báo cáo công nghệ blutooth

Khi được kích hoạt, Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị có chung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng.. - Phiên bản Bluetooth 3.0 ra đời hỗ trợ truyền

I/ GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH

1) Khái niệm:

Bluetooth có công suất thấp, tầm ngắn và giá thành thấp dùng công nghệ

vô tuyến Dù vậy, nó dường như là một công nghệ thay thế cho truyền dẫn bằng dây do Ericsson (nhà sản xuất điện thoại cầm tay) khởi xướng năm 1994

Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM trong dãy tầng 2.40 đến 2.48 GHz

Khi được kích hoạt, Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị có chung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng

2) Một số phiên bản Bluetooth:

- Tháng 7/1999 phiên bản đầu tiên ra đời 1.0

- Năm 2001 phiên bản 1.1 ra đời

 Những lỗi ở phiên bản 1.0B đã được sửa

 Bổ sung tính năng hỗ trợ các kênh không mã hoá

 Thêm tính năng đo tín hiệu thu được

- Tháng 11/2003 phiên bản 1.2 ra đời

 Kết nối nhanh hơn và tìm kiếm

 Tăng cường tính năng chống nhiễu sóng

 Truyền dữ liệu ở tốc độ cao hơn, mức độ tối đa 721 Kbps

 Extended Synchronous Connections (ESCO) cho phép chuyển lại các gói dữ liệu hỏng giúp tăng chất lượng của các kết nối âm

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

 Host Controller Interface (HCI) hỗ trợ UART 3 dây

- Tháng 11/2004 Bluetooth 2.0 ra đời

 Tăng tốc độ truyền dữ liệu gấp 3 lần, trong một số trường hợp

có thể lên tới 10 lần (2.1 Mbit/s)

 Tiêu tốn ít năng lượng hơn

 Đơn giản hoá các đa kết nối nhờ có băng thông rộng hơn

 Cải thiện chất lượng hoạt động (tỉ lệ lỗi ít hơn)

- Phiên bản Bluetooth 3.0 ra đời hỗ trợ truyền tải dữ liệu lên đến

24Mbps, dành chủ yếu cho ứng dụng audio và chia sẻ file

- Phiên bản Bluetooth 4.0 ra đời, có cùng đặc tả với phiên bản 3.0 nhưng chỉ hôc trợ truyền tải dữ liệu ngắn 8 đến 27 byte với tốc độ 1Mbps, ứng dụng trong lĩnh vực y tế, chăm sóc sức khoẻ và an ninh,

và được chọn là công nghệ truyền dữ liệu cho những thiết bị y tế di động tương lai

3) Các đặc điểm của Bluetooth:

- Tiêu thụ năng lượng thấp, ứng dụng trong nhiều loại thiết bị

- Khoảng cách giao tiếp cho phép

- Bluetooth sử dụng băng tần không cần đăng ký 2.4GHz trên dãy băng tần ISM Tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt đến mức tối đa 1Mbps

- An toàn và bảo mật được tích hợp với sự xác nhận và mã hoá

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

4) Ứng dụng của Bluetooth

- Là một thiết bị thông minh: Công nghệ Bluetooth gắn sẵn trên thiết

bị di động nên không cần dùng dây cáp Có thể kết nối với tai nghe

Bluetooth, camera kỹ thuật số hay máy tính

- Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi ít băng thông

- Giao tiếp không dây với các thiết bị vào ra của máy tính, chẳng hạn như chuột, bàn phím và máy in

- Truyền dữ liệu giữa các thiết bị dùng giao thức OBEX

- Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị đo, thiết bị định vị dùng GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông.

- Gửi các mẩu quảng cáo nhỏ từ các pa-nô quảng cáo tới các thiết bị dùng Bluetooth khác

- Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò chơi điện tử như Wii - Máy chơi trò chơi điện tử thế hệ 7 của Nintendo[1] và PlayStation 3 của Sony

- Kết nối Internet cho PC hoặc PDA bằng cách dùng điện thoại di động thay modem

- Là một thiết bị truyền thanh: Gồm các loại tai nghe, loa và các trạm thu âm thanh

- Là thiết bị truyền dữ liệu: Gồm chuột, bàn phím, máy in, bút kỹ thuật số

- Ngoài ra còn ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp và y tế

II/ KỸ THUẬT BLUETOOTH

1) So sánh Bluetooth và Wi-fi:

Wi -fi Bluetooth

Sử dụng

điển hình

(Typical

usage)

Phiên bản không dây của chuẩn Ethernet (wireless Ethernet), chỉ thay thế cáp cho truy cập mạng LAN

