Bluetooth 4.0 с низким энергопотреблением

В декабре 2009 года Bluetooth SIG анонсировала стандарт Bluetooth 4.0^[9][16]. Технология, прежде всего, предназначена для миниатюрных электронных датчиков (использующихся в спортивной обуви, тренажёрах, миниатюрных сенсорах, размещаемых на теле пациентов и т. д.).

В Bluetooth 4.0 достигается низкое энергопотребление за счёт использования специального алгоритма работы. Передатчик включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы от одной батарейки типа CR2032 в течение нескольких лет^[9]. Стандарт предоставляет скорость передачи данных в 1 Мбит/с при размере пакета данных 8—27 байт. В новой версии два Bluetooth-устройства смогут устанавливать соединение менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать его на расстоянии до 100 м. Для этого используется усовершенствованная коррекция ошибок, а необходимый уровень безопасности обеспечивает 128-битное AES-шифрование.

Сенсоры температуры, давления, влажности, скорости передвижения и т. д. на базе этого стандарта могут передавать информацию на различные устройства контроля: мобильные телефоны, КПК, ПК и т. п.

Первый чип с поддержкой Bluetooth 3.0 и Bluetooth 4.0 был выпущен компанией ST-Ericsson в конце 2009 года. Массовый выпуск Bluetooth-модулей на текущий момент не осуществлен (июль 2011 года).

Опять же стоит отметить, что от версии к версии увеличивалось количество поддерживаемых профилей, защищенность передаваемых данных, помехоустойчивость и оптимизация энергосбережения.

Следует также учитывать, что два устройства Bluetooth соединяются друг с другом только в том случае, если поддерживают один и тот же профиль Bluetooth. Профиль по сути является некой программой или протоколом, отвечающим за передачу данных модулем по определенному направлению, например: профиль отвечающий за работу с гарнитурой или передачу файлов. К самым распространенным и наиболее интересным для нас профилям стоит отнести:

Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) –профиль для передачи двухканального стерео аудиопотока, например музыки, к беспроводной гарнитуре или любому другому устройству.

Dial-up Networking Profile (DUN) -профиль предоставляет стандартный доступ к интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth, позволяет использование мобильных устройств в качестве модема через Bluetooth-соединение.

File Transfer Profile (FTP) -профиль обеспечивает доступ к файловой системе устройства и отвечающий за возможность передачи цифровых данных на другие устройства

Hands-Free Profile (HFP) -Профиль используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона, передаёт монозвук в одном канале.

Human Interface Device Profile (HID) -Обеспечивает поддержку устройств с HID (Human Interface Device), таких как мышки, джойстики, клавиатуры и прочее.

Headset Profile (HSP) -профиль используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона. Поддерживает минимальный набор AT команд спецификации GSM для обеспечения возможности совершать звонки, отвечать на звонки, завершать звонок, настраивать громкость.

Phone Book Access Profile (PBAP) -Профиль позволяет обмениваться записями телефонных книг между устройствами.

SIM Access Profile (SAP, SIM) -Профиль позволяет получить доступ к SIM-карте телефона, что позволяет использовать одну SIM-карту для нескольких устройств.

Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP) -Этот профиль разработан для управления стандартными функциями телевизоров, Hi-Fi оборудования и проч. То есть позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления. Может использоваться в связке с профилями A2DP или VDPT.

Wi-Fi (Wireless Fidelity — «беспроводная точность»)

Технология для широкополосной радиосвязи, предназначенной для организации локальных беспроводных сетей Wireless LAN. Установка таких сетей рекомендуется там, где развертывание кабельной системы невозможно или экономически нецелесообразно. Технология WiFi относится к беспроводным сетям WLAN. Аббревиатура WLAN расшифровывается как Wireless Local Area Network, что в переводе с английского означает беспроводная локальная сеть. Представляя собой разновидность локальных сетей данная разновидность использует для передачи цифровой информации не кабель, а высокочастотные радиосигналы.

Имея значительно более большую гибкость, сети WLAN являются прекрасной заменой обычной кабельной сети на определенной площади или внутри конкретного здания. Благодаря отсутствию кабельных соединений достигается значительная экономия средств, а легкость монтажа экономит время на установку сети.

Wi-Fi был создан в 1991 году в Нидерландах. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, дабы убрать обременительные кабели и уменьшить затраты на построение сети кассового обслуживания и был выведен на рынок под маркой WaveLAN, обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с.

Именно на его основе появляется стандарт связи, описывающий локальные сети на основе беспроводных технологий IEEE 802.11. Один из первых высокоскоростных стандартов беспроводных сетей — IEEE 802.11a - определяет скорость передачи уже до 54 Мбит/с. Рабочий диапазон стандарта 5 ГГц.

Вопреки своему названию, принятый в 1999 году стандарт IEEE 802.11b не является продолжением стандарта 802.11a, данный стандарт предусматривает использование нелицензируемого диапазона частот 2,4 ГГц. Именно этот стандарт начинает продвигаться на рынок под брендом Wi-Fi. Данный стандарт позволял добиться скорости передачи данных до 11 Мбит/сек на расстоянии до 100 м. А в 2004 году на свет появляется продолжение этого стандарта 802.11g, который уже позволял передавать данные со скоростью до 54 Мбит/сек и обладал более лучшей защищенность и помехоустойчивостью, причем был полностью совместим со своим предшественником 802.11b.

Как уже говорилось Wi-Fi в основном применяется для построения локальных сетей, в частности коммерческое использование подразумевает доступ в Интернет используя Wi-Fi соединение. Данный вариант подразумевает наличие точки доступа, к которой будут подключаться абоненты – КПК, Коммуникаторы, Ноутбуки или компьютеры с модулем Wi-Fi (как встроенный, так и внешний – модем) и при условии, что точка доступа подключена к Интернет при помощи кабельного соединения, получать доступ к Интернет и его ресурсам.

Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством Wi-Fi адаптеров «напрямую» друг с другом.

Если проводить сравнение 802.11a, работающего в диапазоне 5 ГГц и 802.11b/g, работающего соответственно в 2,4 ГГц, то здесь стоит отметить более широкое применение спецификаций b/g в потребительском сегменте по причине, что с момента появления устройств этой спецификации – они не требовали лицензирования и именно по этой причине на рынке Wi-Fi в России именно b/g получили широкое распространение. Что касательно устройств 802.11a, диапазон частот которых был разрешен в нашей стране только в конце 2005 года, а также требовал сертификации и получение лицензий для продажи на территории РФ. Плюс ко всему устройства 802.11a были явно дороже, но хоть и давали ряд преимуществ, все же в своем большинстве осели в корпоративной сфере.

11 сентября 2009 года был утвержден стандарт 802.11n. Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с (стандартIEEE 802.11ac до1.3 Гбит/с), применяя передачу данных сразу по четырем антеннам. По одной антенне — до 150 Мбит/с.

Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4—2,5 или 5,0 ГГц. Спецификация 802.11n предусматривает использование как стандартных каналов шириной 20 МГц, так и широкополосных — на 40 МГц с более высокой пропускной способностью.

Кроме того, устройства 802.11n могут работать в трёх режимах:

· наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств 802.11b/g и 802.11a;

· смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства 802.11b/g,802.11a и 802.11n;

· «чистом» режиме — 802.11n (именно в этом режиме и можно воспользоваться преимуществами повышенной скорости и увеличенной дальностью передачи данных, обеспечиваемыми стандартом 802.11n).