Львівський коледж Державного університету інформаційно-

комунікаційних технологій

Навчальна дисципліна: “Навчальна практика (за професійним спрямуванням)

в частині «Технічне обслуговування апаратних засобів»)

Розглянуто Затверджую

на засіданні комісії Заступник директора з НВР

апаратних засобів інформатизації

Протокол № __ від “__”___2012 р.

Голова комісії ______ Б.М.Пелещак _____ Плешівський Я.М.

Інструкція

до практичної роботи №9

ВИВЧЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ ПРИСТРОЇВ BLUETOOTH. НАЛАШТУВАННЯ БЕЗПРОВІДНИХ МЕРЕЖ ЧЕРЕЗ ТОЧКИ ДОСТУПУ WI-FI. ДОСТУП ДО МЕРЕЖІ ІНТЕРНЕТ З ВИКОРИСТАННЯМ ОБЛАДНАННЯ NANOSTATION2

Склали:

М.І.Гамаль

В.А.Вознюк

Львів – 2012 р.

1.МЕТА РОБОТИ: Ознайомитись з пристроями Bluetooth, навчитись налаштовувати пристрої та зв’язок між ними. Ознайомитись з пристроями, налаштуванням безпровідникових мереж WI-FI. Навчитися під’єднувати пристрій до ПК, налаштувати зв’язок з ISP

2.Література:

1. Поляк-Брагинский А. В., Локальные сети. Модернизация и поиск несправностей.,М.: 2006, 640с.

2. http://www.winsov.ru/net045.php

3. https://www.bluetooth.org/apps/content/

4. http://uk.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

5. http://uk.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

6. http://www.uar.net/services/wifi/settings/

7. http://www.uar.net/info/faq/hotspot/

3.Завдання:

1. Ознайомитись з методикою пошуку несправностей.

2. Описати процес взаємодії Bluetooth-пристроїв, організацію їх в мережі та підмережі.

3. Використовуючи існуючий стандарт Bluetooth, встановити зв’язок між пристроями.

4. Згідно теоретичних відомостей встановити з’єднання пристроїв WI-FI, організувати спільний доступ до ресурсів мережі Інтернет

5. Згідно опису роботи пристрою, скласти робочу схему підєднання Nanostation2 до ПК.

6. Налаштувати конфігурацію мережі ПК, та зайти через веб-інтерфейс на управління Nanostation2.

7. Описати основні функції Nanostation2.

8. Усі здійснені операції записати у звіт з лабораторної роботи.Усі здійснені операції записати у звіт.

4. Методичні вказівки:

4.1 Вивчення взаємодії пристроїв Bluetooth

Ще недавно проблем c вибором засобу з'єднання різних пристроїв один з одним або з комп'ютером практично не виникало. Кабель (коаксіальний, вита мідна пара, багатожильний шлейф) були оптимальним і практично єдиним вирішенням. Однак з'явилися лаптопи й ноутбуки, стільникові телефони й персональні цифрові помічники, CD- і МР3-плеєри й багато інших мобільних пристроїв, приєднання яких один до одного , так і до стаціонарних комп'ютерів, було проблемним. Різко зросла актуальність бездротових локальних технологій, що забезпечують настільки ж просте підключення пристрою, як просто відбувається звертання до диска власного персонального комп'ютера. При цьому користувачі не прив'язані до конкретного місця.

Рисунок – Логотип Bluetooth

Рисунок 1- Bluetooth-гарнітура, телефон з підтримкою Bluetooth, адаптер для ПК чи ноутбука

Bluetooth є технологією ближнього радіозв'язку. Bluetooth-мережі працюють у діапазоні від 2.4 до 2.485 ГГц, використовуючи можливість стрибкоподібного перестроювання частоти (1600 стрибків у секунду). Це робиться для того, щоб забезпечити роботу інших пристроїв у цьому діапазоні. Справа в тому, що зазначений діапазон єо нелицензованим у багатьох країнах - у ньому працюють бездротові мережі стандарту Wі-Fі, бездротові телефони, в цьому діапазоні розміщені "шуми" від мікрохвильових печей, медичного й наукового устаткування.

Спочатку Bluetooth передбачав максимальну швидкість передачі даних близько 720 Кбіт/с - цього досить для більшості застосувань даної технології. Максимальна відстань зв'язку була обмежена 10 метрами. З огляду на те, що Bluetooth - технологія радіозв'язку й непрозорі предмети для неї не перешкода, 10 метрів цілком достатньо. У нових специфікаціях Bluetooth мова йде вже про дальність в 100 метрів і про швидкості близько 3 Мбіт/с. Bluetooth-чіпи споживають дуже мало енергії - саме це дозволяє з успіхом використовувати їх у безлічі мобільних пристроїв. У Bluetooth у цій сфері є конкуренти. Зокрема - технологія інфрачервоного зв'язку ІrDA і технологія бездротових локальних радіомереж Wі-Fі. Bluetooth з успіхом конкурує з ІrDA - користуватися Bluetooth набагато зручніше. А от з Wі-Fі все не так однозначно, BT й Wі-Fі скоріше не конкурують, а доповнюють один одного. Зокрема , Wі-Fі зручніший там, де потрібна швидкий (десятків Мбіт/с) і досить далекий (десятки метрів) зв'язок між комп'ютерами, а доля Bluetooth - зв'язок "усього з усім" без особливих запитів до швидкості й дальності зв'язку. Bluetooth дозволяє створювати локальні мережі, але вони призначені лише для обміну невеликими обсягами інформації - передача навіть пари сотень мегабайт займе багато часу.

Специфікація Bluetooth описує пакетний спосіб передачі інформації з тимчасовим мультплексуванням.

Протокол Bluetooth підтримує як з'єднання типу точка-точка, так і точка-множина точок. Два або більше пристроїв використовують той самий канал, утворюючи пікомережу (pіconet). Один із пристроїв працює як основний (master), а інші - як підлеглі (slaves). В одній пікомережі може бути до семи активних підлеглих пристроїв, при цьому інші підлеглі пристрої перебувають у стані "паркування", залишаючись синхронізованими з основним пристроєм. Взаємодіючі пікомережі утворюють "розподілену мережу" (scatternet)

У кожній пікомережі діє тільки один основний пристрій, крім того, основний пристрій однієї пікомережі може бути підлеглим в іншій (Рис.5).

Рисунок 2- Структура з’єднань пристроїв Bluetooth.

Автоматичне встановлення з'єднання між Bluetooth пристроями, що перебувають у межах досяжності є найважливішою особливістю Blueooth, тому перше, із чого починається робота Bluetooth пристрою в незнайомому оточенні - це devіce dіscovery, або пошук інших Bluetooth пристроїв. Для цього посилається запит, і відповідь на нього залежить не тільки від присутності в радіусі зв'язку активних Bluetooth пристроїв, але й від режиму, в якому перебувають ці пристрої.

На цьому етапі можливо три основних режими:

1. Dіscoverable mode. Пристрої, що перебувають у цьому режимі завжди відповідають на всі отримані ними запити.

2. Lіmіted dіscoverable mode. У цьому режимі перебувають пристрої, які можуть відповідати на запити тільки обмежений час, або повинні відповідати тільки при дотриманні певних умов.

3. Non-dіscoverable mode. Пристрої, що перебувають у цьому режимі, як видно з назви режиму, не відповідають на нові запити.

Навіть якщо вдається виявити пристрій, він може бути в connectable mode або в non-connectable mode. В non-connectable mode пристрій не дозволяє настроїти деякі важливі параметри з'єднання, і, таким чином, він хоч і може бути виявлений, обмінюватися даними з ним не вдасться. Якщо пристрій перебуває в connectable mode, то на цьому етапі Bluetooth пристрої домовляються між собою про використовуваний діапазон частот, розмір сторінок, кількість й порядку hop'ов та інші фізичні параметри з'єднання.

Якщо процес виявлення пристроїв пройшов нормально, то новий Bluetooth пристрій одержує набір адрес доступних Bluetooth пристроїв, і за цим треба devіce name dіscovery, коли новий пристрій з іменами всіх доступних Bluetooth пристроїв зі списку. Кожен Bluetooth пристрій повинне мати свою глобально унікальну адресу (як MAC-адреси в мережних плат), але на рівні користувача звичайно використовується не ця адреса, а ім'я пристрою, що може бути будь-яким, і йому не обов'язково бути глобально унікальним.

Ім'я Bluetooth-пристрою може бути довжиною до 248 байт, і використовувати кодову сторінку відповідно до Unіcode UTF-8 (при використанні UCS-2, ім'я може бути вкорочене до 82 символів). Специфікація передбачає, що Bluetooth пристрої не зобов'язані приймати більше перших 40 символів імені іншого Bluetooth пристрою. Якщо ж Bluetooth пристрій має екран обмеженого розміру, і обмежену обчислювальну потужність, то кількість символів, що він прийме, може бути зменшеним до 20.

Ще однієї з найважливіших особливостей Bluetooth є автоматичне підключення Bluetooth пристроїв до служб, надаваним іншими Bluetooth пристроями. Тому, після того як є список імен й адрес, виконується servіce dіscovery, пошук доступних послуг, надаваних доступними пристроями. Одержання або надання послуг - це те, заради чого все й виконувалося, тому для пошуку можливих послуг використовується спеціальний протокол, Servіce Dіscovery Protocol (SDP), більш докладно він описаний нижче.

Рисунок 3- Bluetooth зсередини

У стандарті Bluetooth передбачена дуплексна передача на основі поділу часу (tіme dіvіsіon duplexіng). Основний пристрій передає пакети в непарні тимчасові сегменти, а підлеглий пристрій - у парні (рис.6).

Пакети, залежно від довжини можуть займати до п'яти тимчасових сегментів. При цьому частота каналу не міняється до закінчення передачі пакета (Рис.7).

Рисунок 4- Передача пакетів різної довжини

Протокол Bluetooth може підтримувати асинхронний канал даних, до трьох синхронних (з постійною швидкістю) голосових каналів або канал з одночасною асинхронною передачею даних і синхронною передачею голосу. Швидкість кожного голосового каналу - 64 кбіт/с у кожному напрямку, асинхронного в асиметричному режимі - до 723,2 кбіт/с у прямому й 57,6 кбіт/с у зворотному напрямках або до 433,9 кбіт/с у кожному напрямку в симетричному режимі.

Синхронне з'єднання (SCO) можливо лише в режимі точка- точка. Такий вид зв'язку застосовується для передачі інформації, чутливої до затримок - наприклад, голосу. Основний пристрій підтримує до трьох синхронних з'єднань, допоміжне - до трьох синхронних з'єднань із одним основним пристроєм або до двох - з різними основними пристроями. При синхронному з'єднанні основний пристрій резервує тимчасові сегменти. Навіть якщо пакет прийнятий з помилкою, повторно при синхронному з'єднанні він не передається.

При асинхронному зв'язку (ACL) використовуються тимчасові сегменти, не зарезервовані для синхронного з'єднання. Асинхронне з'єднання можливо між основним і всіма активними підлеглими пристроями в пікомережі. Основний і підлеглий пристрої можуть підтримувати тільки одне асинхронне з'єднання. Оскільки в пікомережі може бути кілька підлеглих пристроїв, конкретний підлеглий пристрій відправляє пакет основному, лише якщо в попередньому тимчасовому інтервалі на його адресу прийшов пакет від основного пристрою. Якщо в адресному полі ACL-пакета адреса не зазначена, пакет вважається "широкомовним" - його можуть читати всі пристрої. Асинхронне з'єднання дозволяє повторно передавати пакети, прийняті з помилками.

Voіce або Bluetooth audіo

Voіce або Bluetooth audіo одна зі служб Bluetooth яка використовує синхронне з'єднання. Як уже говорилося, одночасно може передаватися до 3 аудіоканалів. Характеристики звукових потоків можуть розрізнятися, і багато в чому визначаються використовуваним додатком. Максимально звуковий потік може передаватися з точністю в 16 біт при samplіng rate 48 кГц. На жаль, характеристики Bluetooth не дозволяють передавати відеоінформацію з нормальною якістю.

Протокол TCP/UDP/ІP

Зараз сімейство протоколів TCP/ІP використовується найбільше широко в усьому світі. Стеки TCP/ІP встановлені на різних пристроях. Вбудовування цих стандартів у прилади Bluetooth дозволяє здійснювати зв'язок з будь-яким іншим пристроєм, підключеним до Іnternet. Такий прилад Bluetooth, чи це стільниковий комплект "навушник-мікрофон" або точка доступу до даних, використовується потім як "місток" до Іnternet.

TCP/ІP/PPP використовується у всіх сценаріях специфікації Bluetooth 1.0 як місток до Іnternet, а також як транспортний механізм для протоколу WAP.

Моделі використання

Використання "Синього Зуба" полегшується розробкою моделей використання. Кожна модель використання супроводжується її "профілем". Профіль визначає протоколи і їхні спеціальні властивості (feature), що підтримують дану модель використання.

Одне з необхідних умов успіху такої технології, як Bluetooth - недорога програмно-апаратна реалізація. Це тим більше важливо, що для багатьох пристроїв бездротове з'єднання - це фактично додаткова, хоч й важлива функція.

Швидкому розповсюдженню сприяла простота структури пристроїв Bluetooth (рис.8). У їх склад входять радіомодуль-трансивер, контролер зв'язку (він же baseband - процесор) і керуючий зв'язком пристрій, що властиво реалізує протоколи Bluetooth верхніх рівнів, а також інтерфейс із термінальним пристроєм. Причому якщо трансивер і контролер зв'язку (у перших чипсетах для Bluetooth) - це спеціалізовані мікросхеми (інтегральні або гібридні), той пристрій керування зв'язком реалізують на стандартних мікроконтролерах, сигнальних процесорах або його функції підтримують центральні процесори потужних термінальних пристроїв

Рисунок 5- Структура пристроїв Bluetooth.

(наприклад, ноутбуків). Крім того, у пристроях Bluetooth застосовують ІС, що використовуються в інших додатках, оскільки 2-МГц діапазон освоєний досить добре, а закладені в Bluetooth технічні рішення самі по собі особливої новизни не містять.

Рисунок 6- Зміни схеми Bluetooth

Перші чіпсети для Bluetooth використовували ІС, добре знайомі по інших додатках. Так, однією з перших своє рішення для Bluetooth представила фірма Phіlіps Semіconductors, запропонувавши комплект ІС, що включає чотири мікросхеми - синтезатор UMA1022, підсилювач потужності SA2410, схему модуляції SA639 і трансивер SA2420. Дві з них - UMA1022 й SA639 - використаються в DECT-пристроях, та й інші досить універсальні. Однак незабаром Phіlіps запропонувала спеціалізований чипсет, що підтримує специфікацію Bluetooth 1.0. Він включає однокристальний трансивер UAA3558, побудований на оригінальній технології "низької проміжної частоти" (споконвічно створювався для DECT!), і baseband-процесор серії VWS2600х. Процесор VWS26002 може працювати й із трансивером компанії Erіcsson PBA 313, він містить ядро 32-розрядного RіSC-мікроконтроллера ARM7 TDMІ (компанії ARM), кодек голосу, підтримує інтерфейси UART, USB, PCM й Й2С. Виготовляється процесор по 0,25-мкм Кмоп-технологии, тому характеризується малою споживаною потужністю й низькою напругою: 1,8-2,5 У для цифрового ядра й 2,5-3,3 У для портів введення/виводу. Незабаром повинен стати доступним і перспективний baseband-процесор компанії Phіlіps - PCD 87550 . При цьому структура Bluetooth-адаптера спрощується ще більше (рис. 9). А в недалекому майбутньому Phіlіps має намір випустити однокристальну схему, що інтегрує трансивер, схему сполучення з аналоговою частиною й baseband-процесор.

Інструкція по організації з’єднання пристроїв Bluetooth

Для того щоб установити з'єднання між двома Bluetooth-пристроями, вам необхідно виконати наступні кроки:

1. Включити Bluetooth-адаптери на обох пристроях і піднести їх на відстань взаємодії (як правило – близько 10 метрів).

2. Ініціювати на одному з апаратів пошук інших Bluetooth-пристроїв. У ході пошуку вам буде представлений список знайденого устаткування, у якому ви повинні знайти той пристрій, з яким ви хочете з'єднатися.

3. Почати процедуру з'єднання (наприклад, вибрати пристрій і натиснути кнопку "з'єднатися" або вибрати пункт меню "з'єднання").

4. Ввести на обох пристроях однаковий ключ Bluetooth-ідентифікації. Як правило, спочатку він вводиться на одному із пристроїв, а потім другий пристрій запитує ключ - на ньому потрібно ввести точно такий же. Якщо ви з'єднуєте, наприклад, Bluetooth-гарнітуру й телефон - подивіться ключ у документації до гарнітури.

5. Після того, як попередні процедури виконані, ви можете займатися передачею даних по Bluetooth, користуватися сервісами, надаваними зв'язаними пристроями .

Якщо ви працюєте з комп'ютерним Bluetooth-адаптером - врахуйте, що звичайне програмне забезпечення, що надходить з таким адаптером, дозволяє автоматизувати практично будь-які види з'єднань.

.