COORDENAO DE ENGENHARIA DE COMPUTAO

CONTROLE DE SISTEMA VIA BLUETOOTH

Cesar Rodrigo Campos Leite de Oliveira

Trabalho de formatura apresentado Faculdade de Engenharia de Sorocaba FACENS, como parte dos pr-requisitos para a obteno do ttulo de Engenheiro da Computao.

Sorocaba/SP 2005

Cesar Rodrigo Campos Leite de Oliveira

CONTROLE DE SISTEMA VIA BLUETOOTH

Trabalho de formatura apresentado Faculdade de Engenharia de Sorocaba - FACENS, como parte dos pr-requisitos para a obteno do ttulo de Engenheiro da Computao.

Orientador: Sidney Jos Montebeller

Sorocaba/SP 2005

I

DEDICATRIA

Dedico esse trabalho aos meus pais Benedito Leite de Oliveira Filho e Neusa de Fatima Campos de Oliveira. meus dois irmos Alexandre Roberto e Bruno Flvio. Aos meus tios Jos Antonio Lopes e Maria Clia Lopes. E para minha futura esposa Cristiane Alves de Sousa.

Agradeo e dedico esse trabalho todos vocs por me apoiarem e pelos esforos que todos vocs fizeram para eu chegar a onde cheguei. No tenho palavras para agradecer, mas pode ter certeza que vocs fazem parte das minhas conquistas.

Um muito obrigado do fundo do meu corao! Um dia irei fazer o mesmo para uma outra pessoa!

Muito Obrigado. Cesar Rodrigo Campos Leite de Oliveira.

II

AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradeo a Deus por me dar sade e foras para encarar os desafios da vida.

Todos meus amigos da classe (Rafael Casale, Jupercio Juliano, Rodrigo Pillon, Emerson Izaltino e Roberto Roma) que me apoiaram e ajudaram para realizao desse projeto.

Ao meu orientador e amigo Sidney Montebeller e a Professora Luciana Zaina. E todas aquelas pessoas que me ajudaram de forma direta e indireta, como: Yeda R. Venturini; Maria Clia Lopes; Eng. Edinei Legaspe; Eng. Renato Menon; Eng. Enrique Pimentel; Eng. Renata Corra; Christian Vieira; Paulo Scabar.

Agradeo a todos por acreditarem no meu potencial.

Muito Obrigado. Cesar Rodrigo Campos Leite de Oliveira

III

SUMRIOLISTA DE FIGURAS .................................................................................................. V LISTA DE TABELAS ............................................................................................... VII RESUMO................................................................................................................. VIII ABSTRACT............................................................................................................... IX 1 INTRODUO .....................................................................................................1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 Objetivo.........................................................................................................2 Justificativa ...................................................................................................2 Organizao..................................................................................................3 Delimitao ...................................................................................................3

EVOLUO DA TECNOLOGIA SEM FIO ..........................................................4 2.1 2.2 O Nome Bluetooth.........................................................................................7 Redes Mveis Sem-Fio.................................................................................7 Radio Bluetooth .....................................................................................8 Protocolo de Acesso Mltiplo.................................................................9 Comutao de Circuito e de Pacotes...................................................11 Velocidade e Duplexao ....................................................................11 Redes Ad Hoc......................................................................................12 Piconet.................................................................................................13 Scatternet ............................................................................................14

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 3

ARQUITETURA BLUETOOTH..........................................................................15 3.1 3.2 3.3 Protocolo.....................................................................................................16 A pilha de Protocolos ..................................................................................17 Core Protocols ............................................................................................19 Baseband.............................................................................................19 Link Manager Protocol (LMP) ..............................................................20 Logical Link Control and Adoption Protocol (L2CAP)...........................20 Service Discovery Protocol (SDP) .......................................................21

3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.4

Cable Replacement Protocol ......................................................................21 RFCOMM.............................................................................................22

3.4.1

IV

3.5

Telephony Control Protocols.......................................................................22 Telephony Control Specification Binary ............................................22 Os comandos AT .................................................................................23

3.5.1 3.5.2 3.6

Adopted Protocols.......................................................................................23 Point-to-Point Protocol (PPP) ..............................................................23 TCP/IP/UDP.........................................................................................24 Object Exchange Protocol (OBEX) ......................................................25 Infrared Mobile Communication (IrMC) ................................................25 Wireless Application Protocol (WAP) ...................................................25

3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 4

O PROJETO ......................................................................................................27 4.1 Elementos do Sistema ................................................................................28 Celular Nokia 3650 ..............................................................................28 Dispositivo USB Bluetooth ...................................................................30 Microcomputador .................................................................................30 KIT AVRDEV........................................................................................31 Rel de Estado Slido .........................................................................32 Lmpada Incandescente Bolinha.........................................................33

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.2

Integrao do Software ...............................................................................33 Software BlueSis..................................................................................34 Software BlueServer ............................................................................35 Firmware Kit AVR .............................................................................37

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 5

Aplicao ....................................................................................................38

CONCLUSO ....................................................................................................44

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .........................................................................46

V

LISTA DE FIGURASFigura 2.1 Os pais do Bluetooth, Sven Mattison ( esquerda) e Jaap Haartsen ( direita) da Ericsson, retirado Miller (2001)...........................................................4 Figura 2.2 O logotipo da Bluetooth. So os caracteres rnicos H e B, de Harald Bluetooth, retirado Miller (2001). ..........................................................................7 Figura 2.3 Microchip Bluetooth, retirado de Abras (2002). ..........................................8 Figura 2.4 Transmisso por salto de freqncia, retirado de Tecnologia Bluetooth (2005).................................................................................................................10 Figura 2.5 Com o Time Division Duplexing, as unidades mestre e escrava Bluetooth alternam compartilhando uma nica freqncia, retirado de Miller (2001).........12 Figura 2.6 Redes Ad Hoc, retirado do Site Ad Hoc Networks (2005). .......................13 Figura 2.7 Uma piconet consiste em um dispositivo mestre e at sete escravos, retirado de Santana (2004). ...............................................................................13 Figura 2.8 Uma rede de disperso composta de diversas piconets os dispositivos mestres servem como pontes entre as redes, retirado de Miller (2001). ...........14 Figura 3.1 Arquitetura de um dispositivo Bluetooth, retirado Miller M. (2001). ..........15 Figura 3.2 A pilha de protocolos Bluetooth completa, retirado de MENDES (2002)..18 Figura 4.1 Diagrama de Funcionamento do Projeto..................................................27 Figura 4.2 Celular Nokia 3650 executando BlueSis ..................................................28 Figura 4.3 Dispositivo USB Bluetooth .......................................................................30 Figura 4.4 Kit de Desenvolvimento para Microcontroladores AVR - AVRDEV ..........31 Figura 4.5 Rel de Estado Slido..............................................................................32 Figura 4.6 Lmpada Incandescente Bolinha .............................................................33 Figura 4.7 Diagrama do fluxo das mensagens de cada dispositivo...........................33 Figura 4.8 BlueSis mostrando seu menu de operaes............................................34 Figura 4.9 Software BlueServer ................................................................................36 Figura 4.10 BlueServer em execuo no microcomputador......................................38 Figura 4.11 Lista de aplicativo do celular ..................................................................38 Figura 4.12 BlueSis - tela principal............................................................................39

VI

Figura 4.13 BlueSis - menu de conexo ..................................................................39 Figura 4.14 BlueSis - lista de dispositivo ...................................................................39 Figura 4.15 BlueSis - conexo estabelecida .............................................................40 Figura 4.16 BlueSis - menu de controle ....................................................................40 Figura 4.17 BlueSis - envio do comando desligar .....................................................40 Figura 4.18 BlueServer - tratando o comando 'LedOff' .............................................41 Figura 4.19 BlueSis - selecionando o menu "Ligar Led" ...........................................41 Figura 4.20 BlueSis - envio do comando "Ligar Led" ................................................41 Figura 4.21 BlueServer tratando o comando LedOn ............................................42 Figura 4.22 BlueSis - selecionando o menu "Situao Led"......................................42 Figura 4.23 BlueSis - tratando o comando 'Situacao'................................................43 Figura 4.24 BlueSis - tratando o comando de resposta da situao .........................43 Figura 4.25 BlueSis - finalizando o software .............................................................43

VII

LISTA DE TABELASTabela 2.1 Potncia de sada para cada classe de potncia Bluetooth, retirado de MILLER (2001) & Santana (2004)........................................................................9 Tabela 3.1 As camadas da pilha de protocolos Bluetooth, retirado de Miller (2001). 17 Tabela 4.1 Especificao Tcnica do Celular Nokia 3650, retirado Site Frum Nokia (2005).................................................................................................................29 Tabela 4.2 Protocolo de comunicao do BlueSis ....................................................35 Tabela 4.3 Protocolo de comunicao do BlueServer...............................................36 Tabela 4.4 Protocolo de comunicao do microcontrolador......................................37

VIII

RESUMOO trabalho aborda o desenvolvimento de um projeto de comunicao bidirecional entre um dispositivo mobile (celular) e um microcomputador, implementado por meio da comunicao sem fio atravs da tecnologia Bluetooth. O projeto consiste em trs programas trabalhando em conjunto. O primeiro software ser desenvolvido no Borland C++Builder mobile edition para o celular Nokia 3650. J o segundo software, desenvolvido no Borland Delphi, ser executado no microcomputador e realizar a ponte entre o dispositivo mobile e o dispositivo externo. Por sua vez, o terceiro software (firmware) ser desenvolvido para microcontrolador Atmel ATS908515 que controla o acionamento do LED. Desta forma, o sistema do celular Nokia 3650 enviar um sinal de controle para o microcomputador com a funo desejada, atravs da interface de comunicao sem fio Bluetooth, que ser tratado e retransmitido pela porta serial RS-232 do microcomputador. O dispositivo que estar conectado a porta RS-232 tem a simples funo de acender ou apagar um LED.

IX

ABSTRACTThe work approaches the development in a project of bi-directional communication between a device mobile and a microcomputer, implemented by means of the communication wireless through Bluetooth technology. The project consists in thee software working together. The first software will be developed in the Borland C++Builder mobile edition for cellular Nokia 3650. Already the second software, was developed in the Borland Delphi and will go to be executed in the computer and will realize the bridge between the device mobile and the device external. In turn, the third software (firmware) will be developed for micro-controller Atmel ATS908515 that controls the drive of led. This way, the system of cellular Nokia 3650 will send a signal of control for the microcomputer with the desired function, through the interface of communication wireless Bluetooth, that will be dealt with relayed for serial port RS-232 the microcomputer. The device will be connected the port RS-232 has the simple function to turns the led on and off.

1

1 INTRODUOBluetooth uma tecnologia sem fio para criar redes pessoais operando na banda no licenciada de 2,4GHz, com alcance de 10 metros. As redes geralmente so criadas sob medida para este propsito, a partir de dispositivos portteis como telefones celulares, handhelds e laptops. Diferente de outras tecnologias sem fio populares, como Wi-Fi, o Bluetooth oferece perfis de servio de alto nvel, como por exemplo; servidores de arquivos similares ao FTP 1 , distribuio de arquivos, transporte de voz, emulao de linha serial e outras (BLUETOOTH, 2005). O Bluetooth no uma tecnologia para redes locais sem fio (WLAN - Wireless LAN); foi especificado para formao de redes pessoais, conhecidas como PANs (Personal Area Networks). O desenvolvimento dessa tecnologia tm como objetivo eliminar a necessidade de cabos entre aparelhos eletrnicos e permitir a formao de redes pessoais Ad Hoc. Toda interface entre aparelhos pode ser feita por pequenas ondas de rdio e a deteco automtica. Dispositivos de mo como handhelds e celulares podem se reconhecer automaticamente e trocar dados. Como muitos destes dispositivos so alimentados com baterias e necessitam de baixo consumo, o Bluetooth trabalha com as classes de potncia de 1mW, 2,5 mW e 100 mW, com um alcance de 10 m, 20 m e 100 m, respectivamente. E opera na faixa de freqncia ISM2 de 2,4 GHz a 2,483 GHz . A tcnica de espalhamento espectral FHSS3 utilizada e toda a largura de banda dividida em canais de 1 MHz com taxa transmisso de 1 M smbolos por segundo. A comunicao feita alternando os canais de transmisso segundo seqncia determinada pelo dispositivo responsvel pela comunicao, chamado de mestre. Se houver interferncia sobre um canal, sempre ocorrer a retransmisso sobre um outro canal. Uma rede Bluetooth recebe o nome de Piconet e pode conter no mximo 8 dispositivos ativos. Mais que uma Piconet pode se formar em um mesmo espao fsico, sendo atribudo o nome de Scatternet a esse conjunto de Piconets (SANTANA, 2004).

FTP - File Transfer Protocol (Protocolo de Transferncia de Arquivos), e uma forma bastante rpida e verstil de transferir arquivos (tambm conhecidos como ficheiros), sendo uma das mais usadas na internet. 2 ISM (Industrial, Scientific, and Medical Band) - denominada banda industrial, cientfica e mdica. 3 FH-SS (Frequence Hop Spread Spectrum): tcnica de espalhamento espectral utilizada para transmisso em rdio freqncia.

1

2

1.1 ObjetivoO objetivo deste trabalho desenvolver um sistema de controle utilizando a tecnologia Bluetooth como meio de comunicao. O projeto consiste em trs programas agindo em conjunto. O primeiro software ser desenvolvido para a arquitetura Mobile, utilizando um celular Nokia 3650, cujo equipamento possui a tecnologia Bluetooth incorporada. J o segundo software consistir de um desenvolvimento voltado arquitetura PC (Personal Computer) com uma interface de comunicao USB (Universal Serial Bus) capaz de suportar comunicao Bluetooth. E o terceiro programa, um firmware desenvolvido para o microcontrolador Atmel ATS908515 que controla o LED. Por fim, o sistema do celular Nokia 3650 enviar um sinal de mensagem via Bluetooth para a USB Bluetooth do microcomputador com a funo desejada, que ser tratada e retransmitida pela porta serial RS-232. O dispositivo que estar conectado a porta serial RS-232 do microcomputador, consiste em um hardware microcontrolado com a simples funo de acender ou apagar um LED. A principal meta do projeto consiste em criar um sistema bidirecional de comunicao entre um dispositivo mobile (celular) e um microcomputador que utiliza uma porta USB Bluetooth. A partir dessa comunicao seria possvel realizar o controle de qualquer dispositivo conectado ao

microcomputador.

1.2 JustificativaA justificativa desse projeto mostrar apenas umas das diversas utilidades que a tecnologia Bluetooth pode oferecer. Tambm mostrar que, com apenas um aparelho celular que possua os recursos necessrios, possvel a comunicao com outros dispositivos que tambm possuam a mesma tecnologia. Com isso poderamos eliminar diversos controles que so utilizados no dia-a-dia para acionar o alarme da casa ou do carro ou do escritrio ou at mesmo os controles remotos da TV e do DVD. Com a tecnologia Bluetooth, o fornecedor apenas disponibilizaria o software de controle de seu produto.

3

1.3 OrganizaoEste trabalho est organizado em 5 captulos da seguinte maneira: No captulo 2 apresentado um estudo sobre a evoluo da tecnologia Bluetooth, seu surgimento, o grupo que desenvolveu a especificao, os tipos de redes e o rdio Bluetooth. No captulo 3 uma descrio detalhada da composio da arquitetura Bluetooth, a pilha de protocolos e suas respectivas camadas. No captulo 4 so descritos os itens do projeto e a implementao, desenvolvimento dos software que trabalham em conjunto. Finalizando o projeto com a concluso no captulo 5.

1.4 DelimitaoEste trabalho no apresentar detalhamento do processo de desenvolvimento dos trs programas utilizados no projeto, ou seja, detalhes de implementaes, rotinas de tratamento e a peculiaridade de cada linguagem adotada.

4

2 EVOLUO DA TECNOLOGIA SEM FIOEm 1994 a Ericsson observou que havia uma necessidade de eliminar a conexo a fio entre os telefones celulares e headsets. Analisando esse fato a empresa realizou estudos para investigar uma alternativa de baixo custo e de baixo consumo. O estudo, pesquisa e o desenvolvimento dessa nova tecnologia foram realizados no centro de pesquisa da Ericsson em Lund, Sucia. O desenvolvimento principal dessa nova tecnologia vinculada a rdio freqncia (RF) foi liderada pelo engenheiro Dr. Sven Mattisson, sueco e seu colega holands, Dr. Jaap Haartsen, mostrados na Figura 2.1 (MILLER, 2001).

Figura 2.1 Os pais do Bluetooth, Sven Mattison ( esquerda) e Jaap Haartsen ( direita) da Ericsson, retirado Miller (2001).

Esse estudo j era parte de um projeto dentro da Ericsson que investigava a comunicao entre PDAs conectados a uma rede de celular por meio de telefones normais. O ltimo vinculo desse projeto era um link de curta distncia entre dispositivo de comunicao e o telefone. Este procedimento recebeu o nome de Multi-Communicator Link (MC Link). (MILLER, 2001). Os engenheiros descobriram que poderiam usar uma banda de rdio de baixa freqncia. Isso os levou ao desenvolvimento de um pequeno rdio embutido em chip de computador, pequeno o suficiente pra ser incorporado a telefones mveis e outros dispositivos portteis. (MILLER, 2001). Os engenheiros Mattisson e Haartsen perceberam ao decorrer do projeto MC Link, que outros tipos de aplicaes poderiam se beneficiar da tecnologia que estavam desenvolvendo. Os rdios MC Link baratos e de curta distncia, poderiam tornar a comunicao sem fio entre todos os tipos de dispositivos portteis, economicamente viveis e no apenas os celulares. (MILLER, 2001).

5

A Ericsson percebendo que o mercado no aceitaria uma tecnologia proprietria e que deveria criar um padro global para sua tecnologia ser bem sucedida, entrou em contato com vrios fabricantes de dispositivos eletrnicos portteis (tanto telefone quanto computadores) para discutir o desenvolvimento dessa nova tecnologia de rdio de curta distncia. Com essas conversas observou que era melhor abandonar a estratgia de licenciamento tradicional e oferecer licenas gratuitas a todas as empresas que adotassem a nova tecnologia. Sendo assim foi criado um consrcio para desenvolver a tecnologia atravs de vrias indstrias lderes no mercado de telefonia mvel, da computao porttil e da tecnologia de chip de processamento de sinais (DSP4) (MILLER, 2001). No comeo de 1998 a Ericsson formou um relacionamento de trabalho prximo com a Nokia (telefonia mvel), IBM e Toshiba (computao porttil), e a Intel (chips DSP). Todas essas empresas foram parcialmente responsveis pelo desenvolvimento de vrios aspectos do que veio a ser a tecnologia sem fio Bluetooth (MILLER, 2001). No dia 20 de maio de 1998, as cinco empresas Ericsson, IBM, Intel, Nokia e Toshiba revelaram a especificao que foi nomeada com o cdigo Bluetooth e a organizao que deu suporte especificao foi chamada de Bluetooth Special Interest Group (SIG). A Bluetooth SIG foi inicialmente encarregada de monitorar o desenvolvimento das tecnologias de rdio de curta distncia e criar o padro global aberto, chamado de Bluetooth Specification. (MILLER, 2000 & MILLER, 2001). O Bluetooth SIG reconhecendo a importncia de trazer essa nova tecnologia para o mercado, no espao de tempo mais curto possvel, se organizou em grupos de trabalho em tpicos especficos. Cada grupo de trabalho atacou uma parte da Especificao Bluetooth, havia um grupo focalizado nos perfis da tecnologia, no rdio e nas camadas de banda larga (MILLER, 2001). Criar uma nova tecnologia do incio ao fim e documentar detalhadamente foi uma incumbncia gigantesca para os grupos. Assim, em 26 de julho de 1999, o Bluetooth SIG anunciou o lanamento da verso 1.0 da Bluetooth Specification. Em quase 1500 pginas, a especificao detalhava todos os perfis e processos necessrios para utilizao da tecnologia sem fio Bluetooth em aplicaes no mundo real (MILLER, 2001).4

DSP: Digital Signal Processor ou Processador de Sinal Digital - Microprocessador dedicado compresso e descompresso do som em tempo real.

6

A Ericsson e outros membros fundadores do Bluetooth SIG anunciaram que a tecnologia e a marca Bluetooth estariam disponveis para outras empresas em uma base livre de royalties, tudo que elas tinham de fazer era juntarem-se ao Bluetooth SIG (tambm sem nenhum nus) e adotarem as diretrizes do SIG e os detalhes tcnicos da Especificao. Em dezembro de 1999, ocorreu a primeira expanso da Bluetooth SIG, quando as empresas 3Com, Lucent Technologies, Microsoft e Motorola se juntaram como membros patrocinadores. Com isso nove influentes empresas tinham a responsabilidade de estimular a aceitao da nova tecnologia. Alm dessas nove empresas, outras ainda puderam se juntar ao SIG no nvel de associada ou adotante. Em um ano, as listas de associados do SIG aumentaram para mais de 2000 empresas, representando um perfil abrangente da economia global (MILLER, 2001). Segundo Bray (2001), o Bluetooth SIG um consrcio de empresas que trabalham juntas para definir e promover a tecnologia sem fio Bluetooth. Os membros do Bluetooth SIG criam especificaes que do suporte tecnologia, e que devem ser seguidas por qualquer empresa que adote a tecnologia sem fio Bluetooth. E tambm serve como um frum para desenvolver e melhorar a especificao e fornecer um veculo para testar a interoperabilidade e as funes, como instrumento principal para gerar conscincia de mercado e promover a tecnologia, no mundo todo. O objetivo comum de todos os membros do Bluetooth SIG revolucionar a conectividade de dispositivos mveis pessoais e de empresas, tornando a tecnologia sem fio Bluetooth onipresente. O Bluetooth SIG no uma empresa registrada legalmente, nem uma entidade dedicada a padres. Na verdade, uma organizao registrada por acordos legais entre as empresas membros, com a misso de definir e promover a tecnologia sem fio Bluetooth. Ela recebe suporte das empresas membros atravs de contribuies financeiras (BRAY, 2001). Qualquer empresa pode fazer parte do mercado da tecnologia Bluetooth, mas necessrio ser membro do Bluetooth SIG. A associao como membro bsico gratuito, todos os membros do SIG recebem uma licena livre de royalties cobrindo todos os diretos de patente de propriedade intelectual aplicvel, essencialmente uma licena livre para desenvolver produtos que incorporam a tecnologia Bluetooth. Existem quatro nveis principais de membros: fundador, patrocinador, associado e adotante. Os nveis fundador e patrocinador so a esfera de ao das industrias

7

membros maiores; um novo membro pode se unir no nvel de associado ou adotante (BRAY, 2001).

2.1 O Nome BluetoothNo sculo X na Dinamarca existiu um Rei chamado Harald Bluetooth. A realizao mais significativa do Rei Harald (alm de viver muito tempo numa poca em que a maioria dos reis vikings morriam jovens e de forma violenta) foi a unificao da Dinamarca. Graas aos esforos desse Rei na reconstruo das igrejas e na expanso da f crist, as provncias da Dinamarca foram unidas sob uma nica coroa. Como o rei Harald, a tecnologia Bluetooth, une as pessoas permite que elas falem entre si. Em homenagem a ele a nova tecnologia recebeu o nome Bluetooth, a tecnologia da unificao (MILLER, 2001). O logotipo oficial da Bluetooth, mostrado Figura 2.2, composto dos caracteres em forma de haste que compunham a escrita alfabtica usado pelos povos germnicos (sc. III a sc. XIV), os caracteres rnicos H e B de Harald Bluetooth (MILLER, 2001).

Figura 2.2 O logotipo da Bluetooth. So os caracteres rnicos H e B, de Harald Bluetooth, retirado Miller (2001).

2.2 Redes Mveis Sem-FioSoares et al. (1995), em seu livro define uma rede de computadores como sendo formada por um conjunto de mdulos processadores (por exemplo, microcomputadores) capazes de trocar informaes e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicao. Um sistema de comunicao constitudo de um arranjo topolgico conectando os vrios mdulos processadores em um meio de transmisso e de um conjunto de protocolos. No caso de uma rede

8

sem fio, o meio de transmisso o ar. Finalmente, para ser considerada mvel, os mdulos processadores devem estar aptos a se deslocaram durante a comunicao, sem que esta seja interrompida. O avano tecnolgico nas reas de eletrnica e telecomunicaes propiciou o surgimento e a popularizao de dispositivos computacionais e de comunicao sem fio como telefones celulares, personal digital assistants (PDAs) e microcomputadores portteis. O desenvolvimento das redes mveis sem fio ampliou o alcance das redes fixas. Alm disso, as redes mveis atendem a uma srie de novas aplicaes, inviveis para as redes fixas, devido a sua topologia esttica. Podem ser citadas, por exemplo, o estabelecimento de redes residenciais, o acesso a servios durante o deslocamento em trens ou avies e os servios via satlite (SOARES, 1995).

2.2.1 Radio BluetoothBluetooth uma tecnologia global que tenta criar uma ponte entre as indstrias de computadores e de comunicao. O padro Bluetooth, no mnimo, promete eliminar fios e cabos entre dispositivos fixos e mveis separados por pequenas distncias, facilitar comunicao de dados e voz e permitir a formao de redes Ad Hoc. A tecnologia Bluetooth incorpora um chip com rdio transmissor pequeno e de baixa voltagem, como mostra na Figura 2.3 (SANTANA, 2004).

Figura 2.3 Microchip Bluetooth, retirado de Abras (2002).

9

Segundo Miller (2000), os rdios Bluetooth usam uma banda de rdio (denominada banda industrial, cientfica e mdica ou ISM5, Industrial, Scientific, and Medical Band) entre 2,4 e 2,48 gigaherts (GHz). Quando um dispositivo Bluetooth percebe outro dispositivo Bluetooth, eles configuram automaticamente uma conexo entre si. Essa conexo denominada piconet, um tipo de mini-rede uma rede pessoal (PAN, Personal Area Network). Neste tipo de rede, cada dispositivo pode se comunicar simultaneamente com at sete outros dispositivos. Alm do mais, cada dispositivo pode pertencer a diversas piconets. A tcnica de espalhamento espectral FH-SS6 utilizada e toda a largura de banda dividida em canais de 1 MHz com taxa de 1 M smbolos por segundo. A comunicao feita alternando os canais de transmisso segundo seqncia determinada pelo dispositivo responsvel pela comunicao, chamado de mestre. Se houver interferncia sobre um canal, sempre ocorrer a retransmisso sobre um outro canal. Existem trs classes diferentes de rdios Bluetooth definida na especificao Bluetooth, a potncia de sada o diferencial entre as classes, como mostra a Tabela 2.1.

Tabela 2.1 Potncia de sada para cada classe de potncia Bluetooth, retirado de MILLER (2001) & Santana (2004).

Classe de potncia 1 2 3

Potncia de sada Potncia de sada mxima 100mW (20dBm) 2,5mW (4dBm) 1mW (0dBm) mnima 1mW (0dBm) 0,25mW (-6dBm) -

Alcance

100 m 20 m 10 m

2.2.2 Protocolo de Acesso MltiploRavagnani Junior (2005), a comunicao entre os dispositivos Bluetooth feita atravs do estabelecimento de um canal FH-CDMA (Frequency Hopping Code-Division Multiple Access). Nesta tcnica, o transmissor envia um sinal sobre uma srie aparentemente randmica de freqncias de rdio. Os rdios Bluetooth

A banda ISM no licenciada; portanto ela est disponvel para uso sem nenhuma taxa. (Ela tambm compartilhada com outros tipos de comunicaes no-compatveis com Bluetooth). 6 FH-SS (Frequence Hop Spread Spectrum): tcnica de espalhamento espectral utilizada para transmisso em rdio freqncia.

5

10

utilizam uma tcnica denominada salto de freqncia de alargamento de banda. Essa tcnica consiste em um sinal saltar de uma freqncia para outra durante o curso de uma nica transmisso. Os rdios Bluetooth esto constantemente e aleatoriamente alterando freqncia entre um alargamento de banda de freqncia, saltando para uma nova freqncia aps transmitir ou receber cada pacote de dados. O salto de freqncia no uma tecnologia nova, mas comparados a outros dispositivos que utilizam a banda 2,4GHz, os dispositivos Bluetooth normalmente saltam mais rpido e usam pacotes menores. De acordo com a especificao Bluetooth, os rdios Bluetooth podem executar at 1600 saltos por segundo com o objetivo de minimizar potenciais interferncias. O sinal salta entre 79 freqncias de 2,402 GHz a 2,480 Ghz em intervalos de 1MHz. A Figura 2.4 apresenta uma visualizao simplificada desta tcnica, mostrando 6 saltos de freqncia de transmisso num intervalo de unidades de tempo, supondo que o algoritmo determinou a seqncia (5 - 2 - 6 - 3 - 1 4).

Figura 2.4 Transmisso por salto de freqncia, retirado de Tecnologia Bluetooth (2005).

A seqncia de saltos determinada pelo clock do sistema mestre de uma piconet. Em essncia, as unidades escravas sincronizam seus clocks internos com os clocks da unidade mestre, que coloca todas elas na mesma seqncia de salto de freqncia. Alm do salto de freqncia reduzir a interferncia com outros dispositivos 2,4GHz, tambm serve para aumentar a segurana das comunicaes Bluetooth (RAVAGNANI JUNIOR, 2005).

11

2.2.3 Comutao de Circuito e de PacotesA especificao Bluetooth projetada para manipular perfeitamente os sinais de dados e de voz simultaneamente, se necessrio. Os sinais de dados utilizam a tecnologia comutao de pacotes e os sinais de voz, por outro lado, utilizam a tecnologia comutao de circuito. Na comutao de pacotes os dados so divididos em grupos pequenos, antes de serem transmitidos. Uma nica mensagem fatiada em diversos pacotes e podem ser transmitidas por rotas diferentes, em freqncias diferentes ou em ordem diferente da original. Aps todos os pacotes de uma mensagem serem recebidos, eles so reagrupado na sua ordem original. J com a comutao de circuito, as mensagens no so fatiadas em pacotes, em vez disso, um canal dedicado estabelecido durante a transmisso (MILLER, 2000).

2.2.4 Velocidade e DuplexaoSegundo o Site Tecnologia Bluetooth (2005) a especificao Bluetooth 1.0 considera uma taxa de transferncia de dados total de 1Mbps. A taxa de transferncia de 1Mbps da tecnologia Bluetooth o mximo terico. As taxas de transferncias efetivas so ligeiramente mais baixas e diferem conforme o tipo de comunicao. A transmisso de dados full-duplex realizada a 432,6Kbps. A transmisso de dados assimtrica ocorre a 721Kbps na ida e apenas 56Kbps na volta. Essas velocidades so apenas para transmisso de dados, se voc estiver transmitindo sinais de voz, a especificao Bluetooth determina trs canais de voz sncronos de 64Kbps cada. Existem dois conceitos de fluxo de dados; o full-duplex refere-se a transmisso de dados em duas direes, simultaneamente; A half-duplex permite comunicao bi-direcional, porm no simultaneamente. As comunicaes fullduplex tambm so denominadas sncronas links SCO (Synchronous ConnectionOriented) e as comunicaes half-duplex so denominadas assncronas links ACL (Asynchronous Connection-less). Na especificao Bluetooth, a transmisso fullduplex utiliza um esquema Time Division Duplex (TDD). Nesse esquema, cada freqncia divida em slots de tempo, cada um com 625ms de durao. Como mostra a Figura 2.5, o TDD atribui slots de tempo subseqentes para transmisso e

12

recepo; as unidades mestre transmitem em slots pares, enquanto as escravas respondem em slots mpares (RAVAGNANI JUNIOR, 2005).

Figura 2.5 Com o Time Division Duplexing, as unidades mestre e escrava Bluetooth alternam compartilhando uma nica freqncia, retirado de Miller (2001).

2.2.5 Redes Ad HocA rede ad hoc definida pelo grupo de trabalho IETF7 MANET (Mobile Ad hoc Networks) como um sistema autnomo de roteadores mveis, ou seja, uma rede formada sem qualquer administrao central, consistindo em ns mveis que utilizam uma interface de rede sem fio para envio de informaes. Os ns de uma rede deste tipo podem trocar informaes entre si, como mostra Figura 2.6 e podem tambm executar o papel de um roteador. Os roteadores movem-se e comunicam-se livremente e, por isso, a topologia da rede tende a mudar com freqncia e de forma imprevisvel. As estaes no precisam ser iguais, podendo ter diferentes alcances, capacidades de processamento e velocidades. Entretanto, todas devem estar aptas a executar as mesmas tarefas na rede, como o roteamento de pacotes para a comunicao com mltiplos saltos. A independncia de infra-estrutura e a liberdade de movimentao das estaes possibilitam a rpida instalao de uma rede ad hoc, bem como sua reconfigurao automtica em caso de falhas de rota. Uma rede ad hoc pode operar no modo de hop nico (single hop) ou mltiplos (multiple hops). No modo de hop nico, a comunicao direta entre dois dispositivos, no havendo necessidade de determinao de uma rota. O modo de mltiplos hops necessrio quando os dispositivos esto um pouco mais distantes (SITE MOBILE AD-HOC NETWORKS, 2005).

IETF - (Internet Engineering Task Force) Um grupo de pessoas que tem a misso de criar solues tcnicas para a evoluo da Internet.

7

13

Figura 2.6 Redes Ad Hoc, retirado do Site Ad Hoc Networks (2005).

2.2.6 PiconetSegundo Stallings (2002), quando dois ou mais dispositivos Bluetooth estabelecem uma conexo, eles criam um tipo de rede pessoal denominada uma piconet 8. Cada piconet pode conter at oito dispositivos Bluetooth diferentes. Uma piconet existe um dispositivo que serve de mestre, enquanto os outros setes dispositivos funcionam como escravos. A Figura 2.7 mostra uma tpica piconet em ao.

Figura 2.7 Uma piconet consiste em um dispositivo mestre e at sete escravos, retirado de Santana (2004).

Todos os dispositivos em uma piconet compartilham o mesmo canal de salto de freqncia, que estabelecido pelos escravos sincronizando os seus clocks internos ao clock da unidade mestre. Isso permite que todas as unidades em uma piconet saltem de freqncia para freqncia na mesma seqncia e estabelea uma identidade nica para essa piconet (STALLINGS, 2002).

Embora uma piconet possa conter at oito dispositivos diferentes, apenas trs deles (ao mesmo tempo) podem transmitir transmisses de voz full-duplex.

8

14

2.2.7 ScatternetA rede de difuso (Scatternet) constituda pela unio de diversas piconets, ou seja, para conectar mais de oito dispositivos, h a necessidade de formar outras piconets e conectar os dispositivos mestres de cada piconet, como mostra a Figura 2.8 (STALLINGS, 2002).

Figura 2.8 Uma rede de disperso composta de diversas piconets os dispositivos mestres servem como pontes entre as redes, retirado de Miller (2001).

Segundo Stallings (2002), toda comunicao entre piconets em uma rede de difuso, so filtradas pelos seus dispositivos mestres. Em uma rede de difuso possvel ter at dez piconets, contendo um total de oitenta dispositivos Bluetooth diferentes. Acima desse nmero a rede pode ficar saturada, visto que a tecnologia Bluetooth s utiliza setenta e nove freqncias no total. Como cada piconet opera em um canal de salto de freqncia diferente, possvel que diversas piconets compartilhem o mesmo espao fsico sem estarem conectadas.

15

3 ARQUITETURA BLUETOOTHMiller (2001), determinou que um dispositivo Bluetooth qualquer produto eletrnico completo que incorpora um rdio Bluetooth, sendo que o rdio propriamente dito no o dispositivo, apenas um componente do dispositivo. Um dispositivo Bluetooth poderia ser um telefone mvel, PDA, impressora, scanner ou headset. Desde que o produto completo incorpore a tecnologia Bluetooth na forma de um rdio Bluetooth e do software operacional, como mostra a Figura 3.1 abaixo.

Figura 3.1 Arquitetura de um dispositivo Bluetooth, retirado Miller M. (2001).

Na terminologia Bluetooth, a parte no Bluetooth de um dispositivo denominada host, j todos os componentes Bluetooth hardware e software so combinados no mdulo Bluetooth. As comunicaes entre host e o mdulo Bluetooth so manipuladas pelo software Link Manager Bluetooth e pelo Host Controller do mdulo Bluetooth (MILLER, 2001). O Host Controller (HC) a parte do mdulo Bluetooth que gerencia toda a comunicao e interao entre o mdulo Bluetooth e o dispositivo host. Sua funo interpretar os dados recebidos do host e direcionar para o componente apropriado do mdulo Bluetooth e tambm interpretar os dados vindos do mdulo Bluetooth e envia-los para a funo apropriada do dispositivo host. Para manter a interoperabilidade, a especificao Bluetooth define uma interface padro, protocolo de comunicao, que pode ser utilizado por todos mdulos Bluetooth e por todos dispositivos host que incorporam a tecnologia Bluetooth. Essa interface padro se chama Host Controller Interface (HCI), embora no seja um componente obrigatrio da especificao Bluetooth, til para aqueles dispositivos Bluetooth que pretende se usar em um modo complementar ou acessrio. Dentro do mdulo Bluetooth, o Host Controller faz uma interface diretamente com o hardware Link Controller. (MILLER, 2001 & BRAY, 2001).

16

Segundo Bray (2001), as conexes entre dispositivos Bluetooth, so manipuladas por uma combinao de software e hardware. O software denominado Link Manager (LM) e o hardware Link Controller (LC). O software LM tem como objetivo detectar outros dispositivos que executam o mesmo software LM e estabelecer um link entre esses dispositivos por meio do Protocolo Link Manager (LMP, Link Manager Protocol). O software LM tambm realiza a autenticao, configurao e outras atividades necessrias para estabelecer a conexo, sendo que todas essas funes do LM utilizam servios fornecidos pelo hardware LC subjacentes, que tm como objetivo facilitar o envio e recebimento dos dados e as configuraes das conexes. Utilizando-se do LMP, o software LM executado no hardware LC. Aps dois dispositivos Bluetooth criarem um link de comunicao, pelo protocolo Link Manager, eles estaro prontos para se comunicarem, trocarem mensagens entre si. O formato dessas mensagens que a tecnologia Bluetooth denomina Protocol Data Units (PDUs). Essas pequenas mensagens so fundamentais para manter o link entre os dois dispositivos, elas tambm tm uma prioridade mais alta do que as comunicaes de dados ou de voz do usurio. Na especificao Bluetooth existem 55 PDUs diferentes, cada um com sua especfica funo. Os PDUs representam uma linguagem comum em qualquer dispositivo Bluetooth, ou seja, qualquer dispositivo Bluetooth consegue interpretar e responder a um PDU enviado por outro dispositivo. Alm das informaes de link bsicos transmitidas por meio do protocolo Link Manager, a especificao Bluetooth define um nvel mais alto de controle denominado Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP). Sendo que o L2CAP entra em atividade uma vez que o link inicial entre dois dispositivos tenha sido estabelecido por meio do LMP (MILLER, 2000 & MILLER, 2001).

3.1 ProtocoloEm Miller (2001) encontra-se a definio; protocolo simplesmente uma regra predefinida que inicia um modo especfico de comunicao entre dispositivos. Todo o tipo de tecnologia de comunicao e de rede inclui o seu prprio conjunto de protocolos exclusivos que descrevem precisamente como os dados so passados

17

em diversas situaes. Os protocolos definem o formato dos dados e como esses dados sero enviados e recebidos.

3.2 A pilha de ProtocolosSegundo os sites Bluetooth.org, Protocols in Bluetooth Architecture & Bluetooth Protocol Stack (2005), na especificao Bluetooth h uma pilha geral de protocolos que podem ser utilizadas em diversas aplicaes. Tambm existem aplicaes individuais que tem sua prpria pilha de protocolos exclusiva e contm apenas protocolos que so usados naquela aplicao. Na terminologia Bluetooth, isso exige uma pilha de protocolos separada para cada perfil Bluetooth. A pilha de protocolos Bluetooth pode ser dividida em quatro camadas principais, de acordo com a funo. A Tabela 3.1 que detalha as diferentes camadas de protocolos e os protocolos especficos includos em cada camada.

Tabela 3.1 As camadas da pilha de protocolos Bluetooth, retirado de Miller (2001).

Core Protocols

Baseband Link Manager Protocol (LMP) Logical Link Control and Adoption Protocol (L2CAP) Service Discovery Protocol (SDP)

Cable Replacement Protocol Telephony

RFCOMM

Telephony Control Specification Binary (TCS-BIN)

Control Protocols AT-Commands Adopted Protocols Point-to-Point Protocol (PPP) TCP/ IP/ UDP Object Exchange Protocol (OBEX) Infrared Mobile Communication (IrMC) Wireless Application Protocol (WAP) vCard, vCalender, vMessage e vNote (formatos de contedo).

18

Naturalmente nem todas as aplicaes utilizam todos os protocolos da pilha principal, em vez disso, as aplicaes individuais executam uma ou mais fatias verticais dento da pilha. A pilha de protocolos Bluetooth mostrada na Figura 3.2, incluir os protocolos especficos Bluetooth LMP e o L2CAP e os protocolos no especficos da Bluetooth como o OBEX e o PPP (SITE BLUETOOTH.ORG, PROTOCOLS IN BLUETOOH ARCHITECTURE & BLUETOOTH PROTOCOL STACK. 2005).

Figura 3.2 A pilha de protocolos Bluetooth completa, retirado de MENDES (2002).

Os protocolos no especficos, tem como principal objetivo garantir um grau de interoperabilidade entre a tecnologia Bluetooth e as outras tecnologias de comunicao. A camada de protocolos principal (Core protocol) inclui os protocolos especficos Bluetooth desenvolvidos pelo Bluetooth SIG. E as outras trs camadas de protocolos, Cable Replacement, Telephony Control e Adopted incluem protocolos que permitem que aplicaes especficas sejam executadas pelos protocolos principais da tecnologia Bluetooth (SITE BLUETOOTH.ORG, PROTOCOLS IN BLUETOOH ARCHITECTURE & BLUETOOTH PROTOCOL STACK. 2005).

19

3.3 Core ProtocolsOs protocolos principais Bluetooth so utilizados em todos os perfis Bluetooth e fornecem funes de transporte e gerenciamento de link a todas aplicaes (MILLER, 2001).

3.3.1 BasebandO protocolo Baseband permite conexes de freqncia de rdio (RF) fsica denominada link entre dois ou mais dispositivos Bluetooth formando assim uma piconet. Esse protocolo tambm controla a sincronizao de saltos de transmisso de freqncias e os clocks dos dispositivos individuais Bluetooth em uma piconet (RATHI, 2000 & SITE CORE PROTOCOLS, 2005). Existem dois tipos diferentes de links fsicos no protocolo Baseband: Synchronous Connection-Oriented (SCO) Os pacotes podem conter uma combinao de udio e dados ou apenas udio. Asynchronous Connection-Less (ACL) Os pacotes so reservados apenas para dados.

O protocolo Baseband flexvel ao tipo de link utilizado, por exemplo, em uma piconet pares diferentes de mestre-escravo podem utilizar tipos de links diferentes e o tipo de link pode variar arbitrariamente durante uma sesso. E a unidade mestre controla a largura de banda utilizada em cada link e decide a quantidade de largura de banda que dada a cada unidade escrava. Ele tambm leva em considerao todos os tipos de pacotes (udio, dados ou ambos) para serem fornecidos com diferentes nveis de correo de erro FEC 9 ou CRC 10 . A criptografia opcional de dados, tambm faz parte desse protocolo, para aumentar a segurana. Embora os dados binrios sejam normalmente transferidos da camada Baseband para a camada LMP ou L2CP, os dados de udio so enviados diretamente da aplicao para camada Baseband, evitando as outras camadas. Isso estabelece

9

10

FEC - (Forward Error Correction), um sistema de correo de erro avanado. CRC - (Cyclic Redundancy Checking), um tipo de deteco de erros de arquivos.

20

essencialmente um link de udio direto entre dois dispositivos Bluetooth (RATHI, 2000 & SITE CORE PROTOCOLS, 2005).

3.3.2 Link Manager Protocol (LMP)O protocolo Link Manager responsvel pela configurao e controle do link entre dois ou mais dispositivos Bluetooth, pela incluso de diversos aspectos de segurana, como autenticao e criptografia, e pelo controle e negociao de tamanhos de pacotes da Baseband. O LMP tambm controla os modos de potncia e ciclos de tarefas do rdio Bluetooth, assim como o estado da conexo dos dispositivos Bluetooth quando ligado a uma piconet. O LMP tem prioridade sobre o trfego do L2CAP. As mensagens originrias do LMP tm prioridade sobre as mensagens do usurio em uma conexo (SITE BLUETOOTH LMP SDL PAGE & CORE PROTOCOLS 2005).

3.3.3 Logical Link Control and Adoption Protocol (L2CAP)O protocolo Logical Link Control and Adoption (L2CAP) transfere os dados do nvel mais alto para a camada Baseband e vice-versa, sendo que o L2CAP funciona em paralelo com o LMP. A grande diferena entre o LMP e L2CAP que o L2CAP fornece servios camada mais alta e o LMP no (MILLER, 2001). O L2CAP manipula uma variedade de funes de nvel mais alto entre dois dispositivos Bluetooth, inclusive a multiplexao de protocolo, a segmentao e reconstruo de pacote e informaes da qualidade de servio (QoS, Quality of Service). Alm disso, o L2CAP se comunica com outros protocolos de comunicao, inclusive o SDP, o RFCOM e o TCS-BIN (MILLER, 2001). O L2CAP baseado em torno do conceito de canais (channels), onde um canal uma conexo lgica sobre uma conexo de Baseband. Cada canal est ligado a um nico protocolo de modo muitos-para-um, mltiplos canais podem ser ligados ao mesmo protocolo, mas um canal no pode ser ligado a mltiplos protocolos. Cada pacote L2CAP recebido em um canal direcionado ao protocolo

21

de nvel superior apropriado, e mltiplos canais podem compartilhar a mesma conexo Basebad (MILLER, 2001). Apesar do protocolo Baseband fornecer dois tipos de links SCO e ACL, o L2CAP suporta apenas os links ACL. Os pacotes de dados L2CAP podem ter at 64Kb de comprimento (MILLER, 2001).

3.3.4 Service Discovery Protocol (SDP)O Protocolo Service Discovery Protocol (SDP) fornece os meios para as aplicaes clientes descobrirem a existncia de servios fornecidos por aplicaes servidoras, bem como os atributos destes servios. Os atributos de um servio incluem o tipo de classe de servio oferecido e a informao do protocolo ou mecanismo necessrio para utilizar o servio (SITE BLUETOOTH, 2005 & ANYCOM, 2004). O SDP envolve comunicao entre um servidor SDP e um cliente SDP. O servidor mantm uma lista de registros de servios que descrevem as caractersticas dos servios associados com o servidor, onde cada registro de servio contm informao sobre um nico servio. Um cliente pode recuperar informao de um servio mantido pelo servidor SDP emitindo uma solicitao SDP. Se um cliente ou uma aplicao associada com o cliente decide usar um servio, ele precisa abrir uma conexo separada ao provedor para utiliz-lo. O SDP fornece um mecanismo para descoberta de servios e seus atributos, mas no fornece um mecanismo para utilizao destes servios (SITE BLUETOOTH, 2005 & ANYCOM, 2004).

3.4 Cable Replacement ProtocolA especificao Bluetooth inclui apenas um protocolo que trata da emulao sem fio de dados normalmente enviados por links baseados em fios (SITE CABLE REPLACEMENT PROTOCOL, 2005).

22

3.4.1 RFCOMMO RFCOMM um protocolo que emula uma conexo serial RS-232 entre dois dispositivos. Em linguagem simples esse o protocolo de substituio dos cabos. O protocolo RFCOMM leva em considerao a emulao de controle RS-232 e sinais de dados pelo Baseband Bluetooth e tambm fornece recursos de transporte para servios de nvel superior, que ao contrrio, utilizariam uma conexo serial como seu mecanismo de transporte. Embora, o protocolo RFCOMM tenha sido desenvolvido pela Bluetooth SIG, ele baseado em um subconjunto de um protocolo existente. Esse protocolo baseado no padro TS 07.10 da European Telecommunications Standards Institute (ETSI) (MILLER, 2000).

3.5 Telephony Control ProtocolsOs protocolos Telephony Control permitem que dispositivos Bluetooth manipulem chamadas de voz e dados de dispositivos compatveis com a tecnologia Bluetooth. Para um dispositivo Bluetooth funcionar como um telefone ou um modem, um dos dois protocolos Telephony Control deve ser implementado na pilha de protocolos de um perfil (AU-SYSTEM, 2000 & METTALA, 1999).

3.5.1 Telephony Control Specification BinaryO protocolo Telephony Control Specification Binary (TCS-BIN) define a sinalizao de controle de chamada necessria para estabelecer chamadas de voz e dados entre dispositivos Bluetooth. Ele tambm define os procedimentos de gerenciamento de mobilidade utilizados para manipular grupos de dispositivos Bluetooth (AU-SYSTEM, 2000 & METTALA, 1999). O TCS-BIN outro novo protocolo que foi desenvolvido pela Bluetooth SIG e baseado em um protocolo j existente na Recommendation Q.931 da International Telecommunication Union-Telecommunications (ITU-T), que uma agncia das Naes Unidas responsvel por coordenar padres para redes e servios de telecomunicaes globais (AU-SYSTEM, 2000 & METTALA, 1999).

23

3.5.2 Os comandos ATOs comandos AT so normalmente utilizados para controlar todas as funes capazes de serem desempenhadas por um telefone ou modem de dados e so comuns entre vrios dispositivos e fabricantes (AU-SYSTEM, 2000 & METTALA, 1999). Os comandos AT da tecnologia Bluetooth so utilizados quando um perfil exige que um dispositivo Bluetooth seja empregado como um telefone ou modem quando se conecta a um sistema de telefonia celular ou fixa. O conjunto de comandos AT utilizado no protocolo Bluetooth est baseado em comandos estabelecidos utilizados pela ETSI e pela ITU-T (AU-SYSTEM, 2000 & METTALA, 1999).

