În descrierea unor dispozitive electronice, cum ar fi telefoanele, puteți găsi asistență ANT +, apare în mod firesc întrebarea, ce fel de oportunitate este și cum prezența ANT + poate ajuta utilizatorul.

ANT + ce este

ANT + este un standard de comunicare wireless (asemănător cu Bluetooth), scopul său este de a transfera informații între dispozitivele care acceptă ANT +... Utilizează aceeași frecvență ca și Bluetooth. Un dispozitiv acționează ca un senzor de la care sunt primite informații, iar al doilea, care acționează ca un hub al dispozitivului care primește date.

Suportul este implementat în dispozitive datorită utilizării unui cip special care permite transmiterea informațiilor între dispozitive, raza de comunicare fiind de aproximativ 30 de metri.

Alianța care a dezvoltat acest standard a ales nișa de medicamente și uz casnic pentru implementare. Succesul acestui standard depinde de numărul de dispozitive care îl vor susține, deoarece alianța include multe companii celebre și influente precum HbbTV, EBU, France Televisions, Institut für Rundfunktechnik, OpenTV, Philips, Samsung, SES ASTRA, Sony, TF1, rata de lansare a dispozitivelor care acceptă acest standard este destul de mare.

Cum funcționează ANT+

De exemplu, ai un dispozitiv electronic cu suport ANT+ pentru deschiderea portii la tine acasa, pe telefon este instalat un program special care foloseste conexiune ANT+, daca poarta este deschisa, pe telefon va fi trimis un mesaj ca senzorul instalat pe poartă este declanșat.

Al doilea caz de utilizare(in medicina): se instaleaza senzori pe pacient, semnaland starea acestuia, folosind conexiunea ANT+, medicul, asistenta, aflandu-se in camera alaturata, poate monitoriza starea pacientului la telefon sau alt aparat cu care sunt senzorii de stare. conectat prin ANT +.

Dezavantajele ANT+

Unii utilizatori notează defecțiuni ale ANT+ atunci când folosesc alte dispozitive cu conexiune Bluetooth în același timp, mai ales pe același dispozitiv, de exemplu, dacă ați conectat un senzor de ritm cardiac prin ANT + și ați intrat pentru sport, în același timp când v-ați conectat. căști fără fir prin Bluetooth, deoarece ambele dispozitive folosesc aceeași frecvență, există (uneori) pierderi de pachete de informații.

Viitorul acestui standard este cel mai probabil nișele îngust vizate, principalul avantaj al acestui standard este economia de energie, deoarece conexiunea ANT + consumă cu 70% mai puțină energie decât Bluetooth.

Studiind caracteristicile telefoanelor noi, puteți vedea o opțiune care în urmă cu câțiva ani nu a apărut deloc. Această opțiune se numește ANT + și este acum disponibilă pe multe telefoane Android emblematice și de gamă medie.

ANT + sau ANT Plus este o altă tehnologie wireless de transmisie a datelor întâlnită în telefoanele moderne. ANT + este conceput pentru a fi utilizat în gadgeturi sportive inteligente, cum ar fi pedometre, monitoare de puls, computere pentru ciclism etc. Tehnologia ANT+ este construită pe baza rețelei wireless ANT, care funcționează în intervalul de frecvență de 2,4 GHz și a fost dezvoltată de Dynastream Innovations încă din 2004. Principala caracteristică a rețelei ANT și, ulterior, a ANT + este consumul redus de energie. Datorită acestui fapt, dispozitivele de transmisie pot funcționa chiar și cu o baterie rotundă.

O alianță de companii, care a fost organizată de Dynastream Innovations, susține în prezent tehnologia ANT+. Până la sfârșitul anului 2010, peste 300 de companii diferite participă la această alianță, inclusiv Microsoft, Texas Instruments, Sony Ericsson, Timex, Adidas și Concept2.

Pentru ce este ANT+?

După cum sa menționat deja, ANT + este folosit pentru a primi date wireless de la senzori. Cel mai adesea, dispozitivele cu ANT+ sunt folosite în domenii precum sportul, fitnessul și un stil de viață sănătos.

