ANT (se origina en Adaptive Network Topology) es una tecnología de red de sensores inalámbricos de multidifusión patentada (pero de acceso abierto ) diseñada y comercializada por ANT Wireless (una división de Garmin Canadá). [1] Proporciona redes de área personal (PAN), principalmente para rastreadores de actividad . ANT fue introducido por Dynastream Innovations en 2003, seguido por el estándar de bajo consumo ANT+ en 2004, antes de que Garmin comprara Dynastream en 2006. [2]
ANT define una pila de protocolos de comunicaciones inalámbricas que permite que el hardware que opera en la banda ISM de 2,4 GHz se comunique estableciendo reglas estándar para la coexistencia, representación de datos, señalización, autenticación y detección de errores . [3] Es conceptualmente similar al Bluetooth de baja energía , pero está orientado al uso con sensores.
En noviembre de 2020, [actualizar]el sitio web de ANT enumera casi 200 marcas que utilizan tecnología ANT. [4] Samsung y, en menor parte, Fujitsu , HTC , Kyocera , Nokia y Sharp agregaron soporte nativo (sin el uso de un adaptador USB) a sus teléfonos inteligentes, con Samsung comenzando el soporte con el Galaxy S4 y finalizando el soporte con el Galaxy. Línea S20 . [5] [6] [7]
Los nodos alimentados por ANT son capaces de actuar como fuentes o sumideros dentro de una red de sensores inalámbricos al mismo tiempo. Esto significa que los nodos pueden actuar como transmisores, receptores o transceptores para enrutar el tráfico a otros nodos. Además, cada nodo es capaz de determinar cuándo transmitir en función de la actividad de sus vecinos. [3]
ANT se puede configurar para pasar largos períodos en modo de suspensión de bajo consumo (consumiendo del orden de microamperios de corriente), despertarse brevemente para comunicarse (cuando el consumo aumenta a un pico de 22 mA (a -5 dB ) durante la recepción y 13,5 mA (a -5 dB) durante la transmisión) [8] y volver al modo de suspensión. El consumo de corriente promedio para velocidades de mensajes bajas es inferior a 60 microamperios en algunos dispositivos. [8]
Cada canal ANT consta de uno o más nodos transmisores y uno o más nodos receptores, según la topología de la red. Cualquier nodo puede transmitir o recibir, por lo que los canales son bidireccionales. [9]
ANT admite tres tipos de mensajes: transmisión, reconocimiento y ráfaga. La transmisión es una comunicación unidireccional de un nodo a otro (o a muchos). El nodo receptor no transmite ningún acuse de recibo, pero el nodo receptor aún puede enviar mensajes al nodo transmisor. Esta técnica es adecuada para aplicaciones de sensores y es el método de operación más económico. [9]
La mensajería confirmada confirma la recepción de los paquetes de datos . Se informa al transmisor del éxito o fracaso, aunque no hay retransmisiones. Esta técnica es adecuada para aplicaciones de control. [9]
ANT también se puede utilizar para mensajes en ráfaga; se trata de una técnica de transmisión de mensajes múltiples que utiliza todo el ancho de banda de datos y se ejecuta hasta su finalización. El nodo receptor acusa recibo e informa de los paquetes corruptos que luego el transmisor reenvía. Los paquetes están numerados en secuencia para su trazabilidad. Esta técnica es adecuada para la transferencia de bloques de datos donde la integridad de los datos es primordial. [9]
ANT fue diseñado para redes de sensores de baja velocidad de bits y baja potencia, de una manera conceptualmente similar (pero no compatible con) Bluetooth de baja energía. [3] Esto contrasta con el Bluetooth normal , que fue diseñado para aplicaciones de velocidad de bits relativamente alta, como la transmisión de sonido para auriculares de baja potencia.
ANT utiliza transmisión isócrona adaptativa [10] para permitir que muchos dispositivos ANT se comuniquen simultáneamente sin interferencias entre sí, a diferencia de Bluetooth LE, que admite un número ilimitado de nodos a través de scatternets y transmisión entre dispositivos.
Bluetooth, Wi-Fi y Zigbee emplean esquemas de espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) y espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS), respectivamente, para mantener la integridad del enlace inalámbrico. [14]
ANT utiliza una tecnología de red isócrona adaptativa para garantizar la coexistencia con otros dispositivos ANT. Este esquema proporciona la capacidad de que cada transmisión se produzca en un intervalo de tiempo libre de interferencias dentro de la banda de frecuencia definida. La radio transmite durante menos de 150 μs por mensaje, lo que permite dividir un único canal en cientos de intervalos de tiempo. El período de mensajería ANT (el tiempo entre que cada nodo transmite sus datos) determina cuántos intervalos de tiempo están disponibles. [15] [ cita necesaria ]
ANT+, introducido en 2004 como "el primer estándar inalámbrico de potencia ultrabaja", [2] es una función de interoperabilidad que se puede agregar al protocolo ANT base. Esta estandarización permite la conexión en red de dispositivos ANT+ cercanos para facilitar la recopilación e interpretación abierta de datos de sensores. Por ejemplo, los dispositivos de seguimiento del estado físico habilitados para ANT+, como monitores de frecuencia cardíaca, podómetros, monitores de velocidad y básculas, pueden trabajar juntos para ensamblar y realizar un seguimiento de las métricas de rendimiento. [dieciséis]
ANT+ está diseñado y mantenido por ANT+ Alliance, administrada por ANT Wireless, una división de Dynastream Innovations propiedad de Garmin . [17] ANT+ se utiliza en la línea de equipos de monitoreo de actividad física de Garmin. También lo utiliza Chirp de Garmin, un dispositivo de geocaching , para registrar y alertar a los participantes cercanos. [18]
Los dispositivos ANT+ requieren certificación de ANT+ Alliance para garantizar el cumplimiento de los perfiles de dispositivo estándar. Cada perfil de dispositivo tiene un icono que se puede utilizar para hacer coincidir visualmente los dispositivos interoperables que comparten los mismos perfiles de dispositivo. [4]
La especificación ANT+ está disponible públicamente. En DEF CON 2019, el hacker Brad Dixon demostró una herramienta para modificar los datos ANT+ transmitidos a través de USB para hacer trampa en el ciclismo virtual. [19]