PDA (zkratka za personal digital assistant, což znamená osobní digitální pomocník) či palmtop je malý kapesní počítač, ovládaný obvykle dotykovou obrazovkou a perem (které se označuje jako stylus). Původně měly PDA za cíl především pomoci s organizováním času a kontaktů. Současné PDA jsou velmi výkonné a zvládají i přehrávání videa a spoustu dalších aplikací. Často se používají pro čtení ebooků.
Mezi nejčastější operační systémy používané na PDA patří Windows CE, Windows Mobile, PalmOS, Symbian.
Moderní PDA obsahuje:
Pocket PC je typ PDA, který obsahuje ARM kompatibilní procesor a na němž běží nekterý z rodiny operačních systémů Windows CE.
Nejnovější verze Windows CE nese označení Windows Mobile 5.0
Pro příklad parametry Dell Axim x51v spadající v současnosti do vyšší třídy PDA
Někteří velcí mobilní operátoři dodávají PDA s integrovaným slotem na SIM a podporou telefonovaání a dtových přenosů přes sít GSM.
Infrared Data Association (Asociace pro infračervená data), známá pod zkratkou IrDA, je organizace, která definuje standardy komunikačních protokolů pro přenos dat na krátkou vzdálenost prostřednictvím infračerveného záření. Tyto standardy se používají pro tzv. osobní sítě (PAN), pro komunikaci s mobilními telefony, palmtopy apod. Komunikace pomocí IrDA vyžaduje mezi komunikujícími přímou viditelnost, má velmi omezený dosah (cca 1 metr) a poměrně nízkou přenosovou rychlost (2,4 kbit/s až 16 Mbit/s).
Systém využívá modulace světelného paprsku vyzařovaného IR LED v pásmu cca 900nm. Optický sinál je zpětně převáděn na elektický IR fotodiodou.
Za určitých podmínek se signál může šířit i odrazy a nmusí být striktně dodržena přímá viditelnost mezi zařízeními.
Bluetooth je bezdrátová komunikační technologie, pracující v ISM pásmu 2,4 GHz (stejném jako u Wi-Fi). Slouží k navázání spojení mezi dvěma zařízeními, např. mobilním telefonem, PDA, osobním počítačem nebo headsetem.
Technologie Bluetooth je definovaná standardem IEEE 802.15.1. Spadá do kategorie osobních počítačových sítí, tzv. PAN. Vyskytuje se v několika vývojových verzích. Nejvíce využíváná verze nese označení 1.2 a využívá ji v současné době drtivá většina zařízení. Maximální dosah činí u verze 1.1 až 10 metrů, přičemž 2 i více (max. 7) zařízení na sebe při komunikaci nemusí „vidět“. Verze 1.2 rozšiřuje dosah až na 100 m. V současné době se blíží standardizace nové specifikace Bluetooth 2.0 EDR, která zavádí novou modulační techniku pi/4-DQPSK a zvyšuje tak datovou propustnost na trojnásobnou hodnotu oproti Bluetooth 1.2.
Bluetooth využívá metody FHSS, kdy během jedné sekundy je provedeno 1600 skoků (přeladění) mezi 80 frekvencemi s rozestupem 1 MHz. Je definováno několik výkonových úrovní (2,5 mW, 10 mW, 100 mW) s nimiž je umožněna komunikace do vzdálenosti cca 10 – 100 m. Udávané hodnoty ovšem platí jen ve volném prostoru. Pokud jsou mezi komunikujícími zařízeními překážky (typicky například zdi), dosah rychle klesá. Většinou ovšem nedochází ke ztrátě spojení, zvyšuje se ale počet chybných paketů.
Přenosová rychlost se pohybuje okolo 720 kbit/s a je možné vytvořit datový spoj symetrický případně asymetrický, kdy přenosová rychlost při příjmu (downlink) je vyšší než při odesílání (uplink).
