Знайте, Intuit, лекция, преглед Bluetooth технология

Въведение. Малко история

". И в годината на нашия Господ деветстотин и петнадесета от Тир, съпруга на датския крал Горм Стария, му даде втори син, Харалд, презиме Sinezubov. И имаше Харалд недвижими Viking, силен и безстрашен, както и с младежките си години той ходи в задгранични турнета за завладяване на чужди градове и села, и той е последният човек, който защитава смъртоносно ранен брат си, Кнуд радостно в битка на остров Ейре и когато времето е достоен да го вземеш от баща си, датската корона, както и правилата за дълго време и Multi мъдър народа си :. го доведе в светлина hristianst както и събира разнородна и непримирима примирени, и разширява земята на викингите, обединени в Дания и Норвегия, Скагерак отделена от природата. "

Bluetooth - Какво е това?

Знайте, Intuit, лекция, преглед Bluetooth технология

Фиг. 7.1. Размери Bluetooth предавател

Фиг. 7.2. Bluetooth предавател монтаж

Консумация на енергия (предаване на мощност) не трябва да превишава 10 MW. Първоначално технологията включва способността да се общува на разстояние от 10 метра. Днес, някои фирми предлагат Bluetooth чип, който може да комуникира на разстояние от 100-200 метра.

Как работи Bluetooth?

"Честота на конфликти"

Установяване на връзка

След близо, Bluetooth устройства могат да бъдат инсталирани не само съединения от типа от точка до точка, когато има само две устройства (например IrDA устройства), но също така точка-до-множество точки * когато едно устройство оперира едновременно с няколко други. При свързване на едно устройство с няколко други, устройство, което служи няколко съединения, наречен господар, а свързаните устройства - роб. За един майстор устройство може да бъде свързан с до седем активен роб. В допълнение към активното роба (т.е. устройства, които комуникират активно), може да има много неактивни роб, който не може да комуникира с капитана, докато всички канали са заети, но, въпреки това, те остават в синхрон с него. Такава структура се нарича piconet. В един piconet може да бъде само един господар, но всеки роб може едновременно да бъде господар на други устройства, за да образуват piconet. Няколко piconet комбинирани по такъв начин, за да се образува scatternet. Като част от scatternet различни устройства могат не само да бъдат едновременно главен и подчинен на различна piconet, но робът просто за различен piconet. Такава структура е показана на Фиг. 7.3.

Фиг. 7.3. Bluetooth мрежа

Освен това, ако е необходимо, всеки роб в piconet може да бъде господар. Разбира се, старата майстор в същото време се превръща в роб. По този начин, в scatternet може да се комбинира както с Bluetooth устройства, колкото е необходимо, логическите връзки може да се формира, както се изисква, и може да се промени, колкото искате, ако е необходимо. Единственото условие е различен за piconet, един принадлежност към scatternet, трябва да има различни канали за комуникация, това е да се работи по различни честоти и имат различен подскача канал. Hopping - то е обикновена промяна на честотата са дефинирани подскача последователност. Общо 10 спецификация осигурява скокообразно изменение на варианти на последователности, с 5 до 79 пръстенни смени и 5 с цикъл от 23 смени. С всяка последователност скокообразно изменение на честотата заменя от 1600 хмел / сек. Hopping се използва за борба с избледняване и радио смущения.

Както вече споменахме, автоматична инсталация на връзката между устройствата с Bluetooth, които са в обсега, е един от най-важните характеристики на Bluetooth, така че първото нещо, което работата на Bluetooth устройства започва в непозната обстановка - откритие на устройство, или, руски, търси други Bluetooth устройства , За това искане е изпратено, и отговорът зависи не само от наличието на активни устройства в рамките на Bluetooth комуникация, но и от начина, по който тези устройства са. На този етап може би три основни режима.

Откриваем режим. Възможно е в този режим, устройството винаги отговаря на всички искания, получени от тях.

Limited откриваем режим. В този режим, има устройства, които могат да отговорят на исканията само за ограничен период от време, или трябва да отговарят само при определени условия.

