วันอาทิตย์ที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2553

Bluetooth Wireless Technology (Assignment1)

Bluetooth Wireless Technology

Bluetooth บลูทูธ ป็นข้อกำหนดสำหรับอุตสาหกรรมเครือข่ายส่วนบุคคล (Personal Area Networks - PAN) แบบไร้สาย Bluetooth ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถเชื่อมต่อกันได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ , พีดีเอ , คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ฯลฯ โดยผ่านทาง คลื่นวิทยุ เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมโยงหรือการสื่อสารแบบใหม่ที่ถูกคิดค้นขึ้น เป็นเทคโนโลยีของอินเตอร์เฟซทางคลื่นวิทยุ ตั้งอยู่บนพื้นฐานของการสื่อสารระยะใกล้ที่ปลอดภัย จะทำงานที่คลื่นความถี่ 2.4 GHz ซึ่งเป็นความถี่ที่เรียกว่า แถบความถี่ ISM ( Industrial , Scientific and Medical ) โดยความถี่นี้ ไม่มีใครเป็นเจ้าของลิขสิทธิ์ ทำให้สามารถพัฒนา และมีการใช้งานกันแพร่หลาย ผู้พัฒนา สามารถพัฒนาอุปกรณ์ให้ใช้ความถี่นี้ โดยไม่ต้องเสียค่าลิขสิทธิ์ และยังติดตั้งได้ อย่างไม่ยุ่งยากอีกด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี Bluetooth นั้นพัฒนาขึ้นเพื่อลดข้อจำกัด ของการใช้สายเคเบิลในการเชื่อมโยงโดยมีความเร็วในการเชื่อมโยงสูงสุด ในปัจจุบันอยู่ ที่ 24 เมกกะบิตต่อวินาที หรือ 3 เมกกะไบต์ ระยะครอบคลุม 10 เมตร หรือ 30 ฟุต

ประวัติ ความเป็นมา ของ Bluetooth
คำว่า Bluetooth เป็นนามของกษัตริย์ประเทศเดนมาร์ก ที่มีชื่อว่า "Harald Bluetooth " ในช่วง 940-981 หรือประมาณ 1,000 กว่าปีมาแล้ว กษัตริย์องค์นี้ได้ปกครองประเทศเดนมาร์กและ นอร์เวย์ ในยุคของไวกิ้งค์ และต้องการรวมประเทศให้เป็น หนึ่งเดียว นอกจากนั้น ยังทรงเป็นผู้นำเอาศาสนาคริสต์เข้าสู่ ประเทศเดนมาร์ก อีกด้วย และเพื่อเป็นการรำลึกถึงกษัตริย์ Bluetooth ผู้ปกครองประเทศกลุ่มสแกนดิเนเวีย ซึ่งในปัจจุบันเป็นกลุ่มผู้นำในด้านการผลิต โทรศัพท์มือถือและระบบ Bluetooth ป้อนสู่ตลาดโลก

สัญลักษณ์ของอุปกรณ์นี้คือตัวอักษรรูนส์ Rune เมื่อนำตัวหน้าของชื่อกษัตริย์ Harald Bluetooth มาวางซ้อนกัน ตัว H ถูกแทนด้วยสัญลักษณ์กากบาท ที่มีขีดพาดกลางตามแนวตั้ง หรือตัว Hagalaz ในอักษรรูนส์ ส่วนตัว B ถูกแทนด้วยตัว Bekano ซึ่งคล้ายตัว B เดิมอยู่แล้ว เมื่อนำสัญลักษณ์ทั้งสองตัวมาซ้อนกันจึงได้ สัญลักษณ์ของ Bluetooth ที่เราเห็นกันอยู่ทุกวันนี้

