Tìm hiểu về công nghệ bluetooth

Và những hệ thống dây cáp phức tạp lại không thể đáp ứng tốt nhu cầu này, nhất là ở khu vực trật hẹp, những nơi xa xôi trên các phương tiện vận chuyển… vì thếcông nghệ không dây ra đời v

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày càng hiện đại nên nhu cầu

về trao đổi thông tin, giải trí, nhu cầu về điều khiển thiết bị từ xa…ngày càng cao

Và những hệ thống dây cáp phức tạp lại không thể đáp ứng tốt nhu cầu này, nhất

là ở khu vực trật hẹp, những nơi xa xôi trên các phương tiện vận chuyển… vì thếcông nghệ không dây ra đời và đang phát triển mạnh mẽ, tạo rất nhiều thuận lợicho con người trong cuộc sống hàng ngày, kỹ thuật không dây phục vụ rất nhiềunhu cầu khác của con người trong đời sống hàng ngày, từ học tập đến nhu cầu giảitrí như xem phim, nghe nhạc,chơi game… Với các nhu cầu đa dạng và phức tạp

đó kỹ thuật không dây đã đưa ra nhiều chuẩn với các đặc điểm kỹ thuật khác nhau

để có thể phù hợp với từng yêu cầu, mục đích và khả năng sử dụng của con ngườinhư IrDA, WLan với chuẩn 802.11,Zigbee, open AIR, Bluetooth… Mỗi chuẩn kỹthuật đều có ưu điểm, khuyết điểm riêng của nó và Bluetooth đang nổi lên là kỹthuật không dây tầm ngắn có rất nhiều ưu điểm, rất thuận lợi cho những thiết bị diđộng Với một tổ chức đô đảo,hiện đại và số lượng nhà sản xuất hỗ trợ kỹ thuậtBluetooth vào sản phẩm của họ ngày càng tăng, Bluetooth đang dần lan rộng rakhắp thế giới xâm nhập vào mọi lĩnh vực của thiết bị điện tử và trong tương laimọi thiết bị điện tử đều có thể hỗ trợ kỹ thuật này… xuất phát từ những lý do trên

em đã thực hiện đề tài “tìm hiểu về công nghệ Bluetooth “

1.2 Nội dung và hướng cần giải quyết

 Giới thiệu tổng quan về Bluetooth : Giới thiệu khái quát về công nghệBluetooth, khái niệm, lịch sử phát triển, các đặc điểm và một số ứng dụnghiện nay

 Kỹ thuật Bluetooth : Mô tả các kỹ thuật Bluetooth, các đặc điểm và so sánhvới các kỹ thuật không dây khác

 Vấn đề an toàn và bảo mật : Phân tích các vấn đề an toàn và bảo mật

 Các ưu nhược điểm của công nghệ Bluetooth : Trình bày các ưu nhượcđiểm của công nghệ bluetooth và tương lai của công nghệ này

 Sản phẩm

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT BLUETOOTH 2.1 Khái niệm về công nghệ Bluetooth

Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếpvới nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chungISM(Industrial, Scientific, Medical) trong dãy tầng 2.40 – 2.48 GHz và có khả

năng truyền tải giọng nói và dữ liệu.

Phạm vi hoạt động của thiết bị Bluetooth là khoảng 10m Bluetooth truyền dữliệu với tốc độ 1 Mbps, nhanh gấp 3 và 8 lần tốc độ trung bình của cổng song song

và cổng serial tương ứng Đây là dãy băng tần không cần đăng ký được dành riêng

để dùng cho các thiết bị không dây trong công nghiệp, khoa học, y tế

Bluetooth được thiết kế nhằm mục đích thay thế dây cable giữa máy tính và cácthiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điện tử lại với nhaumột cách thuận lợi với giá thành rẻ

Khi được kích hoạt  Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị khác cóchung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng Nó đượcđịnh hướng sử dụng cho việc truyền dữ liệu lẫn tiếng nói

Công nghệ không dây Bluetooth là một tiêu chuẩn trong thực tế, dùng cho cácthiết bị cỡ nhỏ, chi phí thấp, sóng ngắn liên kết giữa PC di động, điện thoại diđộng và giữa các máy tính với nhau Bluetooth Special Interest Group là tổ chứcgồm những công ty hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông, máy tính và công nghiệpmạng đang cố gắng phát triển công nghệ này và cung cấp rộng rãi trên thị trường.Bluetooth là một công nghệ cho phép truyền thông giữa các thiết bị với nhau

mà không cần cáp và dây dẫn Bluetooth ít tiêu hao năng lượng và có giá thànhthấp mặc dù nó tốc độ của nó chậm hơn khá nhiều so với mạng không dây Wi-Fi

Apple đã trang bị chức năng hỗ trợ Bluetooth vào hệ máy Mac của mình trongnhiều năm để kích hoạt khả năng hoạt động với các thiết bị bàn phím và chuộtkhông dây hỗ trợ Bluetooth, đồng bộ hoá dữ liệu với điện thoại di động (ĐTDĐ)

và thiết bị hỗ trợ cá nhân PDA, in ấn với các máy in hỗ trợ Bluetooth và kết nốiđến các thiết bị khác

bluetooth đã phải đối mặt với cuộc chiến đang leo thang với các nhà sản xuất PCnhưng ngược lại, công nghệ Bluetooth là "đứa con cưng" của các hãng sản xuấtĐTDĐ vì đại đa số các ĐTDĐ đều có hỗ trợ Bluetooth cũng như các thiết bịheadset không dây Trong tương lai, công nghệ Bluetooth phiên bản mới sẽ tiếptục phát triển rộng hơn ở nhiều lĩnh vực

2.2 Lịch sử hình thành và phát triển của công nghệ Bluetooth

Bluetooth là tên nhà vua Đan Mạch –Harald I Bluetooth (910-985) Harald IBluetooth đã hợp nhất Đan Mạch và Na Uy.Ngày nay bluetooth là biểu tượng củacông nghệ là biểu tượng của sự thống nhất giữa Computer và Telecom giữa côngnghệ máy tính và công nghệ truyền thông đa phương tiện

Năm 1994: lần đầu tiên Sony Ericssion đưa ra một đề án nhằm hợp nhất liên lạcgiữa các thiết bị với nhau mà không cần dùng đến sợi dây cáp cồng kềnh, phứctạp.Đây thực chất là một mạng vô tuyến không dây cự li ngắn chỉ dùng vi mạch cỡ9mm có thể truyền các tín hiệu sóng vô tuyến điều khiển thay thế cho các sợi dâycáp rối rắm

Năm 1998: 5 công ty lớn trên thế giới là Sonny Ericsson,Nokia, IBM,Intel vàToshiba đã liên kết hợp tác thiết kế và triển khai phát triển một chuẩn công nghệ

kết nối không dây mới mang tên BLUETOOTH nhằm kết nối các thiết bị vi điện

tử lại với nhau bằng sóng

Đến ngày 20/5/1998: nhóm nghiên cứu Special Intel Group-SIG chính thứcđược thành lập với mục đích phát triển công nghệ bluetooth trên thị trường viễnthông Bất kỳ công ty nào có ý định sử dụng công nghệ bluetooth đều có thể thamgia vào

Tháng 7 năm 1999 : Các chuyên gia kỹ thuật của SIG đã đưa ra thuyết minh kỹthuật Bluetooth phiên bản 1.0

Công nghệ Bluetooth được phát triển đầu tiên bởi Ericsson (Hiện nay là SonyEricsson và Ericsson Mobile Platforms), sau đó được chuẩn hoá bởi BluetoothSpecial Interest Group (SIG) Chuẩn này được chính thức phát hành vào ngày 20tháng 5 năm 1999 Ngày nay Bluetooth được công nhận bởi hơn 10,000 công tytrên toàn thế giới và đã trở thành một trong những kết nối không dây thông dụngnhất Đầu tiên, SonyEricsson, IBM, Intel, Toshiba và Nokia cùng ngồi lại với nhau và nghiên cứu mộtcông nghệ không dây tầm gần giữa các thiết bị điện tử Mục đích của công nghệnày là hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn giữa các thiết bị diđộng và cố định, tạo nên các mạng cá nhân không dây (Wireless Personal AreaNetwork-PA Ns), sau đó nhiều công ty khác cũng tham gia với tư cách cộng táchay hỗ trợ Bluetooth còn được gọi là IEEE 802.15.1

Tai nghe không dây, một thiết bị phổ biến sử dụng Bluetooth

Năm 2000 : SIG bổ sung thêm 4 thành viên mới là 3 Com, Lucent,

Technologies, Microsoft và Motorola công nghệ Bluetooth đã được cấp chứng nhận kỹ thuật ngay trong lần ra mắt đầu tiên

Năm 2001 : Bluetooth 1.1 ra đời cùng với bộ bluetooth sofware development kit XTNDAccess blue SDK ,đánh dấu bước phát triển chưa từng có của công nghệ

bluetooth trên nhiều lĩnh vực khác nhau với sự quan tâm của nhiều nhà sản xuất mới Bluetooth được bình chọn là công nghệ vô tuyến tốt nhất trong năm.

Tháng 7 năm 2002 : Bluetooth SIG thiết lập cơ quan đầu não tại Overland Park ,Kanas ,USA Năm 2002 đánh dấu sự ra đời các loại máy tính Apple hỗ trợ Bluetooth Sau đó không lâu Bluetooth cũng được thiết lập trên máy Macintosh với hệ điều hành Mac oxs.bluetooth cho phép chia sẻ tập tin giữa các máy MAC, đồng bộ và chia sẻ thông tin liên lạc giữa các máy palm,truy cập internet thông qua điện thoại có hỗ trợ bluetooth

Tháng 5 năm 2003 : CSR ( cambridge silicon radio ) cho ra đời một chip

bluetooth mới có khả năng tích hợp dễ dàng và giá cả hợp lý hơn Điều này góp phần cho sự ra đời thế hệ motherboard tích hợp bluetooth, giảm sự chênh lệch giá

cả giửa các mainboard, cellphone có và không bluetooth

Tháng 11 năm 2003: Dòng sản phẩm 1.2 ra đời

Năm 2004: Các công ty điện thoại di động tiếp tục khai thác thị trường sôi nổi này bằng cách cho ra đời các thế hệ điện thoại di động đời mới có tích hợp công nghệ bluetooth Motorola cho ra sản phẩm đầu tay của mình , các sản phẩm

bluetooth tiếp tục được ra đời và được xúc tiến mạnh mẽ

6/1/2004: Trong hội nghị bluetooth CES ( Consumer Electronics show ) ở Las Vegas ,tổ chức Bluetooth đã công bố thành viên của mình lên con số 3000 trở thành tổ chức có số thành viên đông nhất thuộc lĩnh vực công nghệ

Bluetooth hiện đang có tốc độ phát triển nhanh chóng với khả năng ứng dụng ngày càng cao và đa dạng ,theo tính toán của công ty nghiên cứu thị trường Frost

& Sulivan ,trong năm 2001 có 4.2 triệu sản phẩm sử dụng công nghệ bluetooth được đưa ra thị trường Con số này sẽ tăng lên 1.01 tỷ năm 2006

Những năm gần đây, Bluetooth được coi là thị trường năng động và sôi nổi trong lĩnh vực truyền thông Với sự ra đời của công nghệ bluetooth thì chúng ta cóthể lạc quan nói rằng Thời đại kết nối bằng dây hữu tuyến giữa các thiết bị đã đến hồi kết thúc thay vào đó là khả năng kết nối thông minh và trong suốt điều này sẽ là hiện thực chỉ trong tương lai gần

2.3 Các đặc điểm của công nghệ Bluetooth

Tiêu thụ năng lượng thấp, cho phép ứng dụng được trong nhiều loại thiết

bị ,bao gồm cả thiết bị cầm tay và điện thoại di động

 Giá thành hạ ( giá 1 chip Bluetooth đang giảm dần và có thể xuốngmức 5$ 1 đơn vị )

 Khoảng cách giao tiếp cho phép Khoảng cách giữa 2 thiết bị đầu cuối

có thể lên đến 10m ngoài trời và 5m trong tòa nhà

 Khoảng cách giửa các thiết bị và Access point có thể lên đến 100mngoài trời và 30m trong tòa nhà

 Bluetooth sử dụng băng tần không đăng ký 2.4 Ghz trên dãy băng tầnISM Tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt mức tối đa 1Mps mà các thiết bịkhông cần phải thấy trực tiếp nhau

 Dễ dàng trong việc phát triển ứng dụng : Bluetooth kết nối một ứngdụng này với một ứng dụng khác thông qua các chuẩn “Bluetoothprofiles” do đó có thể độc lập về phần cứng cũng như hệ điều hành sửdụng

 Bluetooth được dùng trong giao tiếp dữ liệu tiếng nói có 3 kênh truyềntiếng nói và 7 kênh truyền dữ liệu trong một mạng có nhân

 An toàn và bảo mật : Được tích hợp với sự xác nhận và mã hóa

 Tính tương thích cao,được nhiều nhà sản xuất phần cứng cũng nhưphần mềm hỗ trợ

2.4 Ứng dụng của công nghệ Bluetooth

2.4.1 Thiết bị thông minh

Gồm các loại điện thoại di động ,PDA, PC, Cellphone, Smartphone….Điệnthoại di động công nghệ Bluetooth gắn sẵn trên điện thoại di động nên không cầncáp nối,có thế kết nói với tai nghe Bluetooth, camera kỹ thuật số hay máy tính,cho phép người dùng xem ti vi, chụp ảnh, xem phim, nghe MP3, FM, duyệt web,email từ điện thoại

2.4.2 Thiết bị truyền thanh

Gồm các loại tai nghe, loa và trạm thu âm thanh Công ty Logitech chuyên sảnxuất thiết bị ngoại vi cho máy tính pc vừa giới thiệu loại tai nghe Bluetooth diđộng so với các loại tai nghe khác trên thị trường, tai nghe HS02 hỗ trợ chuẩnBluetooth phiên bản 1.2 có loa nghe lớn hơn 2cm

Tiêu chuẩn Bluetooth chuẩn 1.2 giảm thời gian kết nối và tiêu thụ điện năng khikết nối với thiết bị Bluetooth 1.2 khác ngoài ra khi sử dụng chuẩn tần số 1.2 giúptránh xa xung nhiễu từ các thiết bị tần số 2.4ghz khác như mạng không dây wifi vàcác điện thoại không dây

Với hỗ trợ Bluetooth 1.2 âm thanh nghe qua tai nghe to như trên loa,tai nghecung cấp tần số trả về lớn và có âm lượng tối đa lớn hơn cần thiết để sử dụngtrong trường hợp nhất định

2.4.3 Thiết bị truyền dữ liệu

Gồm chuột, bàn phím, joystick, camera, bút kỹ thuật số, máy in, Lan Accesspoint …

Thiết bị truyền dữ liệu

Modern Zoom dung để kết nối Internet hoặc mạng cục bộ bằng điện thoại Nó

có 2 ngõ giao tiếp với PC và PDA : ngõ không dây Bluetooth Class 1 bán kínhhoạt động 100m; ngõ RS32 qua cổng Com, tốc độ 56kbps

USB BLUETOOTH

Bluetooh MDU 001usb là thiết bị kết nối không dây sử dụng công nghệBluetooth class 2, vùng phủ sóng bán kính 10m; nối với PC qua USB 1.1 tuy nhỏnhư đầu ngón tay nhưng thiết bị được tích hợp gần như tất cả các chuẩn giao tiếphiện có, ví dụ RS232, FTP, Dial up, FAX, OBEX ( chuẩn đồng bộ hoá dữ liệu choPDA )… nên khi lắp MDU 0001 usb vào thì vô hình trung pc của bạn biến thànhmột đài phát sóng Ngược lại PC này có thể dò , tìm và kết nối tất cả máy tính,PDA trong vùng phủ sóng cắm thiết bị cài đặt driver, khởi động lại tất cả các máytrong bán kính 10m có thể trao đổi, trao đổi dữ liệu với nhau

Máy ảnh điều khiển bằng điện thoại di động Sản phẩm của Sony Ericssion cótên ROB-1-ROB-1 được điều khiển bằng bàn phím không dây qua joystick hoặcnhờ bàn phím cảm ứng trên điện thoai di động người sử dụng nhìn trên điện thoại

di động những gì đang có trên ống kính máy ảnh, và chụp các hình ảnh trên điệnthoại như một máy ảnh thồng thường

Với khả năng lăn tròn xung quanh với khoảng cách 50m cách người sử dụng,ROB-1 cùng lúc truyền hình ảnh trên điện thoại di động.

Thiết bị có ba bánh xe có dạng hình cầu kết hợp với công nghệ máy ảnh thongminh giúp di chuyển nhanh nhen và cơ động với góc nhìn rộng

Có đường kính 11cm ROB-1 có thể di chuyển về phía trước,sau , nhìn quanhcác góc, quanh một điểm hay nghiêng ống kính một góc 70 độ lên trên và 20 độxuống dưới Có đèn chiếu phía trước giúp chụp trong bóng tối Bộ nhớ giúp chụpmột số ảnh trước khi lưu vào điện thoại hoặc truyền tới máy tính qua cổng USB

2.4.5 Một số ứng dụng khác

Do số lượng công ty tham gia vào tổ chức SIG ngày càng nhiều vì vậy số lượngsản phẩm được tích hợp bluetooth tung ra thị trường ngày càng nhiều, bao gồmcác thiết bị dân dụng như tủ lạnh,máy điều hoà,lò vi sóng, các loại đồ chơi

Đồ chơi điều khiển bằng điện thoại di động

Đây là một phụ kiện hoàn toàn mang tính giải trí Bộ CAR-100-Bluetooth carkit do Sony Ericsson sản xuất hoàn toàn là một chiếc ô tô điện tử to bằng baodiêm Nó có chiều dài 7cm, được điều khiển bằng cách bấm các phím trên điệnthoại di động Sony Ericsson có hỗ trợ Bluetooth Nó được nạp điện bằng cách nốingay vào khe cắm ở đuôi điện thoại ô tô có thể chạy liền một tiếng với cự ly hoạtđộng 10m Thời gian hoạt động cũng đòi hỏi ít nhất 1 tiếng

Đồng hồ có hỗ trợ Bluetooth nghe nhạc MP3

CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT BLUETOOTH 3.1 CÁC KHÁI NIỆM DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

3.1.1 Master Unit

Là thiết bị duy nhất trong 1 piconec, Master thiết lập đồng hồ đếm xung và kiểubước nhảy ( hopping ) để đồng bộ tất cả các thiết bị trong 1 piconet mà nó đangquản lý, thường là thiết bị đầu tiên chuyển đổi dữ liệu Master cũng quyết định sốkênh truyền thông Mỗi piconet có 1 kiểu hopping duy nhất

3.1.2 Slaver Unit

Là tất cả các thiết bị còn lại trong piconet, một thiết bị không là Master thì phải

là Slave Tối đa 7 slave dạng Active 255 Slave dạng parked trong 1 piconet

 Có 3 dạng trong 1 piconet:

 Active : Slave hoạt động có khả năng trao đổi thông tin với Master và cácSlaver Active khác trong một Piconet Các thiết bị ở trạng thái này đượcphân biệt thông qua một địa chỉ MAC ( Media Access Control ) hay AMA( Active Member Address ) đó là con số gồm 3 bit Nên trong 1 piconet cótối đa 8 thiết bị ở trạng thái này ( 1 cho Master và 7 cho Slaver )

 Standby: standby là một dạng inactive, thiết bị trong trạng thái nàykhông trao đổi dữ liệu, sóng radio không có tác động lên, công suất giảmđến tối thiểu để tiết kiệm năng lượng thiết bị không có khả năng dò đượcbất cứ mã truy cập nào Có thể coi là những thiết bị nằm trong vùng kiểmsoát Master

 Packer: là 1 dạng inactive ,chỉ 1 thiết bị trong 1 piconet thường xuyênđược đồng bộ với piconet, nhưng không có 1 địa chỉ MAC Chúng như ởtrạng thái ngủ và sẽ được Master gọi dậy bằng tín hiệu “beacon”( tín hiệubáo hiệu ) Các tín hiệu ở chế độ Packed được đánh địa chỉ thông qua địachỉ PMA ( Packed Member Address ) Đây là con số 8 bits để phân biếtPacked slaver với nhau và có tối đa 255 thiết bị ở trạng thái này trong mộtpiconet

3.1.3 PICONET

Piconet là tập hợp tất cả các thiết bị kết nối thông qua kỹ thuật Bluetooth theo

mô hình Ad-Hoc ( đây là kiểu mạng được thiết lập cho nhu cầu truyền dữ liệuhiện hành và tức thời kết nối nhanh và sẽ tự huỷ sau khi truyền xong ) Trong 1piconet thì chỉ có 1 thiết bị là Master Đây thường là thiết bị đầu tiên kết nối, nó cóvai trò quyết định số kênh truyền thông và thực hiện đồng bộ giữa các thành phầntrong piconet các thiết bị còn lại là Slaver Đó là thiết bị gửi yêu cầu đến Master.Lưu ý rằng, 2 slaver muốn thực hiện liên lạc phải thông qua Master bởi chúngkhông bao giờ kết nối trực tiếp được với nhau, Master sẽ đồng bộ các Slaver vềthời gian và tần số Trong 1 piconet có tối đa 7 slaver đang hoạt động tại 1 thờiđiểm

 Cách hình thành 1 piconet

Một piconet bắt đầu với 2 thiết bị kết nối với nhau như laptop, pc với mộtmobilephone Giới hạn 8 thiết bị trong 1 piconet Tất cả các thiết bị Bluetooth đềungang hang và mang chức năng xác định tuy nhiên khi thành lập 1 piconet, 1 thiết

bị sẽ đóng vai Master để đồng bộ về tần số và thời gian truyền phát và các thiết bịkhác làm slaver

 Scatternet

 Là 2 hay nhiều piconet độc lập và không đồng bộ, các piconet này kết hợplại và truyền thông với nhau

 Lưu ý: 1 thiết bị vừa có thể là Master của piconet này , vừa có thể làslaver của piconet khác.Vai trò của 1 thiết bị trong piconet là không cố định,

có nghĩa là nó có thể thay đổi từ Master thành slaver và ngược lại, từ slaverthành Master ví dụ nếu Master không đủ cung cấp tài nguyên cho piconetcủa mình thì nó sẽ chuyển quyền cho 1 slaver khác giàu tài nguyên hơn,mạnh hơn bởi vì trong 1 piconet thì clock và kiểu hopping đã được đồng bộnhau sẵn

3.1.4 Kết nối theo kiểu Ad-hoc

Không có sự phân biệt giữa các radio units, nghĩa là không có sự phân biệt dựavào vị trí hay khoảng cách kết nối ad-hoc dựa vào sự liên lạc giữa các điểm,không cần thiết bị hỗ trợ kết nối giữa các thiết bị di động, không cần mạch điềukhiển trung tâm cho các unit dựa vào để thiết lập kết nối Trong Bluetooth nógiống như 1 số lượng lớn các kết nối ad hoc cùng tồn tại trong 1 vùng mà khôngcần bất kỳ 1 sự sắp xếp nào các netword độc lập cùng tồn tại và chồng chéo lênnhau

3.1.5 Định nghĩa các liên kết vật lý trong Bluetooth

Asychronous connectionless ( ACL ) : được thiết lập cho việc truyền dữ liệu,những gói dữ liệu cơ bản (primarily packet data) Là 1 kết nối point-to-multipointgiữa Master và tất cả các slaver tham gia trong piconet chỉ tồn tại duy nhất 1 kếtnối ACL Chúng hỗ trợ những kết nối chuyển mạch gói ( packet switcherconnection ) đối xứng và không đối xứng những gói tin đa khe dung ACL link và

có thể đạt tới khả năng truyền tối đa 723kbps ở 1 hướng và 57,6kbps ở hướngkhác Master điều khiển độ rộng băng tầng của ACL link và sẽ quyết định xemtrong 1 piconet một slaver có thể dung băng tầng rộng bao nhiêu, những gói tinbroadcast truyền bằng ACL link, từ Master đến tất cả các slaver Hầu hết các góitin ACL đều có thể truyền lại

Asychronous connection oriented (SCO): hỗ trợ kết nối đối xứng , chuyểnmạch, point to point giữa 1 master và 1 slaver trong 1 piconet kết nối SCO chủ

yếu dùng để truyền dữ liệu tiếng nói Hai khe thời gian liên tiếp đã được chỉ địnhtrước sẽ được dành riêng cho SCO link Dữ liệu truyền theo SCO link có tốc độ64kbps Master có thể hỗ trợ tối đa 3 SCO đồng thời SCO packet không chứaCRC ( cyclic redundancy check ) và không bao giờ truyền lại Liên kết SCO đượcthiết lập chỉ sau 1 liên kết ACL đầu tiên được thiết lập.

3.1.6 Trạng thái của Bluetooth

Có 4 trạng thái chính của 1 thiết bị trong 1 piconet:

 Inquiring device (inquiry mode) : thiết bị đang phát tín hiệu tìm Bluetooth khác

 Inquiring scanning device (inquiry scan mode) :Thiết bị nhận tín hiệuinquiry của thiết bị đang thực hiện inquiring và trả lời

 Paging device (page mode): thiết bị phát tín hiệu yêu cầu kết nối với thiết

 Sniffmode : Là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng tháiactive ở sniffmode thiết bị slaver lắng nghe tín hiệu từ mạng và tần số giảmhay nói cách khác là giảm công suất Tần số này phụ thuộc vào tham số củaứng dụng Đây là chế độ ít tiết kiệm năng lượng nhất trong 3 chế độ tiết kiệmnăng lượng

 Hold mode: Là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng tháiactive Master có thể đặt chế độ hold mode cho slaver của mình Các chế độ

có thể trao đổi dữ liệu ngay lập tức ngay khi thoát khỏi chế độ hold mode.Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng trung bình trong 3 chế độ tiết kiệm nănglượng

 Pack mode : Là chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị vẫn còn trongmạng nhưng không tham gia vào quá trình trao đổi dữ liệu (inactive) Thiết bị

ở chế độ pack mode bỏ địa chỉ Mac, chỉ lắng nghe tín hiệu đồng bộ hoá vàthông điệp broadcast của Master Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng nhấttrong 3 chế độ.

Bluetooth sử dụng kỹ thuật vô tuyến được gọi là trải phổ nhảy tầnsố( Frequency Hopping Spread Spectrum-FHSS),chia nhỏ dữ liệu được gửi đi vàtruyền từng khúc dữ liệu lên 79 tần số.Trong dạng cơ bản của nó,sự điều chế là sựđánh tín hiệu dịch tần số Gausse(GFSK).Nó đạt được tốc độ truy cập là 1 Mb/s,tốc

độ truy cập tối đa của nó có thể lên đến 3 Mb/s.Bluetooth hoạt động ở dải tần 2.4GHz.Bluetooth cung cấp cách thức kết nối và trao đổi thông tin giữa các thiết bịnhư điện thoại di động,điện thoại,máy tính xách tay,máy tính cá nhân,máy in,hệthống định vị toàn cầu(GPS),camera số,bảng điều khiển video game…Các đặctính kỹ thuật của Bluetooth được phát triển và cấp phép bởi Bluetooth SpecialInterest (SIG).Bluetooth SIG bao gồm các công ty thuộc lĩnh vực viễn thông,máytính, mạng và điện tử dân dụng

Kỹ thuật không dây Bluetooth là kỹ thuật thông tin sóng ngắn có ý định thaythế cáp kết nối và các thiết bị cố định với tính bảo mật cao.Đặc trưng của kỹ thuậtBluetooth là sự chắc chắn,công suất thấp,giá thành thấp.Đặc tính kỹ thuật củaBluetooth xác định cấu trúc đều trong việc kết nối các thiết bị trong phạm vi rộng

và giao tiếp giữa chúng

Kỹ thuật Bluetooth đã được chấp nhận trên toàn cầu tại,hầu như mọi nơi trênthế giới,đều có thể kết nối với các thiết bị có gắn Bluetooth lân cận.Bluetooth chophép các thiết bị điện tử kết nối và giao tiếp không dây trong phạm vi ngắn,cácmạng bộc phát biết đến như là các piconet.Mỗi thiết bị có thể giao tiếp cùng lúcvới 7 thiết bị khác trong một piconet.Mỗi thiết cũng có thể cùng lúc nằm trongnhiều piconet.Piconet được thiết lập tự động và linh hoạt khi các thiết bị có khảnăng Bluetooth vào hoặc ra khỏi vùng vô tuyến lân cận

Ưu điểm của kỹ thuật không dây Bluetooth cơ sở là khả năng điều khiển cùngmột lúc cả hai việc truyền dữ liệu và giọng nói.Điều này cho phép người sử sụngtận hưởng các giải pháp mới như tai nghe không dây cho điện thoại,in và fax,PDAđồng bộ hóa,laptop và một vài ứng dụng trên điện thoại di động

 Đặc tả lõi Bluetooth cung cấp cho các nhà phát triển sản phẩm cả tầngliên kết và tầng ứng dụng, nó hỗ trợ ứng dụng dữ liệu và giọng nói.

 Phổ tần kỹ thuật Bluetooth hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp khôngđược cấp phép,khoa học và y tế (ISM),dải tần từ 2,4 đến 2,485 GHz,sửdụng trải phổ,nhảy tần số,tín hiệu song công ở hệ số danh định là 1600bước nhảy/s.Băng tần ISM 2,4 GHz có sẳn và không được cấp phép ở hầuhết các quốc gia

 Nhiễu khả năng nhảy tần số thích ứng (AFH) của kỹ thuật Bluetoothđược thiết kế để giảm nhiễu giữa những kỹ thuật không dây chia sẻ phổ 2,4GHz,AFH làm việc trong phạm vi phổ để đạt được những lợi thế của tần số

có sẵn.Điều này được thực hiện bởi sự phát hiện các thiết bị khác trong phổ

và tránh các tần số mà chúng đang sử dụng.Bước nhảy thích ứng này chophép việc truyền hiệu quả hơn trong phổ,cung cấp cho người sử dụng chấtlượng tốt hơn cho dù đang sử dụng các kỹ thuật khác cùng với kỹ thuậtBluetooth.Bước nhảy tín hiệu trong số 79 tần số ở khoảng 1 MHz để đạtđược sự khử nhiễu bậc cao

 Phạm vi hoạt động phụ thuộc vào lớp thiết bị: Vô tuyến lớp 3-phạm vilên đến 1m hoặc 3 feet

 Vô tuyến lớp 2-phổ biến nhất trên các thiết bị di động,có phạm vikhoảng 10m hoặc 33 feet

 Vô tuyến lớp 1-sử dụng trong các trường hợp công nghiệp-phạm vi100m hoặc 300 feet

 Công suất: Vô tuyến được sử dụng phổ biến nhất là lớp 2 và công suất

sử dụng là 2.5 mW.Kỹ thuật Bluetooth được thiết kế để tiêu thụ công suấtrất thấp.Đây là sự tăng cường đặc tính bằng cách cho phép radio giảmcông suất khi không được kích hoạt.Phiên bản Generic AlternateMAC/PHY in Version 3.0+HS cho phép phát hiện ra các AMP từ xa (bộchương trình thao tác đại số-algebraic manipulation package) cho các thiết

bị tốc độ cao và bật radio chỉ khi cần truyền dữ liệu để tối ưu hóa công suấtcũng như là tăng thêm tính bảo mật cho radio.

di chuyển hoặc nói chung là nhưng terminal di động, để sử dụng mobile networknhững terminal này duy trì một kết nối với mạng thông qua 1 radio link đến cáctrạm cơ sở

Đây là liên kết mạnh mẽ giữa trạm cơ sở và terminal Khi 1 terminal đăng kývới mạng, nó sẽ giữ 1 kênh điều khiển và kết nối sẽ được thiết lập và giải phóngtheo nghi thức của kênh đó Truy xuất kênh , chia kênh điều khiển lưu thông vànhững sự can thiệp khác đều được điều khiển 1 cách gọn gàng bởi các trạm cơ sở.Chẳng hạn theo quy ước của hệ thống radio thì những hệ thống điện thoại côngcộng như là Global System for Mobile Communications (GSM), D-AMPS Nhưngcũng có hệ thống tư nhân như hệ thống mạng cục bộ không dây (WILAN) dựatrên 802.11 hoặc HIPERLAN 1 và HIPERLAN 2

Trái lại trong hệ thống Ad hoc thật sự thì không hề có sự khác biệt giữa radiounit, tức là không hề có điểm khác biệt giữa trạm cơ sở và terminal Liên kết adhoc tùy thuộc vào sự liên lạc giữa các thiết bị Không có cơ sở hạ tầng và dây capkim loại hỗ trợ kết nối giữa các unit di động, không có thiết bị kiểm soát trung tâmcho các unit dựa vào để tạo các mối quan hệ gắn liền nhau cũng không có hỗ trợviệc sắp xếp truyền thông Thêm vào đó ở đây có sự can thiệp của người điềuhành Có thể mường tượng kịch bản của công nghệ Bluetooth như thế này, nó có

vẻ như là 1 số lượng lớn các ad hoc cùng tồn tại cùng 1 vùng mà không có bất cứ

sự phối hợp lẫn nhau nào Đối với những ứng dụng Bluetooth, có nhiều mạng độclập chồng chéo lên nhau trong một vùng

Hệ thống ad hoc radio chỉ được dùng trong một số trường hợp như hệ thốngwalky-talky dùng bởi quân đội , cảnh sát , cứu hỏa và những đội cứu hộ nóichung Tuy nhiên hệ thống Bluetooth là hệ thống ad hoc radio thương mại đầu tiênđược dùng 1 cách rộng rãi với quy mô lớn nơi công cộng.

3.2 Kiến Trúc Hệ Thống Bluetooth radio

3.2.1 Dãy sóng vô tuyến

thứ nhất việc lựa chọn dãy sóng vô tuyến phải được xác định mà không

có người điều hành tác động Dãy sóng phải được dùng nơi công cộng và

không cần phải đăng ký

Thứ hai dãy sóng phải sẵn sàng để dùng ở trên toàn thế giới Những ứng dụngbluetooth đầu tiên là những ứng dụng đặt mục tiêu là những doanh nghiệp đi dulịch, những người phải kết nối thiết bị di động của họ ở bất cứ nơi nào họ đến.May thay có tần số vô tuyến không phải đăng ký luôn sẵn dùng trên toàn cầu Đó

là tần số Industryal,scientific Medical (ISM) vào khoảng 2,45 GHz và trước đâydành riêng 1 số nhóm chuyên nghiệp và gần đây thì đã được mở rộng trên toàn thếgiới cho mục đích thương mại ở Mỹ băng tần này đi từ 2400 đến 2483.5 MHz, vànhững điều lệ FCC ở phần lớn các nước châu âu một băng tần giống nhau đượcdùng theo điều lệ ETS-300328 Ở Nhật gần đây băng tần từ 2400 đến 2500 MHzđược phép dùng cho những ứng dụng thương mại và hòa hợp với giải pháp của thếgiới Tóm lại ở hầu hết các quốc gia trên thế giới tần số sẵn dùng là 2400 đến2483.5 MHz, và nỗ lực cho sự hòa hợp đang được tiến hành để dãy sóng vô tuyếnnày thật sự sẵn dùng trên toàn thế giới

Những quy định không giống nhau ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới.Tuynhiên mục tiêu của họ là làm sao để bất kỳ người sử dụng nào cũng có quyền sửdụng tần số vô tuyến đó là một cách công bằng Những quy định nói chung quyđịnh rõ sự phân bố của những tín hiệu được truyền đi và mức năng lượng tối đađược phép truyền Do đó với mỗi hệ thống có thể hoạt động trên toàn cầu thì kháiniệm tần số vô tuyến được phép dùng phải là phần giao của các luật lệ

3.2.2 Sự Chống Nhiễu

Do băng tần miễn phí có thể sử dụng ở bất cứ một thiết bị phát nào Do đó việcchống nhiễu là vấn đề rất quan trọng Phạm vi và khả năng chống nhiễu trong tần

số ISM 2.45 GHZ là không thể dự đoán trước được bởi có rất nhiều thiết bị phát

sử dụng sóng vô tuyến ở trong băng tần này, đó có thể là thiết bị Bluetooth thiết bịWIFI thậm chí có cả lò vi sóng của 1 số thiết bị phát sáng khác cũng phát rasóng trong băng tần này

Sự chống nhiễu có được thực hiện nhờ vào việc ngăn chặn hoặc tránh đi ngănchặn bằng cách dàn trải những chuỗi hoặc mã

Sự ngăn chặn có thể thực hiện bằng cách viết code hoặc chia tần số thành cácdãy liên tục Tuy nhiên, pham vi các dãy tần động của các tín hiệu được can thiệptrong một môi trường sóng đặc biệt, liên tục và có thể rất rộng.phân chia theo thờigian có thể là một sự lựa chọn nếu như xảy ra sự gián đoạn trong các nhịp tần sốcủa sự phân chia theo thời gian Việc phân chia trên tần số có khả năng hơn.Trong khi tần sô 2.45GHz có thể cung cấp băng thông khoảng 80MHz và băngthông của hầu hết các radio đều bị giới hạn Một số phần quang phổ của sóngradio có thể được sử dụng mà không gặp bất cứ trở ngại nào Việc lọc trên cácvùng băng tần sẽ giúp ngăn nhiễu ở những vùng khác của dãy sóng radio Bộ lọcngăn chặn có thể dễ dàng đạt đến 50db hoặc hơn nữa

3.2.3 Phối Hợp Đa Truy Cập

- Việc lựa chọn sự phối hợp đa truy cập cho một hệ thống ad hoc được điều

khiển bời những luật lệ của dãy tầng ISM và thiếu sự phối hợp (lack ofcoordination)

- Đa truy cập phân theo tần số (FDMA) đã thu hút những hệ thống ad hoc do

kênh trực giao chỉ trả lời đúng tần số của máy tạo dao động tương ứng trêncác băng tần khác nhau Với việc phân chia các kênh truyền 1 cách thích hợp

và năng động thì việc nhiễu có thể tránh khỏi Đáng tiếc FDMA cơ bản lạikhông đáp ứng hết nhu cầu lan rộng trong dãy ISM

- Đa truy cập phân theo thời gian (TDMA) đòi hỏi sự đồng bộ về thời gian vô

cùng khắt khe ở kênh trực giao Đối với liên kết ad hoc được điều khiển ở 1chỗ , việc duy trì tham chiếu khung thời gian trở lên khác cồng kềnh

- Đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) tỏ ra là đặc tính tốt nhất cho vô

tuyến ad hoc khi nó quy địn sự phân bố và đề cập đến những hệ thống rờirạc

- Direct sequence (DS)-CDMA không thu hút bằng vì vấn đề gần xa, nó đòi

hỏi kiểm soát năng lượng lẫn nhau hoặc tăng thêm xử lý thừa Thêm vào đónhư TDMA kênh trực giao DS-CDMA cũng quy định việc tham chiếukhung thời gian Cuối cùng đối với những user cao cấp thì những loại chipkhá đắt đã được dùng đến nhưng không thu hút lắm vì băng thông rộng(tránh nhiễu) và sự tiêu thụ hiện tại ngày càng tăng

- Nhảy tần số (FH)- CDMA kết hợp một số những đặc tính để trở thành chọn

lựa tốt nhất cho hệ thống vô tuyến ad hoc Trung bình 1 tần số có thể trải ratrên 1 dãy tần số lớn ,nhưng ngay lúc đó chỉ có 1 dải băng thông được sửdụng tránh được hầu hết khả năng nhiễu trong dãy ISM Bước nhảy của sóngmang là trực giao nhưng băng thông hẹp và việc nhiễu khi dùng chung chỉxem như là gián đoạn ngắn trong việc truyền tin Một việc có thể được khắcphục bằng giải pháp dùng những nghi thức ở tầng cao hơn

- Bluetooth dựa vào kỹ thuật FH CDMA các packer được truyền trên những

tần số khác nhau trong dãy tầng ISM 2.45 GHz , định nghĩa 1 bộ 79 bướcnhảy mỗi bước nhảy cách nhau 1MHz Việc truyền nhận sử dụng các khethời gian Một số lớn những cách phối hợp bước nhảy được tạo ra ngẫunhiên nhưng chỉ cách phối hợp đặc biệt được định nghĩa bởi 1 unit gọi làmaster mới kiểm soát kênh nhảy tần số Một đồng hồ của master unit cũngđịnh nghĩa 1 chu kỳ bước nhảy Tất cả các unit là slave chúng dùng sự đồngnhất của master để chọn bước nhảy giống nhau và cộng thêm khoảng thờigian gián đoạn vào đồng hồ tương ứng của chúng để đồng bộ hóa việc nhảytần số Trong lĩnh vực thời gian, các kênh được chia thành những slot

3.2.4 Các Kiểu Kiến Trúc Bluetooth

Có 2 kiểu kiến trúc Bluetooth phổ biến là Bluetooth Piconet (mạng phân cụm)

và Bluetooth Scatternet (mạng phân tán)

 Kiến trúc Bluetooth piconet:

Kiến trúc Bluetooth dựa trên việc phân cụm và chia nhóm các thiết

bị không dây tuỳ biến Việc phân cụm cho phép liên kết ở lớp truy nhậpphương tiện và định tuyến Đơn vị cụm có tên là Piconet Mỗi Piconet

có một đầu cụm hoạt động như một bộ điều khiển trung tâm làmMASTER (chủ) Tất cả các thiết bị khác trong cụm trở thành SLAVER(tớ) Số SLAVER trong một Piconet tối đa là 7; do vậy không có nhiềuhơn 8 thiết bị kích hoạt trong một Piconet Nếu có các thiết bị khác trongPiconet thì chúng sẽ không được kích hoạt hoặc sẽ bị xem như một đốitượng đã bị khoanh vùng tạm ngừng liên lạc

Tất cả các thiết bị trên một Piconet đều bị ràng buộc vào cùng một thứ tựnhảy tần và cơ chế định thời của MASTER Các SLAVER trong mộtPiconet chỉ có các đường thông đến MASTER mà không có đường thônggiữa các SLAVER với nhau Với cách thiết lập theo hình thức này, việctruyền thông giữa các SLAVER trong cùng một Piconet phải thông quaMASTER MASTER thiết lập thứ tự nhảy tần và SLAVER đồng bộ vớiMASTER theo thời gian và tần số tuân theo thứ tự nhảy tần của MASTER.Mỗi thiết bị Bluetooth có một địa chỉ phần cứng duy nhất và mộtđồng hồ Bluetooth Để điều khiển việc nhảy tần dựa trên địa chỉ phần

cứng và đồng hồ của MASTER cần dựa trên một thuật toán cụ thể.MASTER quản lý việc truy nhập kênh bằng cách lập lịch trình các khethời gian đến SLAVER Công việc này sẽ ảnh hưởng đến tần suất giaotiếp của SLAVER Số các khe được chỉ định sẽ tuỳ thuộc vào yêu cầuQoS Đối với lưu lượng thoại, các khe có thể truy nhập được dànhriêng và khả dụng trên cơ sở định kỳ Do vậy, việc truy nhập kênhđược thực hiện thông qua MASTER bằng cách sử dụng phương phápTDMA động.

 Kiến trúc Bluetooth Scatterne

Nếu một thiết bị Bluetooth được đặt trong vùng của 2 Piconet thì sẽ xảy ra việcchia sẻ thời gian, tức là nó sẽ dùng các khe thời gian trên cả 2 Piconet Sự chồng

lấn các Piconet sẽ tạo ra kiểu kiến trúc Bluetooth Scatternet

Như trong Hình 2, một MASTER của một Piconet có thể hoạt động như mộtSLAVER của MASTER khác trong Piconet khác Một thiết bị không thể nào phục

vụ như là một MASTER cho cả 2 Piconet Khi một SLAVER trong một Piconetcần giao tiếp với SLAVER khác trong Piconet khác thì cả 2 MASTER có nhiệm

vụ chuyển tiếp các gói tin qua các Piconet

Tuy nhiên, một thiết bị có thể là một SLAVER cho cả 2 MASTER trên 2Piconet khác nhau Trong một cấu hình như thế, SLAVER hoạt động giống nhưmột nút cầu giao tiếp (hay là bộ định tuyến) nếu việc truyền thông được thực hiệnqua các Piconet.

Do vậy, rõ ràng rằng sẽ có một giới hạn trong chất lượng truyền thông đối vớicác tuyến đa chặng qua phân bố Bluetooth do việc chuyển đổi các khe thời giangiữa các piconet Hiện nay, về mặt công nghệ mà nói, vấn đề phân cụm trongBluetooth chưa có phương án nào tối ưu hơn Piconet

 Cấu trúc gói tin và phương thức đánh địa chỉ trong Bluetooth

 Cấu trúc gói tin Bluetooth:

Hình 3 thể hiện cấu trúc gói tin Bluetooth bao gồm một mã truy nhập (68 hoặc

72 bit), một tiêu đề (54 bit) và một tải tin (từ 0 đến 2.745 bit) Mã truy nhập được

sử dụng để phát hiện sự có mặt và phân biệt các gói tin Tiêu đề bao gồm thông tinđiều khiển (đánh địa chỉ, điều khiển liên kết và giám sát lỗi) Tải tin dùng để chứa

dữ liệu Trường kiểu gói tin trong phần tiêu đề xác định loại lưu lượng mà gói tinmang đi và cơ chế điều chỉnh lỗi cho tải tin Có 2 loại gói dữ liệu cơ bản đó là: Phi

kết nối không đồng bộ (ACL – Asynchronous Connectionless) và Hướng kết nốiđồng bộ (SCO – Synchronous Connection-Oriented) Cờ luồng được sử dụng đểxác định bộ đệm thu đã đầy hay chưa Cả ARQN và SEQN đều thực hiện việcđiều khiển luồng thông qua việc kiểm tra xác nhận gói tin Trường HEC được sửdụng cho cơ chế kiểm tra lỗi CRC.

 Phương thức đánh địa chỉ Bluetooth

Mỗi thiết bị Bluetooth có một địa chỉ IEEE MAC 48 bit được gọi là địa chỉ

thiết bị Địa chỉ này được chia thành phần địa chỉ không chỉ định NAP significant Address Part)16 bit, phần địa chỉ trên UAP (Upper Address Part) 8 bit

(Non-và phần địa chỉ thấp LAP (Lower Address Part) 24 bit NAP được sử dụng để khởiđộng thuật toán mã hoá UAP được sử dụng cho HAC, CRC và tính toán nhảy tần.LAP được sử dụng để đồng bộ chức năng tạo từ và tính toán trong nhảy tần

 Kỹ thuật dò tìm trong Bluetooth

- Bluetooth hỗ trợ trong khoảng cách tối đa là 10m và 7 thiết bị trong một

vùng giao tiếp gọi là Piconet Mỗi Piconet có một bộ điều khiển Tần số vôtuyến trung tâm là 2,45GHz (các kênh RF: 2420 + k MHz, k = 0, 78) Tần

số trung tâm ban đầu của bên phát phải là ± 75KHz từ tần số sóng mang F C.Bluetooth sử dụng phương pháp ghép kênh TDD và kỹ thuật nhảy tần đểchống nhiễu và fading trong môi trường không dây

- Công suất nghỉ được xác định ở mức 30mW; công suất phát là 800mW; ở chế

độ standby mode là 300mW Nó có thể hỗ trợ đồng thời 3 kênh thoại songcông cho một Piconet với tốc độ dữ liệu 721kbit/s Chip điều khiểnBluetooth hiện nay có thể hỗ trợ cả phương thức chuyển mạch kênh lẫnchuyển mạch gói, cung cấp cả dịch vụ số liệu đồng bộ và không đồng bộ

- Các thiết bị Bluetooth sử dụng kỹ thuật vấn tin và dò tìm để phát hiện và

cảm biến với nhau nhằm thiết lập được tuyến truyền thông Tốc độ quéttrong dò tìm và vấn tin xảy ra 1,28 giây một lần

- Mỗi thiết bị định kỳ phát đi một tập các gói vấn tin thông qua việc quảng bá.