Truy cập mạng không dây với khoảng cách dài

Thay thế cáp cá nhân (wireless USB) cho nhiều ứng dụng khác nhau

Truy cập mạng không dây với khoảng cách trung bình

Băng thông 11 Mbps, chia sẻ

2 đến 3 Mbps với WEP

1 Mbps, chia sẻ

Version 1.1 và 1.2 là 723.1 Kbps, version 2.0

là 2.1 Mbps, thấp hơn khi bị nhiễu

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

sóng radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị

radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị

Bảo mật Không an toàn nếu

không bảo vệ tốt

Bảo mật thấp

Tiêu thụ

năng lượng

Khá cao

Thời gian sử dụng Pin rất ngắn do tiêu thụ nhiều năng lượng và duy trì kết nối

Thấp

Có 3 chế độ năng lượng thấp (Hold mode, Sniff mode, Park mode) giúp tăng thời gian sử dụng pin

Khoảng

cách (ngoài

trời)

200m – 11Mbps 500m – 1 Mbps

30m – 100m

Khoảng

cách (trong

nhà)

40m – 11Mbps 100m – 1Mbps

10m – 30m

Năng lượng

truyền tối

đa

20dBm – FHSS 30dBm – DSSS

20 dBm

Tần số 2.4 GHz – b/g

5.8 GHz – a

2.4 GHz

Kết nối theo

đường

thẳng

Thiết bị hỗ

trợ

Hỗ trợ trong một số Laptop hiện đại

Hỗ trợ trong một số Laptop hiện đại, nhiều điện thoại di động, PDA, thiết bị điện tử, thiết bị

tự động trong công nghệ

và văn phòng

Vị trí sử

dụng

ở trong tầm hoạt động của các thiết bị

WLAN, thường là trong các tòa nhà

Bất cứ nơi nào có ít nhất

2 thiết bị Bluetooth

Ngày bắt

đầu phát

triển

Số thiết bị

có thể truy

cập đồng

thời

Nhiều, chia sẻ Tối đa 8, chia sẻ

2) Các liên kết vật lý trong Bluetooth:

- ACL (Asynchronous connectionless): Được thiết lập cho việc

truyền dữ liệu, những gói dữ liệu cơ bản Là một kết nối point to

multipoint giữa Master và tất cả các slave tham gia trong piconet Hỗ trợ chuyển mạch gói đối xứng và không đối xứng

- SCO (Synchronous connection oriented): Hỗ trợ kết nối đối xứng, chuyển mạch, point to point giữa một Master và một Slave trong một piconet

3) Các trạng thái thiết bị của Bluetooth:

- Inquiring device: Thiết bị đang phát tín hiệu tìm thiết bị Bluetooth khác

- Inquiry scanning device: Thiết bị nhận tín hiệu inquiry của thiết bị đang thực hiện inquiry và trả lời

- Paging device: Thiết bị phát tín hiệu yêu cầu kết nối với thiết bị đã inquiry từ trước

- Page scanning device: Thiết bị nhận yêu cầu kết nối từ paging device và trả lời

4) Các chế độ kết nối trong Bluetooth:

- Active mode: Trong chế độ này, thiết bị tham gia vào hoạt động của mạng Thiết bị master sẽ điều phối lưu lượng và đồng bộ hóa cho các thiết bị slave

- Sniff mode: Là một chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng thái active Ở Sniff mode, thiết bị slave lắng nghe tín hiệu từ mạng với tần số giảm hay nói cách khác là giảm công suất Tần số này phụ thuộc vào tham số của ứng dụng Đây là chế độ ít tiết kiệm năng lượng trong ba chế độ tiết kiệm năng lượng

- Hold mode: Là một chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng thái active Master có thể đặt chế độ Hold mode cho slave của mình Các thiết bị 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 năng lượng

- Park mode: Là chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị vẫn còn trong mạng nhưng không tham gia vào quá trình trao đổi dữ liệu

(inactive) Thiết bị ở chế độ Park mode bỏ địa chỉ MAC, chỉ lắng nghe tín hiệu đồng bộ hóa và thông điệp broadcast của Master Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng nhất trong ba chế độ tiết kiệm năng lượng

5) Các tầng giao thức cốt lõi trong Bluetooth

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

 Bletooth radio:

 Là tầng thấp nhất được định nghĩa trong đặc tả Bluetooth Nó định nghĩa cho những bộ phận thu phát sóng hoạt động ở tần số 2.4 GHz ISM

 Nhờ giao tiếp bằng sóng radio mà dữ liệu Bluetooth có thể xuyên qua các vật thể rắn và phi kim

 Sóng radio của Bluetooth được truyền đi bằng cách nhảy tần số, tốc độ nhảy nhanh giúp chống nhiễu tốt

 Bluetooth được thiết kế hoạt động ở mức năng lượng rất thấp

 Baseband:

 Baseband protocol nằm ở tầng vật lý của Bluetooth Tầng Baseband nằm trên tầng radio trong chồng giao thức của Bluetooth

