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  • Bluetooth Low Energy

    EEL879 - Redes de Computadores 2 - 2012/2 Lus Henrique M. K. CostaOtto M. B. Duarte

    Andr AraujoPedro de Vasconcellos

  • Organizao

    Bluetooth: O que ; Funcionamento;

    Bluetooth Low Energy: O que ; Tabela Comparativa Aplicaes;

    Implementao; Perguntas; Referncias;

  • Bluetooth O que

    Criado em 1994; Fim dos cabos; Frequncias de rdio de curto

    alcance; Streaming de dados contnuo; Conexo wireless robusta;

  • Bluetooth - Funcionamento

    Industrial, Scientific and Medical (2.4GHz a 2.485GHz);

    Frequency-hopping spread spectrum (FHSS);

  • Bluetooth - Funcionamento

    Piconet;

    [1]

  • Bluetooth - Funcionamento

    Scatternet;

    [1]

  • Bluetooth Low Energy O que

    Verso 4.0 do Bluetooth, em 2010;

    Conexes com duraes de ms;

    Pouco consumo energtico;

    Sleep na maior parte do tempo;

  • Bluetooth Low Energy O que

    Mdia de 1 uA, com picos de 15 mA;

    Bateria com tamanho de moeda;

    [2]

  • Bluetooth Low Energy O que

    Bluetooth Bluetooth low Energy (BLE); Single-mode ou smart; Dual-mode ou "smart ready";

  • Tabela Comparativa

    Voz Data Audio Video Estado

    Bluetooth ACL/HS X X

    Bluetooth SCO/eSCO

    X

    Bluetooth Low Energy

    X

    Wi-Fi X X X X

    Wi-Fi Direct X X X

    Zig Bee X

    ANT X [3]

  • Tabela Comparativa

    Especificao Tcnica Bluetooth Tradiconal Bluetooth Low EnergyFrequncia 2400 a 2438 MHz 2400 a 2438.5 MHzTcnica de Modulao Frequency Hopping Frequency HoppingEsquema de Modulao GFSK GFSKndice de Modulao 0.35 0.5Nmero de Canais 79 40Largura da Banda de Canal 1 MHz 2 MHzTaxa de dados nominal 1 3 Mbps 1 MbpsInformao til 0.7- 2.1 Mbps < 0.3 MbpsNs / Escravos ativos 7 IlimitadoSegurana 56 a 128 bits 128 bits AESRobustez FHSS FHSSVoz Apto No apto [4]

  • Aplicao

  • Aplicao

  • Bluetooth Low Energy Implementao

    Host

    Controlador

    [5]

  • Bluetooth Low Energy Physical Layer (PHY)

    40 canais com 2MHz de espaamento; advertising channels e data channels;

    [6]

  • Bluetooth Low Energy Physical Layer (PHY)

    Adaptive Frequency Hopping (AFH);

    [7]

  • Bluetooth Low Energy Link Layer (LL)

    5 estados do dispositivo;

    [8]

  • Bluetooth Low Energy Link Layer (LL)

    Advertising event

    [9]

  • Bluetooth Low Energy Link Layer (LL)

    Connection event

    [9]

  • Bluetooth Low Energy Link Layer (LL)

    Piconet de 48bit bilhes de conexes! Scatternet no mais possvel;

  • Bluetooth Low Energy Outras camadas

    Host-Controller Interface (HCI); L2CAP; Security Manager Protocol (SMP); Attribute Protocol (ATT):

    Servidor e Cliente; Generic Attribute Profile (GATT):

    Troca de caractersticas;

  • Bluetooth Low Energy General Access Profile (GAP)

    Broadcaster; Observador;

    Perifrico; Central;

    [8]

  • Pergunta 1

    Cite caractersticas de um BLE que os tornam to econmicos ao ponto de poderem ser alimentados por baterias com o tamanho de uma moeda.

  • Pergunta 1

    Cite caractersticas de um BLE que os tornam to econmicos ao ponto de poderem ser alimentados por baterias com o tamanho de uma moeda.

    R: Permanece dormindo na maior parte do tempo; transmisses duram apenas ms; e possuem uma baixa taxa de trfego.

