Построение Bluetooth сети на основе продуктов компании Bluegiga

№ 1’2008
PDF версия
Bluegiga Technologies (Bluegiga) — ведущий мировой поставщик готовых решений и OEM-модулей Bluetooth. Компания была основана в 2000 году в Финляндии и сейчас имеет зарубежные офисы продаж, широкую сеть дистрибьюторов в более чем 45 странах мира. Bluegiga поставляет свою продукцию мировым производителям конечного оборудования (OEM-производителям), операторам связи и системным интеграторам. Крупнейшая аудиторская компания Deloitte Touche Tohmatsu позиционирует Bluegiga как вторую по темпам роста компанию в Финляндии, оборот которой за последние 5 лет увеличился в 20 раз. Bluegiga сосредоточила свои усилия исключительно на выпуске Bluetooth-продуктов, которые включают в себя популярные в России Bluetooth-модули WT-11, WT-12, WT-32 и многоканальный сервер радиодоступа (Bluegiga Access Server).

Bluetooth-продукты компании Bluegiga

Bluetooth-модуль (таблица) — миниатюрный модуль для встраивания в существующий или разрабатываемый прибор для организации беспроводной передачи данных. Bluetooth-модуль принимает команды управления и данные от внешнего микроконтроллера по интерфейсу UART. Благодаря встроенному ПО iWRAP, управление Bluetooth-модулем сводится к подаче простого набора AT-команд, что не требует от внешнего микроконтроллера значительных вычислительных ресурсов.

Таблица. Характеристики Bluetooth-модулей
Характеристики Bluetooth-модулей

Многоканальный сервер радиодоступа (рис. 1) — устройство, позволяющее объединить до 21 Bluetooth-устройств в сеть и обеспечить взаимодействие этих устройств c внешней сетью GSM или Ethernet/Wi-Fi. В качестве объединяемых в сеть Bluetooth-устройств могут выступать как собственные OEM-модули Bluegiga, так и любые другие Bluetooth-устройства, например, сотовые телефоны, PDA, торговое оборудование и т. д. На многоканальном сервере радиодоступа может выполняться специальное приложение пользователя, функционировать сетевой сервер, веб-страница или хранилище данных. Устройство позволяет достичь хорошей защищенности данных при умеренной стоимости и простоте конфигурирования. Безопасность данных обеспечивается следующими возможностями:

  • используемой в технологии Bluetooth системы расширения спектра путем скачкообразного изменения частоты;
  • кодированием данных в радиоканале с длиной ключа 128 бит;
  • использованием кода авторизации длиной до 16 символов;
  • использованием межсетевых экранов TCP/IP (firewall);
  • использованием протокола с шифрованием (SSH).
Многоканальный сервер радиодоступа

Одно из интересных применений многоканального сервера радиодоступа (Bluetooth-сервера) — эта рассылка любого контента владельцам PDA или сотовых телефонов через Bluetooth-канал (рис. 2). Это может быть рекламная информация, ежедневные задания для выездных менеджеров или отчеты по складским операциям за день. Через Bluetooth-канал можно передавать картинки, текст, анимацию, игры и видео. На сегодняшний день Bluetooth-сервер может «распознавать» 350 различных марок сотовых телефонов! Это позволяет посылать для каждого пользователя оптимизированные под его тип телефона графические данные.

Интерактивная реклама с помощью Bluetooth-сервера

Передача контента на сотовый телефон может выполняться многоканальным сервером радиодоступа автономно, без целенаправленных действий получателя информации (Push-технология). При этом Bluetooth-сервер может использовать хранилища данных, расположенные на офисном сервере в другой части света (рис. 3). Сегодня более 150 компаний в 45 странах используют решения от Bluegiga для организации Bluetooth-марке тинга.

Построение сети на основе продуктов компании Bluegiga

Использование Bluetooth-сервера компании Bluegiga является оптимальным решением в случае следующих системных требований:

  • средние скорости передачи данных (больше, чем ZigBee, но меньше, чем Wi-Fi);
  • расстояние передачи данных до 100 м;
  • ограниченная вычислительная мощность и емкость памяти хост-процессора («тонкий клиент»);
  • высокие требования к безопасности;
  • необходимость связи более чем двух устройств одновременно;
  • низкая чувствительность системы к радиопомехам;
  • необходимость обновления существующей системы диапазона 433/868 МГц на новую цифровую платформу с поддержкой TCP/IP.

 

Многоканальный сервер радиодоступа — технические особенности

Многоканальный сервер радиодоступа Bluegiga Access Server позволяет системному интегратору связать любое Bluetooth-устройство с сетями на основе других технологий. С внешним миром многоканальный сервер радиодоступа может общаться с помощью следующих интерфейсов: Ethernet, Wireless LAN, GSM/GPRS, USB, RS-232, GPIO (рис. 4). Поддержка разнообразного оборудования достигается большим количеством встроенных Bluetooth-профилей:

  • SPP (Serial Port Profile) — профиль последовательного порта;
  • GAP (Generic Access Profile) — профиль универсального доступа;
  • PAN (Personal Area Networking) — профиль персональной сети;
  • LAP (LAN Access Profile) — профиль доступа к сети с IP-протоколом;
  • OBEX (Generic Object Exchange Profile) — профиль протокола обмена данными;
  • L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Layer Protocol) — базовый протокол передачи данных.
Внешние интерфейсы

В базовой конфигурации многоканальный сервер радиодоступа соединяет Bluetooth-устройства с сетью LAN или Интернетом (Интранетом). TCP/IP-соединение доступно через Bluetooth-профиль PAN (Bluetooth Personal Area Network) или профиль LAP (Lan Access Profile); клиент в данном случае будет иметь уникальный IP-адрес. TCP/IP-соединение может также быть доступно через Bluetooth-профиль SPP (Serial Port Profile), в этом случае данные последовательного порта конвертируются в TCP/IP-трафик. Для преобразования трафика можно воспользоваться программным обеспечением стороннего производителя. Каждое Bluetooth-устройство имеет уникальный TCP-порт (сокет) или виртуальный COM-порт. Многоканальный сервер радиодоступа может одновременно поддерживать до 21 Bluetooth-соединения. Для увеличения числа обслуживаемых мобильных устройств несколько Bluetooth-серверов могут быть размещены в одном месте. Многоканальный сервер радиодоступа может также использоваться отдельно (режим «stand-alone»), без соединения с внешней сетью. В данном случае все приложения могут работать на этом сервере. Следующие возможности обеспечивают такую функциональность:

  • файловая система и хранение данных;
  • HTTP-сервер;
  • FTP-сервер;
  • файловая система NFS;
  • простой Bluetooth-интерфейс для разработки приложений (WRAP ASCII Interface).

Управление многоканальным сервером радиодоступа в режиме «stand-alone» может производиться через канал GSM/GPRS. GSM-канал реализуется через внутренний разъем, куда может вставляться опциональный GSM-модем формата Сompact Flash. Для разработки собственных приложений, в том числе уникальных преобразователей протокола, предусмотрен комплект разработчика SDK (WRAP Access Server Software Development Kit). Многоканальный сервер радиодоступа преобразует Bluetooth-протокол в другие сетевые протоколы. Преобразование протокола обычно необходимо, когда Bluetooth-возможности добавляются в уже существующую систему и желательно сохранить старые протоколы, с которыми работают системы хранения данных и т. п.

 

Менеджер сети (Bluegiga Solution Manager)

Программный продукт Bluegiga Solution Manager (BSM) предназначен для управления многоканальными серверами радиодоступа через веб-интерфейс. С помощью BSM можно обновлять ПО, производить мониторинг и конфигурировать одновременно большое количество Bluetooth-серверов, установленных в любых точках земного шара. В BSM используется дружественный графический интерфейс. В качестве среды доступа может использоваться Ethernet или GPRS-соединение, при этом обеспечивается нормальное соединение через межсетевые экраны. Управляющие команды и данные передаются в шифрованном виде с использованием безопасных сетевых протоколов. Имеется возможность дополнить функциональность или изменить вид веб-интерфейса с помощью доступного API, предоставляемого компанией Bluegiga.

 

Примеры решений

На основе продуктов Bluegiga разработана система учета товара с помощью беспроводных сканеров штрих-кодов компании Nordic-ID (рис. 5). Для беспроводной передачи данных в каждый сканер Nordic ID RF651 был встроен модуль WT-11 с повышенной дальностью связи. При этом каждый сканер обслуживается многоканальным сервером радиодоступа, который, в свою очередь, передает информацию в корпоративную базу данных в реальном времени по защищенному Интернет-протоколу.

Пример организации Bluetooth-сети

Выгоды такого решения очевидны:

  • мобильность персонала. Возможность сотрудника перемещаться от одной точки доступа к другой (роуминг);
  • малое энергопотребление. Двух AA-аккумуляторов хватает на рабочую смену;
  • быстрое и простое развертывание системы;
  • использование стандартного ПК в качестве приемника информации;
  • разумная себестоимость системы;
  • хорошая защищенность данных №
  • высокая помехозащищенность (по сравнению с другими беспроводными решениями).

 

Заключение

Использование многоканального сервера радиодоступа компании Bluegiga позволяет объединить в единую сеть разнообразные устройства с Bluetooth-интерфейсом. При этом в качестве конечных узлов сети могут выступать как стандартные устройства, так и разрабатываемые пользователем на основе OEM Bluetooth-модулей. Поддержка большого количества Bluetooth-профилей, открытая программная платформа и наличие средств разработки позволяют строить системы практически любой функциональности, с возможностью удаленного обновления программного обеспечения в процессе эксплуатации.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *