ZigBee Alliance mit neuem Standard Industrietauglich Funken mit größerer Reichweite: JupiterMesh

Loge des neuen Funkstandards für das industrielle Internet der Dinge: JupiterMesh
Logo des neuen Funkstandards für das industrielle Internet der Dinge: JupiterMesh

Speziell für den Einsatz im industriellen Internet der Dinge (IoT) hat die ZigBee Alliance einen neuen Funkstandard für die lizenzfreien Funkbänder bei 868 MHz (EU) bzw. 915 MHz (Amerika) und 2,4 GHz entwickelt: »JupiterMesh«.

Um die höhere Reichweite von „JupiterMesh“ zu betonen, bezeichnet die ZigBee Alliance ihre neue Funktechnik als „Neighborhood Area Network“ (NAN). Sie basiert auf Standards der IETF Internet Engineering Task Force (IETF) und des IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) zu IPv6, Frequenzsprungverfahren, Mehrbandbetrieb, Authentifizierung, Verschlüsselung und Schlüsselverwaltung. Damit soll im Industrieeinsatz eine Interoperabilität zwischen JupiterMesh-Produkten unterschiedlicher Hersteller gewährleistet sein.

Das technische Profil von JupiterMesh deckt die Schichten 1 bis 4 ab. Im Detail:

  • IEEE 802.15.4e und IEEE 8092.15.4g für Bitübertragung (Schicht 1) und Sicherung (Schicht 2) mit CSMA (Carrier Sense Multiple Access) und TSCH (Time Slotted Channel Hopping).
  • IETF-Netzwerk- und Vermittlungs-Protokolle: IPv6 (Internet Protocol version 6), 6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks), UDP (User Datagram Protocol), TCP (Transmission Control Protocol), RPL (Routing Protocol for Low power and Lossy Networks), CoAP (Constrained Application Protocol) und andere mit Multicast-Eigenschaften für die M2M-Kommunikation im Internet-Stil über vermaschte Netze.
  • IETF-Sicherheitsprotokolle: PANA (Protocol for Carrying Authentication for Network Access) , EAP-TLS (Extensible Authentication Protocol- Transport Layer Security) und HIP-DEX (Host Identity Protocol-Diet EXchange) für das Authentifizieren und die Zugangskontrolle, die Schlüsselverwaltung und Nachrichtenverschlüsselung (AES-128-CCM - Advanced Encryption Standard mit 128 bit und Counter with CBC-MAC).
  • Unterstützt mehrere Modulationsverfahren wie FSK (Frequency Shift Keying ), O-QPSK (Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) und OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) in den SDK-/ISM-Bändern im Bereich unter 1 GHz und 2,4 GHz.

Für den neuen Funkstandard bietet die ZigBee Alliance auch Unterstützung hinsichtlich Validierung, Compliance- und Interoperabilitätstests sowie den Informations- und Erfahrungsaustausch – und die Marke „JupiterMesh“ zu Werbezwecken. Informationen hierzu sind auf der Internetseite www.jupitermesh.org gebündelt.

Maßgeschneidert für die Industrie

Mit JupiterMesh reagiert die ZigBee Alliance auf die Forderung der Industrie nach Funkverfahren, die einerseits wenig Energie benötigen und den Batteriebetrieb über viele Jahre ermöglichen, die aber andererseits höhere Datenraten und eine geringere Latenz als bisherige Funkstandards bieten und zusätzlich die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen hinsichtlich des Einsatzes in kritischen Infrastrukturen erfüllen. Zu den adressierten Branchen zählen die Versorgungsunternehmen im Bereich Energie und Wasser (smart grid, smart cities).