Технологии:

Основные свойства технологии Bluetooth
Воскресенье, Июнь 13th, 2010 | Автор:

Беспроводная технология связи Bluetooth обеспечивает соединение портативных и стационарных компьютеров, вычислительного оборудования, мобильных телефонов, камер и других цифровых устройств с помощью беспроводных связей, на сравнительно малых расстояниях.

Другими словами, эта технология обеспечивает коммуникацию между устройствами и беспроводную связь этих устройств посредством Bluetooth точек доступа с сетью для передачи речи, или с сетью Интернет, с применением больших скоростей. Это предполагает, что Bluetooth радио и контромер основной полосы могут быть встроены в устройство (камера, клавиатура, наушники, мобильный телефон), или соединены посредством универсальной последовательной шины USB (Universal Serial Bus) и последовательного подключения, или с помощью карты-адаптера для подключения к портативному компьютеру (PC card) или какому-то другому устройству пользователя. Основными характеристиками этой технологии являются надежность и значительная экономическая эффективность, а также малое потребление мощности и энергии.

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Частотная полоса и RF каналы
Воскресенье, Июнь 13th, 2010 | Автор:

Bluetooth устройства работают в некоммерческой радиочастотной (RF) полосе от 2.4 ГГц до 2.4835 ГГц, т.е. в так называемой промышленно-научно-медицинской полосе, ISM (Industrial-Sci-entifc-Medicine). Так как полоса ISM открыта для всех, радио системы, работающие в этой частотной полосе, должны быть рассчитаны таким образом, чтобы могли успешно преодолевать проблемы интерференции и затухания (fading) т.е. изменения мощности сигнала. Эти проблемы решает технология скачкообразной смены рабочей частоты с расширением спектра, FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum).

Применение технологии Bluetooth делит располагаемую частотную полосу (83.5 MHz) на 79 коммуникационных каналов, ширины 1 МГц. В течение коммуникации радио приемопередатчики переключаются между каналами псевдослучайным способом. Другими словами, в Bluetooth каналах применяется схема скачкообразной смены рабочей частоты и двусторонней передачи с временным разделением. Канал разделен на временные интервалы длительности 625 мсек, а для каждого отдельного временного интервала определяется другая частота переключения. В результате, номинальная частота равняется 1600 переключений в секунду.

Две или больше единиц, использующих один и то же канал, образуют сеть, названную пикосетью (piconet). В этой сети одна единица ведет себя как ведущая (master), управляя нагрузкой в пикосети. Остальные единицы ведомые (slave). Чтобы устройства могли общаться, они должны работать синхронно и употреблять одинаковую последовательность переключения частоты. Устройства Bluetooth в пикосети синхронизируют свой такт в соответствии с генератором такта ведущей единицы. Последовательность переключения также определяет ведущая единица.

Код доступаЗаголовокЧасть пользователя
72 бита54 бита0-2745 бита

В каждом временном интервале возможен обмен пакетов между ведущей и ведомой единицами. Формат пакета определен стандартом, согласно которому каждый пакет состоит из кода доступа (72 бита), заголовка (54 бита) и полезной нагрузки пользователя (payload) с количеством битов от 0 до 2745. Код доступа служит для идентификации и синхронизации устройства, а заголовок содержит управляющие информации. Длина пользовательской части переменная (changeable).

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Типы физических соединений Bluetooth
Воскресенье, Июнь 13th, 2010 | Автор:

Стандарт определяет два типа физических соединений, которые поддерживают передачу речи и данных, а именно:

  • Синхронная линия связи, ориентированная на соединение (SCO link — Synchronous Connection Oriented link);
  • Асинхронная линия связи без соединения (ACL — Asynchronous Connectionless Link).

Синхронная линия связи, ориентированная на соединение, поддерживает соединения двухточечного типа (point-to-point). Употребляется для передачи речи высокого качества, с использованием пакетов, HV (High quality Voice). Передача может осуществляться и с использованием пакетов данных, DV (Data Voice), в которых передаются и данные и разговор.

При передаче с помощью SCO линии связи можно использовать схему упреждающей коррекции ошибок FEC (Forward Error Correction). Пакеты HV не включают контроль циклическим избыточным кодом CRC (Cyclical Redundancy Check) и никогда не посылаются повторно. Целью использования схемы FEC при передаче данных является уменьшение числа повторных передач. Одновременно можно осуществить три речевых соединения со скоростью передачи равной 64 кбит/сек.

Асинхронная линия связи без соединения поддерживает передачу ACL пакетов, в которых передается пользовательская и управляющая информация в одном, или нескольких временных интервалах (1, 3 и 5), с или без применения схемы упреждающей коррекции ошибок FEC. Стандарт определяет и два типа физических соединений, поддерживающих передачу речи и данных.

Симметричный (кбит/сек)Асимметричный (кбит/сек)
108.8108.8108.8
172.8172.8172.8
256.0384.054.4
384.0576.084.4
286.7477.836.3
432.6721.057.6
Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Оптимизация сигнала Bluetooth
Воскресенье, Июнь 13th, 2010 | Автор:

Так как радио Bluetooth действует в открытом радиочастотном спектре, предназначенном для некоммерческого использования (ISM Band, Industrial, Scientifc and Medical Applications of Radio), радио интерфейс должен быть оптимизирован таким образом, чтобы был в состоянии решать проблемы интерференции и затухания сигнала. Для уменьшения влияния интерференции используется следующее:

  • Технология скачкообразной смены рабочей частоты большой скорости (1600 переключений/сек) в комбинации с короткими пакетами, (если пакет потеряется, потеряна лишь малая часть сообщения);
  • Схема упреждающей коррекции ошибок FEC;
  • Схема автоматической ретрансляции, т.е. повторной передачи (ARQ — Automatic Retransmission Query) пакетов при передаче данных;
  • Надежная схема кодирования речи, которая никогда не передается повторно, основывается на дельта-модуляции с переменной крутизной (CVSD — Continuous Variable Slope Delta).
Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Объединение в сеть
Воскресенье, Июнь 13th, 2010 | Автор:

Когда Bluetooth приемопередатчики находятся внутри досягаемости, они могут создать специальную (ad hoc) сеть. В этой сети одно из устройств будет ведущим, а остальные ведомыми. Важно напомнить, что ведущим может быть любое из устройств. По дефиниции, устройство, которое устанавливает соединение, принимает роль ведущего. Объединение в сеть устройств Bluetooth выполняется согласно определенной очередности действий.

Состояния Bluetooth устройств:

  • Standby – состояние, в котором устройство Bluetooth ожидает на подключение к пикосети (pico-net);
  • Inquire – состояние, в котором устройство Bluetooth ищет устройство, которое ему обеспечит требуемую услугу;
  • Page – состояние, в котором устройство Bluetooth требует установление соединения с определенным устройством;
  • Connected – состояние активности Bluetooth устройства в сети Piconet;
  • Park/Hold – состояния малого потребления энергии, когда устройства Bluetooth ожидают запрос на услугу от ведущего устройства.

Все пользователи внутри одной piconet сети делят один и тот же канал, т.е. с увеличением числа устройств в этой сети, пропускаемость по пользователю резко снижается. Несколько пикосетей, которые взаимно не синхронизированы, образуют scaternet сеть. Связь между пикосетями осуществляется с помощью одного из Bluetooth устройств, включенного в две или несколько пикосетей. Максимальное число пикосетей, образующих scaternet сеть, не может быть более 10.

Для обеспечения защиты использования и тайности информации, технология Bluetooth реализует стандарты надежности. Применение скачкообразной смены частоты и малая мощность излучения, представляют первый уровень защиты данных. Второй уровень защиты осуществляется использованием четырех различных элементов:

  • Явного адреса Bluetooth устройства (BD ADDR), единственного для каждого пользователя, или для каждой Bluetooth единицы;
  • Двух тайных ключей (ключ для проверки исправности соединения длины 128 битов, и ключ для кодирования данных длины 8 — 128 битов);
  • Случайного номера, нового для каждой транзакции, т.е. операции связи.

Программы для проверки исправности соединения и для кодирования реализованы в каждой Bluetooth единице одинаковым образом.

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Устройства Bluetooth
Суббота, Июнь 12th, 2010 | Автор:

Устройство Bluetooth

Большая часть устройств Bluetooth выпускается с отдельным USB-интерфейсом и внутренней антенной. Такие устройства могут использоваться как с настольными компьютерами, так и с ноутбуками. Они наиболее универсальны в применении, но существуют и такие, ко­торые предназначены для установки внутрь компьютеров. Эти устрой­ства выполняются в виде плат, устанавливаемых в слоты расширения материнских плат компьютера. За счет более чувствительной внешней антенны дальность действия может увеличиваться до 200 м.

Диапазон 2,4 ГГц не является лицензируемым и может свободно ис­пользоваться всеми желающими. Им управляет Федеральная комиссия по коммуникациям (FCC — Federal Communication Commission), ограни­чивая часть диапазона, которую может использовать каждое устройство.

Устройства стандарта Bluetooth способны соединяться друг с другом, формируя пикосети, в каждую из которых может входить до 256 устройств. При этом одно из них является ведущим (Master), еще семь — ведомы­ми (Slave), остальные находятся в дежурном режиме. Пикосети могут перекрываться, а к ресурсам ведомых устройств может быть организо­ван доступ. Перекрывающиеся пикосети могут образовать распределен­ную сеть, по которой мигрируют данные.

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Возможности применения технологии Bluetooth
Суббота, Июнь 12th, 2010 | Автор:

Основными областями применения технологии Bluetooth являются: замена кабеля, осуществление специальной персональной ad hoc сети, а также создание точек доступа для подключения пользовательских терминалов к существующим сетям передачи речи и данных.

Привлекательные возможности применения технологии Bluetooth проявляются при осуществлении:

  • Интерактивной конференции, т.е. беспроводный обмен данными между участниками конференции;
  • Интернет моста, т.е. подключение к сети Интернет посредством сетей LAN, PSTN, xDSL, ISDN, GSM, GPRS, UMTS;
  • Рабочего стола без кабелей, т.е. подключение периферийных устройств к персональному компьютеру без кабелей;
  • Автоматической синхронизации данных между разными цифровыми устройствами (мобильным телефоном, портативным и карманным компьютерами);
  • Трех телефонов в одном устройстве, при чем GSM-Bluetooth мобильный телефонный аппарат позволяет осуществление разговоров посредством мобильной сети, или телефонной сети общего пользования PSTN, на работе или дома, а также внутреннюю связь с другим Bluetooth устройством, поддерживающим речевую коммуникацию.

Группа по разработке стандарта Bluetooth постоянно работает на усовершенствовании технологии беспроводной связи Bluetooth и на реализации новых Bluetooth профилей, которыми расширяется область использования этого беспроводного стандарта. Кроме того, комбинируя существующие профили и основные возможности технологии Bluetooth, можно проектировать сложные информационно-коммуникационные решения.

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Состояние технологии в настоящее время
Суббота, Июнь 12th, 2010 | Автор:

Новая спецификация беспроводной технологии связи, Bluetooth, усвоена в ноябре 2003 года. Ревизия Bluetooth стандарта 1.2 совместима с ревизией стандарта 1.1, а содержит следующие улучшения:

  • Анонимный способ работы, обеспечивающий скрытие адреса Bluetooth устройства с целью защиты пользователя от отслеживания;
  • Адаптивная скачкообразная перестройка частоты (AFH — Adaptive Frequency Hopping), которая улучшает стойкость к ошибкам радио интерфейса, что постигается избеганием передачи по многократно занятым частотным каналам;
  • Более качественная передача голоса, полученная лучшей обработкой сигнала и использованием разных методов кодирования;
  • Уменьшено время, требуемое для нахождения

Bluetooth устройства и установления связи, которое сейчас составляет в среднем 1 секунду.

В ноябре 2004 года группа, занимающаяся разработкой Bluetooth беспроводного стандарта (Bluetooth SIG), представила новую ревизию Bluetooth стандарта, версию 2.0 + EDR (Enhanced Data Rate – Улучшенная скорость передачи данных). Новая ревизия стандарта мотивирована улучшением существующих сценариев использования, которые требовали большую пропускаемость данных, таких как передача звука с CD качеством, передача цифровых фотографий, а также быстрая передача данных на лазерные принтеры, и т.п. Ниже перечислены основные улучшения, вносимые версией 2.0 + EDR Bluetooth стандарта:

  • Скорость передачи данных увеличена в три раза;
  • Меньшее потребление энергии;
  • Улучшено качество передачи данных (меньшая частота ошибок по битам, BER — Bit Error Rate).

Наряду с новыми улучшениями обеспечена и совместимость с Bluetooth устройствами, основанными на версиях спецификаций 1.1 и 1.2.

Группа по разработке стандарта Bluetooth намеревается в 2005 году продолжить работу на улучшении надежности и характеристик. Кроме того, новостью является и обещаемая поддержка многоадресной передачи (multicast), и увеличение досягаемости устройства с сохранением мощности излучения.

Интересуют контейнерные перевозки по всей России? ЛП-Сервис — компания, которая предоставляет все виды транспорта, чтоб качественно и быстро произвести перевозку грузов любой сложности.

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
Перспективы Bluetooth
Пятница, Июнь 11th, 2010 | Автор:

Технология Bluetooth уверенно рассматривается многими разработчи­ками как партнерская технология универсальной радиосвязи для ло­кальных сетей. Она уже активно действует на мировом рынке новых технологий как катализатор ряда других очень важных и перспективных сетевых инициатив.

Сейчас существуют передатчики, подключаемые к компьютеру через PC-карту и USB-порт. Выпускаются гарнитуры для мобильных телефо­нов, использующие технологию Bluetooth и позволяющие разговаривать по телефону, не держа его в руках. Некоторые модели ноутбуков имеют встроенные чипы Bluetooth. Появились различные периферийные устройства, такие как принтеры, клавиатуры, мыши, работающие с этой технологией.

Рубрика: Bluetooth  | Tags:  | Комментирование отключено
WiMAX
Четверг, Июнь 10th, 2010 | Автор:

WiMAX

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) — это в первую очередь доступный и надежный беспроводной Интернет. Такая техно­логия позволяет передавать данные по радиоканалу (подобно мобиль­ной связи), несмотря на застройки, деревья или погодные условия. Дальность действия этих устройств достигает 50-70 км. Стандарт 802.16, на котором основана технология, позволяет передавать не толь­ко пакетные и голосовые данные, но также видео- и аудиопотоки. Таким образом, становится возможной интеграция и унификация существую­щих коммуникационных сетей на базе WiMAX.

Рубрика: WiMAX  | Tags:  | Комментирование отключено