Grundlagen, Technik und Anwendungen aktueller Wireless-Standards
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Grundlagen, Technik und Anwendungen aktueller Wireless-Standards
Das Phone-Book Access-Profil (PBAP) wurde von der Bluetooth Special Interest Group zusammen mit Erweiterungen des Hands-Free-Profils (HFP 1.5) verabschiedet. Hierdurch wird der Zugriff auf das Telefonbuch des Mobilteils und das Wählen einer Teilnehmernummer im Auto stark vereinfacht. Insbesondere wird der Zugriff vom steuernden Endgerät bzw. von der Freisprecheinrichtung aus möglich. Einträge im Telefonbuch können nach Namen und anderen Einträgen sortiert ausgelesen werden. Auch das Verändern der Einträge im Mobiltelefon ist vom steuernden Endgerät aus möglich.
Das SIM-Access-Profil ermöglicht die Verwendung der auf einer SIM-Karte gespeicherten Informationen (Telefonnummern usw.) durch weitere Telefone, die sich im Fahrzeug befinden. Hierzu greift die Freisprechanlage über die Bluetooth-Funkverbindung auf die SIM-Karte des Mobiltelefons zu. Ist im Car-Kit ein zellulares Funkmodul vorhanden, das an die Außenantenne des Autos angeschlossen ist, so kann die Telefonverbindung hierüber realisiert werden. Dadurch ergeben sich weitere Vorteile: Zum Bespiel ist der Netzempfang besser, die Strahlenbelastung in der Fahrgastzelle geringer und die Stromaufnahme des Mobilteils kann deutlich reduziert werden.
Darüber hinaus wird Bluetooth in den nächsten Jahren verstärkt dazu genutzt werden, tragbare digitale Musikspieler im Kraftfahrzeug an die vorhandene Audioanlage anzubinden. Hierfür kann zum Beispiel das „Advanced Audio Distribution Profile“ (A2DP) für drahtlose Stereoverbindungen eingesetzt werden. Heutige Lösungen basieren noch häufig auf Kabelverbindungen mit speziellen Steckverbindungen.
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ZigBee: Mess- und Sensornetz-Applikationen
Typische ZigBee-Anwendungen erfordern keine große Bandbreite, stellen aber strenge Anforderungen an die Latenzzeit und die Stromaufnahme der Systeme. Die ZigBee-Allianz ratifizierte 2004 die erste ZigBee-Spezifikation für drahtlose Datenübertragung, die fortlaufend weiterentwickelt wird. ZigBee ist insbesondere auf die Realisierung von drahtlosen Sensornetzwerken optimiert, bei denen keine hohen Datenraten erforderlich sind. Typische Anwendungen finden sich bei der Heim- und Gebäudeautomatisierung, der Industrie und Automatisierungstechnik, der Medizintechnik, bei Spedition und Logistik sowie bei der Bedienung von Computerperipherie. Beispiele hierfür sind die Realisierung von Brandmeldern, die Heizungsüberwachung, Sicherheitsfunktionen und die Steuerung der Beleuchtung. Auch für die industrielle Prozessüberwachung kommt ZigBee zum Einsatz, insbesondere in gefährlichen Umgebungen, die durch drahtgebundene Systeme nicht ohne weiteres zugänglich sind.
Im Vergleich zu Bluetooth ist der Protokollstack deutlich einfacher. ZigBee-Systeme sind insbesondere auf den Austausch kurzer Nachrichten ausgelegt. In Bild 4 ist der Aufbau der Protokollarchitektur dargestellt und die Anbindung der Applikationen, die durch den Systemhersteller definiert werden. ZigBee verwendet den MAC-Layer und den Physical Layer des Standards IEEE 802.15.4. Das ZigBee-Protokoll baut mit seinem eigenen „Network Layer“ und seinem „Application Layer“ hierauf auf. Der Physikal Layer 802.15.4 hat zwei Varianten für die beiden getrennten Frequenzbereiche bei 868/915 MHz und 2,4 GHz. Der untere Frequenzbereich deckt sowohl das europäische Frequenzband bei 816 MHz als auch das Band bei 915 MHz für die USA und Australien ab. Die maximale Datenrate beträgt hier nur 20 kbit/s, allerdings bei größerer Reichweite als bei 2,4 GHz. Im Bereich von 2,4 GHz stehen 16 Kanäle mit der höheren Datenrate von 250 kbit/s zur Verfügung. Das Zig-Bee-Protokoll unterstützt Stern- und Baum-Topologien sowie vermaschte Topologien. Bei der Stern-Topologie kommunizieren alle angeschlossenen Funkmodule direkt mit dem ZigBee-Koordinator, der auch für die Initialisierung der Module verantwortlich ist. Bei den anderen beiden Topologien ist der Koordinator für das Hochfahren des Netzwerks und für die Initialisierung einiger wesentlicher Netzwerkschlüssel-Parameter verantwortlich.
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- Die Zukunft: Netze mit hohen Datenraten
