Drahtlose Kommunikation - Bluetooth
Die drahtlose Bluetooth-Technologie ist eine Nahbereichskommunikationstechnologie, die die Kabel ersetzen soll, die die tragbare Einheit verbinden und ein hohes Maß an Sicherheit gewährleisten. Bluetooth-Technologie basiert aufAd-hoc technology auch bekannt als Ad-hoc Pico netsDies ist ein lokales Netzwerk mit einer sehr begrenzten Abdeckung.
Geschichte von Bluetooth
Die WLAN-Technologie ermöglicht die Geräteverbindung zu infrastrukturbasierten Diensten über einen Mobilfunkanbieter. Die Notwendigkeit, dass persönliche Geräte ohne etablierte Infrastruktur drahtlos miteinander kommunizieren, hat zur Entstehung von geführtPersonal Area Networks (PANs).
Das Bluetooth-Projekt von Ericsson aus dem Jahr 1994 definiert den Standard für PANs, um die Kommunikation zwischen Mobiltelefonen über stromsparende und kostengünstige Funkschnittstellen zu ermöglichen.
Im Mai 1988 gründeten Unternehmen wie IBM, Intel, Nokia und Toshiba zusammen mit Ericsson die Bluetooth Special Interest Group (SIG), deren Ziel es war, einen Defacto-Standard für PANs zu entwickeln.
IEEE hat einen Bluetooth-basierten Standard namens IEEE 802.15.1 für drahtlose Personal Area Networks (WPANs) genehmigt. Der IEEE-Standard umfasst MAC- und Physical-Layer-Anwendungen.
BluetoothDie Spezifikation beschreibt den gesamten Protokollstapel. Bluetooth verwendet Radiofrequenz (RF) für die Kommunikation. Es macht Gebrauch vonfrequency modulation Funkwellen in der ISM Band.
Die Nutzung von Bluetooth hat aufgrund seiner besonderen Funktionen stark zugenommen.
Bluetooth bietet eine einheitliche Struktur für eine Vielzahl von Geräten, um eine Verbindung herzustellen und miteinander zu kommunizieren.
Die Bluetooth-Technologie hat weltweite Akzeptanz gefunden, sodass jedes Bluetooth-fähige Gerät fast überall auf der Welt mit Bluetooth-fähigen Geräten verbunden werden kann.
Der geringe Stromverbrauch der Bluetooth-Technologie und die angebotene Reichweite von bis zu zehn Metern haben den Weg für mehrere Nutzungsmodelle geebnet.
Bluetooth bietet interaktive Konferenzen, indem ein Ad-hoc-Netzwerk von Laptops eingerichtet wird.
Das Bluetooth-Nutzungsmodell umfasst schnurlose Computer, Gegensprechanlagen, schnurlose Telefone und Mobiltelefone.
Piconets und Scatternets
Bluetooth-fähige elektronische Geräte verbinden und kommunizieren drahtlos über Kurzstreckengeräte, die als bekannt sind Piconets. Bluetooth-Geräte existieren in kleinen Ad-hoc-Konfigurationen mit der Fähigkeit, entweder als Master oder Slave zu fungieren, für die die Spezifikation einen Mechanismus zulässtmaster und slaveihre Rollen zu wechseln. Die Punkt-zu-Punkt-Konfiguration mit einem Master und einem Slave ist die einfachste Konfiguration.
Wenn mehr als zwei Bluetooth-Geräte miteinander kommunizieren, wird dies als a bezeichnet PICONET. Ein Piconet kann bis zu sieben Slaves enthalten, die sich um einen einzelnen Master gruppieren. Das Gerät, das die Einrichtung des Piconets initialisiert, wird zummaster.
Der Master ist für die Übertragungssteuerung verantwortlich, indem er das Netzwerk als Teil von in eine Reihe von Zeitschlitzen unter den Netzwerkmitgliedern aufteilt time division multiplexing Schema, das unten gezeigt wird.
Die Merkmale von Piconets sind wie folgt:
Innerhalb eines Piconets wird das Timing verschiedener Geräte und die Frequenzsprungsequenz einzelner Geräte durch den Takt bestimmt und ist eindeutig 48-bit address des Meisters.
Jedes Gerät kann gleichzeitig mit bis zu sieben anderen Geräten innerhalb eines einzelnen Piconets kommunizieren.
Jedes Gerät kann gleichzeitig mit mehreren Piconetzen kommunizieren.
Piconets werden dynamisch und automatisch eingerichtet, wenn Bluetooth-fähige Geräte Piconets betreten und verlassen.
Es gibt keine direkte Verbindung zwischen den Slaves und alle Verbindungen sind im Wesentlichen Master-zu-Slave oder Slave-zu-Master.
Slaves dürfen senden, sobald diese vom Master abgefragt wurden.
Die Übertragung beginnt im Slave-zu-Master-Zeitfenster unmittelbar nach einem Abfragepaket vom Master.
Eine Vorrichtung kann ein Mitglied von zwei oder mehr Piconetzen sein und von einem Piconetz zu einem anderen springen, indem das vom Regime-Gerät des zweiten Piconetz vorgegebene Übertragungsregime-Timing und die Frequenzsprungsequenz eingestellt werden.
Es kann ein Slave in einem Piconetz und ein Master in einem anderen sein. Es kann jedoch kein Master in mehr als einem Piconetz sein.
Geräte, die in benachbarten Piconetzen ansässig sind, bieten eine Brücke zur Unterstützung von Verbindungen zwischen inneren Pikonetten, sodass Baugruppen miteinander verbundener Pikonette eine physikalisch erweiterbare Kommunikationsinfrastruktur bilden können, die als bekannt ist Scatternet.
Spektrum
Die Bluetooth-Technologie arbeitet im nicht lizenzierten Bereich für Industrie, Wissenschaft und Medizin (ISM) mit 2,4 bis 2,485 GHz und verwendet ein Spread-Spectrum-Hopping-Vollduplex-Signal mit einer Nennrate von 1600 Hops / Sek. Das 2,4-GHz-ISM-Band ist in den meisten Ländern erhältlich und nicht lizenziert.
Angebot
Die Bluetooth-Reichweite hängt vom Gerät ab. Funkgeräte der Klasse 3 haben eine Reichweite von bis zu 1 Meter oder 3 Fuß. Funkgeräte der Klasse 2 werden am häufigsten in Mobilgeräten mit einer Reichweite von 10 Metern oder 30 Fuß verwendet. Funkgeräte der Klasse 1 werden hauptsächlich in industriellen Anwendungsfällen verwendet haben eine Reichweite von 100 Metern oder 300 Fuß.
Datenrate
Bluetooth unterstützt eine Datenrate von 1 Mbit / s für Version 1.2 und eine Datenrate von 3 Mbit / s für Version 2.0 in Kombination mit einer Fehlerdatenrate.