ป 1998 กลุ่มผู้พัฒนาวิจัยระบบ Bluetooth ไดถูกก่อตั้งขึ้นโดยเกิดจากการรวมตัวของบริษัทยักษ์ใหญ่ 5 บริษัท ได้แก่ Ericsson , IBM , Intel Corporation , Nokia Corporation และ Toshiba Corporation และจากนั้นไม่นานได้มีการเพิ่มผู้ร่วมสนับสนุน อีก 4 บริษัทได้แก่ Motorola , Microsoft Corporation, 3 com และ Lucent โดย การใช้ชื่อว่า Special Interest Group (SIG) ซึ่งในกลุ่มจะประกอบไปด้วย กลุ่มผู้นำทางด้านโทรศัพท์มือถือ , คอมพิวเตอร์ ฯลฯ ซึ่งกลุ่มเหล่านี้ได้ประเมิน ไว้ว่า ภายใน ปี 2002 อุปกรณ์การสื่อสาร, เครื่องใช้ต่างๆ และคอมพิวเตอร์ จะถูกติดตั้ง Bluetooth ที่จะใช้เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆอย่างแพร่หลาย ในปัจจุบัน Bluetooth SIG มีสมาชิก มากกว่า 13,000 บริษัท

จุดประสงค์ของการใช้งาน Bluetooth

1. Cable Replacement จุดประสงค์แรกของ Bluetooth ที่ออกมาก็เพื่อกำจัดสายเชื่อมต่อต่างๆ ที่ใช้สายเคเบิ้ล

2. Ad Hoc Networking เป็นการใช้เทคโนโลยีคลื่นวิทยุมาใช้ในการสื่อสารข้อมูลทำให้การทำงานแบบเนตเวิร์กที่แตกต่างจากวิธีดั้งเดิม และสามารถเชื่อมกับระบบเนตเวิร์กเมื่อใดก็ได้ที่ต้องการ

3. Data / Voice Access Point ใช้ในการรับสัญญาณข้อมูล และเสียงจากแม่ข่าย

เป้าหมายของ Bluetooth

1. Low cost implementation พัฒนาให้มีราคาต่ำ ที่สามารถให้คนทั่วไปใช้ได้

2. Small implementation size ทำให้ บลูทูธ มีขนาดเล็กที่สุด เพื่อให้ใช้งานได้สะดวก

3. Low power consumption ทำให้ บลูทูธ ใช้พลังงานในการทำงานน้อย เพื่อให้สามารถติดต่อกันได้โดยไร้ข้อจำกัด

4. Robust, high quality data & voice transfer พัฒนาให้ บลูทูธ มีความทนทานในการใช้งานและสามารถส่งทั้งข้อมูลและเสียงได้ อย่างมีประสิทธิภาพ

5. Open global standard เป็นมาตรฐานเปิด คือให้ผู้ที่สนใจสามารถนำไปพัฒนาต่อได้ ทำให้เทคโนโลยีพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว (Bluetooth 2001)

ลักษณะการทำงานทั่วไป

Bluetooth จะใช้สัญญาณวิทยุความถี่สูง 2.4 GHz. แต่จะแยกย่อยออกไป ตามแต่ละประเทศ อย่างในแถบยุโรปและอเมริกา จะใช้ช่วง 2.400 ถึง 2.4835 GHz. แบ่งออกเป็น 79 ช่องสัญญาณ และจะใช้ช่องสัญญาณที่แบ่งนี้ เพื่อส่งข้อมูลสลับช่องไปมา 1,600 ครั้งต่อ 1 วินาที ส่วนที่ญี่ปุ่นจะใช้ความถี่ 2.402 ถึง 2.480 GHz. แบ่งออกเป็น 23 ช่อง ระยะทำการของ Bluetooth 1.0 จะอยู่ที่ 5-10 เมตร และในปัจจุบันของ Bluetooth 4.0 จะอยู่ที่ 24 Mbps (24 เมกกะบิตต่อวินาที )รัศมีไกลถึง 100 เมตร โดยมีระบบป้องกันโดยใช้การป้อนรหัสก่อนการเชื่อมต่อ และ ป้องกันการดักสัญญาณระหว่างสื่อสาร โดยระบบจะสลับช่องสัญญาณไปมา จะมีความสามารถในการเลือกเปลี่ยนความถี่ที่ใช้ในการติดต่อเองอัตโนมัติ โดยที่ไม่จำเป็นต้องเรียงตามหมายเลขช่อง ทำให้การดักฟังหรือลักลอบขโมยข้อมูลทำได้ยากขึ้นโดยหลักของบลูทูธจะถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็ก เนื่องจากใช้การขนส่งข้อมูลในจำนวนที่ไม่มาก อย่างเช่น ไฟล์ภาพ, เสียง, แอพพลิเคชั่นต่างๆ และสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย ขอให้อยู่ในระยะที่กำหนดไว้เท่านั้น นอกจากนี้ยังใช้พลังงานต่ำ กินไฟน้อย และสามารถใช้งานได้นาน โดยไม่ต้องนำไปชาร์จไฟบ่อยๆ ด้วย

