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Estándar ZigBee

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by

fina molina

on 13 February 2013

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Transcript of Estándar ZigBee

Un poco de historia ¿Qué es ZigBee? ARQUITECTURA COMPARACIÓN CON OTROS ESTÁNDARES Serafina Molina Soto Estándar ZigBee Tipos de disposivos Según papel Según funcionalidad TOPOLOGÍA APLICACIONES SEGURIDAD Redes inalámbricas más vulnerables ya que el medio de transmisión de información es fácilmente

La seguridad papel crucial a la hora de mantener la integridad y privacidad de la información que se transmite.

Dos capas de seguridad:
niveles de red y aplicación. CONCLUSIONES Nombre
Reina=Coordinador, Zángano=Router Obrera=Dispositivo final Objetivos Especificación conjunto de protocolos de alto
nivel de comunicación inalámbrica
Comunicaciones seguras
Bajo Consumo Maximizar vida baterías baja tasa de envio de datos Definición se basa en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (WirelessPersonal Area Network, WPAN). Presentado por CONSORCIO NO LUCRATIVO DE
+ DE 70 COMPAÑIAS
bajo coste cubrir vacío por debajo Bluetooth 2005 2006 2004 2003 1998

Necesidad de diseñar redes ad-hoc
de interfaz radio digital surge la idea de Zigbee Wi-Fi y Bluetooth
dejaban un hueco vacío para
cierto tipo de aplicaciones. Capacidad organizarse automáticamente mayo de 2003
El estándar IEEE 802.15.4,
en el que se basa ZigBee,
es terminado Verano Philips, cesó su inversión. Sin embargo, el impulso en las investigaciones sigue y Philips pasó a ser miembro promotor de la Junta Directiva de la Alianza ZigBee. octubre del 2004:
la ZigBee Alliance anuncia la
duplicación de miembros en
el último año a más de 100
en 22 países.

14 de diciembre de 2004:
se ratifican las especificaciones del estándar por la IEEE 13 de junio del 2005
se hacen públicas y disponibles
especificaciones
para:
universidades
centros de desarrollo sin fines lucro
en San Ramón California 2007 El estándar ZigBee fue actualizado
se publicó 1 nueva versión
(Release 17)
ZigBee PRO La diferencia básica entre las dos versiones, consiste en la capacidad de ZigBee PRO de aceptar distintas topologías de red. los dispositivos ZigBee se convierten en los más económicos en el mercado

diciembre se publicó la actual revisión de la especificación. Coordinador ZigBee



Router ZigBee



Dispositivo final Puede actuar como director
de una red en árbol servir de enlace a otras redes.


actuar como su centro de confianza
en la distribución de claves de cifrado. UN COORDINADOR POR RED Puede almacenar información sobre la red ofrece un nivel de aplicación para la ejecución de código de usuario interconectar dispositivos separados en la topología de la red. comunicarse con su nodo padre
(el coordinador o un router) no puede transmitir información destinada a otros dispositivos esta dormido la mayor parte del tiempo, aumentando la vida media de sus baterías requerimientos mínimos de memoria más barato Dispositivo de funcionalidad completa (FFD) nodo activo puede funcionar como coordinador o router memoria adicional y a la capacidad de computar Es capaz de recibir mensajes en formato del estándar IEEE 802.15.4 Dispositivo de funcionalidad reducida (RFD): capacidad y funcionalidad limitadas nodo pasivo Bajo coste y una gran simplicidad. Básicamente, son los sensores/actuadores de la red. FUNCIONES CAPA FÍSICA FUNCIONES CAPA MAC MODOS DE FUNCIONAMIENTO
CON BALIZAS SIN BALIZAS orientado a aplicaciones:
garantizar la transmisión de un dispositivo en un momento determinado,
el consumo de los routers intermedios ha de ser optimizado ya que deben ser alimentados mediante baterías.

Nodos tengan períodos de inactividad al igual que los nodos finales => se consigue mediante la utilización de estructuras de supertrama. CON BALIZAS FORMATO SUPERTRAMA CAP:
CSMA_CA RANURADO aplicaciones de baja latencia
transmitir durante el CFP BO y SO con el valor 15 coordinador como los routers
modo despiertos todo el tiempo El dispositivo final modo dormido
se despertará cuando necesite mandar información y/o periódicamente para ver si existen datos con éste como destino. funcionamiento muy sencillo consumo energético mayor cuando un dispositivo debe enviar algo aplica el algoritmo CSMA-CA y trata de hacerse con el canal. CARACTERÍSTICAS FORMATO DE TRAMA MAC interfaz entre la capa de Aplicación y la de MAC. Servicios SOPORTE DE APLICACIÓN funciones Se pueden definir hasta 240 objetos de aplicación diferentes, La subcapa ZDO es responsable de: Definir el rol del dispositivo en la red
(Coordinador o Dispositivo final) Determinar qué servicios de aplicación proporcionan los dispositivos en la red. Iniciar y/o responder
las peticiones demandadas. Establecer una relación segura
entre dispositivos de red, enlace. Pueden habilitar o deshabilitar la parte de seguridad en el sistema.
Su gran desventaja: Ventajas ZigBee su bajo consumo de energía su bajo costo su fácil implementación basado en estándares universalidad distintas topologías adaptarse fácilmente a
distintas interfaces
a través de Gateways Las aplicaciones actuales y las que están en desarrollo hacen pensar que el uso de esta tecnología se incrementará de manera exponencial en los próximos años por su alta versatilidad. la baja velocidad de
transmisión de datos El algoritmo de encriptación utilizado es AES (Advanced Encryption Standard) con claves de 16 bytes. Tres tipos de claves:

Claves Maestras: preinstaladas en cada nodo.
función: garantizar la confidencialidad en el intercambio de “Claves de Enlace” entre nodos.

Claves de Enlace: únicas entre cada par de nodos que pueden comunicarse de manera directa.
gestión: a nivel de aplicación.
función: encriptar toda la información intercambiada entre pares de nodos.


Clave de Red: es una única clave de 128 bits, compartida entre todos los dispositivos de 1 red.
función: nodos obtienen permiso para unirse a la red. CARACTERÍSTICAS Bandas de frecuencia:
2,4 GHz, 915 MHz (EEUU) y 868 MHz (Europa).
Tasas de transferencia:
250 kbps, 40 kbps y 20 kbps .
Alcance:
50-1200metros.
Dispositivos: hasta 255 nodos por red.
Redes: hasta 16 000 redes diferentes en un mismo canal.
Canales: 16 (2,4 GHz), 10 (915 MHz) y 1 (868 MHz).
Topologías:
estrella, árbol y malla PLATAFORMAS Multitud de empresas
suministran: OEMs kits de desarrollo módulos de radio chips ZigBee cada uno enganchando con un destino (endpoint) indexado desde 1 hasta 240.
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