برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

بلوتوث

بلوتوث از نام پادشاه دانمارکی (Harold Bluetooth Blatant) در قرن 10 برگرفته شده او کسی بود که دیپلماسی را از جنگ به سمت گفتگو سوق داد مخترعان تکنولوژی بلوتوث فکر میکردند این نام مناسب برای تکنولوژی آنهاست که به وسایل مختلف اجازه میدهد نوعی گفتگو با هم داشته باشند

. Bluetooth  یک سیتم رادیویی برای مصارفی با توان پایین در یک برد کوتاه (10 سانتی متر 10 متر و 100 متر )که توسط یک میکروچیپ ارزان طراحی شده می‌باشد.کاربران حرفه ای زیادی هستند  که حتی به بلوتوث فکر هم نمیکنند  با اینکه امروزه بلوتوث بر  روی اکثر لپ تاپ ها فعال است. البته تعداد این کاربران چندان کم هم نیست ! در آغاز بلوتوث با سر وصدای زیادی به بازار عرضه شد. شعارهایی که اکثر آنها مبنی بر این بود که ما از شر کابلهای پیچیده و درهم وبرهم خلاص میشویم. ولی ظاهرا هنوز بلوتوث مورد توجه اکثریت قرار نگرفته است. از سیستمهای مبتنی بر بلوتوث تا حالا محصولاتی نظیر iPaq ها مورد توجه قرار گرفته اند. چرا که کاربران میتوانند براحتی این سیستمها را حمل کنند و با کیبورد ها – پرینترها و هد ستهای قابل حمل از زندگی لذت ببرند. در حقیقت برای ابزارهای قابل حمل که پورتهای زیادی روی خود ندارند بلوتوث مورد توجه شدید قرار گرفته است. موبایلهای مبتنی بر بلوتوث به شما اجازه میدهند که به یک PDA یا کامپیوتر قابل حمل  متصل شوید  و بدرون اینترنت شیرجه بزنید !

بلوتوث طراحی شد تا پایه ای برای شبکه های شخصی باشد. (Personal Area Network) راه حلی برای ارتباطات نزدیک دستگاههای مختلف. برد انتقال بلوتوث از 1 متر شروع میشود و تا 100 متر هم میتواند ادامه پیدا کند. البته این برد بستگی کامل به قدرت کلاس و وسیله دارد. قدرتمند ترین وسیله (کلاس 1) میتواند تا 300 فوت فاصله را ساپورت کند. تقریبا مثل شبکه های Wi-Fi .

بلوتوث اطلاعات را روی فرکانس موج GHz 2.4 منتقل میکند. سرعت انتقال هم حداکثرMbps  1 است که خیلی کمتر از شبکه های Wi-Fi میباشد واز پروتکل (Link Manager Protocol) برای ارتباط بین دستگاهها استفاده  میکند.

کاربرد ها و مصارف bluetooth

  •         ایجاد یک شبکه بیسیم برای کامپیوتر های رومیزی با یک پهنای باند کوچک
  •         استفاده در تجهیزاتی مثل Printer ,Microphone,Keyboard,Mouse
  •         بلوتوث فروش زیادی در تلفنهای سلولی داشته است که آنها را قادر ساخته که به کامپیوتر ها وPDAs و handsfree ها وبسیاری دیگر از دستگاهها متصل شوند و به این ترتیب یک شبکه بیسیم LAN را ایجاد میکنند
  •         انتقال فایلها (مثل عکس و mp3 و غیره ) بین گوشی های موبایل و PDAs و کامپیوترها از طریق OBEX
  •         handset بلوتوث برای گوشی موبایل و smart phone ها
  •         دستگاههای اندازه گیری و Test
  •         ابزارهای پزشکی
  •         گیرندهای GPS
  •         اتومبیل و استفاده بعنوان handsfree تلفن در آن
  •         کنترل از راه دور تلویزیون بجای اینفرارد
  •         وسایل کمک شنوایی
  •         playstation 3 و Nintendo Revolution از بلوتوث برای جوستیک خود استفاده خواهند کرد و... 

امنیت در بلوتوث :

 

بلوتوث میتواند در 3 مدل امنیتی کار بکند :

  •         مدل 1 که بدون امنیت است.
  •         مدل 2 که در مرحله سرویس دهی(Service Level) امنیت را برقرار میکند... بعد از اینکه کانال ارتباطی پیدا شد.
  •         مدل 3 که در مرحله لینک (Link Level) امنیت را ایجاد میکند ... قبل از اینکه کانال ارتباطی پیدا شود.

 

هر وسیله مبتنی بر بلوتوث یک آدرس 48 بیتی منحصر بفرد دارد. رویه  تایید استفاده از کلیدهای متقارن هست و رمزنگاری با کلیدی 128 بیتی انجام میشود (البته دردستگاههای مختلف این طول کلید رمزنگاری مختلف است و بستگی به مقداری دارد که در کارخانه تعریف میشود). این کلید 128 بیتی که بصورت رندوم انتخاب میشود وظیفه انجام مذاکرات امنیتی بین دستگاهها را بعهده  دارد.

وقتی دو سیستم مبتنی بر بلوتوث یک کانال ارتباطی بین همدیگر برقرار میکنند.. هر دو یک کلید آغازین را ایجاد میکنند. برای اینکار  یک کلید عبور (Pass Key) یا شماره شناسایی شخصی وارد ارتباط میشود و کلید آغازین ساخته میشود و کلید پیوندی (Link Key) بر اساس کلید آغازین محاسبه میشود. از این به بعد کلید پیوندی برای شناسایی طرف ارتباط استفاده میشود.

اولین چالش امنیتی کلید عبور (Pass Key) هست که به اختصار PIN نامیده میشود. مثل هر کلید دیگری... کلیدهای طولانی از کلیدهای کوتاه امن تر هستند. اگر هکری بتواند کلید عبور را کشف کند میتواند کلیدهای آغازین ممکن را محاسبه کند و بعد از آن کلید پیوندی را بدست آورد. کلید عبوری طولانی میتواند محاسبات را برای یافتن کلیدهای بعدی بسیار سخت بکند.

کلید آغازین جایگزین لینکهای رمزنگاری نشده میشود که این یک نقطه ضعف اساسی بحساب می آید. بهتر است که در پردازش هر دو دستگاه بلوتوث .. این قسمت در محل  امن تری قرار بگیرد. چرا که یک هکر میتواند داده های انتقالی که به یک دستگاه بلوتوث فرستاده میشود را ضبط کند و از آن برای خلق PIN استفاده کند.

همچنین استفاده از یک کلید عبوری ثابت در تمام مواقع میتواند امنیت یک ارتباط بلوتوث را کاملا بخطر بیاندازد.

کلیدهای لینک میتواند ترکیبی از کلیدها یا کلیدهای واحد باشد. بهترین حالت امنیتی اینست که از کلیدهای ترکیبی شامل کلیدهای واحد استفاده شود. وقتی شما از یک  کلید واحد استفاده میکنید ... باید برای همه تعاملات امنیتی از همان کلید استفاده کنید و این کلید باید برای تمامی دستگاههای مجاز به اشتراک گذاشته شود. این یعنی هر دستگاه مجاز میتواند به ترافیک شبکه دسترسی داشته باشد.

 

چرا امنیت در بلوتوث مهم است ؟؟

 

خیلی از کاربران بلوتوث فقط از امکاناتی نظیر اتصال تلفن های همراه بهم... یا اتصال دستگاههایی نظیر این به کامپیوتر های قابل حمل استفاده میکنند. والبته برای این دسته از کاربران اهمیت امنیت بسیار دور از ذهن است !  پیاده سازی امنیت حتی در همین سطح استفاده میتواند از سوء استفاده کاربر غیرمجاز از این دستگاهها جلوگیری بکند.

استفاده دیگر بلوتوث ایجاد شبکه موقت کامپیوتری است. برای مثال چند نفر در یک جلسه میخواهند لپ تاپهای مبتنی بر بلوتوث خود را به هم متصل کنند تا بتوانند فایلهای خود را در با اشتراک بگذارند.

وقتی شما از بلوتوث برای ایجاد یک شبکه موقت کامپیوتری استفاده میکنید... معمولا یک شبکه تخصصی خواهید داشت. یعنی اینکه کامپیوترها مستقیما باهم در تعامل هستند و دیگر نیازی به یک نقطه دسترسی بی سیم (WAP)نیست. این یعنی اینکه شما نقطه مرکزی برای تامین و تبیین سیاستهای امنیتی ندارید و در حقیقت مرکز سقلی برای امنیت شبکه وجود ندارد ! اینجاست که امنیت تبدیل به دغدغه اصلی میشود چرا که شما اطلاعات مهم خودتان را بی پناه بر روی لپ تاپ خود ذخیره میکنید تا دیگران روی شبکه از آنها استفاده کنند. یادتان باشد که برد کلاس 1 بلوتوث حدودا 300 فوت میباشد. یعنی آنقدر دور که  تکنیکهای War-Driver کاملا جوابگوی هکرها میباشد و کاملا هم از دید شما مخفی خواهد بود.

استفاده دیگر بلوتوث در موبایلها است. این تلفنها اطلاعات مهمی از قبیل آدرسها – تلفنها – تماسها و... را در خود ذخیره میکنند. هک کردن این تلفنها از طریق بلوتوث Bluesnarfing نامیده میشود. حتما توجه داشته باشید که نرم افزارهای موبایل خود را بروز کنید.

شیوه دیگری از هک کردن موبایلها BlueBugging هست که بمعنی اجرا کردن فرمان روی موبایل هدف میباشد. برقراری تماس – حذف کردن اطلاعات از حافظه – عوض کردن تنظیمات داخلی از این جمله حملات هستند. برای اینکه از این حملات محفوظ بمانید پچ های امنیتی را از شرکت سازنده موبایل خود دریافت کنید و تلفنهای خود را به مدلهای بالاتر ارتقا دهید.

کرمهای تلفنهای همراه هم به بازار آمده اند !! کرمهایی مثل Cabir که تلفنهای با سیستم عامل Simbian رو هدف قرار میدهند. قطعا در آینده این کرمها زیادتر و خطرناکتر میشوند و گستره بیشتری از تلفنها را مورد هدف قرار خواهند داد.

منبع : مجله فناوری

امروزه تعداد روشهای اتصال بدون سیم نسبت به راه های قدیمی اتصال كابلی افزایش یافته است Fi. 802.11b,802.11a,Wi-GPRS,IRDAودندان آبی تنها برخی از روش های متداول جهت برقراری ارتباط بدون سیم میان وسا یل گوناگون‌ اند.

در این نوشتار قصد داریم ضمن توضیح تفاوتهای میان روش های ارتباطی بدون سیم خوانندگان گرامی را با كارایی های فناوری دندان آبی بیشتر آشنا نموده و كمك كنیم تا بهترین انتخاب را از میان هدست های موجود دندان آبی برای تلفن همراه خود برگزینید .

دندان آبی (bluetooth )چیست؟

دندان آبی نوع خیلی ساده‌ای از شبکه بدون سیم است كه‌می تواند ارتباط حداكثر 8 دستگاه مختلف (مجهز به این سامانه) را دریك شبکه محدود برقرار نماید .در عمل فضای كوچكی را‌می توان بوسیله این دستگاه ها پوشش داد چرا كه اساساً این سامانه جهت مصارف و كاربرد شبكه های شخصی خصوصی طراحی واجرا شده است. محدودیت برد این سامانه به كاربر كمك‌می كند تا تنها در محدوده فضای خانه ویا دفتر كار خود از این روش (به شكل مطمئن وایمن ) استفاده نموده وامواج مربوطه فراتر ازآن ارسال نگردند.
كسی هم خواهان شنیده شدن ویا سوء استفاده دیگران از شبکه خصوصی ارتباطی خود نیست .

سامانه ی دندان آبی علاوه بر آنچه اغلب تصور‌می شود قادر است گستره وسیعی از تجهیزات كاربردی را به هم متصل نماید.

چنانچه علاوه بر رایانه های شخصی حتی گوشی هایی (هدفون ها) كه جهت شنیدن موسیقی و....به كار‌می روند از این طریق

می توانند بدون نیاز به سیم به رایانه شخصی، دستگاه پخش موزیك قابل حمل، تلفن همراه و یا رایانه های جیبی كاربران متصل شوند

در مورد تلفن ها، در صورتی كه تلفن همراه به این سامانه مجهز باشد می توان تلفن را در داخل جیب یا كیف خود رها كرده ولی در زمانی كه یك تماس در یافت‌می شود بدون نیاز به دسترسی به گوشی تماس خود را پا سخ داد . حتی در مواردی كه تلفن مجهز به سامانه شماره گیری صوتی باشد می توان بدون لمس وتماس با گوشی (شماره گیری اعداد بوسیله صفحه ارقام گوشی) تماس برقرار كرد واین كار به همان راحتی پاسخ گویی به تماسهای دریافتی‌ است.

همچنین محدودیت در برد امواج رادیویی این سامانه كه ناشی از توان كم فرستنده آن‌ است یكی از عوامل مؤثر در حفظ سلامتی انسان در برابر قرار گیری در معرض تابش امواج الكترومغناطیسی به ویژه از ناحیه مغز‌است، به شكلی كه در برابر دیگر وسائل همچون تلفن های همراه خطر كمتری خواهد داشت .

برد امواج دندان آبی:

اغلب دستگاه های دندان آبی در گروه 2 استاندارد مربوطه عمل‌می كنند، تجهیزات این گروه همگی با توان بسیار كم(برابر1 میلی وات یا یك هزارم وات )عمل‌می كنند، چنانچه بردی حداكثر در حدود 10 متر خواهند داشت.

اما به یاد داشته باشیم كه در سامانه دندان آ بی محدودیت برد نه تنها نقص به شمار‌نمی رود بلكه مزیت نیز محسوب می گردد.

گستره تجهیزات قابل استفاده:

تعدادوسائلی كه در عمل با این فناوری سازگار ند، محدود ولی رو به افزایش است كه در زیر نمونه هایی از آن را نام‌می بریم: دوربین های دیجیتالی، چاپگرها، پویش گرها، تلفن های همراه، رایانه های جیبی وقابل حمل، گوشی ها ومیكروفون ها، گیرنده های مسیر یابی(جی پی اس ) و برخی لوازم خانگی.

Wi-Fi یا دندان آبی، كدامیك بهتر است؟

Wi-Fi هم اكنون جایگزین اصلی برای شبكه های رایج وقدیمی مبتنی بر ارتباط كابلی است، همچنینWi-Fi برد وسیع تری را نسبت به دندان آبی فراهم آورده و از نرخ سرعت بیشتری برای تبادل اطلاعات پشتیبانی‌می نماید، پس در برخی موارد ‌می تواند از دندان آبی بهتر باشد . اما در حقیقت Wi-Fi و دندان آبی هر یك اهداف متفاوتی را دنبال‌می كنند .

هدف استاندارد دندان آبی فراهم آ وردن بستر ارتباطی جهت تبادل داده وانتقال محدود آن میان تجهیزات مختلف است . اماWi-Fiتوجه بیشتری را بر روی تبادل اطلاعات با سرعت بیشتر میان رایانه و یك شبکه ارتباطی(مانند اینترنت) معطوف‌می دارد.از نگاه دیگر توان كم تجهیزات دندان آبی (1میلی وات ) باعث معرف كمترین میزان انرژی (باتری)‌می گردد . در حالی كه توان و برد بیشترسامانه Wi-Fi در مقابل باعث مصرف بیشتر انرژی باتری و كاهش عمر آن در مقابل تجهیزات دندان آبی‌می گردد .

