Advanced Search

المحرر موضوع: عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH  (زيارة 3571 مرات)

0 الأعضاء و 2 ضيوف يشاهدون هذا الموضوع.

نوفمبر 20, 2002, 05:01:50 صباحاً
رد #15

ADHAM2005

  • عضو مبتدى

  • *

  • 22
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH
« رد #15 في: نوفمبر 20, 2002, 05:01:50 صباحاً »
بسم الله الرحمن الرحيم  
والصلاة و السلام على أشرف المرسلين...أما بعد
 
ملخص ما سبق
 تحدثنا فيما سبق عن تقنية أل "بلوتوث" بمقدمة عن ماهية هذه التقنية ولمحة عن تطبيقاتها بالإضافة عن المدى الترددي لها ونظرية عملها وعلى من يرغب المزيد الرجوع إلى المقالتين الأولى والثانية ...

ذكرنا فيما سبق عن التركيب الطبقي ل"بلوتوث" و ذكرنا مقدمة عن الطبقات عموما وبدأنا في أول طبقة ألا وهي طبقة الراديو radio layer...تكلمنا فيها عن المدى الترددي(الطيف الترددي)التي تعمل عليها تقنية ال "بلوتوث" ألا وهى من (2.402إلى 2.4835 جيجا هرتز)وذكرنا أنه لتجنب التداخل والتشويش فإن تقنية ال"بلوتوث"تستخدم تقنية "القفز الترددي"frequency hoppingبمقدار 1ميجاهرتز كفرق بين القفزتين بين هذا الطيف الترددي  بمعدل 1600 مرة في الثانية حيث يبث البيانات على شكل قطع packets قصيرة وهي أحسن في عملية تصحيح الأخطاء الناتجة عن الإرسال مما يضمن  عملية آمنة من الأخطاء...وسنتحدث الآن عن الإرسال والاستقبال ومدى القدرة المستهلكة
مدى استهلاك القدرة power consumption
إن تقنية ال"بلوتوث لا تستهلك كمية كبيرة من القدرة . بل إن تصميم ال"بلوتوث" أو bluetooth specification يحدد استهلاك القدرة في وضع ال"السكون" أو وضع ال”hold” حوالي 30 ميكروأمبير بينما في وضع الإرسال فيأخذ مدى للاستهلاك من 8 إلى 30 ميللي أمبير(أو أقل من (1/10) من الوات) حيث نجد أن جهاز المحمول mobile يستهلك 3 وات في عمليات الإرسال والاستقبال أي أن شريحة ال"بلوتوث" في وضع الاستعدادstandby لا تستهلك إلا أقل من 3% من الاستهلاك العام وهذا مقدار ضئيل مما تعد من إحدى مزايا "بلوتوث"
الآن سنتعرف على خصائص جهاز الإرسال والاستقبال ل أنظمة "بلوتوث"
خصائص جهاز الإرسال ل "بلوتوث"
مستويات استهلاك القدرةpower classes:
إن الأجهزة التي تدعم ال"بلوتوث" تنقسم إلى 3 مستويات من حيث القدرة
مستوى قدرة أولpower class 1: وهو مصمم لأجهزة المدى الواسع(حوالي 100 متر) وفيه أقصى قدرة خارجه 20dBm
مستوى قدرة ثانpower class 2: وهو مصمم للأجهزة ذو المدى العادي(حوالي 10متر)  بأقصى قدرة خارجة 4dBm
مستوى قدرة ثالث power class 3: : وهو مصمم للأجهزة ذو المدى القصير(حوالي 10سم)  بأقصى قدرة خارجة0dBm
 خصائص التعديل الموجي modulation characteristics:

تستخدم تقنية ال"بلوتوث" –كما سبق وقلنا- في عملية التعديل الموجي خاصية الترحيل الترددي الجاوسي gaussian frequency shift keying(GFSK) حيث ال تمثيل الرقمي (1)"البت(1) يمثل بترحيل موجي موجب positive freq. Deviation والتمثيل الرقمي (0)"البت 0" يمثل بترحيل موجي سالب.(لفهم ذلك يكون من الأفضل للقارئ قراءة بعض من تقنيات الاتصالات الرقمية وأنا مستعد للشرح إن شاء الله)

السماحية الترددية للنقل radio frequency tolerance

قلنا فيما سبق أن تقنية ال"بلوتوث"تستخدم القفز الترددي للحلول دون تداخل الإشارات مع الأجهزة العاملة في نفس المدى الترددي ISM ولكن التردد الابتدائي للنقل يجب أن يكون له دقة ±75كيلوهرتز بما يسمى "دقة التردد الابتدائية " وهي تعرف أنها دقة التردد الابتدائي للإرسال قبل إرسال أي معلومات..

خصائص جهاز الاستقبال

مستوى الحساسيةsensitivity tolerance:
إن جهاز الاستقبال ل"بلوتوث" له مستوى حساسية بحيث لا يتعدى bit error rate(BER) له 0.1% وهذا
(-70dBm أو أحسن)

تصحيح الأخطاء
 ذكرنا سابقا أن الإرسال يتم بإرسال قطع packetsمن البيانات مع كل قفزة ترددية للإرسال وهذا في الإرسال يسهل عملية تصيح الأخطاء في جهاز الاستقبال حيث تستخدم طريقة forward error check والذي يكشف عن the headerلكل قطعةpacket مرسلة(كلpacket له بتات كرأس headerتسبق المعلومات للتأكد من خلو الإرسال من الأخطاء وذلك بالكشف عن ال(header

إن شاء الله في المقالة القادمة سنتعرف عن الطبقة الثانية  basebandوخصائصها
أرجو أن أعرف رأيكم قبل أن أكمل في كتابة السلسلة عن أي شيء غامض لديكم... يهمني رأيكم عن هذه السلسلة
ملحوظة: تتضمن هذه التكنولوجيا بعض الدقائق المعقدة وقد حاولت التبسيط على قدر الإمكان كما ترجمت بعض المصطلحات الإنجليزية إلى العربية للتقريب والفهم ولكي يكون عندكم فكرة قوية عن هذه التقنية وفقني الله وإياكم ولا تنسوني يا إخواني بصالح الدعاء .... وما نحن إلا طلاب علم

نوفمبر 20, 2002, 06:49:41 صباحاً
رد #16

s.o.k.

  • عضو مساعد

  • **

  • 118
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH
« رد #16 في: نوفمبر 20, 2002, 06:49:41 صباحاً »
شكرا لك أخي ADHAM2005 على هذه المشاركة الجميلة والمفيدة وزادك الله علما.

نوفمبر 21, 2002, 05:34:14 صباحاً
رد #17

فلسطين

  • عضو مساعد

  • **

  • 162
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH
« رد #17 في: نوفمبر 21, 2002, 05:34:14 صباحاً »
شكراً لك أخ أدهم على هذا المجهود '<img'>
بلادي و إن جارت عليّه عزيزة**** و أهلي و إن ضنوا عليّه كرامٌ
      

نوفمبر 21, 2002, 11:48:52 مساءاً
رد #18

فيروز

  • عضو مساعد

  • **

  • 111
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH
« رد #18 في: نوفمبر 21, 2002, 11:48:52 مساءاً »
مشكور اخي على هذه المعلومات
وننتظر منك المزيد

نوفمبر 29, 2002, 07:29:20 مساءاً
رد #19

ADHAM2005

  • عضو مبتدى

  • *

  • 22
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH
« رد #19 في: نوفمبر 29, 2002, 07:29:20 مساءاً »
بسم الله الرحمن الرحيم
و الصلاة والسلام على أشرف المرسلين سيدنا  محمد النبي الأمي الأمين...أما بعد
  
ملخص ما سبق:
 تحدثنا في المقالة السابقة عن المزيد من طبقة ال radio وعن القدره المستهلكه في حالات الإرسال و الإستقبال والسكونhold (و هي الفترة التي لا يحصل فيها أي تبادل للمعلومات) ..و  لمزيد من المعلومات الرجوعإلى المقالتين السابقتين عن طبقة radio.  و هنا نتحدث عن الطبقات التاليه لل radio حسب ما  تسمح المساحة والوقت إن شاء الله

                                طبقة ال Baseband

أن طبقة ال Baseband   هي الطبقة التي تتحكم في  الطبقة السابقة ألا وهي Radio حيث أن عملية القفزه التردديه تتم عن طريق هذه الطبقة .
كما أن طبقة Baseband ممكن أن تقوم ببعض أنواع التشفير للبيانات المرسلة (و في نفس الوقت فك التشفيرللبيانات المستقبلة) وتوفيرالأمان للإرسال
والإستقبال من التداخل و التجسس...وإن إرسال واستقبال البيانات المقطعة(على شكل packets) عبر الشبكه اللاسلكيه يتم أيضا عن طريق هذه الطبقة
هناك نوعين من أنواع التشبيك أو الربط links ممكن استخدامه :

1- التوصيل الموجه المتزامنSynchronous Connection Oriented (SCO): وهي معنيه بأن تكون البيانات المتراسلة متزامنه مثل الأصوات خاصة
2- التوصيل الغير متزامن Asynchronous Connection Less(ACL): و هي معنية بتطبيقات نقل البيانات الغير محتاجة لنقل متزامن


 إذا إن وظائف طبقة Baseband  لازمه للأجهزه كي تزامن توقيتاتها أو ما يسمى clock لديها وبالتالي البدء في التوصيل والربط وأيضا يشمل ذلك
عملية مسح لتحديد عناوين لكل  جهاز في المدى القريب لتكوين شبكة(كما سيأتي ذكره) الربط بين الأجهزه المدعمة لل"بلوتوث"
كم أن عملية "تصحيح الأخطاء" Error Correction لقطع البيانات المنقلةpackets  تختلف حسب نوع القطع المنقله وصيغة تصحيح الخطأ بها


                  طبقة" معيار إداره الربط"Link Manager Protocol(LMP)

إن وظيفة هذه الطبقة يمكن تصنفيها في:
- إداره شبكة  Piconet Managment
- تضبيطات الربط Link Configuration

 
إداره Piconet:

Piconet عاره عن شبكه صغيره مكونة من مجموعه من الأجهزه (طبعا المشتركه في "البلوتوث") على نفس القناه channelو المعرفه بالمسار القفزي الترددي(أي المعرفه على قفزات تردديه معينة ومحدده). وواحد من هذه الأجهزه- وغالبا هو الجهاز الذي بدأ عملية الربط initiated the connection يسمى  " السيد" master  أو الرئيسي.  وصولا إلى سبعة (7) أجهزه ممكن توصيلها بهذا master  كخادمين slaves وأيضا أكثر من هذا العدد ممكن إضافته في حالة الإنتظار parked state (القليل الإستهلاك للقدره power بالطبع)
 إن الأجهزه الموصلة بشبكةpiconet بإمكانها أن تتواصل فيما بينها عبر  نوعي الربط السابقين سواء ACL أو SCO حسب محددات النقل و نوع البياناتdata packets (انظر فوق)
إن مشاركه القناه تحدد بواسطة الجهاز ال رئيسي master بمساعده مدير الربط link manager في كل جهاز متصل به
إذا:
لإتصال أي جهازين أو أكثر عبر ال "بلوتوث"  يجب إنشاء شبكة piconet بينهم( مع ملاحظة أن الأجهزه ممكن أن تكون جزء من عده piconets  في نفس الوقت)  والشكل التالي يوضح مخطط master , slaves

          


إذا ...طبقة LMP تقوم بوظائف عملية اضافة إو ازالة slaves من أي piconet  باإضافة بأنها تتيح التحويل بين الأدوار بين الأجهزه ( بحيث تحول أي جهاز خادم slave إل master  والعكس)
كما أن  طبقة LMP  تهيىء الوضع القليلة القدره low power modes( مثل park state المذكوره ) وذلك لتوفير القدره المستهلكه
عندما لا يرسل الجهاز أي بيانات

تضبيطات الربط link configuration:

يتضمن تضبيط الربط عمليه  تهيئة  خصائص الربط link parameter وأيضا "كفاءه الخدمه " Quality of service(QoS) وأيضا
التحكم في كمية القدره المستهلكة كما ذكرنا سابقا    .....بالإضافة إلى أن خاصية السماحيه أو إعطاء الإذن للأجهزهauthentication لكي تدخل في
 الربط  من وظائف هذه الطبقة...


طبقة معيار التحكم المنطقي للربط Logic Link Control &Adaption Protocol(L2CAP)
هذا المعيار يضم معظم التطبيقات الموجوده لعملية التراسل ....و وظيفة طبقة L2CAP  الأساسية :
التخليط أو المشاركة Multiplexing:
إن هذا المعيار يسمح لعده تطبيقات  لإستخدام خط ربط link بين جهازين أو أكثر في نفس الوقت
التقسيم وإعاده التجميعSegmentation &Reassembly:
إن هذا المعيار يجب أن يصغر حجم قطع البيانات data packets القادمه منجهاز تحت بند تطبيق معين إلى الحجم المناسب للإستقبال عن طريق baseband  ..(حيث أن L2CAPنفسه يقبل packets  حجمها 64 كيلو بت بينما baseband يستقبل حمل من الpackets  مقداره 2745 بت)
  بالإضافة إلىأن  العمليه العكسيه تتم أيضا عبر هذا المعيار
كفاءة الخدمه Quality os Service
إن طبقة L2CAP  يسمح للتطبيقات المختلفة لتحديد كفاءه الخدمه  للنقل QoS للparameters  الخاصة بالنقل  مثل peak Bandwidthو
Delay variation(تغير التأخير)
وبالتالي إن L2CAP هي طبقة تعتبر Interface   للتطبيقات و الطبقات الأعلى


وإن شاء الله في المقالة القادمه سوف نكمل  عن الطبقات سنتحدث إن شاء الله  عن HCI وطبقة التطبيقات...وفقنا الله وإياكم ولا تنسوني بصالح الدعاء في هذه الأيام المباركه  ... وما نحن إلا طلاب علم
و السلام عليكم ورحمة الله و بركاته

ديسمبر 10, 2002, 07:17:59 مساءاً
رد #20

ADHAM2005

  • عضو مبتدى

  • *

  • 22
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
عده مقالات عن تقنيه البلوتوثBLUETOOTH
« رد #20 في: ديسمبر 10, 2002, 07:17:59 مساءاً »
بسم الله الرحمن الرحيم
والصلاة والسلام على أشرف المرسلين  وخاتم النبيين .. أما بعد

أولا :أسف لتأخري في هذه السلسلة فلقد كنت منشغلا في الفترة السابقة  وأرجو المعذرة
ملخص ما سبق...
لقد شرحنا فيما سبق عن طبقات ألbaseband و وعرفنا نوعي الربط(ACLو SCO) وشرحنا طبقة LMP وعرفنا دورها في النقل والتشفير  وشرحنا أيضا طبقة L2CAP
 ولمزيد من التفاصيل مراجعة المقالة السابقة إن شاء الله...

إكمال
واجهة تحكم العائل Host Controller Interface(HCI)
التركيب الأساسي  الذي يبين كيفية طبقات تحكم العائل داخل المعيار(بلوتوث)
مبين في الشكل التالي


ملحوظة : الشكل السابق من أهم الأشكال التوضيحية في سلسلة المقالات هذه

مهم:
في كثير من الأجهزة تضاف شريحة أل"بلوتوث"Bluetooth Enabling moduleكبطاقة منفصلة separating cardسواء على جهاز حاسب شخصي أو جهاز حاسب محمول laptopوأن هذه البطاقة ممكن إضافتها ك PCI cardأو ك USB adapter
إن جزء أل Hardware module (الشريحة)عادة يتكون من الطبقات الدنيا الراديو radio وطبقةBaseband وطبقة LMP.وبعد ذلك البيانات المرسلة إلى طبقة LMPو baseband تنتقل خلال أي وسط ناقل مثل USB......لذلك فإن  وجود تعريف driver لهذا المسار USB ضروري عل جهاز العائل(ألا وهو الحاسب هنا) وكذلك وجود ما يسمى "واجهة تحكم العائل"”Host Controller Interface" على شريحة ال"بلوتوث" Bluetooth Module
ضروري لتقبل هذه البيانات المرسلة عبر وسيلة النقل الفيزيائية USB
 إذا ..لو كانت الطبقات العليا ( L2CAP والأعلى منها) عبارة عن Softwareوكانت الطبقات الدنيا عبارة عن Hardwareفإن هناك طبقات زائدة من الضروري وجودها ليتم العمل بين الطبقات العليا والدنيا  وهي موضحة في الرسم السابق  وهي مكونات طبقة HCI

تعريف HCI  “HCI Driver”
تعريف واجهة تحكم العائلHCI وهي موجودة في "العائل" مباشرة بعد physical bus(USB Or any transmission data bus)وهو عبارة عن برنامج أوsoftware يصنف البيانات المستقبلة عن طريق Host Controllerالموجود على شريحة ال"بلوتوث"

واجهة تحكم العائل المخزنة على الشريحة Host Controller Interface Firmware :وهي موجودة على شريحة ال"بلوتوث" وهي تتقبل الاتصال عبر الوسط الناقل الفيزيائي (مثل USB)  
طبقةHost Controller Transport Layer:  وهي الطبقة الوسطية Intermediate Layerبين ال HCI driver وHCI firmware وهي توفر عملية النقل الفيزيائي للبيانات دون معرفة هويتها (وسط ناقل أو شكل للنقل )وهنا ثلاث وسائط معينين لل"بلوتوث" هم USB وRS232وUARTوإن العائل يحصل على البيانات المرسلة بHCIدون اهتمامه بأي طريقة تم إرسالها


طبقة التطبيقات Application Layer
إن طبقة L2CAPممكن الوصول لها من خلال التطبيقات مباشرة (والموجودة على العائل) أو من خلال بعض المعيارات (البروتوكولات) المدعمة مثل RFCOMMو SDP(سيأتي ذكرهم) .كذلك إن التطبيقات ممكن أن تستخدم بروتوكولات أخرى مثل TCP/IPو WAPوالتي يسمح ال"بلوتوث" بالعمل فيها..وكذلك يمكن للتطبيقات أن تستخدم بروتوكولات PPP(Point-to Point Protocol)وكذلك FTP(File Transfer Protocol) حسب الحاجة إليهما في نقل البيانات والملفات
وقبل ذكر التطبيقات التي تقدمها تقنية ال"بلوتوث" دعونا نعرف الأتي:

الكشف عن الخدمةSDP(Service Discovery Protocol)
إن SDPيشكل وسيلة للتطبيقات  للكشف عن الخدمة المتاحة  ويحدد خواص هذه الخدمة بين التطبيقات..إن هذا المعيار ضروري لبيئة عمل ال"بلوتوث" حيث أن هناك مجموعة من الخدمات الموجودة والمتغيرة ديناميكيا حسب الأجهزة المحيطة(وجود مجموعة من الأجهزة في مكتب والمدعمة ل"بلوتوث" تحتاج إلى خدمات غير المجموعة في المنزل..وهكذا)وهي بذلك تضع عنوان لكل خدمة و كل مجموعة عمل
وهذه الخدمة تستخدم خاصية request/response حيث أن كل إجراء يتطلب "طلب "واحدrequestوحدة بيانات (Protocol Data Unit PDU)و"استجابة"واحدةResponseلPDUأيضا...والشكل الموضح يبين الطلب و الاستجابة بين جهازي العميل والمزود..لإجراء تطبيق


معيارRFCOMM
معيارRFCOMMعبارة عن معيار نقل بسيط يشكل مضاهاة للنقل عبر RS232التسلسلي وذلك عبر طبقة L2CAPالمشروحة سابقا...ويدعم RFCOMM حتى 60 اتصال متزامن (في نفس الوقت)بين جهازين مدعمين ل"بلوتوث"..ويحدد عدد الوصلات بين جهازي "بلوتوث" خصائص الجهاز نفسه..

بعض التطبيقات  الموجودة:
اثنين في هاتف واحد:  حيث أن handsetالهاتف ممكن أن يعمل  ك انتركم intercomداخل مكتب(دون تكلفة إضافية) أو تستخدم ك هاتف خلوي
خدعة الحقيبة: طالما أن ال"بلوتوث" لا يحتاج إلى اتصال موجه مباشر Line of sightإذا من الممكن للجهاز الخلوي أن يتصل بحاسبك الشخصي Laptopو الموجود في حقيبتك لتبادل ال email مثلا  أو أي بيانات..دون الحاجة للتوصيل المباشر ...
التزامن التلقائي بين الأجهزة:
إن الاتصال عبر ال"بلوتوث" بين جهاز الحاسب الشخصي مثلا والمفكرة الشخصية PDA
والمحمول .في نفس الوقت يتيح  للتطبيقات (على كل جهاز) للتزامن فيما بينها لغرض ترتيب المواعيد مثلا أو أي بيانات مشتركة أو يمكن تداولها
سماعات الرأس اللاسلكية:
وهذا التطبيق يمكن المستخدم سماعات الأذن المدعمة ل"بلوتوث"بالإتصال ب جهاز المحمول مثلا(وهو في جيبك) أو المسجلات وأجهزة الصوت Audio devices للإستماع للموسيقى عن بعد
الإستخدام في السيارة:
حيث تتيح تقنية بلوتوث للسائق للتحدث للهاتف دون الحاجة للوصول إليه
 بعض التطبيقات الأخرى والمفيده:
مثل التحكم في الأدوات المنزلية    ومشاركة البيانات أثناء الاجتماعات مثلا
بالإضافة إلى عمل اختبار للأجهزة المستخدمة في المصانع بينما أنت تتنقل بينها
 وغيرها الكثير


هذا وقد انتهى جزء الطبقات المكونة لتقنية ال"بلوتوث"  آمل أن أكون قد أضفت شيئا جيدا   ...و من عنده أي سؤال عن هذه الطبقات وعن  الشرح لهذا المقدار فأنا مستعد للإجابة في أي وقت.....وأريد أن أعرف رأيكم في هذه السلسلة حتى الآن...
وفقنا الله وإياكم وأرجو منكم صالح الدعاء لي فسأكون سعيدا بذلك...
وإلى اللقاء في المقالة القادمة عن هذه التقنية لنكمل معا ما قد بدأناه ليكون لديكم فكرة قوية عن تقنية ال"بلوتوث"
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته  
أخوكم أدهم