De exemplu, folosind ANT +, puteți transmite date către dispozitivul principal de la senzori precum:

• monitor de ritm cardiac;
• senzor de activitate;
• calorimetre;
• cântare;
• senzor de viteza;
• monitor de tensiune arterială;
• glucometru (măsurarea zahărului din sânge);
• senzor de temperatura;
• senzori de viteza de pedalare;
• pedometru;
• masurator de putere;

Telefonul poate fi folosit ca dispozitiv de recepție. Pentru a face acest lucru, trebuie să fie echipat cu un modul special care va primi și procesa semnalele ANT+. Cu un astfel de modul, aplicațiile sportive de pe telefonul tău vor putea să primească date de la senzorii tăi, să proceseze aceste informații și să le afișeze într-o formă convenabilă.

Cum diferă ANT+ de Bluetooth

Studiind domeniul de aplicare al ANT+, puteți ajunge la concluzia că poate fi înlocuit cu unul mai faimos și mai popular. La urma urmei, Bluetooth poate transmite date și fără fir și este adesea folosit în dispozitive compacte, în special, Bluetooth este acceptat de absolut toate telefoanele.

Există de fapt destul de multe diferențe între ANT + și Bluetooth. În primul rând, ANT + necesită mult mai puțină putere, ceea ce face senzorii de transmisie mult mai mici și le oferă o viață lungă a bateriei. În al doilea rând, ANT + și Bluetooth au structuri de rețea diferite. Informațiile transmise de senzori prin ANT+ pot fi recepționate de diverse dispozitive. De exemplu, dacă lucrați cu un antrenor, datele de monitorizare a ritmului cardiac pot fi primite atât de telefonul dvs., cât și de cel al antrenorului. În timp ce utilizați Bluetooth, un singur dispozitiv poate primi informații de la senzori.

Astăzi există numeroase tehnologii de organizare a rețelelor wireless de transmisie a datelor, dintre care cele mai cunoscute sunt Wi-Fi 802.11, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, WirelessHART/DUST, ISA 100a, diverse versiuni ale protocoalelor 802.15.4, precum și unele versiuni patentate ale protocoalelor ISM -gama. Dar, datorită complexității și consumului mare de energie, multe protocoale sunt de puțin folos pentru dezvoltarea unor aplicații de automatizare a rețelei și monitorizare a parametrilor.

În aplicațiile alimentate cu baterii, cu durata de viață a bateriei și costurile de operare reduse ca factori decisivi, gama de tehnologii wireless disponibile se restrânge și mai mult. Cu toate acestea, au apărut două standarde de comunicare fără fir pe rază scurtă de acțiune care îndeplinesc aceste cerințe: Bluetooth Low Energy și ANT.

Topologie fără fir

Există multe modalități de implementare a rețelelor fără fir pentru a se potrivi cerințelor specifice aplicației (Figura 1). Un nod fără fir dintr-o rețea (fiecare cerc din figură) poate fi un transmițător, un receptor sau un transceiver. Unele noduri sunt doar sclave, sunt doar controlate sau monitorizate. Alții devin master sau agregatori de date și sunt folosiți pentru a se conecta la comunicații externe. Unele noduri pot fi folosite ca repetoare atunci când se transferă date de la un nod la altul.

O topologie punct la punct este cea mai simplă formă de rețea (Figura 1a). Poate fi la fel de simplu ca conectarea unui transmițător și receptor sau a două transceiver. Nodul de transmisie poate fi orice senzor, iar receptorul, de exemplu, un actuator.

Următoarea topologie comună de rețea este Star (Figura 1b). Mai multe noduri sunt conectate la un controler central. Prin urmare, o astfel de conexiune poate fi definită ca fiind multipunct-la-punct. Nodurile nu „comună” direct între ele, schimbul de date se face doar cu controlerul central. De asemenea, poate fi configurată o topologie în stea în care controlerul central transmite date către toate celelalte noduri. În acest caz, conexiunea este definită ca punct-la-multipunct.

O rețea de copaci poate avea mai multe ramuri (Figura 1c). Din figură se poate observa că în acest caz, schimbul de date se realizează între două rețele cu topologie în stea prin controlere centrale. Următoarea topologie comună tipică pentru rețelele de senzori fără fir, „fiecare cu fiecare” (Mesh) poate avea multe configurații (Figura 1d). Caracteristica cheie a unei astfel de rețele este capacitatea nodurilor de a face schimb de date direct între ele.

În plus, într-o rețea Mesh, majoritatea nodurilor sau fiecare nod pot fi repetoare, ceea ce permite transferul datelor de la un nod la altul chiar dacă nu sunt conectate direct. De exemplu, distanța sau puterea limitată împiedică nodul F să se conecteze direct la nodul A, dar poate transmite date prin alte noduri (să zicem prin B sau E și C). Caracteristicile acestei topologii fac posibilă crearea de rețele wireless cu un număr mare de noduri și o zonă de acoperire foarte mare.

