ANT+

Mit Bluetooth Low Energy (BLE), ZigBee, WiBree und IEEE 802.15.4 gibt es gleich vier Low-Power-Funktechnologien, die sich durch geringsten Energieverbrauch auszeichnen. Mit ANT+, entwickelt von der ANT+ Alliance, gibt es eine weitere. ANT+ ist eine Erweiterung der ANT-Technik um spezifizierte Profile wie Bicycle Power, Geocache oder Heart Rate Monitor.


ANT+ ist eine nicht-standardisierte, flexible Low-Power-Funktechnik mit der skalierbare Wireless Sensor Networks (WSN) als Ad-hoc-Netze für die verschiedensten körpernahen Überwachungsaufgaben aufgebaut werden können.

Spezifikationen von Bluetooth Low Energy (BLE) und ANT/ANT+

Spezifikationen von Bluetooth Low Energy (BLE) und ANT/ANT+

Viele der mit ANT+ realisierbaren Anwendungen sind im Bereich des Gesundheitswesens, der Telemedizin, im Sport- und Fitnessbereich sowie in der Patientenüberwachung. Ob Blutdruck oder Puls, Herzfrequenz oder Körpertemperatur, Gewicht oder Body Mass Index, alle Messungen, für die es Sensoren gibt, können über die Wireless Sensor Networks (WSN) übertragen werden. Beispiele dafür sind intelligente Armbänder und Smartwatches.

Frequenzen, Modulation und Funkkanäle von ANT+

ANT-Devices, Armbanduhren 
   für Fitnessmessungen, Foto: garmin

ANT-Devices, Armbanduhren für Fitnessmessungen, Foto: garmin

ANT+ arbeitet im lizenzfreien 2,4-GHz-Frequenzband, dem ISM-Band, zwischen 2,403 GHz und 2,480 GHz. Übertragen wird auf 78 wählbaren HF-Kanälen mit Frequenzsprungverfahren (FHSS), moduliert wird in Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK). ANT-Netze bestehen aus eigenständigen ANT-Devices, das sind Sensoren mit ANT-Modulen, die die Daten erfassen und über das WSN-Netz übertragen. ANT-Netze können verschiedene Topologien annehmen und als Peer-to-Peer-Netze oder vermaschte Netze arbeiten. Sie haben keinen zentralen Master. Die Kanäle unterstützen unidirektionale und bidirektionaleANT-Kommunikation, außerdem Broadcasts und Burst-Betrieb.

Der Leistungsverbrauch ist äußerst gering und beträgt 2 mW, abhängig vom Betriebszustand. Im inaktiven Wartemodus liegt der Leistungsverbrauch bei wenigen Mikrowatt, im aktiven Zustand beim Senden der Daten oder bei deren Empfang beträgt der Stromverbrauch einer ANT-Device zwischen 10 mA und 20 mA. Der Mittelwert liegt bei ca. 30 µA. Nach dem Senden schaltet die Device direkt wieder in den stromsparenden Schlafmodus. Mit diesem geringen Leistungsverbrauch können ANT-Devices über mehrere Jahre mit Knopfzellen betrieben werden. Die überbrückbare Reichweite beträgt ca, 10 m.

Die Sicherheit von ANT+

ANT-Module, 
   Foto: panasonic.com

ANT-Module, Foto: panasonic.com

Die Sicherheit ist durch eine 64-Bit-Verschlüsselung sichergestellt. Darüber hinaus gibt es eine zyklische Blockprüfung (CRC) mit der die übertragenen Daten validiert werden. Die Netze haben eine hohe Immunität gegen Übersprechen, da sie ein Leistungsbudget von +95 dB haben. Die Datenraten liegen erreichen je nach Betriebsart bis zu 20 kbit/s im bestätigten Betrieb. Es sind bis zu 2exp32 ANT-Geräte adressierbar.

Die ANT-Devices bestehen aus den Sensoren und intelligenten ANT-Modulen, in denen sich die HF-Komponenten für die funktechnische Übertragung befinden und die die Sensordaten verarbeiten. Jede ANT-Device hat Device-Profile mit denen die Datenformate, die Kanalparameter und der Netzwerkschlüssel spezifiziert werden. Die ANT-Module sorgen für einen einfachen Netzwerkaufbau und unterstützen die Migration, die Aufrüstung und Wartung des Funknetzes. ANT+ erleichtert das Sammeln und die Übertragung der Sensordaten für deren Verarbeitung und für Überwachungszwecke. Die Datenübertragung erfolgt mit dem ANT-Protokoll.

Informationen zum Artikel
Deutsch: ANT+
Englisch: ANT plus
Veröffentlicht: 06.09.2015
Wörter: 486
Tags: #Sonstige WLANs #Telemedizin
Links: 480 Zeilen, Ad-hoc-Netz, ANT+ Allianz, ANT-Kommunikation, Bidirektional