Publika informationssystem med spontana trådlösa närverk. Johan Ahlström och Jesper Adolfsson

Examensarbete utfört i datalogi vid Tekniska högskolan i Linköping Publika informationssystem med spontana trådlösa närverk av Johan Ahlström och Jesper Adolfsson LiTH-IDA-Ex-Ing-ÅÅ/N ÅÅÅÅ-MM-DD Företag: GoldPen Computing AB Handledare på företaget: Fredrik Söderlund Examinator: Juha Takkinen i

ii

Sammanfattning Publika informationssystem med trådlösa spontana närverk är personlokala nätverk där publik information sprids till alla som kan ta emot den. Vi har gjort en övergripande litteraturstudie i teknologier som är relevanta för dessa ändamål. Vi har koncentrerat oss på användningsområden för sladdersättare och tjänstekoordinatorer med inriktning på informationsspridning. I dagsläget finns ett antal teknologier för trådlös dataöverföring och de flesta är fortfarande under utveckling. Dessa teknologier skiljer sig åt på många sätt och vi har i vår rapport jämfört dessa. De olika teknologier som möjliggör automatisk upptäckt av tjänster är i många fall relativt lika varandra. Vi har i rapporten gått igenom de teknologier som finns på marknaden idag och redovisat en sammanställning. Problemet med många spontana enheter inom räckhåll för varandra är att kunna sortera ut de enheter som är av intresse för stunden. För att lösa det problemet föreslår vi klientprogram som sorterar ut de tjänster som är relevanta. Den sladdersättare som verkar mest genomtänkt i dagsläget och som därmed har flest användningsområden är Bluetooth. Den tjänstekoordinator som verkar fungera bäst tillsammans med Bluetooth är Salutation. Rapporten ger en sammanfattning av vilka teknologier som finns idag samt ett antal situationer de kan vara lämpliga att användas i. iii

iv

Förord Denna rapport är resultatet av ett examensarbete utfört vid Institutionen för datavetenskap (IDA) på Linköpings tekniska högskola (LiTH) på uppdrag av GoldPen Computing AB i Linköping, våren 2001. De teknologier som behandlas i denna rapport är nya teknologier på frammarsh inom trådlös kommunikation och administrationsfria nätverk. Ofta finns ingen färdig implementation och denna rapport syftar till att visa på idéer och möjliga lösningar. Rapporten syftar därmed till att ligga till grund för vidare fördjupning och implementation i någon eller några av teknologierna som behandlas i denna rapport. Rapporten ska alltså ge ett stöd vid uppstart av nya implementeringsprojekt i området. Handledare har varit Fredrik Söderlund, GoldPen Computing AB. Examinator har varit Juha Takkinen, Linköpings tekniska högskola. Linköping, 2001-09-24 Jesper Adolfsson Johan Ahlström v

vi

Innehållsförteckning 1 INTRODUKTION... 1 1.1 BAKGRUND... 1 1.2 SYFTE... 2 1.3 OM DOKUMENTET... 3 1.4 OM LÄSAREN... 3 2 PROBLEMSPECIFICERING... 5 2.1 PROBLEMFORMULERING... 5 2.2 MÅL MED EXAMENSARBETET... 5 3 BEGREPPSLISTA... 7 4 FÖRSTUDIE... 10 4.1 OSGI... 10 4.2 UPNP... 12 4.3 SALUTATION... 13 4.4 JINI... 15 4.5 IP VERSION 6... 16 4.6 BLUETOOTH... 18 4.7 HAVI... 21 4.8 HOMERF... 22 4.9 HIPERLAN2... 23 4.10 IEEE 802.11... 24 4.11 IEEE 802.11B... 26 4.12 IEEE 802.11A... 26 4.13 IRDA... 27 4.14 FRAMTIDSTEKNOLOGIER... 27 5 SAMMANFATTNING AV FÖRSTUDIE... 30 5.1 SLADDERSÄTTARE... 30 5.2 TJÄNSTEKOORDINATORER... 31 6 ÖVERSIKT ÖVER DATORKRAFT... 32 6.1 DAGENS DATORKRAFT... 32 7 NYA PRODUKTER FÖR TRÅDLÖST... 34 vii

7.1 SIEMENS LANSERAR BLUETOOTH-NÄT... 34 7.2 SAMEXISTENS MELLAN BLUETOOTH OCH WLAN... 34 7.3 BLUESOLIDS JAVASERVER... 34 7.4 PRIMEPOINTS BEAMBOX... 35 8 TEKNOLOGIKATEGORIER... 36 8.1 SLADDERSÄTTARE... 36 8.2 TJÄNSTEKOORDINATORER... 40 9 EXEMPELSCENARION FÖR NÄRVERK... 41 9.1 INFORMATIONSKIOSK... 41 9.2 GOLFGUIDE... 42 9.3 ARENA... 42 9.4 TÅGSTATION... 43 9.5 SKYLTFÖNSTRET... 44 9.6 HAMNINLOPP... 44 9.7 BYGGARBETSPLATS... 45 9.8 BÅTHAMN... 46 9.9 UTSTÄLLNINGSMONTER PÅ TEKNIKMÄSSA... 46 10 UTÖKADE SCENARION... 49 10.1 BÅTHAMN MED BLUETOOTH OCH SALUTATION... 49 10.2 MÄSSMONTER MED BLUETOOTH OCH SALUTATION... 50 10.3 SLUTSATS... 52 11 DISKUSSION... 54 11.1 INFORMATIONSSYSTEM OCH TRÅDLÖSA NÄT... 54 11.2 BEHOV AV TJÄNSTEKOORDINATOR... 54 11.3 SLUTORD... 55 12 REFERENSER... 56 APPENDIX A ARBETSGÅNG... 60 A.1 FÖRSTUDIEN... 60 A.2 ANVÄNDNINGSOMRÅDEN... 61 A.3 NÄRVERKSSCENARION... 62 A.4 FÖRDJUPNINGEN... 63 A.5 SAMARBETSANALYSEN... 63 viii

APPENDIX B SALUTATION... 65 B.1 SALUTATION MANAGER... 65 B.2 ENHETER OCH TJÄNSTER... 67 B.3 SALUTATION LITE... 68 B.4 SALUTATION API... 69 APPENDIX C BLUETOOTH... 73 C.1 PROTOKOLL... 73 C.2 PROFILER... 75 ix

