Задания для практической работы
Составить таблицу сравнительной характеристики видов интерфейсов.
Таблица 4.3 – Сравнение проводных интерфейсов
| Наименование | Разъем | Назначение | Скорость | Особенности подключения |
| RS-232C | ||||
| Centronics | ||||
| USB |
Контрольные вопросы
1 Чем отличаются последовательные и параллельные интерфейсы? В чем достоинства и недостатки каждого вида?
2 Сколько линий используется для передачи собственно данных в интерфейсе RS-232 и сколько в интерфейсе Centronics?
3 Назовите и охарактеризуйте фазы транзакции в интерфейсе USB?
4 Какую функцию выполняет хост в интерфейсе USB?
5 Зачем необходимо отключать питание при подсоединении устройств через интерфейсы RS-232 и Centronics?
Практическое занятие № 5
«Изучение беспроводной передачи данных»
Цель работы:изучить принцип беспроводной передачи данных на основе спецификации беспроводных персональных сетей Bluetooth.
Студент должен
уметь:
эксплуатировать и обслуживать средства вычислительной техники;
знать:
архитектуру и общие принципы функционирования современных компьютеров.
Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы
Беспроводная передача данных может быть основана на двух принципах:
- передача данных при помощи оптических сигналов;
- передача данных по радиоканалу.
|
|
|
Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты и наушники на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи.
Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4–2,48 ГГц). Спектр сигнала формируется по методу FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – широкополосный сигнал по методу частотных скачков).
Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения.
|
|
|
Инициализация Bluetooth-соединения
Инициализацией, касательно Bluetooth, принято называть процесс установки связи. Её можно разделить на три этапа:
1 Генерация ключа Kinit (128 бит);
2 Генерация ключа связи (он носит название link key и обозначается, как Kab);
3 Аутентификация.
Первые два пункта входят в так называемую процедуру паринга. Паринг (PAIRING) — или сопряжение – это процесс связи двух (или более) устройств с целью создания единой секретной величины Kinit, которую они будут в дальнейшем использовать при общении.
Перед началом процедуры сопряжения на обеих сторонах необходимо ввести PIN-код. Обычная ситуация: два человека хотят связать свои телефоны и заранее договариваются о PIN-коде.
После аутентификации может начаться передача данных.
Дальность связи двух устройств определяется классом Bluetooth и очень зависит от наличия преград и помех.
Таблица 5.1 – Классы Bluetooth
| Класс | Максимальная мощность, мВт | Радиус действия, м |
| 1 | 100 | 100 |
| 2 | 2,5 | 10 |
| 3 | 1 | 1 |
Спецификации:
1.0 и 1.0B. Устройства имели плохую совместимость между продуктами различных производителей. В 1.0 и 1.0B было обязательным передача адреса устройства (BD_ADDR) на этапе установления связи, что делало невозможным реализовать анонимность на протокольном уровне и было основным недостатком данной спецификации. Скорость передачи 723,2 Кбит/с в одном направлении, или 433,9 Кбит/c в обоих направлениях.
|
|
|
1.1. Было исправлено множество ошибок, найденных в 1.0B, добавлена поддержка для не шифрованных каналов, индикация уровня мощности принимаемого сигнала (RSSI).
1.2. Была добавлена технология адаптивной перестройки рабочей частоты (AFH), что улучшило сопротивляемость помехам. Также увеличилась скорость передачи и добавилась технология eSCO, которая улучшала качество передачи голоса путем повторения поврежденных пакетов.
2.0 полностью совместим с версиями 1.x. Основным нововведением стала поддержка EDR (Enhanced Data Rate), что позволило повысить скорость передачи до 2,1 Мбит/с.
2.1. Добавлена технология расширенного запроса характеристик устройства (для дополнительной фильтрации списка при сопряжении), энергосберегающая технология Sniff Subrating, которая позволяет увеличить продолжительность работы устройства от одного заряда аккумулятора в 3-10 раз. Кроме того, обновлённая спецификация существенно упрощает и ускоряет установление связи между двумя устройствами, позволяет производить обновление ключа шифрования без разрыва соединения, а также делает указанные соединения более защищёнными
|
|
|
3.0 поддерживает теоретическую скорость передачи данных до 24 Мбит/с. Её основной особенностью является добавление AMP (Асимметричная Мультипроцессорная Обработка).
Модули с поддержкой новой спецификации соединяют в себе две радиосистемы: первая обеспечивает передачу данных в 3 Мбит/с (стандартная для Bluetooth 2.0) и имеет низкое энергопотребление; вторая совместима со стандартом 802.11 и обеспечивает возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (сравнима со скоростью сетей Wi-Fi). Выбор радиосистемы для передачи данных зависит от размера передаваемого файла. Небольшие файлы передаются по медленному каналу, а большие — по высокоскоростному.
4.0. Технология, прежде всего, предназначена для миниатюрных электронных датчиков (использующихся в спортивной обуви, тренажёрах, миниатюрных сенсорах, размещаемых на теле пациентов и т. д.). В Bluetooth 4.0 достигается низкое энергопотребление за счёт использования специального алгоритма работы. Передатчик включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы от одной батарейки типа CR2032 (как для CMOS) в течение нескольких лет. Стандарт предоставляет скорость передачи данных в 1 Мбит/с при размере пакета данных 8-27 байт. В новой версии два Bluetooth-устройства смогут устанавливать соединение менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать его на расстоянии до 100 м. Для этого используется усовершенствованная коррекция ошибок, а необходимый уровень безопасности обеспечивает 128-битное AES-шифрование.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 871; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!