Wojskowa Akademia Techniczna

im. Jarosława Dąbrowskiego

Domowe sieci M2M:

Architektury, standardy i

ulepszenia QoS

Mariusz Kalota

Home M2M networks: Architectures, standards, and QoS improvement

Yan Zhang, Rong Yu, Shengli Xie, Wenqing Yao, Yang Xiao, Guizani M.

IEEE Communications Magazine (kwiecień 2011)

/ 10



Definicja



Wyzwania stawiane dla M2M



Architektury



ogólne przedstawienie



podział



Protokoły komunikacji bezprzewodowej



Standardy dla urządzeń i udostępniania



Zarządzanie QoS

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

PLAN PREZENTACJI

2

/ 10



M2M – machine-to-machine



Aktywna komunikacja pomiędzy

urządzeniami przenośnymi lub stacjonarnymi



Najczęściej połączenia bezprzewodowe



Charakteryzuje się:



małym poborem prądu



niskimi kosztami



nie wymaga częstych interwencji człowieka



Składa się z wielu urządzeń sieciowych oraz

bramy komunikacyjnej

DEFINICJA

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

3

/ 10



Zakłócenia



Stabilność kanałów bezprzewodowych



Ograniczenia zasobów



moc obliczeniowa



przechowywanie danych



przepustowość



zasilanie



Heterogeniczność urządzeń



Samoorganizacja



Obsługa jakości usług (QoS)



Bezpieczeństwo

WYZWANIA DLA SIECI M2M

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

4

/ 10

ARCHITEKTURY

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

Funkcje bramy komunikacyjnej



połączenia między podsieciami



połączenie z sieciami zewnętrznymi



kontrola dostępu



zarządzenie bezpieczeństwem



zarządzanie jakością usług QoS



konwersja multimediów

5

/ 10



BODY AREA NETWORK (BAN)



prywatna sieć w obrębie ciała



zasięg < 2 m



Intra-BAN, Inter-BAN



PERSONAL AREA NETWORK (PAN)



sieć o zasięgu osobistym < 10 m



LOKAL AREA NETWORK (LAN)



sieć o zasięgu lokalnym



połączenie sieci z sieciami zewnętrznymi



duże szybkość transmisji

PODZIAŁ ARCHITEKTURY

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

6

/ 10

Standard

Zasięg

Przepustowość

Energo-

oszczędność

Zastosowanie

Typ danych

802.15.6

Body Area

Mała

TAK

Opieka medyczna

Dane

Biomedyczne

Zigbee

Personal Area

Mała

TAK

Automatyzacja

Sensory,

monitoring

Bluetooth Personal Area

Średnia

TAK

Udostępnianie muzyki Głos, muzyka,

dane

UWB

Personal Area

Duża

NIE

Udostępnianie wideo i

plików

Wideo, pliki

Wi-Fi

Local Area

Duża

NIE

Internet, termostaty VoIP, dane, wideo

Femtocell

Local Area

Duża

NIE

Telefony komórkowe VoIP, dane, wideo

PROTOKOŁY KOMUNIKACJI

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

7

/ 10



UPnP AV (Universal Plug-and-Play Audio/Video)



działa w warstwie aplikacji we współpracy z protokołem

TCP/IP



dwa rodzaje urządzeń logicznych:



sterowane urządzenia



punkty kontrolne



DLNA



oparty na UPnP AV



formaty plików: obowiązkowe i opcjonalne



urządzenia: Digital Media Server i Digital Media Player



IGRS (Intelligent Grouping and Resource Sharing)



komponenty: protokoły, profile aplikacji, zastosowania



bierze pod uwagę kwestię bezpieczeństwa

STANDARDY DLA URZĄDZEŃ

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

8

/ 10



UPnP QoS



określa usługę rezerwacji zasobów



definiuje 3 jednostki: menadżer QoS, zbiór

polityk/zasad QoS, urządzenie QoS



DLNA QoS



cztery poziomy priorytetów QoS: DLNA QoS-3, DLNA

QoS-2, DLNA QoS-1 i DLNA QoS-0



IGRS QoS



trzy klasy usług: urządzenie IGRS QoS, zarządca IGRS

QoS, IGRS QoS zbiór polityk/zasad



wprowadza pojęcie segmentu QoS

ZARZĄDZANIE QoS

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS

9

Wojskowa Akademia Techniczna

im. Jarosława Dąbrowskiego

DZIĘKUJĘ

za uwagę

Mariusz Kalota