O documento discute as tecnologias de redes sem fio, incluindo Bluetooth. Explica que o Bluetooth usa ondas eletromagnéticas na faixa de 2,4 GHz para criar redes pessoais sem fio (WPANs) de curto alcance. Também descreve como o protocolo 802.15 implementa espalhamento espectral para permitir que vários dispositivos operem na mesma faixa de frequência sem interferência.

1. Meios de Comunicação de Dados
Jorge Ávila – Aula 03

2. FUNDAMENTOS DA RADIOFREQUÊNCIA
• Essas definições são importantes para que nós
possamos entender as diferenças entre os
protocolos de redes sem fio que iremos ver mais
adiante, principalmente no que diz respeito à
velocidade e à capacidade de transmissão de
dados.

3. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
• Sabendo que pode haver
ondas de diversas
frequências, é
importante que as
mesmas sejam
organizadas de acordo
com a sua utilização.

4. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

5. Exercício
1. Como as informações trafegam de um host a outro em uma
rede sem fio?
2. Você viu no texto a definição de onda que consta no
dicionário. Em breve você poderá passar pela situação de
ter que explicar isso para um cliente. Como você explicaria o
que é uma onda e qual sua relação com as redes wireless?
3. Existem dois tipos de ondas, as mecânicas e as
eletromagnéticas. Qual tipo é utilizado em redes sem fio e
qual a diferença entre as duas?
4. Defina frequência de uma onda.
5. Quais as vantagens das ondas que possuem um
comprimento maior?
6. Qual a vantagem da onda que possui uma frequência
maior?

6. COMPORTAMENTO DAS ONDAS
• As ondas de radiofrequência podem apresentar
diversos comportamentos de acordo com o
ambiente e os elementos presentes nele.
• Uma onda possui sua potência, mas esta pode
ser amplificada com a ajuda de dispositivos
amplificadores, de forma que ela possa chegar
mais longe.
• A esse comportamento damos o nome de
ganho.

7. COMPORTAMENTO DAS ONDAS
• Da mesma forma que a onda pode ser
amplificada, também pode ser diminuída, ou
atenuada.
• A atenuação é a perda de transmissão, ou a
redução do sinal.
• Normalmente procuramos evitar ao máximo a
atenuação para que não haja problemas na
transmissão dos dados, como erros ou percas.

8. COMPORTAMENTO DAS ONDAS
• Os principais comportamentos das ondas de
radiofrequência de acordo com o ambiente em
que se propagam:
▫ Absorção
▫ Reflexão
▫ Difração

9. ABSORÇÃO
• Ao passar por dentro de
um obstáculo, a onda será
absorvida pelo mesmo.
• Dependendo do material
de que o obstáculo é
constituído, a onda pode
ser absorvida totalmente,
parcialmente ou até
mesmo não ser absorvida.

10. ABSORÇÃO
• A absorção parcial da onda
provoca a redução da
amplitude da onda, ou seja, a
altura da onda em relação ao
seu ponto neutro.
• Quando a amplitude diminui,
perdemos também parte da
potência da onda.

11. ABSORÇÃO
• Quando a onda é totalmente absorvida
ela deixa de existir. Materiais como a
água conseguem absorver totalmente a
onda.
• Outros materiais vão absorvê-las
dependendo da quantidade de água
presente neles.
• Seres humanos tem boa parte de seus
corpos compostos de água, sendo assim
uma grande fonte de absorção.
• Materiais como vidros transparentes
não absorvem essas ondas.

12. ABSORÇÃO

13. Reflexão
• A luz reflete em superfícies como espelhos,
metais e paredes claras.
• Luz é uma onda eletromagnética, porém é visível
aos nossos olhos.
• As ondas de radiofrequência, invisíveis, também
refletem nessas superfícies.
• Essa reflexão pode fazer com que a onda mude
sua trajetória e acabe não chegando ao destino

14. Reflexão
• A reflexão é um comportamento que pode
causar percas, mas se for bem utilizada pode
gerar ganhos.
• Imagine a situação em que temos que
comunicar dois edifícios através de antenas,
porém um terceiro edifício localiza-se bem no
meio do caminho entre os dois primeiros.

15. Reflexão
• É possível usar um
equipamento refletor
que, bem posicionado,
pode levar o sinal de uma
antena a outra, desviando
o terceiro edifício. Basta
calcular o ângulo da
reflexão, que, a título de
curiosidade é o mesmo
ângulo em que a onda
atinge a superfície.

16. Difração
• A difração é a
capacidade que as
ondas têm de
contornar os
obstáculos e/ou
passar por fendas e
aberturas
presentes nos
mesmos.

17. Difração
• É necessário que o
comprimento da onda
seja maior que o
obstáculo a ser
ultrapassado

18. Difração
• A difração faz com que a onda perca um pouco de sua
potência inicial, porém ela é importante para que ondas
que percorrem muitas distâncias cheguem ao seu
destino.
• É o que acontece com as ondas das antenas de TV.

19. Exercício
1. Do que se trata o espectro eletromagnético?
2. Diferencia ganho de atenuação.
3. O que pode acontecer com as ondas quando
temos uma rede sem fio dentro de uma sala
com vários aquários?
4. Explique como a reflexão do sinal pode ser boa
e ao mesmo tempo ruim para a propagação das
ondas eletromagnéticas.
5. Cite uma vantagem e uma desvantagem da
difração.

20. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
• 802.15 – Bluetooth – WPAN
▫ Uma PAN significa Personal Area Network ou Rede
pessoal, neste caso a WPAN é a Wireless Personal
Area Network, ou seja Rede pessoal sem fio.
▫ O tipo mais conhecido de WPAN é o Bluetooth, que
opera utilizando o protocolo IEEE 802.15.1.
▫ O Bluetooth cria uma pequena rede, do tipo piconet,
que não possui infraestrutura, ou seja, não há uma
estação base.
▫ Os dispositivos desta rede são ligados entre si através
do protocolo.

21. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
• 802.15 – Bluetooth – WPAN
▫ Assim como as outras redes sem fio, o Bluetooth
utiliza ondas eletromagnéticas para transmissão e
opera na faixa de frequência de 2,4GHz (mais
precisamente entre 2400MHz e 2483,5MHz), em
uma banda chamada de ISM – Industrial,
Scientific and Medical, ou seja, uma banda
reservada para estudos e produtos para a
indústria, a ciência e a medicina

22. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
• 802.15 – Bluetooth – WPAN
▫ Devido a essa característica, as transmissões Bluetooth
só acontecem a, no máximo, 10 metros de distância em
dispositivos comuns.
▫ Em uma rede Bluetooth é possível interligar até oito
dispositivos ativos e 255 dispositivos estacionados,
porém apenas os ativos podem transmitir.
▫ Para que os outros dispositivos estacionados possam
transmitir, é necessário que o estado dos mesmos seja
modificado de estacionado para ativo.

23. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
• 802.15 – Bluetooth – WPAN
▫ Dentre os oito dispositivos ativos um deles é
considerado o mestre, sendo os outros
considerados escravos.
▫ Os escravos ficam submissos ao mestre, que tem a
função de sincronizar o tempo de transmissão na
rede além de ter o “poder” de modificar o estado
de um dispositivo estacionado para ativo e vice-
versa.

24. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
O que faz com que os dispositivos ativos operem
na mesma faixa de frequência sem causar
interferência uns aos outros?

25. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
• O protocolo 802.15 implementa uma tecnologia
de modulação de espalhamento espectral, que
quer dizer que dentro da faixa de frequência
usada pelos dispositivos Bluetooth, são criadas
mais 79 subfaixas, onde cada dispositivo
transmite em apenas uma dessas faixas por vez,
fazendo com que seja praticamente impossível
que dois dispositivos escolham a mesma
subfaixa ao mesmo tempo, já que elas são
trocadas 1600 vezes por segundo.

27. TECNOLOGIAS DE REDES SEM FIO
• Usamos o Bluetooth em:
▫ mouses e teclados sem fios,
▫ fones de ouvido,
▫ aparelhos de som automotivos,
▫ celulares,
▫ tablets,
▫ computadores,
▫ controles de videogames,
▫ apresentadores multimídia,
▫ entre outros.

28. Por que se chama Bluetooth™?
• O rei Viking
Harald Bluetooth (Dente
Azul) unificou a Noruega
e a Dinamarca; ele era
reconhecido por ser um
grande comunicador,
hábil em reunir as
pessoas para
conversarem – mas ele
jamais teria adivinhado
que mil anos depois, uma
poderosa tecnologia
receberia o seu nome!

30. Cuidados
• Deixar o Bluetooth sempre ativado em celulares
pode ser perigoso, pois hackers podem invadir
sua rede com o auxílio de alguns dispositivos e
capturar suas informações, haja vista o
Bluetooth ainda não utilizar criptografia para
encriptar os endereços de conexão.

31. jorgeavila11.wordpress.com

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