Las WLAN de Largo Alcance al aire libre:

Una lección para IEEE 802.11ah

NOMBRE: OSCAR MARIN

FECHA: 31/10/2015

Introducción

El estándar IEEE 802.11 define el uso de

los dos niveles inferiores de la arquitectura

o modelo OSI (capa física y capa de enlace

de datos), especificando sus normas de

funcionamiento en una red de área local

inalámbrica (WLAN).

RESUMEN

El próximo protocolo WLAN IEEE 802.11ah permitirá un mayor rango de transmisión entre WLAN.

varios kilómetros utilizando frecuencias de portadora a 900 MHz.

Fiabilidad en los enlaces de las redes WLAN de largo alcance en diferentes ambientes, incluyendo superficies marinas, vehículos aéreos no tripulados (UAVs), y túneles

En este artículo, hace un enfoque especial en el estándar IEEE 802.11ah, que prevé una red WLAN de largo alcance en 900 MHz.

PROTOCOLO IEEE WLAN 802.11ah

Las bandas ISM (Industrial, Scientific and Medical)

debajo de 1 GHz son diferentes en todo el mundo.

Por lo tanto, los canales de distribución en el

espectro fue tomada de manera diferente para

cada país.

PROTOCOLO IEEE WLAN 802.11ah

La Tabla I enumera objetivo del IEEE 802.11ah, el uso

espectro del frecuencias, la potencia radiada máxima

emitida (e.r.p.) y ancho de banda del canal (CBW).

TABLA 1

PROTOCOLO IEEE WLAN 802.11ah

La Tabla II compara IEEE 802.11ah con otros protocolos

PROTOCOLO IEEE WLAN 802.11ah

Ilustración de rendimiento vs distancia, comparando

IEEE 802.11n v/s IEEE 802.11ah en una zona rural.

PYH (capa física)

La norma tendrá su apoyo a la capa física para los canales 2 MHz, 4 MHz, 8 MHz y

16 MHz. Adicionalmente, canales de 1 MHz se adoptaran como canal base.

IEEE 802.11ah utiliza OFDM para alcanzar altas velocidades de transmisión de

datos.

Proporcionara una conexión inalámbrica robusta sobre 1 kilometro con garantía de

150 kbps de velocidad de datos.

MAC (control de acceso al medio)

Aumentar la eficiencia de energía

Intervalos de desplazamiento mejorados para comunicaciones de red

inteligente

Múltiple entradas, múltiple salidas (MIMO)

Soporte para gran número de estaciones (8191 estaciones vs 2007 estaciones

en los estándares actuales.)

Bajo nivel de transmisión de datos vs actuales, pero mayor alcance.

Foco de la investigación

Reportes de usos de WLANS de largo alcance.

Abuali et al. [40], utiliza un sistema inalámbrico de largo alcance. Un solo AP

(punto de acceso) para una cobertura de un salto de 3-4 km, recoge datos de

los sensores desde Dispositivos ZigBee ™ y RFID como parte de un bienestar de

supervisión a distancia del sistema (VM). El sistema propuesto conecta hasta

60 y 75 nodos de sensores etiquetas RFID activas. IEEE 802.11g / n es utilizado

como la WLAN. La potencia para enviar varía de 0 a 4 W.

El nuevo protocolo permitiría una disminución en la potencia de envió, ya que

se basa en una eficiencia energética y múltiples puntos de acceso con largos

alcances.

Salud y actividades al aire libre.

Reportes de usos de WLANS de largo alcance.

Seguimiento de la biomecánica de los atletas durante el entrenamiento. La

mayoría de los atletas y las instalaciones deportivas ya utilizan sistemas de

monitoreo inalámbricos y WiFi de acceso WLAN a redes de sensores de amplia

área, esta base permite un enorme mercado potencial para aplicaciones de

evaluación de desempeño.

Sivaraman et al. [41] declaró que el principal desafío en la extracción

fisiológica de datos en tiempo real es que el alcance de radio limitada y

altamente escasa en entornos dinámicos. Además, se dijo que la dinámica de

ciertos entornos deportivos son desconocidas, como por ejemplo en el campo

de fútbol, que presentan una gran zona exterior > 4.000 m2. Informó una

mala conexión inalámbrica.

