ANT(네트워크)

ANT (network)
ANT
개발자ANT 무선
소개했다2003 (2003)
산업무선 센서 네트워크
물리적 범위100m
웹사이트www.thisisant.com Edit this at Wikidata

ANT는 ANT Wireless (Garmin Canada의 한 부문)에 의해 설계되고 판매되는 독점적인 (단, 개방형 액세스) 멀티캐스트 무선 센서 네트워크 기술이다.[1] 주로 활동 추적자를 위해 개인 영역 네트워크(PAN)를 제공한다. ANT는 2003년에 Enitram Innovations에 의해 도입되었고, 이어 2004년에 저전력 표준 ANT+에 이어 2006년에 Garmin이 Denitram을 인수했다.[2]

ANT는 2.4GHz ISM 대역에서 동작하는 하드웨어가 공존, 데이터 표현, 신호 전달, 인증, 오류 감지를 위한 표준 규칙을 정함으로써 통신할 수 있는 무선 통신 프로토콜 스택을 정의한다.[3] 개념적으로는 블루투스 저에너지(Low Energy)와 유사하지만 센서와 함께 사용하는 것을 지향한다.

2020년 11월 현재, ANT 웹사이트는 ANT 기술을 사용하는 거의 200개의 브랜드를 나열하고 있다.[4]

개요

ANT 전원 노드는 무선 센서 네트워크 내에서 동시에 소스 또는 싱크 역할을 할 수 있다. 이는 노드가 트래픽을 다른 노드로 라우팅하는 송신기, 수신기 또는 트랜스시버 역할을 할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 모든 노드는 이웃의 활동을 바탕으로 송신 시기를 결정할 수 있다.[3]

기술정보

ANT는 저전력 슬립모드(전류 마이크로암페어 순서의 소모)에서 오랜 시간을 보내도록 구성될 수 있으며, 잠시 일어나 통신할 수 있다(수신 중 22mA(-5dB), 전송 중 13.5mA(-5dB)로 소비가 상승할 때),[5] 그리고 수면모드로 복귀할 수 있다. 낮은 메시지 속도의 평균 전류 소비량은 일부 장치의 경우 60마이크로암페어 미만이다.[5]

각 ANT 채널은 네트워크 토폴로지에 따라 하나 이상의 송신 노드와 하나 이상의 수신 노드로 구성된다. 어떤 노드라도 송신하거나 수신할 수 있으므로, 채널은 양방향이다.[6]

ANT는 브로드캐스트, 승인 및 버스트의 세 가지 유형의 메시지를 수용한다. 브로드캐스트는 한 노드에서 다른 노드(또는 다수 노드)로의 단방향 통신이다. 수신 노드는 수신 확인을 전송하지 않지만 수신 노드는 여전히 송신 노드로 메시지를 다시 전송할 수 있다. 이 기법은 센서 용도에 적합하며 가장 경제적인 작동 방식이다.[6]

승인된 메시징은 데이터 패킷의 수신을 확인한다. 재전송은 없지만 송신기는 성패를 알린다. 이 기법은 응용 프로그램을 제어하는 데 적합하다.[6]

또한 ANT는 버스트 메시징에도 사용될 수 있다. 이것은 전체 데이터 대역폭을 사용하고 완료까지 실행하는 다중 메시지 전송 기술이다. 수신 노드는 수신 사실을 인정하고 송신기가 다시 전송하는 손상된 패킷을 알려준다. 패킷은 추적가능성을 위해 일련번호를 부여한다. 이 기법은 데이터의 무결성이 가장 중요한 데이터 블록 전송에 적합하다.[6]

다른 프로토콜과 비교

ANT는 블루투스 저 에너지와 개념적으로 유사하지만 호환되지 않는 방식으로 낮은 비트 전송률 및 저전력 센서 네트워크를 위해 설계되었다.[3] 저전력 헤드셋을 위한 스트리밍 사운드 등 비교적 높은 비트 레이트 애플리케이션을 위해 고안된 일반 블루투스와는 대조적이다.

ANT는 적응형 등시전송을[7] 사용해 많은 ANT 기기가 서로 간섭 없이 동시에 통신할 수 있도록 하는데, 이는 장치 간 방송과 스캣터넷을 통해 무제한의 노드를 지원하는 블루투스 LE와는 달리 말이다.

ANT Z-웨이브 블루투스 블루투스 LE 지그비
표준화 소유권 소유권 표준 표준 표준
토폴로지 점대점, 별, 나무, 망사[3] 메쉬 점 대 점, 스캣터넷 점대점, 별, 망사 메쉬
밴드 2.4GHz 2.4GHz 및 900MHz(국가별로 약간 다름) 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz(ZigBee PRO의 경우 서브GHz)
범위 0dBm[8] 30m 10-100미터 1-100미터 공기 10~600m(블루투스 5) 100미터 10미터
최대 데이터 속도 브로드캐스트/Ack - 200Hz[9] × 8바이트 × 8비트 = 12.8kbit/s

버스트 - 20kbit/s[9]
고급 버스트 - 60kbit/s[9]

100kbit/s 1-3 Mbit/s[8] 125 kbit/sec, 250 kbit/sec, 500 kbit/s, 1 Mbit/s,[8] 2 Mbit/s(블루투스 5 PY 속도) 250 kbit/s(2.4 GHz)
응용 프로그램 처리량 0.5Hz ~ 200Hz(8바이트 데이터)[9] 0.7-2.1 Mbit/s[8] 305kbit/s[8](블루투스 4.0)
피코넷의 최대 노드 공유 채널당 65533개(8개 공유 채널) 네트워크당 232개의 장치 싱크 1개 및 활성 센서 7개, 200개 이상 비활성화[8] 싱크 1개 및 센서 7개(스캔터넷 무제한),[8] 메쉬 - 32767[10] 별 - 65536[8]
보안 AES-128 및 64비트 키 AES-128 56인치 비트 키 AES-128 AES-128
변조 GFSK FSK GFSK GFSK OQPSK

간섭면역성

Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee는 무선 링크의 무결성을 유지하기 위해 DSSS(직접 시퀀스 확산 스펙트럼)와 FHSS(Frequency-Hopping Expand Spectrum) 체계를 각각 사용한다.[11]

ANT는 적응형 등시 네트워크 기술을 사용하여 다른 ANT 장치와의 공존을 보장한다. 이 계획은 각 전송이 정의된 주파수 대역 내의 간섭 없는 시간 슬롯에서 발생할 수 있는 능력을 제공한다. 이 라디오는 메시지당 150µs 미만으로 송신되어 하나의 채널을 수백 개의 시간 슬롯으로 나눌 수 있다. ANT 메시징 기간(데이터를 전송하는 각 노드 사이의 시간)은 사용 가능한 시간 슬롯 수를 결정한다.[12]

ANT+

2004년 '최초저전력 무선 표준'[2]으로 도입된 ANT+는 기본 ANT 프로토콜에 추가할 수 있는 상호운용성 기능이다. 이 표준화를 통해 센서 데이터의 개방적인 수집과 해석을 용이하게 하기 위해 근처의 ANT+ 장치의 네트워킹이 가능하다. 예를 들어 심장박동 모니터, 페달 측정기, 스피드 모니터, 체중계 등 ANT+ 지원 피트니스 모니터링 장치는 모두 함께 작동하여 성능 지표를 조립하고 추적할 수 있다.[13]

ANT+는 Garmin이 소유한 Enitram Innovations의 사단법인 ANT Wireless가 관리하는 ANT+ Alliance에 의해 설계되고 유지된다.[14] ANT+는 가민의 피트니스 모니터링 장비 라인에 사용된다. 그것은 또한 지리학 장치인 가민 치프(Garmin's Chirp)에 의해 근처의 참가자들에게 벌목하고 경고하는데 사용된다.[15]

ANT+ 장치는 표준 장치 프로파일 준수를 보장하기 위해 ANT+ Alliance의 인증을 필요로 한다. 각 장치 프로파일에는 동일한 장치 프로파일을 공유하는 상호운용 가능한 장치를 시각적으로 일치시키는 데 사용할 수 있는 아이콘이 있다.[4]

ANT+ 규격은 공개적으로 사용할 수 있다. 해커 브래드 딕슨은 DEF CON 2019에서 USB를 통해 전송된 ANT+ 데이터를 전자 사이클링에서 부정행위를 했다는 이유로 수정하는 도구를 시연했다.[16]

참고 항목

참조

  1. ^ "Garmin Enhances Its Health And Fitness Products With Dynastream Acquisition". InformationWeek. 12 January 2006.
  2. ^ a b Fahmy, Hossam Mahmoud Ahmad (2 March 2016). Wireless Sensor Networks: Concepts, Applications, Experimentation and Analysis. Springer. ISBN 9789811004124.
  3. ^ a b c d Lou Frenzel (29 November 2012). "What's The Difference Between Bluetooth Low Energy And ANT?". Electronics Design.
  4. ^ a b "Directory". ThisIsANT.com. Retrieved 25 April 2019.
  5. ^ a b "Nordic Semiconductor figures for nRF24AP1". Nordic Semiconductor. Archived from the original on 29 October 2007. Retrieved 11 December 2007.
  6. ^ a b c d Khssibi, Sabri; Idoudi, Hanen; Van Den Bossche, Adrien; Saidane, Leila Azzouz (2013). "Presentation and analysis of a new technology for low-power wireless sensor network" (PDF). International Journal of Digital Information and Wireless Communications. 3 (1): 75–86.[영구적 데드링크]
  7. ^ http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=8774072.PN.&OS=PN/8774072&RS=PN/8774072[영구적 데드링크][전체 인용 필요]
  8. ^ a b c d e f g h i Aasebø, Thomas. "Near Field Communication, Bluetooth, ZigBee & ANT+ lecture notes" (PDF). Archived from the original (PDF) on 4 March 2016. Retrieved 28 April 2015.
  9. ^ a b c d "This Is ANT - General Frequently Asked Questions".
  10. ^ "Bluetooth Mesh Glossary of Terms - Limits". www.bluetooth.com. Retrieved 19 July 2017.
  11. ^ Woodings, Ryan; Gerrior, Mark (1 July 2006). "Avoiding Interference in the 2.4-GHz ISM Band". EE Times.
  12. ^ http://dkc1.digikey.com/us/en/tod/Dynastream/Protocol-Basics_NoAudio/Protocol-Basics_NoAudio.html[전체 인용 필요][영구적 데드링크]
  13. ^ "Connectivity Options Explained". ANT+ Explained. 27 October 2015.
  14. ^ "About Us - THIS IS ANT". www.thisisant.com. Retrieved 25 April 2019.
  15. ^ "Garmin chirp and the ANT+ Alliance Garmin Support". support.garmin.com. Retrieved 25 April 2019.
  16. ^ Dixon, Brad (2019). "Cheating in eSports How to Cheat at Virtual Cycling - DEF CON 27 Conference". YouTube. DEF CON. Archived from the original on 15 December 2021. Retrieved 23 January 2020.

외부 링크