Общая характеристика Personal Area Network
Персональные сети (Personal Area Network, PAN) предназначены для соединения устройств, принадлежащих, как правило, одному пользователю, на небольших расстояниях. Типичным примером PAN является беспроводное соединение компьютера с периферийными устройствами, такими как принтер, наушники, мышь, клавиатура и т. п. Мобильные телефоны также используют технологию PAN для соединения со своей периферией (чаще всего это наушники), а также с компьютером своего владельца. Некоторые марки наручных часов стали поддерживать технологию PAN, превращаясь в универсальные устройства с функциями PDA.
Персональные сети должны обеспечивать как фиксированный доступ, например, в пределах дома, так и мобильный, когда владелец устройств PAN перемещается вместе с ними между помещениями или городами.
Персональные сети во многом похожи на локальные, но у них есть и свои особенности.
Многие из устройств, которые могут входить в персональную сеть, гораздо проще, чем традиционный узел LAN — компьютер. Кроме того, такие устройства обычно имеют небольшие габариты и стоимость. Поэтому стандарты PAN должны учитывать, что их реализация должна приводить к недорогим решениям, потребляющим небольшую энергию.
Область покрытия PAN меньше области покрытия LAN, узлы PAN часто находятся на расстоянии нескольких метров друг от друга.
Высокие требования к безопасности. Персональные устройства, путешествуя вместе со своим владельцем, попадают в различное окружение. Иногда они должны взаимодействовать с устройствами других персональных сетей, например, если их владелец встретил на улице своего знакомого и решил переписать из его устройства PDA в свое несколько адресов общих знакомых. В других случаях такое взаимодействие явно нежелательно, так как может привести к утечке конфиденциальной информации. Поэтому протоколы PAN должны обеспечивать разнообразные методы аутентификации устройств и шифрования данных в мобильной обстановке.
При соединении малогабаритных устройств между собой желание избавиться от кабелей проявляется гораздо сильнее, чем при соединении компьютера с принтером или концентратором. Из-за этого персональные сети в гораздо большей степени, чем локальные, тяготеют к беспроводным решениям.
Если человек постоянно носит устройство PAN с собой и на себе, то оно не должно причинять вред его здоровью. Поэтому такое устройство должно излучать сигналы небольшой мощности, желательно не более 100 мВт (обычный сотовый телефон излучает сигналы мощностью от 600 мВт до 3 Вт).
Сегодня самой популярной технологией PAN является Bluetooth, которая обеспечивает взаимодействие 8 устройств в разделяемой среде диапазона 2,4 МГц со скоростью передачи данных до 723 Кбит/с.
Стандарт технологии bluetooth (ieee 802.15.1)
Общие сведения
Bluetooth — это внедренное в микрочип невыключающееся радиоустройство ближнего действия. Стандарт Bluetooth разработан группой Bluetooth SIG (Bluetooth Special Interest Group), которая была организована по инициативе компании Ericsson в 1994 году как средство, позволяющее портативным компьютерам совершать звонки по мобильным телефонам.
Название «Bluetooth» («голубой зуб») произошло от прозвища датского короля Гарольда Блаатанда (Harald Blaatand), жившего в X веке нашей эры. В историю он вошел как человек, который принес христианство в Скандинавию и объединил разрозненные земли Дании и Норвегии. Логотип Bluetooth, которым помечаются устройства, поддерживающие данную технологию (рисунок 4.1), представляет собой руническую запись инициалов короля (сочетание “*” означающей, “H” и “B”).
Рисунок 4.1
Bluetooth является универсальным радиоинтерфейсом, связывающим друг с другом самые разные устройства и не требующий дорогой аппаратной поддержки. Однако устройства Bluetooth сегодня реально используют в основном для замены провода радиоинтерфейсом (например, в качестве беспроводной гарнитуры для сотовых телефонов), несмотря на широчайший спектр заложенных в нем возможностей. Рынок такого рода приложений пока во много раз превосходит рынок действительно сетевых устройств. Работая в диапазоне 2,4 ГГц (диапазон ISM – общедоступные частоты для маломощных устройств), два аппарата Bluetooth, находящиеся на расстоянии до 10 м, могут передавать данные со скоростью до 720 кбит/с, а при использовании технологии EDR (Enhanced Data Rate – повышенная скорость передачи), которая присутствует, начиная с версии 2.0, – до 2200 кбит/с. При применении устройства Bluetooth с дополнительным усилителем мощности расстояние передачи может быть увеличено до 100 м.
Стандарт Bluetooth признан всем мировым сообществом. Между Bluetooth SIG и IEEE было достигнуто соглашение, в соответствии которым спецификация Bluetooth вошла в стандарт IEEE 802.15.1 (опубликован 14 июня 2002 года)
Основные характеристики технологии Bluetooth:
Таблица 3.2 – Основные характеристики технологии Bluetooth
|
Показатель |
Bluetooth |
|
Вид модуляции |
Шумоподобный сигнал, метод частотных скачков |
|
Число скачков в секунду |
1600 |
|
Мощность передатчика, мВт |
100 |
|
Скорость обмена данными, Мбит/с |
1 |
|
Способ модуляции |
Двухуровневая ЧМ |
|
Количество устройств в сети |
Не ограничено |
|
Защита информации |
40- и 64-битное шифрование |
|
Радиус действия, м |
10-100 |
Области применения Bluetooth.
Bluetooth имеет три основных области применения:
Точки доступа для обмена данными и голосовыми сообщениями. Bluetooth обеспечивает передачу в реальном времени данных и речи, организую удобную беспроводную связь портативных и стационарных аппаратов связи (мост Internet, связь телефонной трубки со стационарным аппаратом, доступ к данным через ноутбук, КПК или мобильный телефон).
Замена кабеля. Может обеспечивать беспроводную связь между ПК и периферийными устройствами (клавиатура, мышь, принтер и т.д.), между мобильным телефоном и наушниками (микрофоном), между мобильным телефоном и КПК и т.п.
Организация AD-Hoc сетей. Устройство, оснащенное чипом Bluetooth, может устанавливать связь с другими устройствами, находящимися в пределах области охвата.