Personal Area Network Teknolojileri

PAN (Personal Area Network )

Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, elektronik cihazlar daha küçük boyutlarda, daha ucuza ve daha az enerjiyle çalışacak şekilde imal edilebilmektedir. Bu sayede, günlük yaşamda, kişiler üzerlerinde birden fazla sayıda cihaz taşımakta, iletişimde ve bilgi taşımada büyük kolaylıklara sahip olmaktadır. İletişim teknolojisinin ilerlemesiyle literatüre giren bir kelime olan “Personal Area Network”, yaklaşık 10 metrelik bir alanı kapsayan, kişisel alan kavramıyla kastedilen cihazların birbirlerine bağlanmasıyla oluşturulan ağı tanımlamaktadır. Örneğin; üzerinde saat, çağrı cihazı, cep telefonu, pda, mp3 player ve dizüstü bilgisayar gibi cihazlar taşıyan bir kişi, 5 adet ekran, 3 adet klavye ve 4 adet iletişim cihazı taşıyor demektir. Bu cihazlar arasında uygun bir veri paylaşım ağı kurulduğunda basit anlamda bir PAN kurulmuş olur.


PAN cihazları ayrıca, gündelik giyilen nesnelerin şeklini de alabilirler: kemer, saat, kredi kartı, cüzdan, mikrofon, tişört vb. çeşitli sensörlerle birleştirilmiş PAN cihazları insan vücudundaki biyolojik değişimlerin gözlemlenmesi amacıyla da kullanılabilmektedir. Kişinin kan basıncı, kalp ritmi ve solunumu gibi sağlık göstergelerinin uygun ölçme teknikleriyle donatılmış algılayıcılarla işlenip, veri çıkışının da kol saatinin ekranına yönlendirilmesi PAN teknolojisinin uygulama alanı örneklerindendir.

PAN İletişim Teknolojilerine Genel Bakış

En genel anlamda, PAN’da veri iletişimi konusu OSI Ağ Katmanları’ndaki fiziksel katmanı kapsamaktadır. Veri iletişimi daha özelde ise, yakın mesafe iletişimi ve uzun mesafe iletişimi olarak incelenebilir. Televizyon kumandalarında da kullanılan kızılötesi iletişim yakın mesafe iletişimin en yaygın örneklerindendir. Bilgisayar benzeri cihazlarda çok yaygın kullanılsa da, cüzdan ve cepte taşınabilen cihazlarda kullanımı uygun çözüm olarak görülmemektedir, çünkü kızılötesi iletişimde esas nokta, iletişimi gerçekleştiren cihazların, birbirlerinin doğrudan görüş alanı içerisinde olması zorunluluğudur. Oysa cüzdan ve cepte taşınabilen cihazlar doğrudan birbirlerinin görüş alanları içinde değildirler. Bu durum, sağlıklı veri iletişimine engel teşkil etmektedir.

“Uzak mesafe iletişim”de, cihazlar doğrudan birbirlerinin görüş alanları içinde olması gerekmez. Veri iletişimi araya girecek fiziksel engellere takılmadan gerçekleştirilebilir. Ayrıca gizli dinleme ve girişim gibi veri güvenliğini doğrudan ilgilendiren konularda “yakın mesafe iletişim” e göre daha güvenlidir. Kredi kartı numarası, telefon numarası, çeşitli özel bilgiler gibi verilerin aktarılması sırasında güvenlik önemli bir ayırt edici niteliktir. Uzak mesafe iletişimin temeli olan radyo sinyalleri uygun kriptolama yöntemleri sayesinde veri güvenliği sağlamada bir adım öne çıkmaktadır. Uzak mesafe iletişime verilecek en tipik örnek “bluetooth” teknolojisidir. Aşağıda uzak mesafe iletişim ve yakın mesafe iletişimin tipik örnekleri olan teknolojiler daha özelde anlatılmaktadır.

Kızılötesi

Dalga boyu insan gözünün farkedemediği bir renk aralığına düşen kızılötesi ışınları, tıptan savunmaya, bilimsel çalışmalardan kısa mesafede kablosuz iletişim kurmaya kadar pek çok alanda kulanılabilmektedir. Kızılötesinin en yoğun olarak kullanıldığı cihaz ise uzaktan kumandalardır. Cep telefonlarında ve taşınabilir bilgisayarlarda kullanılan kızılötesi teknolojisine ‘kızılötesi veri örgütlenmesi’ anlamında IRDA denilmektedir. IRDA ile güçlü aletlerde 1 ya da 2 metre, düşük güçlü aletlerde 20 ya da 30 santimetreye kadar iletişim kurulabilmektedir. Veri transfer hızı kullanılan aletlerin türüne göre 115.2 Kbps den, 4 Mbps’e kadar çıkabilir.

Bluetooth

Kablo bağlantısını ortadan kaldıran kısa mesafe radyo frekansı kullanan (RF) bluetooth, bilgisayar çevre birimleri ve diğer aygıtların birbiriyle kablo bağlantısı olmadan görüş doğrultusu dışında bile haberleşmelerine olanak verir ancak çok uzun mesafeli iletişim kurulamaz. 100 metre mesafeli baz istasyonları olsa da, genellikle, PAN ‘ın sınırları içinde olan 10 metre mesafede kullanılır. Frekans bandı 2,4 GHZ ile 2,48GHZ arasındadır. Bluetooth’un kullanım alanı oldukça geniştir. Birkaç örnek vermek gerekirse, kablosuz farelerde kullanılan teknoloji bluetooth teknolojisidir.

Ambient Network

Avrupa Komisyonu’nun 6. Çerçeve Programı kapsamında henüz geliştirilme aşamasında olan Ambient Network (Çevre ağı) teknolojisinde amaç, farklı yapıdaki ağlar arasındaki iletişimi gerçekleştirmektir. Bu teknolojinin tamamlanmasıyla, yazılımla sürülen ve bütün diğer networklerin üzerinde olan bir altyapı oluşturumuş olacak ve böylece farklı yapıdaki ağları kullanan cihazlar birbirleri üzerinden dış dünya ile iletişim kurabileceklerdir.

IEEE 802.15 : Yerel Ağ ayarlarının standartlaştırılmasıyla görevli olan IEEE 802 grubu altında oluşturulmuş olan IEEE 802.15 çalışma grubu tarrafından yütrütülen kablosuz PAN (WPAN) ı standartlaştırma çalışmalarına verilen genel isimdir. Bu grup kendi içinde görev paylaşımına giderek, 6 farklı başlıkta çalışmalarına sürdüren 6 görev grubuna ayrılmıştır. Çalışmaların nihai amacı, standartları ve çeşitli uygulamaları yayımlamak, diğer kablolu ve kablosuz ağ çözümleri ile uyum ve birlikte çalışmasına rehberlik etme olarak özetlenebilir.

Internalnet

İnternalnet deri üstünde ve altında kullanılan cihazlardan oluşan bilgisayar ağına verilen isimdir.

ZigBee

ZigBee, IEEE 802.15.4-2006 kablosuz iletişim standartları temelinde oluşturulmuş, bluetooth a alternatif olarak olarak düşünülmüş, daha az güç gerektiren, daha ucuz maliyetli bir kablosuz iletişim standardıdır. Düşük maliyet sayesinde kablosuz kontrol ve izleme sahalarında oldukça yaygın kullanım imkanı ve düşük güç gereksinimi sayesinde ise daha küçük pillerle daha uzun süre çalışma olanağı sunmaktadır. Çalışma frekans aralığı 868 MHz ile 2.4GHz arasında bulunulan ülkeden ülkeye değişebilmektedir. Tasarımı itibariyle küçük ve ucuz mikroişlemciler üzerinde çalışacak şekilde geliştirilen, basit ve güvenli bir yazılım dizaynına sahiptir. ZigBee teknolojisine yönelik eleştiri ise, 2.4 GHz olan çalışma aralığının diğer kablosuz iletişim standartlarının çalışma frekans aralığında olması ve bunun da girişim olasılığını arttırmasıdır.

6LoWPAN (IPv6-based low-power wireless PAN)

6LoWPAN teknolojisini tanımadan önce IEEE 802.15.4 ü tanımak gerekir. 2004 yılında standartlaşan IEEE 802.15.4 ile sensörler gibi tek güç kaynağı ile 1-5 yıl çalışabilen, güçlü, esnek, az enerji gerektiren ve az maliyetli gömülü cihazlar geliştirmek amaçlanmıştı. 2.4 GHz iletişim frekans aralığında faaliyet gösteren IEEE 802.15.4 cihazları, aynı frekans aralığındaki diğer cihazların kullandığı enerjinin yaklaşık %1 ini tüketmektedir.

6LoWPAN ise IEEE 802.15.4 standartına uygun olarak çalışan birden fazla sayıda cihaz , fiziksel dünyadaki cihazlarlarla (sensör vb.) iletişime geçebilmek, daha az enerji ile geniş spektruma yayılan veri tiplerini aralarında kullanabilecekleri iletişim ağıdır. IPv6 ağ teknolojisini kullanmaktadır.

Z-Wave

Zensys isimli Danimarkalı bir teknoloji firması tarafından geliştirilen, düşük enerji ve düşük bant aralığında çalışan kablosuz iletişim teknolojisidir. Genel kullanım alanı ev otomasyonu ve kontrol teknolojileridir. Z-Wave tam anlamıyla RF tabanlı bir teknolojidir. Ev otomasyonu standartlarından biri olan X10 “Industrial Standart”‘ın bir versiyonu olmasına rağmen, X10 tabanlı sistemlere göre daha hızlı cevap verir. Z-Wave, sinyallerin iletildiğini belirten geribesleme “acknowledge” sayesinde X10’a göre güvenlik açısından bir adım önde görülmektedir. X10 tabanlı bir iletişim teknolojisi, birim veriyi 1 saniyede iletirken, Z-Wave teknolojisi aynı veriyi geri bildirimi ile birlikte yaklaşık 50 ms lik bir sürede iletebilmektedir. Açık havada 30 metreye kadar veri iletim kapasitesinde ve 900 Mhz lik frekans aralığında çalışır.

Ultra Wideband

UWB olarak da bilinen “ultra wideband”; kısa mesafede, fazla miktarda veriyi, yüksek frekans bant aralığında çok düşük enerji kullanarak veri iletişimini gerçekleştiren bir kablosuz iletişim teknolojisidir. Geniş bant aralığında çalışan teknolojilerin tipik özelliklerinden olan kısa mesafede, az enerji ile çok miktarda veri taşıma özelliklerine ek olarak UWB, çeşitli engellere rağmen(kapı, duvar, cam…) sinyal iletimini gerçekleştirebilmektedir. Bu özellikleri sayesinde radar uygulamaları kapsamında kullanılmaktadır.

Ahmet Uncu

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir