Голубые зубы

Не так давно на рынке мобильной связи появился новый стандарт со странным названием "голубой зуб", а если в оригинале, то Bluetooth. Название, конечно, странное, по нему не догадаешься, что делает система такого рода. А секрет названия вовсе не в технологических особенностях, а в названиях фирм, создавших и продвигающих этот стандарт.

Итак, еще в 1994 году была собрана команда специалистов для создания недорогого радиоинтерфейса с малым энергопотреблением. В нее вошли такие крупные компании, как Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba. А теперь вспомните рекламную вывеску Intel возле цирка или Philips, которая тоже вошла в "группу особых интересов", а там - белым по синему или синим по белому. А если не приглядываться и не вчитываться в название - просто куски какие-то и на зубы похожи. Не совсем, конечно, но фантазии у кого-то хватило...1

Так вот, группа особых интересов, как назвали себя все в нее вошедшие, поставила перед собой весьма амбициозные планы по совершенствованию спецификации и разработке инструментальных средств тестирования Bluetooth-устройств на предмет совместимости и способности к взаимодействию. Так, поставив вопрос, группа пополнилась производителями программного обеспечения и аппаратных средств.

Главной же задачей в плане технологии стала возможность замены огромного количества разных кабелей на одно универсальное радиосоединение. Частью системы теперь может стать даже холодильник, если ему установить соответствующую плату (ну и плату за него тоже соответственную). И вот представьте, как это работает. Заходим в комнату со своим пейджером, а он нам и сообщает, что холодильнику пора бы отдохнуть или что принтер со вчера стоит не выключенный, а потому не работает. А еще лучше, чтобы принтер этот нам еще вчера вслед прокричал о помощи, и неплохо бы иметь возможность выключить его, находясь где-нибудь на середине дороги домой. И еще, пусть устройство такого типа не нужно будет тянуть за собой, а просто встроить его в ручку. Неплохо, правда? А теперь посмотрим, что для этого уже сделано.

Все устройства, которыми надо управлять, объединяются в сеть. Топология такой сети несколько необычна - до восьми активных элементов (необходимый минимум - два устройства) объединяются в "пиконет" (piconet), в котором есть главное устройство (master) и подчиненные (slave). Все эти устройства общаются по протоколу Bluetooth, и каждый раз при образовании пиконет одно из устройств становится главным. Им может стать любое, если оно раньше всех затребует соединение. Именно оно в дальнейшем будет посылать сообщения приемному устройству, синхронизировать частоту и ее изменения для всех остальных (именно по последовательности "прыжков" частоты можно различить отдельные пиконет). Суть такой слежки за подчиненными в том, что из-за высокого уровня помех в радиочастотном диапазоне приходится все время перестраиваться с одной частоты на другую. Но зато никакие там СВЧ-печи больше не мешают. Передан пакет информации - поменять частоту (максимальная частота таких частотных прыжков - 1600 в секунду). Устройства же обязаны быстро среагировать, что к ним обращаются, и в случае надобности исправить ошибки в сообщении. Ведь для дальних расстояний потеря информации очевидна, и не обойтись без механизма прямой коррекции ошибок (FEC -Forward Error Correction). Остается добавить, что несколько пиконет могут динамически объединяться в Scatternet.

Все устройства piconet постоянно находятся в режиме Standby, в течение которого слушают эфир. Это сделано для энергосбережения при отстутствии данных. Нечто похожее происходит, например, с пейджером, благодаря чему он "кушает" питание батарей только в режиме приема своего сообщения2. Ну, а если устройство приема не пейджер, а факс-модем какой, то ему вообще слушать эфир нужно пореже, чтоб не отвлекаться от прямых обязанностей. Для этого есть еще несколько режимов - программируемый Sniff, когда промежутки прослушивания можно задавать программно, и режим Park, когда устройство не принимает участия в трафике, отказываясь от своего адреса.

Скорость передачи данных в таких сетях достигает 1 Мбит/сек. Каждый пакет информации передается в течение одного временного интервала, но в особых случаях количество их увеличивается. Базовая частота лежит в нелицензирумом диапазоне (2,402-2,480 ГГц) и может изменяться, принимая одно из 79 значений с интервалом в 1 МГц. Расстояние связи составляют 10 см - 100 метров (предусмотрено два уровня мощности сигнала - условно для работы в комнате и для работы в доме). Обмен данными происходит либо по одному асинхронному каналу передачи данных, либо по трем синхронным каналам передачи голоса. Можно так же организовать и другую схему работы - один канал для передачи голоса и один для данных. Каждый синхронный канал обеспечивает скорость передачи до 64 Кбит/с, асинхронный - 721 Кбит/с в одном направлении и 57,6 Кбит/с - в другом. При симметричном обмене скорость в обоих направлениях составляет 432,6 Кбит/с.

Несколько независимых пикосетей спецификации Bluetooth объединяются в Scatternet по топологии точка-точка или точка-много точек.

Применяются также и средства защиты информации, действующие на физическом уровне во время передачи между устройствами.

Остается добавить, что ставки на спецификацию сделаны не малые, так как она способна упростить подключение мобильных компьютеров, средств связи к Интернету без проводов. Специалисты из Gartner group предсказывают, что к 2004 году более 40% транзакций электронной коммерции будет выполняться с использованием портативных беспроводных устройств. И, как всегда, наиболее зубастым достанется большая часть рынка.3

Ирина АЛЬТ,
IrenALT@rfe.bsu.unibel.by

  1. (К. Афанасьев). Вообще-то, официально поводом к названию спецификации послужило имя короля викингов Harald Bluetooth (915 - 986 годы). Главным достижением этого, первично датского, короля считается объединение Дании и Норвегии и обращение Дании в христианство. Поскольку в состав основателей стандарта входят, как минимум, две скандинавские компании: Ericsson и Nokia, а сам стандарт должен стать единым для беспроводных устройств, то связь очевидна. Тем более, что для жителей этих стран Harald Bluetooth - фигура легендарная (наверняка и с происхождением его собственного странного имени связана какая-то легенда). Однаком мы в историю викингов больше пока вдаваться не будем.
  2. (И. Альт). Каждый пейджер принимает сообщение, выделяя его из потока по своему ID. Устройства Bluetooth имеют свой так называемый MAC-адрес (трехбитный, то есть как раз от 0 до 7).
  3. (К. Афанасьев). Коммерческих устройств на Bluetooth пока что, к сожалению, нет, все больше образцами да прототипами балуют. Шведы вот, скажем, на Comdex экспериментальную мышь показывали на этом протоколе. Но вообще на сегодня все упирается, в основном, в цену интегрального примеопередатчика. Ее пока что не снизили до уровня, на котором оправдано использование в потребительских устройствах. Зато для творцов концептных решений какое раздолье.
Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

20 за 2000 год

Рубрика: 

Новые технологии
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!