1 Introduktion Denna rapport är resultatet av ett examensarbete utfört vid Institutionen för datavetenskap (IDA) på Linköpings tekniska högskola (LiTH) på uppdrag av GoldPen Computing AB i Linköping, våren 2001. 1.1 Bakgrund GoldPen Computing AB är ett kunskapsföretag vars affärsidé är "Att erbjuda persondatorbaserade tjänster och tekniska lösningar genom att framförallt utnyttja penndatorteknikens och den mobila datorkraftens fördelar samt driva därmed förenlig verksamhet". Den senaste teknologin inom trådlös kommunikation och mjukvara för nätverk erbjuder stora möjligheter att skapa system som utför de mest komplexa uppgifter utan att någon användare eller administratör måste vara inblandad. Ett exempel skulle kunna vara en hemdator med tillhörande bildläsare, skrivare, ljudsystem etc. Allt som användaren, med senaste teknologin, behöver göra är att placera enheterna i närheten av varandra och slå på strömmen för att allt ska fungera. Denna teknologi har under det senaste året svängt eller delat upp sig och har mer och mer inriktat sig på informationsspridning, inte helt olikt Internet. Utvecklingen går mot mindre och mindre datorer och mer och mer avancerade mobiltelefoner. Många ledande företag inom industrin talar om att man ska vara uppkopplad mot Internet hela tiden, var man än befinner sig, via mobiltelefonen. Andra förespråkar många små lokala nätverk för handhållna datorer (se Figur 1) där informationen är skräddarsydd för just den platsen och där användarna inte behöver göra mer än att klicka på en ikon för att få information. Den senare tekniken kallas på engelska för pushing och spås få stort utrymme i framtiden. I enighet med GoldPens intressen är det dessa nätverk som denna rapport behandlar och som i titeln kallas närverk. 1

Figur 1 Vår tänkta nätverkstopologi Figur 1 visar topologin av ett publikt informationssystem så som vi har tänkt oss det genom hela rapporten. 1.2 Syfte Rapporten syftar till att underlätta förarbetet vid implementation av trådlösa spontana närverk och framförallt där information ska spridas till ett antal användare. För att tydliggöra användningsområdet ges här några exempel på publika informationssystem med spontana trådlösa närverk. Informationskiosk En informationskiosk på en rastplats vid en Europaväg eller på turistbyrå. Informationen kompletterar kommunens informationstavlor och kan innehålla allt från vägbeskrivningar och kartor till reklam för ortens turistnäring. Tanken är att informationen här skall kunna sparas lokalt på handdatorn eftersom turisten i fråga vill ha tillgång till den under hela semestern. Stadion En idrottsstadion för friidrott, fotboll, ishockey eller någon annan sport där statistik och resultat är viktigt för stora delar av publiken. Informationen för lagidrott kan innehålla resultat från andra matcher, spelarstatistik, serietabell och matchstatistik. När det gäller friidrott eller någon annan individuell idrott kan informationen innehålla kvalstatistik, dagens resultat och tider för kommande grenar. Informationen här behöver bara vara tillgänglig under tiden besökaren är inne på stadion. Affärscentrum Ett affärscentrum med många butiker. Butikerna har dagsaktuell information om sig själva. Det som är mest intressant är reklamerbjudanden så att kunderna kan välja den affär som har det 2

bästa erbjudandet för dagen. Informationen skall vara tillgänglig överallt i alla butiker för att uppfylla sitt syfte, eller åtminstone i utrymmen mellan butikerna. Specialistaffär Ett exempel är en mataffär som har lagt ut en ikryssbar inköpslista på Internet. Inköpslistan laddas ner till den handburna datorn och kryssas i. I affären får kunden upp en karta som beskriver bästa vägen att gå för att hitta de varor som har kryssats i. 1.3 Om dokumentet Rapporten är i huvudsak indelad i fyra delar. Dessa beskrivs kortfattat nedan. Först finns en del som vi kallar förstudie. Den innehåller de olika teknologierna på marknaden som kan användas för att bygga ett spontant trådlöst nätverk. Den delen lämpar sig bäst om man vill lära sig mer inom området. Man får där en överblick över dagens teknologier. Kapitel 4-7 är lämpliga att läsa för intresserade personer. Därefter finns en del där de olika teknologierna kategoriseras och diskuteras med krav från olika situationer och nästan varje situation förtydligas med scenarioexempel. Denna del lämpar sig bäst för den som har en implementeringsidé och vill se vilka teknologier som kan vara lämpliga att undersöka. Kapitel 8-9 är lämpliga att läsa för intresserade personer. Sist finns en del med resultat och diskussion. Resultatet tar upp ett par olika scenarion där de teknologier som vi fördjupat oss i diskuteras, analyseras och utvärderas. Efter resultatet ligger diskussionen och dessa två kapitel kan vara lämpliga att utgå ifrån om man vill undersöka hur det fungerar i praktiken. Dessa kapitel är numrerade 10 och 11. Som appendix ligger Arbetsgång, Salutation samt Bluetooth. Salutation och Bluetooth är de två teknologier som vi valde att fördjupa oss i. Dessa två kapitel kan ses som lämplig start för implementering i dessa två teknologier. Appendix B och Appendix C lämpar sig som fördjupning i Salutation och Bluetooth om man läst förstudien. 1.4 Om läsaren Läsaren bör ha grundläggande kunskap om nätverk och lagermodellen för datorkommunikation. 3

4

2 Problemspecificering Detta kapitel formulerar problemställning och mål med examensarbetet. 2.1 Problemformulering Problemet som vi med detta examensarbete vill undersöka kan specificeras med följande frågor: Var och varför skall man använda trådlösa spontana närverk i publika informationssystem? Vilka teknologier finns och vilka är användbara i dessa informationssystem? Vilka begränsningar finns för olika lösningar och tillämpningsområden? Med publika informationssystem menas system där informationen är publik och är syftad till att vem som helst ska ha tillgång till den och då via en handhållen dator. Med trådlösa spontana närverk menas geografiskt avgränsade lokala nätverk som kopplas upp automatiskt mot användare i systemet. Kommunikationen sker via en eller flera accesspunkter och innefattar inte kommunikation mellan enstaka användare i systemet. 2.2 Mål med examensarbetet Målet med examensarbetet är att ta fram användningsområden för informationssystem där informationen spontant görs tillgänglig genom signalering samt att ge implementationsförslag med syfte, fördelar och nackdelar. I målet ingår inte att lösa några implementeringsproblem eller att implementera något system. Arbetet är tänkt som grund för vidare utveckling inom området publika informationssystem. 5

6

3 Begreppslista Följande lista innehåller förklaringar på begrepp som underlättar läsandet av denna rapport. Användare En person utrustad med en handdator uppkopplad mot ett nätverk. API (Application Programming Interface) Application Programming Interface är en specifik metod som är föreskriven av ett operativsystem eller en annan applikation. Den beskriver hur programmerare som skriver en applikation kan göra förfrågningar till operativsystemet eller andra applikationer. Broadcast Teknik för att skicka meddelande till alla noder i ett nätverk. CF-kort (Compact Flash-kort) Korttyp som finns i många handburna enheter i dagens läge. Kortet har 50 anslutningspinnar och de fysiska måtten är 43x36x3,3 mm. DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) Protokoll för digital trådlös telefoni. GPRS (General Packet Radio Services) En paketbaserad radioservice som har en överföringshastighet på upp till 114 Kbit/s. IP (Internet Protocol) Protokoll för datatransmission över nätverk. Jar-fil Samlingsfil för ett antal klassfiler i Java. Java Generiskt och plattformsoberoende programmeringsspråk. JVM (Java Virtual Machine) Intepretetator för att köra javabytekod. Det är olika JVM på olika plattformar, men de kan köra samma javabytekod. LAN (Local Area Network) Mindre lokalt nätverk för datatransmission. Multicast Teknik för att skicka meddelande till många noder i ett nätverk. 7

Nod Nätverksnod är en enhet i ett nätverk. OSI (Open System Interconnection) ISO:s standardreferensmodell för datorkommunikation mellan två användare i ett nätverk. Modellen är uppdelad i sju lager där varje lager kommunicerar med sin jämlike på andra sidan det fysiska nätverket via det samma (se Figur 2). Varje lager motsvaras, i referensmodellen, av olika protokoll för datorkommunikation som alla tillsammans gör det möjligt för applikationer att utbyta information med varandra. Nätverk Figur 2 Datorkommunikation. Overhead Extra kontrolldata som läggs till nyttodata när den skickas över nätverk. Denna extra information används för bland annat adressering och felkontroll. PAN (Personal Area Network) Nätverk som är begränsat till en persons absoluta närhet och avser datorkommunikation. Den svenska termen som vi använder är närverk. PCMCIA Personal Computer Memory Card International Association. Ett PCMCIA-kort är ett kort med 68 anslutningspinnar. PCMCIA är föregångaren till PC Card. PC Card PC Card är efterförljaren till PCMCIA. Kortet finns i 3 typer och skillnaden mellan dessa olika typer är tjockleken på kortet. 8

Type I: 3,3 mm. Används ofta att bygga in minne i. Type II: 5 mm. Används ofta att bygga in modem i. Typ III: 10,5 mm. Används ofta att bygga in hårddiskar i. PDA (Personal Digital Assistant) En liten handhållen dator med tryckkänslig skärm, lite minne och en relativt svag processor. Ursprungliga användningsområden är kalender, telefonbok och liknande applikationer. En PDA har ofta en kortplats för istickskort av typen PC Card eller CompactFlash. Roaming En teknik som möjliggör att en användare kan byta accesspunkt utan att det märks. Ett exempel på detta är dagens mobiltelefoni. Den person som pratar märker inte när en ny basstation tar över samtalet. RS232 En standard för att skicka data seriellt över en kabel. Sladdersättare Teknologi för att ersätta kommunikationskablar, till exempel kablar över vilka USB- och RS232-protokollen körs. Tjänstekoordinatorer En typ av serverapplikation som har i uppgift att koordinera tjänster i ett nätverk. En tjänst kan vara en skrivare eller en applikation. URL (Uniform Resource Locator) Adress till en resurs på Internet. Exempel: http://www.goldpen.se/banguiden/index.html USB (Universal Serial Bus) En standard för dataöverföring mellan datorer och kringutrustning såsom digitalkameror, skrivare, scanners och så vidare. Standarden har en överföringshastighet av cirka 12 Mbit/s. 9

4 Förstudie I förstudien har vi valt att skriva om teknologier som är användbara inom publika informationssystem med trådlösa närverk. Vi har presenterat materialet på ett likartat sätt för teknologierna för att läsaren ska känna igen sig. En OSI-modell finns till höger om rubriken i varje avsnitt för att snabbt visa vilka lager i datorkommunikationen som teknologin täcker. För att underlätta jämförelsen mellan teknologier med liknande syfte har vi valt att presentera dem i ordning enligt OSI-modellen. Förstudien ska fungera som lite av en uppslagsdel när grundläggande teknisk information snabbt behöver erhållas om respektive teknologi. Hur vi hittat och valt ut teknologierna beskrivs i Appendix A. 4.1 OSGi Open Services Gateway Initiative (OSGi) är ett ramverk för applikationslagret och är tänkt som hjälpmedel för tredjepartsaktörer. OSGi skapades i mars 1999 av 15 stora företag i data- och telekommunikationsbranschen [1]. I dag står över 80 medlemsföretag bakom standarden, som fortfarande är under utveckling [2]. Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager 4.1.1 Syfte och övergripande funktion OSGi är en öppen standard baserad på Java. Standarden är ett ramverk i applikationslagret som ger tjänsteleverantörer, nätverksadministratörer, enhetstillverkare och applikationsutvecklare neutrala applikations- samt enhets-api:er och funktioner [2]. OSGi är koncentrerat till punkt-till-punktlösningar med nollkonfigurationstänkandet som grund. Ramverket är en mall för hur kommunikation mellan enheterna i nätverket ska gå till. Tjänsteportal Klienter Tjänstedistributörer Figur 3 OSGi-tjänsteportal [1] 10

Klient En enhet som har kontakt med en tjänsteportal antingen via ett lokalt nätverk eller direktkontakt med någon form av seriell eller trådlös kommunikation [1]. Klienten kan använda sig av tjänster via tjänsteportalen. Tjänsteportal Denna agerar plattform för de kommunikationsbaserade tjänsterna. Services Gateway, som den heter på engelska, fungerar också som applikationsserver för en del av de viktigaste tjänsterna. Tekniskt sett är en tjänsteportal en inbyggd server som har kontakt med ett nätverk av tjänstedistributörer och ett lokalt nätverk med klienter. Uppgiften den har är att förmedla kontakt mellan tjänstedistributör och klient (se Figur 3) [1]. Tjänstedistributör En Service Provider, som tjänstedistributör heter på engelska, erbjuder en tjänst till klienterna genom att använda tjänsteportalen i kombination med en fjärrserver. Tjänstedistibutören låter tjänsteportalen att ladda ner javakoden för själva tjänsten i form av ett så kallat knippe, eng. bundle, som egentligen är en vanlig jar-fil [1]. 4.1.2 Speciella detaljer OSGi är fortfarande under utveckling och man strävar mot att: Vara plattformsoberoende Bli en standard Hantera säkerhet och integritet Inte ställa krav på några nätverksteknologier eller protokoll Vara skalbart i antalet användare Vara pålitligt även om elakartade program körs på Services Gateway [2]. OSGi kompletterar och stöder även andra teknologier [2]. Bland dessa finns sådana teknologier som vi tar upp senare i rapporten; Bluetooth, UpnP, Jini, HAVi, HomeRF och IEEE 1394. 4.1.3 Begränsningar OSGi-standarden är fortfarande under utveckling och det är svårt att veta vad som egentligen gäller. Det är endast fem företag som erbjuder mjukvaruutvecklingsverktyg för OSGi [2]. 11

4.2 UPnP Universal Plug and Play är oberoende av transportlager och lägre lager i OSI-modellen. Bakom UPnP står drygt 300 företag med Microsoft i spetsen [3]. 4.2.1 Syfte och övergripande funktion UPnP är en distribuerad och öppen nätverksarkitektur för att skapa Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager nätverksförbindelse mellan olika enheter. UPnP lyfter fram TCP/IP till att ansluta och kontrollera enheter automatiskt i nätverk så att data kan överföras. Enheterna kan vara persondatorer, processorstyrda redskap eller trådlösa kommunikationsenheter. UPnP riktar sig mot hemmanätverk, små affärsnätverk och kommersiella nätverk [3]. UPnP stöder spontana nätverk där en enhet presenterar sig, talar om vad den kan erbjuda om någon frågar och tar reda på vilka andra enheter som finns och vad de kan erbjuda [3]. 4.2.2 Speciella detaljer UPnP använder standardprotokoll [4], det vill säga att inga drivrutiner används. Samtidigt är det plattformsoberoende och går att implementera med vilket språk som helst [3], men bygger på att alla enheter har en IP-adress [4]. UPnP är visserligen konstruerat för IP-nätverk men kan kombinera andra enheter och nätverk med en brygga (se Figur 4). Kontrollenhet (Pocket PC) Vanlig enhet (UPnP-video) IP-Nätverk Kontrollenhet (Fjärrkontroll) UPnP-Brygga Enkel enhet (LonWorks-Termostat) Icke-IP-Nätverk Vanlig enhet (UPnP-klocka) Annan enhet (X10-Belysning) Figur 4 Exempel på UPnP-nät med brygga [4]. Aktörerna i ett UPnP-nät är indelade i tre kategorier: 12

Enhet Device, som enhet heter på engelska, inehåller en eller flera tjänster och/eller underenheter (eng. nested devices). En enhet måste ha en XML-fil som beskriver alla tjänster den tillhandahåller, pekare (URL) till tjänsterna och enhetens alla egenskaper som till exempel namn och ikon [4]. Tjänst Service, som tjänst heter på engelska, innehåller en tillståndstabell, en kontrollserver och en händelseserver. Kontrollservern tar emot kommandon från kontrollpunkter och exekverar dem, uppdaterar tillståndstabellen och skickar respons till anroparen. Händelseservern meddelar prenumererande enheter varje gång tillståndet ändras hos tjänsten. En tjänst måste ha en XML-fil som beskriver funktioner och variabler hos tjänsten [4]. Kontrollpunkt Control Point, som kontrollpunkt heter på engelska, är en nod i nätverket som kan upptäcka och kontrollera andra enheter, det vill säga få tag i enhetsbeskrivning och lista på tjänster hos aktuell enhet, få tag i tjänstbeskrivning, utföra kommandon hos tjänster och prenumerera på tjänstens tillståndsändringar [4]. 4.2.3 Begränsningar UPnP är helt automatiskt och är troligen svårt att administrera manuellt. Det kan vara svårt att begränsa antalet enheter när man ska söka efter någon användbar tjänst, det vill säga att precisera frågan tillräckligt mycket. 4.3 Salutation Salutation-konsortiet grundades 1995 av mer än 20 företag. De mer kända av dessa är IBM, Hewlett-Packard, Xerox, Canon, Fuji, Fujitsu samt Sharp [8]. 4.3.1 Syfte och övergripande funktion Salutation är en arkitektur som skall tillhandahålla ett standardiserat sätt för enheter Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager att tala om att de finns och vad de kan på ett nätverk. Arkitekturen ger också möjlighet att söka efter tjänster och enheter på nätverket. Arkitekturen är oberoende av processortyp, operativsystem, vilket fysiskt nät som används samt nätverksprotokoll. Oberoendet av det fysiska nätet erhålls genom Salutation Manager Transport Interface. 13

Det finns en Javaversion av Salutation Lite Service Discovery Protocol tillgänglig. Den är anpassad för små, resurssnåla enheter och stöder kommunikation över IrDA [5]. Anpassning till andra protokoll skall enligt Salutation-konsortiet inte vara komplicerat att göra. 4.3.2 Speciella detaljer Figur 5 Modell över Salutation Manager Förklaring av förkortningar i Figur 5: SLM: Salutation Manager TM: Transport Manager SLM-API: Salutation Manager Application Program Interface. SLM-TI: Salutation Manager Transport Interface En tjänst definieras som en apparat som har en tjänst att erbjuda på nätverket. Det kan vara en dator som har ett program (ex. ordbehandlare) eller, för att ta ett vedertaget exempel, en skrivare. Kärnan i Salutation är Salutation Manager (se Figur 5). Denna ser till att tjänster kan visa vad de erbjuder samt att klienter kan söka efter dessa tjänster. Tjänster registrerar sig i SLM, och klienter söker i den samma. SLM sköter om att andra SLM på nätverket också får informationen den själv har om tjänster. Salutation Managers pratar med varandra över Salutation Manager Protocol. Detta protokoll använder sig av Remote Procedure Call (RPC) och är beroende av att underliggande protokoll erbjuder en tillförlitlig, dubbelriktad datatransmission. RPC är en teknik som är utvecklad av Sun Microsystems inc [6]. Tack vare att Salutation Managers kommunicerar sinsemellan sprids utbudet av tjänster på hela nätverket. SLM sköter även om att all data kan skickas oberoende av operativsystem och kommunikationsmedium (och allt annat som står ovan). Skall data skickas mellan två enheter som inte har samma operativsystem eller överföringsprotokoll måste data skickas genom SLM. Data kan 14

också skickas direkt mellan två enheter, men detta kräver givetvis att de har samma protokoll [7]. Klienter hittar Salutation-servrar genom att skicka broadcast-meddelanden på nätverket. Salutation kan programmeras i nästan vilket programmeringsspråk som helst [5]. Säkerhet finns inbyggt i Salutation från och med version 2. Säkerheten utgörs av användar-id och ett lösenord för att få använda en tjänst [8]. Salutation har fått en egen profil i Bluetooth-standarden. Detta gör att Salutation kan använda sig av Service Discovery Protocol i Bluetooth [8]. 4.3.3 Begränsningar Salutation använder Sun microsystems Remote Procedure Call som är beroende av att lägre protokoll erbjuder en säker och dubbelriktad datatransmission. 4.4 Jini Företaget som ligger bakom denna teknik är Sun Microsystems inc. Jini är skrivet i Java, vilket gör det plattformsoberoende. 4.4.1 Syfte och övergripande funktion Syftet med Jini är att få ett flexibelt, distribuerat nätverk där tjänster skall kunna läggas till och tas bort dynamiskt. Detta utan någon konfigurering från någon administratör. Möjligheten att administrera Jini-nätverk finns, men målet är att det inte skall behövas. Tjänster skall även kunna vara sökbara och de skall kunna användas. 4.4.2 Speciella detaljer För att Jini skall fungera behövs följande: Tjänst Klient Uppslagstjänst Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager Tjänst En tjänst i ett Jini-nätverk kan enligt Sun definieras på följande sätt: En tjänst är en entitet som kan utnyttjas av en människa, ett program eller en annan tjänst [9]. En tjänst kan med andra ord vara ett program, till exempel ett uppslagsverk eller ett lexikon. Det kan också vara en hårdvara, såsom ett lagringsmedium för data eller en kaffebryggare. En tjänst kan vara olika komplex. Det kan vara en komplicerad skrivare med en uppsjö av inställningar och kanske till 15

och med ett eget grafiskt gränssnitt, eller en vanlig strömbrytare till en lampa. Klient Kravet på att en klient skall fungera i ett Jini-nätverk är att den har en processor, tillräckligt med minne för att klara av en Java Virtual Machine samt koden för Jini. Klienten måste också implementera TCP/IP-protokollet. En klient kan själv tillhandahålla tjänster samtidigt som den själv använder sig av tjänster på andra klienter [9]. Uppslagstjänst Uppslagstjänsten är navet i Jini-nätverket. Den sköter om att enheter dynamiskt kan läggas till och tas bort utan att någon konfigurering utifrån sker. Uppslagstjänsten innehåller objekt (tjänster). Ett objekt kan vara en annan uppslagstjänst. Detta möjliggör hierarkisk uppslagning av tjänster [9]. Ett objekt kan även vara en icke-jini baserad uppslagstjänst. På så sätt kan Jini brygga över till andra uppslagstjänster [9]. Protokoll Jini har tre protokoll: discovery, join och lookup [9]. Discovery används när en tjänst söker efter en uppslagstjänst. Join används när en tjänst hittat en uppslagstjänst och vill gå med i den. Lookup används när en klient söker efter en tjänst i uppslagstjänsten. 4.4.3 Begränsningar Jini är skrivet i java, vilket är relativt minneskrävande då det måste köras på en Java Virtual Machine. 4.5 IP version 6 IP version 6 arbetar på nätverkslagret i OSImodellen. I juli 1994 rekommenderade Internet Engineering Task Force att man skulle börja titta på IP next generation (IPng). Man hade redan då insett att det fanns problem med IP version 4. IPng kom senare att heta IP version 6. Man har sedan dess arbetat med att utveckla IP version 6 [10]. Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager 4.5.1 Syfte och övergripande funktion Internet Protocol är ett protokoll som transporterar paket mellan många olika nätverk. Protokollet har blivit standard för nästan all datatrafik mellan persondatorer idag. IPv6 använder 128-bitars adresser istället för IPv4s 32-bitars adress. Detta ökar adressrymden 16

med en faktor av 2 96 till cirka 6 x 10 23 adresser per kvm på jordens yta. Denna adressrymd verkar räcka för all överskådlig framtid [10]. Ett annat syfte är att lösa problemet med routing. Tabellerna i dagens routrar på internet är enorma. Detta skall man motverka genom att hierarkiskt dela ut de nya adresserna, t.ex. geografiskt eller organisationsmässigt. Detta gör att antalet rader i de stora routrarna reduceras kraftigt, vilket också reducerar tiden det tar att behandla datapaketen innan de kan skickas vidare [10]. IPv6 har automatisk adresskonfigurering och så kallad ad-hoc-funktion. Denna förmåga sörjer för att adresser kan tilldelas dynamiskt och mycket administrationsjobb kan elimineras och en hel del felkonfigureringar undviks. Trafikflödesmärkning av paket i IPv6 möjliggör att avsändaren kan begära speciell behandling av sina paket. Detta hjälper till i stödet för specialtrafik, såsom rörliga bilder [10]. 4.5.2 Speciella detaljer Den automatiska adresskonfigureringen fungerar enligt de tre följande stegen [11]. Lokal adress En dator som vill ha en IPv6-adress börjar med att generera en link-local -adress genom att kombinera ett fördefinierat prefix med sin ethernetadress. Den nya adressen kontrolleras så att den är unik med hjälp av ett så kallat Neighbour Discovery -meddelande till den nyskapade adressen. Om adressen är unik får datorn inget svar, i annat fall görs adressen om med ett nytt prefix. Routerbegäran För att kunna kommunicera med andra datorer än dem på det egna subnätet måste datorn känna till sitt subnätsprefix. Detta får den i svaret från routern genom att skicka ett meddelande till alla routrar via en föredefinierad multicastadress. Global adress Slutligen använder datorn nätverksprefixet tillsammans med sin lokalt unika adress för att skapa en global unik adress. IPv6 har ökad säkerhet jämfört med tidigare versioner. Säkerheten i IPv6 behandlas av säkerhetsattributet IPSec. IPSec togs fram av Internet Engineering Task Force för att även passa IPv4 men är inbyggd i IPv6 [11]. 17

4.5.3 Begränsningar IPv6 har ett ändligt antal adresser, men det utgör ingen reell begränsning i dagsläget [10]. Säkerhetsattributet IPSec är visserligen valbart i nivåer, men kräver extra processorkraft [11]. 4.6 Bluetooth I början av 1998 formade Ericsson, IBM, Intel, Nokia och Toshiba gruppen Bluetooth Special Interest Group (SIG). Gruppens uppgift är att utveckla en standard för såväl mjuk- som hårdvara till Bluetooth. Över 2000 företag har skrivit på licensavtal för Bluetooth, vilket gör att de får utveckla och sälja Bluetooth-enheter. Bluetooth arbetar huvudsakligen i de två nedre lagren i OSI-modellen men går att använda ända upp till presentationslagret, därav de olika skuggningarna i figuren ovan. Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager Figur 6 Bluetooth-chip Figur 6 visar ett Bluetooth-chip så som det ser ut idag. Som figuren visar har det små fysiska mått vilket ger förutsättningar för inbyggnad i andra produkter. 4.6.1 Syfte och övergripande funktion Bluetooth är en standard som beskriver hur enheter skall kommunicera över en trådlös uppkoppling. Syftet med Bluetooth är att ersätta en del av den mängd kommunikationssladdar som finns i dagsläget med radio. Uppkoppling mellan Bluetooth-enheter sker spontant utan inblandning av mänsklig administration. Kravet för att detta skall ske är att enheterna kommer tillräckligt nära varandra. Överföringshastigheten mellan två enheter är med Bluetooth 723,2 Kbit/s i en riktning och 57,6 Kbit/s i andra riktningen. Alternativt kan man ha samma hastighet i båda riktningarna, hastigheten är då 433,9 Kbit/s i vardera riktning [12]. 18

Ett förslag på Bluetooth 2.0 har lagts fram, vilket ger två nya överföringshastigheter, 2 och 10 Mbit/s. Standarden sägs kunna släppas i slutet av 2001 [13]. 4.6.2 Speciella detaljer Bluetooth arbetar på 2,4 GHz-bandet, mellan 2,402 2,480 GHz. Bandet är uppdelat i 79 olika frekvensband (1 MHz breda) och sändningen hoppar mellan dessa olika frekvenser inom bandet enligt ett förutbestämt mönster med en hoppfrekvens av 1600 hopp per sekund. Det finns tre olika klasser på Bluetooth-radion. Klass 1 har 100 meters räckvidd och konsumerar mycket energi. Klass 2, den klass som används mest, når 10 meter. Klass 3, som konsumerar minst energi, har endast 1 meters räckvidd [14]. Scatternät Piconät A Piconät B Mästare Slav Figur 7 Nätverkstopologi i Bluetooth Två enheter som kommunicerar bildar ett piconät (se Figur 7); den ena enheten blir mästare och den andra blir slav. En mästare koordinerar trafiken i ett piconät och kan ha maximalt sju slavar. Åtta användare (en mästare och sju slavar) kan skicka data simultant i ett piconät. Slavarna har en Active Member Address (AMA) och denna typ av adress är 3 bitar lång. När flera slavar skall anslutas till en mästare som redan är mättad med slavar måste mästaren parkera en av de redan uppkopplade slavarna. Den slav som parkeras blir då tilldelad en Parked Member Address (PMA) som har 8 bitars längd. Kombineras dessa två typer av adresser kan antalet anslutna (virtuella) slavar till en mästare maximalt vara 256 [12]. Att byta från en AMA till en PMA tar ungefär 2 ms och det är mästaren som bestämmer när det skall ske [15]. De totalt 255 virtuella slavarna får då dela på tiden de kan vara aktiva slavar. 19

Flera piconät kan kopplas ihop till ett scatternät och mästaren i ett piconät kan bli slav i ett annat piconät (se Figur 7). En Bluetoothenhet kan även vara slav i två piconät och på så sätt utgöra en brygga för att skapa ett scatternät. På detta sätt kan godtyckligt stora nät byggas. Upp till 10 piconät kan finnas inom räckhåll för varandra utan att de stör varandra [16]. Varje piconät inom ett scatternät har, som tidigare nämnt, en total överföringskapacitet på cirka 800 Kbit/s. Detta oavsett om flera piconät ligger inom varandras räckvidd. Enheterna inom ett piconät delar på denna kapacitet och överföringshastigheten per enhet minskar ju fler enheter som ingår. Är piconätet mättat med slavar blir överföringshastigheten per enhet inte mer än cirka 100 Kbit/s. I protokollstacken finns ett lager som heter Service Discovery Protocol (SDP). SDP tillhandahåller ett sätt för applikationer att upptäcka tjänster på andra Bluetooth-enheter. SDP tillhandahåller även bläddring och sökning bland dessa enheter [12]. Bluetooth kan användas på två sätt. Dels som enbart sladdersättare och dels som en komplett teknologi för att överföra data. Detta är möjligt då protokollstacken för Bluetooth når ända upp i presentationslagret i OSI-modellen. Därav de olika skuggningarna i bilden över vilka lager i OSI-modellen som täcks av Bluetooth. Bluetooth finns implementerat i både CF- och PCMCIA-format. 4.6.3 Begränsningar Radion sänder på 2,4 GHz. Detta kan resultera i mycket störningar då ett antal standarder sänder på detta frekvensband. Rapporter om att Bluetooth och IEEE802.11b (se 4.11) stör varandra har publicerats. Räckvidden på radion är normalt begränsad till 10 meter. Större avstånd går att åstadkomma, men då med en kraftigt ökad strömförbrukning i radion. Den maximala överföringshastigheten mellan två enheter är i dagsläget endast 723,2 Kbit/s. 433,9 Kbit/s symmetrisk dataöverföring. Ytterligare en begränsning är att antalet aktiva användare till en anslutningspunkt kan vara maximalt 7 stycken. 20

4.7 HAVi HAVi är ett initiativ från åtta multinationella konsumentelektronikföretag. Företagen är Grundig, Hitachi, Panasonic, Philips, Sharp, Sony, Thomson och Toshiba [17]. 4.7.1 Syfte och övergripande funktion HAVi står för Home Audio Video interoperability. Interoperability betyder att Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager apparater från olika tillverkare kan kommunicera med varandra och använda varandras funktioner via speciella gränssnitt. HAVi har koncentrerat sig på hemelektronik som har användning av att skicka ljud och bild mellan varandra. Standarden är skriven för kommunikation på speciella kopparkablar men har även stöd för andra hemnätverk så att det i framtiden går att kontrollera lampor och andra justerbara enheter i hemmet via någon apparat som stöder HAVi. Exempel på primära användningsområden är att programmera videon på övervåningen via TV:n på bottenplan eller att sitta i köket och läsa e-post via TV:n när den internetuppkopplade datorn är i ett annat rum. För att kunna använda sig av en enhet via en annan måste den första presentera någon slags meny för den andra att navigera i. 4.7.2 Speciella detaljer HAVi använder sig av IEEE 1394 (High Performance Serial Bus) och hanterar kommandon och multipla strömmar med ljud och bild samtidigt. Kommunikationen sker på kopparkablar och den totala bandbredden är 400Mbit/s. 1999 fanns fortfarande problem med IEEE 1394 då det var svårt med längre avstånd än i ett normalt vardagsrum [17]. I mars 2000 kom emellertid en ändring, IEEE 1394a, som förbättrar användbarheten av den seriella kommunikationen [18]. I IEEE 1394a är det hårdare krav på strömförsörjning och isolering vilket borde främja kommunikation på längre avstånd. HAVi är ett distribuerat mjukvarusystem där arkitekturen är öppen, plattformsoberoende och språkneutral [17]. Systemet implementerar enkla basfunktioner som nätverksadministration, enhetsabstraktion och kommunikation mellan nätverksenheternas användargränssnitt. 4.7.3 Begränsningar Eftersom IEEE 1394 inte kan använda trådlös överföring [19] kommer enkla enheter i HAVi-nätverket att kunna utrustas med bryggor till trådlösa teknologier som Bluetooth och HomeRF (se 4.8). Funktionen hos de trådlösa handburna enheterna, som 21

kommunicerar med HAVi-noden, kommer på grund av bandbredden att ha begränsad kvalité på strömmad video [17]. 4.8 HomeRF Företag bakom HomeRF (Home Radio Frequency) är ledande företag inom persondatorer, konsumentelektronik, tillbehör, kommunikation, mjukvara och halvledarteknik. För närvarande arbetar Cayman Systems, Compaq, Intel, Motorola och Proxim med att ta fram produkter till HomeRF [20]. Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager 4.8.1 Syfte och övergripande funktion HomeRF designades för att skapa bredbandsinternet i hemmen. Som namnet anger används radiokommunikationsenheter [21]. Frekvensen som används är 2,4 GHz, det vill säga samma som Bluetooth. Ett typiskt HomeRF-nät innehåller enheter som laptop, surfplatta, trådlös telefon och headset samt en kontrollenhet, Control Point, som samordnar trafiken och som är kopplad till ett sladdburet hemmanätverk eller Internet [21]. Nyligen kom en ny version, HomeRF 2.0. Originalprodukter med HomeRF-teknik är PC-kort, USB, Compact Flash, Ethernet, telefonlur och specialprodukter. 4.8.2 Speciella detaljer HomeRF använder bara halva datalänklagret (MAC) i OSImodellen och är designat så att både IP- och DECT-protokollen ska användas ovanpå HomeRF [21], där IP har hand om datatrafik och DECT har hand om telefoni. I HomeRF 1.0 är den maximala bandbredden 1,6 Mbit/s, i version 2.0 är bandbredden maximalt 10 Mbit/s och i nästa generation, år 2002, kommer den bli minst 20 Mbit/s [22]. I version 2.0 är frekvenshoppningsomfånget 1 och 5 MHz brett, frekvenshoppningen sker som mest 100 gånger per sekund [23] och effektåtgång för att sända ligger på 100 mw och 500 mw. Version 2.0 har tjänstekvalitetshantering där upp till 8 samtidiga strömmar för ljud och bild prioriteras före annan trafik. Roaming stöds och MAC-lagret krypterar med en nyckel på 128 bitar. Minimal effektförbrukning med fullt TCP/IP-stöd blir mindre än 10 mw [22]. HomeRF har algoritmer för att undvika störningar i 2,4 GHzbandet. Tekniken gör att HomeRF undviker störningarna för egen del och det stör därmed inte andra teknologier speciellt mycket heller [23]. 22

4.8.3 Begränsningar Bandbredden är 10 Mbit/s [22] där tiden mellan data och telefon är uppdelad i MAC-protokollet [21]. Maximalt avstånd för dataöverföring är 50 meter inomhus [22]. Maximala antalet enheter i samma nätverk är begränsat till 127 [24]. 4.9 HiperLAN2 HiperLAN står för High Performance Radio Local Area Network. HiperLAN2 startades 1999 av Bosch, Dell, Ericsson, Nokia, Telia och Texas Instruments [25]. 4.9.1 Syfte och övergripande funktion HiperLAN2 är en standard för trådlösa och lokala nätverk (WLAN). HiperLAN2 arbetar på 5 GHz-bandet, som är ett fritt frekvensband. Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager Ericsson visade en prototypimplementation av HiperLAN2 i slutet av 2000 [26]. Ännu (augusti 2001) finns inga färdiga produkter på marknaden, men de väntas komma ut i slutet av år 2001. Runt 2002 är det planerat att börja tillverka enheter i stor skala. 4.9.2 Speciella detaljer Räckvidden för HiperLAN2 är 50 meter inomhus. Hastigheten uppgår till maximalt 54 Mbit/s. Standarden har stöd för tjänstekvalitetshantering. Det ger möjligheten att ha olika prioritet för olika typer av datatrafik. E-post är oftast inte så högt prioriterat ur realtidssynpunkt, medan realtidsvideo är det. Standarden stöder koppling till Ethernet, IEEE1394 (HAVi bland annat) samt tredje generationens mobiltelefoni, 3G [25]. HiperLAN2 är uppkopplingsorienterat [25]. Detta betyder att innan data kan skickas måste en anslutning upprättas mellan den trådlösa enheten och anslutningspunkten. Via denna anslutning skickas sedan data. Data kan skickas en-till-en (båda riktningarna) eller en-till-många (en riktning). I det senare fallet går trafiken från anslutningspunkten och ut till de trådlösa enheterna (multicast). HiperLAN2 har också inbyggt stöd för att lämna över en ansluten mobil enhet från en anslutningspunkt till en annan (roaming). Datatrafik för att sköta överlämningen går via det fasta nätverket (LAN). Övergång till en annan anslutningspunkt kan även ske genom omassociation. Det fungerar så att den mobila enheten släpper anslutningen till den gamla och skapar en helt ny mot den nya anslutningspunkten. 23

HiperLAN2 är relativt störningssäkert. Anslutningspunkterna lyssnar av radiotrafiken i omgivningen och anpassar sin sändarfrekvens dynamiskt efter denna. Avlyssningen sker både för att inte störas och för att inte störa andra. Funktionalitet för att variera sändningsstyrkan finns också inbyggt. Detta för att inte sända längre än nödvändigt, så att omkringliggande nätverk inte störs i onödan [25]. HiperLAN2 har inbyggd funktionalitet för att spara ström på de trådlösa enheterna. En mobil enhet kan när som helst begära att få gå in i strömsparläge. Anslutningspunkten och den trådlösa enheten kommer överens om en tidsperiod, individuellt för varje mobil enhet, som den kan vara i strömsparläge. När perioden är slut lyssnar den trådlösa enheten efter indikation från någon anslutningspunkt att gå ur strömsparläget. Får den ingen indikation går den in i strömsparläge igen, tills perioden återigen är slut. Anslutningspunkterna kommer under tiden den trådlösa enheten är i strömsparläge att hindra all datatrafik till enheten. Beroende på hur lång period som sätts kan förhållandet accesstid/batteritid på den trådlösa enheten styras. 4.9.3 Begränsningar Maximalt avstånd är endast 50 meter och maximal överföringshastighet är 54 Mbit/s. 4.10 IEEE 802.11 IEEE 802.11 koncentrerar sig på fysiska lagret och datalänklagret i OSI-modellen. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) tar fram globala standarder för att underlätta utvecklingen av elektronik- och informationsteknologier [27]. Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager 4.10.1 Syfte och övergripande funktion IEEE 802.11 är en trådlös standard för dataöverföring via radio i lokala, trådlösa nätverk som kom ut 1998. Radiofrekvensen är 2,4 GHz. Hastigheten med vilken man kan överföra data med IEEE 802.11 är cirka 2 Mbit/s. 4.10.2 Speciella detaljer IEEE 802.11 har två olika moder; de kallas för Ad-hoc och infrastruktur. Med infrastruktur finns alltid en anslutningspunkt inblandad, där en eller flera trådlösa enheter kopplar upp sig. Med Ad-hoc behövs ingen anslutningspunkt; trådlösa enheter kan kommunicera med varandra direkt. Tjänstekvalitetshantering finns 24

inte inlagt i standarden ännu, men arbetet med att lägga in det har påbörjats [28]. IEEE 802.11 använder två olika metoder för överföring via radio; frekvenshoppning (FH) och direktsekvens (DS). Vid frekvenshoppning delas hela frekvensbandet in i 79 stycken, 1 MHz breda, frekvensband. Sändningen hoppar sedan mellan dessa med ett förutbestämt mönster. Vid DS delas hela frekvensbandet in i 14 stycken, 22 MHz breda frekvensband. Data kodas ner till redundanta segment som skickas på hela det 22 MHz breda bandet. Detta kallas chipping [29]. Även om störningar inträffar kan data oftast återskapas tack vare redundansen och antalet omsändningar kan minskas. IEEE 802.11 klarar också att byta anslutningspunkt automatiskt (roaming). Trådlösa enheter söker av hela frekvensbandet periodiskt för att avgöra om en annan anslutningspunkt har bättre radioförhållanden. Om så är fallet kan den trådlösa enheten byta till den bättre genom att helt enkelt associera sig med den samt byta radiofrekvens. IEEE 802.11 har två olika sätt att hantera energiåtgång på trådlösa enheter, Continuous Aware Mode samt Power Save Polling Mode. Countinuous Aware Mode sparar ingen energi alls då radion alltid är på och lyssnar efter trafik. Power Save Polling Mode sparar energi och fungerar så att den trådlösa enheten går in i energisparläge och slutar lyssna efter trafik. Med jämna mellanrum går enheten ur energisparläget och lyssnar efter anslutningspunkter som har trafik adresserad till den. Under tiden den är i energiparläge köar anslutningspunkten all trafik som är adresserad till den trådlösa enheten. Maximala antalet enheter som samtidigt kan kommunicera med en accesspunkt är implementationsberoende. Begränsningen sitter i hur mycket minne och hur stora tabeller tillverkaren valt att sätta in, det vill säga hur många MAC-adresser accesspunkten kan hålla reda på samtidigt. En MAC-adress är 48 bitar lång och varje kort (användare) som ansluter sig till en accesspunkt har en sådan. Detta gäller även de två vidareutvecklingar av standarden som följer nedan. 4.10.3 Begränsningar Räckvidden är 50 meter inomhus. Överföringshastigheten är 2 Mbit/s. Problemet med överföringshastigheten löses dock av utökningar till IEEE 802.11 (se 4.11 samt 4.12). Radion sänder på 25

2,4 GHz. Detta kan resultera i störningar då ett antal standarder sänder på detta frekvensband. IEEE802-standarden störs av till exempel Bluetooth. 4.11 IEEE 802.11b På grund av den låga överföringshastigheten i IEEE 802.11 har en vidareutveckling av denna gjorts: IEEE 802.11b. Den kallas också ibland för IEEE 802.11 High Rate [10]. Denna standard specificerar endast det fysiska lagret i OSI-modellen, där två nya överföringshastigheter tillkommit: 5,5 och 11 Mbit/s [29]. 4.11.1 Speciella detaljer Standarden finns implementerad i PCMCIA-kort. Företaget Z-Com, inc. arbetar med att implementera standarden i CF-format [29]. 4.11.2 Begränsningar Radion sänder på 2,4 GHz. Detta kan resultera i mycket störningar då ett antal standarder sänder på detta frekvensband. Maximala avståndet är begränsad till 50 meter vid inomhusanvändning. 4.12 IEEE 802.11a IEEE 802.11a är en vidareutveckling av IEEE 802.11. Man har bytt frekvensområde från 2,4 till 5 GHz. Detta gör att den maximala överföringshastigheten nu är 54 Mbit/s [31]. Standarden behandlar det fysiska lagret i OSI-modellen. IEEE 802.11a utkom efter IEEE 802.11b. Standarden är fortfarande under utveckling, men produkter kan väntas i slutet av 2001. 4.12.1 Speciella detaljer Hastigheten kan varieras mellan 6 54 Mbit/s, med steg på 6 Mbit/s. Vanligast förekommande överföringshastigheterna är 6, 12 och 24 Mbit/s. 4.12.2 Begränsningar Maximala sändningsavståndet är begränsad till 50 meter inomhus. Antalet aktiva användare till en anslutningspunkt är max 255. 26

4.13 IrDA IrDA står för Infrared Data Association och arbetar på de lägre lagren i OSI-modellen. Bakom IrDA ligger cirka 160 företag inom dataoch telekombranchen. 4.13.1 Syfte och övergripande funktion IrDA fungerar mycket bra att använda i små strömsnåla trådlösa enheter, såsom PDA:er och Applikationslager Presentationslager Sessionslager Transportlager Nätverkslager Datalänklager Fysiskt lager mobiltelefoner där kablar lätt kan ersättas [32]. IrDA börjar dock få konkurrens av kablar, och då framför allt av kablar med USBstandarden (Universal Serial Bus). Anledningen är troligtvis att efterfrågan på högre hastigheter ökat, hastigheter som IrDA inte klarar av. Exempel på användningsområden är: Utbyta visitkort med hjälp av handdatorer Ersätta kablar till mus och tangentbord på datorn Skicka digitala bilder från en kamera till dator/skrivare Synkronisera kalender med sin stationära dator 4.13.2 Speciella detaljer IrDA använder sig av infrarött ljus, med en ljusfrekvens i terahertzområdet [32]. IrDA är mycket användbart för tvåvägskommunikation. Hastigheten är idag upp till 4 Mbit/s men inom en snar framtid kan vi komma att se hastigheter på upp till 16 Mbit/s. Teknologin sägs kunna stödja hastigheter på upp till 50 Mbit/s. En IrDA-accespunkt klarar att kommunicera med upp till åtta trådlösa enheter samtidigt (en-till-många) [33]. 4.13.3 Begränsningar Fri sikt krävs för att överföring skall fungera och avståndet är då begränsat till cirka 2 meter. Överföringshastigheten är maximalt 4 Mbit/s och maximala antalet användare per accesspunkt är 8 [33]. 4.14 Framtidsteknologier Följande standarder är sådana som kan komma ut på marknaden i framtiden. Teknologierna befinner sig ännu så länge bara på utvecklingsstadiet. 27

4.14.1 IEEE 802.15 I mars 1998 startades en studiegrupp för att undersöka behovet av en kompletterande trådlös nätverksstandard. I mars 1999 formades gruppen om till en arbetsgrupp som gavs namnet IEEE 802.15. Denna grupp är uppdelad i fyra undergrupper, Task Group 1, 2, 3, och 4. Uppgiften för Task Group 1 (TG 1) är att ta fram en standard som baserar sig på Bluetooth-standarden. Detta gör man för att de krav som satts på IEEE 802.15 är snarlika de som redan finns implementerade i Bluetooth. Uppgiften för TG 2 är att ta fram en modell och ett antal mekanismer för att möjliggöra samexistens mellan trådlösa LAN (WLAN) och trådlösa PAN (WPAN). Gruppen har antagit ett förslag från ett antal företag att ta fram en standard för en sorts elektronisk trafikpolis. Denna skall gripa in när framförallt Bluetooth och IEEE 802.11b arbetar inom räckhåll för varandra [34]. Uppgiften för TG 3 och 4 är att ta fram en standard för fysiska lagret och MAC-lagret, som är en del i datalänklagret, i OSImodellen med fokus på låg komplexitet, låg strömförbrukning, liten storlek samt låg kostnad. Skillnaden mellan grupperna är att TG 3 skall se till att överföringshastigheten blir hög, uppåt 20 Mbit/s. TG 4 skall se till att energiförbrukningen blir så låg som möjligt. IEEE 802.15 anses behövas som standard för att standarden IEEE 802.11 har inte har kraven på låg strömförbrukning och liten storlek. Ett mål för gruppen är att få interoperabilitet mellan IEEE 802.11 och IEEE 802.15, så att enheter som använder sig av dessa två standarder kan utbyta data. Tjänstekvalitetshantering kommer att implementeras med en rad olika typer av tjänster med olika prioritet [35]. 4.14.2 HiperAccess HiperAccess arbetar på 40,5-43,5 GHz-området. Det väntas bli en dyr teknik på grund av dyra kristaller för de höga frekvenserna. Det är en en-till-många-arkitektur. Då standarden väntas bli klar i slutet av 2001 är det än så länge svårt att få tag i ytterligare data om den [36]. 28