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Bluetooth

    

= Introduction =

Le Bluetooth est une technologie radio courte distance destinée à  simplifier les connexions entre les appareils électroniques. Elle à  été concue dans le but de remplacer les cà¢bles entre les ordinateurs et les imprimantes, les scanners, les souris, les téléphones mobiles, les PDAs et les appareils photos numériques.

Son nom est directement inspiré du roi danois Harald II surnommé Harald II Blà¥tand (« à  la dent bleue ») et connu pour avoir réussi à  unifier les différentes tribus du Danemark, de Norvège et de Suède. Le logo Bluetooth est d'ailleurs composé des runes nordiques H et B.

Sommaire
1 Historique
2 La pile de protocoles
3 La couche radio (RF)
4 La bande de base (baseband)
5 Le contrà´leur de liaisons (LC)
6 Le gestionnaire de liaisons (LM)
7 L'interface de contrà´le de l'hà´te (HCI)
8 La couche L2CAP
9 Les services
10 Les profils

Historique

= Spécification =

La pile de protocoles

Afin d'assurer une compatibilité entre tous les périphériques Bluetooth, la pile de protocoles est entièrement définie dans la spécification.

Les éléments fondamentaux d'un produit Bluetooth sont définis dans les deux premières couches protocolaires, la couche radio et la couche bande de base. Ces couches prennent en charge les tà¢ches matérielles comme le contrà´le du saut de fréquence et la synchronisation des horloges.

La couche radio (RF)

La couche radio (la couche la plus basse) est gérée au niveau matériel. C'est elle qui s'occupe de l'émission et de la réception des ondes radio. Elle définie les caractéristiques telles que la bande de fréquence et l'arrangement des canaux, les caractéristiques du transmetteur, de la modulation, du receveur, etc.

La technologie Bluetooth utilise la bande de fréquence ISM (Industrial, Scientific & Medical) réservée pour l'industrie, la science et la médecine. Cette bande de fréquence est standardisée au niveau mondial et s'étend sur 83,5 MHz (de 2,4 à  2,4835 GHz).

Cette bande est divisée en 79 canaux séparés de 1 MHz.

Le codage de l'information se fait par sauts de fréquence.

La période est de 625µs ce qui permet 1600 sauts par seconde.

Il existe 3 classes de modules radio Bluetooth sur le marché ayant des puissances différentes et donc des portés différentes :

Classe Puissance Portée
1 100 mW (20 dBm) 100 mètres
2 2,5 mW (4d Bm) 15 à  20 mètres
3 1 mW (0 dBm) 10 mètres

La plupart des fabriquants d'appareils électroniques utilisent des modules de classe 3.

La bande de base (baseband)

La bande de base (ou baseband en anglais) est également gérée au niveau matériel.

C'est au niveau de la bande de base que sont définies les adresses matérielles des périphériques (équivalent à  l'adresse MAC d'une carte réseau). Cette adresse est nommée BD_ADDR (Bluetooth Device Address) et est codée sur 48 bits. Ces adresses sont gérées par la IEEE Registration Authority.

C'est également la bande de base qui gère les différents types de communication entre les appareils. Les connexions établies entre deux appareils Bluetooth peuvent être synchrones ou asynchrones.

La bande de base peut donc gérer deux types de paquets :

Réseau piconet

Un piconet est un mini réseau qui se crée de manière instantanée et automatique quand plusieurs périphériques Bluetooth sont dans un même rayon.

Un piconet suit une topologie en étoile : 1 maître / plusieurs esclaves.

Un périphérique maître peut administrer jusqu'à  :

La communication est directe entre le maître et un esclave. Les esclaves ne peuvent pas communiquer entre eux.

Tous les esclaves du piconet sont synchronisés sur l'horloge du maître. C'est le maître qui détermine la fréquence de saut pour tout le piconet.

Réseau scatternet

Les périphériques esclaves peuvent avoir plusieurs maîtres, les différents piconets peuvent donc être reliés entre eux. Le réseau ainsi formé est appellé un scatternet (littéralement réseau chaîné).

Le contrà´leur de liaisons (LC)

Cette couche gère la configuration et le contrà´le de la liaison physique entre deux appareils.

Le gestionnaire de liaisons (LM)

Cette couche gère les liens entre les périphériques maîtres et esclaves ainsi que les types de liaisons (synchrones ou asynchrones).

C'est le gestionnaire de liaisons qui implémente les mécanismes de sécurité comme :

L'interface de contrà´le de l'hà´te (HCI)

Cette couche fournit une méthode uniforme pour accéder aux couches matérielles. Son rà´le de séparation permet un développement indépendant du hardware et du software.

Les protocoles de transport suivants sont supportés :

La couche L2CAP

L2CAP signifie Logical Link Control & Adaptation Protocol.

Multiplexage

Cette couche permet d'utiliser simultanément différents protocoles de niveaux supérieurs.

Un mécanisme permet d'identifier le protocole de chaque paquet envoyé pour permettre à  l'appareil distant de passer le paquet au bon protocole, une fois celui-ci récupéré.

Segmentation et réassemblage

La couche L2CAP gère également la ségmentation (et le réassemblage) des paquets de protocoles de niveaux supérieurs en paquets de liaison de 64 Ko.

Les services

RFCOMM

RFCOMM est un service basé sur les spécifications RS-232 qui émule les liaisons séries.

SDP

SDP siginifie Service Discovery Protocol. Ce service permet à  un appareil Bluetooth de rechercher d'autres appareils et d'identifier les services disponibles.

OBEX

OBEX siginifie Object Exchange. Ce service permet de transférer des données grà¢ce à  OBEX, protocole d'échange de fichiers IrDA.

Les profils

Un profil correspond à  une spécification fonctionnelle d'un usage particulier. Ils peuvent également correspondre à  différents type de périphériques.

Les profils ont pour but d'assurer une interopérabilité entre tous les appareils Bluetooth.

Ils définissent :

Les différents profils sont :
  1. GAP: Generic Access Profile
  2. SDAP: Service Discovery Application Profile
  3. SPP: Serial Port Profile
  4. HS Profile: Headset Profile
  5. DNP Profile: Dial-up Networking Profile
  6. LAN Access Profile
  7. Fax Profile
  8. GOEP: Generic Object Exchange Profile
  9. SP: Synchronization Profile
  10. OPP: Object Push Profile
  11. FTP: File Transfer Profile
  12. CTP: Cordless Telephony Profile
  13. IP: Intercom Profile

Le profil d'accès générique (GAP)

Le profil d'accès générique est le profil de base dont tous les autres profils héritent. Il définit les procédures génériques de recherche d'appareils, de connexion et de sécurité.

=Liens externes=

  Site officiel de l'organisation Bluetooth : On peut y télécharger la spécification complète au format PDF (en anglais - 1200 pages).