Технологии Bluetooth

Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Ноября 2011 в 12:07, курсовая работа

Описание работы

В начале 1998 года пять крупных компаний: Ericsson, Nokia , IBM, Intel и Toshiba - объединились, чтобы начать работу над созданием новой технологии беспроводной связи Bluetooth. 20 мая была сформирована специальная рабочая группа (Special Interest Group - SIG) для дальнейшего продвижения новой технологии на телекоммуникационном рынке. Любая компания, которая планирует разрабатывать устройства Bluetooth, может бесплатно войти в эту группу. В SIG уже состоит около 2000 компаний.

Содержание

Введение …………………………………………………………………… 3
1. Общая характеристика Bluetooth ……………………………………… 4
1.1 Что такое Bluetooth? ……………………………………………. 4
1.2 Как работает Bluetooth ………………………………………….. 6
2. Технология Bluetooth – как способ беспроводной передачи
Информации …………………………………………………………………7
2.1 Концепция технологии Bluetooth ………………………………. 7
2.2 Технические аспекты установки соединения между Bluetooth устройствами ……………………………………………………………….. 7
3. Анализ беспроводных технологий и перспективы развития технологии Bluetooth ……………………………………………………………………. 11
3.1 Анализ аналогичных технологий. А так же их преимущества и недостатки по отношению к Bluetooth …………………………………… 11
3.2 Перспективы развития технологии Bluetooth ………………… 15
Заключение ………………………………………………………………… 18
Список литературы ………………………………………………………... 19

Работа содержит 1 файл

курсач.doc

— 148.00 Кб (Скачать)

Security mode 1 (non secure), устройство не может самостоятельно инициировать защитные процедуры.

Security mode 2 (service level enforced security), устройство не инициирует защитные процедуры пока не установлено и не настроено соединение. После того как соединение установлено, процедуры защиты обязательны, и определяются типом и требованиями используемых служб.

Security mode 3 (link level enforced security), защитные процедуры инициируются в процессе установления и настройки соединения. Если удалённое устройство не может пройти требований защиты, то соединение не устанавливается.

      Естественно, что Security mode 3 и 2 могут использоваться вместе, то есть сначала устанавливается защищённое соединение, а потом оно ещё защищается в соответствии с требованиями и возможностями конкретной службы.

     Основой системы безопасности Bluetooth, используемой в Security mode 3, является понятие сеансового ключа, или Bond. Сеансовый ключ генерируется в процессе соединения двух устройств, и используется для идентификации и шифрования передаваемых данных. Для генерации ключа могут использоваться самые различные составляющие, от заранее известных обоим устройствам значений, до физических адресов устройств. Комбинируя защиту на уровне соединения с защитой на уровне приложений (где может использоваться абсолютно любая из существующая на сегодня систем защиты данных) можно создавать достаточно надёжно защищённые соединения. Но всё равно, очевидной слабостью Bluetooth соединений с точки зрения построения защищённых соединений остаётся возможность перехвата трафика, причём для этого даже не придётся использовать, какое либо специфическое оборудование. Впрочем, эта проблема не нова, и в настоящее время часто приходится использовать открытые сети, вроде Интернет, где возможен перехват трафика, для передачи закрытых данных.  

3. Анализ беспроводных технологий и перспективы развития технологии Bluetooth. 

3.1 Анализ аналогичных технологий. А так же их преимущества и недостатки по отношению к Bluetooth.

      В настоящее время со всех сторон обсуждаются проблемы технологии Bluetooth. Но эта технология имеет нескольких конкурентов. Ни один из них не представляет серьезной угрозы "синим зубам", но все же следует рассмотреть наиболее значимые из них. Это: 

1) протокол инфракрасной  передачи данных IrDA (Infrared Data Association), который обеспечивает беспроводную связь устройств, использующих для таких же целей кабельное соединение;

2) Home/SWAP, технология  локальных беспроводных сетей;

3) IEEE 802.11, беспроводной  стандарт Ethernet. 

      IrDA. Стандарт передачи данных, работающий по принципу "точка-точка", имеющий узкий угол охвата (конус 30 градусов), радиус действия до одного метра, совместимость с предыдущими стандартами, скорость передачи данных от 4 Мб/с до 16 Мб/с. Технология IrDA используется очень широко во всем мире на более чем 50 млн. устройств, при этом ежегодный рост количества устройств составляет 40 процентов. Характеристики IrDA включают: широкий круг поддерживаемых устройств и программных платформ, сконструированных для кабельного соединения по принципу "точка-точка", узкий угол взаимодействия, что предотвращает интерференцию с другими электронными устройствами. 

    Home RF/SWAP (shared wireless access protocol). Создан для работы в локальных беспроводных сетях (LAN) на частоте 2.4 ГГц и поддерживает скорость передачи данных до 2 Мб/с на расстояние свыше 100 метров. Он использует несколько протоколов поддержки каналов телефонной радиосвязи и использует стандарт IEEE 802.11 для приложений данных. Однако Home RF является более дорогим для реализации решением, чем Bluetooth. Так как Bluetooth активно продвигается к захвату очень широкого диапазона приложений, Home RF/SWAP будет скорее "игроком на скамейке запасных".

      Bluetooth HomeRF IrDA
Тип модуляции метод частотных скачков метод частотных скачков амплитудная
Частотный диапазон 2,4 ГГц 2,4 ГГц излучение в оптическом диапазоне  
850-900 нанометров
Число скачков в секунду 1600 50     _
Мощность передатчика, мВт 100 100 20-80
Скорость  передачи данных, Мбит/с 0,7 1-2 (мах  10) 4
Способ  модуляции двухуровневая частотная двух- или четырехуровневая частотная двухуровневая импульсная
Количество  устройств в сети не  ограничено до 127 2
Защита  информации 40- и  64-битное шифрование Blowfish data security     нет
Радиус  действия, м 10-100 50 1

    Таблица 1. Сравнение технологии Bluetooth с технологиями Home RF и IrDA

    IEEE 802.11. Беспроводной стандарт Ethernet, который функционирует на частоте 2.4 ГГц, является несовместимым с Bluetooth. Он разработан для обеспечения взаимодействия точек доступа к сети, имеет скорость соединения до 11 Мб/с, и покрывает область применения, достаточно большую, чтобы формировать WLAN. Тем не менее, этот протокол не будет серьезным конкурентом Bluetooth, потому что он не имеет поддержки звука и требует слишком много энергии для работы с сотовыми телефонами. 

     

    IEEE 802.11

    Bluetooth

    Назначение     Беспроводные  домашние/офисные сети     Замена  кабельных соединений для компактных коммуникационных средств
    Рабочая частота     2.4 ГГц     2.4 ГГц
    Максимальная скорость передачи данных     11 Мбит/сек (IEEE 802.11b), 2Мбит/сек (IEEE 802.11)     721 Кбит/сек
    Дальность действия     100 м     10 м или 100 м
    Максимальное количество узлов     128 устройств на сеть     8 устройств на одну пикосеть, макс. 10 пикосетей, т.е. до 71 устройства на один scatternet
    Голосовые каналы     Нет     3 канала
    Доступность     Сейчас     Сейчас
    Цена     $100-$400 за узел     Около $5 за узел

Таблица 2. Сравнение  технологии Bluetooth с технологией IEEE 802.11.

     Реальным  конкурентом Bluetooth на данный момент является wi-fi. Wi-fi — высокоскоростная беспроводная технология, действующая в радиусе до 30 метров в помещениях и до 300 метров на открытых пространствах.

       Но и у него есть свои  недостатки. Один из них — все  продукты wi-fi должны проходить платную сертификацию. Продукты Bluetooth лишеты этого «счастья».

     Как легко заметить, интерфейс Bluetooth намного  лучше приспособлен для использования в тех беспроводных устройствах связи, где требуется достаточно низкая цена, нет необходимости в высоких скоростях и желательно низкое энергопотребление. Однако, как уже отмечалось, возможно, создание комбинированных сетей, тем более что IEEE 802.11 работает совершенно по другому принципу кодирования передаваемых данных, следовательно, находясь на одной и той же рабочей частоте, оба стандарта будут слышать друг друга физически, но чужие сигналы будут расценены каждым из них как посторонний шум. 

3.2 Перспективы развития технологии Bluetooth.

      Bluetooth относится к тем технологиям,  которые при грамотном использовании могут, в самом деле, перевернуть весь человеческий быт. Уже сейчас на выставках демонстрируются принтеры с Bluetooth, которые не надо подключать к компьютеру, достаточно просто внести его в комнату, включить в розетку, и можно начинать печатать. То же самое верно и в обратном порядке, достаточно просто войти в комнату с ноутбуком, оснащённым Bluetooth в руках, и сразу же можно пользоваться принтером, войти в локальную сеть для обмена файлами и документами, воспользоваться Интернет соединением.

