Порт Bluetooth

Министерство образования Республики Беларусь

Лидский колледж учреждения образования «Гродненский государственный  университет имени Янки Купалы»

Порт Bluetooth

Реферат

Пояснительная записка

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Разработал                   Д.С. Колодко

Руководитель              А.В. Янковская

2013

Подп. и  дата.

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………… 3 1Принцип работы устройства……………………………………………………..4 1.1Что такое Bluetooth……………………………………………………………….4

1.2Как работает  Bluetooth…………………………………………………………..4 2Особенности изготовления устройства……………………………………… ..7 3Основные причины неисправностей и способы их устранения в устройстве…………………………………………………………………………… 17 Заключение…………………………………………………………………………… 21 Литература…………………………………………………………………………...23

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Инв. № подп.

Разраб.

Колодко

             Порт Bluetooth

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Янковская А.В.

У

2

23

Т.контр.

ЛК ГрГУ

им. Я. Купалы

Н.контр.

Утв.

Введение

Могут ли зубы быть голубыми?.. От природы вряд ли, после посещения  стоматологического кабинета - возможно. А вот потемневшими зубы бывают часто. Так, датский король викингов Harald Blutend (по-английски Bluetooth, а по-русски Голубой  Зуб) получил свое прозвище из-за потемневшего переднего зуба (есть, правда, и другие версии). Этот король знаменит тем, что  объединил Данию и Норвегию. В  его честь названа технология, задуманная первоначально как средство соединения компьютера и сотового телефона или других телекоммуникационных устройств  между собой.

В начале 1998 года пять крупных  компаний: Ericsson, Nokia , IBM, Intel и Toshiba - объединились, чтобы начать работу над созданием  новой технологии беспроводной связи Bluetooth. 20 мая была сформирована специальная  рабочая группа (Special Interest Group - SIG) для  дальнейшего продвижения новой  технологии на телекоммуникационном рынке. Любая компания, которая планирует  разрабатывать устройства Bluetooth, может  бесплатно войти в эту группу. В SIG уже состоит около 2000 компаний.

Как появилось название Bluetooth.

 Своё название технология Bluetooth получила в честь короля  викингов, котого звали Харольд  Голубой Зуб. Такое прозвище  ему дали из-за потемневшего  переднего зуба. Харольд жил в  Дании более тысячи лет назад  и вошёл в историю благодаря  тому, что объединил данов и  принёс им христианство. И, как  напоминание о ведущей роли  скандинавов в мобильной связи,  компании Ericsson, IBM, Nokia и Toshiba назвали  свою технологию, которая должна  творить историю, именем воина  воина-викинга. 

Bluetooth позволяет объединять  в локальные сети любую технику:  от мобильного телефона и компьютера  до холодильника. При этом, одними  из немаловажных параметров новой  технологии должны были стать  низкая стоимость устройства  связи - в пределах 20 долларов, соответственно  небольшие размеры (ведь речь  идет о мобильных устройствах)  и, что немаловажно, совместимость,  простота встраивания в различные  устройства.

 В отличие от технологии  инфракрасной связи IrDA (Infrared Direct Access), работающей по принципу "точка-точка"  в зоне прямой видимости, технология Bluetooth разрабатывалась для работы  как по принципу "точка-точка", так и в качестве многоточечного  радиоканала, управляемого многоуровневым  протоколом, похожим на протокол  мобильной связи GSM. Bluetooth стала  конкурентом таким технологиям,  как IEEE 802.11, HomeRF и IrDA, хотя последняя  и не предназначена для построения  локальных сетей, но является  самой распространенной технологией  беспроводного соединения компьютеров  и периферийных устройств. То  есть в скором будущем Bluetooth может стать "стандартом де-факто"  для беспроводных коммуникаций.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

3

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1.Принцип работы устройства

         1.1.Что такое Bluetooth

Bluetooth - это современная  технология беспроводной передачи  данных, позволяющая соединять друг  с другом практически любые  устройства: мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты  и даже холодильники, микроволновые  печи, кондиционеры. Соединить можно  все, что соединяется (то есть  имеет встроенный микрочип Bluetooth). Технология стандартизирована, следовательно,  проблемы несовместимости устройств  от конкурирующих фирм быть  не должно.