  • Pergunta 2

    Cite e caracterize os dois modos que um dispositivo pode atuar durante uma conexo.

  • Pergunta 2

    Cite e caracterize os dois modos que um dispositivo pode atuar durante uma conexo.

    R:Escravo, apenas enviando informao e se conectando a apenas um mestre; Mestre, podendo se conectar a um ou mais dispositivos escravos, sendo o centro da topografia estrela (piconet).

  • Pergunta 3

    Cite os 5 estados de conexo que o um dispositivo pode assumir:

  • Pergunta 3

    Cite os 5 estados de conexo que o um dispositivo pode assumir:

    R: Standby, Advertising, Scanning, Initiating e Connection.

  • Pergunta 4

    Por que interessante o uso do Adaptative Frequency Hopping (AFH) nos data channels?

  • Pergunta 4

    Por que interessante o uso do Adaptative Frequency Hopping (AFH) nos data channels?

    R: Porque por usar um espectro gratuito (2.4GHz), o BLE corre o risco de colidir com um sinal de Wi-Fi que esteja operante na regio. Para tal, sobre os canais data channels usado o mecanismo Adaptative Frequency Hopping (AFH) que evitar as frequncias ocupadas.

  • Pergunta 4

    Por que interessante o uso do Adaptative Frequency Hopping (AFH) nos data channels?

    R: Porque por usar um espectro gratuito (2.4GHz), o BLE corre o risco de colidir com um sinal de Wi-Fi que esteja operante na regio. Para tal, sobre os canais data channels usado o mecanismo Adaptative Frequency Hopping (AFH) que evitar as frequncias ocupadas.

  • Pergunta 5

    O Bluetooth tradicional e o Bluetooth Low energy so concorrentes?

  • Pergunta 5

    O Bluetooth tradicional e o Bluetooth Low energy so concorrentes?

    R: No, pois o foco do BLE so aplicaes cujo o gasto de energia seja mnimo, normalmente envolvendo apenas informar um estado ou servir de gatilho, no abrangendo trfego contnuo de dados, como o caso de sua verso tradicional.

  • Pergunta 5

    O Bluetooth tradicional e o Bluetooth Low energy so concorrentes?

    R: No, pois o foco do BLE so aplicaes cujo o gasto de energia seja mnimo, normalmente envolvendo apenas informar um estado ou servir de gatilho, no abrangendo trfego contnuo de dados, como o caso de sua verso tradicional.

  • Referncias

    As imagens apresentadas foram retiradas ou adaptadas dos seguintes trabalhos:[1]PEDRO, Ricard M. Bluetooth 4.0 Low Energy: the future low-power consumption solution, jul. 2011. Universitat Politecnica Catalunya. Disponvel em: . Acesso em: 13 jan. 2013.

    [2]GALEEV, Mikhail. Bluetooth 4.0: An introduction to Bluetooth Low Energy Part I. EE Times, set. 2011. Disponvel em: . Acesso em: 13 jan. 2013

    [3]DECUIR, Joe. Bluetooth 4.0: Low Energy. IEEE Vancouver Joint Communications Chapter, nov. 2010. Disponvel em: . Acesso em: 12 jan. 2013.

  • Referncias

    [4]LITEPOINT CORPORATION. Bluetooth Low Energy - WhitePaper. Disponvel em: . Acesso em: 13 jan. 2013.

    [5]MARTELLI, Flavia. Bluetooth Low Energy. Universit de Bologna. Disponvel em: . Acesso em: 12 jan. 2013.

    [6]Smith, Phil. Comparing Low-Power Wireless Technologies. Disponvel em: Acesso em: 18 fev. 2013

  • Referncias

    [7]Hodgdon, Charles. Adaptive Frequency Hopping for Reduced Interference between Bluetooth and Wireless LAN. Disponvel em: Acesso em: 18 fev. 2013

    [8]DECUIR, Joe. Bluetooth 4.0: Low Energy. IEEE Vancouver Joint Communications Chapter, nov. 2010. Disponvel em: . Acesso em: 12 jan. 2013.

    [9]BLUETOOTH SIG. Bluetooth Specifications Version 4.0. Disponvel em: . Acesso em: 12 jan. 2013.

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