DE102006036604A1 - Wireless data transmission for use in e.g. home automation, involves switching preset time frame between given transmission channels in frequency jump process, and synchronizing process by using beacon-sequence-number contained in frames - Google Patents

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Abstract

The method involves switching preset time frame between given transmission channels in a frequency jump process, where superframe duration, which is a predetermined superframe-slot-duration or base-slot-duration, is given as a time frame. Application of the jump process is indicated in a Superframe-specification of beacon-frames. The jump process is synchronized by using beacon-sequence-number that is contained in the frames and by an application of the slot-duration as the time frame by using a superframe slot number.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten nach dem Standard IEEE 802.15.4 in einer durch Beacons begrenzten Superframe-Struktur.The The invention relates to a method for the wireless transmission of data after Standard IEEE 802.15.4 in a beacon-limited superframe structure.

Zur drahtlosen Übertragung von Daten in der industriellen Automatisierungstechnik, der Heim- und Gebäudeautomatisierung und in vielen anderen Anwendungen sind auf dem Standard IEEE 802.15.4 basierende Funknetzwerke wegen ihrer Einfachheit, Energieeffizienz und Kostengünstigkeit sehr attraktiv. Auf diesem Standard baut z. B. auch das ZigBee-Protokoll der ZigBee Alliance auf, einer weltweiten Vereinigung von Firmen, die zusammenarbeiten um zuverlässige, kostengünstige und kabellos vernetzte Überwachungs- und Steuerungsprodukte zu entwickeln, die auf einem internationalen und offenen Standard basieren.to wireless transmission data in industrial automation technology, the home and building automation and in many other applications are based on the IEEE 802.15.4 standard Wireless networks because of their simplicity, energy efficiency and cost-effectiveness very attractive. On this standard z. B. also the ZigBee protocol the ZigBee Alliance, a worldwide association of companies, who work together for reliable, inexpensive and wirelessly networked surveillance and to develop control products based on an international and open standard.

Der IEEE 802.15.4-Standard ist spezifiziert und in einer Vielzahl von Publikationen ausführlich beschrieben, weswegen die Details des Standards als bekannt vorausgesetzt und im Einzelnen hier nicht weiter erläutert werden. Beispielhaft sind folgende Publikationen genannt:

  • Michael Bürge: "Standards drahtloser Übertragung: Von Bluetooth zu IEEE 802.15.4/ZigBee", ETH Zürich – Departement Informatik, Seminar Verteilte Systeme zum Thema Smart Environments, SS 2004, am 14.07.2006 im Internet gefunden unter http://www.vs.inf.ethz.ch/edu/SS2004/DS/reports/09 zigbee rep ort.pdf,
  • Rudi Latuske: "ZigBee – Protokollsoftware und Entwicklungsumgebung", September 2004, am 14.07.2006 im Internet gefunden unter http://www.ars2000.com/ZigBee-White-Paper.pdf, oder
  • Prof. Dr. Axel Sikora: "Short-Range Wireless Networking mit IEEE 802.15.4 und ZigBee: Möglichkeiten und Herausforderungen", Design & Elektronik Entwicklerforum, München 7.6.2004, am 14.07.2006 im Internet gefunden unter http://www.stzedn.de/uploads/media/stz zigbee de entwicklerforum 040706.pdf.
The IEEE 802.15.4 standard is specified and extensively described in a large number of publications, which is why the details of the standard are assumed to be known and are not explained here in detail. By way of example, the following publications are mentioned:
  • Michael Bürge: "Wireless Transmission Standards: From Bluetooth to IEEE 802.15.4 / ZigBee", ETH Zurich - Department of Computer Science, Seminar on Distributed Systems on the topic of Smart Environments, SS 2004, found on 14.07.2006 on the Internet at http: // www. vs.inf.ethz.ch/edu/SS2004/DS/reports/09 zigbee rep ort.pdf,
  • Rudi Latuske: "ZigBee - Protocol Software and Development Environment", September 2004, on July 14, 2006 on the Internet at http://www.ars2000.com/ZigBee-White-Paper.pdf, or
  • Prof. Dr. Axel Sikora: "Short-Range Wireless Networking with IEEE 802.15.4 and ZigBee: Possibilities and Challenges", Design & Elektronik Entwicklerforum, Munich 7.6.2004, on 14.07.2006 found on the Internet at http://www.stzedn.de/ uploads / media / stz zigbee de developer forum 040706.pdf.

