b'\n_START_ARTICLE_\nBluetooth\n_START_SECTION_\nPochodzenie nazwy\n_START_PARAGRAPH_\nAutorem koncepcji by\xc5\x82 mieszkaniec Skanii (p\xc5\x82d. Szwecja), Jim Kardach, zafascynowany pierwszym kr\xc3\xb3lem du\xc5\x84skim Haraldem Sinoz\xc4\x99bym (du\xc5\x84.: Bl\xc3\xa5tand), kt\xc3\xb3ry ok. roku 970 podporz\xc4\x85dkowa\xc5\x82 sobie Norwegi\xc4\x99 i tym samym przyczyni\xc5\x82 si\xc4\x99 do zjednoczenia rywalizuj\xc4\x85cych rod\xc3\xb3w oraz poszczeg\xc3\xb3lnych Jarl\xc3\xb3w z Danii i Norwegii. Harald panowa\xc5\x82 r\xc3\xb3wnie\xc5\xbc nad po\xc5\x82udniow\xc4\x85 cz\xc4\x99\xc5\x9bci\xc4\x85 Szwecji, Skani\xc4\x85. Podobnie Bluetooth, kt\xc3\xb3ry zosta\xc5\x82 zaprojektowany, aby \xe2\x80\x9ezjednoczy\xc4\x87\xe2\x80\x9d r\xc3\xb3\xc5\xbcne technologie jak: komputery, telefoni\xc4\x99 kom\xc3\xb3rkow\xc4\x85, drukarki oraz aparaty cyfrowe._NEWLINE_W logo standardu Bluetooth umieszczone s\xc4\x85 runy wi\xc4\x85zane z fu\xc3\xbearku m\xc5\x82odszego: haglaz (\xe1\x9a\xbc) oraz berkanan (\xe1\x9b\x92) b\xc4\x99d\xc4\x85ce odpowiednikami wielkich liter h oraz b._NEWLINE_Berkanan \xe2\x80\x93 (\xe1\x9b\x92) to w\xc5\x82a\xc5\x9bnie pierwsza litera przydomku kr\xc3\xb3la Haralda Bl\xc3\xa5tand.\n_START_SECTION_\nHistoria powstania\n_START_PARAGRAPH_\nW 1994 roku firma L. M. Ericsson zainteresowa\xc5\x82a si\xc4\x99 mo\xc5\xbcliwo\xc5\x9bci\xc4\x85 \xc5\x82\xc4\x85czenia telefon\xc3\xb3w kom\xc3\xb3rkowych z innymi urz\xc4\x85dzeniami bez u\xc5\xbcycia kabla. Wsp\xc3\xb3lnie z czterema innymi firmami (IBM, Intel, Nokia i Toshiba) uformowa\xc5\x82a SIG (ang. Special Interest Group) celem standaryzacji bezprzewodowego standardu cechuj\xc4\x85cego si\xc4\x99 niewielkim zasi\xc4\x99giem, ma\xc5\x82ym poborem pr\xc4\x85du, niskim poziomem mocy promieniowanej oraz nisk\xc4\x85 cen\xc4\x85. Pierwotny zamiar wyeliminowania kabli po\xc5\x82\xc4\x85czeniowych szybko przekszta\xc5\x82ci\xc5\x82 si\xc4\x99 w prace na obszarze bezprzewodowych sieci LAN. Dzi\xc4\x99ki temu standard sta\xc5\x82 si\xc4\x99 bardziej praktyczny i sta\xc5\x82 si\xc4\x99 konkurencj\xc4\x85 dla standardu 802.11._NEWLINE_W lipcu 1999 Bluetooth SIG opublikowa\xc5\x82o 1500-stronicow\xc4\x85 specyfikacj\xc4\x99 pierwszej wersji standardu Bluetooth (Bluetooth V1.0). Wkr\xc3\xb3tce potem grupa standaryzacyjna IEEE zajmuj\xc4\x85ca si\xc4\x99 bezprzewodowymi sieciami osobistymi 802.15 przyj\xc4\x99\xc5\x82a dokument organizacji SIG jako podstaw\xc4\x99 dalszych prac. Nale\xc5\xbcy zaznaczy\xc4\x87, \xc5\xbce standard grupy SIG obejmuje kompletny system, od warstwy fizycznej do warstwy aplikacji, natomiast standard IEEE obejmuje tylko warstw\xc4\x99 fizyczn\xc4\x85 i \xc5\x82\xc4\x85cza danych._NEWLINE_Pomimo \xc5\xbce IEEE zatwierdzi\xc5\x82o pierwszy standard PAN (ang. personal area network), 802.15.1, w 2002 roku, organizacja SIG ci\xc4\x85gle pracuje nad jego popraw\xc4\x85.\n_START_SECTION_\nArchitektura systemu Bluetooth\n_START_PARAGRAPH_\nPodstawow\xc4\x85 jednostk\xc4\x85 standardu Bluetooth jest pikosie\xc4\x87 (ang. piconet), kt\xc3\xb3ra zawiera w\xc4\x99ze\xc5\x82 typu master oraz maksymalnie 7 w\xc4\x99z\xc5\x82\xc3\xb3w typu slave. Wiele pikosieci mo\xc5\xbce istnie\xc4\x87 w jednym pomieszczeniu, a nawet mog\xc4\x85 by\xc4\x87 ze sob\xc4\x85 po\xc5\x82\xc4\x85czone przy pomocy w\xc4\x99z\xc5\x82a typu bridge, jak pokazano na rysunku nr 1. Po\xc5\x82\xc4\x85czone ze sob\xc4\x85 pikosieci okre\xc5\x9bla si\xc4\x99 mianem scatternet._NEWLINE_Dodatkowo, opr\xc3\xb3cz siedmiu w\xc4\x99z\xc5\x82\xc3\xb3w typu slave, w jednej pikosieci mo\xc5\xbce pracowa\xc4\x87 do 255 w\xc4\x99z\xc5\x82\xc3\xb3w, pozostaj\xc4\x85cych w stanie synchronizacji z urz\xc4\x85dzeniem typu master (jest to tzw. tryb wyczekiwania i niskiego poboru mocy). Urz\xc4\x85dzenia te nie uczestnicz\xc4\x85 w wymianie danych. Mog\xc4\x85 tylko otrzyma\xc4\x87 sygna\xc5\x82 aktywacyjny lub nawigacyjny od w\xc4\x99z\xc5\x82a typu master. Istniej\xc4\x85 jeszcze dwa przej\xc5\x9bciowe stany hold oraz sniff._NEWLINE_Przyczyn\xc4\x85 podzia\xc5\x82u w\xc4\x99z\xc5\x82\xc3\xb3w na master i slave jest minimalizacja koszt\xc3\xb3w standardu. Konsekwencj\xc4\x85 tego jest fakt, \xc5\xbce w\xc4\x99z\xc5\x82y typu slave s\xc4\x85 w 100% podporz\xc4\x85dkowane w\xc4\x99z\xc5\x82om master. Pikosie\xc4\x87 jest scentralizowanym systemem TDM, urz\xc4\x85dzenie master kontroluje zegar i okre\xc5\x9bla, kt\xc3\xb3re urz\xc4\x85dzenie i w kt\xc3\xb3rym slocie czasowym (szczelina czasowa) mo\xc5\xbce si\xc4\x99 z nim komunikowa\xc4\x87. Wymiana danych mo\xc5\xbce nast\xc4\x85pi\xc4\x87 tylko pomi\xc4\x99dzy w\xc4\x99z\xc5\x82em master i slave. Komunikacja slave \xe2\x80\x93 slave nie jest mo\xc5\xbcliwa.\n_START_SECTION_\nWarstwy protoko\xc5\x82u w systemie Bluetooth\n_START_PARAGRAPH_\nStandard Bluetooth okre\xc5\x9bla wiele protoko\xc5\x82\xc3\xb3w, pogrupowanych w warstwy. Struktura warstw nie odpowiada \xc5\xbcadnemu znanemu modelowi (OSI, TCP/IP, 802). IEEE prowadzi prace nad zmodyfikowaniem systemu Bluetooth, aby dopasowa\xc4\x87 go do modelu okre\xc5\x9blonego standardem 802. Architektur\xc4\x99 warstw systemu Bluetooth przedstawia rysunek nr 2:_NEWLINE_Najni\xc5\xbcsza warstwa \xe2\x80\x93 fizyczna warstwa radiowa \xe2\x80\x93 odpowiada warstwie fizycznej modelu OSI. Okre\xc5\x9bla ona transmisje radiow\xc4\x85 oraz modulacj\xc4\x99 stosowan\xc4\x85 w systemie._NEWLINE_Warstwa druga \xe2\x80\x93 baseband layer \xe2\x80\x93 jest zbli\xc5\xbcona do podwarstwy MAC modelu OSI, ale zawiera tak\xc5\xbce elementy warstwy fizycznej. Okre\xc5\x9bla ona w jaki spos\xc3\xb3b urz\xc4\x85dzenie master kontroluje sloty czasowe i jak sloty s\xc4\x85 grupowane w ramki._NEWLINE_Kolejna warstwa grupuje powi\xc4\x85zane ze sob\xc4\x85 protoko\xc5\x82y. Link manager zajmuje si\xc4\x99 ustanowieniem logicznych kana\xc5\x82\xc3\xb3w mi\xc4\x99dzy urz\xc4\x85dzeniami, zarz\xc4\x85dzaniem energi\xc4\x85 oraz jako\xc5\x9bci\xc4\x85 us\xc5\x82ugi (QoS). Link control adaptation protocol, cz\xc4\x99sto nazywany L2CAP, zajmuje si\xc4\x99 szczeg\xc3\xb3\xc5\x82owymi parametrami transmisji, uwalniaj\xc4\x85c w ten spos\xc3\xb3b wy\xc5\xbcsze warstwy od tego obowi\xc4\x85zku. Protok\xc3\xb3\xc5\x82 ten jest analogiczny do podwarstwy LLC standardu 802, ale technicznie jest zupe\xc5\x82nie inny. Jak wskazuj\xc4\x85 nazwy, protoko\xc5\x82y audio i control zajmuj\xc4\x85 si\xc4\x99 d\xc5\xbawi\xc4\x99kiem oraz kontrol\xc4\x85. Aplikacje mog\xc4\x85 z nich korzysta\xc4\x87 pomijaj\xc4\x85c protok\xc3\xb3\xc5\x82 L2CAP._NEWLINE_Kolejna warstwa jest warstw\xc4\x85 przej\xc5\x9bciow\xc4\x85, zawieraj\xc4\x85c\xc4\x85 mieszanin\xc4\x99 r\xc3\xb3\xc5\xbcnych protoko\xc5\x82\xc3\xb3w. Podwarstwa LLC standardu 802, zosta\xc5\x82a wstawiona tu przez IEEE, w celu zapewnienia kompatybilno\xc5\x9bci z sieciami 802. RFcomm (Radio Frequency communication) jest protoko\xc5\x82em, kt\xc3\xb3ry emuluje standardowy port szeregowy do pod\xc5\x82\xc4\x85czenia klawiatury, myszy, modemu oraz innych urz\xc4\x85dze\xc5\x84. Protok\xc3\xb3\xc5\x82 telephony jest protoko\xc5\x82em czasu rzeczywistego, u\xc5\xbcywanym w profilach zorientowanych na rozmowy. Zarz\xc4\x85dza r\xc3\xb3wnie\xc5\xbc zestawieniem i roz\xc5\x82\xc4\x85czeniem po\xc5\x82\xc4\x85czenia. Protok\xc3\xb3\xc5\x82 discovery service jest u\xc5\xbcywany do umiejscowienia us\xc5\x82ugi wewn\xc4\x85trz sieci._NEWLINE_W ostatniej warstwie umiejscowione s\xc4\x85 aplikacje oraz profile. U\xc5\xbcywaj\xc4\x85 one protoko\xc5\x82\xc3\xb3w warstw ni\xc5\xbcszych. Ka\xc5\xbcda aplikacja ma sw\xc3\xb3j podzbi\xc3\xb3r u\xc5\xbcywanych protoko\xc5\x82\xc3\xb3w, zazwyczaj korzysta tylko z nich i pomija inne.\n_START_SECTION_\nWarstwa radiowa\n_START_PARAGRAPH_\nWarstwa ta odpowiedzialna jest za transport danych od urz\xc4\x85dzenia master do slave i vice versa. Jest to system o ma\xc5\x82ym poborze mocy, dzia\xc5\x82aj\xc4\x85cy w zale\xc5\xbcno\xc5\x9bci od klasy na r\xc3\xb3\xc5\xbcnych zasi\xc4\x99gach, operuj\xc4\x85cy w pa\xc5\x9bmie cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci ISM 2,4 GHz. Pasmo jest podzielone na 79 kana\xc5\x82\xc3\xb3w, po 1 MHz ka\xc5\xbcdy. System wykorzystuje modulacje FSK (Frequency Shift Keying), daj\xc4\x85c pr\xc4\x99dko\xc5\x9bci transmisji 1 Mbit/s, jednak du\xc5\xbca cze\xc5\x9b\xc4\x87 tego widma jest zaj\xc4\x99ta przez nag\xc5\x82\xc3\xb3wek. Aby przydzieli\xc4\x87 kana\xc5\x82y sprawiedliwie, wykorzystuje si\xc4\x99 skakanie cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci (1600 skok\xc3\xb3w na sekund\xc4\x99). Sekwencj\xc4\x99 skok\xc3\xb3w dyktuje w\xc4\x99ze\xc5\x82 master._NEWLINE_Systemy 802.11 oraz Bluetooth operuj\xc4\x85 na tych samych cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bciach z takim samym podzia\xc5\x82em pasma na 79 kana\xc5\x82\xc3\xb3w. Z tego powodu zak\xc5\x82\xc3\xb3caj\xc4\x85 si\xc4\x99 wzajemnie. Poniewa\xc5\xbc skoki cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci s\xc4\x85 znacznie szybsze w systemie Bluetooth, jest znacznie bardziej prawdopodobne, \xc5\xbce system ten b\xc4\x99dzie zak\xc5\x82\xc3\xb3ca\xc5\x82 transmisje w 802.11._NEWLINE_Gdy nowe urz\xc4\x85dzenie szuka sieci do kt\xc3\xb3rej mog\xc5\x82oby si\xc4\x99 przy\xc5\x82\xc4\x85czy\xc4\x87 skacze po kana\xc5\x82ach w spos\xc3\xb3b losowy. Po\xc5\x82\xc4\x85czenie zostaje nawi\xc4\x85zane dopiero gdy trafi na ten sam kana\xc5\x82 co master. Algorytm wybierania kana\xc5\x82u przez mastera jest inny ni\xc5\xbc algorytm prze\xc5\x82\xc4\x85czania kana\xc5\x82u przez slave\xe2\x80\x99a szukaj\xc4\x85cego mastera. Oba algorytmy opieraj\xc4\x85 si\xc4\x99 na losowo\xc5\x9bci co powoduje \xc5\xbce nigdy nie ma pewno\xc5\x9bci po jakim czasie slave znajdzie mastera.\n_START_SECTION_\nBaseband layer\n_START_PARAGRAPH_\nWarstwa ta jest zbli\xc5\xbcona do podwarstwy MAC modelu OSI. Upakowuje ona lu\xc5\xbane bity w ramki. Master w ka\xc5\xbcdej pikosieci definiuje sloty czasowe o d\xc5\x82ugo\xc5\x9bci 625 \xce\xbcs. Transmisja mastera zaczyna si\xc4\x99 od slot\xc3\xb3w parzystych natomiast transmisja slave od slot\xc3\xb3w nieparzystych. Jest to tradycyjna multipleksacja w dziedzinie czasu (TDM), gdzie master zajmuje po\xc5\x82ow\xc4\x99 slot\xc3\xb3w, a slave pozosta\xc5\x82\xc4\x85 ich cz\xc4\x99\xc5\x9b\xc4\x87. Ramki mog\xc4\x85 mie\xc4\x87 d\xc5\x82ugo\xc5\x9b\xc4\x87 jednego, trzech lub pi\xc4\x99ciu slot\xc3\xb3w