1.5.3. Разъёмы и кабель
Существует 4 вида разъёмов для FireWire, внешний вид которых приведен на рис. 1.30.
|
|
|
RJ-45 |
Рис. 1.30. Внешний вид разъемов шины IEEE 1394: 4 pin (IEEE 1394a без питания) стоит на ноутбуках и видеокамерах. Витая пара (два контакта) для передачи сигнала и вторая витая пара (другие два контакта) – для приема; 6 pin (IEEE 1394a). Дополнительно два провода для питания; 9 pin (IEEE 1394b). Дополнительно два контакта для экранов витых пар (приёма и передачи информации). И еще один контакт – резерв; RJ-45 (IEEE 1394c).
Стандартный кабель FireWire состоит из двух отдельно экранированных витых пар для передачи данных и двух жил для подачи напряжения, и все это вместе еще раз экранировано и заварено в гибкую оболочку. При этом весьма ценно, что в результате сам кабель оказался довольно тонким – всего 6 мм. Разрез кабеля приведен на рис. 1.31.
Рис. 1.31. Строение кабеля IEEE 1394 для 6-контактного разъёма
1.5.4. Преимущества интерфейса ieee 1394 и его использование
Интерфейс IEEE 1394 имеет следующие достоинства.
Горячее подключение – возможность переконфигурировать шину без выключения компьютера.
Различная скорость передачи данных – 100, 200 и 400 Мбит/с в стандарте IEEE 1394/1394a, дополнительно 800 и 1600 Мбит/с в стандарте IEEE 1394b и 3200 Мбит/с в спецификации S3200.
Гибкая топология – равноправие устройств, допускающее различные конфигурации (возможность «общения» устройств без компьютера).
Высокая скорость – возможность обработки мультимедиа-сигнала в реальном времени.
Поддержка изохронного трафика. Изохронный тип передачи данных гарантирует потоки данных с заранее заданной скоростью, так что приложение может обрабатывать ее «в пути». Для мультимедийных приложений изохронный вид передачи данных сокращает потребность в буферизации и помогает обеспечить непрерывную презентацию для зрителя.
Поддержка атомарных операций – сравнение/обмен, атомарное увеличение (операции семейства LOCK – compare/swap, fetch/add и т.д.).
Открытая архитектура – отсутствие необходимости использования специального программного обеспечения.
Наличие питания прямо на шине (до полутора ампер и напряжение от 8 до 40 вольт), позволяет подключать маломощные устройства без собственных блоков питания.
Возможно подключение до 63 устройств.
Шина IEEE 1394 может использоваться для создания компьютерной сети, подключения аудио- и видеомультимедийных устройств, подключения принтеров и сканеров, подключения жёстких дисков, массивов RAID.
1.6. Беспроводные интерфейсы
Даже самые прогрессивные проводные шины сегодня подвластны проблеме «отрезания проводов» и переходу на беспроводные решения.
Особенно восприимчивым к новым тенденциям оказался сектор локальных интерфейсов – все, что работает на расстоянии до 10 метров, обеспечивает обмен данными и/или связь всевозможной электроники с периферией или друг с другом.
Нельзя сказать, что современные фавориты рынка проводных интерфейсов исчерпали свои возможности и застыли в своем развитии. Но у проводных интерфейсов есть один большой минус – совершенно неуместные в наш век проводные соединения, особенно нелепые на столь небольших расстояниях.
1.6.1. Wireless USB
В феврале 2004 г. корпорация Intel совместно с Agree, Systems, HP, Microsoft, NEC, Philips Semiconductors и Samsung Electronics объявила о создании группы Wireless USB Promoter Group (группа продвижения беспроводного USB). В задачу консорциума входило продвижение высокоскоростной технологии для беспроводного подключения внешних устройств со скоростью передачи данных до 480 Мбит/с и дальностью действия до 10 м при низком энергопотреблении.
Беспроводной USB-интерфейс предназначен для подключения различных периферийных устройств, таких как принтеры, внешние жесткие диски, звуковые карты, мультимедийные плееры и даже мониторы, к компьютеру беспроводным способом. Подключение можно реализовать двумя способами:
Если компьютер и (или) периферийное устройство не обладают родной поддержкой беспроводного USB-интерфейса, пользователю придется установить адаптер, который обеспечит обычному USB-порту поддержку беспроводного USB-интерфейса.
Если компьютер и (или) периферийное устройство обладают родной поддержкой беспроводного USB-интерфейса, т.е. имеют антенну для беспроводного USB-соединения, никаких дополнительных устройств для подключения периферийного устройства к компьютеру с помощью такого соединения не нужно. Одна WUSB-антенна позволяет подключить к компьютеру до 127 периферийных устройств.
Максимальная теоретическая скорость передачи данных по беспроводному USB-интерфейсу аналогична скорости проводного USB-соединения спецификации 2.0, т.е. составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), если устройство находится на расстоянии не более 3-х метров от компьютера, и 110 Мбит/с (13.73 Мбайт/с), если расстояние между периферийным устройством и компьютером составляет не более 10 м. Иными словами, с увеличением расстояния между соединяемыми устройствами скорость передачи данных падает.
Беспроводной USB-интерфейс использует для передачи данных широкий диапазон частот – от 3.1 до 10.6 ГГц.
Как передаются данные в Wireless USB. Для понимания сути стандарта Wireless USB придется обратиться к пониманию главного в концепции платформы сверхширокополосной (Ultra Wideband, UWB) беспроводной технологии. Классическое определение UWB звучит так: UWB – это беспроводная технология, предназначенная для передачи данных на короткие (до 10 метров) расстояния, с высокой пропускной способностью (до 480 Мбит/с) и низкой потребляемой мощностью. UWB – это решение для беспроводной передачи высококачественного мультимедийного контента, например видео, между устройствами бытовой электроники и периферийными устройствами ПК. Одно из основных преимуществ технологии UWB заключается в том, что она не создает помех для других беспроводных технологий, используемых в настоящее время, – таких как Wi-Fi, WiMAX и сотовой связи.
Принцип работы Wireless USB заключается в том, что стандарт подразумевает использование двух основных «слоев» для обмена данными – транспортного и физического уровня. Транспортный уровень как раз и базируется на сверхширокополосной (UWB) технологии, физический представляет собой уровень формирования среды передачи данных, где помимо WUSB с легкостью могут фигурировать W1394 (Wireless FireWire), Bluetooth и прочие протоколы, к настоящему времени еще не изобретенные и не сформулированные. Просто Wireless USB стал одной из первых UWB-технологий, доведенных до состояния коммерческого стандарта.
Схематически принцип UWB подразумевает генерацию передатчиком миллиардов импульсов в очень широком (порядка нескольких гигагерц) частотном спектре. Приемная часть преобразовывает импульсы в данные путем отслеживания схожих последовательностей импульсов.
Современная технология UWB описывает принцип модуляции сигнала как мультиплексирование по ортогональным несущим частотам (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Использование модуляции OFDM в совокупности с использованием ряда частотных диапазонов дает нам представление о технологии MultiBand OFDM. Основной плюс такой подачи технологии заключается в возможности быстрой адаптации к требованиям комитетов электросвязи любых государств за счет гибкой манипуляции набором подходящих (не запрещенных или не занятых военными) частотных диапазонов, а также есть перспектива оперативного наращивания производительности за счет добавления разрешенных каналов с сохранением обратной совместимости (расширение производительности за счет суммирования пропускной способности нескольких каналов).
Технология UWB подразумевает передачу сигнала в широком спектре, перекрывающем частоты многих уже используемых диапазонов. Однако специфический принцип модуляции и отсутствие несущей частоты приводят к своеобразному широкополосному «размазыванию» сигнала по всему спектру – что-то вроде широкополосного «белого шума», не превышающего по уровню обычные фоновые помехи, обладающего, в то же время, возможностью высокой защищенности информации из-за импульсного характера передачи.
Для общего понимания принципа работы интерфейса WUSB следует также упомянуть, что пакеты данных, передача которых осуществляется c использованием технологии UWB и применением вышеупомянутой модуляции OFDM, формируются по принципу транзакций USB 2.0, а переносятся с помощью уже известного протокола множественного доступа с разделением каналов по времени, т.е. TDMA (Time Division Multiple Access).
Среди сегодняшних альтернативных стандартов нет прямых конкурентов универсальному Wireless USB – другие беспроводные интерфейсы представляют собой специализированные решения для скоростной передачи видеосигнала высокого разрешения. В частности, система компании Tzero Technologies, отвечающая стандарту WiMedia, позволяет передавать по радиоканалу цифровой аудиовидеосигнал HDMI от источника к телевизору, плоской панели и к аудиосистеме. По данным разработчика, эта технология будет использоваться, в частности, в продукции компаний Audiovox и Siemens. Другой конкурирующий интерфейс – Wireless High Definition Interface (WHDI), представленный компанией Amimon, также ориентирован на видео высокого разрешения и, как утверждают его создатели, куда более приспособлен для беспроводной передачи несжатых видеоданных, чем Wireless USB.
Так или иначе, но при поддержке таких грандов индустрии, как Intel и Microsoft, у Wireless USB есть все шансы стать действительно универсальным общепризнанным стандартом связи ближнего радиуса действия. При этом перспективная технология вполне доступна среднестатистическому покупателю даже сегодня: за первые хост-адаптеры просят примерно 200 долларов США, а за USB-адаптеры – около 100 долларов.
Частотный спектр Wireless USB. Для начала познакомимся с частотным спектром UWB сигнала и с принципом его формирования. В общем случае под UWB подразумевается любая радиочастотная технология, занимающая спектр с полосой более 20 % несущей частоты передатчика или работающая в диапазоне более 500 МГц. Комиссия управления перспективных военных научно-исследовательских работ Министерства обороны США (DARPA) к сверхширокополосным относит системы и сигналы, обладающие коэффициентом Ν в пределах от 0,25 до 1:
Ν = (fв – fн)/(fв + fн),
где fв и fн – верхняя и нижняя частота диапазона соответственно.
Стандарт Wireless USB основан на использовании технологии сверхширокополосной UWB (Ultra-Wideband)-модуляции на базе рекомендаций MultiBand OFDM Alliance (MBOA) и WiMedia Alliance. В настоящее время частотный диапазон UWB шириной 7,5 ГГц окончательно оговорен лишь федеральной комиссией по связи США (FCC), утверждение UWB комиссиями связи Японии и Евросоюза находится в процессе.
MBOA и WiMedia Alliance являются открытыми индустриальными группами для продвижения стандартов персональных беспроводных сетей – WPAN (Wireless Personal Area Networks). Wireless USB будет одним из целой серии беспроводных интерфейсов, использующих технологию UWB. На деле в перспективе нас ожидает целый букет различных беспроводных интерфейсов с единой организацией протоколов адресации и физического уровня на базе спецификаций IEEE 802.15.3.
Традиционно под сверхширокополосной модуляцией UWB подразумевается работа передатчика, при которой генерируются миллиарды импульсов в очень широком (порядка сотен мегагерц – нескольких гигагерц) частотном спектре. Приемная часть преобразовывает импульсы в данные путем отслеживания схожих последовательностей импульсов.
Под современной UWB-технологией подразумевается применение модуляции мультиплексированием по ортогональным несущим частотам (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing), что как раз требует использования очень широких частотных диапазонов. В случае использования OFDM в сочетании с несколькими частотными диапазонами мы получаем технологию MultiBand OFDM, имеющую значительные преимущества перед вариантами со сравнительно узкой полосой, например IEEE802.11a, что выражается в легкой адаптации стандарта к требованиям комитетов электросвязи любых государств, возможности отличного масштабирования в будущем и обратной совместимости обновленных версий. Простой пример: не нравится законодателям какой-либо страны ширина требуемых поддиапазонов? Пожалуйста, отключаем запрещенные поддиапазоны, и в конце концов стандарт все равно вписывается в предъявленные требования.
На практике использование частотного диапазона 3,3–10,4 ГГц для UWB в настоящее время «легализовано» только в США: согласно ограничениям FCC Part 15 спектральная плотность излучения не должна превышать 41 дБ м/МГц. Работы по разрешению использования этого диапазона частот для UWB в Европе, Японии и Китае еще не закончены.
В случае со стандартом транспортного уровня MultiBand OFDM, на котором базируется Wireless USB, спектральный участок шириной 7,5 ГГц разделен на пять каналов и несколько отдельных 528 МГц поддиапазонов в каждом канале. На рис. 1.32 указаны средние частоты для каждого диапазона.
Рис. 1.32. Распределение частотного спектра UWB
Таким образом, в результате получается 14 поддиапазонов шириной 528 МГц каждый, сгруппированных в 5 частотных участков, при этом следует особо подчеркнуть, что каждый из 14 поддиапазонов применительно к стандарту Wireless USB обладает возможностью поддержки обмена данными со скоростью до 480 Мбит/с.
Главное, на чем настаивают разработчики UWB, – всемирное законодательное разрешение использования 7,5 ГГц диапазона излучения таких устройств на нелицензируемой основе. Не исключено, что в отдельных странах для UWB будет разрешен не весь указанный диапазон.
Впрочем, даже это не помешает внедрению WUSB, поскольку за счет разделения спектра на каналы и поддиапазоны останется достаточно возможностей для манипулирования частотами в пределах каждого государства. Возможность динамического (или статического) подключения тех или иных участков позволяет удовлетворить требования любых национальных комитетов электросвязи (даже российского), разумеется, за счет «национальных» прошивок firmware в каждом отдельном случае. Кстати, именно на этом этапе знакомства с UWB становится понятна огромная канальная емкость WUSB.
Однако вернемся к практической реализации вопроса. Из пяти каналов 7,5 ГГц диапазона MultiBand OFDM, согласно требованиям MBOA, поддержка самого первого канала – Channel 1, включающего в себя три первых частотных участка, является обязательным требованием для всех UWB-устройств. Использование диапазонов в каналах со второго по пятый является необязательным.
Смысл именно такого деления на каналы и поддиапазоны не случаен и является подходящим сразу по нескольким причинам. Первая из них заключается в том, что подобная частотная организация обеспечивает поддержку одновременно до четырех частотно-временных режимов модуляции на канал или в сумме до 20 каналов для нынешнего деления MB-OFDM. На практике предполагается, что Wireless USB-устройства первого поколения будут работать только в первом частотном участке (Band № 1 – Band № 3).
Вторая причина, может быть, не такая уж яркая, но вполне актуальна для некоторых регионов: за счет гибкого манипулирования с активизацией поддиапазонов можно безболезненно отказаться от использования канала № 2 там, где возникают помехи другим нелицензионным видам беспроводных стандартов – U-NII (Unlicensed-National Information Infrastructure) по версии FCC. Справившись с частотным раскладом диапазона MB-OFDM, можно заметить, что канал № 2, занимающий частоты с 5016 до 6072 МГц, прямо пересекается с частотами одной из популярных версий Wi-Fi – IEEE802.11a. Несмотря на несоизмеримые уровни сигнала WUSB может при необходимости запросто «подвинуться».
Наконец, разработчиками стандарта учтена даже дифференциация назначения разных диапазонов для работы с разными приложениями. Так, использование «низкочастотных» диапазонов MB-OFDM может оказаться предпочтительным в случае обмена данными на большие расстояния, и наоборот, высокочастотные диапазоны будут отданы для коротких расстояний.
Базовым элементом – «квантом» для UWB-обмена является так называемый OFDM-Symbol: OFDM-посылка данных со стандартной длиной 312,5 мс.
Каждая OFDM-посылка «шириной» 4 МГц вмещает в себя 100 «тональных» посылок данных. При этом особенно стоит подчеркнуть, что формат посылок остается неизменным для любой скорости обмена данными, изменяется только «тональность» модуляции в посылках и между ними, что как раз и отражает различные битрейты потока данных и различные уровни устойчивости передачи.
Шесть последовательных посылок формируют в итоге базовый пакет продолжительностью 1,875 мкс, который, в свою очередь, впоследствии преобразовывается в конкретные биты данных.
1.6.2. Bluetooth
В начале 1998 г. пять крупных компаний – Ericsson, Nokia , IBM, Intel и Toshiba – объединились, чтобы начать работу над созданием новой технологии беспроводной связи Bluetooth.
Bluetooth – это производственная спецификация беспроводных персональных сетей. Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами, как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи.
В отличие от технологии инфракрасной связи IrDA (Infrared Direct Access), работающей по принципу «точка-точка» в зоне прямой видимости, технология Bluetooth разрабатывалась для работы как по принципу «точка-точка», так и в качестве многоточечного радиоканала.
Bluetooth позволяет этим устройствам общаться, когда они находятся в радиусе от 10 до 100 метров друг от друга (дальность очень сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.
Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4–2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование стоит недорого.
Согласно алгоритму FHSS в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц, а в Японии, Франции и Испании полоса ýже – 23 частотных канала). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 Кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно. Без помехоустойчивого кодирования это обеспечивает передачу данных со скоростями 721 Кбит/с с обратным каналом 57,6 Кбит/с или 433,9 Кбит/c в обоих направлениях. Стандарт развивался следующим образом:
Bluetooth 1.0. Устройства версий 1.0 (1998) и 1.0B имели плохую совместимость между продуктами различных производителей. В 1.0 и 1.0B была обязательной передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможной реализацию анонимности соединения на протокольном уровне и было основным недостатком данной спецификации.
В Bluetooth 1.1 было исправлено множество ошибок, найденных в 1.0B, добавлена поддержка для нешифрованных каналов, индикация уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI).
В версии 1.2 была добавлена технология адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), что улучшило сопротивляемость к электромагнитной интерференции (помехам) путём использования разнесённых частот в последовательности перестройки. Также увеличилась скорость передачи и добавилась технология eSCO, которая улучшала качество передачи голоса путём повторения повреждённых пакетов. В HCI добавилась поддержка трёхпроводного интерфейса UART. Главные улучшения:
быстрое подключение и обнаружение;
адаптивная перестройки частоты с расширенным спектром (AFH), которая повышает стойкость к радиопомехам;
более высокие скорости, чем в 1.1 передачи данных, практически до 721 Кбит/с;
расширенные Синхронные Подключения (eSCO), которые улучшают качество передачи голоса в аудиопотоке, позволяя повторную передачу повреждённых пакетов, и при необходимости могут увеличить задержку аудио, чтобы оказать лучшую поддержку для параллельной передачи данных;
в Host Controller Interface (HCI) добавлена поддержка трёхпроводного интерфейса UART;
утверждён как стандарт IEEE Standard 802.15.1-2005;
введены режимы управления потоком данных (Flow Control) и повторной передачи (Retransmission Modes) для L2CAP.
Bluetooth версии 2.0+EDR был выпущен 10 ноября 2004 г. Имеет обратную совместимость с предыдущими версиями 1.x. Основным нововведением стала поддержка EDR (Enhanced Data Rate) для ускорения передачи данных. Номинальная скорость EDR – около 3 Мбит/с, однако на практике это позволило повысить скорость передачи данных только до 2,1 Мбит/с. Дополнительная производительность достигается с помощью различных радиотехнологий для передачи данных.
Стандартная (или базовая) скорость передачи данных использует Гауссово Кодирование со сдвигом частот (GFSK), модуляцию радиосигнала при скорости передачи в 1 Мбит/с. EDR использует сочетание GFSK и PSK-модуляцию с двумя вариантами – π/4-DQPSK и 8DPSK. Они имеют большие скорости передачи данных по воздуху – 2 и 3 Mбит/с соответственно.
Bluetooth SIG издала спецификацию «Технология Bluetooth 2.0 + EDR», которая подразумевает, что EDR является дополнительной функцией. Кроме EDR, есть и другие незначительные усовершенствования к 2.0 спецификации, и продукты могут соответствовать «Технологии Bluetooth 2.0», не поддерживая более высокую скорость передачи данных. По крайней мере одно коммерческое устройство – HTC TyTN Pocket PC – использует «Bluetooth 2.0 без EDR» в своих технических спецификациях.
Преимущества:
увеличение скорости передачи в 3 раза (2.1 Мбит/с) в некоторых случаях;
уменьшение сложности нескольких одновременных подключений из-за дополнительной полосы пропускания;
более низкое потребление энергии благодаря уменьшению нагрузки.
Bluetooth 2.1. Добавлены технология расширенного запроса характеристик устройства (для дополнительной фильтрации списка при сопряжении) – энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора в 3–10 раз. Кроме того, обновлённая спецификация существенно упрощает и ускоряет установление связи между двумя устройствами, позволяет производить обновление ключа шифрования без разрыва соединения, а также делает указанные соединения более защищёнными благодаря использованию технологии Near Field Communication.
Bluetooth 2.1 + EDR. В августе 2008 г. Bluetooth SIG представил версию 2.1+EDR. Новая редакция Bluetooth снижает потребление энергии в 5 раз, повышает уровень защиты данных и облегчает распознавание и соединение Bluetooth-устройств благодаря уменьшению количества шагов, за которые оно выполняется.
