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Introduzione
Il Bluetooth è uno standard di comunicazione senza fili con il quale diventa possibile connettere un’ampia gamma di dispositivi in modo robusto e sicuro.La sua flessibilità rende possibile la sostituzione, in molti campi, dei fastidiosi fili di collegamento con una connessione a radiofrequenza. Un esempio di ciò può essere l`auricolare di un cellulare che permette all’utente di usarlo senza che ci sia la connessione filata. Lo standard Bluetooth rende possibile la creazione di reti di dispositivi che, in questo modo, possono scambiare dati rendendo possibile l’accesso a diversi servizi nell’ambito di quella che viene chiamata PAN (Personal Area Network).
L’ utilizzo dello standard Bluetooth è di largo respiro, va dalla creazione di reti domestiche o aziendali wireless fino alla comunicazione negli autoveicoli, quest’ultima particolarmente comoda e utile nel caso in cui l’utente, per rispondere ad una chiamata sul cellulare oppure per cambiare i canali radiofonici, deve togliere le mani dal volante contravvenendo così al codice della strada, e alle elementari norme di sicurezza L’uso della tecnologia Bluetooth a bordo di motoveicoli sembra particolarmente interessante. Infatti, il conducente ed il passeggero hanno una certa difficoltà, a comunicare tra loro, o per lo meno ciò risulta essere scomodo, a parlare al cellulare ad ascoltare, ad esempio, una radio se non esiste un collegamento filare fra loro o fra ognuno di essi e la moto.
Sarebbe molto comodo se i motociclisti potessero usufruire di vari servizi, muovendosi liberamente, ed inoltre usando dei comandi vocali per accedervi. Lo standard Bluetooth sembra essere particolarmente adatto per questo tipo di
4 applicazioni per una serie di ragioni. Innanzitutto, lo standard prevede una connessione a corto raggio, piccola potenza di trasmissione, dunque, basso consumo di energia. Inoltre, le dimensioni molto ridotte dei moduli Bluetooth, portano ad una riduzione degli ingombri, quindi ad un grosso vantaggio dell’utilizzo dello standard nei motoveicoli. La sicurezza della connessione, di cui si parlerà più approfonditamente in seguito, è un altro punto di forza rispetto ad altri standard per evitare spiacevoli intrusioni di terzi.
La seguente tesi ha tratto spunto da un sistema, già realizzato in tesi precedenti, che sfrutta proprio lo standard Bluetooth per la connessione tra il casco del conducente e quello del passeggero tramite un punto di accesso, situato sulla moto, che ha la funzione di creare le connessioni e di smistare i dati che riceve per indirizzarli opportunamente. Dunque, nel sistema, chiamato piconet, il punto di accesso è il master ed i caschi gli slave. Partendo da questi presupposti, si può immaginare che, oltre alla possibilità di connessione tra conducente e passeggero, sarebbe utile anche la comunicazione tra diversi motoveicoli, introducendo il concetto di scatternet come un insieme di piconet. La tesi, quindi, ha come obbiettivo di studiare la fattibilità di un sistema di questo genere, di analizzare varie soluzioni alternative, di indicare e un procedimento valido per ottenere la scatternet e di dimostrarne l’efficienza.
Il presente lavoro è organizzato in quattro capitoli. Nel primo capitolo si dà una descrizione generale dello standard Bluetooth, per quanto riguarda la banda dell’utilizzo, la modalità di trasmissione dati, i tipi di connessione possibili, quindi le reti Bluetooth. In seguito vengono trattati vari aspetti riguardanti lo standard quali il risparmio di energia e la sicurezza per poi analizzare lo stack di protocollo Bluetooth. Infine viene fatta una prima descrizione di alcune possibili architetture scatternet tra i motoveicoli.
Nel secondo capitolo si analizzano le varie tipologie di scatternet riscontrate in letteratura cercando di confrontarle in base a dei parametri quali il ritardo di connessione, il carico di dati supportati ecc. Entrando più nel dettaglio sulla modalità di gestione del flusso di dati da parte dei dispositivi Bluetooth verranno descritti ed analizzati alcuni algoritmi che rendono ottimo tale gestione.
Nel terzo capitolo si gettano le basi per la realizzazione del progetto, facendo le prime scelte per quanto riguarda il tipo di dispositivi Bluetooth utilizzati per lo
5 scopo, quindi segue una descrizione dell’hardware di tali dispositivi. Il passo successivo è quello di analizzare le varie architetture del sistema scatternet per arrivare ad una scelta tale da soddisfare i requisiti del nostro progetto. Infine vengono descritte le varie modalità con cui tramite un host esterno si può interagire con i dispositivi Bluetooth, ossia, quella che viene definita la partizione dello stack, dopodiché viene evidenziata ed argomentata la scelta di partizionamento fatta per il nostro progetto.
Il quarto capitolo, quello conclusivo, tratta la realizzazione vera e propria della scatternet. Vengono descritti, quindi, tutti i passi necessari per adattare i moduli Bluetooth al funzionamento in scatternet, l’architettura dell’applicazione che gestisce ogni dispositivo Bluetooth e l’intero funzionamento del sistema tramite i diagrammi di flusso. Infine, viene presentato e descritto il risultato della dimostrazione pratica del funzionamento della scatternet.
