Grupa ćwicz. 2	Grupa lab. 3	Zespół 2	Data wykonania 12.03.2014r.	Data odbioru 19.03.2014r.
Nr ćwicz./ wersja 3/3	Temat ćwiczenia Pikosieci - Bluetooth
Imiona i nazwiska Kościółek Klaudia, Jarosz Maciej	Ocena i uwagi

1. Wstęp teoretyczny

Bluetooth – technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy różnymi urządzeniami elektronicznymi, takimi jak klawiatura, komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma innymi.

Jest to otwarty standard opisany w specyfikacji IEEE 802.15.1. Jego specyfikacja obejmuje trzy klasy mocy nadawczej 1-3 o zasięgu 100, 10 oraz 1 metra w otwartej przestrzeni. Najczęściej spotykaną klasą jest klasa druga. Technologia korzysta z fal radiowych w paśmie ISM 2,4 GHz.

Podstawową jednostką technologii Bluetooth jest pikosieć, która zawiera węzeł typu master oraz maksymalnie 7 węzłów typu slave. Wiele pikosieci może istnieć w jednym pomieszczeniu, a nawet mogą być ze sobą połączone przy pomocy węzła typu bridge, jak pokazano na rysunku nr 1. Połączone ze sobą pikosieci określa się mianem scatternet.

Dodatkowo, oprócz siedmiu węzłów typu slave, w jednej pikosieci może pracować do 255 węzłów, pozostających w stanie synchronizacji z urządzeniem typu master (jest to tzw. tryb wyczekiwania i niskiego poboru mocy). Urządzenia te nie uczestniczą w wymianie danych. Mogą tylko otrzymać sygnał aktywacyjny lub nawigacyjny od węzła typu master. Istnieją jeszcze dwa przejściowe stany hold oraz sniff. Przyczyną podziału węzłów na master i slave jest minimalizacja kosztów technologii. Konsekwencją tego jest fakt, że węzły typu slave są w 100% podporządkowane węzłom master. Pikosieć jest scentralizowanym systemem TDM, urządzenie master kontroluje zegar i określa, które urządzenie i w którym slocie czasowym (szczelina czasowa) może się z nim komunikować. Wymiana danych może nastąpić tylko pomiędzy węzłem master i slave. Komunikacja slave – slave nie jest możliwa.

Zasięg urządzenia determinowany jest przez klasę mocy:

• klasa 1 (100 mW) ma największy zasięg, teoretycznie do 100 m

• klasa 2 (2,5 mW) jest najpowszechniejsza w użyciu, teoretyczny zasięg do 10 m

• klasa 3 (1 mW) rzadko używana, z teoretycznym zasięgiem do 1 m

Przepustowość:

• Bluetooth 1.0 – 21 kb/s

• Bluetooth 1.1 – 124 kb/s

• Bluetooth 1.2 – 328 kb/s

• Bluetooth 2.0 – transfer maksymalny przesyłania danych na poziomie 2,1 Mb/s, wprowadzenie Enhanced Data Rate wzmocniło transfer do 3,1 Mb/s

• Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) – 24 Mb/s (3 MB/s)

• Bluetooth 3.1 + HS (High Speed) – 40 Mb/s(5 MB/s)

• Bluetooth 4.0 + LE (Low Energy) – 200 kb/s znacząco ograniczono pobór energii kosztem obniżonego transferu oraz zwiększono realny zasięg działania do 100 m.

1. Sprzęt, oprogramowanie:

   1. Samsung GT-I9100 Galaxy S II, Android 4.4.2, Bluetooth v3.0

   2. Samsung GT-I8160 Galaxy Ace II, Android 4.3.1, Bluetooth v3.0

   3. Rozmiar pliku: 773 kB, format .jpg

	Samsung Galaxy Ace 2	Samsung Galaxy S II
Standard GSM	850 900 1800 1900	850 900 1800 1900
Standard UMTS	900 2100	900 1900 2100
Rodzaj	Dotykowy (bez klawiatury)	Dotykowy (bez klawiatury)
Wymiary (wys x szer x grub)	118,30 x 62,20 x 10,50 mm	125,30 x 66,10 x 8,49 mm
Waga	122,00 g	116,00 g
Wyświetlacz	Kolorowy / PLS TFT 16M kolorów 480 x 800 px (3.80") 246 ppi	Kolorowy / Super AMOLED Plus 16M kolorów 480 x 800 px (4.27") 218 ppi
Max. czas rozmów GSM	980 min. (16,3 h)	1100 min. (18,3 h)
Max. czas rozmów UMTS	450 min. (7,5 h)	520 min. (8,7 h)
Max. czas czuwania GSM	670 h. (27,9 dni)	710 h. (29,6 dni)
Max. czas czuwania UMTS	640 h. (26,7 dni)	610 h. (25,4 dni)
Standardowa bateria	Li-Ion 1500 mAh	Li-Po 1650 mAh
Pamięć wbudowana	4 GB	16 GB
Pamięć RAM	768 MB	1 GB
Karty pamięci	microSD, microSDHC do 32 GB	microSD, microSDHC do 32 GB
System operacyjny	Android 4.3.1 Jelly Bean	Android 4.4.2 KitKat
Procesor	ST-Ericsson NovaThor U8500	Samsung Exynos 4210
Zegar procesora	800 MHz	1200 MHz
Wprowadzony na rynek	II kwartał 2012	I kwartał 2011
TRANSMISJA DANYCH
HSDPA	14,40 Mbit/s	21,00 Mbit/s
HSUPA	5,76 Mbit/s	5,76 Mbit/s
EDGE	klasa 12	klasa 12
Bluetooth	v3.0	v3.0
WiFi	v802.11b/g/n	v802.11a/b/g/n

1. Opis wykonanego ćwiczenia:

Celem naszego doświadczenia było zmierzenie czasu przesyłu wybranego pliku poprzez połączenie Bluetooth w zależności od odległości pomiędzy urządzeniami (w tym przypadku dwa smartphony). Test przeprowadzany był w dwóch wariantach: bez przeszkody i z przeszkodą, którą był samochód.

1. Wariant 5)

1. Wariant 5a)

1. Zebrane wyniki :

Bez przeszkody
Wariant połączenia
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5

Z wyznaczoną przeszkodą
Wariant połączenia
5a.
5a.
5a.
5a.
5a.
5a.

1. Opracowanie wyników

Podczas doświadczenia zauważyliśmy, że przepustowość danych, przy odległości pomiędzy urządzeniami do ok.20m., nie spada znacząco. Większy spadek pojawia się dopiero przy odległości 30 metrów. W każdym przypadku połączenie jest stabilne i nie występuje przerwanie połączenia. Nie udało nam się doprowadzić do utraty połączenia, z powodu braku bezpiecznego miejsca na osiągniecie odległości powyżej 60 metrów.

Samochód pomiędzy urządzeniami wpłynął na przepustowość przesyłu w dużym stopniu. Spadek szybkości przesyłu spowodowany jest obecnością przeszkody na bezpośredniej drodze fali, która powoduje jej odbicie i zwiększenie dystansu pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Zwiększenie dystansu nie powoduje znacznego spadku przepustowości.

1. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia możemy stwierdzić, że osiągnięcie teoretycznej maksymalnej przepustowości jest niemożliwe do osiągnięcia w rzeczywistych warunkach. Średnia prędkość przesyłu podczas naszych testów jest około 35x mniejsza od teoretycznej wartości.

Zasięg połączenia podany w specyfikacji Bluetooth(klasa 1 – do 100m), jest bardzo realny do spełnienia. Udało nam się pomyślnie przesłać plik przy odległości 60m i nie wystąpiły przy tym żadne problemy. Można zakładać, że w przypadku odpowiednich warunków terenowych możliwe jest osiągnięcie teoretycznego zasięgu połączenia.

Zauważyliśmy, że szybkości przesyłu w odległości do 20 metrów wynosi około 80kB/s a po przekroczeniu tej granicy spada do 30-40kB/s. Wartości te w przypadku wariantu z przeszkodą są prawie dwukrotnie mniejsze.