Analog Devices Inc. SmartMesh® IP™ Wireless Lösungen

Ein SmartMesh IP-Netzwerk besteht aus einem hochskalierbaren, selbstbildenden Netz aus Mehrsprungknoten, auch als Motes bekannt. Im Zentrum der SmartMesh Motes und Netzwerk-Manager steht das Eterna IEEE802.15.4e System-on-Chip (SoC). Das SoC verfügt über das hochintegrierte, stromsparende 2,4-GHz-Funkdesign von Analog Devices. Darüber hinaus enthält es einen ARM Cortex-M3-32-Bit-Mikroprozessor, der die SmartMesh Netzwerk-Software betreibt.

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Die SmartMesh IP-Produkte von Analog Devices basieren auf den 6LoWPAN- und 802.15.4e-Standards und ermöglichen einen geringen Stromverbrauch mit einer Datenzuverlässigkeit von >99,999 % auch in anspruchsvollen, sich dynamisch ändernden HF-Umgebungen.Ein SmartMesh IP-Netzwerk besteht aus Motes, die Daten sammeln und weiterleiten sowie einem Netzwerk-Manager, der die Netzwerkleistung und Sicherheit überwacht und verwaltet und Daten mit einer Host-Applikation austauscht.

SmartMesh IP-Motes SmartMesh IP-Motes sind die drahtlosen Knoten in einem SmartMesh IP-Netzwerk. Sie verbinden sich mit Sensoren/Aktoren und Routendaten aus anderen Motes und ermöglichen trotzdem einen geringen Stromverbrauch.

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SmartMesh IP-Manager Ein EManager oder Embedded-Manager, der als Manager-on-Chip™ betrieben wird, wo die Zugangspunkt-Funktion und die Netzwerkmanagement-Algorithmen auf dem Board der SmartMesh IP 802.15.4 Hardware laufen. EManager unterstützen bis zu 100 Motes im Netzwerk und eignen sich bestens für den stromsparenden Gateway-Betrieb.

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SmartMesh IP-VManager Der VManager ist ein Software-basierter Manager mit separaten Zugangspunkt-Motes, die Folgendes ermöglichen:
     •• Große Netzwerke – bis zu 50.000 Motes in einem einzigen Netzwerk
 • Erhöhte Bandbreite über mehrere Zugangspunkte
     •• Hot-Failover-Gateway-Redundanz

Die VManager-Software läuft auf einer virtuellen x86-Maschine (VM), die auf zahlreichen Hardware-Plattformen, von Cloud-Servern bis zu stromsparenden x86-basierten Embedded-Prozessoren, installiert werden kann. Die VManager-Software wird von Linear Technology als vorkompilierte und getestete VM-Applikation, die auf VMWare oder Oracle VirtualBox-VMs betrieben werden kann, geliefert.

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Das SmartMesh IP Starter Kit von Analog Devices enthält alle Tools, die für die Evaluierung der Netzwerkleistung des SmartMesh IP, wie z. B. eine hohe Zuverlässigkeit, Bandbreitenflexibilität und einfache Installation erforderlich sind. Darüber hinaus bietet das Starter Kit Komponenten, die für die Integration von Bauteilen und Entwicklung von Applikationen erforderlich sind. Dazu gehören:
  • • Ein USB-Netzwerk-Manager (DC2274A-A)
  • Ein USB-Zugangspunkt-Mote (DC2274A-B)
  • Fünf Evaluierungs-/Development-Motes (DC9018B-B)
  • Eine Eterna-Schnittstellenkarte (DC9006A)
  • Ein Eterna-QuikEval-Adapter (DC9005B)
  • Zusätzliche CR2032 Batterien
  • Kabel

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SmartMesh WirelessHART-Produkte von Analog Devices sind für anspruchsvolle Industrieumgebungen ausgelegt, bei denen ein geringer Stromverbrauch‚ Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und Skalierbarkeit wichtig sind. Dadurch sind sie bestens für allgemeine Industrieapplikationen und Wireless-HART-spezifische Designs geeignet.Das SmartMesh WirelessHART entspricht dem WirelessHART-Standard (IEC 62591) und bietet den geringsten Stromverbrauch seiner Klasse.

SmartMesh-Motes und -Manager sind komplette drahtlose Sensor-Netzwerklösungen. SmartMesh vereint einen zeitsynchronisierten Kanalsprung-Link-Layer mit Hardware auf der Grundlage der Eterna® System-on-Chip-Technologie von Analog Devices für eine vollständige drahtlose Netzwerklösung mit:
     •• >99,999 % Datenzuverlässigkeit in den anspruchsvollsten HF-Umgebungen
     •• >10 Jahre Batterielaufzeit, ermöglicht die Positionierung der Sensoren überall mit den niedrigsten Kosten
     •• Gesichertes Netzwerk mit Verschlüsselung, Authentifizierung und Nachrichtenintegritäts-Prüfungen
     •• Vollständige drahtlose Mesh-Lösung, keine Entwicklung von Netzwerk-Stapeln erforderlich

Sicheres Mesh mit 128-Bit-Verschlüsselung SmartMesh-Netzwerke zählen zu den sichersten Maschennetzwerken, die verfügbar sind. Der gesamte Datenverkehr in einem SmartMesh-Netzwerk wird durch eine End-zu-End-Verschlüsselung, eine Nachrichtenintegritätsprüfung und eine Geräteauthentifizierung geschützt. Darüber hinaus enthält der Netzwerk-Manager Applikationen, die einen sicheren Eintritt zum Netzwerk, zur Schlüsseleinrichtung und zum Schlüsselaustausch ermöglichen. Diese Sicherheitsfunktionen bieten:
 • Geräte-Authentifizierung: wählen Sie aus drei stärker werdenden Ebenen der Geräte-Authentifizierung
     •• Verschlüsselung: AES-basierte 128-Bit-Verschlüsselung mit mehreren Schlüsseln gewährleistet Datenschutz und Vertraulichkeit der Daten
   •• Nachrichtenintegritäts-Überprüfung (Message Integrity Check, MIC): die übermittelten Daten werden durch Nachrichten-Authentifizierungscodes geschützt, um zu gewährleisten, dass sie nicht manipuliert wurden 
     •• Synchronisierte Schlüsselumstellungen: das gesamte Netzwerk wechselt automatisch zu einem neuen Verschlüsselungscode
     •• Benutzerdefinierte Schlüsselrotation: entscheiden Sie, wie häufig das Netzwerk die Schlüssel ändern soll, um einen Ausgleich zwischen zusätzlicher Sicherheit und zusätzlichem Netzwerkverkehr zu schaffen

Technische Ressourcen White Paper:  Drahtlose Sensornetzwerke für das Industrie-Internet of Things Überprüfung der Datenzuverlässigkeit von >99,999 % für Applikationen des Industrie-Internet of Things