 Thực hiện những công việc ở mức thấp như kết nối, quản lý năng lượng, quản lý những kết nối đồng bộ và không đồng bộ, quản lý các gói tin, thực hiện tìm kiếm và yêu cầu kết nối đến các thiết bị Bluetooth khác

 Link Manager protocol: LM thiết lập kênh truyền, xác nhận hợp lệ, cấu hình kênh truyền Nó tìm kiếm những LM khác và giao tiếp với chúng thông qua Link Manager protocol

 Host Controller Interface:

 HCI cung cấp một giao diện cho các tầng bên trên điều khiển Baseband Controller và Link Manager, đồng thời cho phép truy cập đến trạng thái phần cứng và các thanh ghi điều khiển

 Về bản chất, HCI cung cấp một phương thức duy nhất để truy cập đến những khả năng của băng tần cơ sở

 Logical link control and adaption protocol (L2CAP):

 L2ACP nằm bên trên giao thức băng tần cơ sở Baseband protocol và nằm

ở tầng Datalink

 L2ACP cung cấp những dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối cho những tầng giao thức bên trên

 L2ACP có khả năng phân kênh, phân đoạn, tái tổ hợp

 L2ACP cho phép những giao thức ở tầng cao hơn và những ứng dụng truyền, nhận những dữ liệu

 Mỗi gói dữ liệu L2ACP tối đa 64Kb

 Các dịch vụ được cung cấp bởi L2ACP:

o Connection: Thiết lập, cấu hình, huỷ kết nối

o Data: Đọc, ghi

o Group: Tạo, đóng, thêm thành viên, huỷ thành viên

o Infomation: Ping, lấy thông tin

o Connection-less traffic: Cho phép, ngăn cấm

 RFCOMM protocol:

 Giao thức RFCOMM cho phép giả lập cổng serial thông qua cổng

L2ACP Giao thức này dựa trên chuẩn ETSI TS 07.10 Chỉ có một phần của chuẩn TS 07.10

 RFCOMM hỗ trợ tối đa 60 kết nối cùng một lúc giữa hai thiết bị

Bluetooth khác Đối với RFCOMM, một kết nối bao gồm 2 ứng dụng chạy trên

2 thiết bị riêng biệt

o Loại thiết bị 1 là những đầu cuối như máy tính hay máy in

o Loại thiết bị 2 là những thành phần dùng để truyền dữ liệu

 Service Dicovery Protocol: SDP cho phép những ứng dụng tìm kiếm những dịch vụ và thuộc tính của các dịch vụ có trong một thiết bị Bluetooth

6) Cách kết nối Bluetooth:

a) Kết nối giữa các máy tính với nhau:

Chỉ với một bộ chuyển Bluetooth USB, bạn có thể tạo ra kết nối

Bluetooth trực tiếp giữa 2 máy tính với nhau như desktop, laptop, hoặc các thiết bị cầm tay khác

Trường hợp máy tính chưa có tính năng Bluetooth, bạn có thể tìm mua thiết bị Bluetooth USB adapter, sau đó cắm vào cổng USB của máy và tiến hành cài đặt thiết bị mới

Nếu bộ chuyển của bạn hỗ trợ Bluetooth phiên bản 2.0+EDR, tốc độ kết nối tối đa có thể lên đến 3.0 Mbps Với những phiên bản cũ hơn thì tốc độ tối

đa chỉ đạt 1.0 Mbps Tuy nhiên, cũng như những công nghệ không dây khác,

do vấn đề quá tải nhiệt và nhiều yếu tố khác nên bạn khó có thể mong chờ đạt được tốc độ lý tưởng như trên trong thực tế

Khoảng cách tối đa giữa hai máy tính tùy thuộc vào loại bộ chuyển

Bluetooth, thông thường giới hạn trong khoảng 10 – 100m Mặc khác, dù Bluetooth cũng dùng công nghệ sóng vô tuyến nhưng nó không yêu cầu các máy tính hoặc thiết bị khi kết nối phải “nhìn thấy nhau”

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

Cách kết nối

1 Để cho phép chia sẻ file và máy in, trước tiên bạn cần đặt tên khác nhau cho mỗi máy tính và đặt chúng chung vào một hệ thống mạng Để

làm điều này, từ biểu tượng My Computer -> click chuột phải chọn

Properties -> xuất hiện cửa sổ System Properties, tại đây bạn chọn tab Computer Name, nhập vào tên cho máy tính và tên hệ thống mạng (bạn sẽ

được yêu cầu khởi động lại máy sau những thao tác này) Bạn lưu ý là tên của máy tính sẽ được dùng để hiển thị như là thiết bị Bluetooth đối với những máy tính khác

2 Một khi máy tính của bạn có tính năng Bluetooth, bạn sẽ thấy biểu tượng Bluetooth màu xanh nằm ở khay đồng hồ Để cấu hình cho hai máy bạn làm như sau:

Tại máy hai bạn click phải chuột vào biểu tượng Bluetooth và chọn mục Service

Properties… -> một cửa sổ xuất hiện, bạn click chọn mục PAN Networking Service để kích hoạt dịch vụ này (thông thường thì đây là tùy chọn mặc định)

Tại máy một, bạn click phải chuột vào biểu tượng Bluetooth và chọn Join a

Personal Area Network Bạn có thể làm bằng cách khác là click đúp vào biểu

tượng Bluetooth Network Connection trong cửa sổ Network Connections hoặc click chuột phải và chọn View Bluetooth Network Devices.

