4 주 프로젝트과정 – 블루투스

1. 4주 프로젝트과정 –블루투스 교 수 님 : 구본호 교수님 P M : 김재경 연구원 팀 명 : 삼 식이 발 표 자 : 변 수환

2. Index • HPS-120 • 시스템구성 • Power interface • RS-232 interface • ComPort Setting • Hps-120 초기설정 • 명령어 구성 • Bluetooth? • Bluetooth Specification • FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) • Piconet / Scatternet • Operational state • 개발관련분야 • 프로젝트 목표 • 앞으로의 진행계획 • Q&A

3. HPS-120 Adapter • RS-232 통신을 무선 제공 • 사용중 장착가능 외장형 • 설치 및 사용의 편리성 • Software 설치 필요 없음 • 로컬 디바이스 설정 변경

4. HPS-120 Adapter • Bluetooth Specification v1.1 호환 • 전송속도 : 1.2Kbps ~ 115.2Kbps • 송신출력 : 최대 20dBm • 안테나 I/F : SMA Female • 사용신호 : TxD, RxD, GND, CTS, RTS, DTR, DSR • 크기 : 35mm (W) x 65mm (D) x 16mm (H) • 소모전류 : 최대 110mA • RS-232 인터페이스 : D-SUB 9pin Female Connector • 통신방식 : 1:1 • 전송거리 : 100m

5. 시스템 구성 컨트롤 pc RS232c 로봇 Hps-120 컨트롤 pc 로봇

6. 시스템 구성

7. Power Interface • 동작 전압 : +5~12v • 소모전류 : 최대 110mA • AC/DC 어뎁터 요구사항(정격출력) :+5~12V / 300mA • RS-232커넥터의 9번핀 • USB케이블 • AC/DC 어뎁터

8. RS-232 interface

9. ComPort Setting • General - Baud rate : 9600 bps - Data bit : 8 bit - Parity bit : no parity - Stop bit : 1 stop bit - Flow control : none

10. ComPort Setting • How to Change? - Hps120 전원 인가 - Hyperteminal 설정 - Hps120 Reset 설정모드 - 초기설정 출력

11. Hps-120 초기설정

12. 명령어 구성 • 무선연결 구성 관련 • 시리얼 구성 관련 • 기타 명령어

13. 무선연결 구성 관련 • 리모트 주소 설정 • 인증 및 암호화 설정 • Inquiry scan 모드 설정 • 저전력 모드 설정 • 연결모드 설정 • Device name 설정 • Class of Device(CoD) 설정

14. 시리얼 구성 관련 • 속도설정 • 흐름제어 설정 • STOP비트 설정 • 패리티 비트 설정 • ComPort 설정

15. 기타 명령어 • 설정 상태 보기 • 변경된 설정 적용 • 어댑터의 현재 상태 보기 • 도움말

16. Bluetooth? • 1994년 에릭슨 이동통신 그룹이 휴대폰과 주변기기간 저전력, 저가격 무선 인터페이스 연구 • 1998년 Bluetooth SIG(에릭슨, 노키아, IBM, 도시바, 인텔) • 10세기 스칸디나비아를 통일한 Harald Bluetooth의 이름 • 전세계 어디서든 단일 장비로 통신이 가능토록 통신환경 일원화 기대

17. Bluetooth Specification • Frequency Band : 2.4Ghz ISM Band • Data Rate : 1Mbps(723.2Kbps) • Range : 10m(class 3) ~ 100m(class 1) • Configuration • 8 active device • Piconet / Scatternet • FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)

18. FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) • Frequency Hopping • 79 Channels • 1Mhz per 1Channel • 1600 hops per second • TDD(Time Division Duplex) • 1 Frame = 1.25ms • 1 Slot = 6.25ms

19. Piconet / Scatternet • Master / Slave relationship • Master : 전체 피코넷을 컨트롤 • 피코넷의 구성 • 1 Master • 7 Active Slaves • 255 Parked Slaves • Scatternet • 하나의 피코넷에서의 Slave는 다른 피코넷의 Master 혹은 Slave가 될 수 있음 • Master와 Slave의 역할 교환 가능(단, Point-to-Point일때)

20. Operational state • Standby : Piconet 밖에서 대기 • Inquiry : 주변의 다른 Bluetooth 장치를 찾아 정보 획득 • Inquiry Scan : 11.28ms 마다 Inquiry Scan 수행하며 대기 • Page : 다른 디바이스와 연결 설정 • Page Scan : Page하는 디바이스에게 자신의 정보 전송 • Active : 데이터 전송 상태 • Hold : 전력 소비 절감을 위한 중지 모드 • Sniff : Hold와 비슷하며 Slave에만 해당 • Park : Piconet안에는 있으나 제한된 노드수에 의해 대기

