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Spontane Vernetzung mit Bluetooth™

Kleines Seminar

SS 2002

Sascha Seipp

Übersicht

Motivation Entwicklungsgeschichte Was ist Bluetooth? Spontane Vernetzung Anwendungen Abgrenzung zu ähnlichen Technologien Fazit

Motivation

Situation: Unterschiedliche

Anwendungen Unterschiedliche

Schnittstellen Eine ganze Menge

Kabel!

Motivation

Situation: Unterschiedlichste

mobile Geräte Datenaustausch

erwünscht Inkompatibilitäten

vorhanden, wenig Komfort!

Gründung der Bluetooth SIG im Mai 1998 durch Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM, Intel

Bluetooth SIG hat in 9/99 über 810 Mitglieder Microsoft war anfangs zögerlich, ist aber

mittlerweile auch dabei „Bluetooth“ – „Blauzahn“:

Dänischer König Harald 'Blauzahn' (910-986) christianisierte und vereinigte große Teile Skandinaviens in einem Königreich

Entwicklungsgeschichte

Was ist Bluetooth? Spezifikationen

Übersicht der Protokoll-Hierarchie


Bluetooth Radio Beschreibt einen Bluetooth Transceiver im 2,4-

GHz-ISM-Band Baseband

Beschreibt Kanäle und Verbindungen Link Manager Protocol (LMP)

Wird verwendet, um Verbindungen aufzubauen und zu unterhalten, ist auch für Authentifizierung und Verschlüsselung zuständig


Logical Link Control and Adaption Protocol (L2CAP)

Zuständig für Segmentierung und Reassemblierung von Paketen, Quality of Service, Protocol Multiplexing

Service Discovery Protocol (SDP) Hiermit kann ein Gerät im Netz feststellen,

welche Dienste vorhanden sind und zur Verfügung stehen


Aufeinander aufbauende Profile für verschiedenste Anwendungen

Wenn ein Gerät eine Anwendung zur Verfügung stellt, muß es die Definitionen des Profils genau einhalten, z.B.:

Headset Profil DUN Profil

Lizenzfreies ISM-2,4-Ghz-Frequenzband 79 Kanäle zwischen 2,402 und 2,480

Ghz Ausnahmen mit 23 Kanälen für z.B.

Frankreich Frequency Hopping: 1600 Hops/s nach

Pseudo-zufälligem Verfahren Wenig Anfälligkeit gegen Störungen

Reichweite generell 10 m bei 2,5 mW Power Class 1: 100 m bei 100 mW

Was ist Bluetooth? Physik (Bluetooth Radio)

Kanal in Slots zu 625 µs aufgeteilt 1 Paket pro Slot, abwechselnd

Sender/Empfänger Kanaltypen:

1 asynchroner Datenkanal 3 gleichzeitige synchrone Sprachkanäle 1 Kanal mit Daten asynchron und Sprache

synchron gleichzeitig

Was ist Bluetooth? Physik (Baseband)

Daten: 723.2 kbit/s – 57.6 kbit/s asymmetrisch 433.9 kbit/s symmetrisch

Sprache: 64 kbit/s bidirektional

Was ist Bluetooth? Physik (Baseband)

Was ist Bluetooth? Verbindung (Baseband)

Master initiiert die Verbindung, kann bis zu 7 Slaves verbinden = Piconet

Mehrere Piconets in Verbindung = Scatternet


Verbindungsarten: symmetrisch, verbindungsorientiert (SCO)

Punkt-zu-Punkt-Verbindung, hauptsächlich für Sprache

asymmetrisch, verbindungslos (ACL) Punkt-zu-Mehrpunkt, Paketwiederholung möglich

Adressierung: 48-Bit-Hardwareadresse (BD_ADDR), von

der aber nur 32 Bit signifikant sind


Verbindungsaufbau Inquiry

Ein Gerät fragt nach anderen verfügbaren Geräten und erhält die Adressen aller Geräte in Reichweite

Paging Ein Gerät baut eine Verbindung zu einem anderen auf

(kennt also dessen Adresse) und wird Master

Verschiedene Modi im Verbindungszustand: Active, Sniff, Hold, Park Mode


Fehlerkorrektur Drei Schemata zur Fehlerkorrektur:

1/3 rate FEC, 2/3 rate FEC, Automatic Repeat Request

Sicherheit 3 Modi im General Access Profile (GAP) definiert

keine Sicherheitsmaßnahmen Sicherheit auf Service Level-Ebene Sicherheit auf Verbindungsebene

Nutzung von privaten Schlüsseln, PIN

Spontane Vernetzung

Bedeutung: Spontan ablaufende Integration von Geräten und darauf laufenden Diensten in ein gemeinsames Netz, möglichst ohne Zutun des Anwenders.

SDP (Service Discovery Protocol) SDP-Server eines Gerätes sammelt

Informationen über Dienste in je einem Service Record pro Dienst

Service Record hat verschiedene Attribute und gehört zu einer bestimmten Dienstklasse

Spontane Vernetzung

Zwei Methoden zum Finden von Diensten

Searching Suche nach einer bestimmten Service-Klasse oder

nach Attributen, die als UUID (Universally Unique Identifier) vorliegen, nicht nach beliebigen Attributen

Browsing Anzeigen und Navigieren durch alle Dienste, die

von einem Gerät angeboten werden

Anwendungen

AVM BlueFritz!-ISDN-AccessPoint

Ericsson Bluetooth-Headset

Anwendungen

TDK Bluetooth-Modul für Palm

Axis 5810 Bluetooth Print Plug

Abgrenzung

IrDA Infrarot, 4 MBit/s, Sichtverbindung erforderlich,

ausschließlich Punkt-zu-Punkt-Verbindung

Bluetooth Funk, 1 MBit/s, 10 m Reichweite, sucht sich

Dienste und Verbindung selbständig

WLAN Funk, 11 Mbit/s, 30-150 m Reichweite, muß

konfiguriert werden, LAN

Fazit

Zukunftsaussichten Peripherie-Kabelersetzung gut denkbar Für LAN-Äquivalent nur eingeschränkt

sinnvoll Datenabgleich zwischen mobilen Geräten

Offener Standard?

Viele neue Möglichkeiten werden sich erst bei großer Verbreitung erschließen

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