1.14. Infrared

Многие устройства могут соединяться по оптическим линиям связи, таким как Infrared. Этот метод связи для передачи голоса и данных между устройствами ис­пользует инфракрасный диапазон волн. При этом типе связи сигнал должен иметь свободную, прямую траекторию распространения от одного устройства к другому, а расстояние между устройствами не должно превышать одного метра [7]. Техно­логия связи Infrared предназначена для передачи данных или синхронизации фай­лов только для соединений point-to-point. Беспроводная технология Bluetooth из­начально была разработана для организации сетей передачи данных и голоса на расстояния до 100 метров.

Ключевой задачей технологий Infrared и Bluetooth является обмен данными между устройствами, например, передача электронной визитной карточки с мо­бильного телефона на портативный компьютер или передача информации между портативным компьютером и настольным ПК. Фактически обе технологии поддер­живают много одинаковых приложений.

1.15. Infrared и Bluetooth

Используемый в технологии Bluetooth широкополосный радиоканал с псевдослу­чайной перестройкой частоты позволяет проводить обмен данными, в случаях, ког­да этот обмен очень труден или совсем невозможен с использованием Infrared.

Например, с использованием беспроводной технологии Bluetooth можно син­хронизировать мобильный телефон с ноутбуком, не доставая телефон из кармана или сумки. Это позволит набрать телефонный номер на компьютере и передать его в телефонную книгу мобильного телефона, не устанавливая проводного соедине­ния между этими устройствами. Всенаправленность Bluetooth позволяет прово­дить мгновенную синхронизацию, при условии, что телефон и компьютер находят­ся в пределах взаимодействия друг друга.

Использование технологии Bluetooth для связи не требует стационарности теле­фона. Это позволяет пользователю, находящемуся в радиусе действия, иметь пол­ную мобильность, что невозможно при использовании технологии Infrared. Более того, использование Infrared требует чтобы в процессе обмена информацией оба ус­тройства оставались стационарными [1].

1.16. Отличия в скорости

При передаче данных Infrared имеет преимущество перед технологией Bluetooth v 1.1. В то время как при использовании беспроводной технологии Bluetooth vl.l данные между устройствами передаются со скоростью 721 кбит/сек, Infrared обес­печивает пропускную способность 4 Мбит/сек. Сейчас существуют более высоко­скоростные версии Infrared, которые передают данные между устройствами со ско­ростью до 16 Мбит/сек. Высокая скорость достигается с помощью протокола Very Fast Infrared (VFIR), который спроектирован специально для передачи больших файлов между цифровыми камерами, сканерами и персональными компьютерами. При появлении технических требований Bluetooth v.2.0 максимальная скорость пе­редачи устройств Bluetooth увеличится до 12 Мбит/сек.

1.17. Проводная и беспроводная сеть

Важной особенностью обеих технологий является их способность создавать бес­проводные соединения между портативными устройствами и проводными сетями. Для организации сетей Bluetooth не требуется линии прямой видимости, поэтому пользователи имеют большую свободу в расположении точек доступа к локальной сети. Точка доступа — это приемопередатчик, который принимает радиосигналы от нескольких устройств и обеспечивает проводное соединение с локальной сетью.

Если устройство Infrared соединено с локальной сетью, оно должно оставаться стационарным во время сеанса передачи данных, в тоже время портативные уст­ройства Bluetooth могут перемещаться, оставаясь подключенными к точке доступа, пока пользователь находится в пределах зоны действия.

Для доступа устройств Bluetooth к проводной локальной сети компанией Red-М (http://www.red-m.com) был создан концентратор доступа, а также малогаба-

Рис. 1.6. Концентратор доступа 3000AS для сетей Bluetooth компании Red-M

1.18. Коммутируемый выход в Интернет

Еще одним приложением, характерным для технологий Infrared и Bluetooth, явля­ется эмуляция соединения EIA/TIA 232 между портативным компьютером и мо­бильным телефоном, что позволяет устанавливать коммутируемые соединения с сетью Интернет. Технология Infrared хорошо подходит для этого типа приложе­ний, в то же время основным достоинством технологии Bluetooth в данном случае является мобильность. В таблице 1.2 приведены рабочие характеристики уст­ройств на основе Infrared [1].

Таблица 1.2. Рабочие характеристики Infrared

Рис. 1.7. Малогабаритная точка доступа 1000АР компании Red-M

ритные точки доступа Bluetooth, предназначенные для расширения доступа (рис. 1.6, 1.7).

Компания Red-M также активно развивает проект, который называется «Bluetooth PDA Office», в котором предлагается использование устройств Bluetooth, таких как ноутбуки и PDA в корпоративном офисе (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Локальная сеть, организованная с использованием сетевой инфраструктуры Red-M

Особенность/Функция	Характеристика
Тип связи	Инфракрасное излучение, узкий луч (угол до 30 градусов)
Диапазон частот	Оптический
Мощность передачи	100 мВт
Скорость передачи данных	4 Мбит/сек (16 Мбит/сек, при использовании VFIR)
Дальность	До 1 метра
Количество устройств в сети	Два (2)
Голосовые каналы	Один(1)
Защита данных	Малый радиус действия и малый угол луча обеспечивает простую форму защиты; на канальном уровне других возможностей защиты нет.
Адресация	Каждое устройство имеет 32-битный физический идентификатор (identifier — ID), который используется для установления соединения с другим устройством.

1.19. Беспроводные локальные сети

Другим вариантом беспроводной связи является локальная сеть (LAN), работаю­щая по стандарту 802.11Ь. Этот стандарт создан институтом инженеров по электро­технике и электронике (IEEE) (http://www.ieee.org/). Беспроводные локальные сети стандарта 802.11b и Bluetooth предназначены для различных приложений. Как было сказано, устройства Bluetooth требуют малой мощности и предназначены для передачи малого объема данных со скоростью до 1 Мбит/сек на расстояние 10—100 метров. Скорость передачи данных в стандарте 802.1 lb может колебаться от 1—2 Мбит/сек до 11 Мбит/сек, при дальности действия до нескольких сотен ме­тров, что позволяет строить корпоративные сети в зданиях, где прокладка прово­дов нецелесообразна или неэкономична, или где требуется гибкость конфигурации. В обычной конфигурации беспроводной локальной сети, одна или несколько то­чек доступа подключаются к концентратору Ethernet, создавая соединение с про­водной сетью. Точки доступа являются мостами (bridge), оснащенными приемопе­редатчиками, которые обеспечивают интерфейс между проводными и беспроводны­ми сетями (рис. 1.9). Точки доступа получают, буферизуют и передают данные меж­ду беспроводной локальной сетью и инфраструктурой проводной сети. Одна точка

доступа может поддерживать небольшую группу пользователей, которые подключа­ются к ней через LAN адаптеры на своих ПК или ноутбуках (рис. 1.10) [8].

До определенного времени развитие беспроводных LAN сдерживалось отсутст­вием технических средств для взаимодействия, которое стало возможным только с появлением стандарта IEEE 802.11b. Кроме того, необходимо заметить, что для большинства пользователей компоненты для реализации беспроводных локальных сетей все еще слишком дороги [9].

Рис. 1.9. Точка доступа к LAN 802.11b компании 3Com

Рис. 1.10. PC-карта 802.11b для ноутбука компании 3Com

Беспроводные локальные сети 802.1 lb могут обеспечивать передачу данных со скоростью до 11 Мбит/сек, используя расширение спектра с помощью прямой по­следовательности (Direct Sequence Spread Spectrum DSSS), и со скоростью 1 или 2 Мбит/сек, используя расширение спектра с помощью скачкообразной перестрой­ки частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum — FHSS). При расширении спект­ра с помощью прямой последовательности узкополосный информационный сигнал умножается на опорный псевдослучайный сигнал с требуемыми свойствами. При приеме полезная информация выделяется из широкополосного сигнала с исполь­зованием алгоритма свертки. При скачкообразной перестройке частоты полоса пропускания делится на каналы шириной 1 МГц. Федеральная комиссия по связи (Federal Communications Commission — FCC) требует, чтобы передатчик использо­вал как минимум 79 каналов хотя бы один раз за 30 секунд, что обеспечивает как минимум 25 скачкообразных перестроек частоты в секунду. Последовательность скачкообразных перестроек частоты определяется псевдослучайной кодовой ком­бинацией, вследствие чего сформированный сигнал воспринимается как шум с га­уссовым законом распределения.

Таблица 1.3. Рабочие характеристики беспроводных локальных сетей 802.1 lb

Особенность/Функция	Характеристика
Тип связи	Расширение спектра (прямая последовательность или скачкообразная перестройка частоты)
Диапазон частот	ISM диапазон 2.4 ГГц
Мощность передачи	100 мВт, 500 мВт
Скорость передачи данных	1 Мбит/сек и 2 Мбит/сек с использованием скачкообразной перестройки частоты; 11 Мбит/сек с использованием прямой [ i оследовател ьности
Дальность	До 100 метров
Количество устройств в сети	Несколько устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети
Голосовые каналы	Голос по Интернет-протоколу
Защита данных	Аутентификация: вызов-ответ (challenge-response) между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy — защита информации, эквивалентная проводной сети). Кодирование: 128-битное
Адресация	Каждое устройство имеет 48-битный MAC адрес, который используется для установления соединения с другим устройством

Хотя прямая последовательность (Direct Sequence — DS) обеспечивает большую скорость передачи данных, расширение спектра со скачкообразной перестройкой частоты более устойчиво к интерференции и предпочтительнее при жестких требо­ваниях к обеспечению конфиденциальности связи.

В таблице 1.3 приведены рабочие характеристики беспроводных локальных се­тей 802.11b [1].