DASH7

Протокол DASH7 Alliance (D7A ) - это протокол сети беспроводных датчиков и исполнительных механизмов с открытым исходным кодом, который работает в 433 МГц, 868 МГц и 915 МГц без лицензии диапазон ISM / диапазон SRD. DASH7 обеспечивает многолетнее время автономной работы, дальность действия до 2 км, низкую задержку при подключении к движущимся объектам, очень маленький стек протоколов с открытым исходным кодом, 128-битное шифрование с общим ключом AES поддержка и передача данных до 167 кбит / с. Протокол DASH7 Alliance Protocol - это название технологии, продвигаемой некоммерческим консорциумом под названием DASH7 Alliance.

• 1 Международный стандарт
  • 1.1 История
• 2 Техническое резюме
  • 2.1 BLAST сетевые технологии
  • 2.2 Суб 1 ГГц
  • 2.3 Обмен данными между тегами
  • 2.4 Локализация
  • 2.5 Интегрированный протокол запроса
  • 2.6 Диапазон
  • 2.7 Совместимость
  • 2.8 Альтернативные модуляции
• 3 Приложения
  • 3.1 Коммерческие приложения
• 4 Поддержка разработчиков
  • 4.1 OSS-7: стек с открытым исходным кодом Dash7
  • 4.2 OpenTag
  • 4.3 Поддержка полупроводниковой промышленности
  • 4.4 Интеграторы устройств и комплекты для разработки
• 5 Ссылки
• 6 Внешние ссылки

Протокол DASH7 Alliance происходит из стандарта ISO / IEC 18000-7, описывающего диапазон 433 МГц ISM радиоинтерфейс для активного RFID. Этот стандарт в основном использовался для военной логистики.

Альянс DASH7 в 2011 году изменил первоначальную технологию 18000-7 и превратил ее в технологию беспроводной сенсорной сети для коммерческих приложений. Протокол DASH7 Alliance Protocol охватывает все диапазоны ISM суб-ГГц, что делает его доступным во всем мире. Название нового протокола было получено из седьмого раздела, обозначенного как -7 () исходного стандартного документа.

Текущая версия протокола DASH7 Alliance больше не соответствует стандарту ISO / IEC 18000-7.

История

В январе 2009 года США Министерство обороны объявило о крупнейшей в истории награде RFID - контракте на 429 миллионов долларов на устройства DASH7 - четырем основным подрядчикам: Savi Technology, Northrop Grumman Information Technology, Unisys и.

В марте 2009 г. было объявлено о создании DASH7 Alliance, некоммерческого отраслевого консорциума по обеспечению взаимодействия между устройствами, совместимыми с DASH7, и с июля 2010 г. более пятидесяти участников в двадцати трех странах. Подобно тому, что Wi-Fi Alliance делает для IEEE 802.11, DASH7 Alliance делает для стандарта ISO 18000-7 для сетей беспроводных датчиков.

В апреле 2011 года DASH7 Alliance объявил о принятии DASH7 Mode 2, версии следующего поколения стандарта ISO 18000-7, в которой более эффективно используются современные кремний для достижения более высокой пропускной способности, многоэлементности, меньшей задержки, лучшей безопасности, поддержки датчиков и встроенного протокола запросов.

В марте 2012 года альянс DASH7 объявил, что делает спецификацию DASH7 Mode 2 доступной для лиц, не являющихся членами, на основе открытого исходного кода.

В июле 2013 года альянс DASH7 анонсировал проект 0.2 протокола альянса DASH7.

В мае 2015 года альянс DASH7 публично выпустил версию 1.0 протокола DASH7 Alliance.

В январе 2017 года DASH7 Alliance публично выпустила версию 1.1 протокола DASH7 Alliance. Версия представляет собой крупное обновление v1.0, в частности в области безопасности и взаимодействия.

DASH7 контрастирует с существующими технологиями беспроводной передачи данных после:

Сетевая технология BLAST

Сети, основанные на DASH7, отличаются от типичных проводных и беспроводных сетей, использующих «сеанс». Сети DASH7 обслуживают приложения, в которых важно низкое энергопотребление, а передача данных обычно намного медленнее и / или носит спорадический характер, например, базовая телеметрия. Таким образом, вместо репликации «сеанса» проводной связи, DASH7 был разработан с концепцией BLAST :

• Bursty: передача данных происходит внезапно и не включает в себя такой контент, как видео, аудио или другие изохронные формы данных.
• Light: для большинства приложений размер пакета ограничен 256 байтами. Передача нескольких последовательных пакетов может происходить, но, как правило, ее избегают, если это возможно.
• Aсинхронный: основной метод связи DASH7 - это команда-ответ, которая по своей конструкции не требует периодического сетевого «дрожания руки» или синхронизации между устройствами.
• Stealth: устройства DASH7 не нуждаются в периодической передаче маяков, чтобы иметь возможность отвечать при обмене данными.
• Tненадежный: система устройств DASH7 по своей сути является мобильной или переходной. В отличие от других беспроводных технологий, DASH7 ориентирован на загрузку, а не на загрузку, поэтому устройства не требуют экстенсивного управления фиксированной инфраструктурой (то есть базовыми станциями).

Sub 1-GHz

D7A использует 433, Частоты 868 и 916 МГц, которые доступны во всем мире и не требуют лицензии.

Частота менее 1 ГГц идеально подходит для сетевых приложений с беспроводным датчиком, поскольку он проникает через бетон и воду, но также имеет возможность передавать / принимать на очень большие расстояния, не требуя большого энергопотребления. батарея. Низкий входной ток типичных конфигураций меток позволяет питать от батарейки типа «таблетка» или тонкопленочные батареи.

Обмен данными между тегами

В отличие от наиболее активных технологий RFID или LPWAN, DASH7 поддерживает обмен данными между тегами.

Локализация

Методы локализации могут применяться к конечным точкам DASH7. В лабораторных экспериментах была достигнута точность 1 м с использованием маяков DASH7 на частоте 433 МГц.

Интегрированный протокол запросов

DASH7 поддерживает встроенный протокол запросов, который сводит к минимуму «круговые обходы» для большинства сообщений. приложений, что приводит к снижению задержки и повышению пропускной способности сети.

Диапазон

DASH7 обеспечивает бюджет канала до 140 дБ при мощности передачи 27 дБм, что позиционирует технологию как средний диапазон по сравнению с ближним диапазоном (Bluetooth, Wi-Fi,...) и дальнего действия (LoRaWAN, SigFox). Обратите внимание, что более высокие диапазоны всегда достигаются за счет потребления энергии на бит и продолжительности передачи. Технологии малой мощности с большим радиусом действия, как правило, не являются по-настоящему двунаправленными, поскольку обычное сканирование довольно велико. В этом контексте DASH7 представляет собой очень хороший компромисс между дальностью действия, потребляемой мощностью и двунаправленностью и очень подходит для промышленных приложений с эффективным диапазоном от 100 м до 500 м.

В условиях прямой видимости устройства DASH7 сегодня объявляют диапазоны считывания в 1 километр или более, однако диапазоны до 10 км были протестированы Savi Technology и легко достижимы в Европейский Союз, где правительственные постановления менее строгие, чем в США.

Функциональная совместимость

Альянс DASH7 в настоящее время работает над программой сертификации, которая проверяет функциональность устройств DASH7. Сертификация состоит из набора тестовых сценариев, охватывающих транзакции в различных конфигурациях стека (канал, QoS, безопасность). Физический беспроводной интерфейс не подлежит сертификации и должен соответствовать местным правилам радиосвязи.

Альтернативные модуляции

Политика DASH7 Alliance не позволяет добавлять проприетарные или лицензируемые методы модуляции в официальный протокол DASH7 Alliance. Однако многоуровневая структура протокола позволяет легко интегрировать альтернативные модуляции, такие как LoRa, на сетевом уровне (D7ANL).

Коммерческие приложения

Подобно другим сетевым технологиям, начавшимся с оборонного сектора (например, DARPA, финансирующим Интернет), DASH7 также подходит для широкий спектр приложений в разработке или развертывании, включая:

