Tecnologia

1 Introducción

Contenido de este trabajo

En este trabajo se estudia el protocolo ZigBee de comunicaciones de datos en redes

inalámbricas.

El trabajo comienza ubicando a ZigBee dentro del contexto de redes. Para esto, se

clasifican las mismas según su cobertura en: redes de área geográfica o WAN (Wide

Area Network), redes de área local o LAN (Local Area Network) y redes de área

personal o PAN (Personal Area Network). También se clasifican de acuerdo al modo de

conexión de sus nodos en: con cable o sin cable.

Se hace una comparación general de estándares inalámbricos en cuanto a consumo de

potencia, capacidad de transmisión de datos y alcance. Con esto se ubica al estándar

IEEE 802.15.4 destinado a cubrir con ventajas las aplicaciones de muy bajo consumo y

baja velocidad de transmisión de datos. Se introduce el estándar ZigBee como una

extensión del IEEE802.15.4

El trabajo continúa describiendo algunos de los muchos ejemplos de uso de ZigBee.

Luego se estudia en profundidad cada una de las capas de ZigBee comenzando con la

capa física hasta la capa aplicación. Se mencionan algunos aspectos de seguridad

informática implementados en este protocolo.

Por último se hace una comparación de ZigBee con otras tecnologías como Bluetooth

en diferentes escenarios haciendo hincapié en el consumo energético.

Motivaciones

El avance tecnológico en las dos últimas décadas en el área comunicaciones ha

permitido el desarrollo de nuevos circuitos integrados de muy pequeño tamaño, alta

eficiencia energética y bajo costo. Esto llevó a disponer de transmisores/receptores que

operan en frecuencias de GHz. Aparece la explosión de redes inalámbricas (wireless)

para aplicaciones con requerimientos disímiles en cuanto a transferencia de datos,

alcance y costos.

El IEEE ha creado varios estándares dentro de la familia de 802.x que se han adoptado

para las comunicaciones de datos inalámbricas. Hoy vemos en oficinas y casas la

implementación de redes de área local inalámbricas (WLAN) basadas en el estándar

IEEE 802.11. La utilización de teléfonos celulares para transmisión de datos prueba

que las redes inalámbricas son aplicables a un costo relativamente bajo.

Hay muchas aplicaciones que requieren establecer una red de bajo alcance con baja tasa

de transmisión. Estas redes se denominan LR-WPAN. (Low Rate Wireless Personal

Area Network). Hay muchas soluciones propietarias para este tipo de redes, pero son

caras, orientadas a un problema en particular e incompatibles entre ellas. El

IEEE802.15.4 es un estándar para las LR-WPAN que provee una solución simple y de

bajo costo. El ámbito de aplicación, entre otros, es el manejo de redes de sensores y

activación de actuadores en domótica, monitoreo ambiental, industria, hospitales y

hoteles. [2]. En el protocolo IEEE 802.15.4 se definen solo las 2 primeras capas ISO-

El elemento central del Bloque de Adquisición es un microcontrolador PIC16F877A . Este microcontrolador

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