IEEE 802.15 คือ อะไร

IEEE 802.15 คือ อะไร

IEEE 802.15 เป็นคณะทำงานของสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE) IEEE 802 คณะกรรมการมาตรฐานซึ่งระบุมาตรฐานเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลแบบไร้สาย (WPAN) การพัฒนามี 10 ด้านที่สำคัญไม่ใช่ทั้งหมดที่ใช้งานอยู่

จำนวนกลุ่มงานใน IEEE 802.15 จะแตกต่างกันไปตามจำนวนโครงการที่ใช้งานอยู่ รายการปัจจุบันของโครงการที่ใช้งานอยู่สามารถพบได้บนเว็บไซต์ IEEE 802.15

IEEE 802.15.1: WPAN / บลูทูธ
กลุ่มงานที่หนึ่งใช้เทคโนโลยีบลูทู ธ มันกำหนดข้อมูลจำเพาะของเลเยอร์ทางกายภาพ (PHY) และ Media Access Control (MAC) สำหรับการเชื่อมต่อแบบไร้สายด้วยอุปกรณ์แบบคงที่แบบพกพาและเคลื่อนย้ายได้ มาตรฐานที่ออกในปี 2545 และ 2548

IEEE 802.15.2: การอยู่ร่วมกัน
กลุ่มงานที่สองแสดงถึงการอยู่ร่วมกันของเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลไร้สาย (WPAN) กับอุปกรณ์ไร้สายอื่น ๆ ที่ทำงานในย่านความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตเช่นเครือข่ายท้องถิ่นไร้สาย (WLAN) มาตรฐาน IEEE 802.15.2-2003 ถูกตีพิมพ์ในปี 2546 และกลุ่มงานที่สองได้เข้าสู่ “การจำศีล”

IEEE 802.15.3: อัตรา WPAN สูง
IEEE 802.15.3-2003
IEEE 802.15.3-2003 เป็นมาตรฐาน MAC และ PHY สำหรับอัตรา WPAN สูง (11 ถึง 55 Mbit / s) มาตรฐานสามารถดาวน์โหลดได้ผ่านโปรแกรมรับ IEEE ซึ่งเป็นกองทุนอาสาสมัคร IEEE 802

IEEE 802.15.3a
IEEE P802.15.3a เป็นความพยายามในการให้การปรับปรุง PHY ของ Ultra wideband ที่มีความเร็วสูงขึ้นเป็น IEEE 802.15.3 สำหรับแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพและมัลติมีเดีย สมาชิกของกลุ่มงานไม่สามารถเลือกข้อตกลงระหว่างข้อเสนอเทคโนโลยีสองข้อ ได้แก่ มัลติ – เฟล็กซ์ (MB-OFDM) และมัลติโพรเพล็กซ์ (MB-OFDM) และ Direct Sequence UWB (DS-UWB) ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากพันธมิตรอุตสาหกรรมสองแห่ง ถอนออกในเดือนมกราคม 2549 เอกสารที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา IEEE 802.15.3a ถูกเก็บถาวรบนเซิร์ฟเวอร์เอกสาร IEEE

ดูเพิ่มเติมที่: UWB Forum และ WiMedia Alliance
IEEE 802.15.3b-2006
การแก้ไข IEEE 802.15.3b-2005 เปิดตัวเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม 2549 โดยปรับปรุง 802.15.3 เพื่อปรับปรุงการใช้งานและการทำงานร่วมกันของ MAC การแก้ไขนี้รวมถึงการปรับให้เหมาะสมจำนวนมากข้อผิดพลาดที่แก้ไขแก้ไขความคลุมเครือที่ชัดเจน ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ การแก้ไขกำหนดคุณสมบัติใหม่ดังต่อไปนี้:

