Bluetooth

В настоящее время существует три широко распространенных стандарта на беспроводные сети: Bluethooth (IEEE 802.15.1), ZigBee (IEEE 802.15.4) и Wi-Fi (IEEE 802.11). Оборудование для этих сетей не требует получения лицензии (что во многих случаях наиболее важно), хотя и требует регистрации [Решение].

Bluetooth [Specification, Sairam] был спроектирован на базе стандарта IEEE 802.15.1 специально для замены кабеля при соединении различных устройств офисной и бытовой техники с использованием частотного ISM диапазона 2,4 ГГц. Спецификация Bluetooth поддерживается организацией SIG (Bluetooth Special Interest Group), образованной в 1998 г. и включающей 1900 членов. В системах автоматизации Bluetooth удобен для записи программ в ПЛК, дистанционного считывания показателей с накопителей информации. Он организован в виде "пикосетей"(piconet), в которых одно ведущее устройство осуществляет взаимодействие не более чем с семью ведомыми. Ведомые устройства могут взаимодействовать друг с другом только через ведущее. Каждое устройство может быть членом четырех пикосетей одновременно, но главным может быть только в одной из них. Такое устройство выполняет роль моста между пикосетями. Несколько взаимодействующих пикосетей образуют так называемую scatternet ("разбросанную сеть").

Трафик в сети организован с временным разделением каналов и дуплексной передачей. Временное разделение осуществляется интервалами (временными слотами) длиной в 625 мкс. Ведущие устройства могут начинать передачу только в течение интервалов с нечетными номерами, ведомые отвечать в течение четных интервалов. В течение каждого интервала можно передать 366 бит.

В Bluetooth используется широкополосная модуляция типа FHSS. Переход с одной частоты на другую выполняется по случайному закону, который устанавливается для каждого соединения индивидуально. Это повышает степень защиты информации. Несущая частота изменяется 1600 раз в секунду. Скорость передачи равна 433,9 Кбит/с.

Если пикосети расположены близко одна от другой, то они могут влиять друг на друга, поскольку между ними нет никакой синхронизации. Чтобы уменьшить вероятность взаимовлияния, используется адаптивный метод скачкообразного изменения частоты AFH.

На канальном уровне используются два типа пакетов данных: ACL (Asynchronous ConnectionLess - "асинхронный без прямого соединения каналов") и SCO (synchronous connection-oriented - "синхронный с прямым соединением"). ACL-пакеты используются совместно с проверкой контрольной суммы (CRC). Если контрольные суммы приемника и передатчика не совпадают, запрашивается повторная передача пакета. Используется шесть разных ACL пакетов, охватывающих разное количество временных слотов. ACL пакеты используются в том случае, когда целостность данных важнее скорости их доставки.

Пакеты SCO поддерживают трафик реального времени путем резервирования временных слотов. Повторная передача здесь не допускается, хотя имеется "расширенный" вариант SCO, в котором допускается ограниченное количество повторных передач. Существует три типа SCO пакетов одинаковой длины (HV3, HV2, HV1), по 366 мкс, которые позволяют передавать данные со скоростью 64 кбит/с.

Каждое Bluetooth устройство имеет 48-битовый адрес.

Большинство Bluetooth устройств имеют мощность передатчика 1 мВт, однако разрешен следующий ряд мощностей, делящий все устройства на три класса:

o класс 1 - до 100 мВт (максимальная дальность на открытом пространстве до 100 м);

o класс 2 - до 2,5 мВт (максимальная дальность на открытом пространстве до 15 м);

o класс 3 - до 1 мВт (максимальная дальность на открытом пространстве до 5 м).

Можно назвать следующие достоинства технологии Bluetooth: малые размеры оборудования, простота использования, безопасность передачи информации (благодаря аутентификации и кодированию), хорошая поддержка стандартов. К недостатком можно отнести относительно большое потребление энергии и невозможность построения сетей сложной конфигурации.

Эти особенности связаны с тем, что Bluetooth решает проблему замены кабелей для устройств, подключаемых к компьютеру, а не проблему создания беспроводной LAN.

Поиск по сайту: