블루투스를 이용하는 기술

블루투스를 이용하는 기술

블루투스(Bluetooth)는 10세기 덴마크 부족을 통일한 해랄드 블루투스(Harald Bluetooth)왕의 이름을

딴 것으로 전달 거리가 짧은 RF기술에 기반을 둔 저가의 새로운 무선 통신 기술이다.

 

처음에는 헤드셋(마이크+스피커) 등 휴대전화 주변의 코드리스(cordless)화를 목적으로 한 매우 간단한

근거리 통신 방식을 예상한 것이었으나, 이후 주로 컴퓨터 관련 회사로부터 랩톱 컴퓨터 주변의 코드리스화

까지 블루투스에 포함시키려는 움직임이 일어났다. 에릭슨, IBM, 인텔, 노키아, 도시바 등 5개사는 1998년

2월 블루투스 모임을 결성하였다.

 

블루투스의 목적은 노트북, PC, PDA장비, 디지털 카메라, 휴대용 게임기, 휴대폰 등의 매우 이동성이 강한

장비들이 임의의 상황에서 네트워크를 형성하여(ad-hoc 네트워크) 통신을 가능하게 하는 표준을 만드는

것이었다. 이 모임에서는 구성원들이 로열티 없이 블루투스 시스템을 만들 수 있도록 하기 위한 프로토콜

규격을 제공하였다. 1999년 7월에 '블루투스 버전 1.0' 기술 사양이 발표되어 전세계의 이목이 집중

되었으며 1999년 12월에는 블루투스를 인증하기 위한 규약인 'PRD 버전1' 이 발표되고, 동시에 인증을

수행하는 기관으로서 BQRB와 시험 기관인 BQTF가 창설되었다.

 

블루투스는 통신 및 정보 가전 기기들을 서로 연결함으로써 언제, 어느 곳에서나 서비스가 중단됨이 없이

연결 될 수 있는 장점이 있으며, 제조업체의 저가 모듈 및 제품 개발의 노력, 사용자에게 편리하면서도

친근한 응용 제품의 지속적인 개발이 이루어져야 한다.

 

블루투스는 근거리, 일대 다, 음성과 데이터 전송을 하기 위한 무선 방식으로 보통 10m에 이르는 거리내의

단말 간 통신이 가능하고, 출력을 증가시키면 100m까지도 그 거리를 확장할 수 있다.

 

블루투스의 표준은 전세계 휴대폰 시장의 40%를 장악하고 있는 노키아, 에릭슨 등이 표준화를 주도하고

있으며, 블루투스 SIG(Special Interest Group)와 IEEE 802.15 그룹을 통해 표준화가 진행 중이며

2002년에 블루투스 SIG에서 1Mbps급 버전 1.1 표준을 발표한 이후 현재 버전 4.0까지 개발되어 있다.

 

현재는 블루투스 SIG에서 1~2Mbps급의 버전 2.0에 대한 표준화가 진행 중이며, IEEE 802.15.3에서는

20Mbps 이상의 고속 무선 PAN에 대한 표준이 진행 중이다.

 

블루투스 기술은 산업·과학·의료용으로 사용되는 2.45GHz ISM(Industrial, Scientific, Medical) 주파수

영역을 사용한다. ISM은 무료이며 가장 까다롭다는 FCC의 허가를 받지 않아도 되기 때문에 전세계

어디서나 이용이 가능하다. 블루투스 장비들은 소형의 무선 수신 칩을 통해 10m 거리 이내에서 최대

1Mbps의 속도로 음성 및 데이터를 교환할 수 있으며, 출력을 높이면 100M까지 데이터를 전송할 수 있다.

일반적으로 블루투스는 전송 거리가 짧기 때문에 사용자의 이동 경로 주변에 있는 장비들 간의 개인 공간

네트워크(PAN : Personal Area Network)를 형성해주고 통신을 하는 용도에 적합하다.

 

 가) 블루투스에서 교환되는 데이터의 종류

블루투스에서 상정하고 있는 데이터 형식은 크게 텍스트 데이터 형식, 미디어 데이터(음성, 음악, 화상 등)

형식 그리고 제어/인증 데이터 형식의 3가지로 대별할 수 있다.

 

  ① 텍스트 데이터 형식

휴대 전화와 노트북 PC나 PDA간에 전자 메일 등의 텍스트 파일이 교환된다.

 

  ② 미디어 데이터 형식

음성 데이터는 코드리스 전화(휴대 전화) 간, 휴대 전화와 헤드셋 간의 통신에 사용된다. 음악 데이터는

휴대 전화로 다운로드한 MP3 등의 음악 압축 정보를 MP3 플레이어에 인스톨하는 경우 등에 이용된다.

화상 데이터는 디지털 카메라 등으로 찍은 JPEG(정지 화상 정보) 파일이나 디지털 비디오 카메라로

촬영한 MPEG(동영상 정보) 파일을 휴대 전화 등으로 전송하는 경우 효과적이다.

 

  ③ 제어/인증 데이터

휴대 전화를 리모콘처럼 사용하여 TV 등 A/V기기를 제어하거나, POS(Point of Sales) 단말과의 인증을

통해 휴대 전화를 신용카드 대용으로 이용하는 경우에 적합하다.

 

 나) 블루투스의 무선 접속 형태

단말 기기-단말 기기, 단말 기기-고정 기기, 고정 기기-고정 기기의 3가지 형태로 대별된다.

 

이 외에도 블루투스는 피코넷과 스캐터넷이라는 2종류의 무선 접속 형태를 상정하고 있다. 피코넷은

블루투스 최소 단위 네트워크로 1대의 마스터 주위에 약 10m 이내의 거리에서 최대 7대까지의 슬레이브를

접속할 수 있다. 스캐터넷은 전술한 피코넷을 연결하여 구성하는 네트워크로 약 100m 정도의 범위내에서

구현할 수 있다. 이론적으로 피코넷은 100개 이상 접속한 스캐터넷을 구축할 수 있다. 여기서 슬레이브는

반드시 1대 이상의 마스터(피코넷)에 속하며 기본적으로 모든 슬레이브는 마스터가 보유하는 기능을

갖게 된다.

 

 다) 블루투스의 기술적 장애

블루투스는 휴대 전화, PC와 그 주변 기기 등을 무선으로 접속하기 위한 통신 규격으로서 블루투스 관련

지적소유권은 무상 제공을 전제로 하고 있는 개방적인 기술이다.

 

또한 블루투스의 계층 구조에서도 알 수 있듯이 하위부터 상위까지의 계층을 지원하는 구조로 되어 있어

하드웨어부터 미들웨어 및 소프트웨어에 이르기까지 다양한 기술을 수용한 종합적인 무선 접속 규격이다.

규격에는 블루투스의 보급을 촉진하기 위해 다음과 같은 3가지의 목표를 가지고 있다.

 

  ① 저가격화

가격을 억제하여 원가가 상승하지 않도록 함으로써 다양한 제품에 탑재되어 보급이 촉진되도록 한다.

 

  ② 저소비 전력화

휴대 전화나 노트북 PC와 같은 전지를 이용하여 구동화는 기기에 탑재하는 경우 블루투스 유닛이 본체측의

전지를 소비하지 않도록 함으로써 휴대 기기에의 탑재를 촉진하도록 한다.

 

  ③ 소형 경량화

휴대 기기에 탑재하는 경우 본체측이 극단적으로 커지지 않도록 한다.

 

블루투스는 다양한 용도에 적용하기 위해서는 멀티미디어 대응, 일대 다 접속 통신 및 도청과 오접속

방지라는 3가지 요건이 충족되어야 하는데 이에 대한 대응 방향은 다음과 같다.

 

  ① 멀티미디어 대응(패킷)

음성뿐만 아니라 화상, 데이터 등 다양한 정보가 전송될 수 있고, 나아가 전파 상태와 전송 정보에 따라

최적 패킷이 선택될 수 있도록 11가지 종류의 블루투스 패킷이 구격화되어 있다.

 

  ② 일대 다 접속 통신(네트워크)

피코넷과 같은 간단한 네트워크를 형성함으로써 일대 다 접속의 무선 통신을 실현한다.

 

  ③ 도청 및 오접속 방지(시큐리티)

시큐리티 기능을 가진 접속 방법이 규격화 되어 있다.