Интерфейсы

Bluetooth

Bluetooth "ВТ" (синий зуб) - это фактический стандарт на миниатюрные недорогие средства передачи информации на небольшие расстояния посредством радиосвязи между мобильными (и настольными) компьютерами, мобильными телефонами и любыми другими портативными устройствами.

Разработкой спецификации занимается группа лидирующих фирм в областях телекоммуникаций, компьютеров и сетей - 3Com, Agere Systems, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia, Toshiba. Эта группа, образовавшая Bluetooth Special Interest Group, и вывела данную технологию на рынок. Спецификация Bluetooth свободно доступна в Сети.

Каждое устройство ВТ имеет радиопередатчик и приемник, работающие в диапазоне частот 2,4 ГГц. Этот диапазон в большинстве стран отведен для промышленной, научной и медицинской аппаратуры и не требует лицензирования, что обеспечивает повсеместную применимость устройств. Для ВТ используются радиоканалы с дискретной (двоичной) частотной модуляцией, несущая частота каналов F = 2402 + k (МГц) , где k - 0,...,78, возможен сокращенный вариант с F = 2454 + k (k = 0,...,22) . Кодирование простое - логической единице соответствует положительная девиация частоты, нулю - отрицательная.

Передатчики могут быть трех классов мощности, с максимальной мощностью 1, 2,5 и 100. МВт, причем должна быть возможность понижения мощности с целью экономии энергии. Передача ведется с перескоком несущей частоты с одного радиоканала на другой, что помогает в борьбе с интерференцией и замираниями сигнала. Физический канал связи представляется определенной псевдослучайной последовательностью используемых радиоканалов (79 или 23 возможных частот).

Группа устройств, разделяющих один канал (то есть знающих одну и ту же последовательность перескоков), образует так называемую пикосеть (piconet) , в которую может входить от 2 до 8 устройств.

В каждой, пикосети имеется одно ведущее устройство и до 7 активных ведомых. Кроме того, в зоне охвата ведущего устройства в его же пикосети могут находиться "припаркованные" ведомые устройства: они тоже "знают" последовательность перескоков и синхронизируются (по перескокам) с мастером, но не могут обмениваться данными до тех пор, пока мастер не разрешит им активность. Каждое активное ведомое устройство пикосети имеет свой временный номер (1-7); когда ведомое устройство деактивируется (паркуется), оно отдает свой номер другим. При последующей активации оно уже может получить иной .

Между мастером и ведомыми устройствами могут устанавливаться физические связи двух типов: синхронные и асинхронные.

Синхронные связи (они же изохронные) с установлением соединения, SCO link (Synchronous Connection-Oriented) , используются для передачи изохронного графика (например, оцифрованного звука). Эти связи типа "точка-точка" предварительно устанавливаются мастером с выбранными ведомыми устройствами, и для каждой связи определяется период (в слотах), через который для нее резервируются слоты. Связи получаются симметричные двусторонние. Повторных передач пакетов в случае ошибок приема нет. Мастер может установить до трех связей SCO с одним или разными ведомыми устройствами. Ведомое устройство может иметь до трех связей с одним мастером или иметь по одной связи SCO с двумя различными мастерами. По сетевой классификации связи SCO относятся к коммутации цепей.

Асинхронные связи без установления соединения, ACL link (Asynchronous Connection-Less) , реализуют коммутацию пакетов по схеме "точка-множество точек" между мастером и всеми ведомыми устройствами пикосети. Мастер может связываться с любым из ведомых устройств пикосети в слотах, не занятых под SCO, послав ему пакет и потребовав ответа.

Ведомое устройство имеет право на передачу, только получив обращенный к нему запрос мастера (безошибочно декодировав свой адрес). Для большинства типов пакетов предусматривается повторная передача в случае обнаружения ошибки приема. Мастер может посылать и безадресные широковещательные пакеты для всех ведомых устройств своей пикосети. С каждым из своих ведомых устройств мастер может установить лишь одну связь ACL.

Wi-Fi

Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity - "беспроводная точность") - стандарт на оборудование Wireless LAN.

Разработан консорциумом Wi-Fi Alliance на базе стандартов IEEE 802.11.

Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров "напрямую". Точка доступа передаeт свой идентификатор сети ( SSID ) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Mбит/с каждые 100 мс. Так что 0.1 Mбит/с - наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, приeмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала.

Преимущества Wi-Fi

Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, может уменьшить стоимость развeртывания и расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.

Недостатки Wi-Fi

• Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы.
• Высокое потребление энергии
• Может быть относительно легко взломан/
• Wi-Fi ограниченный радиус действия. Домашний маршрутизатор Wi-Fi имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м снаружи. (Микроволновка или зеркало, расположенные между устройствами Wi-Fi, ослабляют уровень сигнала. Расстояние зависит также от частоты. Уменьшение производительности сети во время дождя.

Примечание В США диапазон 2.5 ГГц разрешается использовать без лицензии, при условии, что мощность не превышает определенную величину, и такое использование не создает помех тем, кто имеет лицензию.

В России использование Wi-Fi без разрешения на использование частот от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) возможно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий. Для легального использования внеофисной беспроводной сети Wi-Fi (например, радиоканала между двумя соседними домами) необходимо получение разрешения на использование частот. Действует упрощенный порядок выдачи разрешений на использование радиочастот в полосе 2400-2483,5 МГц.

LAN

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть; (англ. Local Area Network, LAN - компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

Периферийные устройства использующие подключение через LAN могут соединяться между собой, используя различные медные проводники (витая пара).

Локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а следовательно все пользователи LAN смогут пользоваться ПУ.

Каждое Периферийное устройство обязано иметь IP адрес, соответствующий стандартам RFC 1918 и RFC 1597:

• 10.0.0.0-10.255.255.255;
• 172.16.0.0-172.31.255.255;
• 192.168.0.0-192.168.255.255.

В случае совпадения IP адресов, у ПУ возникает конфликт адресов - это распространeнная ситуация в локальной сети, при которой в одной IP подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP адресами.

Контрольные вопросы

1. В чeм отличие дуплексного от полудуплексного режима обмена информации?
2. Какое применение находит параллельный интерфейс?
3. Какими характеристиками обладает последовательный интерфейс?
4. Какие режимы передачи данных используются в USB интерфейсе?
5. Какую топологию используют для подключения USB устройств?
6. Какими преимуществами обладает интерфейс IEEE 1394?
7. Какие виды разъемов применяются в интерфейсе FireWire, а также их характеристики и отличия?
8. Какой интерфейс является разновидностью атмосферной оптической линии связи ближнего радиуса действия?
9. Какие существуют достоинства и недостатки при использовании IrDA?
10. Что обозначает термин пикосеть?
11. Какой из беспроводных интерфейсов является наилучшим? Почему?