Chiar și din diagrama structurală a rețelei Mesh, se poate observa că această topologie garantează o fiabilitate ridicată. Dacă un nod eșuează (de exemplu, din cauza unei descărcări a sursei de alimentare) sau este blocat dintr-un anumit motiv, atunci pot fi întotdeauna găsite modalități alternative de a transfera date în această rețea. De regulă, astfel de rețele sunt mai complexe, dar costurile suplimentare pentru implementarea lor sunt justificate de fiabilitatea și zona de acoperire.

Toate topologiile considerate ale rețelelor fără fir includ un controler central (nod central). Hubul central poate fi un computer personal, un telefon mobil sau un dispozitiv special - un router, care este conectat la o rețea locală (LAN) sau la Internet.

Aplicații

Cele mai multe dintre tehnologiile de rețea fără fir cu putere ultra-scăzută se găsesc în dispozitivele de consum și medicale, dispozitivele de fitness și sport. Cel mai adesea acestea sunt dispozitive mobile compacte cu o baterie care poate funcționa câțiva ani. Domeniile posibile de aplicare a acestora includ:

• Tehnologia consumatorilor:
  • Dispozitive electronice de urmărire a persoanelor sau a obiectelor
  • Detectoare de proximitate în sisteme de identificare, autorizare și încuietori wireless
  • Dispozitive asemănătoare RFID
  • Contoare cu funcție de citire la distanță
  • Jucării
  • Aplicații auto
  • Rețele de domiciliu
  • Interfețe și periferice om-mașină.
• Dispozitive și sisteme medicale:
  • Dispozitive de monitorizare a sănătății de la distanță
  • Contoare de puls, contoare de temperatură etc.
  • Rețele de zonă corporală.
• Dispozitive pentru sport și fitness:
  • Ceasuri sport și dispozitive de monitorizare
  • Calculatoare pentru biciclete
  • Curele și curele cu centură de ritm cardiac.

Tehnologie Bluetooth Low Energy

Bluetooth Low Energy (BLE) sau Bluetooth 4.0 este o tehnologie de comunicație fără fir pe rază scurtă dezvoltată de Bluetooth Special Interest Group (SIG) în 1998. Spre deosebire de standardele anterioare - Bluetooth 2.0, Bluetooth 2.1 + EDR, Bluetooth 3.0 - standardul BLE a fost inițial destinat utilizării în sistemele de colectare și monitorizare a datelor cu autoalimentare.

Tehnologia BLE, cunoscută și sub numele de Bluetooth Smart, este numele de marketing pentru dispozitivele cu consum redus de energie. Bluetooth este, fără îndoială, cea mai utilizată tehnologie de transmisie de date fără fir pe rază scurtă de acțiune, fiind utilizată în miliarde de telefoane mobile (în căști și accesorii) și în milioane de laptop-uri. Odată cu apariția versiunii Smart, este de așteptat ca tehnologia să devină și mai răspândită în întreaga lume.

Dezvoltarea Bluetooth Smart sa bazat pe o combinație de diverse metode tehnice și radio pentru a obține un consum minim de energie. Protocolul de comunicație a fost modificat pentru a permite cicluri de transmisie foarte scurte sau semnale de transmisie scurte între pauze lungi. Combinația dintre consumul extrem de scăzut de energie în timpul somnului și ciclurile de funcționare scurte de transmisie permite unui dispozitiv Bluetooth Low Energy să funcționeze cu o singură baterie de ceas monedă timp de mulți ani.

BLE, ca și Bluetooth standard, funcționează în banda ISM 2.4 - 2.483 GHz fără licență. Cu toate acestea, această tehnologie folosește o tehnică diferită numită Frequency Hopping Spread Spectrum. În protocolul standard Bluetooth, frecvența de operare crește de 1600 de ori pe secundă pe 79 de canale de 1 MHz. Bluetooth LE folosește 40 de canale de 2 MHz, ceea ce îmbunătățește fiabilitatea transmisiei de date pe distanțe lungi. Rata de date Bluetooth poate fi de 1, 2 sau 3 Mbps, iar viteza maximă BLE este de 1 Mbps cu lățimea de bandă a rețelei de 260 Kbps. BLE folosește și modulația Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK).