Bluetooth - это маленький чип,  представляющий собой высокочастотный  (2.4 - 2.48 ГГц) приёмопередатчик, работающий  в диапазоне ISM (Industry, Science and Medicine; промышленный, научный и медицинский). Для использования этих частот  не требуется лицензия (исключения  рассмотрим ниже). Скорость передачи  данных, предусматриваемая стандартом, составляет порядка 720 Кбит/с в  асимметричном режиме и 420 Кбит/с  в полнодуплексном режиме. Обеспечивается  передача трех голосовых каналов,  но не видеосигнала. Энергопотребление  (мощность передатчика) не должно  превышать 10 мВт. Изначально технология  предполагала возможность связи  на расстоянии не более 10 метров. Сегодня некоторые фирмы предлагают  микросхемы Bluetooth, способные поддерживать  связь на расстоянии до 100 метров. Как радиотехнология, Bluetooth способна "обходить" препятствия, поэтому  соединяемые устройства могут  находиться вне зоны прямой  видимости. Соединение происходит  автоматически, как только Bluetooth-устройства  оказываются в пределах досягаемости, причем не только по принципу  точка - точка (два устройства), но и по принципу точка - много точек (одно устройство  работает с несколькими другими). Естественно, для реализации технологии Bluetooth на практике необходимо  определенное программное обеспечение  (ПО). Кстати, в новую версию операционной  системы MS Windows Whistler встроена поддержка  Bluetooth.

         1.2.Как работает Bluetooth

Принцип действия основан  на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный  от лицензирования диапазон 2,4-2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование недорого.

      Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

4

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц, а в Японии, Франции и Испании полоса у́же — 23частотных канала). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.

Протокол Bluetooth поддерживает не только соединение «point-to-point», но и  соединение «point-to-multipoint».

Технология использует небольшие  приемопередатчики малого радиуса  действия, либо непосредственно встроенные в устройство, либо подключаемые через  свободный порт или PC-карту. Адаптеры работают в радиусе 10 метров и, в  отличие от IrDA, не обязательно в  зоне прямой видимости, то есть, между  соединяемыми устройствами могут быть различные препятствия, или стены.

Bluetooth работает на не  лицензируемой во всем мире  частоте 2.45 Ггц (полоса промышленного,  научного и медицинского применения ISM - Industry, Science, Medicine), что позволяет  свободно использовать устройства Bluetooth во всем мире. Радиоканал  обеспечивает скорость 721Кбит/с и  передачу 3 голосовых каналов. Технология  использует FHSS - скачкообразную перестройку  частоты (1600 скачков/с) с расширением  спектра. При работе передатчик  переходит с одной рабочей  частоты на другую по псевдослучайному  алгоритму. Для полнодуплексной  передачи используется дуплексный  режим с временным разделением  (TDD). Поддерживается изохронная и  асинхронная передача данных  и обеспечивается простая интеграция  с TCP/IP. Временные интервалы (Time Slots) развертываются для синхронных  пакетов, каждый из которых  передается на своей частоте  радиосигнала. Энергопотребление устройств  Bluetooth должно быть в пределах 0.1 Вт. Каждое устройство имеет уникальный 48-битовый сетевой адрес, совместимый  с форматом стандарта локальных  сетей IEEE 802. Не решенным пока  вопросом остается использование  не лицензированного диапазона  2.4 Ггц. В этом диапазоне уже  работают много устройств: от  беспроводных сетей (в том числе  и Bluetooth) до микроволновых печей.  Такая насыщенность может вызвать  помехи, взаимные влияния и конфликты  между устройствамиBluetooth для мобильной  связи.

Такая технология незаменима для оснащения мобильных телефонов 

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

5

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

различными внешними устройствами таких  как handsfree, “виброклипсы”, внешняя  память или беспроводные модемы (PC-Card-модемы). Одна из последних разработок компании Ericsson – беспроводная гарнитура handsfree (наушник с микрофоном), которая  получила название Headset. Чтобы пользоваться этим устройством, к телефону необходимо присоединить специальный адаптер. Пока он разработан для моделей Ericsson T28s, T28 World и R320. В то время как телефон  может лежать в кармане, встроенный вибровызов сообщает о входящем вызове, а “снять” и “повесить” трубку можно посредством голосового управления. Вскоре ожидается массовое внедрение  технологии Bluetooth в область мобильных  телекоммуникаций. Уже летом 2000г. в  европейские магазины должны поступить  в продажу первые беспроводные гарнитуры handsfree для мобильных телефонов, РС-карты  и USB-адаптеры, а спустя некоторое  время новинки появятся в России.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

6

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. Особенности изготовления устройства

