Conexões Mestre-Escravo
A camada mais baixa da arquitetura do Bluetooth é a camada física. Dois aparelhos conectados via Bluetooth partilham um canal físico de comunicação. Para que haja transmissão, ambos aparelhos devem estar sintonizados na mesma frequencia ao mesmo tempo, e também estarem próximos um do outro.
Em uma determinada, a probabilidade de que inúmeros aparelhos estejam operando na mesma frequencia é grande. Isto poderia resultar em uma colisão do canal físico. Para atenuar os efeitos de tal colisão cada transmissão é iniciada com um código de acesso, que serve para correlacionar os aparelhos sintonizados ao mesmo canal físico. O código de acesso é sempre enviado no início de cada pacote.
Existem quatro canais físicos definidos. Dois deles são a picorede básica e a picorede adaptada, usadas para a comunicação entre os dispositivos conectados. Os outros dois são o canal de busca, usado para a procura de outros aparelhos dotados de Bluetooth, e o canal de página, usado para efetuar a conexão entre aparelhos.
O Bluetooth permite a transmissão de dados sem fio através de picoredes (piconets). Um aparelho dotado de tecnologia Bluetooth pode comunicar-se com um ou mais aparelhos simultaneamente. Para o caso de a operação envolver somente dois aparelhos dá-se o nome de conexão ponto-a-ponto e conexão ponto-a-multiponto caso outros aparelhos também participem da transmissão. Para cada picorede, deve haver somente uma unidade que desempenha o papel de mestre enquanto as demais atuam como escravos. Para haver sintonia entre as unidades de uma mesma picorede, os saltos em frequencia, relativamente aleatórios, ditados pela unidade mestre devem ser seguidos pelas unidades escravos.
Conexões Mestre-Escravo
Uma mesma unidade pode participar como escravo de várias picoredes, mas pode atuar como mestre em somente uma delas. Para participar de mais de uma picorede, deve ser feita a multiplexação no tempo, ou seja, a unidade pode participar de uma segunda picorede nos intervalos de tempo em que não for solicitada na picorede inicial.
Como já mencionado anteriormente, a camada física do Bluetooth opera em uma banda ISM não licenciada de 2,4 GHz. Esta operação utiliza modulação de frequência binária para minimizar a complexidade da transmissão. A taxa de transmissão de símbolos é de 1 Megasímbolo por segundo (Msps) e suporta uma taxa de 1 Mbps. Para minimizar os efeitos de interferência com outros dispositivos operantes na mesma banda, são utilizados os saltos em frequencia, dispostos de maneira aleatoria, ilustrado na figura a seguir.
scan – Uma grande vantagem dos dispositivos Bluetooth é que, quando ficam ociosos, eles entram em standby, portanto, consomem menos energia. Entretanto, periodicamente eles verificam se existe algum outro dispositivo tentando estabelecer uma conexão.
page - O page é utilizado pelo dispositivo que deseja estabelecer uma conexão. São transmitidos dois pedidos de conexão seguidos em diferentes portadoras, a cada 1,25 ms. O dispositivo paging transmite duas vezes um pedido de conexão e escuta duas vezes para verificar se há alguma resposta
inquiry – Para saber quais dispositivos estão dentro do raio de alcance do dispositivo, ele difundi esse tipo de mensagem. Os outros que recebrem o inquiry, devem retornar um pacote do tipo FHS (Frequency Hopping-Synchronization), contendo sua identidade e infromações para o sincronismo entre os dispositivos (isso é feito automaticamente, quando um celular, por exemplo, está com seu Bluetooth ligado). Com o objetivo de não haver muitos dispositivos respondendo ao mesmo tempo e, portanto, colisões, os dispositivos que respondem a uma mensagem de inquiry utilizam uma temporização aleatória para enviar a resposta.
É o processo para verificar se o dispositivo detectado é o mesmo dispositivo com o qual você deseja se comunicar. Os dispositivos Bluetooth usam uma chave de acesso, também denominada número de identificação pessoal (PIN), para autenticação. Se a chave de acesso digitada pelo usuário corresponder à chave de acesso do dispositivo detectado, a autenticação será realizada com êxito. Se essa chave não corresponder, a autenticação falhará. No entanto, alguns dispositivos permitem a comunicação sem autenticação.
É semelhante a um número de identificação pessoal (PIN). Alguns dispositivos Bluetooth exigem autenticação para que outros estabelçam a conexão. Durante a autenticação, a mesma chave de acesso deve ser digitada em ambos os dispositivs que serão concetados.
Alguns programas precisam de uma porta COM (também denominada porta serial) para se comunicarem com o dispositivo Bluetooth. Dentre os exemplos desse tipo de programa estão:
· Um programa que sincroniza os contatos com o seu telefone celular
· Um programa que extrai coordenadas de GPS de um receptor de GPS
É criada uma porta COM de entrada (para permitir que o dispositivo Bluetooth se conecte a um programa de outro dispositivo ou computador) e uma porta COM de saída (para permitir que o mesmo programa se conecte ao seu dispositivo Bluetooth).
Maio de 2009