S P R Z T
Bezprzewodowa transmisja danych
na niewielkie odległości, część 1
W 1994 roku szwedzki koncern te-
Z interfejsem Bluetooth uÅ‚ytkownicy oswajajÄ… siÍ wolniej niÅ‚
lekomunikacyjny Ericsson rozpoczÄ…Å‚
z interfejsem USB. Jednak obydwa nie majÄ… zbyt Å‚atwej
prace badawcze nad ìkomputerowym
interfejsem wykorzystujÄ…cym fale ra-
drogi, gÅ‚Ûwnie ze wzglÍdu na swoje skomplikowanie, ktÛre
dioweî. Projekt ten na cześĘ Haralda
zmusza konstruktorÛw i uÅ‚ytkownikÛw do studiowania ich
I SinozÍbego (syn krÛla Gnome i krÛ-
lowej Thyre, urodzony w 908 roku bardzo obszernych norm. Stan ten uległ pewnej poprawie
w Danii) nazwano Bluetooth. Harald
wraz z pojawieniem siÍ kompletnych moduÅ‚Ûw Bluetooth, ale
I byÅ‚ wielkim wojownikiem, ktÛry
jak wskazuje praktyka, jest to poprawa tylko czÍÅ›ciowa.
w 970 roku podbiÅ‚ caÅ‚Ä… NorwegiÍ.
Wikingowie nazywali Haralda BlaTan
- Bla oznacza siny, ciemnoskÛry (od Niestety, przez dÅ‚ugi czas byÅ‚o to siÍ aÅ‚ 1600 razy na sekundÍ (FH od
jego ciemnej karnacji), a Tan - wielki jedyne działające i istniejące urządze- Frequency Hopping) oraz trzy metody
Pan. Tonn w ich jÍzyku oznaczaÅ‚ zÄ…b, nie wykorzystujÄ…ce tÍ technologiÍ. korekcji bÅ‚ÍdÛw:
stÄ…d zapewne przekÅ‚amanie i angiels- Znakomita wiÍkszośĘ opisywanych - nadmiarowe zabezpieczenie typu
ka nazwa Harald I Bluetooth. urzÄ…dzeÒ stanowiÅ‚a tylko marketingo- FEC (Forward Error Correction)
Tyle historii, przechodzimy do wy szum lub poboÅ‚ne Å‚yczenia. Fir- o wspÛÅ‚czynniku 1/3,
wspÛÅ‚czesnoÅ›ci. W 1997 roku do Eric- mom brakowaÅ‚o ludzi, ktÛrzy potrafi- - nadmiarowe zabezpieczenie typu
ssona doÅ‚Ä…czyÅ‚y inne wielkie koncer- liby przedrzeĘ siÍ przez obszernÄ… do- FEC o wspÛÅ‚czynniku 2/3,
ny, jak Lucent, Motorola, Microsoft, kumentacjÍ standardu oraz zająĘ siÍ - zabezpieczenie typu ARQ (Automa-
3COM, tworzÄ…c tzw. SIG (Special In- tworzeniem oprogramowania. Jeszcze tic Repeat Request).
terest Group). Opracowany przez nich w zeszÅ‚ym roku istniaÅ‚y ogromne Niestety, czÍsto okazywaÅ‚o siÍ, Å‚e
interfejs miał byĘ tani, a technologia trudności ze znalezieniem producen- pomimo zastosowania w modułach
udostÍpniana bez opÅ‚at patentowych ta - sprzedawcy samych moduÅ‚Ûw lub BT skomplikowanych technik zabez-
firmom, ktÛre bÍdÄ… przystÍpowaĘ do chipÛw do BT (fot. 2) - pomimo de- pieczajÄ…cych, ich pracÍ skutecznie
SIG. Pierwsze prototypowe urzÄ…dzenie klarowania dostÍpnoÅ›ci tych ukÅ‚adÛw potrafiÅ‚a zakÅ‚ÛciĘ np. pracujÄ…ca obok
wykorzystujÄ…ce Bluetooth powstaÅ‚o w ofertach takÅ‚e najwiÍkszych firm kuchenka mikrofalowa.