czasowych._NEWLINE_Skakanie cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci pozwala ustawi\xc4\x87 czas 250 \xe2\x80\x93 260 \xce\xbcs na skok, aby umo\xc5\xbcliwi\xc4\x87 stabilizacje uk\xc5\x82ad\xc3\xb3w radiowych. Dla ramki sk\xc5\x82adaj\xc4\x85cej si\xc4\x99 z jednego slotu czasowego, po tym czasie, zostaje 366 z 625 bit\xc3\xb3w. 126 z nich zawieraj\xc4\x85 kod dost\xc4\x99pu oraz nag\xc5\x82\xc3\xb3wek, pozosta\xc5\x82e 240 s\xc4\x85 dla danych. Gdy ramka sk\xc5\x82ada si\xc4\x99 z pi\xc4\x99ciu slot\xc3\xb3w, tylko jeden okres stabilizacji jest wymagany i dla warstwy baseband pozostaje 2781 bit\xc3\xb3w, wi\xc4\x99c d\xc5\x82u\xc5\xbcsze ramki s\xc4\x85 znacznie bardziej efektywne ni\xc5\xbc ramki zbudowane z jednego slota czasowego._NEWLINE_Ka\xc5\xbcda ramka jest transmitowana przez kana\xc5\x82 logiczny, nazywany z angielskiego link, pomi\xc4\x99dzy masterem i urz\xc4\x85dzeniem slave. Istniej\xc4\x85 dwa rodzaje kana\xc5\x82\xc3\xb3w logicznych. Pierwszy nazywa si\xc4\x99 ACL (Asynchronous Connection-Less), u\xc5\xbcywany w po\xc5\x82\xc4\x85czeniu z komutacj\xc4\x85 pakiet\xc3\xb3w, gdzie dane s\xc4\x85 dost\xc4\x99pne w nieregularnych odst\xc4\x99pach czasu. Dane te pochodz\xc4\x85 od warstwy L2CAP po stronie nadawczej i s\xc4\x85 dostarczane do warstwy L2CAP po stronie odbiorczej. W tej wersji kana\xc5\x82u logicznego nie ma \xc5\xbcadnych gwarancji, ze ramka dotrze do celu. Ramki mog\xc4\x85 zosta\xc4\x87 utracone i wymaga\xc4\x87 retransmisji. Urz\xc4\x85dzenie slave mo\xc5\xbce mie\xc4\x87 tylko jeden kana\xc5\x82 typu ACL z urz\xc4\x85dzeniem master._NEWLINE_Drugi typ kana\xc5\x82u logicznego nazywa si\xc4\x99 SCO (Synchronous Connection Oriented) i jest u\xc5\xbcywany do transmisji w czasie rzeczywistym, np. rozmowy telefonicznej. Ramki transmitowane w tego typu kanale, nie mog\xc4\x85 by\xc4\x87 retransmitowane. Zamiast tego mo\xc5\xbcna stosowa\xc4\x87 korekt\xc4\x99 b\xc5\x82\xc4\x99d\xc3\xb3w, aby zapewni\xc4\x87 wysok\xc4\x85 niezawodno\xc5\x9b\xc4\x87. Urz\xc4\x85dzenie slave mo\xc5\xbce korzysta\xc4\x87 z maksymalnie trzech kana\xc5\x82\xc3\xb3w typu SCO w kierunku mastera. Ka\xc5\xbcde \xc5\x82\xc4\x85cze SCO mo\xc5\xbce transmitowa\xc4\x87 jeden kana\xc5\x82 telefoniczny (PCM, 64 kbit/s).