CC BY
54
Jelena Opft&ć,
dip!, inž.
Vojnotehnitfii institut.
Beograd
BEŽIČNA MREŽNA TEHNOLOGIJA BLUETOOTH
UDC: 621.39: 654.16: 681.324
Rezime:
U narednim godinama raznovrsni uredaji, od ćelijskih teiefona i laptopova do personalnih digiialnih pomočnih sredstava i kućnih aparata, biće и mogućnosti da komuniciraju i budu medusobno povezani korišćenjem nove visoko-brzinske. mikrotalasne, beiične, link tehnologije male srtage nazvane Bluetooth. Sadriaj ovog rada Ćine pregled tehnologije, standardizacija i primena Bluetootha.
Kljućne reči: Bluetooth, tehnologija, beiični prettos, mreia, PAN.
WIRELESS NETWORKING TECHNOLOGY BLUETOOTH
Summary:
In the years to come, variety of devices, from cell phones and laptops to personal digital assistants and household appliances, will be capable of communicating and interoperating with one another using a new high-speed, low-power microwave wireless link technology called Bluetooth. The overview of this technology, standardization and application of Bluetooth are the contents of this paper.
Key words: Bluetooth, technology, wireless transmission, network, PAN.
Uvod
Bežični servisi su reprezent napret-ka tehnologije i, verovatno, otvaraju no-vu eru u razvoju telekomunikacija. Me-dutim, ovi servisi su u upotrebi duže od jednog veka, i za njih se joS upotrebljava sinonim „radio*4. Pri korišćenju teleko-munikacionih usluga susreće se sa ogra-ničenjima koja potiču od žičanih mreža, tako da je od poslednje dekade proSlog veka došlo do porasta primene bežičnih komunikacija» što je privuklo pažnju po-stovnih udruženja, proizvođača i stmčnih
krugova. Upotreba bežične mreže tehnologije potvrdila je da ona može da podrži dobre osobine koje pružaju žičane mreže, uz pružanje dodatne povoljnosti slobode računarskog rada.
U ovom radu dat je pregled bežične mrežne tehnologije Bluetooth i njena standardizacija.
Bežične mreže
Osamdesetih godina prošlog veka FCC (Federal Communications Commission)» propisala je standard za bežične
288
VOJNOTKHNEČKl OLASNIK W003.
mreže 802.11 IEEE. Njegov cilj je bio da se standardizuje razvoj bežičnih mreža u ISM (Industrial, Scientific and Medicine) frekvencijskim opsezima. Ovi opsezi ob-uhvataju frekvencije od 902 do 928 MHz, 2400 do 2483,5 MHz i 5725 do 5850 MHz. Danas je najpopulamiji standard 802.1 lb kojim se reguliSe prenos do 11 Mbit/s podataka, pri čemu domet signals zavisi od prepreka, materijala i linije posmatranja.
Komponente bežične mreže uklju-čuju bežičnu adaptersku karticu i primo-predajnik, drugačije nazvan access point (AP). Mrežna adapterska kartica je umet-nuta u kompjuterski PCMCIA slot. Cen-tralno lociran AP emituje i prima signale ka i od kompjutera u okruženju, koristeći adapterske kartice. Adapter propuSta signale između bežičnih kompjutera i žičane mreže koristeći različite signalnc tehnike.
Signalne tehnike koje su standardne za bežične mreže su: infracrvena, laser-ska, uskopojasna mikrotalasna i proSirc-nog spektra (spread spectrum).
Infracrvena (IrDA) tehnologija je vrlo brza bežična tehnologija, ali je i naj-manje pouzdana јег njenc signale može zaustaviti najmanja prepreka. Ova tehnologija koristi infracrveni snop svetlosti za prenos signala ili informacija između kompjutera, Stampača, PDA (personal digital assistants) uređaja i drugih uredaja. Infracrvena tehnologija predaje signale velikim brzinama zahvaljujući svom ve-likom propusnom opsegu. Postoje četiri tipa infracrvene tehnologije i to su: line-of-sight, scatter, reflective i Sirokopoja-sni optički telepoint.
Laserska signalna tehnika je slična infracrvenoj signalnoj tehnici pri Сети je za nju potrebno obezbediti direktnu liniju
posmatranja izmedu uredaja u vezi, i sva-ki objekat koji se nade na putu linije posmatranja prekida laserski prenos i bloki-ra transmisiju. Laserska tehnologija je znatno osetljivija na spoljne smetnje od infracrvene tehnologije.
Uskopojasna mikrotalasna tehnologija je slična radiodifuziji radio-stanice. Radiodifiizni domet je 5000 m2, a signal ne može proći kroz čelik ili noseće zido-ve. Ova tehnologija koristi segmente radio spektra od 18,82 do 19,205 GHz i li-cencirana je od FCC.
