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Introdu¸c˜ ao O problema Solu¸c˜ ao Implementa¸c˜ ao Exemplo de resultado Conclus˜oes Bluetooth e NFC: estudo de caso Rodolpho Atoji rodolpho(at)atoji.com IME/USP MAC499 - Trabalho de Formatura Supervisionado 16 de novembro de 2010 Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 1/ 17

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Page 1: Bluetooth e NFC: estudo de casocef/mac499-10/monografias/rodolpho/pdf/… · Bluetooth e NFC Ambas s~ao tecnologias de transmiss~ao de dados sem o por proximidade. Bluetooth NFC Alcance

IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth e NFC: estudo de caso

Rodolpho Atoji

rodolpho(at)atoji.com

IME/USP

MAC499 - Trabalho de FormaturaSupervisionado

16 de novembro de 2010

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 1/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Sumario

1 Introducao

2 O problemaEstabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

3 SolucaoNFC como iniciador de comunicacao

4 ImplementacaoBluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

5 Exemplo de resultado

6 Conclusoes

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 2/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth e NFC

Ambas sao tecnologias de transmissao de dados sem fio porproximidade.

Bluetooth NFCAlcance 10 cm a 100 m ate 20 cm

Velocidade ate 24 Mbps (V3.0) ate 0,4 Mbps

Frequencia 2,4 GHz 13,56 MHz

Set-up time ate 30 s em torno de 0,1 s

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 3/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Estabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

Sumario

1 Introducao

2 O problemaEstabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

3 SolucaoNFC como iniciador de comunicacao

4 ImplementacaoBluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

5 Exemplo de resultado

6 Conclusoes

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 4/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Estabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

Estabelecimento de comunicacao

Descoberta

Mensagem de broadcast (difusao) e enviada na area de alcanceBluetooth. Dispositivos visıveis na area de alcance respondem aobroadcast com seus enderecos MAC.

Busca de servicos

Determina se o dispositivo possui um servico de interesse, comocapacidade de receber arquivos, utilizar um headset Bluetooth etc,obtendo um registro de servico.

Conexao com servico descoberto

Com base no endereco MAC do dispositivo e no registro deservico do mesmo, e possıvel estabelecer uma conexao.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 5/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Estabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

Estabelecimento de comunicacao

Descoberta

Mensagem de broadcast (difusao) e enviada na area de alcanceBluetooth. Dispositivos visıveis na area de alcance respondem aobroadcast com seus enderecos MAC.

Busca de servicos

Determina se o dispositivo possui um servico de interesse, comocapacidade de receber arquivos, utilizar um headset Bluetooth etc,obtendo um registro de servico.

Conexao com servico descoberto

Com base no endereco MAC do dispositivo e no registro deservico do mesmo, e possıvel estabelecer uma conexao.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 5/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Estabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

Estabelecimento de comunicacao

Descoberta

Mensagem de broadcast (difusao) e enviada na area de alcanceBluetooth. Dispositivos visıveis na area de alcance respondem aobroadcast com seus enderecos MAC.

Busca de servicos

Determina se o dispositivo possui um servico de interesse, comocapacidade de receber arquivos, utilizar um headset Bluetooth etc,obtendo um registro de servico.

Conexao com servico descoberto

Com base no endereco MAC do dispositivo e no registro deservico do mesmo, e possıvel estabelecer uma conexao.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 5/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Estabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

Descoberta em ambientes com muitos dispositivos

Figura: Em um ambiente com muitos dispositivos ativos, um dispositivoproximo pode nao ser detectado

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 6/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

NFC como iniciador de comunicacao

Sumario

1 Introducao

2 O problemaEstabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

3 SolucaoNFC como iniciador de comunicacao

4 ImplementacaoBluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

5 Exemplo de resultado

6 Conclusoes

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 7/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

NFC como iniciador de comunicacao

NFC como iniciador de comunicacao

Figura: Utilizando o NFC para iniciar a comunicacao com o dispositivode interesse

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 8/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Sumario

1 Introducao

2 O problemaEstabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

3 SolucaoNFC como iniciador de comunicacao

4 ImplementacaoBluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

5 Exemplo de resultado

6 Conclusoes

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 9/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Bluetooth Marketing – Visao geral

Sistema implementado em Java (JSR 82), utilizando stack BlueZ.Suporta multiplos adaptadores Bluetooth, podendo servir ate 7dispositivos simultaneamente por adaptador.

