Resumo de dois RFC's do IETF sobre IP em dispositivos de baixa potência.

1. Padrões IETF 6LoWPAN
RFC4919
RFC6568
Vinícius Alves Hax
Julho de 2012

2. 6LoWPAN
“6LoWPAN is an acronym of IPv6 over Low power
Wireless Personal Area Networks”
Motivação para criação do grupo na IETF:
Aumento da utilização de redes de sensores
Diminuição do custo desse tipo de dispositivos
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3. Diferenciais
Maior quantidade de dispositivos por área
Limitações de processador e memória: Comum: 32K
de memória e processadores de 8 bits
Novas interfaces com o usuário
Utilização de wireless
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4. RFCs do grupo
IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area
Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions,
Problem Statement, and Goals
Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4
Networks
Compression Format for IPv6 Datagrams over IEEE
802.15.4-Based Networks
Design and Application Spaces for IPv6 over Low-
Power Wireless Personal Area Networks
(6LoWPANs)
Problem Statement and Requirements for IPv6 over
Low-Power Wireless Personal Area Network
(6LoWPAN) Routing
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5. Escopo da apresentação
IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area
Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions,
Problem Statement, and Goals
Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4
Networks
Compression Format for IPv6 Datagrams over IEEE
802.15.4-Based Networks
Design and Application Spaces for IPv6 over Low-
Power Wireless Personal Area Networks
(6LoWPANs)
Problem Statement and Requirements for IPv6 over
Low-Power Wireless Personal Area Network
(6LoWPAN) Routing
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6. Características (i)
Tamanho de dados limitado: 81 bytes para dados
Baixa largura de banda: Até 250kbps
Topologias: Estrela ou mesh
Consumo: Geralmente usam bateria
Pouca memória RAM e processadores com baixa
frequência (dezenas de MHz)
Alcance limitado (10m no padrão, chegando até 100m
em linha direta sem obstáculos nas implementações)
Potência de transmissão de até 3dB
Baixo custo. Menos de 1 dólar.
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7. Características (ii)
Alto número de dispositivos
Localização não é pré-definida
Dispositivos podem estar indisponíveis (bateria, rádio,
obstáculos)
Dispositivos podem hibernar
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8. Tipos
Reduced Function Devices – RFD
Full Function Devices - FFD
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9. Vantagens em utilizar IP
Protocolo já disseminado
IP funciona na prática
Especificação aberta do padrão
Ferramentas já disponíveis
Conexão entre redes IP é facilitada
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10. Problemas
Muitos dispositivos X Auto configuração. IPv6 tem
soluções imbutidas
Localização dos dispositivos não é pré-definida
Dispositivos podem não estar disponíveis (sem
comunicação, sem bateria, etc)
Muitos dispositivos X Endereços. IPv6 tem soluções:
Cerca de 2128 endereços possíveis.
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11. Prerrogativas utilizadas nas RFCs
São dispositivos que transferem poucos dados
Vão utilizar IP
Implementações baseadas no padrão 802.15.4
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12. Objetivos IETF
1. Cabeçalho IPv6 caber em um cabeçalho LoWPAN.
Foi feita uma RFC sobre o assunto.
2. Autoconfiguração de endereços. IPv6 possue solução
nativa.
3. Propor um protocolo de roteamento adequado para
diminuir overhead IP.
4. Reutilização de ferramentas IP.
5. Utilização de níveis mais altos: Adaptar protocolos de
aplicação SOAP, XMLRPC, etc para LoWPAN.
6. Considerações de segurança.
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13. Segurança: Prioridades
Adaptar algoritmos existentes para utilização de
menos recursos na computação
Proposição de modelo que permita avaliar prós e
contras em relação à segurança para cada situação
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14. Aplicações
Quesitos à serem avaliados no desenvolvimento de
aplicações:
Como se dará a instalação dos dispositivos (definida
previamente ou não)
Tamanho da rede
Alimentação dos nós (bateria?)
Conectividade: Limitada ou não
Comunicação através de múltiplos nós ou com um
único gateway
Nível de segurança
Mobilidade
Qualidade de Serviço: Levar em consideração
aspectos globais visando minimizar processamento e
energia, além de priorizar itens críticos (ex: alarme de
incêndio)
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15. Cenários
Monitoramento industrial. Ex: Planta industrial.
Cadeia de suprimentos e armazenagem
Casos de uso
Monitoramento de bolsas de sangue em hospital
Casa conectada
Saúde (paciente idoso que mora sozinho)
Controle de tráfego inteligente
Agricultura
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16. Caso de uso: Monitoramento de construções
Ponte com sensores distribuídos ao longo de sua
extensão
Instalação: planejada
Tamanho: Pequeno número de dispositivos
Alimentação: Misto
Conexão: Sempre conectada ou intermitente
Comunicação: Multi-hop
Segurança: Crítica
Mobilidade: Não
QoS: Prioridade para emergência (fogo, vibrações)
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17. Referências
IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area
Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions,
Problem Statement, and Goals RFC 4919. Disponível
em: http://datatracker.ietf.org/doc/rfc4919/. Última
modificação: Agosto de 2007
Design and Application Spaces for IPv6 over Low-
Power Wireless Personal Area Networks
(6LoWPANs) RFC 6568. Disponível em:
http://datatracker.ietf.org/doc/rfc6568/. Última
modificação: Abril de 2012
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