• Building Automation, Access Control, Smart Energy. Характеристики распространения сигнала DASH7 позволяют ему проникать сквозь стены, окна, двери и другие вещества, которые, например, служат препятствием для других технологий, работающих на частоте 2,45 ГГц. Для приложений интеллектуальной энергетики и автоматизации зданий сети DASH7 могут быть развернуты с гораздо меньшей инфраструктурой, чем у конкурирующих технологий, и с гораздо более низкой совокупной стоимостью владения.
• Услуги на основе местоположения DASH7 сегодня используется для разработки новых услуги на основе определения местоположения с использованием ряда устройств с поддержкой DASH7, включая смарт-карты, брелоки, билеты, часы и другие традиционные продукты, которые могут использовать преимущества уникальных компактных размеров, низкого энергопотребления, большой дальности и низкой стоимости DASH7 по сравнению с менее практичным и мощные беспроводные технологии, такие как Wi-Fi или Bluetooth. Используя DASH7, пользователи могут «регистрироваться» на объектах способами, которые не практичны с современными технологиями регистрации, такими как GPS, которые энергоемки и не работают в помещениях и в городских условиях. Сервисы на основе определения местоположения, такие как Foursquare, Novitaz или Facebook, могут использовать эту возможность в DASH7 и начислять баллы лояльности, позволяют пользователям просматривать адреса Facebook или Twitter тех, кто проходит мимо, и многое другое.
• Мобильная реклама DASH7 разрабатывается для "умных" рекламных щитов и киосков, а также для "умных" плакатов, которые могут быть готовы на расстоянии многих метров (или даже километров), что создает новые возможности как для отслеживания эффективности рекламных расходов, так и для создание новых возможностей электронной торговли. Потенциал DASH7 для автоматизации регистрации и выезда обеспечивает необходимую инфраструктуру для рекламы на основе местоположения и рекламных акций
• Автомобильная промышленность DASH7 все чаще рассматривается как следующий - поколение система контроля давления в шинах, поскольку она работает на той же частоте (433 МГц), что и почти все современные системы TPMS. TPMS на основе DASH7 предоставит конечным пользователям более точные показания давления в шинах, что приведет к большей экономии топлива, уменьшению износа шин и большей безопасности. Продукты DASH7 также разрабатываются и используются для других автомобильных приложений, таких как цепочка поставок наглядность.
• Логистика DASH7 сегодня используется для отслеживания местонахождения транспортных контейнеров, поддонов, каркасов безопасности., грузовые автомобили, железнодорожные вагоны, морские суда и другие активы цепочки поставок, предоставляя предприятиям беспрецедентную прозрачность их повседневных операций. Также управление холодовой цепью (вакцины, свежие продукты, срезанные цветы и т. Д.), При котором DASH7 используется для мониторинга температуры в пути и других факторов окружающей среды, которые могут повлиять на целостность чувствительных продуктов.

OSS-7: стек с открытым исходным кодом Dash7

Цель проекта - предоставить эталонную реализацию протокола DASH7 Alliance . Эта реализация должна быть сосредоточена на полноте, правильности и простоте понимания. Производительность и размер кода - менее важные аспекты. Для наглядности в коде сохраняется четкое разделение слоев ISO. Проект доступен на GitHub [1] и находится под лицензией Apache License версии 2.0.

OpenTag

DASH7 Mode 2 Разработчики получают выгоду от библиотеки микропрограмм с открытым исходным кодом под названием OpenTag, которая предоставляет разработчикам среду на основе «C» для разработки приложений DASH7. быстро. Таким образом, в дополнение к тому, что DASH7 (ISO 18000-7) является стандартом ISO с открытым исходным кодом, OpenTag представляет собой стек с открытым исходным кодом, который является довольно уникальным по сравнению с другими сетями беспроводных датчиков (например, ZigBee) и активными RFID (например, проприетарными) опциями в других частях мира. рынок сегодня. Несмотря на то, что OpenTag является проектом с открытым исходным кодом, люди, возможно, не смогут использовать его бесплатно. По состоянию на август 2015 года нет никаких свидетельств того, что OpenTag несет роялти, хотя текущие версии OpenTag OpenTag License действительно включают положение, разрешающее лицензирование RAND.

Поддержка полупроводниковой промышленности

Разработчики DASH7 получают поддержку от полупроводниковой отрасли, включая несколько вариантов, с Texas Instruments, ST Microelectronics, Silicon Labs, Semtech и Analog Devices - все они предлагают комплекты для разработки оборудования с поддержкой DASH7 или продукты «система на кристалле».

Интеграторы устройств и комплекты для разработки

Многие компании являются членами DASH7 Alliance по производству аппаратных продуктов, совместимых с DASH7:

• Члены DASH7 Alliance
• Разработка DASH7 Комплекты
• Поставщики услуг DASH7

• Альянс DASH7
• Сравнение технологий маломощных глобальных сетей
• Стек OSS-7 с открытым исходным кодом
• OpenTag wiki
• Сравнение DASH7 и LoRaWAN

.