Trabalho 6lowpan sobre Bluetooth 4.0 RCO3-2013-2

Redes de computadores III. Trabalho: 6lowpan sobre Bluetooth 4.0 Alunas: Beatriz da Silveira e Luana Beatriz da Silva.

O que é Bluetooth?

É uma tecnologia baseada no padrão IEE 802.15.1, que consiste no padrão para acesso ao meio físico, utilizado para aplicações que necessitam de uma média taxa de dados atrelada ao pequeno alcance. Utiliza uma frequência de 2,4 GHz em conjunto com saltos em frequência (FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum) feito numa razão de mil e seiscentos saltos por segundo e um alcance de, normalmente, 10 metros podendo ser amplificado até 100 metros. Utiliza tecnologia CDMA para fazer o acesso múltiplo. Possui uma taxa máxima de transmissão de 1 megabit por segundo.

Ele foi primeiramente desenvolvido para conexão de dispositivos móveis no ambiente do dia a dia, como impressoras, telefones portáteis, aparelhos domésticos, auriculares sem fios, ratos, teclado, entre outros. Este tem como base o padrão IEEE 802.15.1 para acesso ao meio e por isso utiliza o CDMA, onde o código de acesso é sempre enviado no início de cada pacote. O Bluetooth é classificado com relação ao alcance e a potência de transmissão utilizada:

Modo de operação:

Piconet é uma rede ad-hoc que utiliza os protocolos da tecnologia Bluetooth para prover a conexão entre dispositivos. Numa piconet podem haver um dispositivo mestre ligado a 7 dispositivos escravos ativos e mais 255 dispositivos escravos inativos. Quando duas piconets se juntam ou melhor quando um dispositivo escravo está ligado a dois despositivos mestres têm-se a Scatternet. O pareamento é o ato de estabelecer uma comunicação segura "aprendendo" (por entrada do usuário) uma senha secreta.

Em um canal físico básico de piconet do Bluetooth a sua frequência muda de forma pseudo-aleatória 1.600 vezes por segundo (cada 0,625 useg). A sequência de salto de frequência é definida pelo relógio e endereço Bluetooth do dispositivo mestre. O release 1.2 da especificação do Bluetooth definiu também um canal de piconet adaptado que apresenta as seguintes diferenças em relação ao canal básico descrito acima:

• As frequências nas quais um escravo transmite são as mesmas que o mestre acabou de transmitir. Ou seja, não há um salto de frequência entre um pacote do mestre e o pacote do escravo que vem logo a seguir.

• É possível excluir algumas frequências entre as 79 disponíveis para a sequência de salto de frequências, que são marcadas como fora de uso. Evita-se desta forma a utilização de frequências com alto grau de interferência. Além destes canais existem ainda dois outros canais físicos utilizados em funções de gerenciamento: inquiry scan e page canal.

Pacote de Dados: A figura a seguir apresenta estrutura de um pacote de dados (PDU) do Bluetooth.

Taxa de Dados: A taxa de dados bruta máxima em um canal físico do Bluetooth é de 1Mbit/s. A tabela a seguir apresenta a taxa de dados máxima para transporte de dados assíncronos dependendo do número de slots ocupados e do balanceamento de tráfego entre mestre e escravo. Taxas máximas de dados (kbit/s)

O Bluetooth Special Interest Group (SIG), formado pelas empresas que dão suporte ao desenvolvimento do Bluetooth, é o grupo que desenvolve suas especificações tendo publicado os releases apresentados na tabela a seguir.

Estamos caminhando para uma nova release, na verdade ele já está em funcionamento o Bluetooth 4.0, á foi lançado. A nova versão tem como ponto principal a economia de energia e um maior alcance se comparado a classe 2. Contudo para fazer conseguir tais objetivos foi visto a necessidade de se criar um camada de adaptação dentro do Bluetooth, essa camada foi na verdade um novo protocolo o 6lowpan. O 6Lowpan foi projetado para transferir pequenas quantidades de dados em baixa frequência, em taxas de dados modestos com um custo muito baixo por bit. A Tecnologia Bluetooth-6lowpan define requisitos rigorosos para baixo consumo de energia e limita, assim, a sobrecarga de protocolo permitido. Normas 6LoWPAN fornecem uma funcionalidade útil para reduzir a sobrecarga, que pode ser aplicado a Bluetooth-6Lowpan.

Uma das características importantes no trabalho do 6lowpan é a fragmentação do cabeçalho do IPV6, reduzindo a carga para economizar nas transmissões.