در نهایت در صورتی كه نیازمند ارتباط ساده وغیر مهم با تجهیزات مختلف خود در محدوده محیط منزل یا دفتر كارتان هستید دندان آبی راه حل مناسب این امر و اگر نیازمند پوشش برد بیشتر و پهنای باند وسرعت بالاتری جهت تبادل داده میان رایانه و شبكه محلی خود هستید Wi-Fi انتخاب مناسب تری خواهد بود .

انتخاب مناسب ترین هدست برای تلفن همراه:

صنایع مختلف ساخت گوشی و میكروفون های بدون سیم امروزه از روش ها و فنون نوینی جهت طراحی و ساخت هدست های دندان آبی بهره‌می گیرند ،در حالی كه نسل های اولیه، چه از نظر ساختار وچه از نظر ظاهر وضعیت مناسبی نداشتند اما هدست های جدید عموماً بهبود بیشتری یافته اند .هدست های دندان آبی دگر گونی عظیمی را در قیمت ها پدید آورده اند به طوری كه حتی برخی از آنها به قیمت كمتر از 30 دلار تا 300 دلار ویا بیشتر قابل دسترسی هستند .

چرا از هدست های دندان آبی استفاده می‌كنیم؟
ابتدا باید این نكته را متذكر شویم كه استفاده از هر نوع هدست علاوه بر سهولت كار ومكالمه با تلفن همراه كمك‌می كند تا كمتر در معرض تابش تشعشعات مضر تلفن همراه قرار گیرید، اگر چه ضرر این تشعشعات برای مغز هنوز كاملاً قطعی نشده است .

در كشور ما و بسیاری از كشورهای دیگر اجازه ندارید در هنگام رانندگی گوشی را با دست خود نگاه داشته و مكالمه كنید، از این رو استفاده از هدست در این شرایط مفید خواهد بود .

هدست با سیم معمولی عموماً توقعات اغلب مردم را برآورده‌می سازد اما مسئله این است كه در این مدل ها ،تلفن به شكلی از سیم هدست آویزان است ممكن است سیم آن دست وپا گیر جلوه كند . اما هنگامی كه از فناوری دندان آبی استفاده‌می كنید ،‌می توانید گوشی خود را داخل كیف، داشبورد ماشین ویا جیب خود قرار داده و همچنان تماس خود را حفظ وبه آن پاسخ دهید .ولی به یاد داشته باشید كه زیاد‌نمی توانید از دور وبر تلفن خود دور شوید، برای مثال ماشین خود را پارك كرده و(در حالی كه گوشی خودرا داخل ماشین به جا‌می گذارید )به سوپر ماركت رفته وخرید نمایید ، در چنین حالتی فاصله هدست و گوشی تلفن تان زیاد‌می شود ودر نتیجه قادر به در یافت ارتباط نخواهید بود.

هدست دندان آبی این امكان را‌می دهد تا علاوه بر تلفن با وسائل دیگری مانند رایانه ها نیز ارتباط برقرار‌می كنید، برای مثال اگر از رایانه تان برای یك كنفرانس تلفنی استفاده‌می كنید،‌می توانید از هدست خود برای مكالمه بهره مند شوید .همچنین اگر از چندین گوشی تلفن مختلف مجهز به فناوری دندان آبی استفاده‌می نمایید ،هدست ‌می تواند براحتی با تمامی آنها ارتباط برقرار كند ، این ویژگی روند ساخت وطراحی هدست مخصوص برای هر مدل گوشی تلفن را دچار تغییر وتحول اساسی نموده است ، در نتیجه ناسازگاری های متداول ناشی از نوع و مدل گوشی ها وسازندگان مختلف از میان رفته است .

چالش در طراحی:

شاید نتوانیم از نظر طراحی و ساختار، مقایسه مناسبی میان هدست های معمولی (با سیم) و هدست های دندان آبی (بدون سیم) به عمل آوریم زیرا تفاوتهایی ناشی از ساختار در این گونه تجهیزات به چشم‌می خورند ، اما در كل‌می با یست توجه ویژه‌ای را به وزن این هدست ها مبذول داشت زیرا سبكی و ظرافت بخشی از ویژگی های بر جسته هدست ها هستند . توجه داشته باشید كه هدست دندان آبی هرگز‌نمی تواند به كوچكی و سبكی هدست معمولی (با سیم) باشد چرا كه هدست های دندان آبی شامل

باتری وتجهیزات الكترونیكی اضافی دیگری نیز هستند . این وزن وحجم اضافی زمانی مشكل آفرین‌می شود كه قرار است برروی گوش ویا سرو صورت قرار گیرد .چنانچه امروزه تمركز همه سازندگان برروی عرضه هدست هایی با طراحی ظریف و كوچك است.*مشكلات رایج با هدست های دندان آبی:در حالت آرمانی یك هدست دندان آبی‌می بایست طوری باشد كه در هر زمان بتوان به راحتی و به سرعت آن را برروی گوش (یا محل مورد نظر) خود نصب نموده و به تماس های رسیده پاسخ داد و حتی یك تماس خروجی بر قرار نمود . هدست های دندان آبی دارای منبع تغذیه باتری هستند كه در هر حال یك محدودیت زمانی را تحمیل‌می نمایند .(بعضاً 10 الی 12 ساعت مكالمه و25تا200 ساعت در حالت آماده باش ) . در حالت آرمانی میبایست زمانی كه مكالمه‌ای ندارید ، سامانه ذخیره خودكار انرژی باطری فعال شده و دستگاه را به حالت نیمه خاموش در آورد و هنگام تماس آن را دوباره فعال سازد ، بدین روش طول عمر باتری تا حد چشم گیری افزایش خواهد یافت

