Denna
sida ingår som moment i kursen 'Helhetsbild av
datatekniken'. Vi som utvecklat den ingår i gruppen Havreflarn och heter:
Daniel Roth
Daniel Sonnerfjord
David Axblom
Jonas Fast
Jonas Möller-Blom
Markus Bergbacka
Reza Rasti
Rickard Svenningsson
Roger Lindqvist
Utgående länkar:
Den officiella Bluetoothsidan
Utförligt om Bluetooth
S.I.G.
Ericsson och Bluetooth
Topplista över
Bluetooth-relaterade sidor
För er som vill ha en utskrivningsbar version så finns det en Microsoft Word
2000-fil här
och en html-fil här.
Disclaimer
Bluetoothtekniken
bygger på radiovågor över korta avstånd. Den opererar inom frekvensområdet
2.4GHz, vilket också är anledningen till att det blir just ett korthålls
kommunikationsnät. Den korta våglängden har som bekant kort räckvidd eftersom
vågorna snabbt släcks ut.
Tanken med Bluetooth är att bygga upp ett kommunikationsnät mellan
mobiltelefoner, datorer och övrig hemelektronik, men eftersom tekniken knappt
har sett dagens ljus ännu är det svårt att utröna hur vida användningsområdena
ska bli och dess utbredning i det vardagliga livet. Man skulle kunna tänka sig
att kunna använda tekniken i såväl privatliv som på industrigolven, enheter
emellan.
Exempel på var tekniken skulle kunna vara praktisk är i mobiltelefoner och
bärbara datorer, vilket skulle medföra att vi blir rörligare utan att ständigt
ha en sladd mellan mobiltelefon och dator. Så fort ett mail eller en fil
skickas börjar datorn och mobilen att kommunicera utan att du behöver trycka på
en enda knapp, enheterna söker själva upp varandra.
Det revolutionerande med Bluetooth är att det är en öppen standard där vilka
företag som helst kan ansluta sig och använda enheten i egna produkter. Därav
har det också bildats en intresseorganisation kallad Special Interest Group
(S.I.G).
Teknologin utvecklades först av Ericsson som en smart överföringsmetod för att
hämta och sända information mellan mobiltelefoner och datorer. Man bör dock
observera att det finns alternativa överföringsmetoder, vilka också är
trådlösa, men ej lika praktiska, till exempel IR-länkage. IR begränsas ju av
att det aldrig får finnas något mellan sändare och mottagare.
Bluetooth är alltså ett alternativt överföringssätt som bättre tillgodoser våra
krav på smidighet, enkelhet och bekvämlighet - att slippa krångla med sladdar,
att lätt kunna sända eller ta emot information utifrån några enkla
knapptryckningar, på exempelvis mobiltelefonen.
Bluetoothteknologin
har en uppsjö olika användningsområden. I dagens läge finns det inte många
produkter ute på marknaden som använder den nya teknologin, men experter
förutspår att det i framtiden kommer att finnas ett otal olika Bluetoothprodukter
tillgängliga.
För ett par månader sedan lanserade Ericsson sin allra första Bluetoothprodukt:
ett trådlöst handsfreeset, vilket ännu inte släppts på den marknaden. Hittills
har den bara släppts på prov i några tusen exemplar i olika delar av världen.
Ericsson räknar med att först vid årsskiftet kunna släppa sina
Bluetoothprodukter i större utsträckning. De kommer då att förutom det trådlösa
handsfreesetet även att lansera nya telefoner med inbyggd Bluetooth-teknik. Det
Bluetooth-kompatibla handsfreesetet gör att man kan prata i mobiltelefonen även
om den ligger i ett annat rum, eller om den t.ex. ligger i bagageluckan i
bilen. De nya telefonerna kommer också att kunna kommunicera med datorer utan
att behöva använda sladdar eller infraröda sensorer.
Men det är inte bara mobiltelefonerna som kommer att kunna dra nytta av den nya
tekniken. Det finns redan nätverkskort till datorer som använder
Bluetoothteknik. Korten gör att datorerna kan vara anslutna till det lokala
nätverket utan att man behöver ansluta dem med en kabel. Detta gör att man kan
sätta sig med sin bärbara dator var som helst på kontoret, utan att vara
beroende av nätverksuttag i väggen. Bluetooth är ju främst till för att man ska
slippa alla kablar, därför kommer man att kunna använda det till att koppla
ihop TV:n, videon, stereon och CD-spelaren utan att behöva koppla in en enda
kabel.
Även inom industrin kommer man att kunna dra fördel av Bluetooth. Det faktum
att man slipper kablar gör att apparaterna inte kommer att behöva vara
utrustade med kontaktdon och de kommer därför inte att var lika känsliga för
fukt och smuts. Förhållandena i industrin kräver dock stryktåligare
Bluetoothkretsar. Enligt industristandarden krävs det att utrustning som ska
användas i utomhusmiljö klarar temperaturer ända ner till 40 minusgrader, och
utrustning som ska användas inomhus klarar upp till 85 grader plus. I dagens
läge klarar Bluetoothkretsarna endast temperaturer mellan 0 och 20 grader.
Det finns många visioner om hur Bluetooth ska kunna användas i framtiden. Det
verkar bara vara fantasin som sätter gränserna. Tanken är att man ska kunna
skapa ett allstädes närvarande kommunikationsnät. Alla elektroniska apparater,
såsom datorn, mobiltelefonen, fickalmanackan och företagens stora servrar ska
kunna synkroniseras. Automatiskt! E-posten till exempel ska då förmedlas
automatiskt till den enhet som man själv väljer. Mobiltelefonen blir
knutpunkten i ett personligt datanät som hela tiden anpassar till miljön man
vistas i. Telefonen kommunicerar hela tiden med omgivningen med hjälp av
Bluetooth och det kvittar om telefonen man använder är av märket Nokia,
Ericsson, Motorola eller vad man nu kan tänkas ha, så länge som telefonen
innehåller Bluetoothteknologi.
Längre in i framtiden kommer man att kunna använda en Bluetoothförsedd
mobiltelefon till mycket mer än bara e-post. Telefonen kommer då att allt mer
likna en fjärrkontroll. Den kommer att kunna styra diverse apparater i hemmet,
öppna dörrar och fungera som en elektronisk plånbok med vars hjälp man kan
beställa diverse varor och tjänster utan att behöva resa sig ur fåtöljen.
Bluetooth
arbetar med säkerhet både på applikations- och länknivå. Den grundläggande
förutsättningen är att identifieringsprotokollen och kodningsprogrammen är lika
i alla enheter. Säkerhet uppnås med hjälp av fem olika metoder:
Unik
adress
Varje Bluetoothenhet har tilldelats en unik adress som gör
att andra enheter kan identifiera varandra.
Länknyckel
När två Bluetooth-enheter har identifierat varandra så
skapar de via sina unika adresser hemliga nycklar. Det genereras en länknyckel
på 128 bitar som används tillfälligt av de båda enheterna. Länknyckeln som
skapas kan också sparas i enheternas minnen och sedan användas vid senare
tillfällen.
Krypteringsnyckel
När Bluetooth-enheter identifierar varandra så skapas
också en krypteringsnyckel som genereras av länknyckeln. Krypteringsnyckeln
består av 8-128 bitar och man räknar med att 64 bitar ger en tillräckligt god
säkerhetsmarginal.
Slumptal
All trafik mellan Bluetooth-enheter överförs med hjälp av
slumpvist utvalda koder. Koderna genereras med hjälp av naturliga processer i
elektroniken som aldrig kan återskapas mer än en gång. De kan till exempel bero
på frekvensinstabiliteten i en oberoende oscillator eller den varierande
resistansen i en halvledare.
PIN-kod
Man kan vid behov använda PIN-koder som kan bestå av 8
till 128 bitar. Antingen kan användaren själv välja PIN-kod, eller också
används en förutbestämd kod
Precis
som med allt annat här i livet finns det för- och nackdelar. Bluetooth är inget
undantag. Här nedan presenteras ett antal punkter som ska ge en bild av både de
"goda" sidorna, och de mindre goda..
Fördelar
Nackdelar
Bluetoothtekniken har främst tre större begränsningar:
Hastigheten
Idag 720 Kbps, i framtiden 8 Mbps, är för långsamt för
t.ex. lokala nätverk. Systemet som finns idag fungerar också på samma sätt som
Internet, vilket innebär att desto fler användare, desto trögare går det.
Räckvidden
Idag runt 10 m, i framtiden 100 m. Ökning av räckvidden
medför dock att strålning och strömförbrukning ökar.
Studsar
mot väggar/människor
Begränsar en hel del. Visionen om ett system där man t.ex.
skulle kunna beställa hem varor från affären via kylskåpet, fungerar alltså
inte med tillgänglig teknik.
I alla Bluetooth-enheter
finns en liten, billig kortdistans-radiosändare inmonterad. Sändaren är
konstruerad för att arbeta i en störningsrik miljö, vilket gör systemet väldigt
stabilt. Den är också relativt billig, kostar runt 80 kr, och kommer antagligen
att sjunka ytterligare i pris.
Kommunikationen sker på 2.4 GHz bandet. Att man valt just detta beror dels på
att det bandet är olicensierat, och dels på att det är tillgängligt över hela
världen, vilket är bra för en världslansering.
Effektförbrukningen för chipet är mycket liten, mindre än 100mW. Enheten drar
ca 30 µA i viloläge och mellan 8 - 30 mA i aktivt sändnings- / mottagningsläge.
Bluetooth-radion använder sig av en teknik som i stora drag går ut på att hoppa
mellan frekvenser enligt ett schema, vilket hjälper den att undvika störningar
från andra signaler. Den använder också Forward Error Correction (FEC),
algoritmer för felkorrigering i förväg, vilket begränsar signalstörningar vid
kommunikation på längre avstånd. Den stödjer vidare antingen en asynkron
datakanal, upp till tre samtidiga synkrona ljudkanaler, eller en kanal som
samtidigt stödjer både asynkron dataöverföring och synkron ljudöverföring.
Varje ljudkanal stödjer överföringar på 64 kb/s. Den asynkrona kanalen kan
stödja antingen en asymmetrisk överföring på 720 kb/s i ena riktnigen, men bara
57.6 kb/s i den andra, eller en symmetrisk kanal med 432.6 kb/s i bägge
riktningar. Bluetooth-systemet stödjer både point-to-point och
point-to-multi-point anslutningar.
Ljudkanalerna använder sig av CVSD (Continous Variable Slope Delta
Modulation)-metoden. Metoden är vald på grund av att den är mycket stabil.
Ljudet är hörbart till och med vid databortfall på upp till 4 %.
Kommunikationen sker med standarden IEEE802.11 (när det är tillgängligt),
vilket är relativt vanligt inom datakommunikation. Räckvidden för en
Bluetooth-sändare är ca 10 m, men upp till 100 m med en extra förstärkare
Detta är
en grupp som består av de ledande företagen inom telekommunikation, databranschen
och nätverksindustrin vilka har gått samman för att föra utvecklingen av
Bluetooth teknologin framåt och skapa en marknad för de produkter som använder
sig av teknologin, gruppen skapades 1998 av de nio företagen som nu är
medlemmarna i "Bluetooth Sponsor".
Det finns tre olika sorters medlemsnivåer i SIG, "Bluetooth Sponsor"
(som exempel kan nämnas 3Com, Ericsson, IBM och Intel). "Bluetooth Early
Adopter" som är den första nivån ett företag eller en utvecklare kan
engagera sig på, man får då delta i viktiga möten samt får tillgång till tidiga
utkast på specifikationerna för de nya fuktionerna. Den återstående gruppen
"Bluetooth Associate Member" är för de som tidigare varit medlem i
gruppen "Bluetooth Early Adopter" men vill öka sitt engagemang inom
dels utvecklingen samt arbetet inom de tekniska arbetsgrupperna.
För att bli medlem i Bluetooth SIG måste man skriva på ett avtal där man får
rätt att använda specifikationer för att utveckla och tillverka Bluetooth
produkter utan kostnad.
Medlemmar i SIG får tillgång till dels ett par privata sektioner och forum samt
nyhetsbrev och liknande, allt för att få utvecklingen att gå framåt. Sedan
skapandet av SIG har c:a 1883 medlemsföretag anslutit sig och skrivit på
avtalet och är nu Associate eller Adopter medlemmar.
Harald
Blåtand föddes av Thyra, kung Gorm den gamles hustru, i nådens år 908.
Harald växte upp till en stor och ståtlig man som tidigt fick lära sig att
använda sitt svärd i både strid och jakt. Precis som alla andra vikingar vid
den här tiden drömde Harald om en ärofylld död under strid med sitt vapen i
handen. Det var nämligen så att de modigaste och tappraste krigarna fick, efter
sin död, tillträde till slottet Valhall i gudarnas hemvist Asgård.
Harald gav sig ut i världen på äventyrliga resor där han fick utlopp för sin
stora passion att stjäla guld och juveler och erövra nya landoråden. År 960 var
Harald som mäktigast och styrde över både Norge och Danmark.
Harald gifte sig två gånger och med sin andra hustru Tove fick han två söner.
Samma år konverterade Blåtand från asatron till kristendomen. En präst som
kommit på besök hävdade att det bara fanns en allsmäktig kristen gud. Harald
lät prästen genomgå ett test för att bevisa sin tes om kristendomen. Man eldade
en järnhandske tills den var glödhet och satte sedan handsken på prästens hand.
Mirakulöst nog fick prästen inte den minsta brännblåsa och detta dög som bevis
på att kristendomen var överlägsen asatron.
Harald Blåtand döptes omedelbart och senare hävdade Harald att det var han som
kristnade det norska och danska folket. Harald dödades år 987 under ett
rebelliskt uppror som leddes av hans egen son Sven Tveskägg.
Eftersom Harald Blåtand hade blivit kristen fick han inte den vanliga
vikingabegravningen utan kroppen fördes okremerad till Roskilde där han fick
sin sista vila i en kyrka som han själv låtit uppföra. Men vad har då en gammal
vikingakung att göra med en teknik för trådlös kommunikation på 2000-talet? Jo,
det är nämligen så att denne vår kung var en riktig hejare (när han själv inte
kände för att ge någon på nöten… ) på att få stridande parter till
förhandlingsbordet och stifta fred. Gamle Harald Blåtand regerade i en orolig
tid. Asatron och gamla nordiska seder konfronterades med en ny tid. Ofta fick
svärdet och yxan tala - men inte när det var ting.
Då samlades alla fria män för att gemensamt fatta beslut, dricka mjöd och vara
vänner. Blåtand lyckades också stifta fred i Danmark och hålla goda kontakter
med fjärran länder.
Det är den här sistnämnda delen av berättelsen som har lockat tekniker på stora
företag som: Ericsson, Nokia, Intel, Toshiba, IBM och många fler, att uppkalla
sitt nya skötebarn efter en gammal kung. Det är den så kallade
"Blåtandandan" som fått ca 2000 företag att enas om en gemensam och
öppen standard som ska vara till nytta för alla parter. Alltså fred kring
standarden, men öppen konkurrens om kunderna.