Hệ thống không dây công suất thấp: Bluetooth và ZigBee

Một phần của tài liệu ĐA ĂNG TEN và TRUYỀN THÔNG KHÔNG GIAN THỜI GIAN (Trang 31 - 32)

Khi Radio giảm được điện năng tiêu thụ và chi phí của chúng, nó trở nên khả thi nhúng chúng vào nhiều loại thiết bị điện tử, mà có thể được sử dụng để tạo ngôi nhà thông minh, mạng cảm biến và các ứng dụng cạnh tranh khác. Có hai dạng sóng vô tuyến để hỗ trợ cho xu hướng này: Bluetooth và ZigBee.

Sóng vô tuyến Bluetooth cung cấp các kết nối khoảng cách ngắn giữa các thiết bị không dây cùng với khả năng kết nối mạng thô sơ. Tiêu chuẩn Bluetooth được dựa trên một bộ vi mạch nhỏ kết hợp với một bộ thu phát sóng vô tuyến được đưa vào các thiết bị số. Bộ thu phát đặt ở nơi cáp kết nối cho các thiết bị như điện thoại di động, máy tính xách tay và máy tính palmtop, máy in, máy chiếu, và các điểm truy cập mạng. Bluetooth chủ yếu truyền trong phạm vi ngắn - ví dụ, từ máy tính xách tay tới máy in gần ngay bên cạnh hoặc từ điện thoại di động tới thiết bị cầm tay không dây. Dải hoạt động thông thường 10m (tại công suất truyền 1mW) và dải này có thể tăng lên 100m khi công suất phát là 100mW. Hệ thống hoạt động tại băng tần 2.4 GHz không cấp phép, do đó nó có thể được sử dụng rộng rãi mà không chịu vấn đề liên quan đến cấp quyền. Tiêu chuẩn Bluetooth cung cấp một kênh dữ liệu không đồng bộ 732.3 kpbs. Trong chế độ này, cũng được biết đến như Asynchronous Connection-Less (ACL), có kênh ngược lại có tốc độ dữ liệu 57.6 kpbs. Các đặc điểm cũng cho phép lên đến 3 kênh đồng bộ mỗi kênh tốc độ 64 kpbs. Chế độ này, cũng gọi là kết nối đồng bộ định hướng (SCO), được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng thoại như các thiết bị cầm tay nhưng có thể được sử dụng cho dữ liệu. Các chế độ khác nhau dẫn đến kết quả tốc độ bít tích hợp xấp xỉ 1Mpbs. Việc định tuyến dữ liệu đồng bộ được thực hiện thông qua một giao thức chuyển mạch gói được dựa trên nhẩy tần số tại 1600 bước nhẩy trên 1 giây. Ngoài ra còn có giao thức chuyển mạch gói cho các dữ liệu đồng bộ.

Bluetooth sử dụng nhẩy tần cho đa truy cập với khoảng cách sóng mang là 1MHz. Thông thường, lên đến 8 tần số khác nhau được sử dụng độ rộng băng thông tổng 80 MHz. Tại bất kỳ thời điểm, độ rộng băng thông có sẵn là 1MHz, với 8 thiết bị được chia sẻ băng thông. Xung đột sẽ xảy ra khi các thiết bị trong các piconet khác nhau mà trên những kênh logic khác nhau sử dụng cùng một tần số bước nhảy tại cùng một thời điểm. Khi số lượng các piconet trong một khu vực tăng lên, số lượng xung đột tăng lên và làm giảm hiệu suất.

Tiêu chuẩn Bluetooth được phát triển kết hợp bởi 3 Com, Ericsson, Intel, IBM, Lucent, Microsoft, Motorola, Nokia, và Toshiba. Tiêu chuẩn được chấp nhận bởi 1300 nhà máy và nhiều sản phẩm điện tử tiêu dùng kết hợp Bluetooth. Chúng bao gồm thiết bị cầm tay không dây cho điện thoại đi động, USB không dây hoặc đầu kết nối RS232, card PCMCIA không dây, và các đầu giải mã không dây.

Đặc điểm kỹ thuật của phát vô tuyến ZigBee được thiết kế cho chi phí ít hơn và tiêu hao năng lượng ít hơn Bluetooth [19]. Đặc điểm kỹ thuật của nó được dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.15.4. Phát vô tuyến hoạt động ở cùng băng tần ISM như Bluetooth và có khả năng kết nối 255 thiết bị trên một mạng. Đặc điểm kỹ thuật hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên đến 250 kbps với khoảng cách 30m. Tốc độ dữ liệu chậm hơn Bluetooth, nhưng đổi lại kiểu phát vô tuyến này lại tiêu thụ năng lượng ít hơn với khoảng cách truyền lớn hơn. Mục tiêu của ZigBee là để cung cấp cho hoạt động vô tuyến cho nhiều tháng, nhiều năm mà không cần phải sạc, do đó mục tiêu các ứng dụng như mạng sensor.

Một phần của tài liệu ĐA ĂNG TEN và TRUYỀN THÔNG KHÔNG GIAN THỜI GIAN (Trang 31 - 32)