041_Mạng không dây và các ứng dụng cho thiết bị di động

- 25 - MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC ỨNG DỤNG CHO THIẾT BỊ DI ĐỘNG Lê Viết Hà MSV: 0121869 Email: ha.leviet@gmail.com 1. Giới thiệu Công nghệ không dây cho phép ta liên kết nhiều thiết bị bằng sóng radio mà không dùng những kết nối vật lí - tức là không cần tới cable mạng. Mục đích chính của công nghệ không dây là cung cấp cho người sử dụng khả năng truy cập thông tin ở bất cứ đâu và tại bất kì thời điểm nào với các thiết bị có vị trí liên tục thay đổi. Ngày nay, với sự phát triển liên tục của các thiết bị di động, nền tảng mạng di động và cả nhu cầu của người sử dụng, lĩnh vực phát triển ứng dụng cho công nghệ không dây đã được mở ra nhiều hướng đầy tiềm năng như truy cập Internet, truy cập tới các tài nguyên đa phương tiện và các trò chơi. 2. Công nghệ Không dây - Mạng Không dây Công nghệ không dây sử dụng sóng radio trong khi các công nghệ truyền thống sử dụng các loại cable làm phương tiện truyền dữ liệu. Phạm vị của công nghệ không dây là rất lớn, kể từ những hệ thống mạng trên diện rộng và phức tạp như mạng WLAN, mạng điện thoại di động cho tới những hệ thống, thiết bị cực kì đơn giản như tai nghe, micro không dây và một loạt các thiết bị không có nhiệm vụ lưu trữ và xử lí thông tin khác. Nó cũng bao gồm các các thiết bị hồng ngoại (IR) như các loại điều khiển từ xa, một số loại chuột và bàn phím không dây và tai nghe stereo không dây, các thiết bị loại này đều cần một không gian không bị chắn giữa hai thiết bị truyền và nhận tín hiệu để đóng đường kết nối. 3. Mobile Ad hoc Network, Bluetooth, và một số chuẩn mạng di động khác Một mạng ad-hoc (hay mạng ad-hoc di động) - MANET (mobile ad-hoc network) - là một mạng tự cấu hình gồm các thiết bị định tuyến di động (mobile routers) được kết nối với nhau bằng các liên kết không dây. Toàn bộ các thiết bị này tạo nên một hình trạng (topo) mạng tuỳ ý. Các thiết bị định tuyến được phép Người hướng dẫn: ThS. Trần Thị Minh Châu di chuyển ngẫu nhiên và tự t ổ chức chúng một cách tuỳ ý, vì thế hình trạng mạng không dây này có thể thay đổi rất nhanh và không thể đoán trước. Một mạng ad-hoc là một tập hợp các kết nối trực tiếp (p2p) được hình thành một cách tự động và tuỳ ý giữa các nốt mà không cần đến cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị điều khiển trung tâm hay một thiết bị nào khác can thiệp vào. Bluetooth là ý tưởng được công ty Ericsson đề xuất vào năm 1994 và tới năm 1998, hiệp hội Bluetooth được sáng lập bởi liên minh Ericsson, Nokia, IBM, Intel và Toshiba. Cho tới nay, nó đ ã có xấp xỉ 1900 công ti và tập đoàn làm thành viên. Bluetooth chính là ví dụ nổi bật cho chuẩn mạng ad hoc. Trong ngành công nghiệp máy tính và viễn thông, Bluetooth được định nghĩa là phương thức để các máy điện thoại di động, các máy tính và các thiết bị cầm tay (PDA) kết nối với nhau, với các máy điện thoại cố định và với các máy tính sử dụng các kết nối không dây trong phạm vi hẹp. Ngoài Bluetooth, mạng không dây còn bao gồm rất nhiều chuẩ n khác nhau. Đó là kết quả của một môi trường còn rất mới mẻ nhưng đã phát triển vượt bậc chỉ trong một thời gian ngắn. Chuẩn AMPS (Advanced Mobile Phone Systems - Các hệ thống Điện thoại Di động Cải tiến), loại chuẩn của các thiết bị điện thoại di động thuộc thế hệ đầu tiên cho phép các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau làm việc được với cơ sở hạ tầng mạng không dây của những nhà sản xuất khác. Chuẩn AMPS sử dụng công nghệ FDMA (Frequency Division Multiple