Лекции / 8bluethooth
.pdf
Алгоритм соединения
Если ничего не известно об удаленном устройстве, используются процедуры
INQUIRY и PAGE.
Если какая-то информация об удаленном устройстве есть, то достаточно процедуры PAGE.
Этап 1
Процедура INQUIRY позволяет устройству определить, какие приборы доступны, выяснить адреса и осуществить синхронизацию.
1.1 Посылаются пакеты INQUIRY и получаются отклики.
1.2
Блок (адресат), получивший пакет INQUIRY, находится в состоянии INQUIRY SCAN (тогда он способен принимать такие пакеты)
1.3
Получатель переходит в состояние INQUIRY RESPONSE и посылает отправителю пакет-отклик.
После того как процедура INQUIRY завершена, соединение может быть установлено с помощью процедуры PAGING.
Этап 2
Процедура PAGING реализует соединение. Для осуществления этой процедуры необходим адрес. Устройство, выполняющее процедуру PAGING, автоматически становится хозяином соединения.
2.1Посылается пакет PAGING
2.2Адресат получает этот пакет (находится в состоянии PAGE SCAN)
2.3 |
Получатель посылает отправителю пакет-отклик (находится в |
|
состоянии SLAVE RESPONSE) |
||
|
||
|
|
|
2.4 |
Инициатор посылает адресату пакет FHS (находится в состоянии |
|
MASTER RESPONSE) |
||
|
||
|
|
|
2.5 |
Получатель посылает отправителю второй пакет-отклик (находится в |
|
состоянии SLAVE RESPONSE) |
||
|
||
|
|
Получатель и отправитель устанавливают параметры канала
2.6заданные инициатором (находятся в состоянии MASTER RESPONSE и SLAVE RESPONSE)
После установления соединения главный узел посылает пакет POLL, чтобы проверить синхронизацию часов клиента и его настройку на коммутацию частот. Клиент может ответить любым пакетом
Архитектура
ядра
Обнаружение коллизий
Типы адресов
Каждому трансиверу присваивается уникальный 48-битовый адрес BD_ADDR устройства. Он содержит 24-битовое поле LAP, 16-битовое поле NAP и 8-
битовое поле UAP.
AM_ADDR 3-битовый код. Этот адрес будет рабочим, если клиентский узел пикосети является активным. Он иногда называется МАС-адресом модуля Bluetooth.
PM_ADDR 8-битовый код, идентифицирующий пассивный узел пикосети. PM_ADDR является рабочим, пока подчиненный узел пикосети пассивен (parked).
|
Используется пассивным узлом пикосети (parked), чтобы определить |
AR_ADDR |
полудомен slave-to-master в окне доступа, которое ему предназначено для |
отправки сообщений запросов доступа. Адрес является рабочим, пока |
|
|
подчиненный узел пассивен и не обязательно является уникальным. |
|
|
версия 1.1 и выше
Основные профили
N |
Название |
Описание |
|
|
|
1 |
GAP (Generic Access Profile) |
Процедура управления связью |
|
|
|
2 |
SDAP (Service Discovery Application |
Протокол определения предлагаемых сервисов |
|
Profile) |
|
3 |
CTP (Cordless Telephony Profile) |
Профиль беспроводной телефонии |
|
|
||||
|
|
|
||||||
|
GOEP (Generic Object Exchange |
Протокол операций клиент-сервер при работе с объектами |
||||||
4 |
(обмен данными). Клиентская станция инициирует обмен, но |
|||||||
|
Profile) |
она может выполнять и роль сервера. |
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
5 |
LAP (LAN Access Profile) |
Протокол связи мобильной ЭВМ со стационарной LAN |
||||||
6 |
DNP (Dial-up Networking Profile) |
Протокол связи |
ЭВМ |
с сетью посредством |
мобильного |
|||
телефона |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
7 |
FP (Fax Profile) |
Протокол связи мобильного факса с мобильным телефоном |
||||||
8 |
SPP (Serial Port Profile) |