Non-откриваем режим. Дали в режим на устройството, както подсказва името режим не реагират на нови искания.

Но това не е всичко. Дори ако устройството не успее да открие, че може да се свърже режим или в не-свърже режим. В режим на устройство без възможност за свързване не позволява да се създаде някои от най-важните параметри на връзката, и по този начин, то е, че това може да се намери за комуникация не може да бъде с него. Ако устройството се свърже режим, а след това на този етап Bluetooth устройство съгласни един с друг от използвания честотен обхват, размерът на страници, броя и реда на хоп, и други физически параметри на съединенията.

Естествено, Bluetooth не може без такъв важен нещо като защита на технологични предава данни, вградени в самия протокол. В зависимост от задачите, предвидени три режима на защита, които могат да бъдат устройство.

режим за сигурност 1 (без сигурна). устройството не може да започне процедури за безопасност.

Режим на сигурност 2 (ниво на обслужване в сила на сигурността). Защитно устройство не дава ход на процедури, докато настроите и няма връзка е настроена. След като връзката е установена, се изискват процедури за сигурност, и зависят от вида и изискванията на използваните услуги.

Режим на сигурност 3 (ниво връзка принудително сигурност). процедури за сигурност са инициирани в процеса на създаване и настройките на връзката. Ако дистанционното устройство не може да премине изискванията за защита, връзката не е установен.

Естествено, на режима на защита 2 и 3 могат да се използват заедно, което е, на първо място, е установил защитена връзка, а след това все още е защитена в съответствие с изискванията и възможностите на дадена услуга.

Протоколи и услуги

След като връзката е установена, тя може да се използва за различни цели. Може би това се дължи на няколко основни протоколи, използвани от Bluetooth за прехвърляне на различни типове данни. С една опростена схема на зависимостта им от един към друг може да се намери на фиг. 7.4.

Фиг. 7.4. Bluetooth протоколен стек

В основата на всичко, както е показано на схемата, се намира бейсбенд протокол. Baseband протокол определя от физическите характеристики на радио канал. При по-високи нива, е необходимо да се спре малко по-подробно и днес.

Логическо управление Link и адаптация Layer Protocol (L2CAP), е основната комуникационен протокол за Bluetooth. Както е описано по-горе, бейсбенд протокол позволява синхронните (синхронна връзка-ориентирани или SCO) или асинхронен (Asynchronous Свързване-малко, или ACL) съединение. L2CAP, както се вижда от схемата, само работи с асинхронни връзки. Само от схемата е ясно, че много от протоколи и услуги на по-високо ниво се използват като L2CAP транспортен протокол. В пълно съответствие с идеологията на Bluetooth L2CAP е прост протокол, който налага минимални изисквания за обработка на мощност и размер на запаметяващи устройства, които го използват. Основните характеристики, присъщи на L2CAP са:

Протокол мултиплексиране. L2CAP е транспорт за много протоколи и услуги, така че това дава възможност да се разбере до каква протокол или услуга се прилага предава пакета, което гарантира доставката на пакета е този, който го очаква.

Сегментирането и сглобяване. Максималната дължина на пакет за L2CAP е 64 килобайта, за брой бейсбенд протокол е още по-малки, само на 341 байта. Въпреки това, понякога искате да прехвърлите на големи пакети, така че L2CAP дава разбивка на големия пакет на няколко по-малки, и сглобяване на оригиналния пакет.

Качество на услугата. L2CAP поддържа QoS, която дава възможност на Bluetooth устройства за наблюдение на наличните ресурси и съединенията, които не биха позволили на ширината на канала или забавяне на времето за услугата за проследяване на падане под критичните стойности.

Освен L2CAP пряко работят с бейсбенд протокол Link протокол управление (LMP) и глас (глас) канали, използвани за предаване на аудио информация в синхронен режим.

LMP е допълнителен протокол, използван за контролния канал, и не се използва за предаване на данни. LMP съобщения се използват за коригиране на физическите характеристики на канала, за услуги за сигурност на равнището на физическото канал (режим на защита 3), и такива неща. LMP има по-висок приоритет от другите протоколи (напр L2CAP), така че ако каналът е зает от всеки друг, а след това преминава съобщението LMP той освобождава незабавно, ако е необходимо.