برد هدست:
در حالت نظری تمام تجهیزات دندان آبی گروه2 استاندارد ، برای بردی در حدود 10 متر طراحی شده اند ،اما این مقدار برد ‌می تواند تحت شرایط مختلف، متغیر باشد .اگر هدست وتلفن بدون وجود مانع میان آن دو و در دید مستقیم یكدیگر باشند، به همان مقدار 10 متر ویا حتی بیشتر برد مفید داریم ، اما اگر میان تلفن و هدست آن ، موانعی مانند دیوار
و.... وجود داشته باشد ، باید افت زیاد برد و محدودیت در فاصله را در نظر داشت .بهتر است در عمل جهت بدست آوردن میزان برد مفید در هر محیطی ، گوشی و هدست خود را در حالت های مختلف آزمایش كنید.
عوامل كلیدی در مقایسه هدست ها:
1. هزینه:یكی از عوامل مهم و اصلی در مقایسه مدل های گوناگون قیمت آنها است، ا ما به یاد داشته باشید كه گران بودن برخی از مدل ها لزوماً بدون دلیل نخواهد بود و حتماً مزایایی نسبت به مدل های ارزان خواهند داشت .
2.ظاهر شكیل:سرعت وسهولت نصب برروی گوش وراحتی استفاده از كلیدهای كنترل تعبیه شده برروی دستگاه ، همچنین راحتی قرار گیری برروی گوشی در دراز مدت (مكالمات طولانی ) وسهولت استفاده همزمان با عینك وبا استفاده آسان برروی هریك از دو گوش چپ یا راست به همراه سبكی وزن آن مواردی است كه در این زمینه باید مورد توجه قرار گیرند

3.سهولت كاربرد :لازم است بررسی شود كه:

آیا استفاده از كلیدهای تعبیه شده براحتی ممكن است؟

آیا تنظیم سطح صدای گوشی به آسانی میسر است؟

آیا قادرید به سرعت هدست را روشن و خاموش نمایید؟

و آیا خدمات پس از فروش مطمئنی برای شما فراهم آ مده است؟

4.برخی ویژگی های دیگر كه بهتر است پیش از خرید مورد بررسی قرار گیرندعبارت اند از:

طول عمر باتری در حالت مكلالمه وآماده باش چه مقدار است؟

آیا در هنگامی كه عمر باطری (شارژ) رو به پایان است (قبل از اتمام كامل آن) متوجه این موضوع خواهید شد یا خیر؟

باتری از چه نوعی است وآیا قابلیت تعویض دارد؟

باطری چگونه شارژ‌می شود و این عمل چه مدت به طول‌می انجامد؟

آ یا در هنگام اتمام عمل شارژ مجدد باتری ، متوجه این امر خواهید شد یا خیر؟

وآیا هدست فوق در مدار داخلی خود مجهز به سامانه كاهنده صداهای مزاحم است یا خیر؟

و در نهایت كیفیت صدای دستگاه (ارسالی ودر یافتی) مطلوب است یا خیر؟

خلاصه:

رابط های دندان آبی كاربرد های مفید و سهولت استفاده را به ارمغان‌ می‌آورند، اگر چه هزینه این امر نیز كم نیست. هدست دندان آبی خوب، تنظیم و كاربرد ساده‌ای خواهد داشت ، بطوری كه زندگی را سهولت و آسایش بیشتری‌می بخشد . در پایان توصیه‌می گردد از اطلاعات ارائه شده در بالا جهت بررسی وانتخاب دقیق تر هد ست دندان آبی مناسب قبل از اقدام به خرید استفاده نمایید


آشنایی با شبكه های بی سیم مبتنی بر بلوتوث

 

 

امروزه با پیشرفت تكنولوژی های ارتباطی، برقراری ارتباطات مورد نیاز برای راه اندازی شبكه ها به كمك تكنیك های متفاوتی امكان پذیر می باشد. زمانی ارتباط بین ایستگاه های كاری در یك شبكه، فقط توسط كابل های Coaxial و اتصالات BNC امكان پذیر بود. سپس با پیشرفت تكنولوژی اتصالات موجود بهبود یافتند و كابلهای Twisted Pair و بعد كابل فیبر‌نوری یا Fiber Optic Cable پا به عرصه وجود گذاشتند. مزیت اصلی این پیشرفت ها افزایش سرعت انتقال دادهها و بهبود امنیت ارسال و دریافت داده ها می باشد.

در مراحل بعد، وجود برخی از مشكلات مانند عدم امكان كابل كشی جهت برقراری اتصالات مورد نیاز و یا وجود هزینه بالا یا سختی عملیات كابل كشی و غیر ممكن بودن یا هزینه بر بودن انجام تغییرات در زیر ساخت های فعلی شبكه سبب شد تا مهندسان به فكر ایجاد روشی برای برقراری ارتباط بین ایستگاه های كاری باشند كه نیاز به كابل نداشته باشد. در نتیجه تكنولوژی های بی سیم یا Wireless پا به یرصه وجود گذاشتند.

