370 likes | 552 Views
Bluetooth. Višić Miro Pedljo Hrvoje Velić Marko. Sadržaj. 1. Uvod. 2 . Povijest. 3 . Arhitektura. 4. Profili. 5. Sigurnost. 6 . Bluetooth vs. 802.11b vs. IrDA. 7. Zaključak. 8. Literatura. Uvod.
E N D
Bluetooth Višić Miro Pedljo Hrvoje Velić Marko
Sadržaj 1. Uvod 2. Povijest 3. Arhitektura 4. Profili 5. Sigurnost 6. Bluetooth vs. 802.11b vs. IrDA 7. Zaključak 8. Literatura
Uvod • Bluetooth je bežična komunikacijska tehnologija kratkog dometa, nastala iz potrebe za omogućavanjem bežične komunikacije • Bluetooth nije ničiji patent, tj. nikome ne pripada • Temeljno načelo - ujedinjenje i povezivanje inovativnih proizvoda i kompanija • Tehnologija je rođena 1994. (Ericsson) • Bluetooth SIG (Special Interest Group) je industrijska grupacija koja uključuje vodeće svjetske tvrtke u ICT industriji te razvija standard (The Bluetooth logo program)
Povijest • Prva verzija je objavljena u lipnju 1999 • Ime Bluetooth dolazi od Danskog kralja Harald“Bluetooth” II Blatand (10st.) • Članice grupe: Microsoft, Intel, Nokia, IBM... • U prosincu 1998 priključuje se 5 kompanija: Intel, Ericsson, IBM, Nokia i Toshiba da formiraju Bluetooth Special Interest Group (SIG) • U prosincu 1999 priključuju se 3Com, Microsoft, Lucent i Motorola • Do danas, 2000kompanija diljem svijeta su članice Bluetooth SIG
Razvojni tijek • 1994 :Ericsson završava svoju studiju (viziju) • 1995 : Počinje tehnički i inženjerski posao • 1997 : Intel pristaje surađivati • 1998 : Formiran Bluetooth SIG: Ericsson, Intel, IBM, • Nokia i Toshiba • 1999 : Bluetooth specifikacija 1.0A • Bluetooth SIG group raste: 3Com, Lucent,Microsoft i Motorola • 2000 : Bluetooth specifikacija 1.0B • 2001 : Objavljen privi maloprodajni proizvod, specifikacija 1.1 • 2003 : Bluetooth specifikacija 1.2 • 2005 : Bluetooth Specification 2.0
Namjena i tehnologija • Bežično povezivanje bliskih elektroničkih naprava (10 m, 100 m) u privremenu mrežu (bežični/pokretni telefon, modem, računalo, miš, mikrofon, slušalica...) • Omogućava prijenos govora, podataka i medija • Radijsko sučelje je bolje od infracrvenog (domet, usmjerenost, točka do točke) • Frekvencijsko područje globalno dostupno i slobodno za uporabu bez licence: 2400 - 2500 MHz (ISM pojas – na kratkim udaljenostima) • Asimetrični (721 kbit/s - 57.6 kbit/s) i simetrični prijenos (432,6 kbit/s) • Robusni link: kratki paket, brza potvrda i frekvencijski skok, mala potrošnja i niska cijena
Bluetooth integracija • CD uređaji • TV/VCR/DVD • Access Points • Bežični telefoni • Automobili • Prijenosna i desktop računala • Printeri • PDA • Mobilni telefoni • Slušalice • Kamere • Ostali prijenosni uređaji
Bluetoothvizija Stvara nevidljivu vezu između svih vaših osobnih informacijskih uređaja Slušalice Telefon Računalo Sat
Programi BluetoothArhitektura SDP vCard/vCal TCS WAE AT Commands OBEX WAP • podjela na dva dijela - Donji dio ( modul ) - Gornji dio ( domaćin ) UDP TCP IP PPP RFCOMM Host Controller Interface (HCI) Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) • HCI : interfejs do BT modula, pristup kontrolnim registrima i statusu BT Module Link Manager Protocol (LMP) Baseband Radio
