Работа Bluetooth. Состояния устройств Bluetooth. Процедура установки соединения устройств Bluetooth. Режимы работы устройств Bluetooth. Протоколы Bluetooth. Профили Bluetooth

Работа Bluetooth. Состояния устройств Bluetooth. Процедура установки соединения устройств Bluetooth:

Есть два основных состояния для устройств Bluetooth: Соединение (Connection) и Режим ожидания (Standby). Предусмотрено семь субсостояний, которые используются для добавления клиента или подключения к пикосети: page, page scan, inquiry, inquiry scan, master response, slave responseи inquiry response.

Состояние Standby по умолчанию является режимом с пониженным энергопотреблени-ем, работает только внутренний задающий генератор. В состоянии Соединения основ-ной узел (master) и подчиненный (slave) могут обмениваться пакетами, используя код доступа к каналу.

Соединение между устройствами проис-ходит так - если об удаленном устройстве ничего не известно, то используются про-цедуры inquiry и page. Если некоторая ин-формация об устройстве все-таки есть, то достаточно процедуры page.

Этап 1: Процедура inquiryпозволяет устройству определить, какие приборы доступны, выяснить адреса и осуществить синхронизацию.

1.1 Посылаются пакеты inquiry и получаются отклики. 1.2 Если адресат, получивший пакет inquiry, находится в состоянии inquiry scan , тогда он способен принимать такие пакеты. 1.3 Получатель переходит в состояние inquiry response и посылает отправителю пакет-отклик. После того как процедура inquiry завершена, соединение может быть установлено с помощью процедуры paging.

Этап 2: Процедура pagingреализует соединение. Для осуществления этой процедуры необходим адрес. Устройство, выполняющее процедуру paging, автоматически становится хозяином этого соединения.

2.1 Посылается пакет paging. 2.2 Адресат получает этот пакет (наход. в сост. page Scan). 2.3 Получатель посылает отправителю пакет-отклик (наход. в сост. Slave Response). 2.4 Инициатор посылает адресату пакет FHS (наход. в сост. Master Response). 2.5 Получатель посылает отправителю второй пакет-отклик (наход. в сост. Slave Response). 2.6 Получатель и отправитель устанавливают параметры канала заданные инициатором (наход. в сост. Master Response & Slave Response)

После установления соединения основной узел (master) посылает пакет POLL, чтобы проверить, синхронизовал ли клиент свои часы и настроился ли на коммутацию частот. Клиент при этом может откликнуться любым пакетом. После успешного обнаружения устройств новое Bluetooth устройство получает набор адресов доступных Bluetooth устройств, после чего выясняет имена всех доступных Bluetooth устройств из списка. У каждого Bluetooth устройства есть свой глобально уникальный адрес, но на уровне пользователя обычно используется не этот адрес, а имя устройства, которое может быть любым.

Режимы работы устройств Bluetooth.

Устройство Bluetooth при установлении соединения может работать в четырех режимах:

1) Active(активный).В активном режиме устройство Bluetooth участвует в работе канала. Основной узел (master) диспетчеризует обмены на основе запросов трафика, поступающих от участников. Кроме того, этот режим предусматривает регулярные обмены с целью синхронизации клиентов. Активные клиенты прослушивают домены master-to-slave пакетов. Если к активному клиенту нет обращений, он может пребывать в пассивном состоянии (sleep) до очередной передачи со стороны главного узла.

2)Sniff(прослушивание).Устройства синхронизованные в рамках пикосети могут перейти в режим экономного расходования энергии, когда их активность понижается. В режиме SNIFF, подчиненное устройство прослушивает пикосеть с пониженной частотой.

3) Hold(удержание).Устройства синхронизованные в рамках пикосети могут перейти в режим экономного расходования энергии, когда их активность понижается. Основной узел пикосети может перевести клиента в режим HOLD, когда работает только внутренний таймер.

4) Park(пассивный).В режиме PARK, устройство еще синхронизовано в рамках пикосети, но не принимает участия в обменах. Пассивные устройства отказываются от своих МАС-адресов, прослушивают трафик главного модуля с целью ресинхронизации и отслеживают широковещательные сообщения.

Протоколы Bluetooth:

При работе устройств Bluetooth используются специфические протоколы для Bluetooth и общие, которые используются в различных телекоммуникационных системах. Все они образуют стек протоколов Bluetooth.

Все протоколы можно разделить на 4 слоя: 1. Корневые протоколы. 2. Протокол замены кабеля. 3. Протокол управления телефонией. 4. Заимствованные протоколы

1) Корневые протоколы.