Профиль для работы с последовательным портом |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
IP (Intercom Profile) |
Мобильные |
телефоны |
могут |
работать, |
как |
переносные |
|
цифровые рации |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
HS (Headset Profile) |
Протокол |
связи |
устройства |
hands-free |
с |
мобильным |
|
телефоном |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11 |
OPP (Object Push Profile) |
Протокол пересылки простых объектов |
|
|
||||
12 |
FTP (File Transfer Profile) |
Протокол пересылки файлов |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
13 |
SP (Synchronization Profile) |
Протокол синхронизации PDA с другой ЭВМ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
версия 1.1 и выше
Дополнительные профили
N |
Название |
|
|
Описание |
|
|
|
|
|||
1 |
ESDP (Extended Service Discovery |
Профиль для реализации процедур Plug and Play |
|||
|
Profile) |
|
|
|
|
2 |
A2DR |
(Advanced |
Audio |
Продвинутый профиль рассылки аудио данных |
|
|
Distribution Profile) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
3 |
AVRCD |
(Audio |
Video |
Remote |
Аудио-видео профиль удаленного управления |
|
Control Profile) |
|
|
|
|
4 |
BIP (Basic Imaging Profile) |
|
Базовый профиль работы с изображением |
||
|
|
|
|
||
5 |
BPP (Basic Printing Profile) |
|
Базовый профиль для печати |
||
|
|
|
|||
6 |
CIP (Common ISDN Access Profile) |
Общий профиль доступа к ISDN |
|||
|
|
|
|
|
|
7 |
GAVDP |
(Generic |
Audio |
Video |
Общий профиль рассылки аудио и видео данных |
|
Distribution Profile) |
|
|
||
8 |
HFR (Hands-Free Profile) |
|
Профиль для освобождения рук (hands-free) |
||
|
|
|
|
|
|
9 |
HCRP |
(Hardcopy |
Cable |
Протокол замены приборного связного кабеля |
|
|
Replacement Profile) |
|
|
||
10 |
HID (Human Interface |
Device |
Профиль для реализации интерфейса с человеком |
||
|
Profile) |
|
|
|
|
11 |
PAN (Personal Area Networking) |
Протокол формирования персональной сети |
|||
|
|
|
|
||
12 |
SAP (SIM Access Profile) |
|
Протокол доступа к SIM |
||
|
|
|
|
|
|
2.Bluetooth Low Energy (BLE)
•Bluetooth Low Energy (BLE) – Bluetooth 4.0 является технологией беспроводной связи для ближних коммуникаций и изначально ориентирован на применение в системах сбора данных, мониторинга
савтономным питанием.
•Стандарт IEEE 802.15.1
•Не совместим с Bluetooth 2.0, Bluetooth 2.1 + EDR, Bluetooth 3.0.
Режим совместимости – двойной стек протоколов.
•Не поддерживает передачу голоса.
•Основными областями применения являются устройства обеспечения безопасности, управления электроприборами и отображения показаний, датчики с батарейным питанием, домашние медицинские приборы, спортивные тренажеры.
18
•Ориентирован на топологии типа «точка-точка» и «звезда».
•Типы узлов: контроллер (controller) и узел сети (host).
•Количество ведомых устройств не нормировано, может достигать 800.
•Поддержка шифрования AES 128.
•Расстояние до 50 м.
•Задержка подключения <6 мс.
•Задержка передачи данных <6 мс.
•Энергопотребление ниже чем в других технологиях семейства в 20 раз.
•Использует концепцию профилей: профили являются «вертикальными» срезами функциональности и могут быть обязательными или специфическими для данного устройства. Производители могут определять свои профили. Профиль определяет и описывает порядок использования сервисов для реализации требуемого приложения.
19
Структура стека протоколов
Bluetooth Low Energy
Росляков А. В. и др. Интернет вещей //Самара: ПГУТИ, ООО «Издательство Ас Гард. – 2014. |
20 |