quadro de '''Advertising''' que é usado para controle entre os equipamentos da rede e o quadro de '''dados''', onde se diferenciam na estrutura e na quantidade de bytes do campo ''Payload'' que podem transmitir. E o por último, o campo CRC é utilizado para a detecção de erros durante a comunicação (imagem retirada do site www.microchipdeveloper.com). [[Arquivo:Figura2ble.jpg|500px|center]]
| |
| − | '''Referências'''
| |
| − | * [1] www.argenox.com
| |
| − | * [2] A FOROUZAN, Behrouz. Comunicação de dados e redes de computadores. 4. ed. Amgh, 2008. 437 p.
| |
| − | |-
| |
| − | | WirelessHART IEEE 802.15.4[4]Opera na freqüência de 2.4 GHz ISM usando o Time Division Multple Access (TDMA) para sincronizar a comunicação entre os vários equipamentos da rede. Toda a comunicação é realizada dentro de um slot de tempo de 10ms.[1] 4 a 20 mA, transmissor de rádio 10mW[4]Obstrução Forte – cerca de 30 m. Obstrução Média – cerca de 75 m. Obstrução Leve – 150 m. Linha de Visada – até 230 m.[1]
| |
| − | |-
| |
| − | |O WirelessHART™ adota uma arquredes Indoor e Outdooritetura utilizando uma rede “Mesh”. As redes “Mesh” permitem que os nós da rede comuniquem entre si estabelecendo caminhos redundantes até a base, aumentando a confiabilidade, pois se um caminho esta bloqueado existirão rotas alternativas para que a mensagem chegue ao seu destino final. Este tipo de rede também permite escalabilidade simplesmente adicionando mais nós ou repetidores na rede. Outra característica é que quanto maior a rede maior a confiabilidade porque mais caminhos alternativos são automaticamente criados.[1]
| |
| − | Uma rede WirelessHART™ possui três dispositivos principais:
| |
| − | Wireless Field devices: equipamentos de campo
| |
| − | Gateways: permitem a comunicação entre os equipamentos de campo e asaplicações de controle
| |
| − | Network Manager: responsável pela configuração da rede, gerenciamento dacomunicação entre os dispositivos, rotas de comunicação e monitoramento do estado darede.
| |
| − | [[Arquivo:hart.png|500px]][1]
| |
| − |
| |
| − | Para suportar a tecnologia de rede mesh cada equipamento WirelessHARTTM deve ser capaz de transmitir pacotes “em nome” de outros dispositivos. Há trê modelos de roteamentos definidos:
| |
| − |
| |
| − | Graph Routing: Um grafo é uma coleção de caminhos que permitem a conexão dos nós da rede.
| |
| − | Sourcing Routing: este tipo de roteamento é um complemento do Graph Routing, visando diagnósticos de rede.
| |
| − | Superframe Routing: é um tipo especial de Graph Routing, onde os pacotes são atribuidos a um superframe.[1]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | *[1] - http://www.smar.com/brasil/artigo-tecnico/wirelesshart-caracteristicas-tecnologia-e-tendencias
| |
| − | *[2] - https://en.wikipedia.org/wiki/WirelessHART
| |
| − | *[3] - IEEE 802.15.4
| |
| − | *[4] - https://www.pepperl-fuchs.com/brazil/pt/10028.htm
| |
| − |
| |
| − | |-
| |
| − | | Zigbee IEEE 802.15.4 A tecnologia ZigBee é caracterizada pelas suas baixas taxas de transmissão (20 kbps to 250 kbps), sendo assim, não são necessárias larguras de banda extensas. Conforme a figura abaixo, as bandas são de 2,4GHz (no mundo inteiro) possuindo 16 canais, 868 MHz (na Europa) com 1 canal e 915 MHz (nas Americas) com 10 canais. [1] [[Arquivo:zigbee2.gif|350px|center]] Menor que 100mW Segundo o padrão da ZigBee o alcance de 10 a 100 metros [2]
| |
| − | |-
| |
| − | | A ZigBee é conjunto de especificações para redes PAN (Personal Area Networks), ou seja, redes de curto alcance[4]. Dessa forma é possível definir a ZigBee com uma rede de baixo consumo de energia, baixo alcance e baixa taxa de transmissão, podendo possuir diversos dispositivos associados.
| |
| − | A estrutura dessa rede pode ser composta por dois tipos de dispositivos: o Full Function Device (FFD) e o Reduced Function Device (RFD).
| |
| − | O FFD desempenha uma função de coordenador da rede tendo acesso a todos os outro dispositivos (figura abaixo [3]). Já RFD é limitado a uma configuração estrela e pode se comunicar apenas com dispositvos FFD.