21. 개발관련 분야 • Chipset & module관련 하드웨어 • Protocal stack & profile관련 소프트웨어 • 인증(qualification)

22. Chipset & Module • RF IC부 • Baseband IC부

23. One Chip Solution CSR의 BlueCore • 디지털부분과 RF부분의 통합 • 모듈구현의 편리성

24. Two Chip Solution Silicon Wave사의 제품 • Rf부분과 디지털 부분이 분리 • 다양한 시스템에 탄력적인 설계 가능

25. Module • RF 하드웨어를 구현한것 • RF IC외의 필터, 스위치, Balun, LNA, PLL, VCO, XTAL 등의 외부 소자

26. Protocol Stack

27. Protocol Stack • Bluetooth core protocol • Cable Replacement protocol • Telephony Control Protocol • Application Protocol • HCI(Host Controller Interface)

28. Bluetooth core protocol • Baseband • 블루투스 장비간 물리적 RF연결 생성/관리 • LMP(Link Manager Protocol) • 블루투스 장비간 연결 설정 • 인증과 암호화 같은 보안 기능 • Baseband의 패킷 크기 제어 • L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol) • 상위 계층에 Connection-oriented와 Connectionless 데이터 서비스 제공 • SDP(Service Discovery Protocol) • 각 블루투스 장비가 제공하는 서비스와 서비스 속성을 알아내는 프로토콜

29. Cable Replacement protocol • RFCOMM • 시리얼 라인 에뮬레이션 프로토콜 • 상위계층에 시리얼라인 연결 서비스를 제공

30. Telephony Control Protocol • TCS Binary/TCS BIN • 음성이나 호출데이터를 확립하기위한 호출 제어신호 규정 • AT command • 휴대전화나 모뎀을 제어하는 AT Commands정의 • ITU-T Recommendation V.250 과 ETS 300 916 베이스

31. Application Protocol • PPP • 1:1접속확립 • IETF의 Point-to-Point Protocal • TCP/UDP/IP • IETF에 정의되어 인터넷접속에 이용 • OBEX protocol(Object Exchange Protocol) • 오브젝트 교환목적으로 IrDA에 의해 정의된 세션레이어의 프로토콜 • HTTP와 같은 기능 • vCard/vCalendar • 전자명함이나 개인 캐린더입력,스케줄관리등을 정의 • WAP • 광범위한 무선 네트워크에서 이용 • 휴대전화나 그외 무선단말기에 인터넷콘텐츠나 전화의 부가서비스제공목적

32. Profile • Profile? • Protocol Stack을 어떻게 각 응용에 맞게 사용할 것인가를 정의 • 각 응용에서 제공해야할 의무적인 기능과 추가적인 기능을 정의 • Profile의 목적 • 상호 운영성(Interoperability)제공 • 사용자가 원하는 기능을 제공하는 시스템을 어떻게 구현할 것인가? 하는 설명 제공

33. Profile 프로파일 예 : Headset Profile

34. Profile 내용 • Generic Access Prifile(GAP) • Sevice Discovery Application Profile(SDAP) • TCS Binary Based • Serial Port

35. Generic Access Prifile(GAP) • Bluetooth device간의 기본적 액세스 필요조건 규정 • Bluetooth 와 application 의 제휴 도모 • 시큐리티관련 상위레이어기술도 포함

36. Sevice Discovery Application Profile(SDAP) • 이용가능한 서비스를 찾기위한 SDP포함 • 이용가능한 서비스 탐색 • 이 서비스에 관한 정보 취득을 위한 기능및 절차 규정

37. TCS Binary Based • Cordless Telephony Profile • 3 IN 1 Device에 의해 사용되는 프로토콜 및 절차규정 • 3가지 서비스의 전화 - 무선전화기 - 무선내선전화 - 휴대전화 • Intercom Profile • 무선내선전화부분의 프로토콜 및 절차규정 • 음성뿐 아니라 접속,단절의 프로토콜도 포함

38. Serial Port • Headset profile • Dial-up Networking Profile • Fax Profile • LAN Access Profile • Generic Object Exchange Profile • Object Push Profile • File Transfer Profile • Synchronization Profile

39. Qualification

40. Qualification • RF Conformance Test • Protocol Conformance Test • Profile Conformance/Interoperability Test

41. 프로젝트 목표 • 로봇구현 • 하드웨어제어 • 소프트웨어 프로그램 만들기

42. 앞으로의 진행계획 • 블루투스 사용방법 • 스펙 사용방법 • 로봇에 블루투스 어뎁터 연결 • 시리얼 코드 만들기

43. Q & A 질문해주세요