จุดเชื่อมต่อเซอร์วิส (MLME) การจัดการเลเยอร์ MAC ใหม่ (SAP)
นโยบายการรับรู้โดยนัยที่อนุญาตให้ทำการสำรวจ
ส่วนหัวการเชื่อมโยงแบบลอจิคัล / โปรโตคอลการเข้าถึงเครือข่ายย่อย (LLC / SNAP)
การมอบหมายแอดเดรสมัลติคาสต์
ช่วงเวลาการต่อสู้หลายช่วงใน superfame
วิธีในการปล่อยเวลาของช่องสัญญาณไปยังอุปกรณ์อื่นใน PAN
กู้คืนเครือข่ายได้เร็วขึ้นในกรณีที่ piconet Coordinator (PNC) หยุดการเชื่อมต่อทันที
วิธีสำหรับอุปกรณ์เพื่อส่งคืนข้อมูลเกี่ยวกับคุณภาพสัญญาณของแพ็กเก็ตที่ได้รับ
IEEE 802.15.3c-2009
IEEE 802.15.3c-2009 ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ 11 กันยายน 2009 กลุ่มงาน TG3c พัฒนาเลเยอร์ทางเลือกเลเยอร์ทางกายภาพ (PHY) สำหรับคลื่นมิลลิเมตร (PHY) สำหรับ 802.15.3 เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลไร้สาย (WPAN) มาตรฐาน 802.15.3-2003 . IEEE 802.15.3 กลุ่มงาน 3c (TG3c) ก่อตั้งขึ้นในเดือนมีนาคม 2548 mmWave WPAN นี้ถูกกำหนดให้ทำงานในช่วง 57-66 GHz ขึ้นอยู่กับภูมิภาคทางภูมิศาสตร์มีแบนด์วิดท์ตั้งแต่ 2 ถึง 9 GHz (ตัวอย่างเช่น 57–64 GHz มีให้บริการในย่านความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตที่กำหนดโดย FCC 47 CFR 15.255 ในอเมริกาเหนือ) WPAN มิลลิเมตรที่คลื่นช่วยให้อัตราข้อมูลสูงมาก, ช่วงสั้น ๆ (10 ม.) สำหรับการใช้งานรวมถึงการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง, การดาวน์โหลดเนื้อหาสตรีมมิ่ง (วิดีโอตามต้องการ, HDTV, โฮมเธียเตอร์, ฯลฯ ), สตรีมมิ่งเรียลไทม์และบัสข้อมูลไร้สาย การเปลี่ยนสายเคเบิล มีการกำหนดโหมด PHY ทั้งหมดสามโหมดใน

มาตรฐาน

โหมดผู้ให้บริการเดี่ยว (SC) (สูงสุด 5.3 Gbit / s)
โหมดอินเตอร์เฟสความเร็วสูง (HSI) (ผู้ให้บริการรายเดียวสูงถึง 5 Gbit / s)
โหมดเสียง / ภาพ (AV) (OFDM สูงสุดถึง 3.8 Gbit / s)

IEEE 802.15.4: WPAN อัตราต่ำ

โปรโตคอลสแต็กสำหรับ 802.15.4
บทความหลัก: IEEE 802.15.4
IEEE 802.15.4-2003 (WPAN อัตราต่ำ) เกี่ยวข้องกับอัตราข้อมูลที่ต่ำ แต่อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานมาก (เป็นเดือนหรือเป็นปี) และความซับซ้อนที่ต่ำมาก มาตรฐานกำหนดทั้งชั้นกายภาพ (Layer 1) และ data-link (Layer 2) ของรุ่น OSI รุ่นแรกของมาตรฐาน 802.15.4 ถูกนำออกใช้ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2546 โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายที่เป็นมาตรฐานและเป็นกรรมสิทธิ์ (หรือแบบตาข่าย) ทำงานบนเครือข่ายที่ใช้ 802.15.4 รวมถึง IEEE 802.15.5, ZigBee, เธรด, 6LoWPAN, WirelessHART และ ISA100.11a

WPAN ทางเลือกอัตราต่ำ PHY (4a)
บทความหลัก: IEEE 802.15.4a
IEEE 802.15.4a (เรียกอย่างเป็นทางการว่า IEEE 802.15.4a-2007) เป็นการแก้ไข IEEE 802.15.4 ที่ระบุฟิสิคัลเลเยอร์เพิ่มเติม (PHYs) ให้เป็นมาตรฐานดั้งเดิม ความสนใจหลักคือการให้ความแม่นยำที่สูงขึ้นและความสามารถในการโลคัลไลเซชั่น (ความแม่นยำ 1 เมตรและดีกว่า), ปริมาณงานรวมที่สูงขึ้น, เพิ่มความสามารถในการปรับขนาดให้กับอัตราข้อมูล, ช่วงที่ยาวขึ้น เส้นเขตแดนที่เลือกเป็นสอง PHY ซึ่งเป็นตัวเลือกซึ่งประกอบไปด้วย UWB Pulse Radio (ทำงานในคลื่นความถี่ UWB ที่ไม่มีใบอนุญาต) และ Chirp Spread Spectrum (ทำงานในคลื่นความถี่ 2.4 GHz ที่ไม่มีใบอนุญาต) วิทยุ Pulsed UWB นั้นใช้เทคโนโลยี UWB แบบต่อเนื่อง Pulsed (ดู C-UWB) และจะสามารถส่งมอบการสื่อสารและความแม่นยำสูงตั้งแต่