Tehnika prenosa u proširenom spek-tm (PPS) postaje jedna od najefikasnijih i najpouzdanijih tehnika radio-prenosa. Od vise tehnika prenosa u proširenom spektru najzastupljenije su tehnike di-rektne sekvence (DS) i frekvencijskog skakanja (FH).
Kod direktne sekvence nosilac se moduliSe pseudoslučajnom (PN) sekven-com čija je brzina prenosa mnogo veća od brzine prenosa moduiišućeg signala koji se prethodno digitalizuje i sabira sa PN sekvencom po modulu 2. Na ovaj na-čin dobija se Siri radio-spektar od radio--spektra potrebnog za prenos modulišu-ćeg signala bez PPS. Ovaj odnos Sirina radio-spektra PN sekvence i Sirine radio-spektra moduliSućeg signala naziva se procesno pojačanje.
Kod frekvencijskog skakanja nosilac se pomera za diskretan priraštaj frekvencije diktiran kodnom sekvencom. Kod uređaja posebne namene obično kodna sekvenca predstavlja poverljiv po-datak, i mora da bude poznata na prijem-nom mestu. Vreme zadržavanja na jednoj učestanosti može biti konstantno, ali mo-že biti i promenljivo do pseudoslučajnog.
VOJNOTEHNIĆKJ GLASN1K 3/2003.
289
Bluetooth je danas dobro ustano-vljen komunikacioni standard za bežične veze na kratkim rastojanjima. Bluetooth zamenjuje mnoge odgovarajuće kablove koji povezuju jedan uredaj sa drugim, pomoću univerzalnog radio-linka kratkog dometa. Bluetooth radio-tehnologija, ta-kode, obczbeduje univerzalni most ka postojećim mrežama podataka, periferij-ski interfejs i mehanizam za formiranje maiih, privatnih ad hoc povezanih grupa uređaja, udaljenih od fiksnih mrežnih in-frastruktura.
Perspektiva razvoja bežične tehno-logije ogleda se kroz različite realne ko-risničke scenarije na svetskom nivou, što uslovljava primenu različitih tehnologija. Osnovni korisnički scenariji bežične ko-nektivnosti su:
- Wireless Personal Area Networking (WPAN),
- Wireless Local Area Networking (WLAN),
- Wireless Wide Area Networking
(WWAN).
WPAN predstavlja aplikaciju bežič-ne tehnologije koja se odnosi na perso-nalne korisničke scenarije. Naglasak je na trenutnoj konektivnosti između ureda-ja, pri čemu se upravlja personalnim po-dacima ili se olakSava razmena podataka izmcdu male grupe pojedinaca. Bluetooth je viden kao nosilac prenosa podataka za PAN mreže.
WLAN mreža je bazirana na organi-zaciji konektivnosti drugačijoj nego $to je to kod žičano baziranih LAN veza. Cilj WLAN tehnologije je da članovima radnih grupa obezbedi pristup poslovnim mrežnim resursima sa mogućnoSću vrše-nja razmene ili raspodele podataka, apli-
kacija ili poSte, ali na takav način da to ne utiče na mobilnost korisnika.
Dok se WLAN odnosi na konektiv-nost unutar defmisanog regiona, WWAN se odnosi na potrebu da se ostane u vezi krećući se i izvan tih granica regiona. Danas ćelijska tehnologija omogućava bežičnu konektivnost kompjutera bilo preko kablova do ćelijskog telefona ili preko PC Card ćelijskog modema.
Pregled Bluetooth tehnologije
Princip rada
Bluetooth je mikrotalasna bežična link tehnologija male snage i velikog in-formacionog protoka, projektovana da poveže tclefone, laptopove, PDA uredaje i drugu portabl opremu zajedno, sa ma-lim učešćem ili bez ućešća korisnika. Za razliku od infracrvene tehnologije, Bluetooth ne zahteva optičku vidljivost za rad učesnika u vezi. Kod ove tehnologije pri-menjene su modiftcirane postojeće bežič-ne LAN tehnike, ali je najzapaženija po malim gabaritima i niskoj ceni. Kola te-kućeg prototipa smeštena su na pločicu površine 0,9 cm2, pri čemu je u toku raz-voj mnogo manje verzije realizovane u jednom čipu. OČekuje se da će cena ure-daja vrlo brzo pasti sa poćetne od 20 USD na 5 USD u narednih par godina. Takode, olekuje se da će se Bluetooth više koristiti u sastavu opreme nego kao pojedinačni uredaj.
Ovu tehnologiju karakteriSe vrlo fleksibilna mrežna topografija. Kada se Bluetooth proizvod nade u oblasti pokri-vanja drugog proizvoda (rastojanja od 10 cm do 100 m) oni automatski razmenjuju adrese i karakteristične detalje. Zatim us-
290
VOJNOTEHNICKJ GLASNiK 5/2003.
postavljaju pouzdan 1 Mb/s link (do 2Mbps u drugoj generaciji tehnologije) sa korekcijom greške, koji se koristi pre-ma zahtevima. Protokoli podrlavaju go-vor i podatke. Radio funkcioniSe na op-Stedostupnom nelicenciranom radio-op-segu od 2,402 GHz do 2,480 GHz (sa mogućnoSću da medunarodni putnici ко-riste Bluetooth opremu), i obezbeduje br-zinu podataka do 721 Kbps, kao i tri ka-nala za prenos govora. Ova tehnologija realizuje se umetanjem malih, jeftinih primopredajnika kratkog dometa u elek-trične uredaje koji su danas dostupni. Bluetooth moduli mogu se ugradivati u clektričnu opremu ili koristiti kao adapte-ri. Na primer, u PC-ju se može ugraditi u PC card ili spolja postaviti preko USB porta. Na slici 1 prikazani su različiti funkcionalni blokovi Bluetooth sistema.
Svaki uredaj ima jedinstvenu 48-bit adresu prema IEEE 802 standardu. Veze mogu biti point-to-point ili multipoint. Maksimalni domet iznosi 10 m, ali može biti proširen na 100 m uz povećanje sna-ge. Bluetooth uređaji su zaStićeni od ra-dio-interferencije zahvaljujući proizvolj-noj promeni frekvencije od maksimalno 1600 skokova u sckundi, zbog primenje-ne tehnike frekvcncijskog skakanja. Oni, takode, koriste tri različite Seme za ko-rekciju greške. Obezbedena je i ugradena enkripcija i verifikacija. Bluetooth ureda-ji nemaju preciziranu potroSnju baterije tako da je potrošnja snage uredaja u
„hold" režimu 30 цА, da bi u aktivnom režimu iznosila 8 do 30 mA (ili manje od 1/10 W). Radio-Čip troSi samo 0,3 mA u standby režimu, Sto je za 3% manje od snage koju koristi standardni mobilni te-lefon. Čipovi, takode, imaju odlične ka-rakteristike čuvanja energije, tako da se uredaj automatski prebacuje u režim male potroSnje snage kada se obim saobra-ćaja smanji ili prestane. Bluetooth ureda-ji su klasifikovani u tri različite klase prema izlaznoj snazi. Klasu I karakteriSe maksimalna predajna snaga od +20 dBm (100 mW), klasu 2 karakteriSe maksimalna predajna snaga od +4 dBm (2,5 mW), a klasu 3 karakteriSe maksimalna predajna snaga od 0 dBm (1 mW).
Pored toga Sto se upotrebom ova-kvih uredaja zamenjuju kablovi, Bluetooth tehnologija obezbeduje univerzalni most ka postojećim mrežama, pcriferijski interfejs i mehanizam za stvaranje malih, privatnih ad hoc povezanih grupa uredaja udaljenih od fiksnih žičanih infrastruktu-ra. Projektovana je da radi u Sumnim ra-dio-frekvencijskim sredinama, tako da Bluetooth radio koristi brzu potvrdu i frekvencijsko skakanje Sto link Čini robu-snim. Bluetooth radio-moduli izbcgavaju interferenciju od drugih signata skačući na novu frekvenciju posle predaje ili pri-jema paketa. U poredenju sa drugim si-stemima koji rade u istom frekvencij-skom opsegu, Bluetooth radio tipično skače brže i koristi kraće pakete. Ovo ga
2.4 GHz Bluetooth ndio
$>
Bluetooth
ttsk
kootroler
$>
Bluetooth
link
meaadtor
AVO
SI. /- Različiti funkcionalni blokovi Bluetooth sistema
VOJNOTEHNlCKl GLASN1K У200У
291
dini robusnijim ncgo što su to dmgi siste-mi. KoriSćenjcm FEC (Forward Error Correction) ograničava se uticaj slučaj-nog šuma na linkovima kod velikih uda-Ijenja. Kodiranje je optimizovano za ne-koordinisan prostor.
Bluetooth garantuje sigumost na bitskom nivou. AutentiČnost kontroliše korisnik korišćenjem 128 bit-skog ključa. Radio-signali mogu biti kodirani sa 8 bit-•a ili sve drugo do 128 bit-а. Bluetooth radio-transmisija biće prilagođena sigur-nosnim standardima koje zahtevaju drža-ve u kojima će se ta tehnologija koristiti, uvažavajući efekte koje radio-transmisija ima na Ijudski organizam. Emisije od Bluetooth uredaja neće biti veće od emi-sija industrijski standardizovanih i bežid-nih telefona. Bluetooth modul ne unosi interferenciju niti prouzrokuje štetu jav-nim ili privatnim telekomunikacionim mrežama.
Bluetooth protokoi u osnovnom op-segu predstavlja kombinaciju komutacije kanala (CS) i paketske komutacije (PS). Paket nominalno pokriva jedan slot, sa mogućnošću proširenja pokrivanja do 5 slotova. Bluetooth može podržati asinhro-ni kanal podataka, zatim do tri simultana sinhrona kanala govora, ili kanal koji si-multano podržava sinhroni podatak i sin-hroni govor. Svaki kanal za prenos govora podržava 64 kb/s sinhroni link za prenos govora. Asinhroni kanal podržava asime-tridni link od maksimalno 721 kb/s u oba pravca, obezbcdujući 57,6 kb/s u povrat-nom pravcu ili 432,6 kb/s simetrični link.
Inleroperabilnost
Interoperabilnost je mogućnost soft-vera i hardvera velikog broja uredaja raz-
ličitih proizvođada da međusobno komu-niciraju. Jedan od ciljeva Bluetooth SIG (Special Interest Group) je da se bežidne veze udine lakim i jednostavnim za upo-trebu. Da bi se obezbedila najbolja mo-guća usluga korisnicima Bluetooth uredaja, kao što jc interoperativnost sa dni-gim Bluetooth uredajima, Bluetooth SIG je razvila logo program kojim se ozvani-dava saglasnost sa objavljenim Bluetooth standardom kao i interoperabilnost $a drugim Bluetooth uredajima. Bluetooth uređaji koji uspešno zadovolje postavlje-ne kriterijume stiču pravo da nose zvani-čan Bluetooth logo. Postupak testiranja Bluetooth proizvoda kojim oni stiču ovo pravo je u opticaju od kraja 2000. godi-ne. Po programu testiranja svaki Bluetooth uredaj treba da izvrSi proveru da li su drugi Bluetooth uredaji testirani na interoperabilnost. Logo program je veoma is-crpan u svom delokrugu. On uključuje ne samo radio i protokolsku interoperabil-nost, već i korisničke profile. Testiranje interoperabilnosti korisničkih profila mo-ra se primenjivati na proizvodima koji su stekli logo, a logo program će specifici-rati korisničke profile koje će proizvod podržati. Nivo testiranja interoperabilnosti i kvalifikaeija jedinstveni su za indu-striju, i treba da osiguraju zajednički rad aplikaeijama dime se izlazi u susret oče-kivanjima korisnika.
Korisnički modeli
Bluetooth korisnidki model zasniva se na zajednidkom povezivanju uredaja, a usredsreden je na tri kategorije i to: vo-ice/data access point uredaje, periferijske veze i PAN mreže.
292
VOJNOTEHNIČKI OLASNIK WOO).
Voice/data access point uredaji predstavljaju jedan od ključnih inicijal-aih korisničkih modela koji se odnosi na povezivanje kompjuterskog uredaja na komunikacioni uredaj preko sigumog be-žičnog linka, kao Sto je prikazano na slid
2. Na primer, mobilni kompjuter koji je opremljen sa Bluetooth tehnologijom može se povezati sa mobilnim telefonom koji koristi Bluetooth tehnologiju kako bi se povezao na Internet i imao pristup po-Sti (e-mail). Mobilni telefon ima funkciju personalne access point. Takodc, notes se može povezati na Internet dok se ćelijski telefon nosi u koferčiću ili u novdaniku.
Periferijske veze, druga kategorija korisničkih modela, odnosi se na zajed-ničko povezivanje drugih uređaja, kao Sto je prikazano na slici 3. Standardne ta-stature, miševi i džojstici rade preko be-Žičnog linka. Bluetooth link se ugraduje u mobilni kompjuter pa je cena periferij-skog uredaja manja, jer access point uredaj nije potreban.
Personal Area Networking (PAN) korisnički model, usmeren je na ad hoc formacije i slučaj kada su personable mreže u prekidu. Na primer, kada se ko-risnik nalazi na aerodromu, njemu je
SI. 2 - Voice/data access point
Si. 3 - Periferijske veze
omogućena brza i siguma razmena doku-menata uspostavljanjem privatne piconet. U bududnosti, Bluetooth ,,kiosci“ de obezbedivati pristup elektronskim medi-jima, i moći će brzo da se rasterete za naredni pristup mobilnog uredaja.
Bluetooth radio-link
Bluetooth radio-link se odlikuje sic-dećim karakteristikama:
- Frekvencijsko skakanje u proSire-nom spektru:
- 2,402 GHz+k MHz, k=0,78
- 1,600 skokova u sekundi;
- GFSK modulacija:
- 1 Mb/s symbol rate;
- predajna snaga:
- 0 dBm (do 20 dBm sa upravlja-njem snagom).
Bluetooth arhitektura
Bluetooth tehnologija je podeljena na dva standarda: core i profile specifika-ciju. Core specifikacija govori о tome kako tehnologija radi, dok je profile specifikacija fokusirana na to kako izgraditi
VOJNOTEHNICKICLASNIK W003
293
intcroperabilne uređaje korišćenjem core tehnologije. Core tehnologija je ilustro-vana na slid 4, koja prikazuje i niže ni-voe Bluetooth arhitekture.
Sl. 4 - Bluetooth arhitektura
Radio frekvencijski nivo - Bluetooth radio-interfejs se bazira na nominalnoj predajnoj snazi od 0 dBm (I mW) sa mo-gućnoSću njenog rasta prema potrebama rada do 20 dBm (100 mW) Sirom sveta. Radio-interfejs odgovara pravilima ISM opsega većine zemalja do 20 dBm (Ame-rika, Evropa i Japan). Radio funkcioniše u proširenom spektru tehnikom frekven-cijskog skakanja u ISM opsegu sa 79 skokova širine po 1 MHz, sa startnom frekvencijom od 2,402 GHz do frekven-cije 2,480 GHz. Nominalni domet linka je od 10 cm do 10 m, ali se može proširiti na 100 m sa povećanjem predajne snage (koristeći opciju 20 dBm).
Bluetooth propusni opseg - Bazni radio je hibridni radio sa funkcionisa-njem u proSirenoiu spektiu. Tipično, radio koristi frekvencijsko skakanje gde je 2,4 GHz 1SM opseg razbijen u 79 kanala od 1 MHz kroz koje radio nasumice ska-če dok predajnik prima podatke.
Piconet se formira kada jedan Bluetooth radio stupi u vezu sa drugim Blue-
tooth radiom. Tada oba radija zajedno skaću kroz 79 kanala. Bluetooth radio-si-stem podržava veliki broj piconet, omo-gućavajući svakoj piconet sopstveni set slučajno skakajućih grupa frekvencija. Povremeno piconets će se zaustaviti na istom kanalu. Kada se ovo dogodi radiji će skočiti u Slobodan kanal i tada se vrSi ponovni prenos (ukoliko ne dođe do gu-bitka podataka).
Mrežna topologija - Na slid 5 ilu-strovana je tipićna piconet sa kružićima (M, S, P ili Sb) koji predstavljaju Bluetooth radije. Oni se povezuju jedan sa drugim u piconets kojc su formirane tako da se master radio simultano povezuje sa najviše sedam slave radija. Bluetooth radiji su simetrični tako da svaki od njih može postati master ili slave radio, a konfiguracija piconet je uslovljena tre-nutkom formiranja. Jedan uređaj može biti master u samo jednoj piconet.
Konkurentne tehnologije
Pored Bluetooth tehnologije postoje i mnoge druge tehnologije kao Sto su IrDA, Home RF (SWAP), koje obezbeduju slič-ne ili povezane servise. Iskustvo je poka-zalo da je medusobna saradnja medu teh-nologijama mnogo bolja od njihove kon-kurencije. Da bi Bluetooth i druge tehno-
294
VOJNOTEHNlCKI GLASNtK 3/2003.
logije imale perspcktivu na tržištu, one moraju koegzistirati i biii interoperabilne.
Bluetooth и odnosu na standard 802.11 - Danas, Bluetooth i 802.11 kori-ste različite radijske proizvode kao što su dve PC Card. Udaljenost izmedu antena odreduje nivo interferencije ili kocgzi-stencije dva proizvoda unutar istog PC-ija. Bluetooth PC card i 802.11 PC card su utisnute u susednc PC card slotove, pri čemu antenska interferencija neće uti-cati na zajednički rad. Iako 802.11b i Bluetooth rade na 2,4 GHz ISM opsega, mogućnost delovanja interferencije je mala s obzirom da Bluetooth uredaji ko-riste frekvencijsko skakanje, a većina WLAN uredaja koristi direktnu sekven-cu. Teoretskom studijom, koju je izvršio Ericsson a odnosi se na uticaj 802.11 mreže na Bluetooth radio, utvrdeno je da je maksimalna degradacija direktne pro-pusne sposobnosti za scenario najgoreg slučaja 22%. Za razliku od 802.11, Bluetooth danas ne podržava roaming. Za WLAN se pokazalo da 802.11 tehnologi-ja dobija prednost u komercijalnoj upo-trebi. Veća propusna sposobnost, veći domet i druge karakteristike, pokazale su se pogodnijim za WLAN od Bluetooth tehnologije.
Bluetooth и odnosu na infracrvenu tehnologiju - Kao i infracrvena tehnolo-gija, Bluetooth tehnologija je razvijena sa ciljem da bude široko implementama tehnologija niske cene. Neki nivoi soft-vera koje koristi Infracrvena tehnologija, dclovi su Dluetooth standaida. Za lazliku od infracrvene tehnologije, koja za rad zahteva optičku vidljivost izmedu uredaja, Dluetooth signal delimično može pro-Iaziti kroz tanke prepreke (staklo, gipsani zidovi,...) koristeći radio-tehnologiju kao
svoj medijum. IrDA ima veću brzinu pre-nosa podataka. Za Bluetooth iznosi 1 Mb/s dok je za IrDA do 4 Mb/s. IrDA je prikladnija tehnologija za aplikacije kod kojih je značajniji propusni opseg od ograničenja IrDA-е kao Sto je zahtev za linijom posmatranja.
S obzirom na činjenicu da IrDA ima značajnu prednost u odnosu na Dluetooth u vremenu instaliranja baze, i dalje te se nastaviti sa integracijom IrDA tehnologije u notez raćunarima i drugim ručnim ure-dajima. Instalirana baza za Dluetooth ra-ste, a time će i potrebe za IrDA tehnologi-jom opadati, što se ne očekuje za još ne-koliko godina, tako da će i Bluetooth i IrDA tehnologija medusobno koegzistirati.
S obzirom da komunikacije sa IrDA zahtevaju liniju posmatranja izmedu uredaja, mnogo je teže prisluškivati IrDA vezu nego Bluetooth. Bluetooth S1G je naznačila sigumost tehnologije uključi-vanjem propisa za autentičnost i enkrip-ciju podataka zasnovanoj na ključu krip-tografske tehnologije javan/privatan. Pri proceni sigumosti svake tehnologije tre-ba poći od procene specifičnog korisnič-kog modela i količine informacija koja se prenosi. Polazeći od ovakve procene IrDA može biti prihvatljivija tehnologija za neke aplikacije.
Bluetooth и odnosu na SWAP - Te-kući SWAP ima veću instaliranu bazu u odnosu na Bluetooth, ali se očekuje da će Bluetooth u tome prevagnuti. Bluetooth je tehnologija za povezivanje uredaja bez kablova. Namera je da se obezbede veze kratkog dometa izmedu mobilnih uredaja i na Internet, preko uređaja za premošće-nje sa različitim mrežama (žičanim i be-žičnim) koje pmžaju Internet mogućnost. Home RF SWAP je bežična tehnologija
VOJNOTEHNIĆKI GLASN1K V2003.
295
Kratak uporedni pregled lehnologija
Tabela
VrSna brzina podataka Domet Relativna cena Mrežna podrSka govoru Mrežna podrSka podacima
IEEE802.il 2 Mbps SO m srednja preko IP TCP/IP
IrDA 16 Mbps <2 m niska preko IP preko PPP
Bluetooth 1 Mbps < 10 m j srednja preko IP i cellular preko PPP
Home RF lt6 Mbps SO m j srednja preko IP i PSTN TCP/IP
optimizovana za kućnu sredinu. Njena osnovna upotreba je da obezbedi data networking i dial tones izmedu urcdaja kao Sto su PC-ijevi, cordless (bežični) telefoni, Web Tablets i broadband cable ili DSL modem. Obe tehnologije dele isti frekven-cijski spektar pri čemu ne dolazi do inter-ferencije kada rade u istom prostoru.
Kratko poredenje između tehnologi-ja prikazano je u tabeli.
Sigumost
Bluetooth standardom prcdvida se do 128’bitna sigumost da bi se obezbe-dio prijem u zajedničkoj sredini. Standard, takode, uključuje logo sertifikacio-ni program da bi se obezbedila kompati-bilnost medu svim razliCitim uredajima koji sadrže Bluetooth.
Bluetooth koristi 4 bazna ključa u sigumosnom mehanizmu, i to su: 48-bit-na fiksna javna adresa koja je jedinstvena za svaki uredaj, 128-bitni pseudoslučajni broj koji se generiše pri svakoj transakci-ji i dva tajna ključa. Jedan tajni ključ je 128-bitni privatni korisnički kljuC za autentičnost, a drugi je privatni korisnič-ki enkripcioni ključ koji može varirati od 8 bita do 128 bita. Enkripcioni k!ju£ mo-it varirati u svojoj dužini da bi se obez-bedio eksport restrikcija. Pored ovih osnovnih kljuCeva, drugi ključevi se ge-
nerišu za svaki link, kako bi se osiguralo da drugi Bluetooth uredaji koji ne ćine piconet ne mogu nehotično ili hotimično prisluSkivati Bluetooth vezu.
Bluetooth standard predvida tri ni-voa ili režima sigumosti, i to su:
- Non-Secure - uređaj ne inicira ni jednu sigumosnu procedum. U ovom re-žimu svakome je dopuSteno da pride ure-daju i da koristi njegove servise. Ovaj re-žim je predviden da se koristi za rad kod javnih uredaja, kao Sto je to Stampač;
- Service Level Enforced Security -U ovom režimu dozvola za pristup ure-daju zavisi od zahteva servisa. Na primer, dozvoljena je mogućnost prebaciva-nja fajlova u PC ali ne i pristup kalenda-ru ili telefonskom imeniku urcdaja;
- Link Level Enforced Security -Ovo je režim najvede sigumosti. On zahteva autentifikaciju i autorizaciju pre do-bijanja dozvole za pristup bilo kom ser-visu koji obezbeduje uredaj. Ovaj režim je predviden za ćelijske telefone koji se jedino mogu koristiti individuals ili od strane ograničenog broja pojedinaca.
Standardizacija Bluetooth
tehnologije
Za razliku od mnogih drugih bežič-nih standarda, Bluetooth bežični standard uključuje i definicije za linijske i aplikaci-
296
VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 3/2005.
one nivoe, za proizvođače koji razvijaju proizvode i koji podržavaju data, voice i content - centric aplikacije. Bluetooth standard sadrži informacije koje su neop-hodne da različiti uredaji koji podržavaju Bluetooth bežičnu tehnologiju mogu ko-municirati jedan sa drugim Sirom sveta. Dokument standarda podeljen je u dve sekcije: Core Specification i Profile Definitions. Core deo specificira komponente kao Sto su radio, osnovni opseg, link manager, service discovery protoko!, preno-sni nivo i interoperabilnost sa različitim komunikacionim protokolima. Profile deo specificira protokole i procedure potrcbne za različite tipove Bluetooth aplikacija.
Bluetooth SIG (Special Interest Group) je industrijska grupa koju čine vodeći proizvođači telckomunikacione i kompjuterskc opreme, kao što su 3-COM, Ericsson, Lucent, IBM, Intel, Microsoft, Nokia, Toshiba, i dr. Oni su pokrctaCi razvoja ove tehnologije i nje-nog plasiranja na tržiStu.
Postoji vi§e verzija Bluetooth standarda, kao Sto su 1.0, 1.0A objavljeni ju-na 1999. godine, 1.1 objavljen krajem 2000. godine.
Tekući Bluetooth standard (vercija 1.0b) podržava sledeće profile:
- General Access - procedure koje se odnose na istraživanje / link menadž-ment & sigumosne nivoe;
- Service Discovery - istraživanja servisa dostupnih u drugim Bluetooth uredajima;
- Cordless Telephony - mogućnost da ćelijski telefon radi kao bežični tele-fon kada se nalazi u blizini bazne stanice;
- Intercom - definiSe intercom funkciju u ćelijskim / mobilnim telefoni-ma koristeći Bluetooth kao radio-link;
- Serial Port - simulacija serijskih ulaza za aplikacije koje tradicionalno ko-riste žičani serial port i interfejs;
- Headset - definiSe predaju / prijem govora i podataka preko Bluetooth linka;
- Dial-up Networking - primamo definisan kao link izmedu ćelijskog tele-fona i kompjutera. Profil je definisan ta-ко da kompjuter može inicirati data coll i primiti data coll u zavisnosti od postavke korisnika;
- Fax - ćelijski telefon ili modem mogu se koristiti kao faks interfejs za kompjuter za slanje i prijem faksova;
- LAN Access - uspostavljanje per-sonalne mreže korišćenjcm Point-to-Po-int Protocol-а (PPP);
- Generic Object Exchange (OBEX) - definiSe procedure koje se koriste za transfer fajlova, object push i sinhroniza-cione profile;
- Object push - mogućnost da se postavi i izvuče poslovna kartica ili izvr-Si ugovaranje sastanaka;
- File Transfer - browse file system on, kreiranje ili brisanje fajlova sa aktiv-nim folderima, ili transfer fajlova od / ka drugom Bluetooth uredaju;
- Synhronization - razmena perso-nalnih informaeija, kao Sto su kalendar i telefonski imenik. Takode, korišćenjem mobilnog telefona ili kompjutera, kada su u opsegu pokrivanja, automatski se startuje sinhronizaeija.