Salud y actividades al aire libre.

Reportes de usos de WLANS de largo alcance.

implementación de redes inteligentes (Smart Grids), haciendo "contadores

inteligentes" (smart metering) y la monitorización en tiempo real del

consumo de gas, agua y electricidad a los hogares e informar gastos al propio

usuario y la empresa proveedora del servicio.

Sensores ubicados en maquinaria y equipos distribuidos por toda una planta

permitiría mantener el control de todos ellos y por acceso inalámbrico.

Dispositivos de Medición.

Reportes de usos de WLANS de largo alcance.

Incidentes regionales recientes, como en Gran Terremoto de Japón y el

tsunami resultante, se mencionan para motivar a la necesidad de una

infraestructura de red confiable. Se Informa un rango de comunicación de 150

m.

WLANs de largo alcance son aplicables para detección al aire libre, como

control animales doméstico.

Sensores Ambientales .

Aplicaciones

El número de dispositivos y llegar a la implementación de redes inteligenteses mucho más alta que la utilizada en las redes tradicionales, esto hace quelas ideas sub-1GHz para tales redes de aplicaciones, debido a la altapenetración de la señal debido a la baja frecuencia operación. Por lo tanto,un gran número de sensores puede ser cubierta sin la necesidad dedispositivos intermedios entre el sensor y el punto de acceso.

Redes de Sensores

Aplicaciones

Un punto de acceso IEEE 802.11ah se utilizaría para hacer la conexión entre

los dispositivos de detección con la red troncal (o red principal), es decir, una

red de sensores backhaul inalámbrica, o sea la comunicación con el control o

la base de datos remota, proporcionando datos de tráfico generados en los

sensores.

Red backhaul

Aplicaciones

Una gran cantidad de aparatos y máquinas estaría conectado a través de unared inalámbrica de sensores para mantener la información actualizada a losusuarios del servicio como por ejemplo la creación de "casas inteligentes",donde refrigeradores, televisión, aire acondicionado, dispositivos médicos,entre otros, estarían conectados e informando acerca de los hábitos de losusuarios, facilitando y viendo el quehacer de la vida cotidiana.

Internet de las Cosas

Conclusiones

EL nuevo protocolo IEEE 802.11ah va a permitir formar redes de cuyos

dispositivos sensores serán de mayor alcance a lo existente actualmente.

Va trabajar en la banda sub 1 GHz (900 MHz), de acuerdo a la banda

disponible en cada país.

Se basa OFDM (modulación por división de frecuencias ortogonales).

Permite un mayor alcance en cobertura pero a una menor taza de transmisión

de datos.

Va a ser compatible con los actuales normas de comunicación.

Los reportes descritos hacen referencia a la necesidad de un protocolo que

permita mayor cobertura de los dispositivos de campo (sensores).

Implementación de redes inteligentes como medidores de consumos básicos

del hogar (Agua, Luz Gas)

Una puerta abierta para el desarrollo del internet de las cosas.

Referencias

Improving whole home coverage and power efficiency. www.qualcomm.com/invention/research/projects/wi-fi-evolution/80211ah

Outdoor Long-Range WLANs: A Lesson for IEEE 802.11ah Autor Aust, S. NEC Commun. Syst., Ltd., Kawasaki, Japan

IEEE 802.11ah: A Long Range 802.11 WLAN at Sub 1 GHz www.mwnl.snu.ac.kr/~schoi/publication/Journals/13-ICT-SUN-rev.pdf

LAN INALAMBRICAS (WLAN: WIRELESS LAN)

Autor Dr. Hector Kaschel

Backhaul (Red de retorno)http://mundocontact.com/glossary/backhaul-red-de-retorno/

Las 3 tecnologías clave para el Internet de las cosas http://www.xataka.com/internet-of-things/las-3-tecnologias-clave-para-el-internet-de-las-cosas

GRACIAS POR SU ATENCIÓN