การปรับปรุงและการปรับปรุง (4b)
IEEE 802.15.4b ได้รับการอนุมัติในเดือนมิถุนายน 2549 และเผยแพร่ในเดือนกันยายน 2549 เป็น IEEE 802.15.4-2006 กลุ่มงาน IEEE 802.15 4b ได้รับอนุญาตให้สร้างโครงการสำหรับการปรับปรุงเฉพาะและการชี้แจงมาตรฐาน IEEE 802.15.4-2003 เช่นการแก้ไขความคลุมเครือลดความซับซ้อนที่ไม่จำเป็นเพิ่มความยืดหยุ่นในการใช้งานคีย์ความปลอดภัยการพิจารณาสำหรับการจัดสรรความถี่ใหม่ และคนอื่น ๆ.

การแก้ไข PHY สำหรับประเทศจีน (4c)
IEEE 802.15.4c ได้รับการอนุมัติในปี 2008 และเผยแพร่ในเดือนมกราคม 2009 ซึ่งกำหนดให้การแก้ไข PHY เพิ่มข้อกำหนดความถี่คลื่นความถี่วิทยุใหม่เพื่อแก้ไขการเปลี่ยนแปลงกฎระเบียบของจีนซึ่งเปิด 314-316 MHz, 430-434 MHz และ 779-787 MHz แบนด์สำหรับ Wireless PAN ใช้ในประเทศจีน

การแก้ไข PHY และ MAC สำหรับญี่ปุ่น (4 วัน)
IEEE 802.15 Task Group 4d ได้รับการเช่าเหมาลำเพื่อกำหนดการแก้ไขมาตรฐาน 802.15.4-2006 การแก้ไขกำหนด PHY ใหม่และการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวกับ MAC ตามความจำเป็นเพื่อสนับสนุนการจัดสรรความถี่ใหม่ (950 MHz -956 MHz) ในญี่ปุ่นในขณะที่อยู่ร่วมกับระบบแท็กแฝงในวง

การแก้ไข MAC สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม (4e)
IEEE 802.15 Task Group 4e ได้รับการเช่าเหมาลำเพื่อกำหนดการแก้ไข MAC กับ 802.15.4-2006 มาตรฐานที่มีอยู่ จุดประสงค์ของการแก้ไขนี้คือการปรับปรุงและเพิ่มฟังก์ชั่นการทำงานให้กับ 802.15.4-2006 MAC เพื่อ a) สนับสนุนตลาดอุตสาหกรรมและ b) การอนุญาตให้ใช้งานร่วมกันได้กับการดัดแปลงที่เสนอใน WPAN จีน มีการปรับปรุงเฉพาะเพื่อเพิ่มการข้ามช่องสัญญาณและตัวเลือกช่วงเวลาแบบแปรผันที่เข้ากันได้กับ ISA100.11a การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้รับการอนุมัติในปี 2554

การแก้ไข PHY และ MAC สำหรับ Active RFID (4f)
กลุ่มงานระบบ RFID ของ IEEE 802.15.4f นั้นได้รับการเช่าเหมาลำเพื่อกำหนดเลเยอร์ทางกายภาพ (PHY) ไร้สายใหม่และการปรับปรุงเลเยอร์ MAC 802.15.4-2006 มาตรฐานซึ่งจำเป็นสำหรับการรองรับ PHY ใหม่สำหรับระบบ RFID ที่ใช้งานอยู่ แอปพลิเคชั่นการกำหนดทิศทางและตำแหน่ง

การแก้ไข PHY สำหรับเครือข่าย Smart Utility (4g)
IEEE 802.15.4g กลุ่มงานสมาร์ทยูทิลิตี้เครือข่าย (SUN) ได้รับอนุญาตให้สร้างแก้ไข PHY เป็น 802.15.4 เพื่อให้เป็นมาตรฐานที่อำนวยความสะดวกในการควบคุมกระบวนการขนาดใหญ่มากเช่นยูทิลิตี้สมาร์ทกริดที่รองรับเครือข่ายขนาดใหญ่ ด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่น้อยที่สุดพร้อมด้วยจุดปลายทางคงที่หลายล้านรายการ ในเดือนเมษายน 2012 พวกเขาเปิดตัวมาตรฐานวิทยุ 802.15.4g คณะกรรมการสมาคมอุตสาหกรรมโทรคมนาคม TR-51 พัฒนามาตรฐานสำหรับการใช้งานที่คล้ายกัน

