Ieee 802.15

IEEE 802.15 (Red de Área personal inalámbrica) El Estándar IEEE 802.15 se enfoca básicamente en el desarrollo de estándares para redes tipo WPAN o redes inalámbricas de corta distancia. Al igual que Bluetooth el 802.15 permite que dispositivos inalámbricos portátiles como PCs, PDAs, teléfonos, pagers, entre otros, puedan comunicarse e ínter operar uno con el otro. Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalámbrica 802.11x, de alguna manera la IEEE definió este estándar para permitir la interoperabilidad de las redes inalámbricas LAN con las redes tipo PAN. Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicación inalámbrica, que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia. Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son:   

Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos. Eliminar cables y conectores entre éstos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre nuestros equipos personales.

El grupo de trabajo IEEE 802.15 se dedica a la estandarización de WPAN y comprende 7 grupos de actividad: 

IEEE 802.15.1. es un estándar para redes inalámbricas de área personal (WPAN). El primer estándar de WPAN es Bluetooth Bluetooth Special Interest Group (SIG). La intención original era con Bluetooth que sería como un reemplazo de cable con un rango de operación de alrededor de 10 metros, el consumo de energía muy pequeña, y muy barato, desarrollado en la versión Bluetooth 1.2.

Figura 1. 802.15.1

El término Bluetooth WPAN o simplemente el término IEEE 802.15.1 WPAN se refiere a una WPAN que utiliza tecnología Bluetooth inalámbrica. En la figura 2 se muestra la pila del protocolo en la séptima capa del modelo del OSI en la tecnología inalámbrica de Bluetooth y su relación con este estándar. Como se puede observar en la siguiente figura las subcapas LLC (logical link control) y el MAC juntas abarcan las funciones deseadas para el DLL del modelo de OSI[6].

Figura 2. El protocolo Bluetooth en una pila de capas

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IEEE 802.15.2. IEEE 802.15.2-2003 estudia los posibles problemas derivados de la coexistencia de WPAN's con otros dispositivos inalámbricos que utilicen las bandas de frecuencia no reguladas, tales como redes inalámbricas de área local (WiFi basada en 802.11).

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IEEE 802.15.3. El estándar IEEE 802.15.3 surgió de la necesidad de formar WPANs que fueran capaces de transmitir datos de manera rápida, y eficiente. Este grupo define los estándares relativos a las capas física (PHY) y MAC para WPANs de alta velocidad (> 20 Mbps). Este estándar se puede implementar prácticamente en “cualquier dispositivo que sea digno de utilizar un microprocesador”. Productos tan disparatados como juguetes, termómetros, y relojes se podrían ver beneficiados con este estándar. Por medio de una modesta cuota, los usuarios podrían actualizar sus juguetes y hacerlos un poco más interesantes. Las lecturas de los termómetros en un hospital se podrían recoger automáticamente por medio de este tipo de redes y ser guardadas para tener una historia clínica detallada de la evolución de algún paciente. Sin embargo alguna de las aplicaciones más interesantes dentro del hogar es la distribución de video. Con este estándar se puede implementar fácilmente una transferencia de alta velocidad de video digital de una cámara aun dispositivo de televisión, sistemas de teatro en casa, conexiones de una PC a un proyector, juegos devideo interactivo. De igual forma se pueden hacer transferencias de datos de alta velocidad, para conectar reproductores de mp3, impresoras, scáners, productos personales y cámaras digitales a una computadora[3]. Incluye varios subgrupos:

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IEEE 802.15.3a. Proponía una capa PHY de alta velocidad basada en UWB (UltraWide Band) para aplicaciones de transmisión de imágenes y multimedia. Se canceló en 2006 por desacuerdos industriales.

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IEEE 802.15.3b. Propuso mejoras en la implementación e interoperabilidad del MAC. Se recogen en IEEE 802.15.3b-2005.

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IEEE 802.15.3c. Ha propuesto una nueva capa PHY en la banda de milimétricas, incluyendo la banda libre 57-64 GHz. Proporciona tasas de transmisión superiores a 2 Gbps para aplicaciones como acceso a Internet de alta velocidad, descarga de contenido streaming (vídeo bajo demanda, HDTV, home theater, etc.), streaming en tiempo real y sustitución de cables (bus de datos inalámbrico). Se contemplan velocidades opcionales de más de 3 Gbps.

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IEEE 802.15.4. es un estándar que define el nivel físico y el control de acceso al medio de redes inalámbricas de área personal con tasas bajas de transmisión de datos (baja velocidad, bajo consumo y reducida complejidad). El estándar inicial es el IEEE 802.15.4-2003, y su actualización es el IEEE 802.15.4-2006 (resultado de los trabajos del grupo 4b).También es la base sobre la que se define la especificación de ZigBee, cuyo propósito es ofrecer una solución completa para este tipo de redes construyendo los niveles superiores de la pila de protocolos que el estándar no cubre [5] [4].

Figura 3. Propiedades del IEEE 802.15.4

4a (PHY alternativa): El principal interés de este grupo es permitir comunicaciones y facilidades de localización de alta precisión (de un metro y mejor) alta productividad agregada y necesidades (de un metro y mejor), alta productividad agregada y necesidades energéticas extremadamente reducidas. 4b (Revisiones y mejoras): resolución de ambigüedades y reducción de complejidad innecesaria, el incremento de la flexibilidad en el uso de claves de seguridad, las consideraciones para el uso de nuevos rangos de frecuencias disponibles y otros aspectos. IEEE 802.15.4b se aprobó en junio de 2006 y se publicó en septiembre del mismo año como IEEE 802.15.4-2006. IEEE 802.15.4c e IEEE 802.15.4d han generado documentos para la aplicación en bandas específicas chinas y japonesas, respectivamente.

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IEEE 802.15.5. Este grupo trabaja en el ámbito de las redes mesh para WPAN.

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IEEE 802.15.6. Este grupo trabaja en el ámbito de las redes de área corporal (BAN: Body Area Network). Su objetivo es definir un estándar inalámbrico de bajo consumo, baja frecuencia y corto alcance.

-Utiliza las bandas ISM y / o bandas aprobado por médicos nacionales y / o las autoridades reguladoras -Soporta QoS, de energía extremadamente bajo, y velocidades de datos hasta 10 Mbps -Cumple con las estrictas directrices de la no injerencia cuando sea necesario - Considera los efectos de las antenas portátiles debido a la presencia de una persona (que varía según etc hombre, mujer, flaco, pesado) -Cumple con los límites de radiación absorbida específicos -Se adapta a los movimientos del usuario. 

IEEE 802.15.7. Este grupo está encargado de definir un estándar para las capas PHY y MAC para comunicaciones en la banda de luz visible (VLC: Visible Light Communications).

802.15.4d 802.15.4e 802.15.4f 802.15.4g