Puterea de ieșire a transmițătorilor BLE este de 0 dB (1 mW), cu un interval de comunicare maxim tipic de 50 m. Latența este măsurată de doar 6 milisecunde. Combinația dintre saltul de frecvență adaptiv (reducerea interferențelor) cu codurile de redundanță ciclică de 24 de biți și câmpul de verificare a integrității cadrului (MIC) pe 32 de biți îmbunătățește fiabilitatea comunicației. Algoritmul de criptare este AES-128, iar cele mai comune topologii de rețea sunt punct la punct și stea.

Cu toate acestea, există un punct cheie de reținut: BLE nu este compatibil cu Bluetooth standard, dispozitivele BLE nu pot comunica cu dispozitivele Bluetooth clasice. Cu toate acestea, dacă trebuie să rezolvați această problemă, puteți utiliza dispozitive cu mod dublu care acceptă ambele stive de protocoale.

Un dispozitiv cu mod dublu este un circuit integrat care include blocuri RF atât pentru Bluetooth standard, cât și pentru Bluetooth Low Energy. Fiecare dintre ele funcționează separat, dar nu simultan, deși pot împărtăși aceeași antenă. Câțiva producători precum Broadcom, CSR, EM Microelectronics, Nordic Semiconductor și Texas Instruments oferă cipuri Bluetooth dedicate în mod dublu. Soluțiile complete sub formă de module Bluetooth sunt oferite de connectBlue (Figura 2).

Tehnologia ANT

ANT este o altă tehnologie wireless cu rază scurtă de acțiune cu putere ultra-scăzută, concepută pentru rețelele de senzori și aplicații similare. La fel ca și pentru Bluetooth, este utilizată banda ISM de 2,4 GHz. Protocolul proprietar este dezvoltat și comercializat de Dynastream Innovations, o subsidiară canadiană a Garmin. Până de curând, tehnologia a fost folosită mai ales în domeniul aplicațiilor sportive și pentru a crea rețele personale de monitorizare a sănătății umane. Cu toate acestea, este aplicabil pentru toate aplicațiile descrise mai sus.

ANT are multe în comun cu Bluetooth LE. Stiva de protocol ANT utilizează, de asemenea, tehnici de transfer de date scurte și modul de repaus profund pentru a reduce consumul de energie. Fiecare nod fără fir ANT poate fi slave sau master, poate transmite sau primi date și poate acționa ca un repetor.

ANT folosește doar un canal de 1 MHz pentru mai multe noduri, așa că se bazează pe o tehnică de multiplexare pe diviziune în timp. Fiecare nod transmite date numai în propriul interval de timp. Durata de bază a mesajului este de 150 µs, în timp ce viteza de transmisie a mesajelor pe 8 biți (timpul dintre transmisii) variază și corespunde unui interval de frecvență de 0,5 Hz - 200 Hz. Codurile de redundanță ciclică pe 16 biți (CRC16) sunt utilizate pentru detectarea erorilor. Pentru fiecare canal pot fi definite până la 65536 de intervale de timp. Dacă se detectează interferența canalului, transceiver-urile nodale pot schimba canalul. Din nou, se utilizează modulația GFSK.

Mai recent, ANT a fost adăugat la ANT +. Este o extensie pur software a tehnologiei originale care implementează o funcție de interoperabilitate într-o rețea administrată care simplifică colectarea, transmiterea automată și urmărirea datelor de la senzori pentru a monitoriza toate nodurile și dispozitivele utilizate în rețea. O altă caracteristică a ANT este sistemul de dezvoltare a rețelei de senzori wireless SensRcore. Circuitele integrate de transceiver dedicate sunt disponibile de la Nordic Semiconductor și Texas Instruments (Figura 3).

ANT este un protocol de comunicare cu senzor fără fir cu consum redus de energie, care funcționează într-un interval de frecvență specific. A fost dezvoltat în 2004 de o companie care a fost achiziționată de Garmin, un producător de echipamente de navigație GPS.

Astăzi, dispozitivele moderne folosesc protocolul ANT + (ANT Plus) - transmisie wireless de date sigură. Este folosit în principal în medicină și sport.

Ce face ANT+?

ANT + este în multe privințe similar cu un alt protocol de comunicare binecunoscut - BlueTooth, cu toate acestea, nu toate dispozitivele acceptă ANT +.

Raza de acțiune a protocolului ANT + ajunge la 30 de metri. Pentru comparație, raza de acțiune a aceluiași BlueTooth în multe cazuri nu depășește 10-15 metri.

