Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общие данные

1.1 История создания

1.2 Приложения Bluetooth

2. Основные свойства беспроводной технологии Bluetooth

2.1 Общее представление

2.2 Архитектура Bluetooth

2.3 Уровень радиосвязи

2.4 Типы соединений между устройствами

2.5 Структура кадра

2.6 Набор протоколов

2.7 Уровень немодулированной передачи

3. Состояние технологии в настоящее время

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Беспроводная мобильная технология Bluetooth стала одним из лидирующих типов беспроводных технологий по всему миру. Причина, по которой она получила такую популярность всего за несколько лет после появления в том, что благодаря ей телефоны, компьютеры, КПК и другие электронные устройства могут устанавливать друг с другом связь на небольших расстояниях. Такое бурное развитие технологии наталкивает на мысль о том, что наступит день, когда единственными проводами, которыми вы будете пользоваться, будут электрические провода для обеспечения этих устройств энергией. Подобные перемены будут очень кстати, так как они помогут избавиться от этого огромного количества проводов и кабелей, которые так привычны дома и в офисе [1].

Целью данной курсовой работы является изучение интерфейса Bluetooth, описание технологии и выявление достоинств и недостатков.

1. Общие данные

1.1 История создания

Развитие технологии беспроводной связи, Bluetooth, началось в компании Эрикссон в 1994 году исследованиями, целью которых была реализация экономически и технологически эффективного радио интерфейса, предназначенного для работы на малых расстояниях, с низким потреблением энергии для мобильных устройств. Название Bluetooth выбрано в честь датского короля Гарольда, по прозвищу Синий Зуб (Harald Bluetooth), жившего в 910-940 годах и прославившегося объединением Дании и Норвегии.

В 1998 году создана особая интересная группа, SIG (SpecialInterest Group), для развития и стандартизации интерфейса Bluetooth. Эта группа сегодня насчитывает свыше 2000 членов, а возглавляют ее специалисты компании Ericsson, Nokia, Toshiba, Intel и IBM. Спецификация этой технологии объявлена в 1999 году. В марте 2002 года институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, IEEE, рабочая группа 802.15.1 по стандартизации персональных сетей, PAN (Personal Area Network),усвоила беспроводный стандарт Bluetooth [2].

1.2 Приложения Bluetooth

Большинство сетевых протоколов просто предоставляют каналы связи между коммуникационными единицами и оставляют прикладное использование этих каналов на усмотрение разработчиков. Например, в стандарте 802.11 ничего не говорится о том, что пользователи должны использовать свои ноутбуки для чтения электронной почты, работы в Интернете и т. п. В противоположность этому, Bluetooth специфицирует отдельные поддерживаемые приложения и для каждого из них предоставляет свой набор протоколов. На момент написания данного раздела было 25 таких приложений, называемых профилями (profiles). Коротко будут рассмотрены только некоторые из них.

Шесть профилей предназначены для различного использования аудио и видео.

Например, профиль intercom позволяет двум телефонам соединяться друг с другом наподобие раций. Профили наушников и устройств hands-free и обеспечивают этим устройствам связь с базовой станцией. Это удобно, например, при управлении автомобилем.

Рисунок 1.1 - Модели использования технологии Bluetooth

Другие профили предназначены для потоковой передачи стереозвука и видео, скажем, от портативного аудиоплеера к наушникам или от цифрового фотоаппарата до телевизора.

Профиль HID предназначен для устройств взаимодействия с человеком -- соединения с компьютером клавиатур и мышей. Другие профили позволяют мобильному телефону или другому компьютеру получать изображение от камеры или посылать изображения принтеру. Возможно, более интересен профиль, позволяющий использовать мобильный телефон в качестве пульта дистанционного управления для телевизора (с поддержкой Bluetooth).