3.6 Adopted ProtocolsA quarta camada de protocolo, Protocolos Adopted, inclui uma mistura de diversos protocolos existentes que so suportados pelo RFCOMM. Estes protocolos so utilizados na pilha de protocolos Bluetooth para permitir que aplicaes mais antigas funcionem com essa tecnologia (HELD, 2000).

3.6.1 Point-to-Point Protocol (PPP)O protocolo Ponto-a-Ponto (PPP, Point-to-Point Protocol) desenvolvido pela Internet Engineering Task Force (IETF), define como os dados do protocolo Internet (IP, Internet Protocol) so transmitidos pelos links ponto-a-ponto seriais (ANYCOM, 2004 & MILLER, 2001). No mundo Bluetooth, o PPP executado no protocolo RFCOMM para estabelecer conexes ponto-a-ponto entre dispositivos Bluetooth. O protocolo PPP composto de trs componentes principais, dos quais dois so protocolos

24

propriamente ditos. Esses trs componentes do PPP so: (ANYCOM, 2004 & MILLER, 2001)

Encapsulation Protocolo Link Control (LCP, Link Control Protocol) Protocolos Network Control (NCPS, Network Control Protocols)

O protocolo PPP utilizado nos perfis LAN Access, Dial-Up Networking e FAX (ANYCOM, 2004 & MILLER, 2001).

3.6.2 TCP/IP/UDPOs protocolos TCP,IP e UDP so os protocolos tradicionais que definem a maioria das comunicaes baseadas na Internet. A tecnologia Bluetooth adotou esses protocolos para facilitar a comunicao com qualquer outro dispositivo conectado Internet (STALLINGS, 2002).

TCP

O protocolo Transport Control (TCP, Transport Control Protocol) define os procedimentos para dividir dados em pacotes, e depois, reuni-los na outra extremidade da transmisso.

IP

O protocolo Internet (IP, Internet Protocol) define como os dados so enviados por roteadores para redes diferentes, atribuindo endereos IP exclusivos a dispositivos diferentes.

UDP

O protocolo User Datagram (UDP, User Datagram Protocol) menos utilizado do que os protocolos TCP/IP, visto que s transmite mensagens individuais para o IP em uma base de tentativas, sem garantir a entrega.

25

3.6.3 Object Exchange Protocol (OBEX)O OBEX um protocolo amplamente usado para transferncias de arquivos simples entre dispositivos mveis. Seu principal uso nas comunicaes em infravermelho, onde usado para transferncias de arquivos genricos entre notebooks ou dispositivos Palm e tambm define um objeto listagem de pastas, que pode ser usado para examinar os contedos de pastas que residem em um dispositivo remoto (SITE BLUETOOTH, 2005). A tecnologia Bluetooth melhorou esse protocolo pela adoo dos formatos de contedo vCard, vCalendar, vMessage e vNote, que so padres abertos utilizados para trocar cartes comerciais, registros de agenda pessoal, mensagens e anotaes. A tecnologia Bluetooth adotou o protocolo Object Exchange (OBEX) inicialmente definido pela Infrared Data Association (IrDA11) para facilitar a troca de objetos de dados entre dispositivos diferentes (MILLER, 2001).

3.6.4 Infrared Mobile Communication (IrMC)O infrared Mobile Communications (IrMC), tambm desenvolvido pela IrDA, funciona em combinao com o OBEX para sincronizar a troca de objetos de dados entre dispositivos diferentes (MILLER, 2001).

3.6.5 Wireless Application Protocol (WAP)A WAP (Wireless Application Protocol) uma srie de especificaes que descrevem como a comunicao feita e como a informao codificada e apresentada em dispositivos mveis. WAP uma especificao global aberta, a qual suportada por mais de 200 empresas, a Ericsson, Nokia e Motorola foram divulgadores para o WAP (SITE WIRELESS, 2005). As informaes enviadas a dispositivos compatveis com o protocolo WAP devem ser entregues baseadas em um texto, sem formatao que o formato

A IrDA chamou esse protocolo de IrOBEX de Infrared Object Exchange, mas em sua forma mais universal o protocolo mais corretamente denominado OBEX. (Miller M., 2001).

11

26

personalizado para as telas pequenas comuns em dispositivos sem fios. Os sites da Web personalizados para WAP foram criados com o WML (WAP Markup Language) (DORNAN, 2001). Na pilha de protocolos Bluetooth, existem os protocolos exclusivos para o WAP que incluem: (BRAY, 2001)

Wireless Application Environment (WAE)

Prov uma interface com usurio, tipicamente um mini-browser que uma verso mais leve de um Web Browser (BRAY, 2001). 2001).

Wireless Session Protocol (WSP)

Controla a sesso entre um cliente e um servidor WAP (BRAY,

Wireless Transaction Protocol (WTP)

Prov uma camada segura de transporte para o WSP. Se a camada debaixo do WSP prover um servio seguro, no h necessidade do WTP. Considerando que o Baseband prov transporte seguro, o WTP pode ser omitido quando Bluetooth for usado como um portador para WAP (BRAY, 2001).

Wireless Transport Layer Security (WTLS)

Prov segurana, esta camada pode ser omitida para aplicaes que no requerem segurana (BRAY, 2001).

Um genuno dispositivo WAP utilizaria todos esses protocolos, assim como o UDP/IP e outros protocolos usuais (MILLER, 2001).

27

4 O PROJETOO Projeto de Controle de Sistema via Bluetooth possui um celular Nokia 3650 que o responsvel por realizar a interface com o usurio fornecendo menus de controles para o monitoramento geral do sistema. O elemento a ser monitorado e controlado uma lmpada, que ligada ou desligada por um rel de estado slido. O rel controlado por um microcontrolador ATMEL modelo AT90S8515, que conectado porta RS-232 do microcomputador e tem a funo de receber e enviar sinais de controle serialmente do microcomputador e realizar os comandos solicitados pelo celular. O celular Nokia comunica-se atravs da tecnologia Bluetooth com a USB Bluetooth que se encontra conectada no microcomputador. O microcomputador realiza uma comunicao serial com o Kit AVR (microcontrolador) para controlar o rel que acionar a lmpada. O diagrama de funcionamento do projeto mostrado na Figura 4.1.

Figura 4.1 Diagrama de Funcionamento do Projeto

28

4.1 Elementos do SistemaO projeto de controle de sistema via Bluetooth constitudo de um celular Nokia 3650, USB Bluetooth, microcomputador, Kit AVR de desenvolvimento, rel e uma lmpada.

4.1.1 Celular Nokia 3650A Figura 4.2 mostra o celular Nokia 3650 executando o sistema de controle BlueSis. Alm do celular executar programas especficos, ele tambm oferece muitas outras funes prticas no uso dirio, tais como: uma cmera digital, um gravador de vdeo, mensagens, e-mail, relgio, despertador, calculadora e calendrio. O celular pode ser conectado a um microcomputador, laptop, ou outro dispositivo, por meio de um cabo de dados, Bluetooth ou uma porta de Infravermelho. O Bluetooth do celular Nokia 3650 se encontra na classe de potncia 3 com 10 metros de alcance. As especificaes tcnicas do celular so descritas na Tabela 4.1.

Figura 4.2 Celular Nokia 3650 executando BlueSis

29

Tabela 4.1 Especificao Tcnica do Celular Nokia 3650, retirado Site Frum Nokia (2005)

Especificao Tcnica Nokia 3650 Sistema Operacional Symbian OS v6.1 Plataforma de Desenvolvimento Series 60 Developer Platform 1.0 Tecnologia JAVA CLDC 1.0 Wireless Messaging API (JSR-120) Mobile Media API (JSR135) MIDP 1.0 Nokia UI API Browser WAP 1.2.1 XHTML Mensagens MMS SMS Gerenciamento Digital OMA DRM forward lock Delivery Method:

WAP Download Formatos de som AMR (NB-AMR) MIDI tones (poly 24) RealAudio Banda GSM 1800 GSM 1900 GSM 900 Exibio de tela Color Depth: 12 bit Resolution: 176 x 208 Descries fsicas Dimensions: 130 x 57 x 26 mm Weight: 130 g Memria Heap size: 1 MB Unlimited Heap size Shared Memory for Storage: 3 MB Unlimited Jar size Descries de teclado 2 labeled soft keys 5-way scrolling

Circular key mat Conectividade Bluetooth Infrared Suporte Vdeo 3GPP formats (H.263) MPEG-4 RealVideo Transmisso de dados HSCSD GPRS Caractersticas extras Handsfree speaker IMAP4 email POP3 email MMC RealOne player SMTP email SyncML VGA camera Video recorder

4.1.1.1 Symbian - Sistema OperacionalA Nokia um membro importante do Symbian, um consrcio pertencente Nokia, Motorola, Panasonic, Sony Ericsson e Psion. Recentemente, a Siemens tambm se incorporou ao grupo, recebida pela Nokia e pelos outros proprietrios como um novo acionista do Symbian. Fundado em 1998 e com sede em Londres, o objetivo do Symbian oferecer um sistema operacional padro para os dispositivos sem fio, como os telefones inteligentes. O Symbian um dos principais alicerces do setor internacional de equipamentos sem fio. O suporte da Nokia para Symbian baseia-se no compromisso com plataformas abertas, padres comuns e cooperao. Esse compromisso traz vantagens para os clientes e estimula o crescimento do setor de equipamentos sem fio. A plataforma do sistema operacional Symbian oferece um sistema operacional confivel e seguro para os dispositivos de informaes mveis. Concebido

30

especificamente para dispositivos mveis - com baixo consumo de energia e ocupao de memria reduzida - o Symbian oferece uma plataforma estvel, para as novas tecnologias como GPRS, Bluetooth, SyncML e, por fim, tecnologia de terceira gerao (3G). (SITE NOKIA, 2005).

4.1.2 Dispositivo USB BluetoothA funo do dispositivo USB Bluetooth permitir que outros dispositivos Bluetooth possam comunicar com o microcomputador. Esta comunicao possvel porque a USB Bluetooth incorpora um chip de rdio Bluetooth em seu interior. Com isso possvel acessar todas as camadas do protocolo Bluetooth. Para a USB Bluetooth comunicar com outros dispositivos necessrio instalar e configurar o driver que acompanha a USB quando adquirida. Na Figura 4.3 possvel visualizar a USB Bluetooth utilizada no projeto, esse dispositivo da classe potncia 1 com um alcance de 100 metros.