در این تكنولوژی، انتقال اطلاعات از طریق امواج الكترومغناطیس انجام می گیرد. به همین منظور می توان از یكی از سه نوع موج زیر استفاده نمود:

 «1» مادون قرمز : در این روش فاصله دو نقطه زیاد نیست زیرا امواج مادون قرمز برد كمی دارند و از طرفی سرعت انتقال داده‌ها توسط این موج پایین می‌باشد.

 «2» امواج لیزر : این موج در خط مستقیم سیر می كند و نسبت به امواج مادون قرمز دارای برد بالاتر می باشد. مشكل اصلی در این موج، مخرب بودن آن می‌باشد. « این موج برای بینایی مضر می باشد.»

 «3» امواج رادیویی : متداول ترین امواج در ارتباطات شبكه ای هستند و سرعت استاندارد آنها 11 مگابیت بر ثانیه می باشد. تجهیزات و شبكه های كامپیوتری مبتنی بر این نوع موج، به دو دسته تقسیم می شوند:

 1- شبكه های بی سیم درون سازمانی یا In door 

 2- شبكه های بی سیم برون سازمانی یا Out door

 

شبكه های نوع اول «In door»، در داخل محیط یك ساختمان ایجاد می گردند. جهت طراحی اینگونه شبكه ها می توان یكی از دو روش زیر را در نظر گرفتك

 1- Ad hoc Network  

 2- Infrastructure Network

در Ad hoc Network كامپیوتر ها و سایر ایستگاه های كاری دیگر، دارای یك كارت شبكه بی سیم می باشند و بدون نیاز به دستگاه متمركز كننده مركزی قادر به برقراری ارتباط با یكدیگر خواهند بود. اینگونه شبكه سازی بیشتر در مواردی كه تعداد ایستگاه های كاری محدود است - در شبكه های كوچك - مورد استفاده قرار می گیرند. « در ادامه مقاله در مورد این نوع شبكه ها صحبت بیشتری خواهد شد»

در روش دوم یعنی Infrastructure Network، برای پیاده سازی شبكه بی سیم مورد نظر، از یك یا چند دستگاه متمركز كننده مركزی یا Access Point‌ كه به اختصار AP نامیده می شود، استفاده می شود. وظیفه یك AP برقراری ارتباط در شبكه می باشد.

 

شبكه های نوع دوم «Out door»، در خارج از محیط ساختمان ایجاد می گردند. در این روش از AP و همچنین آنتن ها جهت برقراری ارتباط استفاه می شود. معیار اصلی در زمان ایجاد اینگونه شبكه ها، در نظر داشتن ارتفاع دو نقطه و فاصله بین آنها و به عبارت دیگر، داشتن دید مستقیم یا Line of Sight می باشد.

در شبكه های بی سیم  ممكن است یكی از سه توپولوژی زیر مورد استفاده قرار گیرند:

 a- Point To Point                            b- Point To Multipoint                      c- Mesh

 

**********************************                                                          دید كلی

امواج بلوتوث دارای برد كوتاهی می باشند و بیشتر برای راه اندازی شبكه های PAN كه یكی از انواع شبكه های Ad hoc است، مورد استفاده قرار می گیرند.

**********************************

شبكه های Ad hoc

یك شبكه Ad hoc‌ تشكیل شده از تجهیزات بی سیم قابل حمل كه با یكدیگر به كمك تجهیزات ارتباط بی سیم و بدون بر قراری هیچگونه زیر ساختی، ارتباط برقرار می كنند.

برای شروع كار بهتر است ابتدا معنی واژه Ad hoc را بررسی نماییم. واژه Ad hoc به مفهوم For this purpose only یا «برای یك كاربرد خاص» می باشد. این واژه معمولا در جاهایی كاربرد دارد كه حل یك مشكل خاص یا انجام یك وظیفه ویژه مد نظر باشد و ویژگی مهم آن، عدم امكان تعمیم راه حل فوق به صورت یك راه حل عمومی و به كارگیری آن در مسائل مشابه می باشد.

به شبكه Ad hoc، شبكه Mesh نیز می گویند. علت این نام گذاری آن است كه تمام ایستگاه های موجود در محدوده تحت پوشش شبكه Ad hoc، از وجود یكدیگر با خبر بوده و قادر به برقراری ارتباط با یكدیگر می باشند. این امر شبیه پیاده سازی یك شبكه به صورت فیزیكی بر مبنای توپولوژی Mesh می باشد.

 

ارتباط ایستگاه ها با یكدیگر در شبكه

 

اولین شبكه Ad hoc در سال 1970 توسط DARPA بوجود آمد. این شبكه در آن زمان Packet Radio‌ نامیده می شد.

از جمله مزایای یك شبكه Ad hoc می توان به موارد زیر اشاره نمود:

 «1»  سرعت توسعه آن زیاد است.

 «2»  به سادگی و به صرف هزینه پایین قابل پیاده سازی می باشد.

 «3»  مانند سایر شبكه های بی سیم، به زیر ساخت نیاز ندارد.

 «4»  پیكر بندی خودكار

 «5»  هر یك از ایستگاه ها به عنوان یك روتر نیز ایفای نقش می كنند.

 «6»  استقلال از مدیریت شبكه اصلی

 «7»  انعطاف پذیر بودن «به عنوان مثال، دسترسی به اینترنت از نقاط مختلف موجود در محدوده تحت پوشش شبكه امكان پذیر است.»

