Bluetooth, IR & RFID

• PAN (Personal Area Network): netwerk in beperkt gebied voor persoonlijk gebruik (gsm, pc, randapparatuur, headset, TV, auto...).
• Uitgevonden door Ericsson (1994). Naam en logo: Deense koning Harald Blauwtand (logo = zijn initialen in runen).
• RF-technologie die ad-hoc PAN's maakt binnen ~10 m.
• Band: 2,402 - 2,480 GHz (ISM, 2,4 GHz; deelt met WiFi en magnetron).
• Bluetooth-specificatie definieert het protocol; Bluetooth-profielen definiëren de toepassingen (headset, audio streaming, HID, printen, PAN...).
• Koppelen: discovery aanzetten + PIN-code zodat niet eender wie kan verbinden.

Bluetooth Low Energy (BLE, vanaf Bluetooth 4.0): strikt laag verbruik voor sensoren, wearables en beacons. Korte berichtjes, 40 kanalen van 2 MHz, kan maanden/jaren op een knoopcelbatterij draaien. Niet compatibel met klassiek Bluetooth zonder dual-mode chip.

FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum): zender en ontvanger wisselen pseudorandom van frequentie volgens een afgesproken reeks.

• 1600 hops per seconde over 79 kanalen van 1 MHz (2,402 - 2,480 GHz); elke slot is 625 µs.
• Master bepaalt de hopreeks (afgeleid van zijn klok en adres); slaves volgen.
• Minder storing van specifieke frequenties (een gestoord kanaal kost maar 1 slot).
• Moeilijker af te luisteren: je moet de reeks kennen.
• Adaptive frequency hopping (AFH) mijdt kanalen die in gebruik zijn door WiFi.

• Bluetooth-netwerk wordt ad-hoc opgebouwd door de Link Manager (discovery van diensten).
• Piconet = ad-hoc Bluetooth-netwerk met 1 master en max 7 actieve slaves (dus max 8 apparaten actief).
• De master bepaalt klok en hopreeks; slaves praten enkel met de master (slot-gebaseerd, master zendt in even slots).
• Tot 255 slaves kunnen geparkeerd (passief) wachten tot de master ze actief maakt.
• Meer dan 8 apparaten => extra piconet.
• Scatternet = meerdere piconets die verbonden zijn doordat een toestel in 2 piconets zit (master in de ene en slave in de andere, of slave in beide); toestellen sturen elkaars communicatie door.

• Profielen: audio streamen (headset/autoradio), handsfree bellen, foto's doorsturen, printen, muis/keyboard/gamecontroller, PAN, intercom, telefoonboek-toegang (auto gebruikt SIM van gsm).

• Reeds in de eerste 802.11-standaard, maar niet populair voor WLAN: zeer beperkte reikwijdte.
• Gebruikt voor WPAN: korte reikwijdte, lage snelheid (afstandsbediening, vroeger gsm/laptop-uitwisseling, printers, sensoren).
• Onderdelen: LED of laserdiode (zender, licht codeert data) en ontvanger (decodeert lichtbundel). Netwerk-IR = Near IR (NIR).
• Moet in line of sight, gericht en in hetzelfde vlak: geen muren/obstakels.
• IrDA (Infrared Data Association) schrijft de standaarden zodat toestellen van verschillende fabrikanten communiceren.
• Werkt half-duplex. IrDA zoekt verbinding door sniffing, stuurt data en verbreekt de verbinding.
• Storing door omgevingslicht (zon, lampen).
• Foton-productie: in een diode (P-type met holes, N-type met vrije elektronen) komen bij herverbinding fotonen vrij; materiaal bepaalt de golflengte (IR is onzichtbaar).

RFID (Radio Frequency IDentification) = identificatie via radiogolven. Een RFID-tag (chip + antenne, bevat een unieke ID/data) wordt zonder contact en zonder line of sight uitgelezen door een reader (lezer met antenne), die verbonden is met een backend/database.