а) Baseband (Link Controller) - обеспечивают физическую радиочастотную связь между устройствами Bluetooth, образующими пикосеть. Также здесь определяется формат пакетов, адресация устройств, процедуры вызова и запроса, физические и логические каналы. б) Протокол управления связью (LMP — Link Manager Protocol) отвечает за установление подключений между устройствами Bluetooth. Также сюда относятся вопросы безопасности, такие как идентификация и шифрования, связанные с генерированием ключей шифрования и подключения, а также с обменом ключами и их проверкой.

2) Протокол замены кабеля.

RFCOMM (Radio Frequency Comm) - протокол эмулирует соединение PPP (point-to-point) по последовательному порту (COM-порты). Он обеспечивает транспортировку при выполнении услуг верхнего уровня, которые используют последовательную линию как транспортный механизм.

3) Протокол управления телефонией.

Двоичный протокол управления телефонией (Telephony Control Protocol Specification-Binary) TCS BIN является бит-ориентированным протоколом. Он определяет контроль сигнализации вызова для установления речевого вызова или вызова данных между устройствами Bluetooth.

4) Заимствованные протоколы.

а) Протокол «точка-точка» (Point-to-Point Protocol - PPP) - Соединения PPP служат средством, позволяющим перемещать IP-пакеты с уровня РРР на уровень локальных сетей. б) Протокол TCP/UDP/IP - позволяет осуществлять связь с любым другим устройством, подключенным к Internet. в) Протокол беспроводных приложений (WAP, WAE) - распространяют содержимое сети Internet и ее телефонные услуги на цифровые сотовые телефоны и на другие беспроводные терминалы.

Профили Bluetooth:

Профили определяют протоколы и функции, которые поддерживают определенные модели использования.

Если устройства от различных производителей соответствуют одному профилю, определенному в спецификации Bluetooth, они смогут взаимодействовать. Четыре общих профиля применяются для различных моделей использования. Это профиль общего доступа, профиль последовательного порта, профиль приложения обнаружения услуг и профиль общего обмена объектами. Остальные профили применяются непосредственно для определенных моделей использования.

1) Профиль общего доступа (Generic Access Profile). Это основной профиль Bluetooth, отвечающий за поддержание связи между устройствами, выявление других доступных профилей, а также за безопасность.

2) Профиль приложения обнаружения услуг (Service Discovery Application Profile). Дает пользователю возможность определять, какие услуги Bluetooth доступны при работе с данным устройством.

3) Профиль беспроводной телефонии (Cordless Telephony Profile). Предназначен для устройств, называемых в терминологии SIG телефонами «три в одном», т. е. для мобильных телефонов с микросхемой Bluetooth, позволяющей использовать телефон в качестве беспроводной «трубки». Через точку доступа Bluetooth он подсоединяется к телефонной сети в доме, офисе и т.д.

4) Профиль внутренней связи (Intercom Profile). Этот профиль обеспечивает двустороннюю голосовую связь между устройствами Bluetooth.

5) Профиль последовательного порта (Serial Port Profile). Он позволяет устройствам Bluetooth эмулировать последовательный порт персонального компьютера.

6) Профиль гарнитуры (Headset Profile). Определяет способ, посредством которого Bluetooth обеспечивает беспроводное соединение устройства с гарнитурой, оснащенной динамиками и, возможно, микрофоном.

7) Профиль коммутируемого выхода на сеть (Dial-up Networking Profile). Предназначен для компьютеров, связывающихся с сетью Internet через сотовый телефон.

8) Профиль факса (Fax Profile). Он позволяет мобильному телефону эмулировать факс-модем при соединении через Bluetooth с ноутбуком.

9) Профиль доступа к локальной сети (LAN Access Profile). Предназначен для создания IP-сетей и позволяет создавать небольшие беспроводные сети Intranet, объединяющие персональные компьютеры или смартфоны.

10) Профиль общего обмена объектами (Generic Object Exchange Profile). Он позволяет приложениям обмениваться данными непосредственно, без использования IP.

11) Профиль помещения объекта в стек (Object Push Profile). Управляет обменом электронными визитками.

12) Профиль передачи файла (File Transfer Profile).Позволяет устройству получать доступ к данным, хранящимся на другом устройстве, приложения этого профиля могут выполнять сканирование или печать.

13) Профиль синхронизации (Synchronization Profile). Обеспечивает синхронизацию данных, хранящихся на различных устройствах.
2. Спецификации IEEE 802.11x. Угрозы и риски безопасности сетей стандарта 802.11 x.

Стандарт IEEE 802.11, разработка которого была завершена в 1997 г., является базовым стандартом и определяет протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (WLAN). Основные из них - протокол управления доступом к среде MAC (Medium Accsess Control - нижний подуровень канального уровня) и протокол PHY передачи сигналов в физической среде. В качестве последней допускается использование радиоволн и инфракрасного излучения.