Aplikacije Bluetooth Module BT Radio Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • Najniže definirani sloj BT arhitekt. • Radi na 2.4 GHz (ISM spektar). • 79 različitih frekvencija, svaka po 1Mhz široka. • Svaki novi podatak šalje na novoj frekv. FHSS • Tri različ. izlazne snage • -do 10cm, 10m ili 100m udaljenosti Baseband ( od 2,402 do 2,480Mhz) Radio RSSI: Receiver Signal Strength Indicator
Aplikacije Bluetooth Module Baseband Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • Leži na vrhu BT radia • Pravi fizikalac • Upravlja donjim slojem – RADIO • Za gornje slojeve • Provodi otkrivanje i pridobivanje veza sa drugim BT modulima – piconet, scatternet • Upravlja fizičkim kanalima i vezama • Ostali servisi • Ispravljanje grešaka • Bluetooth sigurnost Baseband Radio • BT mrežna topologija • Fizički kanali • Vrste veza među modulima
Aplikacije Bluetooth Module BT Mrežna Topologija Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • PICONET – Do osam (8) uređaja ad-hoc povezano. • Jedan MASTER, ostali podređenipodređenih • MASTERodređuje sekvencu skakutanja, podređeni se trebaju sinkronizirati • Stanja BT uređaja: • Standby • Connection • -ostalih 7 pod-stanja Baseband Radio
....još Mrežne topologije • Svi uređaji u piconetu sinkrono skakuću po frekv. • Master daje slave-ovima svoj CLOCK i ID • Sekvenca skakanja: prema ID (48bit, jedinstvena u svijetu) • Sinkronizacija Vremenskih odsječaka: prema CLOCK • Scatternet-međupovezani piconet-i. • Uređaji mogu biti slave u oba ili master/slave.
Aplikacije Bluetooth Module Baseband - Fizički kanal Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • Pseudo-Slučajno Frekvencijsko Skakanje & Vremenska Raspodjela Dvosmjerne Komunik. Baseband Radio fk fk+1 fk+2 fk+3 Slave Master Master Slave t 625 ms Slot4 Slot 1 Slot 3 Slot2 Frequency Hopping & Time Division Duplexing. • Prijenosi su obavljaju u vremenskim odsječcima. • Svaki odsječak ima drugu frekvenciju. • Master šalje neparnim, a podređeni parnim odsječcima
Aplikacije Bluetooth Module Baseband - Fizički kanal Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • Pseudo-Slučajno Frekvencijsko Skakanje & Vremenska Raspodjela Dvosmjerne Komunik. Baseband Radio fk fk+1 fk+2 fk+3 Master Frequency Hopping & Time Division Duplexing. Slave1 t 625 ms 625 ms Slot4 Slot 1 Slot 3 Slot2 Okvir 1 Okvir 2 • Prijenosi su obavljaju u vremenskim odsječcima. • Kompletni prijenos paketa se dešava u odsječku. • Svaki odsječak ima drugu frekvenciju.
Slave2 Multi-Slave Prijenos fk fk+1 fk+2 fk+3 fk+4 fk+5 Master Slave1 625 ms t Slot 1 Slot2 Okvir 1 • Dva podređena nemogu komunicirati ( !master/slave stanja) • Svaki master podržava do 7 simulatno aktivnih slavea • Okviri definiraju Master / Slave komunikacije
fk fk fk fk+3 Master Slave1 625 ms Slot2 Slot4 Slot 1 Slot 3 Okvir Multi-Slot Okviri t • Da se poveća prijenos BTkoristi više vremenskih odsječaka za jedan paket. (tzv. Asimetrični prijenos) • Eliminira se šaltanje frekvencija i headeri • frekvencija se NEmijenja tijekom multi-slot prijenosa • BT podržava 1/1, 3/1, i 5/1 okvire (gornji primjer je 3/1) • sa peticom možemo dobiti do 721Kbps BT maksimum
Point to Multi-Point Transmission fk fk+1 fk+2 fk+3 fk+4 fk+5 Master Slave1 Slave2 Slave3 t • Bluetooth Master može odašiljat pakete za sve svoje aktivne slaveove. • Broadcast, u takvim situacijama podređeni ne mogu odgovarati.
Aplikacije Bluetooth Module Baseband: VezeACL i SCO Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • ACL (Asynchronous Connection Less)- podaci • Podaci nisu vremenski ovisni. • Prometuje se velikim brzinama. • ponovno slanje izgubljenih podataka. • prikladno za podatke koji traže 100% prijenos. • Slave može imati samo jednu ACL vezu. • Master ih može imati po jednu za svaki slave. • Varijabilna veličina paketa (1,3,5 odsječaka) • Brzine: 723.2/57.6Kbps asinkrono, 433.9Kbps sinkrono. Baseband Radio
...još malo o vezama • SCO (Synchronous Connection Oriented)- govor • Sinkrono simetrična veza, paketi su vremenski ovisni • Rezervacija vremenskih odsječaka • SCO paketi se nikad ne šalju ponovo • Moguće su do 3 SCO veze • Pogodno za voice streaming gdje izgubljeni paket tu i tamo nije neka kritična stvar • Svakako nije pogodno za podatke. • Brzine: 64kbps x 3
Aplikacije Bluetooth Module LMP – Link Manager Protocol Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • Menadžment Piconet-a • -Spajanje i odspajanje slaveova, • -Mijenjane uloga – Master/Slave, • -Uspostavljanje ACL i SCO veza, • -Upravljanje potrošnjom struje : Hold, Sniff, Park. • Konfiguracija uspostavljenog kanala • -Kvaliteta veze, tipovi paketa, • -Kontrola izlazne snage (bezični signal). • Sigurnosne funkcije • -Autentifikacija, Enkripcija + menadžment ključeva. Baseband Radio
Aplikacije Bluetooth Module L2CAP - Logical Link Control and Adaptation Protocol Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Link Manager Protocol (LMP) • Kanonizacija gornjih protokola za donje protokole • • Upravljanje vezama za gornje slojeve • -Connection oriented, • -Connectionless, • -signaling channels. • • Multipleksiranje • – RFCOMM, SDP, telephony control • • Segmentacija i sastavljanje Baseband Radio
Aplikacije Bluetooth Module Programi Viši slojevi Viši slojevi Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) SDP vCard/vCal TCS WAE AT Commands Link Manager Protocol (LMP) OBEX WAP • RFCOMM -> emulacija RS323 sučelja za gornje slojeve • TCSi "ATcommands“ -> usluge telefonije • SDP -> pregledavanjedostupnih BT uređaja u blizini, njihovih servisa ikarakteristika. • OBEX -> IrDA • WAE/WAP/TCP/UDP/IP/PPP -> LAN i Internet Baseband UDP TCP Radio IP PPP RFCOMM Telephony Control Protocol Service Discovery Protocol
Profili • basic imaging • basic printing • cardless telephony • dial-up networking • file transfer • generic acces • generic object excange (OBEX) • handsfree • hard copy replacement
Profili • headset • human interface device • intercom • LAN acces • object push • personal area networking • serial port (podržava ActiveSync) • service discovery • synchronization
Sigurnost • 4 osnovna ključa • 48 bit fiksna adresa, jedinstvena za svaki uređaj • 128 bit slučajno generiran za svaku transakciju • Dva tajna ključa – jedan 128 bit i jedan 8-128 bit • 3 sigurnosne razine • Non-Secure – korištenje bez ograničenja • Service Level Enforced Security – ograničenja na razini usluga • Link Level Enforced Security – ograničenja na razini pojedine veze tj. korisnika
Sigurnost • Enkripcija, autentifikacija, frekvencijski skok i automatska prilagodba snage signala točno do potrebnog dometa čine bluetooth prilično sigurnim, ali postoje i slabosti… • Pogađanje PIN-a • Adrese uređaja su fiksne te se uređaji (i korisnici) mogu pratiti • Radio jamming napadi • Buffer overflow • Iscrpljivanje baterije – “mučenje nedostatkom sna”
Zaključak • Bluetooth je naziv za bežičnu tehnologiju niske cijene i kratkog dometa • Omogućava brzine do 1 Mbit na udaljenosti 10 cm, 10 m, moguće i do 100 m • Služi povezivanju računala, mobilnih uređaja i ostalih elektroničkih naprava • Bluetooth SIG (Special Interest Group) je industrijska grupacija koja uključuje vodeće svjetske tvrtke u ICT industriji te razvija standard (The Bluetooth logo program) • Preko 2000 tvrtki prihvatilo je Bluetooth
Literatura • Bluetooth Consortium : • http://www.bluetooth.com • http://www.ericsson.com/bluetooth/ • Bluetooth Tutorial : • http://www.ee.iitb.ernet.in/uma/~aman/bluetooth • http://www.palowireless.com • http://www.ericsson.com/hr/tehnologije/Bluetooth • http://www.bluetooth.com • http://leut.srk.fer.hr/seminar/bluetooth • http://www.hut.fi • http://www.mobileinfo.com/Bluetooth • http://fma.xinium.com/resources/docs/scripts_sdk.htm