Der Standard IEEE 802.15.4 sieht zur Übertragung der Daten nur einen Übertragungskanal vor, der von dem Netzwerkkoordinator festgelegt wird. Alle anderen Netzwerkknoten finden in einem Suchprozess den Netzwerkkoordinator, indem sie in den im Rahmen des Standards IEEE 802.15.4 verfügbaren Übertragungskanälen nach periodischen Beacons des Netzwerkkoordinators suchen (passive scanning) oder diese anfordern (active scanning). Ist der Netzwerkkoordinator gefunden, wird die Übertragung der Daten auf dem betreffenden Übertragungskanal auf genommen.Of the Standard IEEE 802.15.4 provides for the transmission of data only one transmission channel which is determined by the network coordinator. All other Network nodes find the network coordinator in a search process, by submitting in the transmission channels available under the IEEE 802.15.4 standard search periodic beacons of the network coordinator (passive scanning) or request them (active scanning). Is the network coordinator found, the transfer is the data on the relevant transmission channel taken up.

Funknetzwerke in industriellen Anwendungen haben besondere Anforderungen bezüglich ihrer Robustheit gegenüber Störungen. Das Frequenzsprungverfahren (frequency hopping) ist eine bekannte, beispielsweise bei dem Standard Bluetooth verwendete, Methode, um die Anfälligkeit gegen schmalbandige Störungen zu verringern. Dabei wird während der Datenübertragung nach einem vorgegebenen Muster der Übertragungskanal gewechselt. Dieser Mechanismus ist jedoch bei dem Standard IEEE 802.15.4 nicht vorgesehen. Wohl ist es aber möglich, den Übertragungskanal von außen zu wechseln. Die Funkschnittstelle des Standards IEEE 802.15.4 bietet insgesamt 27 Übertragungskanäle in drei verschiedenen Frequenzbändern.Wireless Networks in industrial applications have special requirements regarding their robustness across from Disorders. Frequency hopping is a well-known, For example, in the standard bluetooth method used to the vulnerability against narrowband interference to reduce. It will be during the data transmission changed according to a predetermined pattern of the transmission channel. This Mechanism, however, is not provided for in the IEEE 802.15.4 standard. But it is possible the transmission channel from the outside switch. The radio interface of the IEEE 802.15.4 standard offers a total of 27 transmission channels in three different frequency bands.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Störsicherheit von auf dem Standard IEEE 802.15.4 basierenden Funknetzwerken zu erhöhen.Of the Invention is based on the object, the noise immunity of the standard IEEE 802.15.4 based wireless networks.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei dem Verfahren der eingangs angegebenen Art in einem Frequenzsprungverfahren für aufeinanderfolgende vorgegebene Zeitrah men zwischen vorgegebenen Übertragungskanälen umgeschaltet wird, wobei

  • – als Zeitrahmen die Superframe-Dauer (Superframe Duration), die Superframe-Slot-Dauer (Superframe Slot Duration) oder die Base-Slot-Dauer (Base Slot Duration) vorgegeben sind,
  • – die Anwendung des Frequenzsprungverfahrens in der Superframe-Spezifikation (Superframe Specification) des Beacon-Frames indiziert ist und
  • – das Frequenzsprungverfahren mittels der in dem Beacon-Frame enthaltenen Beacon Sequence Number und bei Verwendung der Superframe-Slot-Dauer oder Base-Slot-Dauer als Zeitrahmen zusätzlich mittels der Superframe Slot Number synchronisiert wird.
According to the invention the object is achieved in that in the method of the type specified in a frequency hopping method for successive predetermined Zeitrah men is switched between predetermined transmission channels, wherein
  • The time frames are the superframe duration, the superframe slot duration or the base slot duration,
  • The application of the frequency hopping method is indicated in the superframe specification of the beacon frame and
  • - The frequency hopping method is synchronized by means of the beacon sequence number contained in the beacon frame and when using the superframe slot duration or base slot duration as a time frame additionally by means of the superframe slot number.

