ANT (red)

ANT (que proviene de Adaptive Network Topology) es una tecnología de red de sensores inalámbricos multicast propietaria (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 introducida por Dynastream Innovations en 2003, seguida por el estándar de bajo consumo ANT+ en 2004, antes de que Dynastream fuera adquirida por Garmin 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, la representación de datos, la señalización, la autenticación y la detección de errores . ^{[ 3 ]} Es conceptualmente similar a Bluetooth de baja energía (BLE), pero está orientado al uso con sensores. 

A partir de noviembre de 2020 ,El sitio web de ANT enumera casi 200 marcas que utilizan la tecnología ANT. ^{[ 4 ]} Samsung y, en menor medida, Fujitsu , HTC , Kyocera , Nokia y Sharp añadieron soporte nativo (sin el uso de un adaptador USB) a sus smartphones, con Samsung comenzando el soporte con el Galaxy S4 y finalizando el soporte con la línea Galaxy S20 . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

En 2025, Garmin anunció que dejaría de certificar sus dispositivos ANT+, alegando cambios en las regulaciones de comunicación inalámbrica. ^{[ 8 ]} Es probable que esto lleve a que los dispositivos futuros dejen de ser compatibles con ANT+ en favor de BLE. ^{[ 9 ]}

Los nodos basados ​​en ANT pueden funcionar simultáneamente como fuentes o sumideros dentro de una red de sensores inalámbricos . Esto significa que los nodos pueden actuar como transmisores, receptores o transceptores para enrutar el tráfico a otros nodos. Además, cada nodo puede determinar cuándo transmitir en función de la actividad de sus vecinos. ^{[ 3 ]}

ANT puede configurarse para pasar largos periodos en un modo de suspensión de bajo consumo (consumiendo corriente del orden de microamperios), activarse brevemente para comunicarse (cuando la corriente alcanza un pico de 22 miliamperios (a -5 dB ) durante la recepción y 13,5 miliamperios (a -5 dB) durante la transmisión) ^{[ 10 ]} y volver al modo de suspensión. El consumo de corriente promedio para bajas tasas de mensajes es inferior a 60 microamperios en el chip nRF24AP1. ^{[ 10 ]} El nuevo nRF24AP2 ha mejorado estas cifras. ^{[ 11 ]}  

ANT se considera un protocolo de capa de red/transporte. El protocolo de capa de enlace subyacente es Shockburst, ^{[ 12 ]} que se utiliza en muchos otros chips "NRF" de Nordic Semiconductor, como los que se usan con Arduino . ^{[ 13 ]} ANT utiliza Shockburst a 1  Mbit/s con modulación GFSK, lo que se traduce en un ancho de banda  de 1 MHz , resultando en 126 canales de radio disponibles en la banda ISM. ^{[ 12 ]}

Los canales ANT son independientes de los canales RF Shockburst subyacentes. Se identifican simplemente mediante un número de canal integrado en el paquete, ^{[ 14 ]} y en el nRF24AP2 se pueden utilizar 78 canales. ^{[ 11 ]} 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. ^{[ 15 ]} Las versiones más recientes de ANT pueden respaldar un canal ANT con varios canales RF mediante agilidad de frecuencia . ^{[ 14 ]}

El canal de RF subyacente es solo semidúplex , lo que significa que solo un nodo puede transmitir a la vez. El chip de radio subyacente también solo puede elegir transmitir o recibir en un momento dado. ^{[ 13 ]} Como resultado, el canal ANF está controlado por un esquema de acceso múltiple por división de tiempo . Un nodo "maestro" controla la temporización, mientras que los nodos "esclavos" utilizan la transmisión del nodo maestro para determinar cuándo pueden transmitir. ^{[ 11 ]}

ANT admite tres tipos de mensajería: difusión, confirmación y ráfaga.

• La difusión es una comunicación unidireccional de un nodo a otro (o a varios). El "maestro" transmite un paquete periódicamente. El o los nodos receptores no transmiten acuse de recibo, pero pueden enviar mensajes de vuelta al nodo transmisor utilizando la transmisión del "maestro" como referencia temporal. ^{[ 14 ] : 101} Esta técnica es adecuada para aplicaciones de sensores y es el método de operación más económico. ^{[ 15 ]}
• El acuse de recibo confirma la recepción de los paquetes de datos . El "maestro" transmite un paquete periódicamente. El "esclavo", si recibe el mensaje correctamente, envía una indicación de éxito con la posibilidad de adjuntar más mensajes. ^{[ 14 ] : 105} No hay retransmisiones automáticas. Esta técnica es adecuada para aplicaciones de control. ^{[ 15 ]}
• La mensajería en ráfaga envía múltiples paquetes seguidos. El transmisor envía varios paquetes seguidos con un intervalo mucho más corto que el período habitual del canal, extendiendo así la ranura de tiempo habitual. Cada paquete tiene un número de secuencia en el rango de 0 a 7. El nodo receptor confirma la recepción de cada paquete, y el "maestro" reintenta el envío hasta 5 veces por cada paquete. El siguiente paquete solo se envía cuando se recibe correctamente un paquete. El modo ráfaga alcanza una tasa de datos de carga útil de 20  kbit/s. ^{[ 11 ]} Tanto el "maestro" como el "esclavo" pueden enviar una ráfaga. ^{[ 14 ] : 109}
• La ráfaga avanzada es similar a la mensajería en ráfaga, pero tiene características como más reintentos y "paquetes de espera" para mantener la ráfaga activa durante más tiempo. ^{[ 14 ] : 83}

ANT fue diseñado para redes de sensores de baja velocidad de bits y bajo consumo de energía, de una manera conceptualmente similar a (pero no compatible con) Bluetooth Low Energy . ^{[ 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 bajo consumo.

ANT utiliza transmisión isócrona adaptativa ^{[ 16 ]} para permitir que muchos dispositivos ANT se comuniquen simultáneamente sin interferencia entre sí, a diferencia de Bluetooth LE, que admite un número ilimitado de nodos a través de redes dispersas y difusión 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. ^{[ 20 ]}

ANT uses an adaptive isochronous network technology to ensure coexistence with other ANT devices. This scheme provides the ability for each transmission to occur in an interference-free time slot within the defined frequency band. The radio transmits for less than 150 μs per message, allowing a single channel to be divided into hundreds of time slots. The ANT messaging period (the time between each node transmitting its data) determines how many time slots are available.

ANT+, introduced in 2004 as "the first ultra low power wireless standard",^[2] is an interoperability function that can be added to the base ANT protocol. This standardization allows the networking of nearby ANT+ devices to facilitate the open collection and interpretation of sensor data. For example, ANT+ enabled fitness monitoring devices such as heart-rate monitors, pedometers, speed monitors, and weight scales can all work together to assemble and track performance metrics.^[21]

ANT+ is designed and maintained by the ANT+ Alliance, which is managed by ANT Wireless, a division of Dynastream Innovations, owned by Garmin.^[22] ANT+ is used in Garmin's line of fitness monitoring equipment. It is also used by Garmin's Chirp, a geocaching device, for logging and alerting nearby participants.^[23]

Until 2025, ANT+ devices required certification from the ANT+ Alliance to ensure compliance with standard device profiles. Each device profile has an icon which may be used to visually match interoperable devices sharing the same device profiles.^[4]

The ANT+ specification is publicly available. At DEF CON 2019, hacker Brad Dixon demonstrated a tool to modify ANT+ data transmitted through USB for cheating in virtual cycling.^[24]

• LoRa
• Wi-Fi
• Wireless USB

• Sitio web oficial
• Herramienta de comunicación de código abierto (antpm)