041_Mạng không dây và các ứng dụng cho thiết bị di động

- 25 -
MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC ỨNG DỤNG CHO THIẾT BỊ DI ĐỘNG

Lê Viết Hà
MSV: 0121869
Email:

1. Giới thiệu
Công nghệ không dây cho phép ta liên kết
nhiều thiết bị bằng sóng radio mà không dùng
những kết nối vật lí - tức là không cần tới
cable mạng.
Mục đích chính của công nghệ không dây
là cung cấp cho người sử dụng khả năng truy
cập thông tin ở bất cứ đâu và tại bất kì thời
điểm nào với các thiết bị có vị trí liên tục thay
đổi. Ngày nay, với sự phát triển liên tục của
các thiết bị
di động, nền tảng mạng di động và
cả nhu cầu của người sử dụng, lĩnh vực phát
triển ứng dụng cho công nghệ không dây đã
được mở ra nhiều hướng đầy tiềm năng như
truy cập Internet, truy cập tới các tài nguyên
đa phương tiện và các trò chơi.
2. Công nghệ Không dây - Mạng Không
dây
Công nghệ không dây sử dụng sóng radio
trong khi các công nghệ truyền thống sử dụng
các loại cable làm phương tiện truyền dữ liệu.
Phạm vị của công nghệ không dây là rất lớn,
kể từ những hệ thống mạng trên diện rộng và

phức tạp như mạng WLAN, mạng điện thoại
di động cho tới những hệ thống, thiết bị cực kì
đơn giản như tai nghe, micro không dây và
một loạt các thiết bị không có nhiệm vụ lưu
trữ và xử lí thông tin khác. Nó cũng bao gồm
các các thiết bị hồng ngoại (IR) như các loại
điều khiển từ xa, một số loại chuột và bàn
phím không dây và tai nghe stereo không dây,
các thiết bị loại này đều cần một không gian
không bị chắn giữa hai thiết bị truyền và nhận
tín hiệu để đóng đường kết nối.
3. Mobile Ad hoc Network, Bluetooth,
và một số chuẩn mạng di động khác
Một mạng ad-hoc (hay mạng ad-hoc di
động) - MANET (mobile ad-hoc network) - là
một mạng tự cấu hình gồm các thiết bị định
tuyến di động (mobile routers) được kết nối
với nhau bằng các liên kết không dây. Toàn bộ
các thiết bị này tạo nên một hình trạng (topo)
mạng tuỳ ý. Các thiết bị định tuyến được phép
Người hướng dẫn: ThS. Trần Thị Minh Châu



di chuyển ngẫu nhiên và tự t
ổ chức chúng một
cách tuỳ ý, vì thế hình trạng mạng không dây
này có thể thay đổi rất nhanh và không thể
đoán trước.

Một mạng ad-hoc là một tập hợp các kết
nối trực tiếp (p2p) được hình thành một cách
tự động và tuỳ ý giữa các nốt mà không cần
đến cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị điều khiển
trung tâm hay một thiết bị nào khác can thiệp
vào.
Bluetooth là ý tưởng được công ty
Ericsson đề xuất vào năm 1994 và tới năm
1998, hiệp hội Bluetooth được sáng lập bởi
liên minh Ericsson, Nokia, IBM, Intel và
Toshiba. Cho tới nay, nó đ
ã có xấp xỉ 1900
công ti và tập đoàn làm thành viên.
Bluetooth chính là ví dụ nổi bật cho chuẩn
mạng ad hoc. Trong ngành công nghiệp máy
tính và viễn thông, Bluetooth được định nghĩa
là phương thức để các máy điện thoại di động,
các máy tính và các thiết bị cầm tay (PDA) kết
nối với nhau, với các máy điện thoại cố định
và với các máy tính sử dụng các kết nối không
dây trong phạm vi hẹp.
Ngoài Bluetooth, mạng không dây còn bao
gồm rất nhiều chuẩ
n khác nhau. Đó là kết quả
của một môi trường còn rất mới mẻ nhưng đã
phát triển vượt bậc chỉ trong một thời gian
ngắn.
Chuẩn AMPS (Advanced Mobile Phone
Systems - Các hệ thống Điện thoại Di động
Cải tiến), loại chuẩn của các thiết bị điện thoại

di động thuộc thế hệ đầu tiên cho phép các
thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau làm
việc được với cơ sở hạ tầng mạng không dây
của những nhà sản xuất khác. Chuẩn AMPS
sử dụng công nghệ FDMA (Frequency
Division Multiple Access) - công nghệ đòi hỏi
băng thông rất rộng và hoạt động ở dải tần từ
824 đến 829 MHz (gần giống với sóng radio
FM). Các chuẩn điện thoại khác bao gồm IS-
136 (sử dụng công nghệ TDMA - Time
Division Multiple Access), IS-95 (CDMA -
Code Division Multiple Access) và GSM (một
- 26 -
chuẩn TDMA khác). Rất nhiều thiết bị cầm
tay (các PDA và điện thoại di động) có hỗ trợ
chuẩn giao thức WAP (Wireless Application
Protocol) - giao thức cho phép truy cập e-mail
và Internet một cách an toàn.
4. Môi trường phần mềm ở thiết bị
di động.
J2ME (Java 2 Platform, Micro Edition) có
ý nghĩa đơn giản là Java dành cho các thiết bị
nhỏ. Các thiết bị nhỏ ở đây bao gồm điện thoại
di động, thiết bị cầm tay (PDA), hệ thống định
vị trên ô tô, v.v..
J2ME được chia ra thành 3 phần là
configurations, profiles và optional APIs, mỗi
phần đều cung cấp các thông tin chi tiết về các
API và các dòng thiết bị khác nhau.
- Một configuration được thiết kế dành

riêng cho một loại thiết bị nhất định dựa trên
giớ
i hạn bộ nhớ và sức mạnh của bộ xử lí. Nó
xác định một máy ảo Java (JVM) có thể được
cài đặt dễ dàng vào các thiết bị hỗ trợ cho
configuration đó. Nó cũng xác định một số
API dành cho J2SE cũng như một số API khác
có thể được sử dụng trên nền tảng này.
- Profiles chi tiết hơn configurations, nó
dựa trên một configuration và thêm vào các
API dành cho giao diện người dùng, lưu trữ,
và bất kì API nào cần cho việc phát triể
n ứng
dụng.
- Các Optional APIs định nghĩa thêm các
chức năng mà có thể được thêm vào trong một
configuration nhất định. Tất cả các
configuration, profile và optional API khi
được cài đặt trên một thiết bị đều được gọi
chung là 1 stack. Ví dụ trong tương lai một
stack có thể bao gồm CLDC/MIDP + Mobile
Media API.


Mô tả tổng quan về J2ME
5. Thực nghiệm
Mục tiêu của quá trình thực nghiệm là xây
dựng một ứng dụng bằng J2ME cho phép hai
thiết bị di động kết nối trực tiếp với nhau qua
giao tiếp Bluetooth. Tuy nhiên do giới hạn về

trang thiết bị nên ứng dụng này có lẽ sẽ chỉ
được kiểm nghiệm trên các công cụ giả lập.
6. Kết luận
Khoá luận này trình bày những nghiên cứu
từ tổng quát tới một số phần chi tiết của toàn
bộ bộ mặt hệ thống mạng không dây, đồng
thời đưa ra những nguyên tắc và phương pháp
phát triển một ứng dụng cho môi trường mạng
di động không dây. Đây là một hướng đi khá
mới mẻ và hứa hẹn nhiều tiềm năng trong
tương lai.
Các vấn đề cần tiếp t
ục nghiên cứu: Ứng
dụng có thể khai thác từ thiết bị di động là rất
nhiều, có thể kể ra một số ứng dụng quan
trọng như truy cập các tài nguyên đa phương
tiện từ thiết bị cầm tay, truy cập Internet và
tham gia các hoạt động trực tuyến (như chứng
khoán, đấu giá, trò chơi...)
Tài liệu tham khảo
[1] Tom Karygiannis, Les Owens - Wireless
Network Security - National Institute of
Standards and Technology (Special
Publication)
[2] Matthew Gast - Wireless Network: The
Definitive Guide - O'Reilly (April 2002)
[3] Roger Riggs, Antero Taivalsaari, Jim van
Peursem, Jyri Huopaniemi, Mark Patel,
Aleksi Uotila, Jim Holliday -
Programming Wireless Devices with the

Java 2 Platform - Addison Wesley, 2003.
[4] Jonathan Knudsen - Wireless Java
Developing with J2ME, Second Edition –
Apress (2003)