Dok je standard 1.0 primamo foku-siran na scenarije zamene kablova, Bluetooth 2.0 standardom se teži da se pokrije mnogo viSc naprednih i korisnih kori-sničkih modela. Za podrSku razvoju 2.0 standarda, Bluetooth SIG je formirala nove radne grope da istraže niz novih ko-
VOJNOTEHNlCKI GUSNIK 3/2003.
297
risničkih modcla iz čcga će proizići for-miranje novih profila 2,0 standards. Bluetooth 2.0 SIG radne grupe uključuju:
- radio - istraživanja sa povećanim brzinama prenosa (do 2 Mbps+), pobolj-šana koegzistencija sa drugim 2,4 GHz radijima (posebna radna grupa) i pobolj-šanja funkcija osnovnog opsega;
- Personal Area Networking (PAN) - konccntracija je na opSte IP umrežava-nje (uključujući sigumost) u prostoru ad-hoc povezivanja;
- Human Interface Device (HID) -postojeća industrijska specifikacija za kompjuterske periferije, kao Sto su tasta-ture, miševi, džojstici i dr., Bluetooth HID radna grupa razviće profil za kori-Šćenje HID preko Bluetooth;
- Audio/Video - radna grupa za apiikacije istražuje visoke i multimedijal-ne mogućnosti koje bi se reatizovale po-moću Bluetooth-a, kao §to su movie/vi-deo čipovi, muzika preko bežičnih sluša-lica i video konfereneija;
- Printer Profile - udružen sa bez-gajtanskim kompjuterskim korisničkim modelom, Printing Work Group će raditi direct-to-printer scenarije korišćenjem peer-to-peer Bluetooth povezivanja (fo-kusirano na Universal Plug and Play i Solutation tehnologije);
- Enhanced Service Discover Protocols - proširenje 1.0 standards kojim se te-ži da sc formalizuje Service Discovery Protocol sa profilima za mapiranje iza-branih Service Discovery protokola za Bluetooth;
- Local Positioning - implementira-nje Bluetooth-a kao sistema za odrediva-nje blizine ,,lokalnih“ geografskih pro-
stora i davanje informaeija о pozieiji drugim aplikaeijama;
- Still (mage — komponenta Instant Post Card Usage Model, osnovni princip je bežičan prenos foto slika sa digitalne kamere na mnoge druge uredaje koji imaju Bluetooth.
Zaključak
Za razliku od WLAN mreža, koje su projektovanc da efikasno povežu velike grupe ljudi preko zajedničke magistrale sistema, Bluetooth tehnologija je projek-tovana da poveže mobilne uredaje preko personalnih privatnih veza, odnosno da zameni kablove koje nose mnogi mobilni korisnici.
Bluetooth tehnologija pokuSava da konkuriše mogućnostima koje pružaju kablovi u domenima cene, sigumosti i drugih moguenosti koje se pružaju mo-bilnim korisnicima. S obzirom da je to tehnologija u razvoju, ona treba da bude siguma isto kao i kablovi (da podrtava application/link-layer autorizaeije, auten-tičnosti i enkripeije); da bude proizvode-na po gotovo istoj ceni kao i kablovi (projektovana kao jedan CMOS radiodip, obezbedujući na duži period cenu od 5 USD i end-point radio); da može da se poveže sa raznim uredajima koji su do-stupni mobilnom korisniku (sedam si-multanih veza) i podrži brzine prenosa podataka koje su saglasne sa potrebama mobilnih korisnika (1 Mega symbol per second po piconet); da podrži mnoge si-multane i privatne mreže (stotine privatnih piconet koje su unutar dometa jedna druge); da podrži tipove podataka koje koriste mobilni korisnici (govor i poda-
298
VOJNOTEHNlCKI GLASNiK 3/2005.
tak); i da bude vrlo male potroSnje snagc i kompaktna da bi podržala male portabi uredaje u koje će tehnologija biti integri-sana. Na kraju, tehnologija treba da bude globalna tako da korisnici mobilnih ure-daja u toku putovanja mogu raditi sa ure-dajima na koje nailaze u drugim delovi-ma sveta.
Bluetooth je tehnologija u ekspanzi-ji. Postoje planovi za dodavanje mnogo
novih aplikacionih profiia i sa jakom SIG iza Bluetooth-a standardizacija aplikacio-nih profiia biće u budućnosti sasvim obezbedena.
Literature:
111 www.wirclk« nctvorking technology. novembar 2002.
|2| www.bluetooth technology, novembar 2002.
|3| www.Muetooth com.. novembar 2002.
|4| Rejmao E: Bluetooth Puts Bite On Mobile Сопжпшжабоге, Microwave journal July 2000.
VOJNOTEHNIĆKl GLASNIK 3/2003
299