Следующая группа профилей имеет отношение к сетям. Профиль доступа к ЛВС позволяет устройству Bluetooth подсоединиться к сети непосредственно или получить удаленный доступ к сети, как и в 802.11, через точку доступа. Профиль удаленного доступа (dail-up networking) был, собственно говоря, тем, ради чего изначально был задуман весь проект. Он позволяет ноутбуку соединяться с мобильным телефоном, имеющим встроенный модем, без использования проводов.

Были также определены профили для обмена информации на более высоком уровне. В частности, профиль синхронизации предназначен для загрузки данных в мобильный телефон, когда его владелец выходит из дома, и извлечения их после возвращения [4].

2. Основные свойства беспроводной технологии Bluetooth

2.1 Общее представление

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 контроллер основной полосы могут быть встроены в устройство (камера, клавиатура, наушники, мобильный телефон), или соединены посредством универсальной последовательной шины USB и последовательного подключения, или с помощью карты-адаптера для подключения к портативному компьютеру или какому-то другому устройству пользователя (Рисунок 2.1). Основными характеристиками этой технологии являются надежность и значительная экономическая эффективность, а также малое потребление мощности и энергии [2].

Рисунок 2.1 - Беспроводная схема Bluetooth

2.2 Архитектура Bluetooth

Каждое устройство ВТ имеет радиопередатчик и приемник, работающие в диапазоне частот 2,4 ГГц. Этот диапазон в большинстве стран отведен для промышленной, научной и медицинской аппаратуры и не требует лицензирования, что обеспечивает повсеместную применимость устройств. Для Bluetooth используются радиоканалы с дискретной (двоичной) частотной модуляцией, несущая частота каналов F-2402+k (МГц), где к - 0.....78. Для нескольких стран (например, Франции, где в этом диапазоне работают военные) возможен сокращенный вариант с F-2454+k (k - 0.....22). Кодирование простое -- логической единице соответствует положительная девиация частоты, нулю -- отрицательная. Передатчики могут быть трех классов мощности, с максимальной мощностью 1, 2,5 и 100 МВт, причем должна быть возможность понижения мощности с целью экономии энергии. Полоса каждого подканала 1 МГц, разнос подканалов - 140..175 кГц [3].

Рисунок 2.2 - Частотный диапазон Bluetooth

беспроводный технология bluetooth протокол

Так как радио Bluetooth действует в открытом радиочастотном спектре, предназначенном для некоммерческого использования, 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 пакетов при передаче данных;

- надежная схема кодирования речи, которая никогда не передается повторно, основывается на дельта-модуляции с переменной крутизной [2].

Передача ведется с перескоком несущей частоты с одного радиоканала на другой, что помогает в борьбе с интерференцией и замираниями сигнала. Физический канал связи представляется определенной псевдослучайной последовательностью используемых радиоканалов (79 или 23 возможных частот). Группа устройств, разделяющих один канал (то есть «знающих» одну и ту же последовательность перескоков), образует так называемую пикосеть (piconet), в которую может входить от 2 до 8 устройств. В каждой пикосети имеется одно ведущее устройство и до 7 активных ведомых. Кроме того, в зоне охвата ведущего устройства в его же пикосети могут находиться «припаркованные» ведомые устройства: они тоже «знают» последовательность перескоков и синхронизируются (по перескокам) с ведущим устройством, но не могут обмениваться данными до тех пор, пока ведущее устройство не разрешит их активность. Каждое активное ведомое устройство пикосети имеет свой временный номер (1-7); когда ведомое устройство деактивируется (паркуется), оно отдает свой номер для использования другими. При последующей активизации оно уже может получить иной номер (потому-то он и временный). Пикосети могут перекрываться зонами охвата, образуя «разбросанную» сеть. «Разбросанная» сеть изображена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - «Разбросанная» сеть

При этом в каждой пикосети ведущее устройство только одно, но ведомые устройства могут входить в несколько пикосетей, используя разделение времени (часть времени он работает в одной, часть -- в другой пикосети). Более того, ведущее устройство одной пикосети может быть ведомым устройством другой пикосети. Эти пикосети никак не синхронизированы, каждая из них использует свой канал (последовательность перескоков).

Канал делится на тайм-слоты длительностью 625 мкс, слоты последовательно нумеруются с цикличностью 227. Каждый тайм-слот соответствует одной частоте, несущей в последовательности перескоков (1600 перескоков в секунду). Последовательность частот определяется адресом ведущего устройства пикосети. Передачи ведутся пакетами, каждый пакет может занимать от 1 до 5 тайм-слотов. Если пакет длинный, то он весь передается на одной частоте несущей, но отсчет слотов по 625 мкс продолжается, и после длинного пакета следующая частота будет соответствовать очередному номеру слота (то есть несколько перескоков будут пропущены). Ведущее и ведомые устройства ведут передачу поочередно: в четных слотах передачу ведет ведущее устройство, а в нечетных -- адресованное им ведомое устройство (если ему есть что «сказать») [3].

Помимо семи активных подчиненных узлов, один главный узел может поддерживать до 255 так называемых отдыхающих узлов. Это устройства, которые главный узел перевел в режим пониженного энергопотребления -- за счет этого продлевается ресурс их источников питания. В таком режиме узел может только отвечать на запросы активации или на сигнальные последовательности от главного узла. Существует еще два промежуточных режима энергопотребления: приостановленный и анализирующий.

Такое решение с главным и подчиненным узлом оказалось очень простым и дешевым в реализации (вся микросхема Bluetooth стоит менее $5). Поскольку этого и добивались разработчики, такой вариант и был принят. Последствием этого является то, что подчиненные узлы получились очень неразговорчивыми -- они лишь выполняют то, что им прикажет главный узел. В основе пикосетей лежит принцип централизованной системы с временным уплотнением. Главный узел контролирует временные интервалы и распределяет очередность передачи данных каждым из подчиненных узлов. Связь существует только между подчиненным и главным узлами. Прямой связи между подчиненными узлами нет [4].

2.3 Уровень радиосвязи

Уровень радиосвязи переносит информацию бит за битом от главного узла к подчиненным и обратно. Это маломощная приемопередающая система с радиусом действия порядка 10 метров. Она работает в ISM диапазоне 2,4 ГГц, как и 802.11. Диапазон разделен на 79 каналов по 1 МГц в каждом. Чтобы сосуществовать с другими сетями, использующими ISM диапазон, применяется расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты. Возможно до 1600 скачков частоты в секунду, длительность одного временного интервала (слота или такта) -- 625 мкс. Все узлы пикосетей перестраивают частоты одновременно, в соответствии с синхронизацией тактов и псевдослучайной последовательностью скачков, генерируемой главным узлом.

К сожалению, оказалось, что ранние версии Bluetooth и 802.11 интерферируют так, что нарушают передачи друг друга. Некоторые компании отреагировали на это отказом от Bluetooth в целом, но, в конечном счете, техническое решение было найдено. Оно заключалось в том, чтобы адаптировать последовательность скачков для исключения каналов, на которых есть другие радиосигналы. Этот процесс, названный адаптивной перестройкой рабочей частоты, уменьшает помехи.

Для отправки бит по каналу используются три формы модуляции. Базовая схема состоит в использовании кодирования со сдвигом частоты, чтобы посылать 1-битовый символ каждую микросекунду, что дает общую скорость данных 1 Мбит/с. Большие скорости появились начиная с версии Bluetooth 2.0. Эти скорости используют кодирование со сдвигом фазы, чтобы послать или 2, или 3 бита за символ, для достижения общей скорости данных 2 или 3 Мбит/с. Такие более высокие скорости применяются только для кадров, содержащих данные [4].

2.4 Типы соединений между устройствами

Между ведущим и ведомыми устройствами могут устанавливаться физические связи двух типов: синхронные и асинхронные.

Синхронные связи (они же изохронные) с установлением соединения, SCO link (Synchronous Connection-Oriented), используются для передачи изохронного трафика (например, оцифрованного звука). Эти связи типа «точка--точка» предварительно устанавливает ведущее устройство с выбранными ведомыми устройствами, и для каждой связи определяется период (в слотах), через который для нее резервируются слоты. Связи получаются симметричные двусторонние. Повторные передачи пакетов в случае ошибок приема не используются. Ведущее устройство может установить до трех связей SCO с одним или разными ведомыми устройствами. Ведомое устройство может иметь до трех связей с одним ведущим устройством или иметь по одной связи SCO с двумя различными ведущими устройствами. По сетевой классификации связи SCO относятся к коммутации цепей.

Асинхронные связи без установления соединения, ACL link (Asynchronous Connection-Less), реализуют коммутацию пакетов по схеме «точка--множество точек» между ведущим устройством и всеми ведомыми устройствами пикосети. Ведущее устройство может связываться с любым из ведомых устройств пикосети в слотах, не занятых под SCO, послав ему пакет и потребовав ответа. Ведомое устройство имеет право на передачу, только получив обращенный к нему запрос ведущего устройства (безошибочно декодировав свой адрес). Для большинства типов пакетов предусматривается повторная передача в случае обнаружения ошибки приема. Ведущее устройство может посылать и безадресные широковещательные пакеты для всех ведомых устройств своей пикосети. С каждым из своих ведомых устройств ведущее устройство может установить лишь одну связь ACL. Информация передается пакетами, в которых поле данных может иметь длину 0-2745 бит. Для связей ACL предусмотрено несколько типов пакетов с защитой CRC-кодом (в случае обнаружения ошибки предусматривается повторная передача) и 1 беззащитный (без повторных передач). Для связей SCO данные не защищаются CRC-кодом, и следовательно, повторные передачи по ошибке приема не предусмотрены [3].

2.5 Структура кадра

Существует несколько форматов кадров Bluetooth, наиболее важный из которых показан в двух формах на рисунке 2.4. В начале кадра указывается код доступа, который обычно служит идентификатором главного узла. Это позволяет двум главным узлам, которые расположены достаточно близко, чтобы «слышать» друг друга, различать, кому из них предназначаются данные. Затем следует заголовок из 54 бит, в котором содержатся поля, характерные для кадра подуровня MAC. Если кадр отправляется с базовой скоростью, далее расположено поле данных. Его размер ограничен 2744 битами (для передачи за пять тактов). Если кадр имеет длину, соответствующую одному тактовому интервалу, то формат остается таким же, с той разницей, что поле данных в этом случае составляет 240 бит.

Рисунок 2.4 - Типичный информационный кадр Bluetooth: а -- на базовой скорости; б -- на увеличенной скорости

Если кадр посылается на увеличенной скорости, часть данных может быть в два или три раза больше, потому что каждый символ переносит 2 или 3 бита вместо одного бита. Этим данным предшествуют защитный интервал и образец синхронизации, который используется, чтобы переключиться на более высокую скорость передачи данных. Таким образом, код доступа и заголовок передаются на базовой скорости, и только часть данных передается на большей скорости. Кадры с большей скоростью заканчиваются короткой меткой конца.

Рассмотрим, из чего состоит обычный заголовок кадра. Поле Адрес идентифицирует одно из восьми устройств, которому предназначена информация. Поле Тип определяет тип передаваемого кадра (ACL, SCO, опрос или пустой кадр), метод коррекции ошибок и количество временных интервалов, из которых состоит кадр. Бит F (Flow поток) выставляется подчиненным узлом и сообщает о том, что его буфер заполнен.

