Bluetooth e suas aplicações

1. Bluetooth e suas aplicações Reinaldo Xavier de Mello rmello@inf.puc-rio.br

2. Agenda • A tecnologia Bluetooth • Arquitetura de protocolos • Perfis • Aplicações • Outras tecnologias

3. A Tecnologia Bluetooth • Desenvolvida originalmente pela Ericsson e gerenciada por um grupo de empresas - o Bluetooth SIG (Special Interest Group) • Substituição de cabos de conexão • Trabalha na banda de 2.4 GHz utilizando FHSS com 1600 saltos/s • Transferências da ordem de centenas de Kbps • Cada aparelho possui um ID único para facilitar identificação

4. Requisitos da Tecnologia • Baixo custo • Para poder ser embutido em outros dispositivos sem modificar sua faixa de preço • Baixo consumo de energia • Utilização voltada para dispositivos móveis • Tamanho Reduzido • Pequeno alcance

5. Topologia das redes • Formação de redes ad-hoc formando piconets • Cada piconet tem sempre um dispositivo mestre e ate 7 escravos

6. Topologia das redes • Toda a comunicação é feita entre o mestre e um escravo • Quando duas ou mais piconets compartilham algum dispositivos, temos uma scatternet • Esses dispositivos atuam como roteadores entre as duas redes

7. A Tecnologia Bluetooth • Especificação dividida em duas partes - Protocolos e Perfis • A Pilha de Protocolos (Protocol Stack) é utilizada para simular os aparelhos e desenvolver e testar softwares • Perfis definem as operações que um aparelho Bluetooth pode executar e asseguram interoperabilidade

8. Arquitetura de Protocolos Usage Models Sync File Transfer Dial-up net. Fax Headset LAN Access Cordless Phone IrMC Audio TCP/IP OBEX AT-commands PPP SDP RFCOMM TCS-BIN L2CAP LMP Baseband

9. SDP - Service Discovery • Permite descoberta de serviços em um ambiente Bluetooth • Procura por serviços baseando-se em atributos ou classes. • Procura por ambiente, listando os serviços acessíveis

10. RFCOMM • Suporte para dispositivos que suportam o uso de cabo serial • Estabelecimento de comunicação ponto a ponto entre dispositivos Bluetooth • Fornece todos os métodos para transferência de dados incluindo sinais de controle gerados pelo modem • Nessas conexões podemos multiplexar voz e dados • Possibilita o uso do dispositivo como um modem, audio-headset ou ate mesmo como armazenamento remoto

11. TCS – Telephony Control • Faz a ponte do Bluetooth para o controle das funções básicas do telefone • Controle de chamadas e grupos • Oferece suporte aos métodos necessários para o perfil Cordless Phone

12. OBEX – Object Exchange • Inicialmente desenvolvido para funcionar sobre IrDA com o nome IrOBEX • Permite formatação do conteúdo em objetos • vCard • vCal • vMessage • vNote • Facilita métodos de sincronização de dados entre dispositivos

13. Perfis • Criados para oferecer • Maneira simples de especificar funcionalidades dos dispositivos • Garantias de interoperabilidade • Usados na descoberta de serviços • Divididos em • Perfis Genéricos • Perfis de Transporte • Perfis de Telefonia • Perfis de Rede • Perfis de Transferência de Objetos

14. Perfis Intercom Headset Synchronization LAN Access Cordless Telephony Fax File Transfer Perfis de Rede Dial-up Networking Object Push Perfis de Telefonia Perfis OBEX Generic ObEx Perfis de Transporte Serial Port Service Discovery Application Perfis Genéricos Generic Access

15. Aplicações • PAN – Personal Area Network • Forma a PAN, com dispositivos de uso pessoal como câmeras digitais, impressoras, PDAs e computadores • Headset • Transmissão de áudio – podemos ter dispositivos atuando como mecanismos de entrada e saída

16. Aplicações • Cordless Phone & Intercom • Pode ser usado para se comunicar com uma base ligada a rede de telefonia fixa • Custo de uma ligação de telefone fixo quando disponível. • Também pode se comunicar diretamente com outros telefones • Troca de arquivos e objetos • Transferência de objetos entre dispositivos. • Arquivos, diretórios, contatos, … • Permite listar o conteúdo de um dispositivo remoto. • Suporta operações ‘Push’ como na troca de cartões de visita

17. Aplicações • Sincronização • Permite a sincronização de Celulares e PDAs sem o auxílio de cabos ou bases • Normalmente catálogos de endereço, compromissos e mensagens • Internet Bridge • Funcionalidades de Dial-up e Fax • Pode ser usado como um modem convencional • Também pode ser usado como ponte para acessar algum gateway da LAN

18. Segurança • FHSS já garante uma barreira inicial para o sniffing de dados • Encriptação no nível de enlace usando chaves trocadas na primeira comunicação • Possibilita somente autenticar dispositivos, e não usuários

19. Segurança • Trabalha com modos de segurança que podem ser definidos em diversos níveis • Geral • Por serviço • Por dispositivo • Autenticação fraca, com PINs de 4 dígitos

20. Outras Tecnologias • Infravermelho • Baixíssimo alcance impede a formação de redes • Necessita de uma linha de visão entre transmissor e receptor • Baixa taxa de transferência • Baixo consumo de energia • Atualmente mais difundido

21. Outras Tecnologias • 802.11 • Maiores taxas de transferências • Maior alcance • Largamente difundido • Hardware mais caro e maior • Maior potência – mais gasto de bateria

22. Outras Tecnologias • GPRS • Ampla área de cobertura • Boa velocidade de transmissão • Custo associado à transmissão • Pode trabalhar aliado ao Bluetooth em dispositivos celulares

23. Conclusões • Tecnologia para substituição de fios • Permite a formação de pequenas redes pessoais • Padrão ainda em desenvolvimento • Ideal para dispositivos de pequeno porte e com alto grau de mobilidade