Стремление производителей электронной техники к повышению  технологичности и надежности новых  конструкций привело к тому, что  микросхемы этого типа практически  вытеснены микросхемами более высокого уровня интеграции и функционально  законченными Bluetooth-модулями. Тем не менее некоторые фирмы до сих  пор выпускают микросхемы для  работы на физическом уровне. Например, к ним относится широко известная  микросхема T7024 от Atmel. Недостатками использования  такой элементной базы являются необходимость  установки большого количества внешних  навесных элементов и сложность  управления. Основной и, пожалуй, единственной областью, где применение подобных микросхем оправданно, являются сугубо специфические задачи, которые невозможно реализовать другими способами. В качестве такого примера можно  привести необходимость совмещения различных радиопередающих устройств, использующих общий частотный диапазон. Микросхема входных радиочастотных цепей T7024 (рис. 1) специально была разработана  для использования в диапазоне 2,4–2,5 ГГц. Она содержит в себе усилитель мощности УМ, малошумящий усилитель МШУ и антенный переключатель.    Усилитель мощности выполнен трехкаскадным, с аналоговым управлением и возможностью перевода усилителя в выключенное состояние. Усилитель обеспечивает выходную мощность по высокой частоте +23 дБм. МШУ представляет собой управляемый двухкаскадный усилитель с типовым коэффициентом шума 2,1 дБ. Чип помещен в малогабаритный корпус QFN20.   При использовании этой микросхемы цепи фильтрации, согласования, стабилизации и фильтрации напряжения питания потребуется реализовать на внешних дискретных компонентах. Поэтому очевидно, что при использовании микросхем этого класса трудно добиться хороших массогабаритных параметров.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

7

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рисунок 1 Микросхема входных радиочастотных цепей

Немного особняком в ряду компонентов этого класса стоят  микросхемы ВЧ-усилителей мощности, например RF2172 от фирмы RF Micro Devices, PA2423 от фирмы SiGe и CGB240 компании TriQuint Semiconductor. Обычно их используют в тех случаях, когда  требуется повышение мощности существующих устройств, например, если нужно перейти  от класса II по мощности к классу I, а  требуемые компоненты высокого уровня интеграции с данным классом мощности отсутствуют. Мироксхема RF2172 представляет собой компактный (корпус GFN16 размерами 4×4×1 мм) ВЧ-усилитель средней мощности с высоким КПД. Тип управления — аналоговый. Микросхема выполнена на подложке изполупроводникового арсенида галлия, а в качестве усилительного элемента используется биполярный гетеротранзистор (HBT — Heterofunction Bipolar Transistor). Типовое напряжение питания составляет 3,6 В, а выходная мощность 23,5 дБм обеспечивает до 100 мВт на антенном разъеме. КПД при максимальной выходной мощности составляет 45%. Диапазон регулировки усиления — 0–28 дБ. Расширенный частотный диапазон (902–928 МГц и 2,4–2,5 ГГц) обеспечил широкое использование этого усилителя не только в приложениях WLAN, Bluetooth, но и в мобильных телефонах. Типовая схема включения RF2172 для усиления ВЧ-сигнала в диапазоне 2,45 ГГц приведена на рис. 2. Усилитель мощности CGB240 представляет собой монолитную интегральную схему (МИС), способную работать в диапазоне 2,4–2,5 ГГц.   При максимальной выходной мощности 23 дБм обеспечивается КПД 50%, коэффициент усиления может варьироваться при помощи аналогового управления. Микросхема помещена в миниатюрный корпус MSOP-10 размерами 3×3×1,05 мм, способна работать в широком диапазоне питающего напряжения 2,0–5,5 В при температуре в диапазоне –20…+85 °С. Схема включения усилителя мощности при использовании согласующих цепей на дискретных компонентах приведена на рис. 3. Из рис. 3 и 4 хорошо видно, что для этих микросхем

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

8

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

также требуется большое число  внешних элементов.