Funcionamento

O sistema realiza buscas periodicas por novos dispositivos navizinhanca. Para cada um deles, tenta enviar conteudosmultimıdia, que podem ser aceitos, rejeitados ou ignorados.

Qual o papel do NFC

O sistema gasta tempo e recursos escalonando de maneira apriorizar os dispositivos que realmente desejam receber o conteudo.O uso do NFC elimina a descoberta e busca de servicos, alem deexpressar diretamente o desejo de receber o conteudo.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 10/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Bluetooth Marketing – Visao geral

Sistema implementado em Java (JSR 82), utilizando stack BlueZ.Suporta multiplos adaptadores Bluetooth, podendo servir ate 7dispositivos simultaneamente por adaptador.

Funcionamento

O sistema realiza buscas periodicas por novos dispositivos navizinhanca. Para cada um deles, tenta enviar conteudosmultimıdia, que podem ser aceitos, rejeitados ou ignorados.

Qual o papel do NFC

O sistema gasta tempo e recursos escalonando de maneira apriorizar os dispositivos que realmente desejam receber o conteudo.O uso do NFC elimina a descoberta e busca de servicos, alem deexpressar diretamente o desejo de receber o conteudo.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 10/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Bluetooth Marketing – Visao geral

Sistema implementado em Java (JSR 82), utilizando stack BlueZ.Suporta multiplos adaptadores Bluetooth, podendo servir ate 7dispositivos simultaneamente por adaptador.

Funcionamento

O sistema realiza buscas periodicas por novos dispositivos navizinhanca. Para cada um deles, tenta enviar conteudosmultimıdia, que podem ser aceitos, rejeitados ou ignorados.

Qual o papel do NFC

O sistema gasta tempo e recursos escalonando de maneira apriorizar os dispositivos que realmente desejam receber o conteudo.O uso do NFC elimina a descoberta e busca de servicos, alem deexpressar diretamente o desejo de receber o conteudo.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 10/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Bluetooth Marketing – Simulacao

Simular o comportamento do sistema implementado com centenasde dispositivos Bluetooth reais e inviavel na pratica.

Modo de emulacao

Em tempo de execucao e possıvel trocar a stack Bluetooth poruma implementacao identica baseada em Java RMI. Com issodiversas threads podem ser lancadas simulando dispositivosBluetooth (inclusive descoberta, busca de servicos e envio deconteudos).

Coleta de resultados

Cada execucao do sistema e registrada passo-a-passo (descobertas,tentativas de envio de conteudos etc.) em uma base de dados SQL.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 11/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Bluetooth Marketing – Simulacao

Simular o comportamento do sistema implementado com centenasde dispositivos Bluetooth reais e inviavel na pratica.

Modo de emulacao

Em tempo de execucao e possıvel trocar a stack Bluetooth poruma implementacao identica baseada em Java RMI. Com issodiversas threads podem ser lancadas simulando dispositivosBluetooth (inclusive descoberta, busca de servicos e envio deconteudos).

Coleta de resultados

Cada execucao do sistema e registrada passo-a-passo (descobertas,tentativas de envio de conteudos etc.) em uma base de dados SQL.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 11/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Bluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

Bluetooth Marketing – Simulacao

Simular o comportamento do sistema implementado com centenasde dispositivos Bluetooth reais e inviavel na pratica.