| |
| − |
| |
| − | [[Arquivo:image33.gif|300px|center]]
| |
| − |
| |
| − | *[1] - https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1275760#
| |
| − | *[2] - https://web.archive.org/web/20130627172453/http://www.zigbee.org/Specifications/ZigBee/FAQ.aspx#6
| |
| − | *[3] - https://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_zigbee.php
| |
| − | *[4] - IEEE 802.15.4 - Standard for Local and metropolitan area networks - Low Rate Personal Area NetWorks
| |
| − | |-
| |
| − | | Z-Wave G.9959 Ele opera a 868,42 MHz na Europa, a 908,42 MHz na América do Norte e usa outras freqüências em outros países, dependendo de suas regulamentações. As taxas de dados incluem 9600 bps e 40 kbps. Potência de saída ultrabaixa de 1 mW ou 0 dBm. Alcance de 100 metros ou 328 pés ao ar livre, os materiais de construção reduzem esse alcance, recomenda-se ter um dispositivo Z-Wave a cada 10 metros ou 30 pés, ou mais próximo para máxima eficiência. O sinal Z-Wave pode chegar a cerca de 200 metros 600 pés, e as redes Z-Wave podem ser interligadas para implementações ainda maiores.
| |
| − | |-
| |
| − | | A Z-Wave é a tecnologia líder em residências inteligentes encontrada em milhões de produtos em todo o mundo. É uma tecnologia sem fio que não interfere no seu sinal Wi-Fi e opera com pouca energia. Quando a tecnologia Z-Wave é utilizada em produtos cotidianos, como travas e luzes, esses produtos se tornam “inteligentes” - dando a eles a capacidade de conversar entre si e permitindo que você controle os dispositivos e, assim, sua casa, de qualquer lugar.
| |
| − |
| |
| − | [[imagem:2z-wave_for_ip.jpg|500px|center]]
| |
| − |
| |
| − | *[1] - https://en.wikipedia.org/wiki/Z-Wave
| |
| − | *[2] - https://www.z-wave.com/
| |
| − | *[3] - https://www.sdmmag.com/articles/92108-understanding-home-automation-standards
| |
| − | |-
| |
| − | |}
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |14/09 - Internet das Coisas - IoT - smart city |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==14/09 - Internet das Coisas - IoT - smart city ==
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Você pode assistir com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1NsYnNnzMriSqqLHXw8sXz899DlCXRPs/view?usp=sharing '''Videoaula de 14/09''' - IoT - smart city ]
| |
| − |
| |
| − | * Material utilizado durante a aula: [https://drive.google.com/file/d/1-orP9NPC6ENBrm8qehF-UbBoQj423HSJ/view?usp=sharing Slides introdutórios sobre IoT]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |16/09 - Desafios das tecnologias WLAN e IoT |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − | ==16/09 - Desafios das tecnologias WLAN e IoT ==
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Você pode assistir com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1NsYnNnzMriSqqLHXw8sXz899lCXRPs/view?usp=sharing '''Videoaula de 16/09''' - desafios IoT - smart city ]
| |
| − |
| |
| − | * Material utilizado durante a aula: [https://drive.google.com/file/d/1-orP9NPC6ENBrm8qehF-UbBoQj423HSJ/view?usp=sharing Slides introdutórios sobre IoT]]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |21/09 - Avaliação A3 - Revisão de Conteúdos da Parte 2 -LANs Cabeadas |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | ; Videoaulas realizadas e anotações de aula (ATENÇÃO! OS VÍDEOS ESTÃO LONGOS PORQUE ESTÃO SEM CORTES! AVANCE PARA OS PONTOS DE INTERESSE! Você pode assistir com velocidade de até 2x sem perder a inteligibilidade do conteúdo)
| |
| − |
| |
| − | * [https://drive.google.com/file/d/1NsYnNnzMriSqqLHXw8sXz899DlCRPs/view?usp=sharing '''Videoaula de 14/09''' - IoT - smart city ]
| |
| − |
| |
| − | * Material utilizado durante a aula: [[media:cablalicas.pdf | Exemplo de cálculo para determinação da zona de fresnell e potência recebida]]
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |23/09 - Revisão de Conteúdos da Parte 2 -LANs Cabeadas e recuperação da avaliação A3 |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |28/09 - Avaliação A2 - Revisão de Conteúdos da Parte 1 - WAN |bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |30/09 - Avaliação A1 e recuperação da avaliação A2|bg=#00ffff}}
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse bottom}}
| |
| − |
| |
| − | {{Collapse top |02/10 à 23/10 - recuperação da Avaliação A1; Dentro desses dias que serão reservados para atendimentos de alunos remanescentes e entregas em fluxo contínuo dos Journals RED20-1 |bg=#dcdcdc}}
| |
| | | | |
| | | | |
| | {{Collapse bottom}} | | {{Collapse bottom}} |
