Cunoaște Intuit, curs, tehnologia Bluetooth de revizuire

Introducere. Un pic de istorie

“. Și în anul Domnului nostru nouă sute cincisprezecea Tirului, soția danez regelui Gorm cel Bătrân, ia dat un al doilea fiu, Harald, supranumit Sinezubov. Și a fost Harald reală Viking, puternic și neînfricat, și cu anii tinereții a mers în excursii de peste mări pentru a cuceri orașele străine și sate, și el a fost ultima persoană să-și apere rănit mortal pe fratele său, Knud bucurie în luptă pe insula Eire și atunci când timpul este demn de a lua-o de la tatăl său, coroana daneză, precum și regulile pentru o lungă perioadă de timp și multi înțelept poporul său :. el l-au adus la lumină hristianst precum și colectate și disparate ireconciliabile reconciliate, și a extins țara vikingilor, unite Danemarca și Norvegia, Skagerrak separat de natură. "

Bluetooth - Ce este?

Cunoaște Intuit, curs, tehnologia Bluetooth de revizuire

Fig. 7.1. Dimensiuni emițător Bluetooth

Fig. 7.2. Ansamblu emițător Bluetooth

Consumul de energie (puterea de transmisie) nu trebuie să depășească 10 mW. Inițial, tehnologia implică abilitatea de a comunica la o distanță de 10 metri. Astăzi, unele firme oferă un cip Bluetooth care poate comunica la o distanță de 100-200 de metri.

Cum Bluetooth?

„Conflict de frecvență“

Stabilirea unei conexiuni

După aproape, dispozitivele Bluetooth pot fi instalate nu numai compuși de tip punct la punct, atunci când există doar două dispozitive (de exemplu, IrDA-dispozitiv), dar, de asemenea, punct la mai multe puncte *, atunci când un dispozitiv funcționează simultan cu mai multe alte. La conectarea unui dispozitiv cu mai multe altele, un dispozitiv care servește mai mulți compuși, numit master, în timp ce dispozitivele conectate - slave. Pentru un dispozitiv master poate fi conectat la până la șapte sclav activ. În plus față de slave activ (de exemplu, dispozitive care comunică în mod activ), pot exista mai multe inactive slave, care nu poate comunica cu comandantul până când toate canalele sunt ocupate, dar, cu toate acestea, ele rămân sincronizate cu ea. O astfel de structură se numește piconet. Într-un piconet poate fi doar un singur maestru, dar fiecare sclav poate fi simultan maestru la alte dispozitive pentru a forma un piconet. Mai multe piconet combinate astfel încât să formeze o rețea dispersată. Ca parte a diferite dispozitive nu dispersată poate fi doar atât master și slave pentru diferite piconet, dar sclavul doar pentru diferite piconet. O astfel de structură este prezentată în Fig. 7.3.

Fig. 7.3. rețea Bluetooth

Mai mult decât atât, dacă este necesar, orice sclav în piconetului poate fi un maestru. Desigur, vechiul maestru, în același timp, devine un sclav. Astfel, în pot fi combinate dispersată ca dispozitive Bluetooth, după cum este necesar, conexiunile logice pot fi formate după cum este necesar, și poate fi modificat după cum doriți, dacă este necesar. Singura condiție este diferită de piconet, unul aparținând unui dispersată, trebuie să aibă diferite canale de comunicare, care este de a lucra la frecvențe diferite și au diferite canale țopăit. Hopping - este o schimbare periodică a secvenței salturi de frecvență definită. Total 10 specificație oferă hopping variante de secvențe, cu 5 până la 79 ture în ciclu și 5 cu ciclul de 23 de ture. Cu orice secvență de salt de frecvență înlocuită cu 1600 hamei / sec. Hopping este folosit pentru a lupta decolorare și interferențe radio.

După cum sa menționat deja, instalarea automată a conexiunii dintre dispozitivele Bluetooth care sunt la indemana, este una dintre cele mai importante caracteristici ale Bluetooth, astfel încât primul lucru pe care activitatea de dispozitive Bluetooth începe într-un cadru nefamiliare - o descoperire dispozitiv, sau, în limba rusă, caută alte dispozitive Bluetooth . Pentru această solicitare este trimisă, iar răspunsul depinde nu numai de prezența de dispozitive active în cadrul comunicării Bluetooth, dar, de asemenea, modul în care aceste dispozitive sunt. În acest stadiu, poate trei moduri de bază.

Modul Detectabil. Sunt în acest mod, aparatul răspunde întotdeauna la toate solicitările primite de acestea.

Modul detectabil Limited. În acest mod, există dispozitive care pot răspunde la cererile numai pentru o perioadă limitată de timp, sau trebuie să le îndeplinească numai în anumite condiții.

Modul non-detectabilă. Sunt în modul dispozitivului, așa cum sugerează și numele regimului nu răspund la noi cereri.

Dar asta nu e tot. Chiar dacă dispozitivul nu reușește să detecteze, acesta poate fi modul conectabil sau în modul non-conectabil. În dispozitivul de modul non-conectabil nu permite să creeze unele dintre parametrii importanți ai conexiunii, și, prin urmare, este, deși poate fi găsit pentru a comunica nu poate fi cu el. În cazul în care dispozitivul este modul conectabil, apoi la acest dispozitiv Bluetooth etapă de acord unul cu celălalt pe intervalul de frecvență utilizat, dimensiunea paginilor, numărul și ordinea de hamei, și alți parametri fizici ai compușilor.

Firește, Bluetooth nu se poate face fără un astfel de lucru important ca tehnologia de protecție a datelor transmise încorporate în protocolul în sine. În funcție de sarcinile prevăzute trei moduri de protecție, care poate fi un dispozitiv.

Mod de securitate 1 (non securizată). dispozitivul nu poate iniția proceduri de siguranță.

Mod de securitate 2 (nivel de servicii de securitate puse în aplicare). Dispozitiv de protecție nu inițiază proceduri, până când setați și nici o conexiune este setat. După ce conexiunea este stabilită, sunt necesare proceduri de securitate, și depind de tipul și cerințele serviciilor utilizate.

Mod de securitate 3 (nivel de link executată de securitate). procedurile de securitate sunt inițiate în procesul de setări de setare și de conectare. În cazul în care dispozitivul de la distanță nu poate să îndeplinească cerințele de protecție, nu este stabilită conexiunea.

Desigur, modul de securitate 2 și 3 pot fi utilizate împreună, care este, în primul rând, este stabilită o conexiune sigură, atunci este încă protejată, în conformitate cu cerințele și capacitățile unui anumit serviciu.

Protocoale și servicii

După ce conexiunea este stabilită, acesta poate fi utilizat pentru diferite scopuri. Poate că acest lucru se datorează unui set de protocoale de bază folosite de Bluetooth pentru a transfera diverse tipuri de date. Cu o schemă simplificată a dependenței lor între ele pot fi găsite în Fig. 7.4.

Fig. 7.4. stivă de protocol Bluetooth

În inima tuturor, așa cum se arată în diagrama, se află protocolul baseband. Protocolul Baseband determinat de caracteristicile fizice ale canalului de radio. La niveluri mai ridicate, este necesar să se oprească un pic mai în detaliu astăzi.

Link Control logic și Protocolul de adaptare Layer (L2CAP), este protocolul de comunicare de bază pentru Bluetooth. Așa cum este descris mai sus, protocolul baseband permite sincron (Synchronous-Connection Oriented sau SCO) compus sau asincron (Asynchronous Connection-Less sau ACL). L2CAP, așa cum se vede din schema, funcționează numai cu conexiuni asincrone. Doar din schema este clar că multe protocoale și servicii de nivel superior este utilizat ca L2CAP protocolul de transport. În deplină concordanță cu ideologia Bluetooth L2CAP este un protocol simplu, care impune cerințe minime de putere și de dimensiunea dispozitivelor de memorie pe care-l folosesc de prelucrare. Principalele caracteristici inerente L2CAP sunt:

Protocolul Multiplexare. L2CAP este transportul pentru mai multe protocoale și servicii, astfel încât face posibilă înțelegerea a ceea ce protocol sau de serviciu se aplică pachetul transmis, care asigură livrarea pachetului este cel care este în așteptare pentru el.

Segmentarea și reasamblarea. Lungimea maximă a pachetului pentru L2CAP este de 64 kiloocteți, pentru baseband număr de protocol este chiar mai mic, doar 341 bytes. Cu toate acestea, uneori doriți să transferați pachete mari, astfel încât L2CAP oferă o defalcare a pachetului de mare în cele mai multe mici, și reasamblarea pachetului original.

Calitatea serviciului. L2CAP suporta QoS, care permite dispozitivelor Bluetooth să monitorizeze resursele disponibile și compușii care nu ar permite lățimea canalului sau timpul de întârziere pentru serviciul de urmărire care se încadrează sub valorile critice.

Mai mult L2CAP operează direct cu protocolul baseband Link Management Protocol (LMP) și voce (voce), canalele folosite pentru a transmite informații audio în modul sincron.

PML este un protocol auxiliar utilizat pentru canalul de control, și nu este utilizat pentru transmisia de date. Mesajele PML sunt folosite pentru a regla caracteristicile fizice ale canalului, pentru serviciile de securitate la nivelul canalului fizic (modul de securitate 3), și lucruri de genul asta. PML are o prioritate mai mare decât celelalte protocoale (de exemplu, L2CAP), astfel încât în cazul în care canalul este ocupat decât oricare alta, apoi trece mesajul PML a lansat imediat, dacă este necesar.

Unul dintre protocolul Bluetooth majore, care utilizează L2CAP ca un protocol de transport, este un serviciu de protocol Discovery (SDP). Acum, nimeni nu va putea să-și imagineze toate modurile posibile de utilizare a dispozitivelor Bluetooth, astfel încât dezvoltarea acestui protocol au încercat să ia în considerare cât mai mult posibil situații care pot apărea. Acum funcționează versiunea 1.0 a protocolului, precum și caracteristicile de bază pe care le are, în prezent, este:

PSD ar trebui să permită căutarea de atribute particulare ale acestor servicii servicii. De exemplu, dacă aveți mai multe imprimante disponibile prin Bluetooth, clientul ar trebui să poată găsi doar imprimanta care are nevoie.
PSD ar trebui să permită clientului să caute clasa de serviciu. De exemplu, în cazul în care clientul are nevoie de o imprimantă, ar trebui să fie posibil să se găsească numele imprimantei, fără să știe despre ea nimic altceva.
PDS este de a permite de a vizualiza serviciul, fără a fi nevoie să cunoască caracteristicile specifice ale acestor servicii. De exemplu, dacă un dispozitiv care furnizează un serviciu, poate fi controlat doar de un software special pe orice protocol foarte rar sau închis, atunci PSD nu este o problemă, puteți obține în continuare informații cu privire la disponibilitatea și numele serviciului.
PSD ar trebui să ofere oportunități pentru descoperirea de noi servicii, care au apărut în timp.
PSD ar trebui să ofere o oportunitate de a afla atunci când serviciul devine indisponibil din cauza faptului că clientul a trecut dincolo de comunicare, sau pentru orice alt motiv.
PDS permite servicii, clase de servicii și servicii de atribute, pentru a fi identificate în mod unic.
PSD ar trebui să permită un dispozitiv pentru a găsi orice serviciu de pe orice alt dispozitiv fără a recurge la un al treilea dispozitiv.
PDS ar trebui să fie adecvate pentru utilizarea cu dispozitive de funcții limitate.
PSD ar trebui să permită să crească cantitatea de informații disponibile cu privire la serviciul. Acest lucru înseamnă că, în cazul în care serviciul necesită o descriere detaliată și volumetrică a caracteristicilor sale, parametri, constrângeri, și așa mai departe. N. Toate aceste informații nu vor fi emise pentru oricine care pur și simplu întreabă cu privire la disponibilitatea serviciului, și va fi acordată numai celor care sunt mai interesați îndeaproape în acest special serviciu.
PSD ar trebui să sprijine utilizarea de agenți de memorare în cache intermediare pentru a accelera sau a îmbunătăți eficiența procesului de căutare pentru noi servicii.
PDS trebuie să fie complet independent de protocoalele de nivel superior utilizate de conexiune Bluetooth.
PDS ar trebui să funcționeze ia ca protocolul de transport folosit L2CAP.
PSD ar trebui să permită să găsească și să utilizeze serviciile care oferă acces la alte protocoale, descoperirea de servicii. Acest lucru vă permite să se extindă capacitățile sistemului, și de a folosi serviciile și dispozitivele care nu au Bluetooth.
PSD ar trebui să sprijine crearea și definirea de noi servicii, fără a fi nevoie de un registru centralizat.

RFCOMM - un alt protocol care foloseste L2CAP ca un transport (Figura 7.4.). Acest protocol emulează o conexiune PPP (point-to-point) pentru portul serial (RS-232 sau EIATIA-232-E, mai bine cunoscut sub numele de COM port). Prin aceasta se execută un astfel de serviciu, de exemplu, LAN Acces. Acest serviciu poate funcționa ca o conexiune prin cablu directă emularea, atunci când este necesar să se asigure o legătură între doar două PC-ul, și pentru intrarea completă într-o rețea LAN existentă. În al doilea caz, un dispozitiv numit un punct de acces LAN, după care computerul este conectat la o rețea LAN Bluetooth ca el ar putea conecta prin conexiune dial-up.

Bluetooth audio. De obicei, foloseste un protocol special pentru transmiterea de informații audio, care funcționează în mod direct cu protocolul baseband, dar poate fi aplicat cu succes și L2CAP. L2CAP oferă mai puține oportunități pentru transmiterea de informații audio decât cele vocale Bluetooth, dar această metodă este indispensabilă atunci când este necesar, de exemplu, pentru a face schimb de date între rețelele audio Bluetooth și Bluetooth. În plus, această metodă funcționează bine atunci când aveți nevoie de protecție a datelor suplimentare.