Access) - công nghệ đòi hỏi băng thông rất rộng và hoạt động ở dải tần từ 824 đến 829 MHz (gần giống với sóng radio FM). Các chuẩn điện thoại khác bao gồm IS- 136 (sử dụng công nghệ TDMA - Time Division Multiple Access), IS-95 (CDMA - Code Division Multiple Access) và GSM (một - 26 - chuẩn TDMA khác). Rất nhiều thiết bị cầm tay (các PDA và điện thoại di động) có hỗ trợ chuẩn giao thức WAP (Wireless Application Protocol) - giao thức cho phép truy cập e-mail và Internet một cách an toàn. 4. Môi trường phần mềm ở thiết bị di động. J2ME (Java 2 Platform, Micro Edition) có ý nghĩa đơn giản là Java dành cho các thiết bị nhỏ. Các thiết bị nhỏ ở đây bao gồm điện thoại di động, thiết bị cầm tay (PDA), hệ thống định vị trên ô tô, v.v J2ME được chia ra thành 3 phần là configurations, profiles và optional APIs, mỗi phần đều cung cấp các thông tin chi tiết về các API và các dòng thiết bị khác nhau. - Một configuration được thiết kế dành riêng cho một loại thiết bị nhất định dựa trên giớ i hạn bộ nhớ và sức mạnh của bộ xử lí. Nó xác định một máy ảo Java (JVM) có thể được cài đặt dễ dàng vào các thiết bị hỗ trợ cho configuration đó. Nó cũng xác định một số API dành cho J2SE cũng như một số API khác có thể được sử dụng trên nền tảng này. - Profiles chi tiết hơn configurations, nó dựa trên một configuration và thêm vào các API dành cho giao diện người dùng, lưu trữ, và bất kì API nào cần cho việc phát triể n ứng dụng. - Các Optional APIs định nghĩa thêm các chức năng mà có thể được thêm vào trong một configuration nhất định. Tất cả các configuration, profile và optional API khi được cài đặt trên một thiết bị đều được gọi chung là 1 stack. Ví dụ trong tương lai một stack có thể bao gồm CLDC/MIDP + Mobile Media API. Mô tả tổng quan về J2ME 5. Thực nghiệm Mục tiêu của quá trình thực nghiệm là xây dựng một ứng dụng bằng J2ME cho phép hai thiết bị di động kết nối trực tiếp với nhau qua giao tiếp Bluetooth. Tuy nhiên do giới hạn về trang thiết bị nên ứng dụng này có lẽ sẽ chỉ được kiểm nghiệm trên các công cụ giả lập. 6. Kết luận Khoá luận này trình bày những nghiên cứu từ tổng quát tới một số phần chi tiết của toàn bộ bộ mặt hệ thống mạng không dây, đồng thời đưa ra những nguyên tắc và phương pháp phát triển một ứng dụng cho môi trường mạng di động không dây. Đây là một hướng đi khá mới mẻ và hứa hẹn nhiều tiềm năng trong tương lai. Các vấn đề cần tiếp t ục nghiên cứu: Ứng dụng có thể khai thác từ thiết bị di động là rất nhiều, có thể kể ra một số ứng dụng quan trọng như truy cập các tài nguyên đa phương tiện từ thiết bị cầm tay, truy cập Internet và tham gia các hoạt động trực tuyến (như chứng khoán, đấu giá, trò chơi .) Tài liệu tham khảo [1] Tom Karygiannis, Les Owens - Wireless Network Security - National Institute of Standards and Technology (Special Publication) [2] Matthew Gast - Wireless Network: The Definitive Guide - O'Reilly (April 2002) [3] Roger Riggs, Antero Taivalsaari, Jim van Peursem, Jyri Huopaniemi, Mark Patel, Aleksi Uotila, Jim Holliday - Programming Wireless Devices with the Java 2 Platform - Addison Wesley, 2003. [4] Jonathan Knudsen - Wireless Java Developing with J2ME, Second Edition – Apress (2003) . - 25 - MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC ỨNG DỤNG CHO THIẾT BỊ DI ĐỘNG Lê Viết Hà MSV: 0121869 Email: ha.leviet@gmail.com 1. Giới thiệu Công nghệ không dây cho phép. liên tục của các thiết bị di động, nền tảng mạng di động và cả nhu cầu của người sử dụng, lĩnh vực phát triển ứng dụng cho công nghệ không dây đã được mở