Един от най-големите Bluetooth протокол, който използва L2CAP като транспортен протокол е услуга Протокол за откриване на (СДП). Сега никой няма да бъде в състояние да си представим всички възможни начини за използване на Bluetooth устройства, така че развитието на този протокол са се опитали да се вземат предвид, доколкото е възможно ситуации, които могат да възникнат. Сега работи версия 1.0 на протокола, както и основните функции, които има, в момента е:

SDP трябва да позволява търсенето на индивидуалните качества на тези услуги услуги. Например, ако имате няколко принтери, достъпни чрез Bluetooth, клиентът трябва да може да се намери само на принтера, че той се нуждае.
SDP трябва да позволи на клиента да се търсят класа на обслужване. Например, ако клиентът се нуждае от принтер, трябва да е възможно да се намери името на принтера, без да знаят за него нищо друго.
SDP е да се даде възможност да видите на услугата без да се налага да се познават специфичните характеристики на тези услуги. Например, ако едно устройство, осигуряващо всяка услуга, може да се контролира само от специален софтуер, за който и да е много рядко или затворен протокол, а след това СДП не е проблем, все още можете да получите повече информация относно наличността и името на услугата.
SDP трябва да осигури възможности за откриването на нови услуги, които са се появили с течение на времето.
SDP да дава възможност да разберете, когато услугата стане недостъпен, поради факта, че клиентът е отишло отвъд комуникация, или по някаква друга причина.
SDP позволява услуги, класове на услуги и обслужване атрибути да бъде еднозначно идентифицирани.
SDP трябва да позволи на едно устройство, за да намерите всяка услуга по всяко друго устройство, без да се прибягва до трето устройство.
SDP трябва да е подходящ за използване с ограничени функционални устройства.
SDP трябва да позволи да се увеличи размерът на наличната информация за услугата. Това означава, че ако услугата изисква подробен и обемна описание на неговите характеристики, параметри, ограничения, и така нататък. Н. Цялата тази информация няма да бъде издаден на всеки, който просто пита за наличност на услугата и ще се дава само на тези, които са по-тясно се интересуват от този конкретен услуга.
SDP трябва да се подкрепи използването на междинни кеширане средства за ускоряване или да се подобри ефективността на процеса на търсене на нови услуги.
SDP трябва да е напълно независим от протоколи от високо ниво, използвани от Bluetooth връзка.
SDP трябва да работи взима за свой транспортен протокол, използван L2CAP.
SDP трябва да позволи да се намери и да използват услугите, които предоставят достъп до други протоколи, за откриване на услуги. Това ви позволява да разширите възможностите на системата, както и да ползва услугите и устройствата, които не разполагат с Bluetooth.
SDP трябва да подкрепя създаването и определянето на нови услуги, без да е необходимо за централизиран регистър.

RFCOMM - друг протокол, който използва L2CAP като транспорт (фигура 7.4.). Този протокол емулира РРР връзка (точка до точка) на серийния порт (RS-232 или EIATIA-232-Е, по-добре известни като COM-порт). През нея протича такава услуга, например, LAN достъп. Тази услуга може да се възприема като емулация Direct кабелна връзка, когато е необходимо да се осигури връзка между два компютъра само, както и за пълното влизане в съществуваща локална мрежа. Във втория случай, устройство, наречено точка LAN достъп, след което компютърът е свързан с Bluetooth LAN, както той може да се свърже чрез телефонна връзка.

Bluetooth аудио. Обикновено използва специален протокол за предаване на аудио информация, която работи директно с протокола бейсбенд, но тя може да се прилага успешно и L2CAP. L2CAP осигурява по-малко възможности за предаване на аудио информация от Bluetooth глас, но този метод е незаменим, когато е необходимо, например, да обменят данни между аудио Bluetooth и Bluetooth мрежи. В допълнение, този метод работи добре, когато имате нужда от допълнителна защита на данните.