Các nút lân cận sẽ phản hồi lại bằng gói tin đồng bộ nhảy tần (FHS –Frequency Hop Synchronisation) Gói tin này thông báo cho trạm nguồn vấntin về cách thức thiết lập kết nối với trạm lân cận đó Ngoài ra, gói tin FHScũng chứa thông tin đặc biệt về thiết bị (chẳng hạn như lớp thiết bị) Cuốicùng, mỗi thiết bị nhận biết được sự có mặt của các thiết bị khác ở lân cận vàcác FHS của chúng

- Tuy nhiên, việc phát hiện sự có mặt của các thiết bị Bluetooth mới chỉ là một

công đoạn trong truyền thông Bluetooth Để khám phá ra sự hiện hữu củacác dịch vụ có mặt trong các thiết bị này, cần phải có sự hỗ trợ của giao thứckhám phá dịch vụ (SDP – Service Discovery Protocol) Trong giao thức này,một thiết bị trước hết dò tìm thiết bị tương ứng Nếu thiết bị đã quét tìmđược thì nó sẽ đáp ứng phiên giao tiếp tiếp theo Kênh L2CAP được sử dụng

để thiết lập một kết nối đến máy chủ khám phá dịch vụ trên thiết bị khác.Sau đó nó sẽ tìm thông tin về loại hình dịch vụ khả dụng trên thiết bị đó.Nếu muốn truy nhập vào một dịch vụ cụ thể nào đó thì nó phải thiết lập mộtkết nối L2CAP đến thiết bị có chứa dịch vụ đó Mối tương tác giữa máykhách/máy chủ với các lớp giao thức tương ứng theo giao thức SDP đượcthể hiện trong Hình 4

- SDP khách phải tìm một lớp dịch vụ cần thiết đặc biệt để tìm các thuộc tính

đi kèm với dịch vụ đó để cho phép thiết lập một kết nối truy nhập dịch vụ

đó Tuy nhiên, Bluetooth cho phép các thiết bị có thể thiết lập các cơ chếkhông đáp ứng các vấn tin để duy trì trạng thái ẩn đối với các thiết bị khác(vì lý do tiết kiệm công suất nguồn hay bảo mật chẳng hạn)

- Các lớp quản lý và điều khiển liên kết Bluetooth chịu trách nhiệm điều khiển

truy nhập kênh và điều khiển truy nhập phương tiện mức liên kết Với cáclớp này sử dụng kỹ thuật TDM, mỗi khe thời gian có độ rộng 625ms Cáckhe thời gian thay đổi giữa MASTER và SLAVER, tức là khi MASTER sửdụng khe thời gian để truyền thì SLAVER sẽ ở chế độ thu mà không thểphát Một gói có thể có độ dài bằng nhiều khe thời gian Do vậy việc đồng

bộ thời gian là rất quan trọng Bluetooth có bộ đếm 28 bit với chỉ số tăng312,5ms Kênh được chia làm các khe thời gian với độ rộng 625ms và đượcđánh số theo đồng hồ Bluetooth theo thứ tự từ 0 đến 227-1 quay vòng.MASTER truyền trong các khe chẳn, SLAVER truyền trong các khe lẻ Dữliệu được truyền ở tốc độ ký tự bằng 1M ký tự trên một giây

- Tuy nhiên, kỹ thuật dò tìm trong Bluetooth vẫn có một số điểm hạn chế.

Trước hết phải nói rằng Bluetooth không giải quyết vấn đề định tuyến Thực

tế, hầu hết các chức năng được đưa vào lớp liên kết Bluetooth cũng không

hỗ trợ quảng bá đa phương đa chặng Giao thức MAC của Bluetooth dựatrên việc nhảy tần yêu cầu cần có sự đồng bộ dạng nhảy nhưng không giảiquyết được phạm vi di chuyển Trong Bluetooth, nút MASTER chính lànguyên nhân gây nên nghẽn cổ chai Kiến trúc Bluetooth cũng giới hạn sốnút trong một Piconet Ngoài ra, Bluetooth cũng chưa giải quyết tốt vấn đềphối hợp hoạt động với các giao thức khác, đặc biệt là với giao thức ứngdụng không dây (WAP) Bluetooth cũng không thực hiện tốt chức năng tiếtkiệm công suất nguồn ở các lớp trên lớp liên kết Và điểm hạn chế cuối cùng

là Bluetooth không thể hoạt động trong môi trường vô tuyến có nhiều nguồnnhiễu (sức kháng nhiễu hầu như rất thấp)

3.3 Kỹ Thuật Trải Phổ

3.3.1 Giới thiệu về trải phổ

Trải phổ là một kỹ thuật truyền thông được đặc trưng bởi băng thông rộng và

công suất thấp Truyền thông trải phổ sử dụng các kỹ thuật điều chế (modulation)

khác nhau cho mạng WLAN và nó cũng có nhiều thuận lợi so với người tiền nhiệm của nó là truyền thông băng hẹp Tín hiệu trải phổ trông giống như nhiễu,

khó phát hiện và thậm chí khó để chặn đứng hay giải điều chế (demodulation) nếu không có các thiết bị thích hợp Jamming và nhiễu (interference) thường có

ảnh hưởng với truyền thông trải phổ ít hơn so với truyền thông băng hẹp Vì những lý do này mà trải phổ đã được sử dụng trong quân sự trong một thời gian dài Để có thể hiểu được trải phổ là gì, trước hết chúng ta phải thảo luận các khái niệm của truyền thông băng hẹp

3.3.2 Truyền thông băng hẹp

Truyền thông băng hẹp là công nghệ truyền thông chỉ sử dụng đủ phổ tần số để

mang tín hiệu dữ liệu không hơn Nhiệm vụ của FCC (Federal Communication Commission) là hạn chế việc sử dụng tần số càng nhiều càng tốt, chỉ cho phép sử

dụng tần số ở một mức đủ để hoàn thành công việc Trải phổ hoàn toàn ngược lại với nhiệm vụ mà FCC đang thực hiện vì nó sử dụng băng tần rộng hơn mức cần thiết để truyền thông tin Điều này cho chúng ta biết được một ít khái niệm về tín hiệu

như thế nào được gọi là trải phổ Một tín hiệu được gọi là một tín hiệu trải phổ khi băng thông của nó rộng hơn nhiều so với mức cần thiết để truyền thông tin

Hình dưới minh họa sự khác nhau giữa truyền thông băng hẹp và truyền thông

trải phổ Chú ý là một trong những đặc điểm của băng hẹp là công suất đỉnh (peak power) cao Khi sử dụng dãy tần số càng nhỏ để truyền thông tin thì công suất yêu

cầu càng lớn Để cho tín hiệu băng hẹp có thể nhận được chúng phải nằm ở trên

mức nhiễu chung (còn gọi là nhiễu nền - noise floor) một lượng đáng kể Bởi vì

băng tần của nó khá là hẹp, nên công suất đỉnh cao bảo đảm cho việc tiếp nhận tín hiệu băng hẹp không có lỗi

Một chứng cứ thuyết phục chống lại truyền thông băng hẹp (ngoài việc yêu cầu

sử dụng công suất đỉnh cao) là tín hiệu băng hẹp có thể bị jammed (tắt nghẽn) hay interference (nhiễu) rất dễ dàng Jamming là một hành động cố ý sử dụng công suất rất lớn để truyền tín hiệu không mong muốn vào cùng dãy tần số với tín hiệu mong muốn Bởi vì băng tần của nó là khá hẹp, nên các tín hiệu băng hẹp khác bao gồm cả nhiễu có thể hủy hoại hoàn toàn thông tin bằng cách truyền tín hiệu băng hẹp công suất rất cao

3.3.3 Công nghệ trải phổ

Công nghệ trải phổ cho phép chúng ta lấy cùng một lượng thông tin như trong

ví dụ truyền băng hẹp trước và trải chúng ra trên một vùng tần số lớn hơn nhiều

Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng 1 MHz và 10 Watt đối với băng hẹp nhưng 20 MHz và 100 mW đối với trải phổ Bằng việc sử dụng phổ tần số rộng hơn, chúng

ta sẽ giảm được khả năng dữ liệu sẽ bị hư hỏng hay jammed Một tín hiệu băng hẹp cố gắng jamming tín hiệu trải phổ sẽ giống như là việc ngăn chặn một phần nhỏ thông tin nằm trong dãy tần số băng hẹp Nên hầu hết thông tin sẽ được nhận

mà không thấy lỗi Ngày nay thì các bộ phát tần số (RF radios) trải phổ có thể

truyền lại bất kỳ một lượng thông tin nhỏ nào đã bị mất do nhiễu băng hẹp

Trong khi băng tần trải phổ là tương đối rộng, thì công suất đỉnh của tín hiệu lạirất thấp Đây chính là yêu cầu thứ 2 đối với một tín hiệu được xem như là trải phổ.Một tín hiệu được xem là trải phổ khi nó có công suất thấp Hai đặc điểm này của trải phổ (sử dụng băng tần số rộng và công suất rất thấp) làm cho bên nhận

(receiver) nhìn chúng giống như là một tín hiệu nhiễu Noise (nhiễu) cũng là tín hiệu băng rộng công suất thấp nhưng sự khác biệt là nhiễu thường là không mong muốn Hơn nữa, vì bộ nhận tín hiệu xem các tín hiệu trải phổ như là nhiễu, nên các receiver sẽ không cố gắng demodulate (giải điều chế) hay diễn giải nó làm choviệc truyền thông có thêm một ít sự bảo mật

Vào năm 1980, FCC đưa ra một tập các quy tắc làm cho công nghệ trải phổ được phổ biến cho công chúng và khuyến khích việc nghiên cứu, đầu tư để thươngmại hóa công nghệ trải phổ Mặc dù lúc đầu chúng ta có thể nghĩ là quân đội đã đánh mất lợi thế của họ, nhưng thật sự thì không phải Vì băng tần được sử dụng bởi quân đội là khác với băng tần được phổ biến cho công chúng Quân đội cũng

sử dụng các kỹ thuật điều chế và mã hóa khác để đảm bảo rằng truyền thông trải phổ của họ là khó bị ngăn chận hơn là của công chúng

Kể từ năm 1980, các cuộc nghiên cứu bắt đầu trở nên nghiêm túc hơn công nghệ trải phổ đã được sử dụng trong điện thoại không dây, hệ thống định vị toàn càu GPS, điện thoại tế bào số (CDMA), hệ thống truyền thông cá nhân (PCS) và bây giờ là WLAN Những nhà say mê vô tuyến nghiệp dư đã bắt đầu có được nhiều kinh nghiệm hơn về công nghệ trải phổ

3.4 Cách thức hoạt động của Bluetooth

3.4.1 Cơ chế truyền và sửa lỗi

- Kỹ thuật Bluetooth thực sự là rất phức tạp Nó dùng kỹ thuật nhảy tần số

trong các timeslot (TS) , được thiết kế để làm việc trong môi trường nhiếutần số radio Bluetooth dùng chiến lược nhảy tần để tạo lên sức mạnh liên

kết truyền thông và truyền thông thông minh Cứ mỗi lần nhận hay gửi mộtpacker xong Bluetooth lại nhảy sang một tần số mới như thế sẽ tránh đượcnhiễu từ các tín hiệu khác.

- So sánh với các hệ thống khác làm việc trong cùng một băng tần, sóng radiocủa Bluetooth nhảy tần nhanh và dùng packer ngắn hơn Vì nhảy nhanh màpacker ngắn sẽ làm giảm va chạm với sóng từ lò vi sóng và các phương tiệngây nhiễu khác trong khí quyển

- Có 3 phương pháp sử dụng trong việc kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệutruyền đi

- Bluetooth dùng kỹ thuật sữa lỗi FEC ( Forwad Error Correction ) để sửa sai

do nhiễu tự nhiên khi truyền khoảng cách xa FEC cho phép phát hiện lỗibiết sửa sai và truyền đi tiếp

- Giao thức băng tần cơ sở (Baseband) của Bluetooth là sự kết hợp giữachuyển mạch và chuyển đổi packet Các khe thời gian có thể được dànhriêng cho các Packer phục vụ đồng bộ Thực hiện bước nhảy tần số cho mỗipacker được truyền đi Một packer trên danh nghĩa sẽ chiếm 1 timeslotnhưng nó có thể mở rộng chiếm 3 hay 5 timeslot

- Bluetooth hỗ trợ 1 kênh dữ liệu đồng bộ, hay 3 kênh tín hiệu thoại đồng bộcùng 1 lúc, hay 1 kênh hỗ trợ cùng lúc dữ liệu bất đồng bộ và tín hiệu đồng bộ

3.4.2 Quá Trính Hình Thành piconet

 Mỗi piconet được tạo ra bằng 4 cách

- Có Master rồi , Master thực hiện để paging để kết nối với 1 Slave.

- Một Unit (Master hay Slave) lắng nghe tín hiệu (code) mà thiết bị của nótruy cập được.

- Khi có sự chuyển đổi giữa Master và Slave

- Khi có 1 Unit chuyển sang trạng thái Slave

 Để thiết lập 1 kết nối mới tiến trình INQUIRY hay PAGE sẽ bắt đầu.Tiến trình INQUIRY cho phép 1 Unit phát hiện các Unit khác trong tầmhoạt động với địa chỉ vàn đồng bộ của chúng

 Tiến hành paging mới thực sự là tạo kết nối Kết nối chỉ thực hiện giữanhững thiết bị mang địa chỉ Bluetooth Unit nào thực hiện kết nối sẽ phảithực hiện quá trình paging và tự động trở thành Master của kết nối

 Trong tiến trình Paging có thể áp dụng vào chiến lược Paging Có 1 chiếnlược Paging bắt buộc tất cả các thiết bi Bluetooth đều phải hỗ trợ Chiếnlược dùng khi các Unit gặp trong lần đầu tiên, và trong trường hợp tiếntrình Paging theo ngay sau tiến trinh Inquiry Hai unit sau khi kết nối nhờdùng chiến lược bắt buộc này, sau đó có thể chọn chiến lược pagingkhác

 Sau thủ tục paging, Master thăm dò slave bằng cách gửi packet POLLthăm dò packet NULL rỗng theo như Slave yêu cầu

 Chỉ có Master gửi tín hiệu POLL cho Slave, ngược lại không có

 Các vai trò của thiết bị trong Piconet là:

 Stanby : Không làm gì cả

 Inquiry : Tìm thiết bị trong vùn lân cận

 Paging : Kết nối với 1 thiết

 Connecting: Nhận nhiệm vụ

 Khi thiết bị tạo Paging muốn tạo kết nối ở các tầng trên, nó sẽ gửi

Yêu cầu kết nối host theo nghi thức LMP ( Link Manament Protocol)

Khi Unit quản lý host này nhận được thông điệp nó báo cho hostbiết về kết nối mới Thiết bị từ xa có thể chấp nhận ( gửi thông điệpchấp nhận thep nghi thức LMP ) hoặc không chấp nhận kết nối ( gửithông điệp không chấp nhận theo nghi thức LMP )

Khi thiết bị không yêu cầu bất cứ thủ tục thiết lập liên kết từ xa nào

Nó sẽ gửi thông điệp thiết lập hoàn thành, thiết lập này vẫn nhậnđược yêu cầu kết nối từ các thiết bị khác Khi 1 thiết bị khác đã sẵnsàng tạo kết nối nó cũng gửi thông điệp “ thiết lập hoàn thành” sau đó

2 thiết bị có thể trao đổi packet trên kênh logic khác với LMP

3.4.3 Quá trình hình thành Scatternet

- Một Master hay Slave của Piconet này có thể trở thành Slave của Piconet

khác nếu bị Master của Piconet khác thực hiện quá trình Paging với nó Cónghĩa là bất kỳ Unit nào cũng có thể tạo 1 Piconet mới bằng cách Paging 1Unit đã là thành viên của 1 piconet nào đó Ngược lại bất kỳ Unit nào thamgia trong 1 piconet đều có thể thực hiện paging lên Slave or Master củapiconet khác Điều này có thể dẫn đến việc chuyển đồi vai trò giữa Master

và Slave trong kết nối mới này

- Các kết nối trong 1 piconet được thiết lập thông qua các Unit chia sẻ, Unit

này thuộc 2 hay nhiều piconet nó dùng kỹ thuật phân chia thời gian đểchuyển đổi qua lại giữa các piconet

3.5 Vấn đề sử dụng năng lượng trong Bluetooth

3.5.1 Giới thiệu

Năng lượng là vấn đề cực kỳ quan trọng đối với thiết bị không dây, vì những thiết bịnày chỉ có thể sử dụng năng lượng từ pin, và điều này làm phát sinh những vấn đề liênquan như thời gian sử dụng pin, thời gian dự phòng và kích thước vật lý

Khi kết nối bằng Bluetooth thì chúng ta phải cần năng lượng để duy trì kết nối,năng lượng để điều khiển bộ vi xử lý thực hiện chồng nghi thức Bluetooth và nănglượng để khuếch đại tín hiệu âm thanh đến cấp độ người sử dụng có thể ngheđược Và những thiết bị di động nhỏ thì không thể dùng loại pin lớn nên tiêu hao

ít năng lượng là vấn đề hàng đầu

Chương trình quản lý năng lượng (power - managed application) là 1 ứng dụngcho phép thiết bị thực hiện chế độ ngủ (sleep mode) ở những giai đoạn đáng kểtrong quy trình hoạt động Sleep mode không làm tốn năng lượng của thiết bị, thật

ra thì điều này không đúng lắm vì nó vẫn có vài chức năng luôn cần năng lượngtuy nhiên vẫn ít khi thiết bị thực sự “thức giấc” nói chung quản lý năng lượng làquản lý thời gian bỏ phí.

Một đặc điểm thêm nữa của việc quản lý năng lượng ở cấp độ ứng dụng làkhông ảnh hưởng xấu đến thực thi ứng dụng và việc lưu trữ năng lượng bằng trìnhứng dụng không phụ thuộc vào kỹ thuật bên dưới ngay cả khi phần cứng được cảitiến để giảm thiểu sử dụng năng lượng

Kỹ thuật Bluetooth thực hiện việc quản lý năng lượng đồng thời ở mức phầncứng và phần mềm Mặt hạn chế là thời gian đáp ứng của các ứng dụng tăng lên

và nếu như không dùng đúng thì việc quản lý năng lượng sẽ làm cho trình ứngdụng không còn đáp ứng nhanh nữa Bluetooth cung cấp 1 số chế độ năng lượngthấp và mỗi chế độ thích ứng với các loại ứng dụng khác nhau

Trước khi chọn Power management mode để sử dụng độ trễ lớn nhất và môhình radio traffic được mong chờ của ứng dụng phải được tính toán trước

3.5.2 Việc sử dụng và quản lý năng lượng trong công nghệ Bluetooth

Bluetooth cung cấp 3 chế độ có năng lượng thấp (low power mode) cho nhữnglập trình viên sử dụng là hold, sniff và pack Mỗi chế độ đều có những đặc điểmriêng và thuận lợi riêng cho những lớp khác nhau của ứng dụng

Hold mode thì thuận lợi cho những ứng dụng dự báo về điều khiển thời giancho lần truyền dữ liệu kế tiếp Khi mà khoảng thời gian giữa 2 lần truyền đượcthương lượng 1 cách độc lập bởi lần tiếp theo thì chế độ này vô cùng thích hợp đểứng dụng giám sát thường xuyên kết nối và có thể tăng hoặc giảm thời gian ngủcho phù hợp

Hold mode không thể tự biến mất do đó không nên dùng cho những ứng dụng

có nhu cầu hard latency

Sniff mode cho phép 1 thiết bị Bluetooth – enable lưu trữ năng lượng bằng cáchgiảm đi số slot mà Master có thể truyền, bằng cách đó có thể giảm số slot và slavephải nhận Chế độ này có vẻ thuyết phục hơn so với hold mode khi nó có thể thoát

ra bất cứ lúc nào Slave sẽ lắng nghe 1 cách định kỳ số slot và điều này làm cho

sniff mode đặc biệt thuận lợi hơn đối với những ứng dụng mà dữ liệu đòi hỏi đượctruyền ở những khoảng thời gian đều Ứng dụng không thích hợp với sniff mode

là những loại cần truyền dữ liệu lớn 1 cách liên tục và điều này bắt buộc thiết bịphải giữ nguyên tình trạng awake

Pake mode là chế độ năng lượng cho phép lưu trữ ở mức tối đa ,chế độ nàythuận lợi nhất với những ứng dụng có mô hình lưu lượng sóng vô tuyến không thể

dự đoán trước và độ trễ của việc thiết lập kết nối được giơi hạn bởi những hạnđịnh cao hơn

Các chế độ low power của Bluetooth khác nhau trong việc hỗ trợ quản lý nănglượng và do đó không có chế độ nào thực sự tốt nhất để sử dụng Để xác định chế

độ low power được dùng thì phải dựa vào dãy các nhân tố phụ thuộc vào loại ứngdụng và những nhu cầu của nó

- Trong chế độ Active, thiết bị tham gia hoạt động trên kênh sóng radio.

Master sắp xếp các quá trình truyền phát dữ liệu, các gói tin đượcchuyển phát trên các băng tần được xác định và Slave phải lắng nghecác gói tin ở những khe thời gian được dành riêng cho chúng Chế độnày là 1 tiêu chuẩn để so sánh với hiệu năng của những chế độ nănglượng thấp bởi vì nó không những tiêu tốn hầu hết năng lượng mà còn

có thông lượng dữ liệu truyền phát lớn nhất Sự tiêu thụ năng lượng của

thiết bị phụ thuộc nhiều vào nhà sản xuất thiết bị và ứng dụng đangchạy trên đó.

- Những ứng dụng mà thích hợp với chế độ Active thì sẽ không có lợi

hoặc không thể sử dụng bất cứ chế độ năng lượng thấp nào khác Mộtứng dụng có nhu cầu truyền phát dữ liệu cao thì khó có thể tiết kiệmnăng lượng cho máy phát truyền sóng radio cho phần lớn chu kỳ hoạtđộng Tương tự những ứng dụng yêu cầu độ trễ thấp cũng không thíchhợp để sử dụng những chế độ năng lượng thấp

 Hode mode

- Đây là chế độ đơn giản nhất cho những chế độ năng lượng thấp của

Bluetooth Master và Slave sẽ thỏa thuận với nhau trong suốt thời gian

mà thiết bị Slave ở trong chế độ này Khi 1 kết nối thiết lập trong chế độnày, nó không hỗ trợ những gói dữ liệu trên kết nối đó và có thể tiết kiệmnăng lượng , lắng nghe định kỳ một khoảng thời gian lâu hơn hoặc cũng

có thể tham gia vào một piconet mới Điều quan trọng là thời gian hold

sẽ được thỏa thuận trước mỗi khi chế độ Hold được thiết lập

- Chế độ Hold không thích hợp cho những ứng dụng yêu cầu thời gian

phản hồi nhanh và khuôn mẫu lưu thông không thể đoán biết trước Ví dụnhư thiết bị cảm biến, truy cập web thông qua liên kết không dây ( trìnhduyệt web không đoán biết được khuôn mẫu lưu thông của ứng dụng )

 Siffmode

- Chế độ năng lượng thấp này tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm số

- khe thời gian mà Master bắt đầu quá trình truyền phát dữ liệu và do đó

cũng giảm số khe thời gian mà Slave phải lắng nghe Tsniff là khoảngthời gian giữa những khe thời gian được thỏa thuận giữa Master vàSlave khi chế độ Siff đựơc thiết lập khi slave lắng nghe trên kênhtruyền, nó làm việc trong những khe Nsniff attempt, sau đó có thể giảmnăng lượng cho đến cuối khoảng thời gian Siff hiện thời Thời gian tiếpnhận gói dữ liệu cuối cùng dành cho Slave rất quan trọng Vì vậy Slave

phải lắng nghe trong khoảng thời gian Nsniff time out ngắn nhất sau khigói tin cuối cùng được nhận xong.

- Chế độ Sniff thì linh hoạt hơn chế độ Hold bởi vì Master hoặc Slave có

thể giải phóng chế độ này Chế độ Sniff đòi hỏi thiết bị Slave thay đổitrạng thái hoạt động một cách định kỳ nên nó thích hợp cho những ứngdụng có sự truyền phát dữ liệu cách đều nhau

- Chế độ này thì không thích hợp cho những ứng dụng đòi hỏi thường

xuyên truyền phát dữ liệu lớn Đối với những ứng dụng, thời gian truyềnphát dữ liệu là rất quan trọng, bởi vì chúng cần nhiều thời gian nênkhông thể giảm năng lựơng trong thời gian dài

 Park mode

- Chế độ Park là 1 chế độ năng lượng thấp cho phép tiết kiệm năng lượng

nhất Tuy nhiên trong khi ở chế độ Pake thiết bị không thể truyền hoặcnhận dữ liệu và không có liên kết SCO được thiết lập Trong chế độ nàySlave không tham gia vào piconet, tuy nhiên nó vẫn đồng bộ với kênhtruyền trong piconet Chế độ này thêm 1 thuận lợi là cho phép Master hỗtrợ hơn 7 thiết bị Slave bằng cách đưa những thiết bị còn lại vào trạng tháipake trong khi những thiết bị khác đang hoạt động trong trạng thái Active.Slave trong chế độ Park hoạt động một cách định kỳ để tái đồng bộ vớikênh truyền và lắng nghe những thông điệp Broadcast Để làm được điềunày, Master hỗ trợ cấu trúc tín hiệu phức tạp để liên lạc với Slave trongchế độ Park Tuy nhiên cấu trúc tín hiệu có thể thay đổi sau đó Masterdùng thông điêp broadcast để thông báo những thay đổi cho những Slavetrong chế độ park

- Khi thiết kế ứng dụng, chúng ta phải chọn khoảng thời gian tín hiệu chính

xác để tiết kiệm năng lượng trong khi duy trì thời gian hồi đáp có thể chấpnhận Thời gian phản hồi chịu ảnh hưởng bởi Slave cần bao lâu để yêu cầuUnpark hoặc Master cần bao lâu để Unpark cho Slave cả 2 trường hợptrên đều bị chi phối bởi thời gian tín hiệu park

- Một ví dụ ứng dụng sử dụng chế độ park: máy tính xách tay Bluetooth

dùng trình duyệt web không dây, người sử dụng có thể mở nhiều trangweb nhưng tại 1 thời điểm đang đọc 1 trang nào đó thì các trang khác sẽchuyển sang chế độ park

- Mạng những bộ cảm biến thì không thích hợp để sử dụng chế độ Park bởi

vì trong cách bộ cảm biến gửi dữ liệu, yêu cầu phải hồi đáp ngay lập tứckhông cho phép có độ trễ

3.6 SO SÁNH BLUETOOTH VỚI CÁC KỸ THUẬT KHÔNG DÂY KHÁC 3.6.1 So sánh Bluetooth với Wi-Fi

Wifi là chuẩn IEEE ( Institute Of Electrical and Electronics Engineers ) pháttriển, đã trở thảnh chuẩn rất phổ biến trong kết nối không dây Wifi là chuẩn ápdụng cho mạng lan không dây kiểu Ethernet1 Hoạt động trong vùng sóng radio2.4 Ghz tốc độ truyền dữ liệu nói chung là 1Mbps hoặc 2 Mpbs với 802.11 và 5.5Mbps hoặc 11 Mbps tới 802.11b Mặc dù tốc độ có thể lên tới khoảng 20Mbpsvới 802.11b Wifi hỗ trợ mạng đa điểm (multipoil networking) những kiểu truyền

dữ liệu như những gói tin broadcast, multicast, unicast Chuẩn thông thườngthường là access point (AP) đến 10-20 trạm (station), những địa chỉ Mac có trongmỗi thiết bị đã cấp 1 số ảo vô tận để thiết bị có thể tham gia vào 1 nhà mạng nhấtđịnh Carrier Sense Multiple Access với Collision Avoidance (CDMA/CA) đãđược dùng để điều khiển các kênh thông thường và ngăng chặn xung đột Tuynhiên vì thế mà khá đắt với tốn nhiều năng lượng hơn

Truy cập không dây vớikhoảng cách dài

Thay thể cap cá nhân(Wireless USB) chonhiều ứng dụng khácnhau

Truy cập mạng khôngdây với khoảng cách

trung bình.

Băng Thông

11 Mbps, chia sẻ 2 đến 3Mbps với WEP

1Mbps chia sẻ version1.1 và 1.2 là 723.1 kbps.Version 2.0 là 2.1 Mbpsthấp hơn khi bị nhiễu

Nhiễu

Các thiết bị sử dụng sóngradio khác, các vật liệu xâydựng , trang thiết bị

Các thiết bị sử dụngsóng radio khác, các vậtliệu xây dựng , trangthiết bị

Bảo mật

Không an toàn nếu khôngbảo vệ tốt cần giải quyếtnhững trục trặc của mạngtruy cập bất hợp pháp,đánh cắp phiên làm việc vàtruy cập trái phép

Liên kết mức độ WEP dễ

bị bẻ gãy tin cậy vàonhững truy cập ở cấp độứng dụng và sự mật hóa

Bảo mật thấp,liên kếtđược thiết lập ở mức độ

sự thẩm quyền(authentication).khókhăn hơn cho trafficsniffing, vẫn còn phụthuộc vào sự thẩmquyền ở cấp độ ứngdụng và sự mật hóa

Tiêu thụ năng lượng

Khá cao, thời gian sử dụngpin rất ngắn do tiêu thụnhiều năng lượng và duytrì kết nối

Thấp Có 3 chế độ nănglượng thấp (Hold mode ,Sniff mode và Parkmode) giúp tăng thờigian sử dụng pin

Khoảng cách

(ngoài trời)

200m – 11 Mbps500m – 1 Mbps

30m - 100m

Khoảng cách

(trong nhà)

40m – 11 Mbps100m – 1 Mbps