Die Funkschnittstelle des Standards IEEE 802.15.4 bietet insgesamt 27 Übertragungskanäle in drei verschiedenen Frequenzbändern, wobei im 2,4 GHz-Band 16 Kanäle und im 915 MHz-Band 10 Kanäle zur Verfügung stehen und das 868 MHz-Band nur einen Kanal zur Verfügung stellt. Das Verfahren ist daher nur für die Frequenzbänder 2,4 GHz und 915 MHz anwendbar.The The radio interface of the IEEE 802.15.4 standard offers a total of 27 transmission channels in three different frequency bands, wherein in the 2.4 GHz band 16 channels and in the 915 MHz band 10 channels to disposal and the 868 MHz band provides only one channel. The procedure is therefore only for the frequency bands 2.4 GHz and 915 MHz applicable.

Die für das Frequenzsprungverfahren verwendeten Übertragungskanäle können in vorteilhafter Weise in einer Bitmaske in dem Beacon-Frame markiert sein, wobei der jeweils aktuelle Übertragungskanal anhand der Bitmaske und der Beacon Sequence Number und bei Verwendung der Superframe-Slot-Dauer oder Base-Slot-Dauer als Zeitrahmen zusätzlich anhand der Superframe Slot Number ermittelt wird. Die Bitmaske erweist sich von Vorteil, wenn nicht alle verfügbaren Übertragungskanäle für das Frequenzsprungverfahren infrage kommen, beispielsweise, wenn der Netzwerkkoordinator feststellt, dass sich in der Vergangenheit bestimmte Übertragungskanäle als ungeeignet erwiesen haben, oder bekannt ist, dass bestimmte Übertragungskanäle schon durch andere Kommunikationsnetzwerke, etwa WLAN, belegt sind.The transmission channels used for the frequency hopping method may advantageously be marked in a bit mask in the beacon frame, the current transmission channel being based on the bit mask and the beacon sequence number and using the superframe slot duration or base slot duration as Time frame is additionally determined on the basis of the Superframe Slot Number. The bitmask proves advantageous if not all available transmission channels for the frequency hopping scheme may be considered, for example, when the network coordinator determines that certain transmission channels have proven inappropriate in the past, or it is known that certain transmission channels are already occupied by other communication networks, such as WLAN.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen:to further explanation The invention will be referred to below with reference to the figures of the drawing; in detail show:

1 ein Beispiel für ein ZigBee-Netzwerk, 1 an example of a ZigBee network,

2 ein Beispiel für eine Superframe-Struktur und 2 an example of a superframe structure and

3 beispielhaft das Beacon-Frame-Format. 3 exemplary the beacon frame format.

Die Topologie des ZigBee-Netzwerks kann, wie in 1 gezeigt, als Sternnetz, aber auch als Baum- oder Maschennetz aufgebaut sein. Die einzelnen Netzwerkknoten 1 bis 6 bestehen dabei aus Geräten 1, 2, 3, 5 mit voller Funktionalität (Full-Function-Devices = FFDs) und Geräten 4, 6 mit reduzierter Funktionalität (Reduced-Function-Devices = RFDs). Dabei nehmen die Geräte 1 bis 6 jeweils eine der folgenden Rollen ein: Netzwerkkoordinator, Alternativ-Koordinator, Router oder Endgerät. Jede Rolle kann auch die Aufgaben der jeweils untergeordneten Rolle enthalten. Ein RFD benötigt immer ein FFD als Kommunikationspartner und kann daher immer nur die Rolle eines Endgerätes übernehmen. In jedem Netzwerk gibt es genau einen Koordinator 1 und keinen, einen oder mehrere Alternativ-Koordinatoren, die im Falle eines Ausfalles des Koordinators dessen Aufgabe übernehmen. Die FFDs und RFDs unterscheiden sich auch darin, wie sie in den verschiedenen Netzwerk-Topologien eingesetzt werden können. In einem Maschennetz können nur FFDs eingesetzt werden. RFDs nehmen, wie bereits erwähnt, immer Endposition in der Netzwerk-Topologie ein. RFDs sind in der Regel für eine spezielle Aufgabe konzipiert und können somit kostengünstiger und energiesparender als FFDs sein. Bei der Anmeldung eines der Geräte 2 bis 6 im Netzwerk wird ihm von dem Netzwerkkoordinator 1 ein Identifier zugewiesen, über den der Netzwerkteilnehmer dann angesprochen wird.The topology of the ZigBee network can, as in 1 shown to be constructed as a star network, but also as a tree or mesh network. The individual network nodes 1 to 6 consist of devices 1 . 2 . 3 . 5 with full functionality (full-function devices = FFDs) and devices 4 . 6 with reduced functionality (reduced-function devices = RFDs). Thereby take the devices 1 to 6 each one of the following roles: network coordinator, alternative coordinator, router or terminal. Each role can also contain the tasks of each subordinate role. An RFD always needs an FFD as a communication partner and can therefore only ever take over the role of a terminal. Every network has exactly one coordinator 1 and none, one or more alternative coordinators who take over the task in the event of the coordinator's failure. The FFDs and RFDs also differ in how they can be used in the different network topologies. In a mesh network only FFDs can be used. As already mentioned, RFDs always take the final position in the network topology. RFDs are typically designed for a specific task and can therefore be more cost effective and energy efficient than FFDs. When registering one of the devices 2 to 6 in the network is him from the network coordinator 1 assigned an identifier over which the network participant is then addressed.

