Comunicação sem fio - Bluetooth
A tecnologia sem fio Bluetooth é uma tecnologia de comunicação de curto alcance destinada a substituir os cabos que conectam a unidade portátil e manter altos níveis de segurança. A tecnologia Bluetooth é baseada emAd-hoc technology também conhecido como Ad-hoc Pico nets, que é uma rede local com cobertura muito limitada.
História do Bluetooth
A tecnologia WLAN permite a conectividade do dispositivo com serviços baseados na infraestrutura por meio de um provedor de operadora sem fio. A necessidade de dispositivos pessoais se comunicarem sem fio uns com os outros sem uma infraestrutura estabelecida levou ao surgimento dePersonal Area Networks (PANs).
O projeto Bluetooth da Ericsson em 1994 define o padrão para PANs para permitir a comunicação entre telefones celulares usando interfaces de rádio de baixo custo e baixa potência.
Em maio de 1988, empresas como IBM, Intel, Nokia e Toshiba juntaram-se à Ericsson para formar o Bluetooth Special Interest Group (SIG), cujo objetivo era desenvolver um padrão de fato para PANs.
O IEEE aprovou um padrão baseado em Bluetooth denominado IEEE 802.15.1 para Redes de Área Pessoal Sem Fio (WPANs). O padrão IEEE cobre aplicativos da camada MAC e física.
Bluetoothespecificação detalha toda a pilha de protocolo. O Bluetooth emprega radiofrequência (RF) para comunicação. Faz uso defrequency modulation para gerar ondas de rádio no ISM banda.
O uso do Bluetooth aumentou amplamente por seus recursos especiais.
O Bluetooth oferece uma estrutura uniforme para uma ampla variedade de dispositivos se conectarem e se comunicarem.
A tecnologia Bluetooth alcançou aceitação global de tal forma que qualquer dispositivo habilitado para Bluetooth, em quase todo o mundo, pode ser conectado a dispositivos habilitados para Bluetooth.
O baixo consumo de energia da tecnologia Bluetooth e um alcance oferecido de até dez metros abriram caminho para vários modelos de uso.
O Bluetooth oferece conferência interativa estabelecendo uma rede ad hoc de laptops.
O modelo de uso do Bluetooth inclui computador sem fio, interfone, telefone sem fio e telefones celulares.
Piconets e Scatternets
Dispositivos eletrônicos habilitados para Bluetooth se conectam e se comunicam sem fio por meio de dispositivos de curto alcance, conhecidos como Piconets. Os dispositivos Bluetooth existem em pequenas configurações ad-hoc com a capacidade de atuar como mestre ou escravo, a especificação permite um mecanismo paramaster e slavepara mudar seus papéis. A configuração ponto a ponto com um mestre e um escravo é a configuração mais simples.
Quando mais de dois dispositivos Bluetooth se comunicam, isso é chamado de PICONET. Um Piconet pode conter até sete escravos agrupados em torno de um único mestre. O dispositivo que inicializa o estabelecimento do Piconet torna-se omaster.
O mestre é responsável pelo controle de transmissão, dividindo a rede em uma série de intervalos de tempo entre os membros da rede, como parte de time division multiplexing esquema que é mostrado abaixo.
As características do Piconets são as seguintes -
Dentro de um Piconet, o tempo de vários dispositivos e a sequência de salto de frequência de dispositivos individuais é determinado pelo relógio e exclusivo 48-bit address do mestre.
Cada dispositivo pode se comunicar simultaneamente com até sete outros dispositivos em um único Piconet.
Cada dispositivo pode se comunicar com várias piconets simultaneamente.
As Piconets são estabelecidas de forma dinâmica e automática conforme os dispositivos habilitados para Bluetooth entram e saem das Piconets.
Não há conexão direta entre os escravos e todas as conexões são essencialmente mestre para escravo ou escravo para mestre.
Os escravos podem transmitir uma vez que tenham sido pesquisados pelo mestre.
A transmissão começa no intervalo de tempo do escravo para o mestre imediatamente após um pacote de polling do mestre.
Um dispositivo pode ser um membro de duas ou mais piconets, saltando de uma piconet para outra ajustando o regime de transmissão - tempo e sequência de salto de frequência ditada pelo dispositivo mestre da segunda piconet.
Pode ser escravo em uma piconet e mestre em outra. No entanto, não pode ser um mestre em mais de uma piconet.
Dispositivos residentes em piconets adjacentes fornecem uma ponte para suportar conexões de piconets internas, permitindo que conjuntos de piconets vinculados formem uma infraestrutura de comunicação fisicamente extensível conhecida como Scatternet.
Espectro
A tecnologia Bluetooth opera na banda industrial, científica e médica não licenciada (ISM) de 2,4 a 2,485 GHZ, usando um sinal full-duplex de salto de espectro espalhado a uma taxa nominal de 1600 saltos / s. a banda ISM de 2,4 GHZ está disponível e não é licenciada na maioria dos países.
Alcance
O alcance de operação do Bluetooth depende do dispositivo. Rádios Classe 3 têm alcance de até 1 metro ou 3 pés. Rádios Classe 2 são mais comumente encontrados em dispositivos móveis e têm alcance de 10 metros ou 30 pés. Rádios Classe 1 são usados principalmente em casos de uso industrial têm um alcance de 100 metros ou 300 pés.
Taxa de dados
Bluetooth suporta taxa de dados de 1 Mbps para a versão 1.2 e taxa de dados de 3 Mbps para a versão 2.0 combinada com Taxa de dados de erro.