 «8»  دو ایستگاه موجود در شبكه می توانند به طور مستقل از دیگر ایستگاه ها، با یكدیگر ارتباط برقرار كرده و انتقال اطلاعات بپردازند.

 

پیكربندی خودكار شبكه

 

همانطور كه در مزایای فوق اشاره شد «شماره 4» اینگونه شبكه ها دارای پیكربندی خودكار می باشند. یعنی اگر پس از راه اندازی شبكه، یكی از ایستگاه ها بنابر دلایلی از كار بیافتد - مثلا فرض كنیم یكی از ایستگاه ها، یك دستگاه تلفن همراه باشد كه به كمك بلوتوث وارد شبكه شده باشد و اكنون با دور شدن صاحب تلفن از محدوده تحت پوشش از شبكه خارج شود - در نتیجه شكافی در ارتباط بین ایستگاه ها بوجود خواهد آمد. با بروز چنین موردی شبكه Ad hoc به سرعت مشكل را شناسایی كرده و مجددا بصورت خودكار عمل پیكربندی و تنظیمات شبكه را بر اساس وضعیت جدید انجام خواهد داد و راه ارتباطی جدیدی برقرار خواهد كرد.

در شكل قبل قسمت a نشان دهنده این است كه ایستگاه ها در حال شناسایی یكدیگر می باشند. در قسمت b می بینیم كه یكی از ایستگاه ها برای ارسال داده به سمت مقصد مورد نظرش از یك مسیر خاص و بهینه استفاده می كند. اما در شكل c وضعیتی نشان داده شده است كه یكی از ایستگاه های میانی از شبكه خارج شده و در نتیجه بعد از انجام پیكربندی مجدد، مسیر دیگری بین مبدا و مقصد برای ارسال داده ها بوجود آمده است.

به شبكه های Ad hoc اصطلاحا Mobile Ad hoc Network یا MANET نیز می گویند. علت این نامگذاری آن است كه ایستگاه ها در این شبكه می توانند به صورت آزادانه حركت كنند . بطور دلخواه به سازماندهی خود بپردازند. پس توپولوژی شبكه های بی سیم ممكن است به سرعت و بصورت غیر قابل پیش بینی تغییر كنند.

Mobile Ad hoc Network (MANET)

 

همانطور كه در شكل فوق می بینیم، شكل نشان دهنده یك شبكه Ad hoc ساده می باشد كه در آن اگر یكی از ایستگاه ها قصد برقراری ارتباط با اینترنت را داشته باشد، باید از طریق سایر ایستگاه های موجود كه نقش روتر یا مسریاب را بازی می كنند به اینترنت دسترسی یابند.

 

برخی از كاربردهای شبكه های Ad hoc عبارتند از:

 «1»  استفاده در شبكه های PAN یا Personal Area Network

این نوع شبكه در برگیرنده سیستم های بی سیم كه دارای برد و قدرت پایین هستند، می باشد. این نوع شبكه ها معمولا بین افراد و یا در یك دفتر كار و مكان های مشابه ایجاد می گردد. استاندارد مورد استفاده در این محدوده IEEE 802.15 می باشد. تجهیزات مورد استفاده معمولا Laptop، earphone، cellphone و غیره می باشد.

 «2»  استفاده در عملیات اورژانسی

مثلا در عملیات جستجو و نجات، اطفاء حریق یا عملیات پلیسی مورد استفاده قرار می گیرد.

 «3»  استفاده در محیط های غیر نظامی

مثلا در شبكه داخلی تاكسیرانی، استادیو ورزشی و ... مورد استفاده قرار می گیرد.

 «4»  حفاظت از محیط زیست

زیست شناسان با استفاده از گردن آویزهایی كه به حسگرهای مكان، دما و دیگر حس گرها مجهز هستند كیفیت زندگی حیوانات در خطر انقراض را كنترل می‌نمایند.

 «5»  استفاده در مصارف نظامی

به عنوان نمونه با مجهز كردن یك میدان جنگ به دستگاه هایی كه از حسگر لرزش، سیستم GPS و حسگر مغناطیسی برخوردارند، می توان عبور و مرور خودروها در محل را كنترل نمود. هر یك از ابزارها پس از حس كردن موقعیت جقرافیایی خود با ارسال یك موج رادیویی، ابزارهایی را كه در محدوده ای به وسعت 30 متر از آن قرار دارند را شناسایی كرده و با آن ارتباط برقرار می كند.

 

برخی از محدودیت های شبكه های Ad hoc عبارتند از:

 «1»  محدودیت پهنای باند دارد. «Bandwidth Limited»

 «2»  multi-hop router نیاز می باشد.

 «3»  مصرف انرژی یكی از دیگر مشكلات مهم می باشد.

 «4»  حفظ امنیت در اینگونه از شبكه ها مشكل می باشد.

 «5»  در شبكه های بزرگتر، ارسال اطلاعات با تاخیر همراه می باشد.