ส่วนความสามารถการส่งถ่ายข้อมูลของ Bluetooth 4.0 ในปัจจุบัน จะอยู่ที่ 24 Mbps (24 เมกกะบิตต่อวินาที )รัศมีไกลถึง 100 เมตร และคงจะไม่มีปัญหาอะไรมากกับขนาดของไฟล์ที่ใช้กันบนโทรศัพท์มือถือ หรือ การใช้งานแบบทั่วไป ซึ่งถือว่าเหลือเฟือมาก แต่ถ้าเป็นข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มากล่ะก็ คงจะช้าเกินไป และถ้าถูกนำไปเปรียบกับ Wireless LAN (WLAN) แล้ว ความสามารถของ Bluetooth คงจะห่างชั้นกันเยอะ ซึ่งในส่วนของ WLAN ก็ยังมีระยะการรับ-ส่งที่ไกลกว่า แต่ขอได้เปรียบของ Bluetooth จะอยู่ที่ขนาดที่เล็กกว่า การติดตั้งทำได้ง่ายกว่า และที่สำคัญ การใช้พลังงานก็น้อยกว่ามาก อยู่ที่ 0.1 วัตต์ หากเทียบกับคลื่นมือถือแล้ว ยังห่างกันอยู่หลายเท่า Bluetooth 4.0 สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์เดิมที่ใช้เทคโนโลยี Bluetooth v2.1 +EDR หรือ Bluetooth v3.0 +HS ได้

ลักษณะการทำงานเชิงลึกของเทคโนโลยี Bluetooth

- Protocol Stack มีลักษณะการเชื่อมต่ออยู่ 2 แบบคือ

1. Asynchronous Connectionless (ACL) ใช้สำหรับการสื่อสารข้อมูลทั่วไป รองรับการเชื่อมต่อทั้งแบบสมมาตร และไม่สมมาตร Multi-slot packet เมื่อใช้ ACL สามารถมี data rate ได้สูงสุด 723 Kbps ในหนึ่งทิศทาง และ 57.6 kbps ในทิศทางอื่นๆ master จะเป็นผู้ที่ควบคุม bandwidth ที่จะให้ slave ใช้งาน และ ACL ยังสนับสนุน broadcast message ด้วย

2. Synchronous Connection Oriented (SCO) ใช้สำหรับการสื่อสารข้อมูลเสียง รองรับการเชื่อมต่อแบบสมมาตร, circuit switch และการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด ในการเชื่อมต่อแบบสมมาตรมีความเร็วในการรับ/ส่งอยู่ที่ 64 kbps และสามารถเชื่อมต่อได้ 3 ช่องสัญญาณพร้อมกัน

แต่โดยมากผู้ผลิตมือถือมักไม่ได้บอกรายระเอียดว่า Chip ของ Bluetooth ที่ใส่เข้าไปเป็นแบบ ACL หรือ SCO จึงทำให้เกิดปัญหาว่าทำไมมือถือบางรุ่นถึงมีปัญหาในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ แต่ก็มีวิธีแก้ปัญหาโดยใช้ Software หรือ driver มาช่วย จึงทำให้แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้

สำหรับ อุปกรณ์ที่มีการเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเป็นเนตเวิร์กนั้น การส่งข้อมูลจากอุปกรณ์หนึ่ง ไปยังอุปกรณ์ปลายทาง จำเป็นต้องมีการส่งข้อมูลอื่นๆ ประกอบเข้าไปกับข้อมูลที่ต้องการส่งนั้นด้วย เพื่อควบคุมเส้นทางของข้อมูลให้สามารถส่งไปถึงอุปกรณ์ปลายทางได้อย่างถูก ต้อง ทำให้การส่งข้อมูลแต่ละครั้งเกิดการทำงานต่างๆขึ้นมากมาย จึงเกิดการสร้างโมเดลแทนการทำงานต่างๆที่ว่านี้ขึ้น เพื่อให้สามารถมองเห็นภาพรวมของการทำงานทั้งหมดได้

Application Layer ทั่วไป

Applications Bluetooth

Presentation Layer

RFCOMM/SDP

Session Layer

L2CAP

Transport Layer

HCI

Network Layer

Link Manager

Data Link Layer

Link Controller

Physical Layer

Base band

Radio

OSI Model

Bluetooth Module

สำหรับโมเดลการทำงานของ บลูทูธ (Bluetooth Module) ถูกกำหนดให้มีโครงสร้างการทำงานดังตารางซึ่งจะเห็นได้ว่ามีจำนวน 8 ชั้น มากกว่าโมเดล OSI อยู่ 1 ชั้น ทำให้ขอบเขตการทำงานในแต่ละชั้น แตกต่างจากโมเดล OSI แต่ลำดับการทำงาน มีลักษณะเหมือนกัน โดยแต่ละชั้นของโมเดล บลูทูธ มีชื่อ และหน้าที่การทำงานดังนี้

- ชั้นที่ 8 Applications เป็นส่วนของโปรแกรมที่ติดต่อรับหรือส่งข้อมูลกับผู้ใช้

- ชั้นที่ 7 RFCOMM/SDP สำหรับ RFCOMM เป็นโปรโตคอลเสมือน ที่ทำให้แอพพลิเคชันด้านบน มอง บลูทูธ เป็นเหมือนพอร์ตอนุกรม (Serial Port) ทั่วไป ส่วน SDP (Service Discovery Protocol) เป็นโปรโตคอลที่ช่วยค้นหาบริการจากอุปกรณ์ บลูทูธตัวอื่นที่อยู่ในขอบเขต พิโกเน็ตเดียวกัน

- ชั้นที่ 6 L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol) ทำหน้าที่ มัลติเพล็กซ์ข้อมูลจากชั้นบนซึ่งอาจจะมีการทำงานของโปรแกรมหลายโปรแกรมพร้อมกัน และจัดแบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ต

- ชั้นที่ 5 HCI (Host Control Interface) เป็นโปรโตคอลเชื่อมต่อระหว่างโปรแกรมชั้นบนที่ทำงานอยู่บนระบบหนึ่ง (เช่นโปรแกรมในเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กทำงานบน CPU x86) กับส่วนควบคุมการทำงานของ บลูทูธ (เช่น การ์ด PCMCIA Bluetooth ที่ต่ออยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก) ทำให้โปรแกรมรู้จักคำสั่งควบคุมอุปกรณ์ บลูทูธ

- ชั้นที่ 4 Link Manager ทำ หน้าที่แปลงคำสั่งที่ได้รับจากชั้นบนเป็นลำดับหน้าที่การทำงานที่ชั้นล่าง รู้จัก และคอยส่งคำสั่งลงไปควบคุมการทำงานของชั้นล่างทั้งหมด

- ชั้นที่ 3 Link Controller ควบคุมการเชื่อมต่อพื้นฐานของ บลูทูธ ทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นสถานะของอุปกรณ์ โหมดการทำงานของอุปกรณ์ การค้นหาอุปกรณ์ Bluetooth ใกล้เคียง รวมไปจนถึงการเลือกว่าจะเป็น Master หรือ Slave ในสภาพแวดล้อมต่างๆ

- ชั้นที่ 2 Base band การทำงานของชั้นนี้ถือได้ว่าเป็นหัวใจของ Bluetooth ในด้านฮาร์ดแวร์เลยก็ว่าได้ หน้าที่หลักของชั้นนี้ คือการควบคุมวงจรภาคส่ง รับคลื่นวิทยุที่อยู่ชั้นล่างสุด ซึ่งจุดสำคัญที่สุดของการควบคุม ก็คือการเลือกช่องความถี่ในการรับส่งข้อมูลให้ตรงกันระหว่าง Master และ Slave ที่ต้องมีการกระโดดไปในรูปแบบเดียวกัน

