공부 | 무선 통신 - 11

802.15 : Wireless Personal Area Network (WPAN)

• Short-range communication
• 저비용, 저에너지
• WPAN은 여러 표준이 제공됨

Bluetooth

• short-range wireless capbility
• 주파수 도약 통신
• AP가 없음, Adhoc 방식 (master-slave 통신)
• 인증

피코넷 (Piconet)

피코넷 (Piconet)

• 블루투스 네트워킹 기본 단위
• master(1) slave(7)
• 마스터가 channel, phase를 결정

스캐터넷 (Scatternet)

• 한 피코넷에 속한 디바이스가 다른 피코넷의 구성원(마스터/디바이스) 일 수 있음
• 많은 장치가 동일 영역을 공유할 수 있게 함
• 대역폭 효율적 사용

Frequency Hopping

주파수 도약 (Frequency Hopping)

• 총 대역폭은 79의 물리적 채널
• 각 채널의 대역폭은 1MHz
• 초당 1600번 도약
• 채널 지속 시간(=time slot) : 625µs
• 도약 순서는 피코넷의 모든 장치와 공유됨
• 피코넷 접근
  • 블루투스 장치는 TDD(time division duplex) 이용해 송수신 교대
  • 접근 기술은 TDMA(시분할 다중 접속) 사용

송신기 클래스

• Class 1
  • 최대 100mW 출력, 100m 통신 (가잔 큰 거리)
• Class 2 (일반적으로 사용)
  • 최대 2.4mW 출력, 10m 통신
• Class 3
  • 기본 1mW 출력, 1m 통신

데이터 전송 방식

• 동기식 데이터 전송 (SCO, Synchronous connection oriented)
  • 두 기기간 일정한 시간 간격으로 데이터 송수신
    • 실시간 데이터 (헤드셋 연결 등)
    • 64kps 속도
  • time slot 번갈아가며 할당
    • 홀수번은 Master 할당
    • 짝수번은 Slave 할당
• 비동기식 데이터 전송 (ACL, Asynchronous connectionless)
  • timeslot이 예약되지 않음, 필요한 만큼 timeslot을 점유
  • 기기간 경쟁을 막기위해 CSMA/CA 사용
  • 데이터 전송속도가 빠르므로, 일반데이터 전송에 적합

p29

블루투스 패킷 필드

• Access code (접속 코드)
• Header
• Payload

블루투스 3.0 4.0

Bluetooth 3.0

• 최대 24Mbps

Bluetooth Smart (bluetooth 4.0)

• Bluetooth Low Energy로도 알려짐
• 저전력 버전
• IoT를 위한 기술

Bluetooth 보안

• 블루투스 디바이스는 PIN과 블루투스 주소 사용
• 데이터 암호화
• 블루투스 자체적으로 일정수준의 보안 제공하는 전송 방식
• FHSS 사용
• 저전력 전송으로 radio 신호가 멀리 전팢되는것을 방지
• 패킷 페이로드 정보는 암호화됨

Bluetooth 해킹

• Bluejacking
  • 요청하지 않은 메시지를 전송
• Bluesnarfing
  • 패킷을 수집해서 복원하는 것
• Bluebugging
  • 블루투스 장비를 장악하고, 백도어를 심는 등의 행위
• BlueBorne
  • 원격에서 장비를 컨트롤

IEEE 802.15.4 : ZigBee

• IEEE 802.15.4 표준
• 저속 데이터전송률, 긴 배터리 수명, 안전 네트워킹
• 데이터 전송률 : 20-250kbps
• 절전에서 빠르게 깨어남
  • 30ms, 블루투스의 경우 최대 3초까지 걸림

보통 센서에 뿌려놓을때 사용

몇년간 장기간 사용

ZigBee Network

• Coordinator : 네트워크 관리자
• Router
• End Device