IEEE 802.15.5: ระบบเครือข่ายแบบตาข่าย
IEEE 802.15.5 ให้กรอบงานสถาปัตยกรรมที่เปิดใช้งานอุปกรณ์ WPAN เพื่อส่งเสริมเครือข่ายตาข่ายไร้สายที่ทำงานร่วมกันได้เสถียรและปรับขนาดได้ มาตรฐานนี้ประกอบด้วยสองส่วนคือเครือข่าย WPAN อัตราต่ำและเครือข่ายตาข่าย WPAN อัตราสูง mesh อัตราต่ำถูกสร้างขึ้นบน IEEE 802.15.4-2006 MAC ในขณะที่ mesh อัตราสูงใช้ IEEE 802.15.3 / 3b MAC คุณสมบัติทั่วไปของทั้งสองเครือข่ายนั้นรวมถึงการเริ่มต้นเครือข่ายการกำหนดแอดเดรส นอกจากนี้ตาข่ายอัตราต่ำยังรองรับการกระจายสัญญาณแบบมัลติคาสต์เชื่อถือได้รองรับการพกพาเส้นทางการติดตามและฟังก์ชั่นประหยัดพลังงานและตาข่ายอัตราสูงรองรับการรับประกันบริการหลายเวลา

ระบบเครือข่ายแบบตาข่ายสำหรับเครือข่าย IEEE 802.15.1 นั้นอยู่นอกเหนือขอบเขตของ IEEE 802.15.5 และดำเนินการภายในกลุ่มงานบลูทู ธ เมช

IEEE 802.15.6: เครือข่ายพื้นที่ร่างกาย
บทความหลัก: IEEE 802.15.6
ในเดือนธันวาคม 2011 กลุ่มงาน IEEE 802.15.6 ได้อนุมัติร่างมาตรฐานสำหรับเทคโนโลยีเครือข่ายพื้นที่ (BAN) ร่างดังกล่าวได้รับการอนุมัติเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม 2554 โดย Letter Ballot เพื่อเริ่มกระบวนการลงคะแนนเสียงของผู้สนับสนุน กลุ่มงาน 6 ก่อตั้งขึ้นในเดือนพฤศจิกายน 2550 เพื่อมุ่งเน้นมาตรฐานไร้สายที่ใช้พลังงานต่ำและระยะสั้นเพื่อปรับให้เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์และการใช้งานในหรือรอบ ๆ ร่างกายมนุษย์ (แต่ไม่ จำกัด เฉพาะมนุษย์) เพื่อรองรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการแพทย์เครื่องใช้ไฟฟ้าและความบันเทิงส่วนบุคคล

IEEE 802.15.7: การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้
เมื่อวันที่ธันวาคม 2011, กลุ่มงานสื่อสาร IEEE 802.15.7 Visible Light ได้เสร็จสิ้นการร่าง 5c ของ PHY และมาตรฐาน MAC สำหรับการสื่อสารด้วยแสง Visible (VLC) การประชุมครั้งแรกของกลุ่มงาน 7 จัดขึ้นในช่วงเดือนมกราคม 2552 ที่ได้รับอนุญาตให้เขียนมาตรฐานการสื่อสารด้วยแสง – พื้นที่ว่างโดยใช้แสงที่มองเห็นได้

IEEE P802.15.8: การสื่อสารแบบ Peer Aware
IEEE P802.15.8 ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการมาตรฐาน IEEE เมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2555 เพื่อจัดตั้งกลุ่มงานเพื่อพัฒนามาตรฐานสำหรับการสื่อสาร Peer Aware Communications (PAC) ที่ปรับให้เหมาะสำหรับการสื่อสารแบบเพียร์ทูเพียร์และไร้โครงสร้าง มาตรฐานที่เสนอคือการกำหนดเป้าหมายอัตราข้อมูลมากกว่า 100 kbit / s ด้วยอัตราข้อมูลที่ปรับขนาดได้สูงสุด 10 Mbit / s คุณสมบัติของข้อเสนอรวมถึง:

การค้นหาข้อมูลเพียร์ที่ไม่มีการเชื่อมโยง
การค้นพบจำนวนอุปกรณ์ในเครือข่าย
การสื่อสารกลุ่มที่มีการเป็นสมาชิกพร้อมกันในหลายกลุ่ม (โดยปกติมากถึง 10)
การวางตำแหน่งสัมพัทธ์
มัลติฮอปรีเลย์
ความปลอดภัย
ร่างมาตรฐานอยู่ระหว่างการพัฒนาข้อมูลเพิ่มเติมสามารถพบได้บนเว็บเพจ IEEE 802.15 Task Group 8