Jednotlivá zařízení jsou identifikována pomocí své adresy BT_ADDR (BlueTooth Device Address), podobné jako je MAC adresa u Ethernetu.
Bluetooth podporuje jak dvoubodovou, tak mnohabodovou komunikaci. Pokud je více stanic propojeno do ad hoc sítě, tzv. pikosítě (piconet), jedna rádiová stanice působí jako hlavní (master) a může simultánně obsloužit až 7 podřízených (slave) zařízení. Všechna zařízení v pikosíti se synchronizují s taktem hlavní stanice a se způsobem přeskakování mezi kmitočty. Specifikace dovoluje simultánně použít až 10 pikosíti na ploše o dosahu 10 metrů. Pikosítě lze sdružovat do tzv. scatternets („rozprostřených“ sítí).
Wi-Fi (nebo také Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) je standard pro lokální bezdrátové sítě (Wireless LAN, WLAN) a vychází ze specifikace IEEE 802.11. Název Wi-Fi je slovní hříčka vůči Hi-Fi (tzn. analogicky k high fidelity – „vysoká věrnost“ by se dala chápat jako zkratka k wireless fidelity – „bezdrátová věrnost“, název však ve skutečnosti zkratkou není [1]).
Původním cílem Wi-Fi sítí bylo zajišťovat vzájemné bezdrátové propojení přenosných zařízení a dále jejich připojování na lokalní (např. firemní) sítě LAN. S postupem času však začal být silný potenciál této technologie využíván i k bezdrátovému připojení do sítě Internet v rámci rozsáhlejších lokalit. Pomalé počáteční rozšiřování Wi-Fi technologie bylo prudce akcelerováno její integrací do mobilní platformy Centrino společnosti Intel. Nejen díky ní se tak Wi-Fi stala standardní součástí mobilních počítačů. Současné široké rozšíření Wi-Fi technologie však přinásí i své negativní důsledky ve formě silného zarušení příslušného frekvenčního spektra a dále častých bezpečnostních incidentů.
Částečnou evolucí a pokračováním Wi-Fi je budována bezdrátová technologie WiMAX, která bude sloužit především k poskytování bezdrátového připojení k síti Internet v rámci rozsáhlých městských lokalit.
Wi-Fi sítě je možné vybudovat dvěma základními způsoby. Zaprvé se jedná o sítě využívající centrálního síťového prvku, tzv. přístupového bodu (access point), který řídí síťovou komunikaci v příslušné Wi-Fi buňce. Zadruhé je možné vytvořit sítě v režimu Ad-hoc. Vzniká tak síť peer-to-peer ve které spolu jednotlivá Wi-Fi zařízení (např. notebooky) komunikují přímo a odpadá tak nutnost investice do přístupového bodu.
Objevuje se zde výrazný problém bezpečnosti. Přestože většina bežně dostupných zařízení podporuje základní způsoby šifrování – WPA, WEP a WEP2, velké množství přístupových bodů (AP) je nezabezpečených nebo pouze zabezpečené ARP filtrem. To útočníkovi umožní připojení do sítě a případné vydávání se za jiného člena sítě. V šifrovacím protokolu WPA se objevilo množství bezpečnostních chyb, díky kterým je možné snadno získat potřebný klíč pro přístup do sítě. Příslušné návody jsou zveřejněny na webu a dostupné široké veřejnosti spolu s potřebným programovým vybavením.
Kompatibilitu zařízení zaručuje certifikační proces; zařízení, která tuto certifikaci získala, bývají označena logem Wi-Fi aliance.
Přehled standardů IEEE 802.11
| Standard | Pásmo[GHz] | Maximální rychlost[Mbit/s] | Fyzická vrstva |
|---|---|---|---|
| IEEE 802.11 | původní 2,4 | 2 | DSSS |
| IEEE 802.11a | 5 | 54 | OFDM |
| IEEE 802.11b | 2,4 | 11 | DSSS |
| IEEE 802.11g | 2,4 | 54 | OFDM |
| IEEE 802.11n | 2,4 nebo 5 | 540 | OFDM, MIMO |
GSM (Globální Systém pro Mobilní komunikaci) je nejpopulárnější standard pro mobilní telefony na světě. GSM telefony používá přes miliardu lidí z více než 200 zemí.
GSM (Globální Systém pro Mobilní komunikaci) je nejpopulárnější standard pro mobilní telefony na světě. GSM telefony používá přes miliardu lidí z více než 200 zemí. Všudypřítomnost GSM standardu dělá z mezinárodního telefonování běžnou záležitost díky „roamingovým smlouvám“ mezi mobilními operátory. GSM se od svých předchůdců liší tím, že signální i hovorové kanály jsou digitální, což znamená že se jedná o druhou generaci (2G) systému mobilních telefonů. Tento fakt také znamená, že datová komunikace byla do systému přidána velmi záhy. GSM je otevřený standard který vyvíjí 3GPP.
GSM má zachovánu zpětnou kompatibilitu s původními GSM telefony. Ve stejné době pokračuje GSM standard s vývojem schopností paketových dat přidaných do standardu ve verzi z roku 1997 pod zkratkou GPRS. Vyšší přenosové rychlosti dat byly představeny jako EDGE a UMTS (v tomto případě už se jedná o 3G) ve verzi z roku 1999.
Navzdory dnešní popularitě, začala historie mobilních telefonů dávno před počátkem GSM. Skupina GSM (Francouzsky „Groupe Spécial Mobile“) byla zoložena roku 1982. Jméno systému pochází z názvu této skupiny. Později však bylo rozhodnuto, že se zachovají iniciály ale změní se význam zkratky. Původně patřila skupina pod CEPT. Technické základy systému GSM byly definovány v roce 1987. V roce 1989 převzala kontrolu ETSI a kolem roku 1990 byla první specifika GSM na světě a obsahovala přes 6000 stran textu. Obchodní operace začala Radiolinja z Finska v roce 1991.
V roce 1998 byl zformován Projekt Partnerství 3. Generace (3GPP). Původně měl pouze vytvořit specifikaci pro příští (třetí, 3G) generaci mobilních sítí. Avšak 3GPP převzal také údržbu a vývoj GSM specifikace. ETSI je partnerem 3GPP.
Víc než jedna miliarda lidí používalo v roce 2004 GSM telefony, čímž dělají z GSM dominantní sytém mobilních telefonů s asi 70% světového trhu. Největší soupeř GSM, CDMA2000, se používá hlavně ve Spojených státech a Kanadě. I když byl viděl pomalý nárůst jako základní kámen pro standard 3G když se WCDMA neukázal zcela funkční. Jakmile WCDMA síť začne, může se zpomalit růst GSM na trhu. To ale ukáže čas.
Hlavní důvod pro růst používání GSM, hlavně mezi roky 1998 až 2002, byla dostupnost předplaceného volání z telefonů operátorů. To umožnilo lidem vlastnit mobilní telefon i tehdy, pokud se nechtěli smlouvou zavazovat operátorovi.
GSM je buňková siť, což znamená že mobilní telefony se připojují do sítě prostřednictvím nejbližší buňky. GSM síť funguje na několika radiových frekvencích.
Jsou čtyři různé velikosti buněk - Makro, mikro, pinko a deštníkové buňky. Oblast pokrytí každé buňky se liší podle prostředí. Za makro buňky jsou považovány ty kde je umístěna anténa základové stanice na stožáru nebo na budově nad úrovní střech. Mikro buňky mají anténu umístěnou pod úrovní střech; typické je použití v zastavěných oblastech. Pikobuňky jsou malé buňky s průměrem pár desítek metrů; používají se hlavně uvnitř budov. Na druhou stranu deštníkové buňky se používají pro pokrytí oblastí ve stínech a na vyplnění mezer mezi buňkami.
Velikost pokrytí záleží na výšce antény, výkonu antény a na podmínkách šíření a pohybuje se od několika stovek metrů až do desítky kilometrů. Největší vzdálenost které se podle specifikace GSM prakticky používá je 35 km. Existuje však koncept rozšířené buňky kde může být oblast dvojnásobná i větší.
Pokrytí uvnitř budov podporuje GSM také a dosahuje se ho děličem výkonu který přenáší radiový signál z vnějšku do odděleného systému antén uvnitř. To se používá hlavně když je potřeba velká kapacita hovorů, například v obchodních centrech nebo na letištích. I když to není nezbytně nutné, protože radiový signál z venku se šíří i skrz zdi.
Síť za systémem GSM je velká a složitá, aby mohla poskytovat veškeré vyžadované služby. Je rozdělena do několika sekcí.
Jednou z klíčových vlastnostní GSM je Subscriber Indentity Module, známá jak SIM karta. SIM karta je vyjímatelná smart karta, obsahující informace potřebné k přihlášení uživatele do sítě a je na ní uložen telefoní seznam. Uživatel může kartu vytáhnout ze svého mobilního telefonu a jednoduše ji použít v jiném telefonu. Nebo naopak může v jednom mobilním telefonu střídat více operátorů. Někteří operátoři však prodávají tzv. SIM lock telefony, které dovolují používat pouze jednu, nebo skupinu SIM karet. Toto blokování je v některých zemích zakázáno.
V USA a Evropě většina operátorů prodává zamčené telefony. Dělají to z důvodu nižší ceny telefonu, který si zákazník může koupit při podepsání smlouvy. Uživatel může kontaktovat svého operátora, aby mu jeho mobilní telefon odblokoval, jenže dost operátorů toto ignoruje. Někteří operátoří v USA, jako například T-Mobile a Cingular umožnují nechat si odemknout mobilní telefon zadarmo, pokud jste již určitou dobu jejich zákazníkem. Existuje také možnost odemknout si mobilní telefon sám, softwarem staženým z Internetu. Další možností je nechat si odemknout mobilní telefon třetí osobou, což je mnohem rychlejší a levnější než u operátora. Ve vetšině zemí je odemknutí telefonu legální.
Síť GSM byla navržena s průměrnou úrovní zabezpečení. Systém byl navržen tak, aby ověřoval uživatele použitím sdíleným-tajným šifrováním. Komunikace mezi uživatelem a základovou stanicí může být šifrována. Vývoj UMTS představil možnost USIM, která používá delší autorizační klíč, který zajišťuje vyšší bezpečnost a oboustranou autorizaci mezi uživatelem a sítí - zatímco GSM autorizuje jen uživatele do sítě (a ne obráceně). Bezpečnostní model proto nabízí důvěrnost a autentičnost, ale omezené autorizační schopnosti.
GSM pro zabezpečení používá některé šifrovací algoritmy. Šifry A5/1 a A5/2 se používají pro zajištění bezpečnosti hovoru ve vzduchu. A5/1 je silnější algoritmus používaný v Evropě; A5/2 je slabší a používá se v ostatních zemích. Vážné slabiny byly nalezeny v obou algoritmech a je možné prolomit A5/2 v reálném čase. Systém podporuje více algoritmů, takže operátoři mohou nahradit tuto šifru silnější.
Přenosové standardy využívané jednotlivými generacemi:
| 0G | PTT, MTS, IMTS, AMTS, AMR |
|---|---|
| 0.5G | Autotel/PALM, ARP |
| 1G | NMT, AMPS |
| 2G | GSM, iDEN, D-AMPS, cdmaOne, PDC |
| 2.5G | GPRS |
| 2.75G | CDMA2000 1xRTT, EDGE, EGPRS |
| 3G | W-CDMA, UMTS, FOMA, CDMA2000 1xEV, TD-SCDMA |
| 3.5G | HSDPA |
| 3.75G | HSUPA |
| 4G | ... |
GPRS je odlišné od staršího Circuit Switched Data (neboli CSD), které bylo zahrnuto v GSM standardech před Release 97 (z roku 1997, rok ve kterém byl standard zmrazen) používaných v GSM telefonech, kde starší systém vytvořil datové spojení, které si vyhradilo plnou rychlost datového toku během doby spojení. GPRS je paketově-přepínané, což znamená, že více uživatelů sdílí stejný přenosový kanál a data se přenášejí pouze když jsou odeslána. Celková kapacita linky může být okamžitě vyhrazena těm uživatelům, kteří zrovna posílají data v kteroukoliv chvíli, což poskytuje vyšší prostupnost tam, kde uživatelé posílají nebo přijímají data periodicky. Prohlížení webových stránek, přijímání e-mailů hned jak přijdou, chatování, to jsou příklady, kde se využívá občasný přenos dat, což prospívá sdílení dostupné kapacity.
GPRS je většinou účtované za přenesené kilobyty, zatímco CSD bývá účtováno za dobu připojení. Vedlejším efektem je upozornit na to, že kapacita linky není dostupná pro ostatní uživatele v případě CSD.
GPRS specifikace zahrnuje podporu protokolů IP, PPP, OSPIH a X.25. Poslední z nich se používá pro aplikace jako například bezdrátové platební terminály a bankomaty, ačkoliv byl odebrán z důvodů požadavku standardu. X.25 je stále podporován přes PPP nebo přes IP, což ovšem má za následek nutnosti používání routerů nebo zapouzdření přímo do koncového terminálu. V praxi podporují operátoři na GPRS pouze IP a někdy také PPP.
Enhanced GPRS (EGPRS) označované také jako EDGE - je rozšířením GPRS. Rozšíření spočívá v nové modulaci 8-PSK, novém přepracování RLC/MAC bloku a dalších věcech. EGPRS nabízí vyšší rychlosti než GPRS a je zpětně kompatibilní s GPRS.
| Kódové schéma | Rychlost [kbit/s] |
|---|---|
| CS-1 | 8,0 |
| CS-2 | 12,0 |
| CS-3 | 14,4 |
| CS-4 | 20,0 |
Mobilní terminály (telefony) jsou rozděleny do tříd podle toho kolik timeslotů umí použít pro uplnik, downlink a kolik z toho současně. Např. dnes nejběžnější telefon třídy 10 umí pro downlink použít 4 time sloty a pro uplnik 1 time slot. Pracuje tedy v konfiguraci 4+1 (dohromady 5 TS) a nebo 3 time sloty pro downlink a 2 pro uplink opět dohromady 5 time slotů. Současné GSM/GPRS/EDGE terminály umí současně používat max. 5 time slotů.
Třída tedy „Multislot Class“ může být rozdílná pro HSCSD, GPRS a EFPRS. Nejběžnější třídou je třída 10 v konfiguracích 4+1 nebo 3+2. Daná konfigurace je zvolena podle převládající toku dat a mění se podle aktuální situace.
GPRS nabízí čyři kódové schémata CS-1 až CS-4 příslušné kódové schéma se vybírá podle aktuálního odstupu signal/rušení. Některé GSM sítě podporuji pouze CS-1 a CS-2 (v Česku například síť Eurotel) a nekteré sítě naopak podporují všechna kódová schémata CS-1 až CS-4 (v Česku jsou to například sítě T-Mobile a Vodafone). GPRS nabízí nejvyšší rychlost 80 kbit/s při kódování CS-4 a konfiguraci telefonu 4+1 (4 time sloty pro downlink a jedn pro uplink). EGPRS nabízí při stejné konfiguraci telefonu 4+1 maximálně 236,8 kbit/s při použití kódového schématu MCS-9. V praxi se při použití EGPRS dosahuje rychlostí kolem 200 kbit/s.
K využití služby EGPRS je ovšem potřeba mobilní telefon nebo jiné zařízení, které tuto technologii podporuje (například všechny nové telefony firmy Nokia).