Bei einem beacon-enabled Netzwerk erfolgt der Medienzugriff unter Verwendung einer Superframe-Struktur, wie sie in 2 dargestellt ist. Die Superframe-Struktur zeichnet sich durch die von dem Netzwerkkoordinator 1 periodisch versendeten Beacon-Frames aus, in denen die Konfigurationsinformationen enthalten sind. Das Intervall BI zwischen den Beacons beinhaltet eine aktive Phase, in der die Datenübertragung stattfindet, und einer darauf folgenden inaktiven Phase, in der die Radioeinheit des Koordinators 1 abgeschaltet ist. Die Länge der inaktiven Phase kann gleich Null sein. Die aktive Phase ist in eine Contention Access Period (CAP) und eine Contention Free Period (CFP) unterteilt und besteht insgesamt aus 16 Superframe Slots gleicher Länge. Innerhalb der CAP findet der Medienzugriff wettbewerbsbasiert statt, wobei eine Variante des CSMA/CA-Algorithmus zum Einsatz kommt. Innerhalb der CFP, deren Länge auch Null sein kann, kann der Koordinator 1 für einzelne Geräte Zeitschlitze reservieren, in denen allein die betreffenden Geräte senden dürfen.In a beacon-enabled network, media access is done using a superframe structure as described in US Pat 2 is shown. The superframe structure is characterized by that of the network coordinator 1 periodically sent beacon frames containing the configuration information. The interval BI between the beacons includes an active phase in which the data transmission takes place and a subsequent inactive phase in which the radio unit of the coordinator 1 is switched off. The length of the inactive phase can be zero. The active phase is divided into a Contention Access Period (CAP) and a Contention Free Period (CFP) and consists of a total of 16 superframe slots of the same length. Within the CAP, media access is competitive-based, using a variant of the CSMA / CA algorithm. Within the CFP, whose length can also be zero, the coordinator 1 Reserve time slots for individual devices in which only the devices in question may transmit.

Die Länge des Beacon-Intervalls BI und die Superframe-Dauer (Superframe Duration) SD sind definiert mit:
BI = aBaseSuperframeDuration·2 exp(BO) und
SD = aBaseSuperframeDuration·2 exp(SO), mit
aBaseSuperframeDuration = aNumSuperframeSlots·aBaseSlotDuration,
aNumSuperframeSlots = 16,
aBaseSlotDuration = 60 Symbols,
0 ≤ BO (Beacon Order) ≤ 14,
SO (Superframe Order) ≤ BO.The length of the beacon interval BI and the superframe duration SD are defined as:
BI = aBaseSuperframeDuration · 2 exp (BO) and
SD = aBaseSuperframeDuration · 2 exp (SO), with
aBaseSuperframeDuration = aNumSuperframeSlots · aBaseSlotDuration,
aNumSuperframeSlots = 16,
aBaseSlotDuration = 60 symbols,
0 ≤ BO (Beacon Order) ≤ 14,
SO (Superframe Order) ≤ BO.

Die Superframe-Slot-Dauer ergibt sich zu:
Superframe Slot Duration = aBaseSlotDuration·2 exp(SO).The superframe slot duration results in:
Superframe Slot Duration = aBaseSlotDuration · 2 exp (SO).

Für 2,4 GHz setzt der Standard IEEE 802.15.4 eine Symbol-Rate von 62,2 kSymbols/s und damit eine Symboldauer von 16 μs fest, so dass sich folgende Werte bzw. Wertebereiche ergeben:
15 ms ≤ BI ≤ 246 s,
15 ms ≤ SD ≤ 246 s,
aBaseSuperframeDuration = 15 ms,
aBaseSlotDuration = 0,96 ms.
0,96 ms ≤ Superframe Slot Duration ≤ 15 s.For 2.4 GHz, the IEEE 802.15.4 standard sets a symbol rate of 62.2 kSymbols / s and thus a symbol duration of 16 μs, resulting in the following values or value ranges:
15 ms ≤ BI ≤ 246 s,
15 ms ≤ SD ≤ 246 s,
aBaseSuperframeDuration = 15 ms,
aBaseSlotDuration = 0.96 ms.
0.96 ms ≤ superframe slot Duration ≤ 15 s.

Entsprechend der Erfindung wird in einem Frequenzsprungverfahren zwischen vorgegebenen Übertragungskanälen umgeschaltet wird, wobei der Kanalwechsel entweder für jeden neuen Superframe-Dauer, jeden neuen Superframe-Slot oder für jeden neuen Base Slot erfolgt. Das heißt, dass jeder Übertragungskanal für die Superframe-Dauer (15 ms bis 246 s), die Superframe-Slot-Dauer (0,96 ms bis 15 s) oder die Base-Slot-Dauer (0,96 ms) zur Datenübertragung benutzt wird, bevor auf den nächsten Übertragungskanal gewechselt wird.Corresponding The invention is switched in a frequency hopping between predetermined transmission channels with the channel change either for each new superframe duration, every new superframe slot or every new base slot. This means, that every transmission channel for the Superframe duration (15 ms to 246 s), the superframe slot duration (0.96 ms to 15 s) or the base slot duration (0.96 ms) for data transmission is used before on the next transmission channel is changed.

Wie 3 anhand des Beacon-Frame-Formats zeigt, ist in Bit Nummer 13 der Superframe-Spezifikation, angegeben, ob das Frequenzsprungverfahren zur Anwendung kommt (Use Frequency Hopping) oder nicht. Ist das Bit Nummer 13 gesetzt, markiert im Beacon-Frame eine zusätzliche Bitmaske über 4 Byte, welche Übertragungskanäle für das Frequenzsprungverfahren zur Verfügung stehen (Allowed Hopping Channels). Das Frequenzsprungverfahren wird mittels der in dem Beacon-Frame enthaltenen Beacon Sequence Number und bei Durchführung des Frequenzsprungverfahrens auf der Basis der Superframe-Slot-Dauer oder der Base-Slot-Dauer zusätzlich mittels der Superframe Slot Number synchronisiert. Ein Rechenalgorithmus ermittelt den jeweils aktuellen Übertragungskanal anhand der Bitmaske der zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle und der Beacon Sequence Number und ggf. zusätzlich anhand der Superframe Slot Number. Die aktuelle Slot Number kann z. B. durch einen mitlaufenden Zähler inkrementell ermittelt werden, der bei jedem neuen Slot um Eins erhöht und beim Auftreten eines neuen Beacon zurückgesetzt wird, so dass der Zählerstand die Slot Number in jedem Beacon-Intervall BI angibt.As 3 from the beacon frame format, bit number 13 of the superframe specification indicates whether frequency hopping is used or not. If bit number 13 is set, the beacon frame marks an additional bit mask over 4 bytes, which transmission channels are available for the frequency hopping process (Allo wed hopping channels). The frequency hopping method is synchronized by means of the beacon sequence number contained in the beacon frame and when performing the frequency hopping method on the basis of the superframe slot duration or the base slot duration additionally by means of the superframe slot number. A computation algorithm determines the respective current transmission channel on the basis of the bit mask of the available transmission channels and the beacon sequence number and possibly also on the basis of the superframe slot number. The current slot number can be z. B. incrementally determined by a tracking counter, which is increased by one with each new slot and reset when a new beacon, so that the count indicates the slot number in each beacon interval BI.

