7. Беспроводные коммуникационные технологии
1. Коммуникационная технология Bluetooth
В данном разделе рассматривается беспроводный способ соединения компьютерных устройств, который называется Bluetooth.
Слово Bluetooth переводится как "голубой зуб", что звучит довольно загадочно, но не расшифровывает суть технологии [Литература: Григорьев В.Л. Компьютеры для всех: учеб. пособие. – Рязань: РГУ, 2006. – 148 с.]. Радиосвязь Bluetooth заменила провода для взаимодействия компьютеров, периферийных устройств, телефонов и других устройств. Bluetooth представляет собой стандарт, который позволяет любым электронным устройствам взаимодействовать без проводов, кабелей или специальных действий пользователя. Этот стандарт действует на двух уровнях:
Реализует соглашение о взаимодействии на физическом уровне, используя радиосвязь.
Обеспечивает соглашение для следующего вышестоящего уровня, на котором устройства должны согласовать, когда передавать биты, сколько битов передавать и как обеспечить гарантию того, что принятое сообщение является точной копией отправленного сообщения.
Ранее было разработано два способа беспроводного взаимодействия
Т
Рис.
7.1
1. Это беспроводная коммуникационная технология, т.е. благодаря Bluetooth можно создать "бескабельные" рабочие места и офисы.
2. Эта технология очень дешевая – стоимость радиомодуля составляет около 5 долл.
3. От пользователей не требуются сложные операции настройки – устройства "находят" друг друга и взаимодействуют автоматически.
Bluetooth работает в частотном диапазоне 2,4 – 2,48 ГГц, который международным соглашением выделен для промышленного, научного и медицинского оборудования (Industrial, Scientific, Medical devices – ISM). Уже несколько лет выпускаются бытовые устройства, работающие в этом диапазоне, например беспроводные телефоны (телефоны-трубки), детские мониторы (baby monitors) и подъемные двери (garage-door openers). При использовании технологии Bluetooth необходимо обеспечить обязательное отсутствие интерференции бытовых устройств с компьютерными Bluetooth-устройствами.
Один из способов устранения такой интерференции заключается в использовании очень слабого сигнала передатчика мощностью около 1 мВт (передатчики наиболее мощных сотовых телефонов имеют мощность около 3 Вт). Столь малая мощность ограничивает дальность связи Bluetooth-устройства всего 10 метрами (при повышенной мощности передатчика дальность можно увеличить до 100 м). Отметим, что даже при мощности 1 мВт стены между помещениями не являются препятствием для сигнала, позволяя передатчику управлять несколькими устройствами в разных помещениях.
При наличии в помещении различных Bluetooth-устройств можно предположить, что они будут "мешать" друг другу. Однако вероятность того, что несколько устройств одновременно работают на одной и той же частоте, ничтожна мала, потому что Bluetooth использует метод расширения спектра радиосигнала путем скачкообразной перестройки частоты (Frequency-Hopping Spread Spectrum – FHSS). При этом методе устройство использует 79 конкретных случайно выбранных частот из указанного ранее диапазона, регулярно переходя с одной частоты на другую. В технологии Bluetooth передатчики изменяют частоты 1600 раз в секунду, а это означает, что много устройств могут полностью использовать ограниченный диапазон радиоспектра. Так как каждый Bluetooth-передатчик автоматически реализует передачу с расширением спектра, маловероятно, что два передатчика окажутся на одной и той же частоте одновременно. Этот же метод минимизирует риск того, что телефоны-трубки или детские мониторы будут "мешать" компьютерным Bluetooth-устройствам, так как интерференция на конкретной частоте длится ничтожную долю секунды.
Естественно возникает вопрос о том, можно ли применять Bluetooth в уже эксплуатируемых компьютерах, не рассчитанных на эту технологию. Для решения проблемы несколько компаний разработали и выпустили адаптеры приемопередатчиков с USB-интерфейсом. Некоторые из них способны работать в радиусе 100 м. Такой адаптер подключается к USB-порту настольного компьютера или ноутбука и позволяет соединяться с любым Bluetooth-устройством. Примеры таких адаптеров компаний Acer, EPox и MSI показаны на рис. 7.2.
Рис. 7.2
Уже сейчас выпускаются Bluetooth-принтеры, которые не нужно подключать к компьютеру, достаточно просто внести его в комнату, включить в розетку, и можно начинать печатать. Производятся также клавиатуры и мыши с Bluetooth-интерфейсом.