w roku 1999. ByÅ‚a to sÅ‚ynna bezprze- pÛÅ‚przewodnikowych. Nadajniki w systemie BT dysponu-
wodowa słuchawka Ericssona do te- ją niewielką mocą: w klasie A mak-
lefonu komÛrkowego (jej nowszÄ… wer- KrÛtki opis techniczny symalna dopuszczalna moc ma war-
sjÍ pokazujemy na fot. 1). ModuÅ‚ BT to z zaÅ‚oÅ‚enia maÅ‚y ele- tośĘ 10 mW, co teoretycznie zapew-
ment - najmniejsze z nich majÄ… po- nia zasiÍg ok. 10 metrÛw. W klasie
wierzchniÍ 1 cm2 (wyglÄ…d przykÅ‚ado- B maksymalna dopuszczalna moc wy-
wych moduÅ‚Ûw BT pokazano na fot. nosi juÅ‚ 100 mW, co pozwala oczeki-
3 i 4) - pobierajÄ…cy niewiele prÄ…du, waĘ zasiÍgu do 100 metrÛw. Maksy-
majÄ…cy niewielki zasiÍg i odporny na malna prÍdkośĘ z jakÄ… moÅ‚emy prze-
zakÅ‚Ûcenia. UkÅ‚ady interfejsÛw pracu-
jÄ… w paÅ›mie 2,4 GHz, dziÍki czemu
do korzystania z nich nie jest po-
trzebna licencja. Kanał radiowy BT
zajmuje pasmo o szerokości ok. 85
MHz. Ze wzglÍdu na duÅ‚y poziom
zakÅ‚ÛceÒ elektromagnetycznych wystÍ-
pujÄ…cych w otoczeniu, urzÄ…dzenia BT
zostały wyposałone w specjalne me-
chanizmy obrony przed nimi. SÄ… to
miÍdzy innymi pseudolosowa zmiana
czÍstotliwoÅ›ci pracy, ktÛra odbywa
Fot. 1 Fot. 2
Elektronika Praktyczna 12/2002
65
S P R Z T
trafią bowiem stworzyĘ mikrosieĘ,
tzw. PicoNet. W PicoNecie mołe byĘ
maksymalnie 8 urzÄ…dzeÒ BT, w tym 7
podrzÍdnych oraz jedno zarzÄ…dzajÄ…ce.
I tu niestety kolejne rozczarowanie:
wiele z testowanych moduÅ‚Ûw BT nie
potrafiło utworzyĘ PicoNetu.
RÛwnieÅ‚ wiele obecnie dostÍpnych
urzÄ…dzeÒ tego nie potrafi lub potrafi
stworzyĘ sieĘ PicoNet tylko z dwoma
lub trzema urzÄ…dzeniami.
Fot. 3
Profile, warstwy, o co
słaĘ dane wynosi 1 Mbd. Nie jest ona w tym wszystkim chodzi?
Rys. 5
rÛwnoznaczna z prÍdkoÅ›ciÄ… wymiany Jak fizycznie komunikowaĘ siÍ z mo-
danych, poniewaÅ‚ skÅ‚adajÄ… siÍ na niÄ…: duÅ‚em BT? MoÅ‚na to zrobiĘ dwoma jest odpowiedzialna za tworzenie wir-
- potrÛjne, rÛwnolegÅ‚e synchroniczne sposobami. W pierwszym moÅ‚na tualnych Å‚Ä…cz szeregowych (RS232).
kanaÅ‚y po 64 kbd, kaÅ‚dy do prze- wykorzystaĘ standardowe zÅ‚Ä…cze RS232, Maksymalnie moÅ‚e byĘ ich 60. WiÍk-
syÅ‚ania mowy. ale wtedy musimy siÍ liczyĘ z tym, Å‚e szośĘ aplikacji uÅ‚ywa warstwy
- kanaÅ‚ synchroniczny po 432,6 kbd nie bÍdziemy mogli przesyÅ‚aĘ danych RFCOMM do przesyÅ‚ania danych.
w obie strony albo szybciej nił 115 kbd oraz łe wiele mo- Warstwa SDP (Service Discovery
- kanaÅ‚ asynchroniczny 721 kbd duÅ‚Ûw nie obsÅ‚uguje strumienia mowy Protocol) pozwala na identyfikacjÍ
i 57,6 kbd w jednÄ… stronÍ. przez to zÅ‚Ä…cze (oczywiÅ›cie dziaÅ‚a drugiej strony (klient) lub udzielenie
Dodatkowo, dane przesyłane drogą osobne wyjście PCM). informacji o sobie (serwer). Upra-
radiowÄ… mogÄ… byĘ zaszyfrowane za W drugim sposobie wykorzystuje szczajÄ…c - moduÅ‚ BT dziÍki SDP mo-
pomocÄ… 128 bitowych kluczy. Nieste- siÍ Å‚Ä…cze USB. Aby przesÅ‚aĘ nasze Å‚e wykryĘ np. wszystkie sÅ‚uchawki
ty, moduÅ‚y i urzÄ…dzenia, ktÛre wyko- dane do/z Bluetootha oraz nim stero- bezprzewodowe w swoim otoczeniu
rzystywałem w swoich opracowa- waĘ, musimy skorzystaĘ z protokołu lub informowaĘ inne urządzenia, łe
niach, po przełączeniu w ten tryb za- HCI (Host Controller Interface). Jest jest drukarką laserową.
chowywaÅ‚y siÍ bardzo niestabilnie. to najniÅ‚sza dostÍpna dla uÅ‚ytkowni- OprÛcz wyÅ‚ej wymienionych
Podczas transmisji głosu lub danych ka warstwa (rys. 5). warstw istnieją tzw. profile. Profile
wielokrotnie dochodziÅ‚o do zrywania W ramkach protokoÅ‚u HCI sÄ… sÄ…, krÛtko mÛwiÄ…c, aplikacjami, ka-
poÅ‚Ä…czenia i znaczÄ…co zmniejszaÅ‚ siÍ umieszczane ramki warstwy L2CAP waÅ‚kami programÛw, ktÛre komuniku-
transfer. Prawdopodobnie proces szyf- (Logical Link Control And Adaptation jÄ…c siÍ poprzez warstwy (korzystajÄ…
rowania połączenia zabierał zbyt wie- Protocol). Warstwa ta jest odpowie- z RFCOMM do utworzenia wirtualne-
le mocy obliczeniowej procesorowi dzialna za komunikacjÍ na wielu ka- go Å‚Ä…cza RS232 - umoÅ‚liwiajÄ… np. do-
sterujÄ…cemu BT. naÅ‚ach, wspÛÅ‚dzielenie Å‚Ä…cza, transmi- stÍp do Internetu poprzez Å‚Ä…cze bez-
UkÅ‚ady moduÅ‚Ûw BT posiadajÄ… jesz- towanie przez wyÅ‚sze warstwy przewodowe), dajÄ… moÅ‚liwośĘ korzys-
cze jedną interesującą mołliwośĘ, po- swoich porcji danych (maks. 64 kB). tania z FTP, WAP, słuchawki bez-
Warstwy HCI i L2CAP muszą byĘ przewodowej. W zasadzie kałda fun-
zaimplementowane w module BT kcja BT (na poziomie ułytkownika)
oraz podłączonym do niego mikro- jest opisywana i standaryzowana za
kontrolerze. Natomiast wyłsze wars- pomocą profili.
twy (oparte na L2CAP) sÄ… zaimple- Henryk Nowak
mentowane w oprogramowaniu mik-
rokontrolera. Kolejne warstwy:
Dodatkowe informacje
RFCOMM, TCS, SDP sÄ… w zasadzie
Dodatkowe informacje są dostępne na płycie
sobie rÛwnowaÅ‚ne pod wzglÍdem
CD-EP12/2002B oraz w Internecie pod adresami:
miejsca w tzw. stosie BT.
- http://www.bluetooth.com/pdf/Bluetooth_11_-
Warstwa RFCOMM (moim zda-
Specifications_Book.pdf,
niem najtrudniejsza do zrozumienia,
- http://www.bluetooth.com/pdf/Bluetooth_11_-
wymaga wcześniejszego przeczytania
Profiles_Book.pdf,
i opanowania normy ETSI TS 07.10) - http://www.bluetooth.prv.pl.
Fot. 4
Elektronika Praktyczna 12/2002
66
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
65fwięcej podobnych podstron