1. Технология беспроводной связи Bluetooth

Bluetooth — это современная технология беспроводной связи, разработанная для передачи сигнала на небольшие расстояния, которая используется при подключении к компьютеру различных мобильных устройств. Bluetooth — конкурент таким технологиям, как IEEE 802,11, HomeRF и IrDA, хотя последняя и не предназначена для построения локальных сетей, но является самой распространенной технологией беспроводного соединения компьютеров и периферий­ных устройств.

В отличие от технологии инфракрасной связи IrDA (Infrared Direct Access), работа­ющей по принципу «точка-точка» в зоне прямой видимости, технология Bluetooth была создана для работы по принципу «точка-точка» и по принципу многоточечного радио­канала для офисного применения (управляемого многоуровневым протоко­лом, похожим на протокол мобильной сотовой связи GSM).

Основными преимуществами этой технологии можно считать следующие:

• многоточечность, то есть в сети могут присутствовать не 2 устройства, как в случае IrDA, а несколько;

• не требуется прямой видимости (используются нелицензируемые частоты по­рядка 2,44 ГГц);

• дальность от 10 м в текущих реализациях до нескольких десятков метров в пер­спективе (против 1—2 м для IrDA).

Основной идеей новой технологии является предоставление возможности легкого и удобного беспроводного соединения различных устройств, а также организации бес­проводной локальной сети.

Применяя данную технологию, пользователь может организовывать обмен информацией голосом между всевозможными устройствами (например настольным компьютером, переносным компьютером и сотовым те­лефоном). То есть, скажем, приходите вы в офис, а ваш переносной компьютер тут же автоматически синхро­низирует адресную книгу и календарь с настольным компьютером и передает новые контакты на ваш мо­бильный телефон.

В перспективе, технология позволяет объединять любые электронные устройства, вплоть до холодиль­ников, стиральных машин, микроволновых печей и двер­ных замков (только представьте: ваш холодильник пе­редает на ваш сотовый, что в нем закончилось молоко, а тот, в свою очередь, отправляет вашему компьютерированному пункту управления указание добавить молоко в список покупок). При этом одними из немаловажных параметров новой технологии являются: низкая стоимость устройства связи, небольшие размеры (ведь речь идет о мобильных устройствах) и, что немаловажно, совместимость, простота встраивания в различные устройства.

Технология Bluetooth использует небольшие приемопередатчики низкой мощнос­ти малого радиуса действия либо непосредственно встроенные в устройство, либо подключаемые через свободный порт или PC-карту. Они работают на не лицензируе­мой во всем мире частоте 2,45 ГГц, так называемого, ISM-диапазона (Industry, Science, Medicine — Диапазон промышленного, научного и медицинского применения), что позволяет свободно использовать устройства Bluetooth во всем мире.

Радиус действия устройств Bluetooth составляет около 10 м (в перспективе предпола­гается увеличить это расстояние до м), при этом допускается наличие препятствий между соединяемыми устройствами (стены, мебель и т. п.). Если приемное устройство обнаруживает, что передатчик находится рядом, оно автоматически снижает мощность передачи. Устройство должно также переключаться в режим низкой мощности, как только объем трафика станет снижаться или вовсе прекратится.

Bluetooth-устройства способны связать вместе до 256-и устройств, из которых одновременно работают 8 (один — в режиме ведущего, 7 — в режиме ведомых), а остальные находятся в режиме ожидания. Радиоканал обеспечивает скорость пере­дачи информации 721 кбит/с и передачу трех голосовых каналов. Технология ис­пользует FHSS — скачкообразную перестройку частоты (1600 скачков/с) с расши­рением спектра. При работе передатчик переходит с одной рабочей частоты на другую по псевдослучайному алгоритму. Используется дуплексный режим с временным раз­делением (TDD). Поддерживается изохронная и асинхронная передача данных и обес­печивается простая интеграция с TCP/IP. Временные интервалы (Time Slots) развер­тываются для синхронных пакетов, каждый из которых передается на своей частоте.

Абонентские устройства Bluetooth объединяются в группы (пикосети), коллективно ис­пользующие один и тот же радиоканал. В состав каждой пикосети входят один ведущий приемопередатчик (с опорным генератором, который синхронизирует внутренний трафик сети) и до семи ведомых (синхронизируемых). Все опорные генераторы в сети имеют фикси­рованную настройку. Ведомое устройство вычисляет разность между частотами собствен­ного и ведущего генераторов; в процессе синхронизации эта погрешность учитывается, что обеспечивает точное соответствие излучаемой частоты данного и ведущего устройств. Все устройства в пикосети равноправны и обладают одинаковыми возможностями (в отличие от сотовых сетей, где базовая станция принципиально отличается от або­нентской как по пропускной способности, так и по составу технических средств). Раз­ница состоит лишь в статусе устройств: ведущее или ведомые.

Все ведомые устройства находятся в дежурном режиме (режиме ожидания), регу­лярно включаясь по заданной программе. После «пробуждения» приемник осуществ­ляет поиск контрольной несущей частоты (wake-up carrier), периодически излучаемой ведущим устройством. Если обнаруживается полезный сигнал, устройство автомати­чески переходит из режима ожидания в рабочее состояние.

Технология Bluetooth рассматривается многими разрабочиками как партнерская технология универсальной радиосвязи для локальных сетей. Сейчас уже появились передатчики, подключаемые через PC-карту и порт USB.