- ชั้นที่ 1 Radio เป็นส่วนที่เกิดการรับ และส่งคลื่นวิทยุจริงๆ เป็นส่วนวงจรฮาร์ดแวร์ภาคส่ง รับคลื่นวิทยุที่ถูกควบคุมจากชั้น Base band ไม่ว่าจะเป็นความถี่ และระดับความแรงของสัญญาณที่ใช้ รวมไปถึงเฟรมข้อมูลที่จะส่ง

- Security ระบบรักษาความปลอดภัยในการเชื่อมต่อ และ ส่งข้อมูลผ่านทาง Bluetooth มีเป้าหมายดังนี้

Confidentiality (การรักษาความลับ)

(device) authentication (การพิสูจน์ตัวตน)

(device) authorization (การกำหนดสิทธิ์)

Integrity (ความถูกต้อง สมบูรณ์ของข้อมูล)

ได้มีการกำหนดความปลอดภัยดังนี้

Security Mode 1 : ระดับที่ไม่มีระบบความปลอดภัย

Security Mode 2 : Service level security (ความปลอดภัยในระดับการให้บริการ) เช่นพวก Application ต่าง ๆ ที่สามารถปรับปรุงให้มีการ Cryptographic (การเข้ารหัสรูปแบบต่าง ๆ)

Security Mode 3 : Device level security(ความปลอดภัยในระดับอุปกรณ์) หมายถึง การเข้าใจการเข้ารหัสซึ่งเป็นการพัฒนาใน LMP รวมถึง Application ต่าง ๆ ที่นอกเหนือจากนี้

ลักษณะการทำงานของบลูทูธ

การอธิบายโดยย่อ คือ บลูทูธเป็นเทคโนโลยีของอินเตอร์เฟซทางคลื่นวิทยุ ใช้ในการเชื่อมโยงสื่อสารไร้สายในแถบความถี่ 2.45GHz ทำให้อุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์ที่เคลื่อนย้ายได้สามารถติดต่อสื่อสารกันแบบไร้ สายระหว่างกันในระยะห่างสั้นๆ ได้ อุปกรณ์แต่ละตัวสามารถติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆ ได้สูงสุดถึง 7 ตัวพร้อมกัน เราเรียกเครือข่ายการติดต่อนี้ว่า Piconet ยิ่งไปกว่านั้น อุปกรณ์แต่ละตัวยังสามารถสังกัดอยู่กับเครือข่าย Piconet ได้หลายเครือข่ายพร้อมกันอีกด้วย เทคโนโลยีการส่งคลื่นวิทยุของบลูทูธจะใช้การกระโดดเปลี่ยนความถี่ (Frequency hop) เพราะว่าเทคโนโลยีนี้เหมาะที่จะใช้กับการส่งคลื่นวิทยุที่มีกำลังส่งต่ำและ ราคาถูก โดยจะแบ่งออกเป็นหลายช่องความถี่ขนาดเล็ก ในระหว่างที่มีการเปลี่ยนช่องความถี่ที่ไม่แน่นอนทำให้สามารถหลีกหนีสัญญาณรบกวนที่เข้ามาแทรกแซงได้