IEEE P802.15.9: โปรโตคอลการจัดการคีย์
IEEE P802.15.9 ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการมาตรฐาน IEEE เมื่อวันที่ 7 ธันวาคม 2554 เพื่อจัดตั้งกลุ่มงานเพื่อพัฒนาแนวทางปฏิบัติที่แนะนำสำหรับการขนส่งดาตาแกรม Key Management Protocol (KMP) การปฏิบัติที่แนะนำจะกำหนดกรอบข้อความตามองค์ประกอบข้อมูลเป็นวิธีการขนส่งสำหรับดาตาแกรมดาต้าโปรโตคอลการจัดการ (KMP) และแนวทางสำหรับการใช้ KMP ที่มีอยู่กับ IEEE Std 802.15.4 แนวทางปฏิบัติที่แนะนำจะไม่สร้าง KMP ใหม่

แม้ว่า IEEE Std 802.15.4 จะสนับสนุนการรักษาความปลอดภัยดาต้าแกรมเสมอ แต่ก็ไม่ได้จัดเตรียมกลไกสำหรับการสร้างคีย์ที่ใช้โดยคุณสมบัตินี้ การขาดการสนับสนุนการจัดการคีย์ใน IEEE Std 802.15.4 อาจส่งผลให้เกิดคีย์ที่ไม่ดีซึ่งเป็นช่องทางทั่วไปในการโจมตีระบบรักษาความปลอดภัย การเพิ่มการสนับสนุน KMP เป็นสิ่งสำคัญสำหรับกรอบความปลอดภัยที่เหมาะสม KMP บางส่วนที่มีอยู่ซึ่งอาจเป็นแอดเดรสคือ PANA, HIP, IKEv2, IEEE Std 802.1X และ 4-Way-Handshake ของ IETF

ร่างแนวทางปฏิบัติที่แนะนำอยู่ระหว่างการพัฒนาข้อมูลเพิ่มเติมสามารถพบได้บนเว็บเพจ IEEE 802.15

IEEE P802.15.10: การกำหนดเส้นทางเลเยอร์ 2
IEEE P802.15.10 ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการมาตรฐาน IEEE เมื่อวันที่ 23 สิงหาคม 2556 เพื่อจัดตั้งกลุ่มงานเพื่อพัฒนาแนวทางปฏิบัติที่แนะนำสำหรับแพ็กเก็ตเส้นทางในการเปลี่ยนเครือข่ายไร้สาย 802.15.4 ที่เปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก (เปลี่ยนตามลำดับของกรอบเวลานาที) การจัดการเส้นทาง เป้าหมายคือการขยายพื้นที่ครอบคลุมเมื่อจำนวนโหนดเพิ่มขึ้น ความสามารถที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางที่การปฏิบัติที่แนะนำจะมีให้ ได้แก่ :

การจัดตั้งเส้นทาง
การกำหนดเส้นทางใหม่แบบไดนามิก
การค้นหาและการเพิ่มโหนดใหม่
ทำลายเส้นทางที่กำหนด
การสูญเสียและการเกิดซ้ำของเส้นทาง
การรวบรวมสถานะลิงก์ตามเวลาจริง
อนุญาตให้ปรากฏตัวแบบฮอปเดียวที่เลเยอร์เครือข่าย (ไม่ทำลายกลไก L3 มาตรฐาน)
รองรับการออกอากาศ
รองรับมัลติคาสต์
การส่งต่อเฟรมที่มีประสิทธิภาพ
ร่างแนวทางปฏิบัติที่แนะนำอยู่ระหว่างการพัฒนา ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถพบได้บนหน้าเว็บ IEEE 802.15.10

คณะกรรมการแห่งยุคอนาคตไร้สาย
IEEE P802.15 Wireless Standing Generation Generation (SCwng) ได้รับการอนุญาตเพื่ออำนวยความสะดวกและกระตุ้นการนำเสนอและการอภิปรายเกี่ยวกับเทคโนโลยีไร้สายใหม่ที่อาจต้องใช้สำหรับโครงการมาตรฐาน 802.15 ใหม่หรือเพื่อแก้ไขกลุ่มงาน 802.15 ทั้งหมดที่มีปัญหาหรือความกังวลเกี่ยวกับเทคนิค หรือเทคโนโลยี