     Системы hands free с использованием Bluetooth становятся, настолько просты в использовании, насколько это только возможно. Достаточно что бы мобильный телефон с Bluetooth интерфейсом просто находился где-нибудь внутри автомобиля, а его подключение к hands free системе произойдёт автоматически.

     Стандартизация, используемая в Bluetooth, позволяет делать беспроводные мыши, клавиатуры, джойстики, которые будут подходить к любому PC, и что бы начать работу с любимым девайсом достаточно будет просто подойти к компьютеру, а не выключать его, и лазать под стол с проводами. Это оценят не только любители игровых чемпионатов, которые и сейчас не выходят из дома без своей мышки в кармане. Благодаря той же стандартизации, можно рассчитывать на то, что через несколько лет мы избавимся от той кучи дистанционных пультов на диване, отдельного для телевизора, отдельного для музыкально центра, отдельного для DVD проигрывателя, отдельного для кондиционера, и так далее, а будем управлять всей техникой в квартире с мобильного телефона, который к тому же и PDA являться будет. Но и это ещё не предел.

     В последнее время много говорится  о концепции "цифрового дома". Некоторые, хорошо известные и весьма серьёзные корпорации буквально помешались на этом. Технология Bluetooth может поднять эту идею на новую высоту. Представьте себе, у вас имеется брелок (браслет, кольцо, да что угодно), с Bluetooth устройством, способным принимать ваш голос и передавать его на центральный компьютер в доме. Мощный сервер идентифицирует голос, распознает звуковую команду, и по тому же Bluetooth даст команду любой периферии, раскиданной по дому. Таким образом, голосовые команды можно будет давать всему что угодно в доме, телевизорам, лампочкам, шторам, кондиционерам, микроволновым печкам, сливному бачку в туалете, в конце концов! И при этом не будет никакой необходимости, что бы вся эта периферия обладала достаточной вычислительной мощью, для распознания голоса, достаточно, что бы подобной мощью обладал компьютер, стоящий в доме. Кроме этого, не придётся заботиться о том, что бы новый холодильник, к примеру, подключить и настроить под вашу домашнюю сеть, достаточно только убедиться, что холодильник имеет Bluetooth интерфейс. И тогда, только внеся его на кухню и подключив в розетку, можно будет засунуть в него бутылочку воды и скомандовать "что бы через три минуты вода была холодной!". Домашний сервер, отлично знающий привычки владельца, и давно запомнивший, что означает та или иная фраза, немедленно даст команду холодильнику три минуты работать в режиме максимальной заморозки, а через три минуты заботливо напомнит вам, что вода уже остыла. Более того, командовать своим домом можно будет и через мобильный телефон, практически с любой точки земного шара.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

    Нашу  жизнь сегодня невозможно представить  без компьютеров. Они везде: дома и на работе, в кафе и ресторанах, гостиницах и аэропортах…

      А где компьютеры, там и провода.  Клавиатуры, мыши, мониторы и вообще  вся периферия подключаются к  компьютеру посредством проводов. А где провода, там и проблемы.

    Bluetooth дает новые возможности: можно обмениваться информацией, синхронизировать различные устройства, выходить в интернет, присоединяться к локальным сетям, управлять бытовой техникой и даже автомобилем, используя только устройство, оснащённое Bluetooth (например, мобильный телефон или карманный персональный компьютер) и совершенно не используя провода.

    Многие  задаются вопросом: Зачем вообще нужен Bluetooh, если есть например тот же wi-fi? Как показывает практика, нужен. Bluetooth с неимоверной скоростью проникает во всё новые области промышленности. Появляются устройства с Bluetooth, где он раньше никогда не использовался. От самых банальных (но от этого не менее полезных) беспроводных гарнитур hands-free для мобильных телефонов до Bluetooth чипов в грузовых контейнерах для определения груза, когда грузовик въезжает на склад. А как вам, например, Bluetooth-чип, встроенный в шины машин для передачи информации о их состоянии. А микроволновые печи или холодильник с Bluetooth? А ведь всё это реально существует! И судя по вкладываемым в Bluetooth усилиям и средствам у него большое будущее. 
 
 
 
 
 
 

    Список  литературы:

  1. Журнал «МИР ПК»  2001. Статья: «Появление Bluetooth». Автор: Вячеслав Мангер.
  2. Книга «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы». Автор: Олифер В.Г., Олифер Н.А.. Издательство: 1999, Питер
  3. http://www.radioman.ru/mobile/1/bluetooth.php

Информация о работе Технологии Bluetooth