ข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับ Bluetooth USB Adapter

Bluetooth USB Adapter คือ อุปกรณ์ที่จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์หรือโน้ตบุ๊กของเรามีสัญญาณ Bluetooth ซึ่งจะช่วยให้การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์พกพาเข้าด้วยกันเป็นเรื่องง่าย และสะดวกสบายขึ้น นอกจากจะไม่มีสายสัญญาณแล้ว ยังไม่ต้องนำช่องส่งสัญญาณอินฟราเรด (IrDA) มาวางให้ตรงกันอีกด้วย เนื่องจาก BT-02UD2 ได้ใช้เทคโนโลยี Bluetooth ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณด้วยคลื่นความถี่วิทยุ ซึ่งสามารถทำให้เรามั่นใจได้เลยว่า การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์พกพาต่าง ๆ เช่น คอมพิวเตอร์ โน้ตบุ๊กหรือคอมพิวเตอร์มือถือ (PDA) โทรศัพท์มือถือ พรินเตอร์ (Printer) คีย์บอร์ด (Keyboard) เมาส์ (Mouse) หูฟังไร้สาย (Headset) มีน้ำหนักที่เบาเพียง ขนาดเล็ก จึงทำให้เหมาะสำหรับพกพาไปไหนมาไหน ทำให้การถ่ายโอนข้อมูลจำพวกวิดีโอและเพลงให้เป็นได้ไปอย่างราบรื่น

การต่อขยายเครือข่ายด้วย PAN


เครือข่าย PAN ที่ใช้เทคโนโลยี Bluetooth นั้น จะเป็นหนทางใหม่ในการต่อขยายเครือข่าย Mobile Network ไปให้ถึงมือผู้ใช้งานมากขึ้น ผู้ใช้งานบางคนที่สามารถติดต่อเข้าไป ใช้เครือข่าย Bluetooth PAN ได้นั้น สามารถที่จะใช้เครื่องโทรศัพท์มือถือ GPRS/UMTS ที่เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่าย PAN นั้น เป็น Gateway ในการเชื่อมติดต่อไปยังอินเทอร์เน็ต หรือเชื่อมติดต่อไปยังเครือข่าย IP ขององค์กรได้ คราวนี้ ถ้ามาลองพิจารณา Traffic Load ในเครือข่าย จะพบว่า Aggregate Traffic ของเครือข่าย PAN นั้น โดยปกติ จะสูงเกินมากกว่ากราฟิกของเครื่องโทรศัพท์มือถือเพียงเครื่องเดียว ยิ่งกว่านั้นถ้าหากเครือข่าย Bluetooth PAN หลายเครือข่ายถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเป็นเครือข่าย Scatter net ก็ยิ่งทำให้ค่า Capacity นี้สูงขึ้นกว่าเดิมไปอีก


ภาพตัวอย่างที่มีการใช้เครือข่าย Bluetooth PAN ถึง 4 เครือข่ายด้วยกัน เครือข่าย PAN เหล่านี้ถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันด้วย Bluetooth Link ผ่านทางเครื่อง Laptop Computer นอกจากนี้เครือข่าย PAN 2 เครือข่าย จะถูกเชื่อมต่อไปยังเครือข่าย IP Backbone Network โดย เครือข่ายหนึ่งจะเชื่อมต่อผ่านทาง LAN Access Point ส่วนอีกเครือข่ายหนึ่ง จะเชื่อมต่อผ่านทางเครื่องโทรศัพท์ GPRS/UMTS เครือข่าย PAN หนึ่งๆ อาจจะประกอบไปด้วยอุปกรณ์สมาชิกหลายอย่างที่มีเทคโนโลยีของการ Access ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ก็จะใช้ประโยชน์จากฟังก์ชัน ของ ad hoc ที่มีอยู่ในเครือข่าย PAN ตัวอย่างเช่น เครื่อง Notebook Computer ก็อาจจะมีอินเตอร์เฟสของ Wireless LAN (WLAN) เช่น IEEE 802.11 หรือ HiperLAN/2 ต่ออยู่กับเครื่อง ทำให้สามารถ Access เข้าไปใช้เครือข่ายได้เมื่อเครื่อง Notebook ถูกนำเข้ามาใช้ภายใน ดังนั้น เครือข่าย PAN จึงได้ประโยชน์จากการที่มีอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีของการ Access แบบต่างๆ รวมอยู่ด้วยกัน ภายในเครือข่าย ทำให้ขจัดความต้องการที่จะสร้างอุปกรณ์แบบลูกผสม เช่น อุปกรณ์ที่รวม PDA และ Mobile Phone เข้าด้วยกัน เพราะว่าเครือข่าย PAN จะทำให้เกิดการอินทิเกรตอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันทาง Wireless จากที่กล่าวมาข้างต้น จะขอเน้นว่า เทคโนโลยีของการเชื่อมต่ออุปกรณ์ด้วยคลื่น Radio ในระยะสั้น อย่างเช่น Bluetooth นั้น จะเป็นแรงผลักดันสำคัญที่ทำให้เกิดความคล่องตัวสำหรับการใช้งานของเครือข่าย PAN Bluetooth ในท้องตลาด

Bluetooth รองรับระบบปฏิบัติการ

- Apple รองรับ Bluetooth ตั้งแต่ Mac OS X v.10.2 ซึ่งเปิดตัวในปี 2002

- Microsoft Windows XP รองรับ Bluetooth 1.1, 2.0 และ 2.0 + EDR , Windows Vista และ Windows 7 รองรับ Bluetooth ทุกเวอร์ชั่น

- linux มีการสนับสนุน Bluetooth โดยใช้ Linux kernel เวอร์ชัน 2.4.6 ขึ้นไป

- ในโทรศัพท์มือถือ รองรับระบบ Open Mobile Terminal Platform (OMTP)

ประโยชน์ของ Bluetooth

1. เป็นระบบที่มีความปลอดภัยจากการถูกดักฟัง เนื่องจาก Bluetooth จะแยกความถี่ต่าง ๆ เป็นช่วงๆ แต่ละช่วงต้องมีการกระโดดข้ามเพื่อไปยังอีกช่วงหนึ่งแบบไม่สม่ำเสมอ

2. สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ทั้งสัญญาณเสียง และข้อมูล เพราะ Bluetooth ใช้ช่วงความถี่ที่ 2.4 GHz

3. สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ Bluetooth อื่น ๆ ได้ถึง 7 เครื่องด้วยกัน

4. สัญญาณของ Bluetooth สามารถทะลุผ่านผนังกำแพงหรือกระเป๋าเอกสารได้ ซึ่งทำให้มีรัศมีถึง 100 เมตร

5. เนื่องจากชิป Bluetooth มีขนาดเล็กทำให้ง่ายต่อการนำไปฝังไว้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ

6. สามารถจำลองเพื่อทำเป็นเครือข่ายขนาดเล็ก เพื่อการสื่อสารหรือส่งข้อมูลกันภายในเครือข่ายนี้ ได้ง่ายและรวดเร็ว ซึ่งเรียกกันว่า pan (personal area network)

7. เนื่องจาก Bluetooth เป็นมาตรฐานเดียวกัน ทำให้การประยุกต์ใช้งานทำได้หลากหลายและช่วยอำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ได้มาก

8. สามารถใช้งานร่วมกับ หูฟังของโทรศัพท์ ชนิดไร้สายได้

9. รับข้อมูลระหว่างมือถือกับคอมพิวเตอร์ PC และ Notebook, ระหว่างมือถือกับ PDA และ Palm, ระหว่างมือถือกับ Printer, ระหว่างมือถือกับ Digital Camera

10. มีราคาไม่แพง

11. มีการรองรับอย่างกว้างขวางจากผู้ขาย

วิวัฒนาการของ Bluetooth

ข้อกำหนดกำลังส่งของบลูทูธ โดยอุปกรณ์รับ-ส่งจะถูกแบ่งออกตามลำดับชั้น (Class) จากกำลังส่งสูงสุดที่จำกัด (Maximum Permitted Power) เราจะพบว่ากำลังส่งที่มากกว่าย่อมได้ระยะการรับ-ส่งคลื่น (Range) ที่ไกลกว่า ข้อกำหนดดังกล่าวนี้สอดคล้องกับมาตรฐานสำหรับ บลูทูธที่ออกแบบเพื่อใช้กับระบบเครือข่ายส่วนบุคคลแบบไร้สายหรือ Wireless Personal Area Networks (PAN) โดยมีมาตรฐาน IEEE 802.15.1 (WPAN/Bluetooth) รองรับอยู่ส่วนมากอุปกรณ์รับ-ส่งใน Class 2 เอง อาจเพิ่มระยะการรับ-ส่งคลื่นได้หากถูกต่อใช้งานกับอุปกรณ์รับ-ส่งใน Class 1 เนื่องจากกำลังที่สูงกว่าใน Class 1 สามารถทำให้แพร่กระจายคลื่นไปได้ไกลกว่า