ANT + vă permite să conectați două componente împreună. De exemplu, poate fi folosit pentru a primi informații de la senzorii instalați în camera alăturată către un smartphone.

Unde se folosește ANT+?

Există trei utilizări principale pentru ANT +: medicina, sportul și sănătatea acasă. Iată câteva cazuri în care este utilizată transmisia de protocol curent:

• Senzori de viteza

• Pedometru

• Monitor ritm cardiac

• Senzor de activitate

• Monitor ritm cardiac

• Controlul luminii

• Controlul playerelor muzicale

• Controlul fitnessului

De ce este ANT + mai bun decât BlueTooth?

Principalul avantaj este consumul de energie. ANT + folosește mai puțină putere, ceea ce are un efect pozitiv asupra autonomiei dispozitivului. Potrivit diverselor surse, economia de energie poate ajunge la 50-70%.

Al doilea avantaj este că este posibilă lansarea mai multor aplicații deodată, care vor folosi același protocol de comunicare, ceea ce poate fi foarte convenabil în unele cazuri.

Acest serviciu este similar cu componentele de sistem care permit alte forme de comunicare fără fir pe telefonul dvs. (de exemplu, acces wireless la Internet, NFC) și nu va funcționa sau utiliza resursele de sistem decât dacă lansați o aplicație care necesită conectivitate fără fir Ant. Acesta va fi preinstalat de către producătorul dispozitivului, astfel încât ANT încorporat să fie deja prezent în dispozitivul dvs. mobil pentru a funcționa. Dacă nu intenționați să utilizați această funcție, nu va exista niciun impact asupra sistemului dvs. și nu este necesară nicio acțiune suplimentară.

Dacă acest serviciu nu este preinstalat pe telefonul dvs., este posibil să puteți în continuare să activați conectivitatea fără fir http://www.thisisant.com/developer/ant/ant-in-android/ pentru mai multe informatii.

Ce este o furnică?

Ant este o tehnologie wireless foarte eficientă din punct de vedere energetic. ANT vă permite să conectați și să utilizați diverse alte dispozitive Ant sau Ant +. Astăzi, acest serviciu vă permite să vă conectați la dispozitive populare de sport / fitness / sănătate compatibile Ant +, cum ar fi senzori de ritm cardiac, echipamente de fitness, articole sportive, cântare și multe altele. În viitor, va fi posibil să utilizați Ant pentru a activa multe aplicații noi de pe dispozitivul dvs. mobil, cum ar fi automatizarea casei pentru iluminat, controlul temperaturii și încuierea ușilor. Vizitați www.thisisant.com pentru mai multe informații.

Cum se utilizează:

Acest serviciu de sistem nu poate fi pornit direct. Acesta va rula automat în fundal ori de câte ori orice aplicație care necesită conectivitate wireless este furnică.
Aplicațiile activate Ant + necesită, de obicei, descărcarea de pluginuri ant http://play.google.com/store/apps/details?id=com.dsi.ant.plugins.antplus

Câteva aplicații populare îmbunătățite cu Ant +:
* Samsung S Health
* Garmin Fit™
* SportsTracker pe STL
* Anexă
* Urmele mele
* Lansați .GPS Trainer UV
* IpBike, IpWatts, IpPeloton, IpSmartHr
* În buclă
* Cinci
* MapMyFITNESS / plimbare / alergare / plimbare + / drumeție / boom

Dezvoltarea aplicației furnici:

Permisiuni necesare Android:

Acces complet la rețea: este normal să nu încărcați sau descărcați niciodată date de pe internet. Această permisiune este necesară numai deoarece este posibil să instalați un emulator Android normal (adică în scopuri de dezvoltare), caz în care este greșit să comunicați cu stick-ul USB ANT pe un computer gazdă Windows folosind instrumentele emulatorului Android Ant. Acest mesaj necesită permisiunea la Internet, dar comunică numai de pe computerul local.

Modificați setările sistemului: aceasta vă permite să inițializați dacă furnica ar trebui să fie oprită sau salvată pentru modul avion.

Administrator Bluetooth: pe unele configurații hardware, furnica poate necesita comunicare cu bluetooth la nivel de sistem. Cu toate acestea, acest serviciu nu pornește scanarea prin bluetooth sau crearea unei conexiuni bluetooth.

Mai multe detalii:
* Furnica și Furnica + în general http://www.thisisant.com
* Furnica pentru Android