 

ایجاد شبكه به كمك بلوتوث

تكنولوژی بلوتوث استانداردی است كه به كمك آن می توان یك ارتباط بی سیم كوتاه برد بین تجهیزات بی سیم مجهز به بلوتوث مانند گوشی های تلفن همراه، لپ تاپ ها، چاپگر های مجهز به بلوتوث و ... برقرار نمود. به كمك بلوتوث می توان یك شبكه PAN بوجود آورد. شبكه های ایجاد شده توسط بلوتوث بر مبنای شبكه های Ad hoc‌ می باشد. شبكه های PAN معمولا در دفتر كار، منزل و سایر محیط های كوچك مشابه برای اتصال تجهیزات بی سیم استفاده می شود.

از مزایای بلوتوث می توان به موارد زیر اشاره نمود:

 1- بلوتوث ارزان بوده و مصرف انرژی پایینی دارد.

 2- تسهیل ارتباطات داده و صدا

 3- حذف كابل و سیم بین دستگاه ها و ابزارهای بی سیم

 4- فراهم كردن امكان شبكه های Ad hoc و همگام سازی بین ابزارهای موجود

تكنولوژی بلوتوث از امواج محدود در باند GHZ ISM 2.4 استفاده می كند. این باند فركانس برای مصارف صنعتی، علمی و پزشكی رزرو شده است. این باند در اغلب نقاط دنیا قابل دسترسی می باشد.

 

چگونه ابزارهای مجهز به بلوتوث را شبكه كنیم ؟

شبكه های بلوتوث بر خلاف شبكه های بی سیم كه از ایستگاه های كاری بی سیم و Access Point تشكیل می شود، فقط از Clientها یا ایستگاه های كاری بی سیم تشكیل می شود. یك client می تواند در واقع یك ابزار با قابلیت بلوتوث باشد.

ابزارهایی با قابلیت بلوتوث به طور خودكار یكدیگر را شناسایی كرده و تشكیل شبكه می دهند. مشابه همه شبكه های Ad hoc، توپولوژی های شبكه های بلوتوث می توانند خودشان را بر یك ساختار موقت تصادفی مستقر سازند.

شبكه های بلوتوث یك ارتباط Master-Slave را بین ابزارها برقرار می كنند. این ارتباط یك piconet را تشكیل می دهد. در هر piconet‌ هشت ایستگاه مجهز به بلوتوث وارد شبكه می شوند. به اینصورت كه یكی به عنوان Master و هفت تای دیگر به عنوان Slave در شبكه قرار می گیرند.

ابزارهای هر piconet‌روی كانال یكسان كار می كنند. اگر چه در هر Piconet فقط یك Master‌ داریم ولی Slave یك شبكه می تواند در شبكه های دیگر به صورت Master عمل كند. بنابراین زنجیره ای از شبكه ها به وجود می آید. «Scatternet»

 

مشخصات كلیدی تكنولوژی بلوتوث

شرح مشخصات
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) لایه فیزیكی
( 2.4 GHz - 2.45 GHZ ) ISM باند فركانس
1600 hops/sec فركانس hop
1 Mbps نرخ انتقال داده
حدود 10 متر و به كمك تقویت كننده تا 100 متر محدوده كاری

 

نوآوری های اخیر در آنتن های بلوتوث به این وسایل اجازه داده است تا از بردی كه در ابتدا برای آن طراحی شده است، بسیار فراتر قدم بگذارد. در همایش دوازدهم DEFCON «همایش سالانه هكرها كه در لاس وگاس برگزار می شود»، گروهی از هكرها كه با عنوان Flexilis شناخته می شوند، توانستند دو وسیله بلوتوث را كه حدود 800 متر از یكدیگر فاصله داشتند را با موفقیت به یكدیگر متصل كنند. آنها از آنتم مجهز به یك نوسان نما یا scope‌ و یك آنتن یاگی «Yagi» استفاده كردند كه همه آنها به قنداق یك تفنگ متصل شده بود. كابل آنتن را به كارت بلوتوث در رایانه متصل می كرد. بعدها آنتن را تیرانداز آبی نامیدند.

در ارتباطاتی كه توسط تكنولوژی بلوتوث برقرار می گردند، معمولا ایستگاه های موجود در شبكه در هر لحظه در یكی از وضعیت های زیر می باشند.

 

حالت های مختلف یك دستگاه در زمان كار با شبكه

 

حالت انتظار «Standby» : اگر دستگاه مورد نظر هنوز جزء هیچ شبكه ای نشده باشد، در این وضعیت قرار دارد.

حالت پرس و جو «Inquery + Page» : اگر دستگاهی بخواهد با یك شبكه piconet یا یك دستگاه دیگر ارتباط برقرار كند، در این وضعیت قرار می گیرد.در این حالت دستگاه فوق برای مقصد مورد نظر پیامی مبنی بر تقاضای برقراری ارتباط، ارسال می كند.

حالت فعال «Active» : دستگاه در این حالت در حال ارسال و دریافت اطلاعات می باشد.

حالت ذخیره انرژی «Low Power state» : این مرحله شامل سه وضعیت می باشد:

1- Sniff : دستگاه Slave در این حالت بدون فعالیت می باشد.

2- Hold : هم دستگاه Master و هم دستگاه Slave در حالت انتظار به سر برده و هیچ داده ای رد و بدل نمی كنند.

3- Park : این وضعیت با نام توقف شناخته می شود و میزان فعالیت در این حالت از Hold نیز كمتر می باشد و فقط در حد همگام سازی دستگاه با piconet است.



منبع : ماهنامه مخابرات

http://www.ml.blogfa.com/post-142.aspx

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :