Tölvumál - 01.02.2008, Qupperneq 46

4 6 | T Ö L V U M Á L
Ólafur Páll Einarsson
verkfræðingur hjá Símanum
Hvað er Bluetooth?
Bluetooth eða Blátönn eins og tæknin nefnist á íslensku, er þráðlaus
samskiptatækni sem er sérstaklega hentug fyrir einföld samskipti yfir
stuttar vegalengdir. Eitt af algengustu Bluetooth tækjunum sem við þekkjum
úr okkar daglega lífi er farsíminn sem getur haft samskipti við t.d. aðra
farsíma, tölvur, handfrjálsan símbúnað, myndavélar, gps tæki, mælitæki,
og margt fleira. Segja má að Bluetooth hafi fyrst hafið sögu sína árið 1994
þegar Sven Mattisson og Jaap Haartsen frá Ericsson Mobile Platform í Lund
í Svíþjóð fengu leyfi til að hefja rannsóknir á nýrri samskiptatækni sem þeir
höfðu mikla trú á. Árið 1998 slóust nokkur önnur tæknifyrirtæki (Nokia,
Intel, IBM og Toshiba) í hópinn með Ericsson og stofnuðu Bluetooth Special
Interest Group (SIG). Ári síðar (júlí 1999) kom fyrsa útgáfa af staðlinum út,
Bluetooth 1.0, eftir um 5 ára þróun og ákveðið var að nefna staðalinn eftir
danska víkinginum Harald Blåtand. Í dag stýrir fagfélagið IEEE þróun og
rannsóknum á staðlinum og er Bluetooth 3.0 nú í vændum. [7]
Bluetooth vinnur á leyfisfrjálsa ISM­bandinu á 2.45 GHz, sem er sama tíðni
og t.d. WiFi tæknin vinnur á. Bluetooth tæki skiptast upp í 3 mismunandi
flokka eftir sendiafli og þar af leiðandi drægni tækjanna. Langdrægnustu
tækin flokkast sem Class 1 tæki og ná 100m langdrægni með 100mW
sendiafli. Þar á eftir koma Class 2 tæki sem ná 10m langdrægni með
2.5 mW. Síðast eru svo Class 3 tæki sem ná 1m langdrægni með 1mW
sendiafli.[13] Farsímar eru án efa lang algengustu Bluetooth tækin og eru
þeir nánast undantekningarlaust Class 2 tæki. Til þeirra nota sem fylgir
tækjum á borð við farsíma er Class 2 hentugast sem ákveðið jafnvægi á
milli langdrægni og aflnýtni. Önnur tæki geta haft aðra notkunarmöguleika
eins og t.d. „Ultra Low Power Bluetooth“ sem passar betur sem Class 3
tæki o.s.frv. [11]
Bluetooth notar tækni sem nefnist Fast Frequency­Hopping Spread
Spectrum (FHSS) sem þýðir að í sérhverju sambandi hoppar sendandinn
1600 sinnum á sek á milli 79 mismunandi rása eða tíðnibila sem liggja frá
2402 – 2480 MHz. Eins og sjá má á skýringarmyndinni hér fyrir neðan er
hver rás 1 MHz og hvert tímahólf 625 míkrósek á milli þess sem hoppað er
á milli rása. [1]
Áður en raunverulegu gagnasambandi er komið á, á milli tveggja tækja,
koma þau sér saman um hoppunarröðina til þess að móttakandinn viti í
hvaða röð hann eigi að hlusta á sendinguna o.s.frv. Eðlilega er sá hluti
sem á undan fer (pörunin), ekki FHSS mótaður heldur skipt upp í tíma
(Time Division Duplexing, TDD). FHSS tæknin var að miklu leyti þróuð af
bandaríska hernum í þeim tilgangi að gera óvinum sínum erfiðara fyrir með
hleranir eða truflana­árásir (e. Jamming) [14]. Með Bluetooth 2.1, sem er
algengasti staðallinn í farsímum í dag, er flutningshraði 3 Mbit/s og þar af
gagnahraði 2.1 Mbit/s. [13]
Bluetooth samskiptaneti má lýsa eins og hefðbundnu TDC tölvuneti sem
byggir á Master­Slave högun. Hvert stakt net getur að hámarki tengt saman
8 tæki, þ.e.a.s. með einum master og sjö slaves. Slíkt net er gjarnan kallað
Piconet. Masterinn sér um að ákveða tíðnihopp­röðina sem notuð er í hver
skipti í FHSS mótuninni og þess vegna verða öll samskipti ávallt að fara
í gegnum masterinn. Þetta þýðir að tveir slaves geta ekki talað saman
milliliðalaust. Hver master getur hins vegar tengst öðrum master og þannig
tengt saman tvö eða fleiri Piconet, slíkt net eru köllur Scatternet. [12]
Öryggi í Bluetooth
Margar útgáfur af Bluetooth hafa verið gefnar út með mismunandi
áherslum hvað varðar öryggismál. Fyrst og fremst er tæknin hönnuð fyrir
einföld samskipti þar sem samskiptaleiðirnar eru stuttar. Takmörkun á
afli og langdrægni setur samskonar takmarkanir á nothæfni tækninnar
samanborið við aðra tækni sem væri hægt að nota í staðinn ef senda þyrfti
yfir lengri vegalengdir eða til viðtakanda sem ekki endilega er tilbúinn til
móttöku. Hingað til hafa gögnin sem Bluetooth tæki geyma, sbr. farsímar,
ekki verið þess efnis að ávinningurinn sé nógu mikill til þess að leggja á sig
mikla vinnu við að brjótast inn í tækið. Af þessari ástæðu hafa öryggismál
ekki enn verið stórt áhersluatriði í þróun tækninnar og þær ráðstafanir
sem þegar eru til staðar taldar fullnægja tilætluðum kröfum um öryggi.
Öryggi
í Bluetooth