Этот бит обеспечивает примитивную форму управления потоком. Бит A (Acknowl-edgement -- подтверждение) представляет собой подтверждение (ACK), отсылаемое заодно с кадром. Бит S (Sequence -- последовательность) используется для нумерациикадров, что позволяет обнаруживать повторные передачи. Это протокол с ожиданием, поэтому одного бита действительно оказывается достаточно. Далее следует 8-битная контрольная сумма заголовка. Весь 18-битный заголовок кадра повторяется трижды, что в итоге составляет 54 бита, как показано на рис. 4.33. На принимающей стороне несложная схема анализирует все три копии каждого бита. Если они совпадают, бит принимается таким, какой он есть. В противном случае все решает большинство. Как видите, на передачу 10 бит тратится в данном случае 54 бита. Причина очень проста: за все нужно платить. За обеспечение передачи данных с помощью дешевых, маломощных устройств (2,5 мВт) с невысокими вычислительными способностями приходится платить большой избыточностью.

Для ACL- и SCO-кадров применяются различные форматы поля данных. В кадрах SCO с базовой скоростью кадры устроены просто: длина поля данных всегда равна 240 бит. Возможны три варианта: 80, 160 или 240 бит полезной информации. При этом оставшиеся биты поля данных используются для исправления ошибок. В самой надежной версии (80 бит полезной информации) одно и то же содержимое повторяется три раза (что и составляет 240 бит), как и в заголовке кадра.

Мы можем вычислить емкость следующим образом. Поскольку подчиненные узлы могут использовать только нечетные временные интервалы, им достается 800 интервалов в секунду. Столько же получает и главный узел. При 80 битах полезных данных, передающихся в одном кадре, емкость канала подчиненного узла равна 64 000 бит/с. Этому же значению равна и емкость канала главного узла. Этого как раз хватает для организации полнодуплексного PCM-канала голосовой связи (именно поэтому 1600 скачков в секунду было выбрано в качестве скорости перестройки частот). Все эти цифры говорят о том, что полнодуплексный канал со скоростью 64 000 бит/с в каждую сторону при самом надежном способе передачи информации вполне устраивает пикосеть, невзирая на то, что суммарная скорость передачи данных на физическом уровне равна 1 Мбит/с.

Эффективность 13% -- результат расходов 41% емкости на время стабилизации, 20% на заголовки, и 26% на повторном кодировании. Этот недостаток выделяет значение увеличенных скоростей и кадров более чем из одного слота [4].

2.6 Набор протоколов

Стандарт Bluetooth включает в себя множество протоколов, довольно свободно разбитых на уровни, как показано на рисунке 2.5. Структура на первый взгляд не следует ни модели OSI, ни TCP/IP, ни 802, ни какой-либо другой известной модели.

Рисунок 2.5 - Архитектура протоколов Bluetooth: версия 802.15

В самом низу находится физический (радиотехнический) уровень, который вполне соответствует моделям OSI и 802. На нем описывается радиосвязь и применяемые методы модуляции. Многое здесь направлено на то, чтобы сделать систему как можно дешевле и доступнее массовому покупателю.

Далее следуют два протокола, которые используют протокол управления каналом связи. Протокол управления соединением устанавливает логические каналы между устройствами, управляет режимами энергопотребления, сопряжением и шифрованием, а также качеством обслуживания. Он находится ниже линии интерфейса хост-контроллера. Этот интерфейс -- удобство для реализации: как правило, протоколы ниже линии реализуются на чипе Bluetooth, а протоколы выше линии -- на устройстве Bluetooth, где чип размещен.

Протокол канального уровня -- это L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol -- протокол управления логическими каналами и согласования). Он собирает сообщения переменной длины и при необходимости обеспечивает надежность. L2CAP используется многими протоколами, в том числе и двумя описанными ранее служебными протоколами.

Протокол обнаружения сервисов используется для определения местонахождения служб в пределах сети. Протокол RFcomm эмулирует работу стандартного последовательного порта ПК, к которому обычно подключаются клавиатура, мышь, модем и другие устройства.

На самом верхнем уровне находятся приложения. Профили представлены вертикальными прямоугольниками, потому что каждый из них определяет часть стека протокола для конкретной цели. Специфические профили, например профили для устройств типа гарнитур, используют только те протоколы, которые необходимы для их работы. Например, профили могут включать L2CAP, если у них есть пакеты для отправки, и пропустить L2CAP в случае, если у них есть только фоновые аудиоотсчеты [4].

Интерфейс хост-контроллера HCI (Host Controller Interface) -- это единообразный метод доступа к аппаратно-программным средствам нижних уровней ВТ. Он предоставляет набор команд для управления радиосвязью, получения информации о состоянии и собственно передачи данных. Через этот интерфейс происходит взаимодействие протокола L2CAP с аппаратурой ВТ. Физически аппаратура ВТ может подключаться к различным интерфейсам: шине расширения (например, PC Card), шине USB, СОМ-порту. Для каждого из этих подключений имеется соответствующий протокол транспортного уровня HCI -- прослойка, обеспечивающая независимость HCI от способа подключения [3].

2.7 Уровень немодулированной передачи

Уровень немодулированной передачи (управления каналом связи) -- это наиболее близкий к MAC-подуровню элемент иерархии Bluetooth. Он трансформирует простой поток бит в кадры и определяет некоторые ключевые форматы. В простейшем случае главный узел каждой пикосети выдает последовательности временных интервалов по 625 мкс, причем передача данных со стороны главного узла начинается в четных тактах, а со стороны подчиненных узлов -- в нечетных. Эта схема, по сути дела, традиционное временное уплотнение, в котором главная сторона получает одну половину временных интервалов, а подчиненные делят между собой вторую. Кадры могут быть длиной 1, 3 или 5 тактов.

В каждом кадре уходит 126 служебных бит на код доступа и заголовок, кроме того, время установки занимает 250--260 мкс на переключение частоты, чтобы позволить недорогим радиосхемам становиться устойчивыми. Полезные данные кадра могут быть для конфиденциальности зашифрованы с помощью ключа, который выбирается, когда ведущее устройство соединяется с ведомым. Переключения частоты происходят только между кадрами, но не во время передачи кадра. В результате передача 5-тактового кадра намного более эффективна, чем 1-тактового, потому что при тех же служебных расходах посылается больше данных.

Протокол управления соединениями устанавливает логические каналы, называемые соединениями (links), чтобы переносить кадры между главными и подчиненными устройствами, которым необходимо обнаруживать друг друга.

Прежде чем будет использоваться соединение, два устройства проходят процедуру сопряжения. Более старый метод сопряжения -- оба устройства должны быть сконфигурированы с одним и тем же PIN-кодом из четырех цифр (PIN, Personal Identification Number -- личный идентификационный номер). Соответствие PIN позволяет устройству знать, что оно соединилось с нужным удаленным устройством. Однако лишенные воображения пользователи и использование значений по умолчанию устройств, таких как «0000» и «1234» ведут к тому, что этот метод на практике обеспечивает не очень высокий уровень безопасности.

Новый безопасный простой метод сопряжения (secure, simple, pairing) позволяет пользователям подтвердить, что оба устройства показывают один и тот же ключ, или видеть ключ на одном устройстве и ввести его на втором. Этот метод более безопасен, потому что пользователи не должны выбирать или устанавливать PIN. Они просто подтверждают ключ, более длинный и произведенный устройством. Этот метод не может использоваться на некоторых устройствах с ограниченным вводом/выводом, таких как беспроводные гарнитуры [4].

Защита данных от искажения и контроль достоверности производится несколькими способами. Данные некоторых типов пакетов защищаются CRC-кодом, и приемник информации должен подтверждать прием правильного пакета или сообщить об ошибке приема. Для сокращения числа повторов применяется избыточное кодирование FEC (Forward Error Correction code). В схеме FEC 1/3 каждый полезный бит передается трижды, что позволяет выбрать наиболее правдоподобный вариант мажорированием. Схема FEC 2/3 несколько сложнее, здесь используется код Хэмминга, что позволяет исправлять все однократные и обнаруживать все двукратные ошибки в каждом 10-битном блоке.

Каждый голосовой канал обеспечивает скорость по 64 Кбит/с в обоих направлениях. В канале может использоваться кодирование в формате РСМ (импульсно-кодовая модуляция) или CVSD (Continuous Variable Slope Delta Modulation -- вариант адаптивной дельта-импульсно-кодовой модуляции). Кодирование РСМ допускает компрессию по G.711; оно обеспечивает лишь сугубо «телефонное» качество сигнала (имеется в виду цифровая телефония, 8-битные выборки с частотой 8 Кбит/с). Кодер CVSD обеспечивает более высокое качество -- он упаковывает входной РСМ-сигнал с частотой выборок 64 Кбит/с, однако и при этом спектральная плотность сигнала в полосе частот 4-32 кГц должна быть незначительной. Для передачи высококачественного аудиосигнала голосовые (речевые) каналы ВТ непригодны, однако сжатый сигнал (например, поток МРЗ) вполне можно передавать по асинхронному каналу передачи данных [3].

3. Состояние технологии в настоящее время

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 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) [2].

После того, как стабилизировались начальные протоколы, в 2004 году к Bluetooth 2.0 были добавлены более высокие скорости передачи данных. Версия Bluetooth 3.0 2009 года может использовать для сопряжения устройств в комбинации с 802.11 для высокоскоростной передачи данных [4].

Организация Bluetooth Special Interest Group (SIG) в 2009 году приняла спецификацию беспроводной связи Bluetooth Core Specification Version 4.0. Основной особенностью новой версии стандарта стала технология Bluetooth с пониженным энергопотреблением.

Скоростью передачи данных Bluetooth 4.0 не очень велика - всего 1 Мбит/с. Но его главное преимущество не в скорости. Новая технология отличается низким энергопотреблением и малой стоимостью. Стандарт предназначен для использования в небольших устройствах с ограниченным запасом энергии, таких как наручные часы, калькуляторы, пульты дистанционного управления и т.п. [5].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В приложение к моделям телефонов, поддерживающих технологию Bluetooth, которые являются самым популярным товаром на рынке. Ожидается, что другие беспроводные аудио и видео продукты, на основе технологии Bluetooth будут всё больше заполнять рынок.

Такое бурное развитие технологии наталкивает на мысль о том, что наступит день, когда единственными проводами, которыми вы будете пользоваться, будут электрические провода для обеспечения этих устройств энергией. Подобные перемены будут очень кстати, так как они помогут избавиться от этого огромного количества проводов и кабелей, которые так привычны дома и в офисе [1].

Одним из плюсов в этом случае является то, что все устройства, поддерживающие технологию Bluetooth, работают в стандартном протоколе. Это означает, что передача любых данных и голосовых сигналов между двумя подобными устройствами будет проходить беспрепятственно и без проблем, даже если они были изготовлены разными производителями.

Другими преимуществами Bluetooth являются:

- быстрота передачи данных;

- возможность соединения с другими устройствами, которые не обязательно должны находиться в поле зрения (как этого требует инфракрасный протокол);

- невысокая стоимость устройств и компонентов;

- возможность одновременной передачи данных и голоса [2].

СПИСКО ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Интерфейс Bluetooth // Краткое описание [Электронный ресурс] - http://www.newagetechnologies.ru

2. Рестович А., Стоян И., Чубич И. Bluetooth-технология беспроводной связи и ее применение // Ericsson Nikola Tesla d.d. REVIJA. 18/2005/1.

3. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия, - СПб.: Питер, 2002. - 528 с.

4. Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. 5-е изд. - СПб.: Питер, 2012. - 960 с.

5. Аникин А. Обзор современных технологий беспроводной передачи данных // Журнал «Беспроводные технологии» [Электронный ресурс] - http://www.wireless-e.ru/

Размещено на Allbest.ru