Рисунок 2 Типовая схема включения

Рисунок 3  Схема включения усилителя мощности

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

9

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рисунок 4 Трансиверы

          К компонентам этого класса относятся, к примеру, микросхемы BCM2002 от Broadcom, LMX3162 от National Semiconductors, SiW1711 фирмы RF Micro Devices, ML7050 фирмы OKI, SGN6010 фирмы Signia и др. В отличие от микросхем радиоканала они обладают несколько большей функциональностью, так как включают в себя все необходимые элементы для преобразования радиочастотных сигналов в электрические. Но хоть и в меньшей степени, для них справедливо все вышесказанное для микросхем радиоканала,т. е. в современных разработках они используются довольно редко благодаря вытеснению их компонентами с более высокой степенью интеграции. Ярким представителем этой категории является однокристальный радиочастотный трансивер компании Xemics XE1413, совместимый со спецификацией Bluetooth v1.2. Он отличается низким напряжением питания (1,8 В) и сверхмалой потребляемой мощностью, что вкупе с небольшими размерами микросхемы (корпус TQFN40 размерами 6×6×0,75 мм) об    еспечивает простоту его использования в малогабаритных устройствах с батарейным питанием, например в телефонных гарнитурах.            Выходная мощность передатчика по высокой частоте составляет +3 дБм, а чувствительность приемника –85 дБм. Мощностью передатчика можно управлять с дискретом в 2 дБ. Управление и весь обмен с трансивером осуществляется через последовательный интерфейс SPI, что не создает никаких проблем с интеграцией в модуль. Чип изготовлен по Si-Ge BiCMOS-технологии. Применение этого трансивера в Bluetooth-модулях — это лишь одна из его областей применения, другие — разнообразная медицинская

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

10

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

техника, мобильные и сотовые телефоны, «наладонники», ноутбуки.                Расширенный температурный диапазон (–40…+85 °С) и высокая долговременная надежность микросхемы обеспечивает ей сбыт в сегменте производства промышленной и военной электронной аппаратуры. Типовая схема включения приведена на рис. 4, из которого видно, что, несмотря на большое количество требуемых внешних компонентов, при использовании малогабаритных комплектующих для поверхностного монтажа, например типоразмера 0603, проблем с габаритами модуля возникнуть не должно.

          Другой популярной микросхемой этого класса является SiW1711, которая представляет собой высокочастотный трансивер и модем, объединенные на одном полупроводниковом чипе. По своим техническим характеристикам микросхема совместима со спецификациями Bluetooth v1.1 и v1.2. В приемной части микросхемы использовано прямое преобразование частоты, что исключает необходимость применения внешних фильтрующих цепей. Чувствительность приемной части трансивера равна –85 дБм, а мощность передатчика составляет +4 дБм по высокой частоте (соответствует классу 2). Микросхема потребляет весьма малую мощность, а наличие на чипе внутренних цепей стабилизации напряжения питания позволяет использовать источники с разбросом питающего напряжения 1,62–3,63 В. Структурная схема трансивера и его место в Bluetooth-модуле показаны на рис. 5.

Рисунок 5 Структурная схема трансивера

Для работы на коротких дистанциях подойдет радио-трансивер STLC2150 (рис. 6) производства компании ST Microelectronics, совместимый  со спецификацией Bluetooth v1.2, классы мощности 2 и 3. При необходимости реализовать  на этой микросхеме модуль с классом  мощности 1 можно воспользоваться  внешним усилителем ВЧ-мощности. Трансивер  поддерживает скорость передачи данных до 432 кБод при симметричном режиме и 721 кБод при асимметричном. Напряжение питания должно находиться в диапазоне 2,62–2,78 В, что в некоторых случаях  создает определенные неудобства. Чип помещен в корпус VQFPN48

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

11

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Размерами 7×7×1 мм. Этот трансивер рекомендуется для применения в компьютерной периферии, модемах, камерах, карманных компьютерах, мобильных телефонах и др.

Рисунок 6 Контроллеры физического уровня

          Контроллеры физического уровня, такие как, например, LMX5001 фирмы National Semiconductors и XE1401 фирмы Xemics, обеспечивают первичный контроль физического уровня передачи и предназначены для использования совместно с трансиверами.

          Компоненты, объединяющие контроль физического уровня с логическим управлением.

          Данный класс компонентов является на данный момент наиболее популярным, благодаря чему он наиболее широко представлен на рынке. Устройства этого класса, как правило, обладают встроенной поддержкой протоколов нижнего уровня LMP и L2CAP.

          Микросхемы контроллеров логического ифизического уровней (однокристальные Bluetooth-контроллеры).

Компоненты данного класса, несмотря на то, что они выпускаются  в виде однокристальных интегральных микросхем, имеют модульную внутреннюю структуру, примерная блок-схема  которой изображена на рис. 7. В качестве управляющего микроконтроллера в подавляющем  большинстве случаев используется микросхема с ядром ARM7TDMI, его использование  можно считать стандартом де-факто. Исключением является лишь фирма National Semiconductor, использующая собственное  ядро CompactRISC.

          В зависимости от типа используемой программной памяти контроллеры данного класса можно разбить на три категории:

-встроенное однократно программируемое ПЗУ (ROM);

-встроенная флэш-память программ;

-внешняя память программ.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

12

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рисунок 7 Блок- схема

          Очевидно, что модели со встроенной ROM-памятью обладают наименьшей стоимостью, но в то же время модули с флэш-памятью обладают наибольшей гибкостью, в том числе многие из них позволяют реализацию на их базе логических протоколов высокого уровня.

          Бесспорным лидером в данном сегменте рынка является английская фирма Cambridge Silicon Radio (CSR), продающая более половины всех интегральных микросхем данного класса на рынке. Тем не менее большинство крупных фирм, таких, например, как Philips, Texas Instruments, ST Microelectronics, OKI, Toshiba так же представили в последнее время свои разработки в классе однокристальных контроллеров Bluetooth.

          Для работы таких микросхем требуется ряд внешних элементов. В их число обычно входят компоненты управления электропитанием (стабилизаторы, супервизоры), элементы тактирования (генераторы или кварцевые резонаторы), согласующие цепи для подсоединения антенны, флэш-память для контроллеров с внешней памятью и т. д. Кроме этого, компоновка электрорадиоэлементов и разводка высокочастотных цепей требуют специальных знаний в этой области. В связи с этим особую популярность приобрели модули, содержащие все необходимые компоненты, многие из которых содержат также встроенную антенну.

          Модули контроллеров логического и физического уровней (Bluetooth-модули).

         В отличие от описанных микросхем-контроллеров, модули являются законченными полнофункциональными устройствами, допускающими встраивание их в новую разработку с минимумом дополнительных компонентов или вообще без них. Типовая схема модуля приведена на рис. 8, пример его внешнего вида — на рис. 9.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

13

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рисунок 8 Типовая схема модуля

Рисунок 9 Внешний вид модуля

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

14

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рисунок 10 Типовая принципиальная схема Bluetooth-модуля на базе контроллера SiW3500 фирмы RF Micro Devices

         Такие модули пользуются максимальной популярностью среди разработчиков среднесерийной продукции благодаря широкому выбору этих компонентов, их хорошей взаимозаменяемости и сравнительно низкой стоимости (в оптовых количествах цена не превышает $15), поэтому остановимся на их рассмотрении подробнее. Перечень производителей Bluetooth-модулей огромен, многие из них выпускаются малоизвестными южноазиатскими фирмами, поэтому упомянем лишь некоторые модели, доступные на отечественном рынке. Это WBC02A гонконгской фирмы JL World, ROK101004 фирмы Infineon, модули фирм EIKON, Asia Pacific Microsystems и других производителей. Крупные фирмы-производители микросхем, такие как Infineon, конструируют модули на базе чипов собственного производства, остальные же, как правило, используют чипы сторонних фирм, например CSR.

        Являясь крупным производителем интегральных микросхем для модулей Bluetooth, фирма CSR также предлагает довольно развитую программную поддержку своих продуктов. В первую очередь, это интегрированная система разработки Blue Lab, позволяющая пользователю реализовывать программные

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

15

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

протоколы и загружать их в модули (естественно, в тех случаях, когда  модули имеют перезаписываемую флэш-память достаточного объема). В наиболее простом случае, если стоит задача просто связать два устройства по беспроводному каналу, это можно сделать посредством поддерживаемых модулями протоколов LMP и L2CAP, а в дальнейшем можно передавать между модулями данные посредством ACL пакетов данных. Единственное, но весьма существенное ограничениев этом случае будет отсутствовать совместимость с протоколом Bluetooth на программном уровне, т. е. устройство не сможет работать с персональным компьютером и другими стандартными устройствами, оборудованными адаптерами Bluetooth. Другой крайний случай — поддержка всех протоколов и профилей Bluetooth. Для этих целей существуют готовые программные стеки, но хранить такой стек под силу лишь продвинутым устройствам и персональному компьютеру — он занимает порядка десятков мегабайт. Реальным устройствам не нужна поддержка всех существующих профилей, поэтому от разработчика потребуется выбрать и реализовать те профили и протоколы, которые будут затребованы в его устройстве. Обязательными для всех устройств являются два профиля — GAP (General Access Profile) и SDAP (Service Discovery Application Profile), однако сами по себе эти профили являются бесполезными, организовать при их помощи собственно передачу данных невозможно — они предназначены лишь для служебных целей. Наиболее популярным и самым простым профилем для передачи данных является профиль SPP (Serial Port Profile), эмулирующий работу COM-порта. Система разработки Blue Lab фирмы CSR содержит в своем составе примеры реализации этого профиля, но они обладают ограниченной функциональностью. Существенным недостатком стандарта Bluetooth можно считать отсутствие «облегченной» его версии, т. е. минимального набора команд, достаточного для реализации того или иного профиля.

          Bluetooth-модули имеют довольно широкий диапазон в плане габаритов и способов монтажа — от «старомодных» плат с выводами в виде PLS-линейки до современных корпусов BGA, по площади не превышающих 1 см².

Рабочий диапазон температур: чаще Bluetooth-модули предназначены для  работы в расширенном диапазоне  температур.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

16

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3.Основные причины  неисправностей  и способы их устранения в  устройстве

          Большинство проблем, возникающих при попытке использовать устройство Bluetooth с ноутбуком, легко решается. Существуют следующие распространенные проблемы:

-Использование программы устранения неполадок в работе устройства в Windows 7;

-Поиск устройства Bluetooth ;

-Сопряжение с устройством Bluetooth ;

-Связь с устройством Bluetooth;

-Синхронизация с устройством Bluetooth;

-Решение проблем с Bluetooth в ОС Windows Vista;

-Решение проблем с Bluetooth в ОС Windows XP;

          Перед устранением неполадок устройства Bluetooth отключите его, чтобы удалить настройки подключения, установите последнюю версию драйвера HP Bluetooth с веб-узла HP и выполните сопряжение устройств. Если проблема не устраняется, попробуйте использовать  программу устранения неполадок в работе устройства в Windows 7.

           Поскольку Bluetooth является частью операционной системы Windows, в случае если какие-либо проблемы не рассмотрены в данном документе, перейдите на веб-узел компании Microsoft http://www.microsoft.com для поиска сведений по тому или иному сообщению об ошибке.

          Убедитесь, что аккумулятор устройства заряжен по меньшей мере на 50% или устройство подключено к адаптеру сети переменного тока. Например, убедитесь, что аккумулятор сотового телефона заряжен как минимум на 50%, а принтер подключен к сети.

          Использование мастера устройств в ОС Windows 7.

Если после загрузки драйвера HP Bluetooth проблемы остаются, то мастер добавления устройств может автоматически  определить устройство Bluetooth или выявить  проблему. Убедитесь, что устройство Bluetooth включено и находится в режиме обнаружения. Чтобы узнать, как сделать  устройство Bluetooth доступным для обнаружения, обратитесь к инструкции к устройству.

          Запустите мастер добавления устройств, выполнив следующие действия. Нажмите кнопку Пуск , введите слово добавление в поле поиска и в списке выберите элемент Добавить устройство . Мастер выполнит поиск устройств, добавляемых к компьютеру. После обнаружения устройство Bluetooth может быть добавлено к компьютеру. Чтобы в дальнейшем устранять возможные неполадки вручную, прочтите этот документ до конца.

          Не удалось найти устройство Bluetooth.

Если сопряжение одного устройства Bluetooth с другим не удалось, проблема

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

17

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

может быть вызвана одной или несколькими  следующими причинами: кнопка питания для устройства выключена, функция Bluetooth на устройстве отключена, устройство находится не в режиме обнаружения или требуется переустановка модуля Bluetooth.

          Многие проблемы с подключением и связью возникают в результате случайного выбора неправильного устройства. При наличии нескольких устройств Bluetooth рекомендуется дать им имена для удобства распознавания.

           У некоторых устройств время нахождения в режиме обнаружения или ожидания ввода пароля ограниченно. В таких случаях, если в течение этого времени устройство не обнаружено или не введен пароль для сопряжения, подключение не происходит. Например, в некоторых телефонах с функцией Bluetooth режим обнаружения автоматически отключается через одну минуту.

Чтобы решить подобную проблему, убедитесь, что в устройстве:

Есть функция Bluetooth.

Если используются аккумуляторы, то они новые или полностью  заряженные.

Установлен, включен и  активен режим обнаружения. Необходимо учесть, что в некоторых телефонах  с Bluetooth соединение Bluetooth требуется  активировать.

Выключите устройство Bluetooth и дайте компьютеру возможность  выполнить попытку соединения.

          Если компьютер не обнаруживает устройство, которые находятся в поле обнаружения, это значит, что функция поиска в компьютере не работает. Убедитесь, что установлено новейшее ПО Bluetooth, переключатель питания беспроводных устройств включен, и служба Bluetooth / беспроводная служба активна.

           Если компьютер находит устройства, значит,функция поиска работает. Возможно, проблема в самом устройстве Bluetooth.

          Если компьютер не подключается, возможно, произошло рассогласование или потеря связи или потеряно сетевое подключение.      Выполните восстановление системы и попробуйте заново установить модуль Bluetooth.Инструкции по повторной установке модуля Bluetooth см. в разделе Ноутбуки HP – Описание действий по извлечению и переустановке модуля Bluetooth . Переустановка модуля Bluetooth выглядит так же, как извлечение и замена модуля Bluetooth, с тем отличием, что модуль Bluetooth просто извлекается из ноутбука и устанавливается обратно, как при замене.                 Если проблема не устраняется, обратитесь к документации, прилагаемой к устройству, или посетите веб-сайт производителя.   

          Не удалось установить сопряжение с устройством Bluetooth.

Если устройство Bluetooth находится  в режиме обнаружения, а попытки  сопряжения между устройством и  ноутбуком оказались неудачными, выполните следующие действия:

           Убедитесь, что устройства находятся в пределах 1 метра друг от друга и обмениваются правильными паролями. У некоторых устройств пароль

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

18

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

установлен производителем по умолчанию, другие позволяют пользователю задать уникальный пароль. В случае сомнений в использовании правильногопароля  выберите устройство в окне обнаружения, удалите соединение и повторите  процесс поиска и связывания.

В случае уверенности, что  используется правильный пароль, проверьте, что он правильно введен и что  клавиши caps lock или num lock случайно не нажаты. Теперь выключите устройство и снова  включите, после чего повторите попытку подключения.

           Убедитесь, что пароль в принимающем устройстве введен в пределах установленного времени.

          Убедитесь, что устройство поддерживает действия, которые предполагается выполнить. Например, если требуется передать файл большого размера и одновременно подключить сотовый телефон, при подключении возможен сбой.

          Проверьте, не изменился ли пароль в результате обновления программного обеспечения или драйверов Bluetooth.Обратитесь к документации к устройству, чтобы определить, имеет ли оно пароль по умолчанию и какие службы и профили поддерживаются.

          Не удалось связаться в устройством Bluetooth.

В случае, если устройство Bluetooth сопряжено с компьютером и  ранее работало исправно, попробуйте следующие действия по коррекции.

Переместите устройство и  компьютер в пределах радиуса  действия устройства.При попытке  использовать Bluetooth с двумя компьютерами в сети убедитесь, что конфигурация компьютера допускает входящие Bluetooth-подключения.Сократите  число активных подключений Bluetooth на компьютере. Полоса пропускания Bluetooth недостаточна для одновременной  поддержки нескольких подключений.

          Удалите нерабочее соединение и повторите процедуру поиска и сопряжения, чтобы убедиться, что устройства обмениваются правильными паролями.На компьютере щелкните устройство правой кнопкой мыши и выберите Свойства, чтобы убедиться, что компьютер выполняет подключение к нужному устройству. Можно сравнить имя и серийный номер, указанные в мастере добавления устройства Bluetooth, с именем и серийным номером устройства.

          Используйте точку восстановления системы Microsoft, созданную до возникновения проблемы с устройством. Точка восстановления позволит вернуть компьютер в точно такое же состояние, в каком он находился в момент, предшествующий возникновению проблемы; это действие не решит проблему с устройством.

 Дополнительную информацию  об услугах, предоставляемых теми  или иными устройствами, см. на  веб-сайте производителя устройства.

          Решение конфликтов синхронизации устройства Bluetooth.

Конфликты синхронизации  возникают при существовании  различий, например, по времени, дате или  размеру файла между двумя  файлами с

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

19

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

одинаковым именем. Например, файл mp3 с названием MyFavoriteSong.mp3 может находиться одновременно на сотовом телефоне и  на ноутбуке. При подключении обоих  устройств Bluetooth компьютер распознает потенциальный конфликт синхронизации. Конфликты синхронизации возникают только при попытке синхронизации с другим компьютером или с сотовым телефоном.