Figura 4.3 Dispositivo USB Bluetooth

4.1.3 MicrocomputadorO microcomputador utilizado no projeto tem as seguintes configuraes: AMD Sempron 2600 Mhz; 512Mb de Memria RAM; 120 Gb de Hard Disk;

O sistema operacional utilizado no microcomputador o Windows XP Profissional sem o service pack 2.

31

4.1.4 KIT AVRDEVO Kit AVRDEV mostrado na Figura 4.4 um sistema de desenvolvimento com caractersticas ideais para iniciantes estudantes, hobbistas e profissionais interessados no estudo de Microcontroladores RISC AVR. O Kit AVRDEV oferece vrios recursos de hardware que podem ser utilizados por desenvolvedores de firmware e hardware para criar, testar e simular seus prprios projetos e prottipos. O microcontrolador utilizado no Kit AVR um ATMEL modelo AT90S8515. O Kit AVRDEV mostrado na Figura 4.4

Figura 4.4 Kit de Desenvolvimento para Microcontroladores AVR - AVRDEV

Caractersticas do Kit AVRDEV Interface de programao ISP (In-System Programming)

Programao no prprio circuito; Fonte regulada com entrada de 9 a 15 V (AC/DC); Soquetes de 20 e 40 pinos para Microcontroladores AVR; Chaves tipo push-buttons; LEDs indicadores; Pinos de entrada/sada (I/O) disponveis em conectores; Interface serial compatvel com RS-232; Conector para display LCD; Trimpot para controle de contraste de display; Possibilidade de expanso atravs de conectores;

32

4.1.5 Rel de Estado SlidoO rel de estado slido como mostrado na Figura 4.5 dispositivo eletrnico usado no chaveamento de cargas resistivas ou indutivas com inmeras vantagens sobre o rel eletromecnico convencional. Sua vida til de milhes de operaes, a alta velocidade de manobra sem rudo eltrico, faiscamento ou desgaste mecnico e a baixa potncia necessria para seu disparo, faz do rel de estado slido uma perfeita opo onde o controle com alta preciso fundamental.

Figura 4.5 Rel de Estado Slido

Caractersticas do Dispositivo Correntes de 10A, 25A e 40A; Tenso mxima: 250Vca ou 480Vca; LED indicador de estado; Snubber interno de proteo do DV/DT; Disparo em zero crossing; Tenso de disparo: 4 a 32Vcc; Alta velocidade de chaveamento; Isolao tica entre comando e potncia; Alta imunidade a rudos; Requer mnima potncia para atuao; Dissipador sem potencial eltrico; No gera IEM ou IRF;

33

4.1.6 Lmpada Incandescente BolinhaA lmpada incandescente como mostra na Figura 4.6 ideal para iluminao decorativa e efeitos especiais.

Figura 4.6 Lmpada Incandescente Bolinha

Especificaes Potncia de 15W e tenso: 127V; Vida til 1000 h; Dimetro 44 mm; Dimenses 70 mm; Peso 15 g; Base E-27;

4.2 Integrao do SoftwareO Projeto de Controle de Sistema via Bluetooth possui trs programas trabalhando em conjunto. Os trs programas possuem um protocolo de comunicao para realizar o controle geral do sistema. A Figura 4.7 mostra a visualizao do fluxo das mensagens entre software de cada dispositivo.

Figura 4.7 Diagrama do fluxo das mensagens de cada dispositivo

34

4.2.1 Software BlueSisO software BlueSis foi desenvolvido no Borland C++ Builder 6 Mobile Edition que uma ferramenta RAD12 de desenvolvimento. O software BlueSis do celular o responsvel por fazer a interface com o usurio e fornecer todos os recursos necessrios para monitorar e administrar o sistema de uma maneira simples, amigvel e funcional. Quando o sistema executado, obrigatoriamente o usurio precisa realizar uma conexo com um outro dispositivo, que neste caso o microcomputador. A conexo entre esses dois dispositivos ocorre atravs do protocolo de comunicao Bluetooth RFCOMM, criando uma conexo serial ponto-a-ponto entre os mesmos. Esta conexo s possvel porque quando a USB Bluetooth foi instalada no microcomputador houve a configurao de um servio local chamado porta serial Bluetooth, que corresponde a uma respectiva porta serial do microcomputador. Neste exemplo, a porta serial a COM6. O software BlueSis possui trs comandos bsicos de operao como mostra a Figura 4.8, sendo: Desligar Led Desliga a lmpada. Ligar Led Liga a lmpada. Situao Led Analisa o estado da lmpada verificando se ela esta ligada ou desligada.

Figura 4.8 BlueSis mostrando seu menu de operaes

Aps selecionar o comando desejado, transmitido serialmente para o microcomputador via Bluetooth, um protocolo constitudo por um conjunto de bytes

12

RAD - Rapid Application Development, uma tcnica de programao que permite acelerar o desenvolvimento de aplicaes de software.

35

no formato ASCII13, que ser tratado pelo sistema BlueServer (software executado no microcomputador). O software BlueSis foi adaptado a partir de um exemplo adquirido no Site Frum Nokia, o software anterior se chamava BtPointToPoint.

4.2.1.1 Protocolo de Comunicao - BlueSisO protocolo de controle desenvolvido para realizar a comunicao entre o BlueSis e o BlueServer constitudo por um conjunto de bytes no formato ASCII. Este protocolo tem como objetivo comunicar-se com o software BlueServer que executado no microcomputador. A Tabela 4.2 mostra a relao de menus e seus respectivos o comandos de protocolo.Tabela 4.2 Protocolo de comunicao do BlueSis

Menu do BlueSis Desligar Led Ligar Led Situao Led

Comando enviado p/ BlueServer LedOff LedOn Situacao

Funo realizada Desliga o led Liga o led Verifica o status do led

Comando resposta do BlueServer 0 = Led Desligado 1 = Led Ligado

Quando o software BlueSis transmite serialmente o comando Situacao para o BlueServer, o BlueSis fica aguardando um comando de retorno que pode ser 0 ou 1 como mostra a Tabela 4.2. Aps o BlueSis receber o comando 0 ou 1 enviado pelo BlueServer, o primeiro trata o comando e exibe uma mensagem amigvel para o usurio; a mensagem a ser exibida muda de acordo com o comando recebido.

4.2.2 Software BlueServerO software BlueServer Figura 4.9 foi desenvolvido no Borland Delphi 6 e tem como funo monitorar o fluxo de entrada da porta serial. o responsvel por receber, transmitir e interpretar os comandos de controle enviados entre o software BlueSis e KIT AVR.ASCII - American Standard Code for Information Interchange, cdigo usado para representar os caracteres do teclado (letras e smbolos) nos computadores.13

36

Figura 4.9 Software BlueServer

Para implementar a funo de leitura e o monitoramento no BlueServer, foi instalado no Borland Delphi 6 o componente TComPort verso 6.23 freeware desenvolvido por Dejan Crnila. O TComPort um componente que encapsula a comunicao serial da API do Windows e torna o processo de comunicao serial mais fcil, necessitando apenas a configurao do componente para trabalhar com a porta, velocidade e paridade desejada.

4.2.2.1 Protocolo de Comunicao - BlueServerO BlueServer possui um protocolo de comunicao que por sua vez conversa com o protocolo do BlueSis e com o protocolo do Kit AVR realizando a ponte entre os dois dispositivo. A Tabela 4.3 mostra a relao de comandos recebidos do software BlueSis e seus respectivos comandos transmitidos para o Kit AVR e suas respostas.

Tabela 4.3 Protocolo de comunicao do BlueServer

Comando recebido do BlueSis LedOff LedOn Situacao

Funo realizada Desliga o led Liga o led Verifica o status do led

Enviado para Kit AVR 0 1 2

Comando resposta do Kit AVR 0 = Led Desligado 1 = Led Ligado

37

4.2.3 Firmware Kit AVRPara integrao do Kit AVR Atmel ATS908515 com o software BlueServer foi necessrio criar um firmware 14. O firmware desenvolvido para o microcontrolador Atmel ATS908515, foi criado no programa AVR Studio e programado pelo programa AVR DEV. Sua principal funo receber serialmente os comandos de controle enviados pelo software BlueServer e realizar a ao solicitada.

4.2.3.1 O Protocolo de ComunicaoO protocolo de comunicao desenvolvido composto de trs comandos de controle como mostra a Tabela 4.4.

Tabela 4.4 Protocolo de comunicao do microcontrolador

Comando recebido do Funo realizada BlueServer 0 Abrir contato do rel 1 Fechar contato do rel Verifica o status do rel 2

Comando resposta (Kit AVR) 0 = Led Desligado 1 = Led Ligado

Aps o recebimento do caractere 0, o microncontrolador abre o contato do rel e em seguida o status armazenado na memria. O status ser alterado para 1 quando o comando recebido for igual a 1 e conseqentemente o rel ser fechado para ligar o led. Quando o comando 2 recebido pelo microcontrolador o mesmo envia o contedo do status armazenado anteriormente para o software BlueServer, informando assim se o led est ligado ou desligado.

Firmware um programa de computador armazenado permanentemente numa PROM, ROM ou de modo semipermanente numa EPROM.

14

38

4.3 AplicaoCom todos os dispositivos e software detalhado, possvel apresentar o funcionamento passo a passo da aplicao. Para o teste, a USB Bluetooth deve estar conectada e configurada no microcomputador. Tambm deve estar conectado um cabo serial entre o Kit AVR e o microcomputador. possvel iniciar o firmware que est no microcontrolador e em seguida executar o BlueServer que se encontra no microcomputador, como mostra Figura 4.10.

Figura 4.10 BlueServer em execuo no microcomputador

Aps executar o BlueServer j possvel fazer a conexo com o software BlueSis, ou seja, conectar o celular com o microcomputador. O processo de conexo do software BlueSis mostrado abaixo: Passo n 1

Figura 4.11 Lista de aplicativo do celular

Localizando o software BlueSis na listagem de aplicativos do celular.

39

Passo n 2

Figura 4.12 BlueSis - tela principal

Tela principal do software BlueSis quando inicializado. Passo n 3

Figura 4.13 BlueSis - menu de conexo

Menu opes para iniciar o processo de conexo. Passo n 4

Figura 4.14 BlueSis - lista de dispositivo

Listagem de dispositivos encontrados ao redor do celular.

40

Passo n 5

Figura 4.15 BlueSis - conexo estabelecida

Aps selecionar o dispositivo (MANO), a mensagem de conexo estabelecida mostra no BlueSis. Passo n 6

Figura 4.16 BlueSis - menu de controle

Com a conexo estabelecida o menu de opes carregado com a listagem de controle. Passo n 7

Figura 4.17 BlueSis - envio do comando desligar

O menu Desligar Led foi selecionado, comando enviado para o software BlueServer. Logo aps o usurio selecionar o menu "Desligar LED" o comando 'LedOff' transmitido via Bluetooth para o BlueServer, onde tratado e conseqentemente enviado para o Kit AVR. A Figura 4.18 mostra o BlueServer identificando o comando transmitido.

41

Figura 4.18 BlueServer - tratando o comando 'LedOff'

Enviando o comando de controle Ligar Led. Passo n 8

Figura 4.19 BlueSis - selecionando o menu "Ligar Led"

O usurio est selecionando o menu Ligar Led. Passo n 9

Figura 4.20 BlueSis - envio do comando "Ligar Led"

Mensagem que o comando Ligar Led foi enviado para o BlueServer. A Figura 4.21 mostra o software BlueServer tratando o comando enviando pelo usurio e em seguida transmitido para o Kit AVR.

42

Figura 4.21 BlueServer tratando o comando LedOn

Enviando o comando de controle Situao Led. Passo n 10

Figura 4.22 BlueSis - selecionando o menu "Situao Led"

O usurio est selecionando o menu Situao Led para saber seu status. O BlueServer identifica que o comando Situacao (Situao) foi enviado pelo BlueSis e trata o comando e transmite 2 para o Kit AVR. Em seguida, o microcontrolador do Kit AVR recebe e identifica o comando solicitado, que nesse instante '2'. O microcontrolador envia para o BlueServer o contedo do status armazenado, informando em que situao se encontra o led como mostra a Figura 4.23. O BlueServer trata a resposta do Kit AVR e exibe um mensagem amigvel informando a situao do led e tambm envia a resposta para o BlueSis.

43

Figura 4.23 BlueSis - tratando o comando 'Situacao'

Quando o BlueSis recebe a mensagem de resposta da situao do led, ele trata o comando e exibe para o usurio como mostra a Figura 4.24. Passo n 11

Figura 4.24 BlueSis - tratando o comando de resposta da situao

Depois que o usurio transmitir o pedido de estado do led e receber a resposta, o software BlueSis trata e exibe uma mensagem informando que o led est ligado. Para finalizar o BlueSis basta o usurio selecionar o menu sair como mostra a Figura 4.25. Passo n 12

Figura 4.25 BlueSis - finalizando o software

Quando o usurio selecionar sair, o BlueSis encerra a conexo com o microcomputador e fecha o sistema, voltando para a listagem de aplicativos.

44

5 CONCLUSOCom os avanos tecnolgicos das empresas de informtica,

telecomunicaes e eletrnicas, possvel encontrar nos seus segmentos vrios dispositivos com a tecnologia Bluetooth embutida. Sabendo que a tecnologia Bluetooth permite comunicaes ad hoc, totalmente sem fio, de modo especfico entre diferentes dispositivos eletrnicos, no difcil imaginar utilizaes para essa tecnologia. Abaixo alguns exemplos de utilizao: Um celular que controla um computador usado para exibir uma apresentao baseada no MS-PowerPoint; Um nico dispositivo que ativa e desativa o sistema de segurana de sua casa, opera o porto automtico da garagem e monitora e controla os sistemas de aquecimento e de ar refrigerado; Um celular que tambm funciona como uma carteira digital para pagamento em lojas e restaurantes; Um dispositivo porttil que armazena suas reservas de avio, funcionando como uma chave digital; Telefone trs-em-um: que quando voc est na sua casa ele funciona como um telefone porttil (linha fixa). Se estiver fora de casa, funciona como um telefone mvel (celular), ou se entrar no alcance do outro telefone com a tecnologia Bluetooth, ele funciona como um walkie talkie; Sincronizador automtico de dados: ao voc chegar no escritrio com seu celular, automaticamente a agenda do microcomputador atualizada com a agenda do celular; Um controle universal para TVs, DVDs e aparelhos de som.

Enfim, as aplicaes com a tecnologia Bluetooth so infinitas. Com a implementao apresentada nesse projeto, pode-se observar que, com um celular que oferecia a tecnologia Bluetooth embutida foi possvel controlar um sistema iluminao, utilizando-se o microcomputador para fazer a ponte de comunicao com o dispositivo externo microcontrolado. Verificou-se tambm, ser possvel eliminar o microcomputador e fazer uma ponte de comunicao direta com rdio Bluetooth implantado na placa do microcontrolador.

45

Projeto proposto funcionou dentro do esperado, os resultados coletados foram muito satisfatrios. importante ressaltar que a soluo desenvolvida visa controlar qualquer sistema conectado ao microcomputador. Com a integrao de hardware e software, pode-se utilizar o computador para supervisionar processos em uma indstria ou ento criar qualquer tipo de dispositivo de sensoriamento,

gerenciamento e controle. O motivo pelo qual foi adotado o Borland C++Builder 6 para o desenvolvimento do software BlueSis foi que o celular Nokia 3650 possui restries em suas especificaes tcnicas, ou seja, para desenvolver o BlueSis em Java era necessrio ter a API Bluetooth (JSR-82) no aparelho. Esta API define um conjunto de padres para uma aplicao J2ME com Bluetooth. J o software BlueServer foi desenvolvido no Borland Delphi 6 devido a facilidade proporcionada pela ferramenta na implementao e aos recursos que os componentes de terceiros oferecem para manipulao da porta serial. Novas tecnologias nos setores de hardware e software ampliam os horizontes da Engenharia de Computao, fornecendo ferramentas e dispositivos para o desenvolvimento de novas solues que s existiam em fices cientficas.

46

REFERNCIAS BIBLIOGRFICASAbras, G. E. & Sanches, J. C. G.; WIRELESS LAN, Curitiba,SP, 2002.

Ad Hoc Networks http://www.acorn.net.au/report/adhocnetworks/adhocnetworks.cfm arquivo consultado em novembro de 2005.

Andr A. Santana et al. Novos Paradigmas de Projeto e Solues Desempenho em Redes Sem fio. Anais de Mini Curso do SBRC. 2004. Local.

ANYCOM TECHNOLOGIES GMBH. Bluetooth Technology Manufacturerindependent information on Bluetooth Technology and its economic aspects, 2004.

AU-SYSTEM. "Bluetooth Whitepaper 1.1". Au-System, January 2000.

Bluetooth http://www.freebsd.org/doc/en_US.ISO8859-1/books/handbook/networkbluetooth.html arquivo consultado em agosto 2005.

Bluetooth LMP SDL Page http://w3.antd.nist.gov/Hsntg/bt/lmp/lmp.html arquivo consultado em agosto 2005.

Bluetooth.org The Official Bluetooth Membership Site https://www.bluetooth.org/spec/ arquivo consultado em agosto de 2005.

Bluetooth Protocol Stack http://www.tutorial-reports.com/wireless/bluetooth/protocolstack.php arquivo consultado em agosto 2005.

47

Bluetooth Wireless About the SIG http://www.bluetooth.com/about/ arquivo consultado em agosto 2005.

Bray, J.; Sturman, C. F. BLUETOOTH - Connect Without Cables. Prentice Hall. 2001.

Cable Replacement Protocol http://www.cs.utexas.edu/~ypraveen/surveys/wlan_security/node8.html arquivo consultado em agosto 2005.

Core Protocols http://www.cs.utexas.edu/~ypraveen/surveys/wlan_security/node7.html arquivo consultado em agosto 2005.

Dornan, A.; Wireless Communication: O guia essencial de comunicao sem fio; traduo Fbio Freitas Rio de Janeiro: Campus, 2001. Frum Nokia http://www.forum.nokia.com/main/0,,018-2037,00.html?model=3650 arquivo consultado em outubro de 2005.

Held, G.; Data Over Wireless Networks Bluetooth, WAP, and Wireless LANs; Osborne/McGraw-Hill; 1st edition (November 13, 2000).

MENDES, A. Universidade do porto Faculdade de Engenharia. Comunicaes Mveis, 2002.

METTALA, R. Bluetooth Protocol Architecture Version 1.0, August 1999.

Miller, B.A.; Bisdikian, C. Bluetooth Revealed: The Insiders Guide to an Open Specification for Global Wireless Communications Prentice Hall, 2000.

Miller, M.; Descobrindo Bluetooth; traduo de Altair Dias Caldas de Moraes e Cludio Belleza Dias Rio de Janeiro: Campus, 2001.

48

Mobile Ad-Hoc Networks (MANET) Working Group. http://www.ietf.org/html.charters/manet-charter.html arquivo consultado em maio de 2005.

Nokia http://www.nokia.com.br/nokia/0,8764,43731,00.html# arquivo consultado em outubro de 2005.

Protocols in Bluetooth Architecture http://www.cs.utk.edu/~dasgupta/bluetooth/blueprotocols.htm arquivo consultado em agosto 2005.

Rathi, S.; Blue Tooth Protocol Architecture. Dedicated Systems Magazine (http://www.dedicated-systems.com), 2000.

Ravagnani Junior, W. Bluetooth. Disponvel em http://www.ic.unicamp.br/~ra007293/bluetooth/bluetooth.html arquivo consultado em junho de 2005.

Soares, L. F. G., Lemos, G., and Colcher, S. Redes de Computadores: Das LANs, MANs e WANs s Redes ATM. Editora Campus, 1995.

Stallings, W.; Wireless Communications and Networking. Prentice Hall; 1st edition; 2002.

Tecnologia Bluetooth. http://www.ipg.pt/user/~sduarte/rc/trabalhos/Bluetooth/BlueTooth/Principal.html arquivo consultado em maio de 2005.

Wireless http://www-usr.inf.ufsm.br/~leo/wireless.html arquivo consultado em agosto 2005.