Claims (2)

Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten nach dem Standard IEEE 802.15.4 in einer durch Beacons begrenzten Superframe-Struktur, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem Frequenzsprungverfahren für aufeinanderfolgende vorgegebene Zeitrahmen zwischen vorgegebenen Übertragungskanälen umgeschaltet wird, wobei – als Zeitrahmen die Superframe-Dauer (Superframe Duration), die Superframe-Slot-Dauer (Superframe Slot Duration) oder die Base-Slot-Dauer (Base Slot Duration) vorgegeben sind, – die Anwendung des Frequenzsprungverfahrens in der Superframe-Spezifikation (Superframe Specification) des Beacon-Frames indiziert ist und – das Frequenzsprungverfahren mittels der in dem Beacon-Frame enthaltenen Beacon Sequence Number und bei Verwendung der Superframe-Slot-Dauer oder Base-Slot-Dauer als Zeitrahmen zusätzlich mittels der Superframe Slot Number synchronisiert wird.A method for the wireless transmission of data according to the IEEE 802.15.4 standard in a beacon-limited superframe structure, characterized in that - is switched in a frequency hopping successive predetermined time frames between predetermined transmission channels, wherein - as a time frame, the superframe duration (superframe Duration), the superframe slot duration or the base slot duration are specified, the application of the frequency hopping method in the superframe specification of the beacon frame is indexed and - The frequency hopping method is synchronized by means of the beacon sequence number contained in the beacon frame and when using the superframe slot duration or base slot duration as a time frame additionally by means of the superframe slot number. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Frequenzsprungverfahren verwendeten Übertragungskanäle in einer Bitmaske in dem Beacon-Frame markiert sind und dass der jeweils aktuelle Übertragungskanal anhand der Bitmaske und der Beacon Sequence Number und bei Verwendung der Superframe-Slot-Dauer oder Base-Slot-Dauer als Zeitrahmen zusätzlich anhand der Superframe Slot Number ermittelt wird.Method according to claim 1, characterized in that that for the frequency hopping method used transmission channels in one Bitmask are marked in the beacon frame and that of each current transmission channel based on the bitmask and beacon sequence number and when used the superframe slot duration or base slot duration as a timeframe in addition the superframe slot number is determined.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008003574A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-16 Endress + Hauser Process Solutions Ag Method for integrating a field device in a network of process automation technology

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010214A2 (en) * 2003-07-17 2005-02-03 Sensicast Systems, Inc. Method and apparatus for communication in a mesh-type wireless sensor network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010214A2 (en) * 2003-07-17 2005-02-03 Sensicast Systems, Inc. Method and apparatus for communication in a mesh-type wireless sensor network

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CONANT,Rob: Wireless sensor networks: Driving the New Industrial Revolution. Industrial Embedded Systems, Frühjahr/Sommer 2006, S.1-4 *
DUST NETWORKS [Hrsg.]: Technical Overview of Time Synchronized Mesh Protocol (TSMP). [online], [re- cherchiert am 7.5.07], Juni 2006, S.1-18. In: Internet <www.dust-Inc.com>
DUST NETWORKS [Hrsg.]: Technical Overview of Time Synchronized Mesh Protocol (TSMP). [online], [recherchiert am 7.5.07], Juni 2006, S.1-18. In: Internet <www.dust-Inc.com> *
WERB,Jay, NEWMAN,Michael, BERRY,Victor, [u.a.]: Improved Quality of Service in IEEE 802.15.4 Mesh Networks. International Workshop on Wireless and Industrial Automation, San Francisco, 7.3.2005, S.1-6 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008003574A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-16 Endress + Hauser Process Solutions Ag Method for integrating a field device in a network of process automation technology

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