Bluetooth 3.0 + HS – спецификация была принята Bluetooth SIG 21 апреля 2009 г. Она поддерживает теоретическую скорость передачи данных до 24 Мбит/с. Её основной особенностью является добавление AMP (Асимметричная Мультипроцессорная Обработка, альтернативно MAC/PHY), дополнение к 802.11 как высокоскоростное сообщение. Две технологии были предусмотрены для AMP: 802.11 и UWB, но UWB отсутствует в спецификации.
Модули с поддержкой новой спецификации соединяют в себе две радиосистемы: первая обеспечивает передачу данных в 3 Мбит/с (стандартная для Bluetooth 2.0) и имеет низкое энергопотребление; вторая совместима со стандартом 802.11 и обеспечивает возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (сравнима со скоростью сетей Wi-Fi). Выбор радиосистемы для передачи данных зависит от размера передаваемого файла. Небольшие файлы передаются по медленному каналу, а большие – по высокоскоростному. Bluetooth 3.0 использует более общий стандарт 802.11 (без суффикса), т.е. не совместим с такими спецификациями Wi-Fi, как IEEE 802.11b/g или IEEE 802.11n.
Bluetooth 4.0. В декабре 2009 г. Bluetooth SIG анонсировала стандарт Bluetooth 4.0. Технология, прежде всего, предназначена для миниатюрных электронных датчиков (использующихся в спортивной обуви, тренажёрах, миниатюрных сенсорах, размещаемых на теле пациентов и т.д.).
В Bluetooth 4.0 достигается низкое энергопотребление за счёт использования специального алгоритма работы. Передатчик включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы от одной батарейки типа CR2032 в течение нескольких лет. Пиковая скорость передачи данных стандарта Bluetooth 4.0 осталась на уровне 24 Мбит/с, как у Bluetooth 3.0. В новой версии два Bluetooth-устройства смогут устанавливать соединение менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать его на расстоянии до 100 м и больше. В Bluetooth 4.0 повышена безопасность передачи данных, теперь все, что передается, шифруется по протоколу AES-128.
Сенсоры температуры, давления, влажности, скорости передвижения и т.д. на базе этого стандарта могут передавать информацию на различные устройства контроля: мобильные телефоны, КПК, ПК и т.п.
Дополнение к основной спецификации Bluetooth предусматривает два варианта реализации: двухрежимный и однорежимный. В первом случае функциональность Bluetooth с пониженным энергопотреблением интегрирована в существующий контроллер Classic Bluetooth. Это позволяет совместно использовать радиочастотный блок и минимально удорожает конструкцию. Кроме того, производители могут использовать микросхемы Classic Bluetooth (Bluetooth V2.1 + EDR или Bluetooth V3.0 + HS) с новым стеком Bluetooth с пониженным энергопотреблением, добавив в устройства с Classic Bluetooth новые возможности.
Однорежимные микросхемы позволят создавать недорогие и компактные устройства с малым энергопотреблением в режиме ожидания, способностью защищать передаваемые данные шифрованием, надежной многоточечной связью и развитыми режимами энергосбережения.
Основные характеристики версий радиоинтерфейса Bluetooth приведены в табл. 1.7.
Таблица 1.7
Основные характеристики версий радиоинтерфейса Bluetooth
Стандарт |
Диапазон частот, ГГц |
Дальность действия, м |
Максимальная скорость передачи, Мбит/с |
Bluetooth 1.0 |
2,4–2,4835 |
До 10 |
0,5 |
Bluetooth 1.1 |
2,4–2,4835 |
До 10 |
0,5 |
Bluetooth 1.2 |
2,4–2,4835 |
До 10 |
0,7 |
Bluetooth 2.0+EDR (Enhaced Data Rate) |
2,4–2,4835 |
До 20 |
2,1 |
Bluetooth 2.1 |
2,4–2,4835 |
До 50 |
2,1 |
Bluetooth 2.1+EDR |
2,4–2,4835 |
До 50 |
2,1 |
Bluetooth 3.0 +HS |
2,4–2,4835 |
До 100 |
3 |
Bluetooth 4.0 |
2,4–2,4835 |
До 100 |
24 |