Технология бездротового передачі з прикладу технології Bluetooth
Logical Link Control and Adaptation Layer Protocol чи L2CAP, є базовим протоколом передачі для Bluetooth. Як описано вище, baseband protocol дозволяє встановлювати синхронні (Synchronous Connection-Oriented, чи SCO) і асинхронні (Asynchronous Connection-Less, чи ACL) сполуки. L2CAP, з схеми, працює тільки з асинхронними сполуками. Як із схеми видно, що чимало протоколи і служби вищого рівня… Читати ще >
Технология бездротового передачі з прикладу технології Bluetooth (реферат, курсова, диплом, контрольна)
УСЕРОСІЙСЬКА ДЕРЖАВНА ПОДАТКОВА АКАДЕМИЯ.
Кафедра информатики.
КУРСОВА РАБОТА.
за курсом «Інформаційні Технології «.
на тему:
" Технологія бездротового передачі з прикладу технологии.
Bluetooth «.
Выполнил:
******.
Преподаватель:
******.
Москва 2001.
|Введение… |Стр.3. | |Глава 1. Концепція і технічні принципи бездротового | | |передачі… |Стор.5. | |1.1. Концепція бездротового передачі… |Стор.5. | |1.2. Технічні принципи бездротового передачі |Стор. 7. | |інформації… | | |Глава 2. Технологія Bluetooth — як засіб бездротового | | |передачі… |Стор.9. | |2.1. Концепція й захопити основні становища технології |Стор.9. | |Bluetooth… | | |2.2. Технічні аспекти установки сполуки між | | |Bluetooth пристроями… |Стр.10. | |2.3. Набір базових протоколів, які у Bluetooth для | | |передачі різних типів даних… |Стр.13. | |Глава 3. Деякі аспекти практичного застосування | | |технологія Bluetooth… |Стр.16. | |3.1. основні напрями використання технології |Стр.16. | |Bluetooth… | | |3.2. Бездротовий технологія Bluetooth в Шведському | | |Національному музеї… |Стр.20. | |Глава 4. Аналіз бездротових технологій і | | |розвитку технології Bluetooth… |Стр.21. | |4.1. Аналіз аналогічних технологій. Однак їх переваги| | |й недоліки стосовно Bluetooth… |Стр.21. | |4.2. Перспективи розвитку технології Bluetooth… |Стр.23. | |Укладання… |Стр.27. | |Список літератури… |Стр.29. |.
Ця тема курсової роботи було обрано мною, оскільки Я бачу величезні перспективи у розвитку цій технології. Це технологія одне з останніх розробок на сфері бездротового передачі. Я сказати те, всі нове, незвідане привертає до собі. Відтак мене технологія Bluetooth зацікавила своїми грандіозними можливостями, із якими я хочу ознайомитись і разобраться.
Ще одне зі найголовніших причин вибору цієї теми і те, то дана курсова робота причетний безпосередньо до моєю першою курсової роботі про кишенькових комп’ютерах. Оскільки кишенькові комп’ютери є мобільними пристроями, отже, вони збільшують можливості власника в повсякденного життя. Технологія Bluetooth теж дає волю діях, дає декларація про вибір. Я хотів сказати, що це робота є продовженням роботи розпочатій ще у минулому году.
У цьому роботі ставлю собі за мету: розкрити в се неясності пов’язані з темою «Технологія бездротового передачі з прикладу технології Bluetooth».
Спершу свою роботу я розглядатиму бездротовий передачу інформації взагалі, і потім перейду до технології Bluetooth. Перейшовши, я розглядатиму концепцію, технічні аспекти й створили набір базових протоколів технології Bluetooth. Однак ж розповім: про основних напрямах застосування технології Bluetooth, про основних конкурентів (тобто. аналогічні технології) і перспективи розвитку технології Bluetooth.
Продовжуючи наближатися до цієї теми курсової роботи, хочу: дати стисле визначення технології Bluetooth і дати деяку інформацію історію появи даної технологии.
Bluetooth — це технологія, що має замінити з'єднання стільникового телефону, мобільного комп’ютера та інших периферійних пристроїв між собою з допомогою дротів, більш зручне з'єднання на радіо каналу.
Узагалі-то, Bluetooth дослівно перекладається як «Блакитний зуб ». Так прозвали колись короля вікінгів Харальда, жив Данії близько тисячі років як розв’язано. Прізвисько це король отримав за темний передній зуб.
Король Харальд ввійшов у історію як людина, який об'єднав Данію та який приніс їм християнство. Отже, ім'ям історичної особистості був названо протокол, який, за задумом її творців, як і повинен творити историю…
А тепер час торкнутися реальним фактам. На початку 1998 року, Ericsson, IBM, Intel, Toshiba і Nokia — найбільшими компаніями комп’ютерного і телекомунікаційного ринку — об'єдналися для спільної розробки технології бездротового сполуки мобільних пристроїв. В1998 року, 20 травня, сталося офіційне уявлення спеціальною робочою групи (SIG — Special Interest Group), покликаної забезпечення безперешкодного впровадження технології, що отримала назву Bluetooth. Незабаром, у групу ввійшли 3COM/Palm, Axis Communication, Motorola, Compaq, Dell, Qualcomm, Lucent Technologies, UK Limited, Xircom. Зараз група включає у собі більш 1400 компаній, що у роботі над безплатної відкритої спецификацией Bluetooth. Завдяки простоті і вишуканістю цій технології, багато фахівці впевнені, що Bluetooth немає конкуренції у створення невеликих локальних мереж, і бездротового об'єднання пристроїв не більше вдома, офісу чи, скажімо, машины.
Ідея і перші рішення Bluetooth з’явилися торік у дослідницькому центрі Ericsson, що у місті Лунд у Швеції. На відміну від технології інфрачервоної зв’язку IrDA (Infrared Direct Access), працюючої за принципом «точка-точка «у зоні прямої видимості, технологія Bluetooth розроблялася до роботи, як у принципу «точка-точка », і у ролі многоточечного радіоканалу, керованого багаторівневим протоколом, схожим на протокол мобільного зв’язку GSM.
Bluetooth стала конкурентом таким технологіям, як IEEE 802.11, HomeRF і IrDA, хоча остання, і не варта побудови локальних мереж, але фактично є найпоширеніша технологією бездротового сполуки комп’ютерів, і периферійних устройств.
Одним із важливих параметрів нову технологію мають стати низька вартість устрою зв’язку — не більше 20 доларів, відповідно невеликі розміри (йдеться бо про мобільних пристроях) І що важливо, сумісність, простота вбудови у різні устрою. Власне, заради цього була організована група SIG, яка, окрім усього іншого, дозволила безлічі виробників об'єднатися, а чи не розробляти власні, несумісні друг з одним платформи. Тобто найближчому майбутньому Bluetooth може бути «стандартом де-факто «для бездротових коммуникаций.
Аналізуючи матеріали, ми можемо спостерігати те що за невеличкий період технологія Bluetooth вийшла місце з-поміж подібних технологій. Моя думка, що таку технологію як Bluetooth заслуговує внимания.
Глава 1. Концепція і технічні принципи бездротового передачі информации.
1.1. Концепція бездротового передачі. У цілому нині, технології бездротового передачі, як і кабельні технології, можна розділити на великі групи. У одній їх забезпечується встановлення прямого сполуки попри всі час сеансу зв’язку, незалежно від реальної завантаження каналу — як і, як в кабельних мережах із комутацією каналів. Такі технології забезпечують синхронну зв’язок — з одного боку відбувається передача, але в іншому, до того ж саме час, — прийом. Технології інший групи аналогічні системам з комутацією пакетів — у яких не забезпечується синхронність, натомість з'єднання встановлюється лише з час реальної передачі, тому наявна ємність каналу використовується значно більше ефективно. Технології першого типу більше підходять для телефонних переговорів (хоча вони широко застосовуються й у передачі даних), технології другого типу призначені насамперед для передачі данных.
По способу радиочастотной модуляції всі технології можна розділити на вузькосмугові і широкосмугові. З використанням технології першої групи передача ведеться у вузькому діапазоні поблизу суворо визначеній частоти. Звідси — взаємні наведення, необхідність «ділити «ефір, неможливість роботи два пристрої в безпосередній наближеності друг від друга. Широкосмугові технології, звані так оскільки у них передачі інформації використовується значно ширший діапазон, ніж за звичайних методах модуляції, мають вищої помехоустойчивостью стосовно до вузькосмуговим шумів і більше ощадливо використовують спектр.
Можна перерахувати, як п’ять технологій бездротового передачі даних поза помещений:
1. Радіорелейні лінії. Це системи, побудовані з урахуванням узкополосных технологій і призначені передачі даних із великими швидкостями (до 155 Мбіт/с) на високої частоті. Вони робота-ют по синхронної технології. Для використання цій технології необхідно забезпечити пряму видимість між ретрансляторами.1.
2. Радіо X.25. Ця технологія також на вузькосмуговій технології передачі. Вона на щодо низькою частоті (400 — 500 МГц), і у ній пред’являються менш жорсткі вимоги до прямий видимості між передавальної і приймальні станціями. Відповідно до самої назви, тут дані передаються методом комутації пакетов.
3. Устрою CDPD (Cellular Digital Packet Data). Це бездротові устрою, під час передачі які кодують дані про широкосмугової технологій і працюють у асинхронному режимі. Вони забезпечують невисокі швидкості обміну інформації (до 19 200 bps).
4. Широкосмугові радиомодемы. Вони методом синхронної зв’язку на частотах 2,4 і 5,7 ГГц, забезпечуючи високу швидкість передачі (до 2 Мбит/с).
5. Безпровідні мережі Ethernet. Ці цифри зв’язку працюють за широкосмугової технологій і передають дані в асинхронному режимі. Вони забезпечують досить високі швидкості обміну даними (до запланованих 4 Мбіт/с) при економічному витраті смуги пропускання (що притаманне засобам асинхронної передачі данных).2.
Для організації бездротового передачі між локальними мережами чи торгівлі між комп’ютером і опорною мережею найпривабливіша саме остання технологія, що є, сутнісно, «звичну «для комп’ютера середу, де серед носія використовуються радиоволны.
Radio-Ethernet — це стандарт організації бездротових комунікацій на обмежену територію як локальної мережі: кілька абонентів мають рівноправний доступом до загальному каналу передачі. Відповідно до цього стандарту канал то, можливо організований за будь-якою з наступних трьох технологий:
1. Передача в інфрачервоному спектрі; 2. Передача широкосмугового сигналу (ШПС) методом прямий послідовності (DSSS); 3. Передача широкосмугового сигналу методом частотних стрибків (FHSS).
Мережі інфрачервоного діапазону орієнтовані насамперед на використання усередині приміщень. Обидві широкосмугові технології (DSSS і FHSS) пропонуються у двох частотних діапазонах: як діапазоні 902−928 МГц, другий — у діапазоні від 2400 МГц до 2483,5 МГц. Останній ми коротко позначимо 2,4 ГГц й надалі акцентувала зробимо на ній, оскільки стандарт 802.1 1 регламентує що його. З іншого боку, у Європі Росії діапазон 915 МГц сильно завантажений іншими засобами зв’язку й тому рекомендується до використання у основному всередині зданий.
Діапазон ж 2,4 ГГц прийнятний роботи, як усередині будинків, і зовні. При зовнішньому використанні потужність передавача має перевищувати 100 милливатт. Технологія широкосмугового сигналу і стандарт 802.11. Ця технологія була винайдено як помехоустойчивой кодованої передачі з допомогою сигналу малої потужності. Інше її повна назва — технологія шумоподобного сигналу; у ньому віднаходить своє відбиток кодування інформації під час передачі і мала потужність радіосигналу. Після багато років успішного використання їх у оборонних галузях це технологія знайшла та цивільне застосування, і у цій ролі вона описується у стандарті 802.1 1 .
При передачі інформації з методу ШПС використовується значно більше широка смуга частот, чому це потрібно при звичайній передачі. Фактично, ШПС є метод модуляції несучою частоти корисним сигналом, відмінний від загальновідомих методів амплітудної, частотною і фазової модуляції. Розроблено принципово різняться між собою методу ШПС — модуляції: прямий послідовності (Direct Sequence Spread Spectrum — DSSS) і метод частотних стрибків (Frequency Hopping Spread Spectrum — FHSS). Метод ШПС забезпечує кодовану передачу даних. Прийняти передачу може лише те, чиє устаткування «знає «, як були закодовані дані у передачі. З іншого боку, ШПС забезпечує високу рівень захисту даних від перешкод під час передачі. Нарешті, використання ШПС дозволяє двом передатчикам, налаштованим на різні алгоритми кодування, переданої інформації, працювати у однієї територіальної зоні щодо одного діапазоні частот без взаємних помех.
Широкому поширенню технології ШПС також сприяла її відносно мала вартість при масовому виробництві. Уся складність широкосмугової технології запрограмована у кількох мікроелектронних компонентах, а вартість мікроелектроніки при масовому виробництві дуже невелика. Що ж до інших компонентів широкосмугових пристроїв — НВЧ — електроніки, антен, — за рахунок надзвичайно малої потужності радіосигналів вони виявляються дешевше та простіше, ніж у звичайному «узкополосном» разі - наприклад, на радіорелейних линиях.
1.2. Технічні принципи бездротового передачі. Радіочастотні ШПС — технології: DSSS і FHSS.
Метод прямий послідовності DSSS.
Не вдаючись у технічні подробиці, метод прямий послідовності (DSSS) можна уявити так. Уся використовувана «широка» смуга частот ділиться на певна кількість подканалов — за стандартом 802.11 їх має бути 11. Кожен рухаючись біт інформації перетворюється по заздалегідь зафіксованим алгоритму в послідовністю 11 «чипів»; інтенсивність сигналу одного чіпа близька до фонової, однак за прийомі послідовність чипів декодируется з такого самого алгоритму, що й за кодуванні, отже корисний сигнал вдається виділити і натомість шуму. Інша пара приемник-передатчик може використовувати інший алгоритм кодування — декодировки, причому кількість алгоритмів практично необмежено. Перше очевидну перевагу цього — захист переданої інформації від підслуховування («чужій» DSSS-приемник використовує інший алгоритм і зможе декодировать інформацію немає від свого передавача). З іншого боку, завдяки 11-кратной надмірності передачі можна обійтися сигналом дуже малій потужності (проти рівнем потужності сигналу під час використання звичайній вузькосмуговій технології). Ще один надзвичайно корисне властивість DSSS-устройств у тому, що завдяки дуже низького рівня потужності свого сигналу вони не створюють перешкод звичайним радиоустройствам (вузькосмуговим великої потужності) — останні приймають широкосмуговий сигнал за галасу межах припустимого. Нарешті, звичайні устрою не заважають широкосмуговим, бо їх сигнали великої потужності «шумлять» кожен лише у своєму вузькому каналі не можуть повністю заглушити широкосмуговий сигнал.
Метод частотних стрибків (FHSS).
При кодуванні методом частотних стрибків (FHSS) вся відведена для передач смуга частот поділяється на подканалы (за стандартом 802.11 їх 79). Кожного моменту часу кожен передавач використовує лише з подканалов, перескакуючи з однієї подканала в інший через певні часові відтинки, які перевищують 20 мс. Ці стрибки відбуваються одночасно на передавачі і приймальнику в заздалегідь зафіксованої псевдослучайной послідовності, відомої обом; ясно, що, не знаючи послідовності переключень прийняти сигнал не можна. Інша пара передатчик-приемник повинна використовувати й іншу послідовність переключень частот, задану незалежно з першої. У одній смузі частот і однієї території у межах прямий видимості (лише у «осередку») таких послідовностей то, можливо много.
Метод частотних стрибків, як і і описане вище метод прямий послідовності, гарантує конфіденційність й певну перешкодозахищеність передачі. Остання забезпечується тим, що й на якомусь з 79 подканалов рухаючись пакет не прийнято, приймач видає повідомлення, і передачі цього пакета повторюється одному з наступних подканалов (в послідовності скачков).
З іншого боку, оскільки за використанні методу частотних стрибків, на відміну методу прямий послідовності, Вплив узкополосных перешкод передати даних із методу DSSS (А) і FHSS (Б) трансляція кожному подканале ведеться досить великої потужності, можна з потужністю звичайних узкополосных пристроїв, передача сигналу по описаного способу вже здатна спричинити передачі інших учасників диапазона.
Порівняння методів DSSS і FHSS.
Метод DSSS дозволяє досягти більшої продуктивності, забезпечує велику опірність вузькосмуговим перешкод (оскільки вибором поддиапазона передачі часто вдається відбудуватися від перешкод) ще більшу дальність і зв’язку. З іншого боку, два устрою FHSS можуть працювати у безпосередньої близькості друг від друга без взаємних наведень. У той самий час продукція для FHSS випускається значно більшою кількістю компаній, вона простіше й дешевше, але й пропускну здатність її нижче. Ще одна перевага FHSSпристроїв у тому, що на відміну від DSSS можуть зберігати працездатність за умов широкосмугових перешкод, наприклад, створюваних DSSS-передатчиками; втім, у своїй самі вони створюють перешкоду для звичайних узкополосных пристроїв. Одне з суттєвих недоліків FHSS — менша дальність зв’язку поза будинків. Наведене порівняння дає підстави для таких рекомендацій. FHSS-технология у будь-якій з діапазонів 915 МГц і 2.4 ГГц, і навіть DSSS-технология буде в діапазоні 915 МГц застосовувати переважно усередині будинків чи приватної території за відсутності перешкод радиоустройствам, включаючи широкосмугові, які є поза цих споруд і територій. Натомість, DSSS-технология буде в діапазоні 2,4 ГГц найбільш пристосована для зовнішнього применения.
Топології бездротових сетей.
Почати з Ethernet. Найпростішим і прямолінійним втіленням цієї топології є бездротовий мережу конфігурації «все-со-всеми ». При роботу з таку схему у кожний із комп’ютерів, об'єднаних в бездротовий мережу, встановлюється бездротовий мережний адаптер, зазвичай обладнаний всенаправленной антеною. Причому приміщенні, де розгорнуто бездротовий мережу, формується, як б єдина середовище обміну, яка фактично є основою саму ідеологію Ethernet. У цьому механізм обробки колізій працює як і, як й у кабельної мережі, та й взагалі, робота бездротового мережі у такому конфігурації мало, чим відрізняється з посади кабельної мережі - змінюється лише носій інформації. Радіус дії бездротового мережі у цій конфігурації зазвичай дуже невеликий — найчастіше все робочі станції вміщено у межах приміщення. Між станціями (точніше, їх мережними адаптерами), об'єднаними в бездротову мережу такого класу, повинно бути значних перешкод поширення радіохвиль (прямий видимості, втім, не требуется).3.
Інша можлива топологія мережі, джерело якої в використанні пристроїв входу, — установи стільникову мережу для бездротових мережевих робочих станцій. Як таких мережевих станцій тут зазвичай виступають ноутбуки, власники змушені переміщатися з однієї кімнати до іншої. Стільникова обчислювальна мережу може застосовуватися й у великих виробничих приміщеннях, де всі робочі станції розташовані у зоні прямої видимості одне одного (наприклад, де поширенню радіохвиль заважають великі промислові установки). Для розгортання такий мережі необхідно специфічне програмне забезпечення; компанії, що виробляють обладнання бездротових мереж, включають відповідне ПО в комплект поставки своїх изделий.
Як було зазначено, через устрою входу відбувається обмін інформацією междубеспроводной і кабельної частинами мережі. Поки що ми розглянули ситуацію, коли пристрій входу пов’язує невеличкий бездротового сегмент з великою кабельною мережею. Цю конфігурацію можна «звернути », використавши два устрою входу для зв’язку двох кабельних сегментів між собою. Забезпечивши кожна з пристроїв входу спрямованої антеною і спрямувавши ці антени, друг на друга, ми матимемо бездротовий топологію типу «точка-точка «(point-to-point).4 Саме таке топологія зазвичай застосовується в організацію бездротових мостів між кабельними сегментами. Устрою входу було використано у нашій прикладі лише наочності; насправді в організацію бездротових мостів випускаються й спеціалізовані устрою. Дальність зв’язку у таких мости може становити кілька десятків кілометрів; для успішного функціонування мосту як і необхідна пряма видимість між связываемыми точками. Втім, вимога прямий видимості (як і обмеження на відстань між кабельними сегментами) можна досить легко обійти, встановивши на лінії поширення сигналу репитеры. Такі устрою також випускаються поруч компаній — виробників устаткування для бездротових обчислювальних мереж. Оскільки робота у конфігурації «точка-точка «припускає використання антен, мають досить вузьку діаграму спрямованості, за розгортання бездротових мостів доводиться піклуватися про те, щоб антени «бачили «одне одного. Попри що здається складність завдання, вона решаема.
Безпровідні мости Ethernet можуть бути організовані і за більш складної, має топологію «зірка », схемою. Така схема вельми зручне для реалізації корпоративної мережі з великою кількістю філій; реалізувати її можна як у програмному, і на апаратній уровне.5 У першому випадку схема є просто сукупність потрібної кількості бездротових мостів, реалізованих за схемою «точка-точка »; другий шлях реалізації припускає використання спеціальних пристроїв, у яких «запаяна «дана топологія. Ці устрою випускаються цілу низку компаній (за приклад можна навести виріб Airport компанії Windata), але вони, зазвичай, дороги, а радіус їхні діяння дуже великий. Тому часто користувачі воліють «вручну «організовувати мережі топології «зірка «із окремих бездротових мостов.
Глава 2. Технологія Bluetooth — як засіб бездротового передачі информации.
2.1. Концепція й освоєно основні становища технології Bluetooth. Bluetooth — це сучасну технологію бездротового передачі, що дозволяє з'єднувати друг з одним практично будь-які устрою: мобільні телефони, ноутбуки, принтери, цифрові фотоапарати і навіть холодильники, мікрохвильові печі, кондиціонери. Поєднати цілком можливо усе, що з'єднується, тобто має вмонтований мікрочип Bluetooth. Технологія стандартизована, отже, проблеми несумісності пристроїв від конкуруючих фірм не должно.
Bluetooth — це маленьке чіп, являє собою високочастотний (2.4 — 2.48 ГГц) приёмопередатчик, працював у діапазоні ISM (Industry, Science and Medicine; промисловий, науковий і медичний). Для використання тих частот непотрібен ліцензія, винятку розглянемо нижче. Швидкість передачі, передбачена стандартом, становить порядку 720 Кбіт/с в асиметричному режимі 420 Кбіт/с в полнодуплексном режимі. Забезпечується передача трьох голосових каналів, але з відеосигналу. Енергоспоживання (потужність передавача) на повинен перевищувати 10 мВт. Спочатку технологія передбачала можливість зв’язку з відривом трохи більше 10 метрів. Сьогодні деякі фірми пропонують мікросхеми Bluetooth, здатні підтримувати зв’язок з відривом до 100 метрів. Як радіотехнологію, Bluetooth здатна «обходити «перешкоди, тому соединяемые устрою можуть бути поза зоною прямий видимості. Поєднання відбувається автоматично, щойно Bluetooth-устройства опиняються у межах досяжності, причому як за принципом точка — точка (два устрою), а й у принципу точка — багато точок (одне пристрій працює із кількома іншими). Природно, для реалізації технології Bluetooth практично потрібний певний програмне забезпечення (ПО). До речі, на нову версію ОС MS Windows Whistler її вмонтовано підтримка Bluetooth.
Технологія Bluetooth передбачає рівні захисту: 1. Мінімальна — дані кодуються загальним ключем і може прийматися будь-яким пристроєм без обмеження. 2. Захист лише на рівні устрою — в чіпі прописується рівень доступу, в відповідно до цього пристрій може отримувати певні дані від інших устройств.
3. Захист лише на рівні сеансу зв’язку — дані кодуються 128-битными випадковими номерами, хранящимися у кожному парі чипів, що у конкретному сеансі связи.
Чіп Bluetooth реалізований з урахуванням інтересів усіх сучасних тенденцій. Розмір чіпа — менше квадратного сантиметри. Застосовувана частота дозволяє обмежити споживану потужність 1мВт. Такі характеристики дозволяють інтегрувати чіпи Bluetooth в пристроях, як мобільні телефони і кишенькові компьютеры.
2.2. Технічні аспекти установки сполуки між Bluetooth пристроями. Опинившись поруч, Bluetooth устрою можуть встановлювати як сполуки типу точка-к-точка, коли є лише 2 устрою, а й точка-к-многоточек, коли одна пристрій одночасно працює із кількома іншими. При поєднанні одного устрою з кількома іншими, пристрій яке кілька сполук, називається master, а підключені устрою — slave. До одного master’у то, можливо включено сьомої активних slave. Крім активних slave (тобто, пристроїв, які активно обмінюються даними), може існувати безліч неактивних slave, які можуть обмінюватися даними з master, поки зайняті все канали, але, тим щонайменше, залишаються, синхронізовані з нею. Така структура називається piconet.
У одній piconet може лише один master, проте кожен slave може водночас бути master’ом й інших пристроїв, і утворювати свій piconet. Кілька piconet об'єднаних в такий спосіб утворюють scatternet. У межах scatternet різні устрою можуть лише бути одночасно master і slave одночасно щодо різноманітних piconet, а й просто slave до різних piconet. Більше наочно з цим структурою можна ознайомитися на представленому нижче рисунке.
[pic].
Понад те, у разі потреби будь-який slave в piconet може бути master. Природно, старий master у своїй стає slave. Таким чином, в scatternet можуть об'єднуватися стільки Bluetooth пристроїв, скільки потрібно, логічні зв’язку можуть утворюватися оскільки це потрібно, і може змінюватися скільки завгодно, у разі потреби. Єдине умова, різні piconet що входять до один scatternet повинні мати різні канали зв’язку, тобто працювати в різних частотах плюс різні hopping channel. Hopping — це регулярна зміна частот, обумовлена параметрами hopping sequence. Усього специфікація передбачає 10 варіантів hopping sequence, 5 з циклом в 79 змін і п’яти з циклом в 23 зміни. З будь-яким hopping sequence частоти змінюються 1600 hops/sec. Використовується hopping у тому, що боротися з загасанням радіосигналу і интерференцией.
Як мовилося раніше, автоматична установка сполуки між Bluetooth пристроями, які у межах досяжності є одним з найважливіших особливостей Blueooth, тому перше, з чого починається робота Bluetooth влаштування у незнайомому оточенні - це device discovery, чи, російською, пошук інших Bluetooth пристроїв. І тому посилається запит, і нею залежить тільки від наявності у радіусі зв’язку активних Bluetooth пристроїв, а й від режиму на якому розташовані ці устрою. Аналізуючи цей етап можливо три основні режими. Discoverable mode. Розташовані у тому режимі устрою завжди відповідають усі отримані ними запити. Limited discoverable mode. У цьому вся режимі перебувають устрою що потенційно можуть відповідати на запити лише обмежений час, чи винні відповідати лише за дотримання певних умов. Non-discoverable mode. Розташовані у тому режимі устрою, з назви режиму, не відповідають нові запросы.
Але це не все. Навіть якщо його вдається знайти пристрій, він може бути, у connectable mode чи non-connectable mode. У non-connectable mode пристрій Демшевського не дозволяє налаштувати деякі важливі параметри сполуки, і, в такий спосіб, воно хоч і то, можливо виявлено, обмінюватися даними з нею вдасться. Якщо пристрій перебуває у connectable mode, то, на цьому етапі Bluetooth устрою домовляються між собою про використовуваному діапазоні частот, розмірі сторінок, необмеженій кількості й порядку hop’ов, та інших фізичних параметрах соединения.
Якщо процес виявлення пристроїв пройшов нормально, те нове Bluetooth пристрій отримує набір адрес доступних Bluetooth пристроїв, і слід device name discovery, коли нове пристрій з’ясовує імена усіх можливих Bluetooth пристроїв зі списку. Кожне Bluetooth пристрій повинен мати свій глобально унікальний адресу (начебто MACадреси у мережевих плат), але рівні користувача зазвичай використовується не ця адреса, а ім'я устрою, що може бути будь-яким, і його не обов’язково бути глобально унікальним. Ім'я Bluetooth устрою то, можливо довжиною до 248 байт, і використовувати кодову сторінку відповідно до Unicode UTF-8 (під час використання UCS-2, ім'я то, можливо укорочено до 82 символів). Специфікація передбачає, що Bluetooth устрою не зобов’язані приймати більше перших 40 символів імені іншого Bluetooth устрою. Якщо ж Bluetooth пристрій має екраном обмеженого розміру, і обмеженої обчислювальної міццю, кількість символів, яке воно прийме то, можливо зменшено до 20.
Ще однією з найважливіших особливостей Bluetooth є автоматичне підключення Bluetooth пристроїв до служб, наданих іншими Bluetooth пристроями. Тому, коли є список імен і адрес, виконується service discovery, пошук доступних послуг, наданих доступними пристроями. Одержання чи надання, жодних послуг — те, навіщо все власне і затівалося, тому на допомогу пошуку можливих послуг використовується спеціальний протокол, званий, як неважко здогадатися, Service Discovery Protocol (SDP), докладніше він описаний ниже.
Природно, Bluetooth замало без таку важливу речі, як технологія захисту переданих даних, вбудованої в сам протокол. У залежність від виконуваних завдань, передбачено три режиму захисту у яких може перебуває пристрій. Security mode 1 (non secure), пристрій неспроможна самостійно ініціювати захисні процедури. Security mode 2 (service level enforced security), пристрій не ініціює захисні процедури доки встановлено й не налаштоване з'єднання. Після того як з'єднання встановлено, процедури захисту обов’язкові, і визначаються типом та вимогами використовуваних служб. Security mode 3 (link level enforced security), захисні процедури ініціюються у процесі встановлення й настройки сполуки. Якщо удалённое пристрій неспроможна пройти вимог захисту, то з'єднання не встановлюється. Природно, що Security mode 3 і 2 можна використовувати разом, тобто спочатку встановлюється защищённое з'єднання, і потім воно ще захищає у відповідно до вимог та можливостей конкретної службы.
Основою системи безпеки Bluetooth, яка у Security mode 3, є поняття сеансового ключа, чи Bond. Сеансовый ключ генерится в процесі поєднання двох пристроїв, і використовується для ідентифікації і шифрування переданих даних. Для генерації ключа можна використовувати найрізноманітніші складові, від заздалегідь відомих обом пристроям значень, до фізичних адрес пристроїв. Комбінуючи захист лише на рівні з'єднання з захистом лише на рівні додатків (де можна використовувати абсолютно з існуюча сьогодні систем захисту даних) можна створювати досить надійно захищені сполуки. Але все одно, очевидною слабкістю Bluetooth сполук з погляду побудови защищённых сполук залишається можливість перехоплення трафіку, причому при цьому навіть доведеться використовувати, яке або специфічне устаткування. Втім, ця проблема не нова нині найчастіше доводиться використовувати відкриті мережі, на кшталт Інтернет, де може бути перехоплення трафіку, передачі закритих даних. Протидія «броні і снаряда «продолжается.
2.3. Набір базових протоколів, які у Bluetooth передачі різних типів даних. Потому, як з'єднання встановлено, може бути використовуватиме найрізноманітніших цілей. Можливо, це завдяки набору базових протоколів, які у Bluetooth передачі різних типів даних. З спрощеної схемою їх залежності друг від друга можна ознайомитися на приведённой нижче схеме.
[pic].
У основі всього, з схеми, лежить baseband protocol. Baseband protocol визначається фізичними характеристиками радіоканалу, й у самих найзагальніших рисах з його особливостях я зупинявся на початку статті. На більш високих рівнях стоїть зупинитися трохи докладніше сейчас.
Logical Link Control and Adaptation Layer Protocol чи L2CAP, є базовим протоколом передачі для Bluetooth. Як описано вище, baseband protocol дозволяє встановлювати синхронні (Synchronous Connection-Oriented, чи SCO) і асинхронні (Asynchronous Connection-Less, чи ACL) сполуки. L2CAP, з схеми, працює тільки з асинхронними сполуками. Як із схеми видно, що чимало протоколи і служби вищого рівня використовують L2CAP як транспортний протокол. У повній відповідності до ідеологією Bluetooth L2CAP є простим протоколом, який пред’являє мінімум вимог до обчислювальним потужностями і розміру оперативної пам’яті пристроїв, які використовують. Основні особливості, закладені у L2CAP такі: Protocol Multiplexing. L2CAP є транспортом багатьом протоколів і служб, й тому він забезпечує можливість розібратися, якого протоколу чи службі належить переданий пакет, що забезпечує доставку пакета саме тому, кому його чекає. Segmentation and Reassembly. Максимальної довжиною пакета для L2CAP є 64 кілобайта, для baseband protocol їх кількість ще менше, всього 341 байт. Проте, іноді потрібно передача великих пакетів, тому L2CAP забезпечує розбивку великого пакета сталася на кілька дрібніших, і наступну складання початкового пакета. Quality of Service. L2CAP підтримує QoS, що дозволяє Bluetooth пристроям відстежувати вільні ресурси з'єднання заліза і припинити, що ширина каналу, чи тимчасові затримки для отслеживаемой служби опускалися нижче критичних значень. Groups. L2CAP підтримує адресацію неодному клієнту, а відразу цілої группе.
Крім L2CAP безпосередньо з baseband protocol працюють Link Management Protocol, чи LMP, і Voice канали, використовувані передачі аудіоінформації в синхронному режиме.
LMP є службовим протоколом, що використовуються керувати каналом, і які використовують передачі даних. Повідомлення LMP йдуть на настройки фізичних характеристик каналу, для служб безпеки лише на рівні фізичного каналу (security mode 3), й інші таких речей. LMP має як високий пріоритет ніж інші протоколи (наприклад, L2CAP), тож коли канал зайнятий чимось іншим, то, при необхідності передати LMP повідомлення він негайно освобождается.
Voice, чи Bluetooth Audio. Це з служб Bluetooth, яка використовує синхронне з'єднання. Як мовилося раніше, одночасно може передаватися до 3 аудиоканалов. Характеристики звукових потоків можуть різнитися, та значною мірою визначаються що використовуються додатком. Максимально звуковий потік може передаватися з точністю в 16 біт при sampling rate 48 кГц. На жаль, характеристики Bluetooth неможливо передавати відеоінформацію з качеством.
Одне з найважливіших протоколів Bluetooth, який використовує L2CAP в ролі транспортного протоколу, є Service Discovery Protocol, чи SDP, вже згадуваний у статті. Сьогодні ніхто зможе уявити все можливі засоби використання Bluetooth пристроїв, тому розробки цього протоколу намагалися врахувати якнайбільше ситуацій, що потенційно можуть виникнути. Зараз діє версія 1.0 цього протоколу, й захопити основні особливості, за наявними документами, нині таковы:
1. SDP повинен дозволяти пошук служб спеціальними атрибутам цих служб.
Например, якщо є кілька принтерів, доступних через Bluetooth, то клієнт повинен матимуть можливість знайти той самий принтер, що йому нужен.
2. SDP повинен дозволяти клієнту шукати служби за класом. Якщо трішки переробити попередній приклад, то якщо клієнту знадобиться принтер, то мусить бути можливість знайти саме пристрій друку, не знаючи про нього нічого другого.
3. SDP повинен дозволяти переглядати служби без необхідності знати специфічні характеристики вони мають. Наприклад, якщо пристрій надає якусь послугу може управлятися лише спеціальним програмним забезпеченням по якомусь дуже рідкісному чи закритому протоколу, то тут для SPD це буде проблемою, усе одно можна буде потрапити одержувати інформацію про доступності та назві службы.
4. SDP повинен надати можливість щоб виявити нових служб, що з’явилися під час работы.
5. SDP повинен надавати можливість впізнавати, коли служба стає недоступною з за те, що клієнт вийшов межі зв’язку, чи з якоїсь інший причине.
6. SDP дозволяє службам, класам служб і атрибутам служб бути однозначно идентифицированными.
7. SDP повинен дозволяти одному влаштуванню знаходити будь-яку службу на будь-якій іншій устрої без звернення до третьої устройству.
8. SDP повинен підходити від використання пристроями з обмеженою функціональністю. Пам’ятаєте, ми наголошували на холодильниках? Однак це далеко не предел…
9. SDP повинен дозволяти збільшувати кількість доступною інформації про службі. Це означає, що й служба вимагає докладного і объёмного описи своїх фізичних можливостей, параметрів, обмежень тощо. п., то всі ці інформація нічого очікувати сипатися усім, хто просто запитає про доступності служби, а нададуть лише, хто пильніше зацікавиться цієї службой.
10. SDP повинен підтримувати використання проміжних кэширующих агентів з метою прискорення або підвищення ефективності процесу пошуку нових служб. Цей пункт який суперечить пункту 7, оскільки використання третього устрою можливо, але з обязательно.
11. SDP може бути повністю незалежний від протоколів вищого рівня, використовуваних Bluetooth соединением.
12. SDP повинен працювати, коли як його транспортного протоколу використовується L2CAP.
13. SDP повинен дозволяти знаходити і використовувати служби, які забезпечують доступом до іншим протоколів виявлення служб. Це дозволяє розширювати можливості системи, і використовувати служби й устрою які немає Bluetooth интерфейса.
14. SDP повинен підтримувати створення умов та визначення нових служб без необхідності централізовано регистрироваться.
Кроме цього, є низка речей, які ще не входять SDP, проте не вельми можливо, що у наступних редакціях специфікації чимало їх стануть обязательными.
1. SDP 1.0 не надає механізму доступу з службам, лише інформацію про службах.
2. SDP 1.0 не дає можливості оцінювати служби. Тобто, з його за допомогою не можна автоматично вибрати найвдалішу службу, якщо доступно відразу кількох служб що дає схожий сервис.
3. SDP 1.0 Демшевського не дозволяє домовлятися про параметрах службы.
4. SDP 1.0 Демшевського не дозволяє дізнатися про завантаженості служби, чи устрою надає службу.
5. SDP 1.0 не дає можливості клієнту управляти службой.
6. SDP 1.0 Демшевського не дозволяє повідомляти у тому, що служба чи інформацію про службі стає недоступной.
7. SDP 1.0 Демшевського не дозволяє повідомляти у тому, що атрибути служби изменились.
8. Нині специфікація не описує інтерфейсу, через який програми повинні звертатися до SDP.
9. SDP 1.0 нині не має розвиненим механізмом управління списком служб, например
10. SDP 1.0 Демшевського не дозволяє нагромаджувати борги і реєструвати службы.
Ще однією з протоколів, що використовують L2CAP як транспортного є, з приведённой вище схеми, RFCOMM. Цей протокол эмулирует з'єднання PPP (point-to-point) по серійному порту (RS- 232 чи EIATIA-232-E, відомішим як COM-порты). Через нього такі служби як, наприклад, LAN Access. Ця служба може працюватиме, як эмуляция Direct cable Connection, коли має бути забезпечено зв’язок між всього двома PC, і використовуватися для повноцінного входу у вже існуючу локальну мережу. У другий випадок використовується пристрій під назвою LAN Access point, крізь який комп’ютер з Bluetooth виявляється, підключено до LAN оскільки міг би підключитися через dial-up соединение.
TCS — Telephony Control protocol Specification ще одна служба, яка використовує L2CAP як транспортного протоколу. Ця служба може використовуватися центральної домашньої чи офісної телефонної станцією для переадресування телефонних дзвінків. У цьому TCS використовується лише обслуговування сполуки. Коли встановлено з'єднання із потрібною телефонним апаратом (чи апаратами), TCS викликає Bluetooth voice, і самі мова передається з цього синхронного протокола.
Bluetooth audio. Зазвичай передачі аудіоінформації використовується спеціальний протокол, який працює безпосередньо з baseband protocol, але цього з успіхом може застосовуватися і L2CAP. L2CAP надає менше можливостей передачі аудіо інформації, ніж Bluetooth voice, але його незамінний, коли необхідно, приміром, обмінюватися аудиоинформацией між Bluetooth і Bluetooth мережами. Крім цього, даний метод хороший, коли потрібно додатковий захист даних. Можна заперечити, що з відстанях, у яких працює Bluetooth, захист аудиоданных не актуальна, але, як людина минулий Радянську Армію телефоністомсекретником можу Вас запевнити, застосування можна знайти. Апарат для шифровки телефонних розмов в СА середньої чи малої потужності (середньостатистичне час стійкості - 12 годин, хоча за наявності відповідної апаратури його можна було розколоти і поза 14 хвилин. І це у 89 року, зараз ще швидше мав вагу 120 кілограм, і містив у понад підлозі кілограма чистого срібла, близько сорока грам золота і 15 грам паладію. Брали, звісно ж, не якістю, а кількістю. Вважалося, що й наклепать таких агрегатів досить багато, то розшифрувати зашифровані з допомогою переговори буде набагато вища (!) ніж їх зашифрувати. Мда. Техніка пішла вперед, і дуже далека, але, усе ж, я — не сильно здивуюся, якщо машины-аппаратные П- 244 досі використовують у Російської Армії, чи десь ще. Bluetooth може забезпечити ще більше надёжную захист, при більшому зручність і меншою стоимости.
Звісно ж, приведёнными на схему, і описаними вище службами, області можливого застосування Bluetooth не обмежуються. Bluetooth, розвинена з простого технології обмінюватись даними між комп’ютером і мобільними телефонами виявилася настільки вдалою, що небезпека може застосовуватися практично деінде. Ще одним чинником, який має сприяти широкому поширенню Bluetooth у майбутньому, є низька ціна подібних пристроїв. Члени Bluetooth SIG обіцяють домогтися, що за масового виробництві ціна мікросхем які безпосередньо забезпечують Bluetooth з'єднання, нічого очікувати перевищувати 5 $.
Глава 3. Деякі аспекти практичного застосування технологія Bluetooth.
3.1. основні напрями використання технології Bluetooth. Візьмемо і розглянемо приклади використання технології Bluetooth:
1. Автоматична синхронізація вашого настільного, переносного ПК і мобільного телефону. Наприклад, щойно ви вводите нові дані в адресну книжку Note-book'у, автоматично модифікуються відповідні запис у настільному комп’ютері, і наоборот.
2. Автоматична резервна синхронізація. Уявіть собі, що бос змінив ваш план заходів, тоді як ви вже перебуваєте у поїздці. Офісний ПК посилає зміни на ваш стільниковий телефон, який автоматично сполучається з ноутбуком і передає модифіковане расписание.
3. Поєднання між собою всіх периферійних пристроїв. Бездротове з'єднання настільного ПК чи ноутбука з на принтері, сканером і локальної обчислювальної мережею. Особливо посилює відчуття «свободи» бездротове з'єднання «мишки» і клавіатури з персональним компьютером.
4. Упорядкування Е-mail-сообщения з допомогою ноутбука в салоні що летить літака. Вже аеропорту, перебуваючи у черги до митнику, ви включаєте мобільного телефона, і всі повідомлення негайно отсылаются.
5. Насолодитесь комфортом автомобільного комплекту handsfree. Стільниковий телефон залишається у задній кишені, а handsfree сполучається з ним у вигляді бездротового зв’язку. Віддаючи мовні команди, ви набираєте номер і кажете по телефону.
6. Передача фотографій і відеокліпів з точки. Цифрова камера сполучається з мобільний телефон (без дротів), а ви додаєте коментарі у вигляді клавіатури на телефоні чи Note-book'у. Фото і текст вирушають адресату.
7. Поєднання всіх учасників для миттєвого обміну інформацією між. Під час зустрічі чи конференції, можна швидко обговорити цікавий для питання з всіма її учасниками. З іншого боку, тепер ви можете дистанційно виконувати функцій управління, наприклад, включити проектор.
8. Використовуйте ноутбук для доступу до Інтернету незалежно від виду підключення — через мобільного телефона, модем чи з локальної сети.
9. Використання портативного ПК як спикерфона. Поєднавши бездротовий головний телефон (headset) з ноутбуком, використовуйте їх у офісі, автомобілі чи дома.
Далі ми розглянемо нові рішення, надані деякими фирмами:
Компанія Troy XCD представила адаптер для підключення принтера з інтерфейсом Centronics до Bluetooth:
[pic].
Компанія обіцяє випустити його за ринок у початку літа, приблизна вартість — близько 195 $.
Так само цікавим варіантом застосування технології Bluetooth може стати організація бездротового доступу в локальну мережу і/або Інтернет для пристроїв у малих офісі або мають удома. Безумовним лідером у цій галузі стала компанія Red-M, що представила своє рішення — сервер Red-M 3000AS:
А ось фотографія його прототипу в работе:
[pic].
3000AS є Linux-сервер, котрі можуть також працювати як шлюз в локальну мережу чи Інтернет. На відміну більшості інших Bluetooth-устройств 3000AS має потужний приемопередатчик, який би зв’язок не більше 100 м, причому у комплект входить зовнішня антена, що підвищує надійність зв’язку за наявності зовнішніх перешкод. Для підключення можна використовувати ISDN (з варіантів «постійно он-лайн «чи «підключення на вимогу »), 10/100 Мбит Ethernet, і навіть RS-232 для сервісного застосування. Сервер може також бути «запитан» через UPS.
Для розширення доступу до сервера можна використовувати малогабаритні точки доступу Red-M 1000AP:
[pic].
Сервер автоматично визначає і конфигурирует всі крапки доступу, перебувають у межах дальності його дії. Зовнішні устрою можуть бути під'єднані до точки доступу через 10/100 Мбит Ethernet.
Схожу систему представив MiTAC: їх Bluetooth Access Point несе на борту 750МГц процесор Transmeta Crusoe TM5400, вмонтований NAT і DHCP сервер як і попередній зразок, потужний приемопередатчик дальністю дії до 100 м:
[pic].
Відмінним доповненням до такої системи може бути пристрій від Canon — Bluetooth модуль для цифрового фотоаппарата:
[pic].
Уявіть собі - фотоапарат зможе автоматично скидати знімки через Bluetooth-гейт на вашу робочу станцію, чи той самий субноутбук, і навіть через підключений до Інтернету стільниковий телефон із підтримкою Bluetooth… загалом, можливості бесконечны.
Поширеним є підключення стандартних пристроїв введення через Bluetooth, наприклад, ось так:
[pic].
Sony представила на CeBIT спеціальний модуль в форматі Memory Stick під назвою InfoStick:
[pic].
Дуже ідея досить слушна, особливо на наявність аналогічного устрою для Compact Flash.
Залишається тільки зауважити, що ліцензування підтримки Bluetooth безкоштовно й необхідно лише підписання угоди про використання торгових марок. Отже, технологія Bluetooth може зробити справжню революцію у світі персональних комунікацій і загалом у житті человека.
3.2. Бездротовий технологія Bluetooth в Шведському Національному музеї. Тут хочу розповісти про яскравому застосуванні нову технологію в Шведському Національному музеї. Шведський Національний музей Стокгольмі обладнаний спеціальними, компактними Bluetooth-передатчиками, размещаемыми біля кожного що був увазі відвідувачів експоната. Кожен власник кишенькового комп’ютера чи мобільного WAP-телефона що тепер, підійшовши до будь-якій з них, отримати вичерпну інформацію про виставленому предмете.
Не завжди зручно під час відвідання музеїв, виставкових залів чи картинних галерей бігати від експоната до експонату за натовпом зівак у супроводі екскурсовода. Іноді хочеться побродити серед історично збережених предметів мистецтва або близько сучасних творінь талановитих майстрів самостійно. Але ж тоді вдасться почути від працівники музею багато чого интересного.
До нашого часу кардинально вплинути на проблему намагалися лише одне способом. На аудіокасета записували мова екскурсовода, й у самостійний й те водночас допитливий відвідувач виставки міг крокувати залами, слухати плеєр і сторонньої допомоги впізнавати історію будь-якого експоната. Проте незручність полягала у тому, що у деяких музеях і галереях доводилося переміщатися від однієї питання, яке предмета до іншого дуже швидко. І часто переривати розповідь, перемотувати касету уперед, чи тому. Багатьох це дратувало, як дратує і сейчас.
Шведи придумали інше рішення, сучасніше однак. У Стокгольмі вони обладнали зали Національного Музею спеціальними, компактними Bluetooth-передатчиками, размещаемыми біля що був увазі відвідувачів експоната. Кожен власник кишенькового комп’ютера чи мобільного WAP-телефона що тепер, підійшовши до будь-кого з них, отримати вичерпну інформацію про виставленому предметі, причому тоді, коли захоче. Датчик реагує на наближення людини до кожного окремому об'єкту. І тому шведським майстрам довелося активізувати в приміщеннях музею систему глобального позиціонування (GPS).
У період тестування настільки зручного сервісу кожному відвідувачу Шведського Національного музею Тараса видаватимуть простенький електронний органайзер, на екрані котрого кожен і зможе читати заздалегідь підготовлені мистецтвознавцями розповіді про музейні експонати. А пізніше власники стільникових телефонів, і кишенькових комп’ютерів зможуть подорожувати залами зі своїми мобільними терминалами.
Глава 4. Аналіз бездротових технологій і розвитку технологии.
Bluetooth.
4.1. Аналіз аналогічних технологій. Однак їх переваги та недоліки стосовно Bluetooth. Впродовж кількох останніх кількамісячної, в Інтернеті пресі зусебіч обговорюються проблеми технології Bluetooth. Але це технологія має кількох конкурентів. Жоден їх технічно нескладне серйозної загрози «синім зубах », проте слід розглянути найважливіші їх. Это:
1) протокол інфрачервоної передачі IrDA (Infrared Data Association), що забезпечує бездротовий зв’язок пристроїв, використовують для таких ж цілей кабельне з'єднання; 2) Home/SWAP, технологія локальних бездротових мереж; 3) IEEE 802.11, бездротового стандарт Ethernet.
IrDA. Стандарт передачі, який працює за принципу «точка-точка », має вузький кут охоплення (конус 30 градусів), радіус дії до одного метри, сумісність з стандартами, швидкість передачі від 4 Мб/с до 16 Мб/с. Технологія IrDA використовується дуже широко в усьому світі понад 50 млн. пристроїв, у своїй щорічне зростання кількості пристроїв становить 40 відсотків. Характеристики IrDA включають: широкий коло підтримуваних пристроїв і програмних платформ, сконструйованих для кабельного сполуки за принципом «точка-точка », вузький кут взаємодії, що запобігає інтерференцію коїться з іншими електронними устройствами.
Home RF/SWAP (shared wireless access protocol). Створено до роботи на локальних бездротових мереж (LAN) на частоті 2.4 ГГц і підтримує швидкість передачі до 2 Мб/с на відстань понад 100 метрів. Він використовує кілька протоколів підтримки каналів телефонної радіозв'язку і використовує стандарт IEEE 802.11 для додатків даних. Проте Home RF є дорогоцінним реалізації рішенням, ніж Bluetooth. Оскільки Bluetooth активно прямує до захоплення дуже широкого діапазону додатків, Home RF/SWAP буде швидше «гравцем лаві запасних » .
| |Bluetooth |HomeRF |IrDA | |Тип модуляції |метод частотних |метод частотних |амплітудний | | |стрибків |стрибків | | |Частотний |2,4 ГГц |2,4 ГГц |випромінювання в | |діапазон | | |оптичному | | | | |діапазоні | | | | |850−900 | | | | |нанометрів | |Кількість стрибків в |1600 |50 |_ | |секунду | | | | |Потужність |100 |100 |20−80 | |передавача, мВт | | | | |Швидкість передачи|0,7 |1−2 (мах 10) |4 | |даних, Мбіт/с | | | | |Спосіб модуляції |дворівнева |двохчи |дворівнева | | |частотна |четырехуровневая |імпульсна | | | |частотна | | |Кількість |необмежена |до 127 |2 | |пристроїв у мережі | | | | |Захист информации|40- і 64-битное |Blowfish data |немає | | |шифрування |security | | |Радіус дії, |10−100 |50 |1 | |м | | | |.
Таблиця 1. Порівняння технології Bluetooth з технологіями HomeRF і IrDA.
IEEE 802.11. Бездротового стандарт Ethernet, що функціонує на частоті 2.4 ГГц, є несумісним із Bluetooth. Він розроблений для забезпечення взаємодії точок доступу до неї, має швидкість сполуки до 11 Мб/с, і покриває сферу застосування, досить велику, щоб формувати WLAN. Проте, цей протокол нічого очікувати серйозним конкурентом Bluetooth, оскільки не має підтримки звуку і вимагає занадто багато енергії до роботи з стільниковими телефонами.
| |IEEE 802.11 |Bluetooth | |Призначення |Безпровідні |Заміна кабельних | | |домашние/офисные мережі |сполук для | | | |компактних | | | |комунікаційних | | | |коштів | |Робоча частота |2.4 ГГц |2.4 ГГц | |Максимальна швидкість |11 Мбит/сек (IEEE |721 Кбит/сек | |передачі |802.11b), 2Мбит/сек | | | |(IEEE 802.11) | | |Дальність дії |100 м |10 м чи 100 м | |Максимальне количество|128 пристроїв на мережу |8 пристроїв однією | |вузлів | |пикосеть, макр. 10 | | | |пикосетей, тобто. до 71 | | | |устрою однією | | | |scatternet | |Голосові канали |Ні |3 каналу | |Доступність |Зараз |Зараз | |Ціна |$ 100-$ 400 за вузол |Близько $ 5 за вузол |.
Таблиця 2. Порівняння технології Bluetooth технологією IEEE 802.11.
Як неважко помітити, інтерфейс Bluetooth набагато краще пристосований для використання їх у тих бездротових пристроях зв’язку, де потрібно досить низька ціна, не потрібно у «високих швидкостях і низька енергоспоживання. Проте, як зазначалось, можливо, створення комбінованих мереж, тим більше IEEE 802.11 працює геть з іншому принципу кодування переданих даних, отже, перебуваючи в одній й тією самою робочої частоті, обидва стандарту будуть чути одне одного фізично, але чужі сигнали розцінюватимуть кожним із них як сторонній шум.
Щойно перші докладання Bluetooth стануть доступними над ринком, споживачі чекатимуть складніші рішення. Протягом наступній пари років можна зустріти чіпи Bluetooth, вбудовані в телефони, кишенькові комп’ютери, машини, побутових пристроїв… Уявіть, наприклад, радиочип в своїх кросівках, який пов’язують із годинами, ті контролюють ваш пульс і самопочуття під час бігу і автоматично завантажують інформацію на вашу персонального комп’ютера, щоб Ви могли аналізувати ефективність своїх тренировок.
Поки розробники посилено вирішують різноманітні технологічні проблеми, ми маємо час підготуватися до пришестю Bluetooth. Коли ми вибиратимемо який-небудь побутової прилад, просто треба поцікавитися, має він слот розширення чи додаткові опції для підключення щодо нього у майбутньому модулів Bluetooth.
4.2. Перспективи розвитку технології Bluetooth. Bluetooth належить до тих технологіям, які за грамотному використанні можуть, справді, перевернути весь людський побут. Вже сьогодні на виставках демонструються принтери з Bluetooth, які треба підключати до комп’ютера, досить просто внести їх у кімнату, включити в розетку, і можна починати друкувати. Це ж правильно, і у порядку, не так важко ввійти у з ноутбуком, оснащённым Bluetooth до рук, відразу ж можна скористатися принтером, ввійти у локальну мережу обмінюватись файлами і документами, скористатися Інтернет з'єднанням. RJ-45 розетки для ноутбуків, які можна натрапити у деяких літаки і особливо розвинених аеропортах скоро повинні відійти в прошлое.
Вот кілька ілюстрацій выставок:
[pic].
Toshiba. Мультимедійний ноутбук, проектор та цифрового фотоапарат. Все анонсовано до виробництва 2001;го году.
[pic].
Колекція повністю бездротових PDA з розширеними комунікаційними возможностями.
[pic].
Комплект оснащення молоді майбутнього — навушники, відеокамера, мікрофон, внизу лежить комунікатор як годин. Зв’язок із станцією по протоколу.
Bluetooth з відривом до 100 метров!
Системи hands free з допомогою Bluetooth стають, настільки прості використання, наскільки це можливо. Досить що мобільного телефона з Bluetooth інтерфейсом просто перебував де-небудь всередині автомобіля, яке підключення до hands free системі відбудеться автоматически.
Стандартизація, яка у Bluetooth, дозволить робити бездротові миші, клавіатури, джойстики і геймпады які підходитимемо кожному PC, І що б розпочати роботи з улюбленим девайсом достатньо просто підійти до комп’ютера, а чи не вимикати його, і залазити під стіл за проводами. Це оцінять як любителі ігрових чемпіонатів, що нині не виходять із будинку без своєї мишки у задній кишені. Завдяки тієї ж стандартизації, можна годі розраховувати, що за декілька років ми позбудемося тієї купи дистанційних пультів канапі, окремого для телевізора, окремого для відеомагнітофона, окремого для музично центру, окремого для DVD програвача, окремого для кондиціонера, тощо, а управлятимемо всієї технікою у квартирі з мобільного телефону, який при цьому і PDA бути буде. Але це не предел.
Останнім часом багато говорять концепцію «цифрового вдома ». Деякі, добре відомі й дуже серйозні корпорації буквально помешались у цьому. Технологія Bluetooth може підвищити згадану ідею нові висоту. Уявіть собі, ви є брелок (браслет, кільце, і що завгодно), з Bluetooth пристроєм, здатним приймати ваш голосу і передавати його за центральний комп’ютер у домі. Потужний сервер ідентифікує голос, розпізнає звукову команду, й те ж Bluetooth дасть команду будь-який периферії, розкиданої в роботі. Отже, голосові команди можна буде потрапити давати всьому що велять у домі, телевізорів, лампочкам, шторам, кондиціонерам, мікрохвильовим печкам, сливному бачку у вбиральні, в результаті розширення зрештою! І водночас нічого очікувати жодної потреби, що всі ці периферія мала достатньої обчислювальної міццю, для розпізнання голоси, досить, що як і міццю мав улюблений комп’ютер, котрий у домі. Крім цього, не доведеться піклуватися про те, що новий холодильник, приміром, підключити і налаштувати під вашу домашню мережу, досить було лише переконатися, що холодильник має Bluetooth інтерфейс. І тоді, лише сплативши її на кухню і підключивши в розетку, можна буде потрапити засунути до нього пляшечку пива і скомандувати «що через три хвилини пиво було холодне! ». Домашній сервер, відмінно знає звички власника, і давно запомнивший, що означає та чи інша фраза, негайно дасть команду холодильника три хвилини працювати у режимі максимальної заморозки, а ще через три хвилини дбайливо нагадає вам, що пиво вже охололо. Понад те, командувати своїм будинком можна буде й через мобільного телефона, практично з кожного точки земного шара.
Это все, ясна річ, зручно, але з знаю, погодився особисто я жити у подібному домі. Це ж, якщо зараз упійманий вірус загрожує лише парою втрачених файлів, то «цифровому домі «можливі значно більше «цікаві «ефекти. Звісно, просто сьогодні можна придумати близько десятка заходів, які сильно вагаються життя взломщикам, але, як зазначалося вище, протидія броні і снаряда триває, і кінця цього процесу нічого очікувати ніколи. Але як, усе ж, зручно все то, можливо, а то й брати до уваги «дрібні технічні неполадки » .
Усе це у найближчій перспективі. Тепер же, Bluetooth устрою можна зустріти переважно на виставках, або ж продажу, але з цінами, які не можуть сприяти їх значному поширенню. Але це лише початком, як і сама технологія, і програмне забезпеченням будуть продовжувати вдосконалюватися, і коли-небудь, може навіть зовсім скоро, сьогодні здається дикої фантастикою, стане реальностью.
Заключение
.
Що ж до виведення, то я би просто впевнений, що у найближчому майбутньому станеться бум технології Bluetooth. Він дозволить як відмовитися від дротів, що з'єднують різні устрою, а й розробити низку принципово нових додатків. З 1998 року група Bluetooth безупинно поповнювалася. Сьогодні вона налічує вже близько 2000 компаній. Вже розроблено перші серійні устрою з запровадженими чипами Bluetooth. Вже ведуться розробки Bluetooth радіопередавачів і приймачів, користуватися якими можна буде потрапити в усьому світі завдяки єдиному стандарту і єдиною частоті. А велика швидкість передачі дозволить здійснювати радіопередачі, переважали за якістю звуку сучасне FM радиовещание.
Bluetooth — це сучасний технологія бездротового передачі, що дозволяє з'єднувати друг з одним практично будь-які устрою: мобільні телефони, ноутбуки, принтери, цифрові фотоапарати і навіть холодильники, мікрохвильові печі, кондиціонери. Поєднати цілком можливо усе, що є вмонтований мікрочип Bluetooth.
Розглянувши деякі технічні аспекти технології Bluetooth, можна сказати, що Bluetooth — це маленьке чіп, являє собою високочастотний (2.4 — 2.48 ГГц) приёмопередатчик, працював у діапазоні ISM (Industry, Science and Medicine; промисловий, науковий і медичний). Для використання тих частот непотрібен ліцензія. Швидкість передачі даних, передбачена стандартом, становить близько 720 Кбіт/с в асиметричному режимі 420 Кбіт/с в полнодуплексном режимі. Забезпечується передача трьох голосових каналів, але з відеосигналу. Енергоспоживання (потужність передавача) на повинен перевищувати 10 мВт. Спочатку технологія передбачала можливість зв’язку з відривом трохи більше 10 метрів. Сьогодні деякі фірми пропонують мікросхеми Bluetooth, здатні підтримувати зв’язок з відривом до 100 метров.
Що ж до технічних аспектів установки сполуки то, опинившись поруч, Bluetooth устрою можуть встановлювати як сполуки типу точка-к-точка, коли є лише 2 устрою, а й точка-кмноготочек, коли одна пристрій одночасно працює із кількома другими.
Ще однією з найважливіших особливостей Bluetooth є автоматичне підключення Bluetooth пристроїв до служб, наданих іншими Bluetooth пристроями. Тому, коли є список імен і адрес, виконується пошук доступних послуг, наданих доступними устройствами.
Природно, Bluetooth замало без такій важливій речі, як технологія захисту переданих даних, все. Залежно від виконуваних завдань, в технології Bluetooth передбачено три режиму захисту. Тобто технологія надає високий рівень защиты.
Сфера застосування технології Bluetooth безмежна, залишається помітити, що ліцензування підтримки технології Bluetooth безкоштовно й необхідно лише підписання угоди про використання торгових марок. Отже, технологія Bluetooth може зробити справжню революцію у світі персональних комунікацій і загалом у житті человека.
Технологія Bluetooth має низку аналогічних пристроїв. Після порівняльного аналізу цих технологій, доведено, жодна їх не представляє серйозної загрози Bluetooth.
Bluetooth належить до тих технологіям, у яких мають величезні перспективи у розвиток. Вже сьогодні на виставках демонструються принтери з Bluetooth, які треба підключати до комп’ютера, не так важко внести їх у кімнату, включити в розетку, і можна починати друкувати. І це саме правильно, і у порядку, не так важко ввійти у з ноутбуком, оснащённым Bluetooth до рук, відразу ж можна скористатися принтером, ввійти у локальну мережу обмінюватись файлами і документами. У останнім часом багато говорять концепцію «цифрового вдома ». Деякі, добре відомі й дуже серйозні корпорації буквально помешались на цьому. Технологія Bluetooth може підвищити згадану ідею нові высоту.
Усе це у найближчій перспективі. Тепер же, Bluetooth устрою можна зустріти переважно на виставках, або ж продажу, але з цінами, які не можуть сприяти їх значному поширенню. Але це лише початком, як і сама технологія, і програмне забезпеченням будуть продовжувати совершенствоваться.
1. Книжка Комп’ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор:
Олифер В. Г., Олифер Н. А. Видавництво: 1999, Питер.
2. Журнал КомпьютерПресс #1 2001. Стаття: «Технології ХХІ сторіччя сегодня».
Автор: Володимир Богданов.
3. Журнал КомпьютерПресс #1 2001. Стаття: «Специфікація Bluetooth — універсального радиоинтерфейса для цифрових пристроїв». Автор:
Володимир Богданов.
4. Журнал КомпьюТерра #42−43 2000. Стаття: «Око за око, зуб за зуб».
Автор Андрій Скольников.
5. Журнал Підводна Лодка #7 2001. Стаття: «Бездротовий зв’язок: Сага о.
" синьому зубі ««. Марек Павловски.
6. Журнал СВІТ ПК #2 2001. Стаття: «Поява Bluetooth». Автор: Вячеслав.
Мангер.
7. Сайт 3Dnews (адресу: internet Стаття: «Технология.
Bluetooth". Автор: Олексій Шашков.
8. Сайт ZDnet.RU (адресу: internet Стаття: «Технология.
Bluetooth без секретів". Автор: Дін Мермелл.
Сайт iXBT (адресу: internet Статті: «Ніяких проводов!
Технологія Bluetooth", «Bluetooth: технологія й її застосування». Автор:
Соколов Денис.
Сайт «Зоопарк ручних комп’ютерів» (адресу: internet.
Стаття: «Bluetooth: пробуємо на зуб». Автор: Олександр Асташов.
1 Комп’ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор: Олифер В. Г., Олифер Н. А. Видавництво: 1999, Пітер. Стор. 267. 2 Комп’ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор: Олифер В. Г., Олифер Н. А. Видавництво: 1999, Пітер. Стор. 268. 3 Комп’ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор: Олифер В. Г., Олифер Н. А. Видавництво: 1999, Пітер. Стор. 43. 4 Комп’ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор: Олифер В. Г., Олифер Н. А. Видавництво: 1999, Пітер. Стор. 44. 5 Комп’ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор: Олифер В. Г., Олифер Н. А. Видавництво: 1999, Пітер. Стор. 44.