Сымсыз желілер мен сымсыз технологиялар модульдері Сымсыз ақпарат алмасу желі түрлерінің модульдері
жүктеу/скачать 3,56 Mb.
|
беспроводной передачи данных на основе микроконтроллеров серии ESP-2
| Bluetooth стандарты. Bluetooth стандарты өнімділік/диапазон/жылдамдық параметрлерінің қатынасы тұрғысынан ымыраға келеді. Функционалдығы мен әртүрлі қосымшаларда қолдану мүмкіндігі бойынша ол Short Range RF тобының басқа стандарттарымен қиылыстардың ең көп санына ие. Сондықтан алдымен оны қарастырайық.
Bluetooth-дің негізгі идеясы сымсыз қатынаудың әмбебап, сенімді және өте арзан радио интерфейсін құру болды. Bluetooth технологиясы сөйлеуді, деректерді және медианы беру режимдерінде әртүрлі кәсіби және тұрмыстық жабдықтармен жұптасуға мүмкіндік береді, ал оның басқа үй немесе кеңсе жабдықтарымен электромагниттік үйлесімділігіне кепілдік беріледі. Кестеде айтылғандай, Bluetooth құрылғыларының тек үш класы бар, егер олар радиациялық қуатпен градацияланса: 1-ші — 100 метрге дейін (100 мВт-қа дейін); 2 — ші-10 метрге дейін (2,5 мВт-қа дейін); 3-ші-1 метрге дейін (1 мВт дейін). Әр түрлі құрылғылар арасында байланыс орнату кезінде мінез-құлық моделін анықтау үшін Bluetooth технологиясында профиль ұғымы енгізілген. Бұл термин Bluetooth тасымалдау механизмі ретінде пайдаланатын мүмкіндіктер мен мүмкіндіктер жиынтығын білдіреді. Профильдер әртүрлі өндірушілердің құрылғылары арасында ақпарат алмасуға кепілдік береді. Bluetooth SIG 15 стандартты Профильді анықтайды: Generic Access Profile (GAP); Service Discover Application Profile (SDAP); Serial Port Profile (SPP); Dial-up Networking Profile (DUNP); Generic Object Exchange Profile (GOEP); Object Push Profile (OPP); File Transfer Profile (FTP); Synchronization Profile (SP); AV Control, Headset Profile (HSP); Advanced Audio Distribution Profile (A2DP); Basic Imaging Profile (BIP); Handsfree Profile (HFP); Human Interface Device Profile (HID); LAN Access Profile (LAP); Sim-Card Access Profile (SAP). Сыртқы құрылғылармен және қосымшалармен өзара әрекеттесу сипаты бойынша барлық қолданыстағы Bluetooth модульдерінің архитектурасын үш түрге бөлуге болады (сурет 1.1). Екі процессорлық архитектурасы бар модульдер (сурет 1.1б) стандартты профильдерді қолдайтын жоғары деңгейлі Bluetooth бағдарламалық жасақтамасы жоқ. Бұл қажетті Bluetooth профильдері Сыртқы процессорда орындалуы керек дегенді білдіреді. Сыртқы процессордың модульмен өзара әрекеттесуі HCI (Host Controller Interface) виртуалды интерфейсі арқылы жүзеге асырылады. Нақты жағдайда HCI SPI немесе UART аппараттық интерфейсі арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Сурет 1.1 Bluetooth стандартты модульдерінің архитектурасының түрлері: а) екі процессорлы; б) кіріктірілген екі процессорлық; в) бір процессорлы Кіріктірілген екі процессорлы архитектурасы бар Bluetooth модульдері (сурет. 1б) ең көп таралған. Архитектураның бұл түрі модульдің ішкі процессорында тікелей стандартты профильдерді қолдайтын жоғары деңгейлі Bluetooth стекінің болуын білдіреді. Бұл жағдайда сыртқы процессорда жұмыс істейтін бағдарлама аппараттық интерфейстер арқылы Bluetooth модулімен өзара әрекеттеседі. Бір процессорлық архитектура (сурет. 1в) ең аз таралған. Оны іске асыру үшін әзірлеуші ішкі Bluetooth Модулінің процессорында жұмыс істейтін арнайы қосымшаны жасауы керек. Бұл жағдайда модуль сыртқы аппараттық интерфейстер арқылы қол жетімді автономды құрылғыға айналады. Модульдің қандай да бір архитектураға тиесілігі оның аппараттық іске асырылуымен де, ішкі бағдарламалық қамтамасыз етумен де айқындалуы мүмкін. Мысалы, нақты жағдайда бірдей Bluetooth модулін модульдің ішкі процессорына жүктелген микробағдарлама түріне байланысты архитектураның үш түрінің кез-келгеніне жатқызуға болады. Бұл тәсіл шетелдік өндірушілер арасында ең танымал. Басынан бастап Bluetooth дамуы деректер алмасу жылдамдығын арттыру, энергияны тұтынуды азайту, қосылыстың қауіпсіздігі мен сенімділігін арттыру жолымен жүрді. 3.0 нұсқасына дейін Bluetooth барлық нұсқаларының өзара үйлесімділігі сақталды. 1.1 және 1.2 нұсқаларының Bluetooth құрылғылары әлі де жұмыс істейді, олар 2.0 және 2.1-мен сәтті қолданылады. Сурет 1.2 Bluetooth стандартының даму кестесі Bluetooth 3.0-бұл Bluetooth мен Wi-Fi арасындағы орташа нәрсе. Оның қолдауы бар Модульдер екі радио жүйесін біріктіреді: біріншісі 3 Мбит/с (Bluetooth 2.0 үшін стандартты) деректерді беруді қамтамасыз етеді және қуатты аз тұтынады; екіншісі 802.11 стандартына (Wi-Fi) сәйкес келеді және 24 Мбит/с дейінгі жылдамдықпен деректерді беру мүмкіндігін ұсынады (Wi-Fi желілерінің жылдамдығымен салыстыруға болады). Деректерді беру үшін радио жүйесін таңдау берілетін файлдың көлеміне байланысты. Бұл нарықтың жаңа сегменттерін жаулап алу үшін екі түрлі технологияны біріктірудің ең жарқын мысалдарының бірі. Рас, бұл әрекет сәтті болмады: Bluetooth 3.0 таратылмады. Bluetooth 4.0 алдыңғы нұсқалармен кері үйлесімділікке ие емес. Өте төмен қуат тұтынуы арнайы жұмыс алгоритмін қолдану арқылы қол жеткізіледі. Таратқыш тек деректерді жіберу кезінде қосылады, бұл CR2032 типті бір батареядан бірнеше жыл жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Стандарт 8-27 байт пакет мөлшерінде 1 Мбит/с жылдамдықты қамтамасыз етеді. Жаңа нұсқада екі Bluetooth құрылғысы 5 мс-тан аз қосылымды орнатып, оны 100 м қашықтықта ұстай алады. Ол үшін жетілдірілген қателерді түзету қолданылады және қажетті қауіпсіздік деңгейі 128 биттік шифрлауды қамтамасыз етеді. Bluetooth 4.0 бәсекелес болады және Zigbee-ді күрделі желілерді қолдайтын төмен тұтынылатын радиожиілік құрылғыларының класында ығыстырады деп болжанады. Бұл сонымен қатар екі түрлі технологияның қиылысуының айқын мысалы болып табылады, бұл жағдайда ZigBee және Bluetooth.
жүктеу/скачать 3,56 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|