Modo de emulacao

Em tempo de execucao e possıvel trocar a stack Bluetooth poruma implementacao identica baseada em Java RMI. Com issodiversas threads podem ser lancadas simulando dispositivosBluetooth (inclusive descoberta, busca de servicos e envio deconteudos).

Coleta de resultados

Cada execucao do sistema e registrada passo-a-passo (descobertas,tentativas de envio de conteudos etc.) em uma base de dados SQL.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 11/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Sumario

1 Introducao

2 O problemaEstabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

3 SolucaoNFC como iniciador de comunicacao

4 ImplementacaoBluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

5 Exemplo de resultado

6 Conclusoes

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 12/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Exemplo de resultado

Figura: Simulacao simples com 20% de dispositivos com NFC e 20%rejeitando conteudos oferecidos

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 13/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Outras possibilidades de simulacao

Outros fatores que podem integrar uma mesma simulacao:

Chegada em tempos distintos;

Intermitencia de visibilidade;

Erros de busca de servico;

Interrupcao durante a transmissao do conteudo;

Velocidade de transmissao;

Numero de transmissores Bluetooth;

Numero de transferencias concorrentes.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 14/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Sumario

1 Introducao

2 O problemaEstabelecimento de comunicacaoDescoberta em ambientes com muitos dispositivos

3 SolucaoNFC como iniciador de comunicacao

4 ImplementacaoBluetooth Marketing – Visao geralBluetooth Marketing – Simulacao

5 Exemplo de resultado

6 Conclusoes

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 15/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Conclusoes

NFC pode ajudar...

O uso do NFC reduz significativamente o tempo de inıcio decomunicacao com dispositivos Bluetooth em ambientes de altaaglomeracao.

... ou nao!

No entanto, se o inıcio da comunicacao depender exclusivamentedo NFC, deve-se utilizar um numero de leitores que atendam ademanda, sob pena de piorar o sistema.

Relacao entre numero de leitores NFC e transmissores

O numero de transmissores Bluetooth deve aumentar se houveremmuitos leitores NFC e toques efetivos.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 16/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Conclusoes

NFC pode ajudar...

O uso do NFC reduz significativamente o tempo de inıcio decomunicacao com dispositivos Bluetooth em ambientes de altaaglomeracao.

... ou nao!

No entanto, se o inıcio da comunicacao depender exclusivamentedo NFC, deve-se utilizar um numero de leitores que atendam ademanda, sob pena de piorar o sistema.

Relacao entre numero de leitores NFC e transmissores

O numero de transmissores Bluetooth deve aumentar se houveremmuitos leitores NFC e toques efetivos.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 16/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Conclusoes

NFC pode ajudar...

O uso do NFC reduz significativamente o tempo de inıcio decomunicacao com dispositivos Bluetooth em ambientes de altaaglomeracao.

... ou nao!

No entanto, se o inıcio da comunicacao depender exclusivamentedo NFC, deve-se utilizar um numero de leitores que atendam ademanda, sob pena de piorar o sistema.

Relacao entre numero de leitores NFC e transmissores

O numero de transmissores Bluetooth deve aumentar se houveremmuitos leitores NFC e toques efetivos.

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

Conclusoes

NFC pode ajudar...

O uso do NFC reduz significativamente o tempo de inıcio decomunicacao com dispositivos Bluetooth em ambientes de altaaglomeracao.

... ou nao!

No entanto, se o inıcio da comunicacao depender exclusivamentedo NFC, deve-se utilizar um numero de leitores que atendam ademanda, sob pena de piorar o sistema.

Relacao entre numero de leitores NFC e transmissores

O numero de transmissores Bluetooth deve aumentar se houveremmuitos leitores NFC e toques efetivos.

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 16/ 17

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IntroducaoO problema

SolucaoImplementacao

Exemplo de resultadoConclusoes

FIM

Figura: O paradoxo da comunicacao sem fios: teste de funcionalidadecom 16 adaptadores Bluetooth

Rodolpho Atoji Bluetooth e NFC: estudo de caso 17/ 17