\n_START_SECTION_\nStruktura ramki\n_START_PARAGRAPH_\nIstnieje kilka format\xc3\xb3w ramki w systemie Bluetooth, jednak najwa\xc5\xbcniejsz\xc4\x85 i najcz\xc4\x99\xc5\x9bciej stosowan\xc4\x85 jest ta przedstawiona na rysunku nr 3. Zaczyna si\xc4\x99 ona kodem dost\xc4\x99pu, kt\xc3\xb3ry identyfikuje mastera, tak aby slave znajduj\xc4\x85cy si\xc4\x99 w zasi\xc4\x99gu dw\xc3\xb3ch urz\xc4\x85dze\xc5\x84 master m\xc3\xb3g\xc5\x82 okre\xc5\x9bli\xc4\x87, do kt\xc3\xb3rego odbywa si\xc4\x99 transmisja. Nast\xc4\x99pne 54 bity stanowi\xc4\x85 nag\xc5\x82\xc3\xb3wek ramki, kt\xc3\xb3ry zawiera standardowe pola podwarstwy MAC. Na ko\xc5\x84cu pojawia si\xc4\x99 maksymalnie do 2744 (dla ramki sk\xc5\x82adaj\xc4\x85cej si\xc4\x99 z 5 slot\xc3\xb3w) bit\xc3\xb3w zawieraj\xc4\x85cych dane. Dla transmisji jednoslotowej ramka zawiera 240 bit\xc3\xb3w pola danych._NEWLINE_Pole adres nag\xc5\x82\xc3\xb3wka identyfikuje jedno z o\xc5\x9bmiu aktywnych urz\xc4\x85dze\xc5\x84, dla kt\xc3\xb3rego przeznaczona jest ramka. Pole typ okre\xc5\x9bla typ ramki (ACL, SCO, pool albo null), rodzaj korekcji b\xc5\x82\xc4\x99d\xc3\xb3w u\xc5\xbcywany w polu danych oraz liczb\xc4\x99 slot\xc3\xb3w w ramce. Pole Flow jest ustawiane przez slave, gdy jego bufory s\xc4\x85 pe\xc5\x82ne i nie mo\xc5\xbce on przyj\xc4\x85\xc4\x87 wi\xc4\x99cej danych. Bit Acknowledgement jest potwierdzeniem transmisji. Bit Sequence jest u\xc5\xbcywany w celu numeracji ramek aby wykry\xc4\x87 retransmisje. Ostatnie 8 bit\xc3\xb3w to suma kontrolna. 18 bit\xc3\xb3w nag\xc5\x82\xc3\xb3wka s\xc4\x85 powtarzane trzy razy daj\xc4\x85c w efekcie nag\xc5\x82\xc3\xb3wek 54-bitowy. Po stronie odbiorczej uk\xc5\x82ad sprawdza wszystkie trzy kopie ka\xc5\xbcdego bitu. Je\xc5\x9bli wszystkie s\xc4\x85 takie same, w\xc3\xb3wczas bit jest zaakceptowany. Je\xc5\x9bli nie, to je\xc5\xbceli otrzymano dwa zera i jedn\xc4\x85 jedynk\xc4\x99, warto\xc5\x9b\xc4\x87 ko\xc5\x84cowa jest zerem, je\xc5\x9bli za\xc5\x9b dwie jedynki i jedno zero, to jedynka.\n_START_SECTION_\nZegar urz\xc4\x85dzenia Bluetooth\n_START_PARAGRAPH_\nModu\xc5\x82 Bluetooth wyposa\xc5\xbcony jest w 28-bitowy wewn\xc4\x99trzny zegar, kt\xc3\xb3ry determinuje synchronizacj\xc4\x99 i skakanie po cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bciach. Nigdy nie jest on dostrajany, ani wy\xc5\x82\xc4\x85czany. Do synchronizacji z innym modu\xc5\x82em Bluetooth wykorzystywana jest r\xc3\xb3\xc5\xbcnica (offset) pomi\xc4\x99dzy zegarami jednostek chc\xc4\x85cych si\xc4\x99 komunikowa\xc4\x87. Cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9b\xc4\x87 zegara wynosi 3,2 kHz, czyli generuje on 3200 takt\xc3\xb3w na sekund\xc4\x99. Warto\xc5\x9b\xc4\x87 ta odpowiada dwukrotnej szybko\xc5\x9bci przeskok\xc3\xb3w cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bciowych, kt\xc3\xb3ra wynosi 1600 razy na sekund\xc4\x99. Okres zegara Bluetooth wynosi oko\xc5\x82o 24 godzin.'