3 Tại cửa sổ Bluetooth Personal Area Network, click Add để mở cửa sổ

Bluetooth Device Wizard (nếu máy hai chưa được kết nối trước đó).

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

Tiếp tục đánh dấu chọn mục "My device is set up and ready to be found" rồi click Next.

Cửa sổ Add Bluetooth Device Wizard sẽ bắt đầu tìm kiếm những thiết bị

Bluetooth có hỗ trợ PAN (Personal Area Network) trong khu vực của nó

Khi tìm thấy máy hai, nó sẽ được hiển thị trên cửa sổ Bluetooth Device Wizard như hình dưới, bạn chọn vào tên máy tính đó và tiếp tục click Next.

4 Một cửa sổ xuất hiện yêu cầu bạn nhập vào một từ khóa thông hành trước khi bắt đầu kết nới với máy tính hai Bạn có thể tự tạo từ khóa hoặc để

Windows tự tạo từ khóa ngẫu nhiên giúp bạn Sau đó click Next để tiếp tục

Tại máy hai bạn cũng phải nhập cùng từ khóa như trên trước khi kết nối giữa hai

máy được bắt đầu Sau đó click OK

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

5 Một khi nhập đúng từ khóa, cửa sổ Bluetooth Device Wizard sẽ hiển thị nút Finish, bạn click vào nút này để đóng cửa sổ này lại

6 Bây giờ bạn trở về cửa ổ Bluetooth Personal Area Network Máy tính hai giờ đây đã được hiển thị trong mục Direct Connections Bạn chọn nó và click vào nút Connect để bắt đầu kết nối mạng PAN

7 Giờ đây thì cả hai máy đã được kết nối thành công, tại khay đồng hồ của hai máy, bạn sẽ thấy hình sau:

8 Để tắt kết nối mạng PAN, tại cửa sổ Network Connections, bạn click chuột phải vào biểu tượng Bluetooth Network Connection -> chọn View

Bluetooth Network Devices để mở cửa Bluetooth Personal Area Network Sau

đó chọn tên máy hai và click Disconnect Hoặc đơn giản hơn, bạn chỉ việc click

Disconnect tại cửa sổ Network Connections.

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

b) Kết nối điện thoại di động với máy tính:

Nhờ điện thoại di động, Pocket PC hỗ trợ cổng kết nối Bluetooth, cách thức truyền thông tin, sao lưu dữ liệu giữa điện thoại di động và máy tính trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết

Ở đây chúng ta không phân tích về các loại thiết bị Bluetooth hay còn gọi

là Bluetooth Dongle mà chỉ nói về cách sử dụng Bluetooth để kết nối với điện thoại di động (ĐTDĐ) hoặc Pocket PC của bạn

Khác với cổng hồng ngoại bạn từng sử dụng, với kết nối Bluetooth, bạn

có thể đặt chiếc điện thoại của mình ở bất cứ đâu cách chiếc máy tính của mình với khoảng cách từ 10 đến 30 m mà vẫn kết nối được, không cần phải hướng đầu kết nối vào nhau như cổng hồng ngoại Thậm chí khi được kết nối và sử dụng chương trình Oxygen Manager, bạn còn có thể sao lưu, xem thông tin và

gõ tin nhắn SMS từ bàn phím, chọn danh bạ cũng từ máy tính

Tốc độ truyền của Bluetooth nhanh hơn cổng hồng ngoại rất nhiều, đó cũng là lý do tại sao một số đa số ĐTDĐ hiện nay không còn hỗ trợ cổng hồng ngoại, mà chỉ có Bluetooth và USB

Bạn có thể dễ dàng mua một Bluetooth Dongle USB (DB) ở các cửa hàng bán thiết bị máy tính, với giá từ 29 đến 40 USD tùy loại, so với cổng hồng ngoại thì DB mắc hơn gần gấp đôi, nhưng hiệu quả thì vượt trội hơn Vớ i Bluetooth, những chiếc ĐTDĐ của bạn và bạn bè sẽ dễ dàng gửi hình ảnh vừa chụp, hoặc nhạc MP3 qua lại với nhau một cách nhanh chóng

Cách cài đặt