Class

Power สูงสุดที่อนุญาต

ช่วง
(
โดยประมาณ)

mW

dBm

Class 1

100

20

~ 100 เมตร

Class 2

2.5

4

~ 10 เมตร

Class3

1

0

~ 1 เมตร

ในขณะเดียวกันทางด้านรับจะมีความไวในการรับ (Receive Sensitivity) ที่ดีกว่า Class อื่น ๆ จึงสามารถรับสัญญาณที่มีกำลังส่งน้อย ๆ ได้ ดังนั้นหากมีการใช้งานร่วมกันของอุปกรณ์ที่ต่าง Class กัน ผลก็คือเราอาจได้ระยะการรับ-ส่งคลื่นที่มากกว่าหรือน้อยกว่า คือแปรผันตามคุณสมบัติของอุปกรณ์ใน Class นั้นนั่นเอง

เวอร์ชั่นและคุณสมบัติของบลูทูธ

Version

คุณสมบัติ

Data Rate

ปีพ.ศ.

Version 1.0 และ 1.0 B

เป็นเวอร์ชั่นแรกของ Bluetooth เวอร์ชั่นนี้ยังมีปัญหาอยุ่มากและอยู่ในช่วงการพัฒนา

1 Mbit / s

1998-1999

Version 1.1

ป็นเวอร์ชั่นที่ประสบความสำเร็จทางการตลาดโดยแก้ปัญหาที่เกิดจาก เวอร์ชั่น1.0 ซึ่งเป็นช่วงแรกที่ประสบความสำเร็จในการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ ได้รับมาตรฐาน IEEE Standard 802.15.1-2002

1 Mbit / s

2001

Version 1.2

เป็นเวอร์ชั่นที่เพิ่มคุณสมบัติอื่นๆเพิ่มขึ้น ลดสัญญาณรบกวนและเพิ่ม ประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อ

1 Mbit / s

2002

Version 2.0 + EDR

พัฒนาความเร็วและเพิ่มฟังก์ชั่น Enhanced Data Rate (EDR) เพื่อส่งข้อมูลให้เร็วยิ่งขึ้น

3 Mbit / s

2004

Version 2.1 + EDR

เพิ่มการรับส่งข้อมูลให้ปลอดภัย ในเรื่องการจับคู่อุปกรณ์ และ มีการใช้พลังงานที่ต่ำมาก

3 Mbit / s

2007

Version 3.0 + HS

พัฒนาการับส่งข้อมูลให้เร็วยิ่งขึ้นการเพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลใหญ่ๆ อย่างรวดเร็วผ่านทางมาตรฐาน IEEE 802.11 (แต่ไม่ใช่เป็น Wi-Fi เป็นอีกอันหนึ่งของ 802.11) โดยจะใช้ความเร็วสูงนี้เฉพาะตอนที่ส่งข้อมูลเท่านั้น (เวลาที่ไม่ได้ส่งข้อมูลก็จะกลับไปใช้ความเร็วเท่ากับ Bluetooth รุ่นเดิม) จึงทำให้ยังใช้พลังงานน้อย

24 Mbit / s

21/เมย/2009

Version 4.0

อัตราการโอนถ่ายที่ 24 เมกกะบิตต่อวินาที หรือ 3 เมกกะไบต์ต่อวินาที และด้วยการกินไฟต่ำนั้นทำให้เราสามารถใส่มันในอุปกรณ์เล็กๆอย่างเช่นนาฬิกาได้เลย นอกจากนี้ยังมีระบบการเข้ารหัสแบบ AES-128 อัตราการ ส่งข้อมูลกว้างกว่า 100 เมตรขึ้นไป แบบ low latency (3ms) ซึ่งให้การถ่ายโอนข้อมูลทำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและปลอดภัยมากขึ้นด้วย

24 Mbit / s

21/เมย/2010


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น