Wojskowa Akademia Techniczna 

im. Jarosława Dąbrowskiego 

Domowe sieci M2M: 

Architektury, standardy i 

ulepszenia QoS 

Mariusz Kalota 

Home M2M networks: Architectures, standards, and QoS improvement 

Yan Zhang, Rong Yu, Shengli Xie, Wenqing Yao, Yang Xiao, Guizani M. 

IEEE Communications Magazine (kwiecień 2011) 

/ 10 

 



Definicja 



Wyzwania stawiane dla M2M 



Architektury 



ogólne przedstawienie 



podział 



Protokoły komunikacji bezprzewodowej 



Standardy dla urządzeń i udostępniania 



Zarządzanie QoS 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

PLAN PREZENTACJI 

2 

/ 10 

 



M2M – machine-to-machine  



Aktywna komunikacja pomiędzy 

urządzeniami przenośnymi lub stacjonarnymi 



Najczęściej połączenia bezprzewodowe 



Charakteryzuje się: 



małym poborem prądu 



niskimi kosztami 



nie wymaga częstych interwencji człowieka 



Składa się z wielu urządzeń sieciowych oraz 

bramy komunikacyjnej 

DEFINICJA 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

3 

/ 10 

 



Zakłócenia 



Stabilność kanałów bezprzewodowych 



Ograniczenia zasobów 



moc obliczeniowa  



przechowywanie danych 



przepustowość 



zasilanie 



Heterogeniczność urządzeń 



Samoorganizacja 



Obsługa jakości usług (QoS) 



Bezpieczeństwo 
 

WYZWANIA DLA SIECI M2M 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

4 

/ 10 

 

ARCHITEKTURY 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

    Funkcje bramy komunikacyjnej 



połączenia między podsieciami 



połączenie z sieciami zewnętrznymi 



kontrola dostępu 



zarządzenie bezpieczeństwem 



zarządzanie jakością usług QoS 



konwersja multimediów 

5 

/ 10 

 



BODY AREA NETWORK (BAN) 



prywatna sieć w obrębie ciała 



zasięg < 2 m 



Intra-BAN, Inter-BAN  



PERSONAL AREA NETWORK (PAN) 



sieć o zasięgu osobistym < 10 m 



LOKAL AREA NETWORK (LAN) 



sieć o zasięgu lokalnym 



połączenie sieci z sieciami zewnętrznymi 



duże szybkość transmisji 

PODZIAŁ ARCHITEKTURY 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

6 

/ 10 

 

Standard 

Zasięg 

Przepustowość 

Energo-

oszczędność 

Zastosowanie 

Typ danych 

802.15.6 

Body Area 

Mała 

TAK 

Opieka medyczna 

Dane 

Biomedyczne 

Zigbee 

Personal Area 

Mała 

TAK 

Automatyzacja 

Sensory, 

monitoring 

Bluetooth  Personal Area 

Średnia 

TAK 

Udostępnianie muzyki  Głos, muzyka, 

dane 

UWB 

Personal Area 

Duża 

NIE 

Udostępnianie wideo i 

plików 

Wideo, pliki 

Wi-Fi 

Local Area 

Duża 

NIE 

Internet, termostaty  VoIP, dane, wideo 

Femtocell 

Local Area 

Duża 

NIE 

Telefony komórkowe  VoIP, dane, wideo 

PROTOKOŁY KOMUNIKACJI 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

7 

/ 10 

 



UPnP AV (Universal Plug-and-Play Audio/Video) 



działa w warstwie aplikacji we współpracy z protokołem 

TCP/IP 



dwa rodzaje urządzeń logicznych:  



sterowane urządzenia 



punkty kontrolne 



DLNA 



oparty na UPnP AV 



formaty plików: obowiązkowe i opcjonalne 



urządzenia: Digital Media Server i Digital Media Player 



IGRS (Intelligent Grouping and Resource Sharing) 



komponenty: protokoły, profile aplikacji, zastosowania 



bierze pod uwagę kwestię bezpieczeństwa 

STANDARDY DLA URZĄDZEŃ 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

8 

/ 10 

 



UPnP QoS 



określa usługę rezerwacji zasobów 



definiuje 3 jednostki: menadżer QoS, zbiór 

polityk/zasad QoS, urządzenie QoS 



DLNA QoS 



cztery poziomy priorytetów QoS: DLNA QoS-3, DLNA 

QoS-2, DLNA QoS-1 i DLNA QoS-0 



IGRS QoS 



trzy klasy usług: urządzenie IGRS QoS, zarządca IGRS 

QoS, IGRS QoS zbiór polityk/zasad 



wprowadza pojęcie segmentu QoS  

ZARZĄDZANIE QoS 

Domowe sieci M2M: Architektury, standardy i ulepszenia QoS 

9 

Wojskowa Akademia Techniczna 

im. Jarosława Dąbrowskiego 

DZIĘKUJĘ 

za uwagę 

Mariusz Kalota