Prüfung von Consumer-HF - beam - Elektronik & Verlag

Wireless
cen und elektrischer Leistung
In der Realität erfordern praktische
Netze nämlich selten, dass
ein Knoten mit jedem Nachbarn
kommunizieren können muss.
Inzwischen gibt es für praktisch
alle Netzwerkprobleme erprobte
Lösungen, bei denen eine fertige
Netzwerkstruktur wie Pointto-point,
Stern und Baum zur
Verfügung steht (Bild 4(a), (b)
und (c)).
Zum Beispiel verdeutlicht Bild
5, wie das komplizierte Netz in
Bild 3 so rekonfiguriert werden
kann, dass es auch als Baumnetz
arbeiten kann. Der wesentliche
Unterschied besteht darin, dass
die Daten über einen Zwischenknoten
geroutet werden, bevor
sie ihr Ziel erreichen. Solche
Netze sind effizienter als ein
komplexes Maschennetzwerk
und daher weniger kostspielig
beim Aufbau und in der Unterhaltung,
außerdem ist der Leistungsverbrauch
geringer.
ZigBee WSNs werden normalerweise
mit Hilfe von Knoten
unterschiedlicher Funktionalität
aufgebaut (Bild 6.) Diese ver-
schiedenen Arten von Knoten
wurden eingeführt, um Kosten
dadurch zu sparen, dass mehr
preiswertere Knoten mit weniger
Fähigkeiten eingesetzt werden
können. Das hat inzwischen
allerdings keine so große Bedeutung
mehr, da die Transceiverpreise
deutlich gesunken sind.
Die ZigBee-Knotenfamilie
beginnt mit einem ZigBee-Coordinator
(ZC). Dieser Knoten
verfügt über die meisten Funktionen
und wird verwendet, um
das Netzwerk zu starten und die
Brücke zu anderen Netzwerken
herzustellen.
Dann gibt es einen ZigBee-
Koppler (ZR.), der in der Lage
ist, eine spezielle Applikation
auszuführen und als Vermittler
zu wirken, der Daten von anderen
Geräten passieren lässt.
Schließlich umfassst die ZigBee-
Hierarchie auch ein ZigBee-Endgerät
(ZED). Dies hat gerade
genug Funktionalität, um mit
seinem übergeordneten Knoten
(entweder ZC oder ZR) zu reden,
kann aber Daten von anderen
Geräten nicht weiterleiten.
ZEDs können für die meiste Zeit
in einen Low-Power-Schlafmodus
versetzt werden und sorgen
daher im wesentlichen für den
niedrigen Stromverbrauch von
ZigBee-Netzen. Jedoch werden
ZR und ZC auch für ein funktionierendes
Netzwerk gebraucht,
und sie sind viel komplizierter
und leistungshungriger als ein
ZED.
Wenn man ein ZigBee-Netz
einrichtet, muss man zuerst
einen Subset-Cluster um einen
ZC herum bilden. Dieser bearbeitet
auch Anforderungen von
benachbarten Koordinator-Knoten,
die ihre Cluster mit dem
Netz verbinden möchten. Solche
Netze sind jedoch nicht leicht,
auf einer ad hoc Basis zu erweitern,
da es für Knoten schwierig
ist, sich zwanglos dem Netz
anzuschließen und es wieder zu
verlassen, es sei denn, sie sind
der entsprechende Typ.
ZigBee ist eine bewährte einfache
gute Technik. Für aufwändigere
Netze, besonders wenn
Interoperabilität erforderlich ist,
ist es jedoch möglich, eine Tech-
Signalverarbeitung
Analoge und digitale Signale, Systeme und Filter
Martin Meyer, sechste korrigierte und
verbesserte Auflage 2011. X, 324 Seiten,
Broschur. Mit 161 Abbildungen,
20 Tabellen und Online-Service.
ISBN: 978-3-8348-0897-4
Dieses Buch bietet eine fundierte Einführung
in die klassische Theorie der Signalverarbeitung,
wobei der Schwerpunkt
auf den digitalen Methoden liegt. Der
Leser wird befähigt, analoge und digitale
Systeme und Filter zu analysieren und zu
dimensionieren. Auch die digitale Spektralanalyse
wird ausführlich besprochen.
Viele durchgerechnete Beispiele ermöglichen
das Selbststudium, mit Rechnerunterstützung
lässt sich zudem der Stoff
veranschaulichen und vertiefen.
Die 6. Auflage wurde korrigiert, verbessert,
und der Online-Service wurde durch
drei Zusatzkapitel über Zufallssignale stark
erweitert. Zusätzliche Beispiele und einige
Abschnitte der Theorie sind unter www.
viewegteubner.de erhältlich.
Über die Autoren
Thomas Enihla Bonnerud ist
Produktverantwortlicher für
2,4- GHz-ULP-Lösungen.
Brian Macdonald ist Direktor
des 2,4- GHz-ULP-Protokoll-Providers
ANT.
nik zu wählen, wo an der physikalischen
Verbindungsschicht
alle Knoten gleiche Funktionalität
haben. Sie sind dazu fähig,
als entweder „Slaves“ oder
„Master“ innerhalb eines praktischen
Mobilfunknetzes zu wirken,
und können jederzeit die
Rollen tauschen.
Mit anderen Worten können die
Knoten als Sender, Empfänger
oder Sender-Empfänger leisten,
um Datenverkehr zu anderen
Knoten zu führen. Derartige
Möglichkeiten bietet beispielsweise
der nRF24API von Nordic
Semiconductor in Verbindung
mit dem ANT-Protokoll
■ Nordic Semiconductor
www.nordicsemi.com
Ebenfalls dort finden sich Hinweise zum
Einsatz von MATLAB in der Signalverarbeitung
sowie einige nützliche MAT-
LAB-Routinen.
Aus dem Inhalt
Einführung in die Denkweise und Arbeitsmethode
der Systemtheorie - Analoge
Signale, Systeme und Filter - Digitale
Signale, Systeme und Filter
Autor
Prof. Dr. Martin Meyer lehrt Nachrichtentechnik
und ist Leiter des Studienganges
Elektro- und Informationstechnik an der
FH Nordwestschweiz.
Zielgruppe
Studierende technischer Fachrichtungen,
insbesondere der Elektro- und Informationstechnik
Ingenieure und Naturwissenschafter
16 hf-praxis 9/2011