          Для синхронизации сотового телефона с ноутбуком откройте Центр синхронизации, нажмите Устранить и следуйте указаниям на экране. Возможно, потребуется выбрать, какой файл оставить, а какой заменить, чтобы убедиться, что оставлен правильный файл.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

20

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Заключение

Bluetooth открывает огромные  возможности перед изобретателями. Например, фотокамера с технологией  Bluetooth соединяется с мобильным  телефоном - и вы посылаете  отснятое изображение другу. Тот,  приняв ваше сообщение, тут  же отправляет его на ноутбук.  В офисе его ноутбук автоматически  соединяется с Bluetooth-принтером  - и изображение распечатано. А  как вам перспектива беспроводной  мышки? Подобные устройства уже  существуют, как это удобно!

Тройной телефон. Вообразите себя обладателем сотового телефона со встроенной платой Bluetooth. В дороге вы используете его как обычный  сотовый телефон, возможно, с Bluetooth-гарнитурой handsfree. Дома ваш аппарат превращается в радиотелефон, потому что Bluetooth-база подключена к обычной телефонной сети. А в офисе вы можете воспользоваться  им для внутренней связи. Удобно?..

Дом будущего. Представьте  себе следующую картину. Домашняя мебель и бытовая техника оснащены Bluetooth-чипами: входная дверь, лампочки, телевизор, холодильник, кондиционер, микроволновая  печь… А в кармане у вас  лежит Bluetooth-пульт, управляющий всеми  этими устройствами. Впрочем, не нужен  нам пульт: будем управлять голосом! Центральный компьютер с Bluetooth-чипом  будет распознавать голосовые команды, поступающие с Bluetooth-часов на вашей  руке: "Свет, включись!", "Кондиционер, на полную мощь!", "Телевизор, мне  первый, третий, шестой каналы" (как  в фильме "Назад в будущее 2"). Да, теперь это не кажется фантастикой. А знаете, что мы еще забыли?.. Сливной  бочок в туалете. Ему тоже можно  давать команды. на уровне протокола  может быть применено шифрование на уровне приложений - здесь уже  применение сколь угодно стойких  алгоритмов никто не ограничивает.

Перспективы технологии Bluetooth огромны. При дальнейшем снижении энергопотребления  и увеличении скоростей передачи данных Bluetooth можно будет использовать даже в миниатюрных устройствах.

Если вспомнить про  декабрьский бум и мечты о  доме новейшего типа, в котором  все бытовые приборы связанны друг с другом, то можно смело  предполагать, что такие дома появятся очень скоро. Например, выходя из дома, вы сможете получить сообщение от вашего холодильника о необходимых  покупках, автомобиль можно будет  завести до момента выхода из дома и многое другое, что мы пока только представляем.

Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) делает следующий прогноз: к  2011 году более половины мобильных  устройств в мире будут иметь  поддержку стандарта Bluetooth 3.0+HS, который  более чем в десять раз быстрее  Bluetooth 2.0 и обеспечивает скорость  соединения до 24 Мбит/сек вместо 2,1 Мбит/сек Bluetooth 2.0. Bluetooth 4.0 станет наиболее востребованной это связано, прежде всего, с низким энергопотреблением этой технологии, позволяющей устройствам работать от батареи годами, пусть

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

21

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

даже и с более низкой скоростью  по сравнению с Bluetooth 3.0.

Отдельным примером использования Bluetooth 4.0 может стать "умная бижутерия", отслеживающая давление крови или  частоту биения сердца. То есть области  применения Bluetooth 4.0. самые широкие, и, вероятно, нас немало удивят многочисленные новинки мобильных устройств  с применением этой технологии в ближайшие несколько лет.

Сегодня уже трудно представить  современную электронную технику  без Bluetooth, с каждым днем применение беспроводной технологии все более  совершенствуется и расширяется. Об этом свидетельствуют новинки компаний разных стран, появляющиеся часто и  регулярно.

Таким образом, можно с  уверенностью сказать, что эра Bluetooth только начинается, и эта технология преподнесет нам еще немало интересных сюрпризов.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

22

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Список литературы

1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для  вузов. 2-е изд. В. Олифер, Н. Олифер

2. #"#">http://www.radioman.ru/mobile/1/bluetooth.php

3. Компьютерные сети. Модернизация поиск неисправностей Автор: Закер К.

4.Компьютерные сети: Многоуровневая архитектура Интернета: Перевод с английского. Автор: Куроуз Д.Ф., Росс К.В.

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Взаим.Инв.№

Подп. и  дата

Инв. № подп.

Р 2-400202.023.000 ПЗ

Лист

23

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата