Универсальный сервер доступа WRAP-2291/93 позволяет добавить канал Blu-etooth – связи в существующие Ethernet, WiFi, GPRS сети с минимальными затратами и в минимальные сроки.
Использование серверов доступа Bluegiga, позволяет наиболее быстро, дешево и эффективно организовать локальные сети для маркетинговых и М2М приложений.
Серверы доступа WRAP-2291/93 Access Server являются уникальными устройствами, обеспечивающими полномасштабную TCP/IP связь и объединяющими многоканальную Bluetooth с каналами Wi-Fi, GSM/GPRS, Ethernet. Сервер доступа WRAP-2291/93 позволяет работать одновременно с семью, а WRAP-2291/93 с двадцатью одним Bluetooth устройством. При этом выбор и контроль работы внешнего модуля осуществляется автоматически по заданной программе.
Сервер доступа предназначен для использования в маркетинговых и М2М приложениях.
Основная функция сервера доступа заключаются в том, чтобы организовывать и регулировать связь Bluetooth – терминала с другими сетями, такими, как Wi-Fi, Ethernet, GSM/GPRS. Кроме того, сервер доступа может быть использован в качестве маршрутизатора для различных Bluetooth устройств, а также в качестве контроллера сетевого оборудования и конвертера протоколов.
Он может применяться также в корпоративных сетях для синхронизации и передачи данных (почты, файлов) между Интернет и различным офисным оборудованием, оснащенным Bluetooth, например компьютерами, принтерами, факсами, сотовыми телефонами [1].
Аппаратная часть WRAP-2291/93 включает в себя Bluetooth модуль, интерфейсы взаимодействия с другими системами связи, интерфейсы для подключения внешних устройств и системы питания.
Серверы WRAP-2291/93 последнего поколения изготовлены на базе Bluetooth модуля Bluegiga WT11 (Bluetooth 2.0 + EDR, класс 1) [2]. При необходимости серверы доступа можно переключать на режим работы с меньшей мощностью в классе 2.
Серверы доступа WRAP- 2291/93 имеют следующие интерфейсы (рис.1):
• Ethernet 10/100 Mbps, RJ-45;
• Слот для «Compact flash card» (WiFi GSM/GPRS);
• USB;
• RS-232, D9;
• Питание 9 - 24 VDC, 400 mA;
• 14 цифровых буферированных пользовательских вводов/выводов (3,3V- 5,5V);
• Светодиодные индикаторы режимов работы;
• Звуковая сигнализация.

Рис.1 Интерфейсы WRAP2291/93

В модели WRAP-2291 имеется один модуль WT11, а в модели WRAP-2293 – три таких модуля (рис. 2). Серверы размещены в пластмассовом корпусе с размерами: 220x150x40 мм. Вес: 450 г.

Рис.2 Внешний вид модуля WRAP2293

В серверах доступа WRAP- 2291 нет встроенных GSM/GPRS и WiFi модулей. Для связи по GSM/GPRS и WiFi – каналам используются «Compact flash card» других производителей (рис. 3).
Серверы Bluegiga WRAP- 2291 поддерживают перечисленные ниже флэш – карты.
GSM/GPRS:
• Enfora GSM/GPRS Compact Flash Card (GSM 0110);
• Anycom GS-320 Tri-Band GPRS CF Card;
• Fujitsu Siemens Connect 2Air 3GSM.

WiFi:
• Ambicom Wireless CompactFlash Card (WL1100C-CF);
• D-Link Air Wireless Network DCF-660W;
• Linksys InstantWireless WCF-12;
• SMC Networks WLAN EZ Connect.

GPS:
• Pretec CompactGP.

Рис.3. Внешняя флэш – карта для WRAP – 2291/93

При включение сервер WRAP2291/93 определяет подключенную флэш – карту и автоматически устанавливает GPRS или WiFi соединение для перечисленных выше карт.
Для WiFi необходимо предварительно определить точку доступа.
Пользователь может также в ручном режиме установить GPRS или WiFi соединение. Подробно эта процедура изложена в [1].
Сервер WRAP2291/93 поддерживает GPS CompactFlash Card «Pretec CompactGP». В этом случае управление GPS – приемником осуществляется внешним контроллером через последовательный порт.

Технические характеристики серверов доступа WRAP-2291/93 Bluegiga приведены в таблице 1.

Табл.1. Технические характеристики WRAP-2291/93 Bluegiga

Серверы доступа WRAP-22xx выпускаются в следующих модификациях:
• Модель WRAP – 2291: 1 модуль, 7 внешних соединений, 56-bit BT encryption;
• Модель WRAP - 2291-128: 1 модуль, 7 внешних соединений, 128-bit BT encryption;
• Модель WRAP – 2293: 3 модуля, 21 внешнее соединение, 56-bit BT encryption;
• Модель WRAP - 2293-128: 3 модуля, 21 внешнее соединение, 156-bit BT encryption.

Серверы доступа WRAP-2291/93 разработаны на базе программного продукта Bluegiga, обеспечивающего полный удаленный контроль за работой оборудования.
В качестве основы, в системе базового удаленного контроля используются «WWW Setup – интерфейс», а также протоколы SSH, TELNET, SCP, SFTP, FTP.
Кроме того, серверы доступа имеют дополнительный программный блок «WRAP Remote Management System», обеспечивающий автоматическое управление передачей данных между различными системами связи и WRAP-2291/93.

На рисунке 4 приведена структурная схема работы верхнего уровня управления сервером доступа WRAP-2291/93.

Рис.4. Структурная схема работы верхнего уровня управления сервером доступа WRAP-2291/93

Управляющий пакет подготавливается системой пользователя (расширение *.wpk). Этот пакет передается базовому программному блоку WRAP для упаковки и транспортировки. Пакет содержит информационный файл WPKG. Для передачи могут быть использованы, как протоколы Bluetooth, SCP, SFTP, так и просто FTP. В системе также имеется средство защиты программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа.
При необходимости базовый программный блок подготавливает файлы ответа и передает их в систему пользователя.
Для иллюстрации принципа работы WRAP-2291/93 удобнее всего воспользоваться приложением «SPP –IP» (Serial Port Profile over IP), которое дает возможность направлять входящий Bluetooth – вызов на заранее заданный IP –адрес через TCP/IP стэк. Рисунок 5 иллюстрирует принцип работы этого приложения.
В том случае, когда приложение «SPP –IP» активно, сервер доступа осуществляет следующие функции:
• Постоянно контролирует Serial Port Profile (SPP) и фиксирует входящие вызовы;
• Устанавливает соединение по TCP на заранее заданный IP – адрес и порт;
• Перенаправляет входящие Bluetooth - вызовы с SPP на заданный IP.

Рис. 5. Структурная схема работы приложения «SPP –IP»

Следует подчеркнуть, что поскольку «SPP –IP» поддерживает «PAN – соединение» (Personal Area Networking), то сервер доступа не обязательно должен быть напрямую подключен к локальной сети. В этом случае приложение «SPP –IP» заставляет сервер работать в режиме «повторителя». Этот вариант может быть полезен, когда не все серверы доступа подключены напрямую к локальной сети, а некоторые из них соединены между собой по «PAN - Bluetooth Personal Area Networking»(рис.6).

Рис.6. Структурная схема работы сервера доступа в режиме «повторителя» с использованием приложения «SPP –IP»

Сервер, работающий в режиме «повторителя» конфигурируется так же, как и «нормальный», подключенный к локальной сети сервер.
Для поддержки сервера - «повторителя» существует команда:
• SET COMMAND AUTOEXEC [cmd] (cmd = Command to execute).
Специальная команда:
• SET COMMAND AUTOEXEC CALL [BD-addr] PAN-NAP
заставляет сервер открыть PAN-NAP соединение на заданный Bluetooth – адрес. В этой команде «BD-addr» задает адрес, по которому сервер подключен к локальной сети.
Приложение «SPP-IP» может работать, как через Ethernet, так и через GSM/GPRS или WiFi соединение.
Также может быть реализован режим работы по последовательному порту с использованием «Tactical Software’s Serial/IP software». Это программное обеспечение конвертирует TCP - соединение в виртуальный COM – порт на хостинге. Данный вариант необходим в случае, когда контролируемое оборудование не поддерживает TCP/IP, но имеет поддержку последовательного порта.

Программное обеспечение WRAP-2291/93

Структура программного обеспечения
В комплект поставки серверов доступа WRAP-2291/93 входит программное обеспечение, включающее базовое ПО «Access Server Software v 3.2» и набор служебных программ для настройки и работы в различных режимах.
Программное обеспечение «Access Server Software» можно разделить на следующие основные категории:
1. «Ядро Linux» и загрузчик;
2. Базовые драйверы «Access Server» (вводы/выводы, индикация режимов работы, автоматический перезапуск и.д.);
3. Стэк протоколов «Bluegiga iWRAP» (SPP, PAN, ObjP, FTP, ObexSender, Сonnector, BTCLI);
4. Служебные программы (Finder, SMSGW, WPKGD, SETUP, CHKCONFIG);
5. Приложения для индикаторов режимов работы;
6. Приложения пользователя, созданные для решения конкретной задачи с помощью «Bluegiga Software Development Kit».

iWRAP
Программное обеспечение фирмы Bluegiga, основано на «платформе беспроводного удаленного доступа» - WRAP (Wireless Remote Access Platform). Платформа WRAP максимально адаптирована под требования системных интеграторов. Поэтому она дает возможность в минимальные сроки и с минимальными затратами встраивать элементы пользовательского программного обеспечения в телеметрическое оборудование, М2М системы, торговые автоматы, медицинскую технику и т.д.
В базовой конфигурации Bluetooth - модуль WT11 поставляется с интерфейсом ASCII, позволяющим сразу запустить модуль в работу с помощью простых команд. При этом нет необходимости в использовании дополнительных программ поддержки Bluetooth.
Для того чтобы начать работать с внешним устройством, достаточно прописать соответствующие значения в командных строках. В данном варианте программно реализованы все уровни стека протокола Bluetooth. Управление модулем осуществляется с помощью простых символьных команд, аналогично тому, как это делается при работе с обычными модемами через AT - команды.
Работа сервера доступа WRAP-2291/93 в режиме Bluetooth реализуется под управлением интерфейсного программного обеспечения iWRAP (interface WRAP – торговая марка, зарегистрированная Bluegiga Technologies) [4].
Первый iWRAP – сервер доступа принимает сообщения на порт 10101. В случае трех - модульного сервера доступа WRAP-2293, второй и третий iWRAP - серверы доступа принимают информацию соответственно на порты 10102 и 10103.
Все команды на iWRAP – сервер доступа и ответы от него прописываются в AS-CII – строке, как CR+LF ("\r\n").
По умолчанию соединение с iWRAP – сервером доступа защищено паролем, который может быть изменен или удален. Поэтому, при включении сервер сначала ожидает подтверждение READY, после получения которого он будет готов к работе. Подробная инструкция по работе с iWRAP – интерфейсом приведена в [4].

Access Server finder
Из прикладных программ для WRAP-2291/93 следует отметить приложение «WRAP-2291/93 Access Server finder», которое в диалоговом режиме позволяет устано-вить необходимые параметры при подготовке сервера доступа к работе.
При запуске этого приложения, автоматически определяются находящиеся в сети все серверы доступа и их параметры (тип, серийный номер, IP- адрес, версия ПО и др). На рисунке 7 показано диалоговое окно программы.

Рис. 7. Диалоговое окно программы «WRAP Access Server finder»

Для получения подробной информации о конкретном сервере доступа нужно нажать всего одну клавишу «Detail». Для соединения с выбранным сервером достаточно нажать клавишу «Connect».
Для конфигурирования сервера можно использовать программное обеспечение, поставляемое на диске или воспользоваться технической поддержкой сайта Bluegiga. Для входа на сайт нужно набрать в окне Интернет – эксплоурера адрес сервера WRAP-2291/93 пользователя, например, http://10.1.1.70.
Далее программа в диалоговом режиме устанавливает все необходимые параметры («iWRAP-2291/93 settings», «Bluetooth profiles», «Connection forwarding») и запускает сервер в работу в соответствии с требованиями пользователя.
Подробно эти вопросы с конкретными примерами рассмотрены в документах [1, 3].

ObexSender
Начиная с версии «Access Server Software 3.2», в программном обеспечении WRAP-2291/93 реализована поддержка «Obexsender» (Object Exchange).
Программа «Obexsender» разработана специально для применения серверов WRAP-2291/93 в рекламе, торговле, информационном сервисе, целевом маркетинге и т.д. Эта программа позволяет использовать сервер WRAP-2291/93, как законченное рекламно – информационное оборудование, реализующее полный спектр услуг, начиная от поиска необходимого клиентского устройства и заканчивая передачей целевой информации.
Комплект оборудования WRAP-2291/93 плюс «Obexsender» предназначен для менеджеров среднего звена, не имеющих навыков работы с беспроводными устройствами связи. Пользователь должен только поставить задачу - когда и кому переслать конкрет-ную информацию. Остальное в автоматическом режиме выполнит «Obexsender».
Рисунок 8 поясняет работу WRAP-2291/93 под управлением «Obexsender».

Рис.8. Работа WRAP-2291/93 под управлением «Obexsender»

В режиме передачи информации сервер WRAP-2291/93 ищет все Bluetooth - устройства находящиеся в радиусе действия и определяет их принадлежность к заданному пользователем списку рассылки. В списке рассылки может быть задан тип устройства, пароль, расстояние от сервера. После идентификации сервер рассылает заданную пользователем информацию только по целевому списку. При этом сервер не устанавливает связь с устройствами, которые не принадлежат к нужному списку рассылки.
В режиме вопроса и ответа инициатором связи является внешний клиент, кото-рый посылает на сервер WRAP-2291/93 сообщение или файл. Клиент и задача идентифицируются по контрольной командной строке. Сервер анализирует информацию и отсылает ответ или пересылает информацию третьи лицам. В системе предусмотрен удаленный контроль содержания пересылаемых файлов с центрального сервера.
При работе с «Obexsender» сервер доступа WRAP-2291/93 конфигурируется с помощью программы «WWW Setup», аналогично тому, как это было описано выше для случая работы в режиме «SPP –IP». В режиме установок определяются списки и даты рассылки, содержание файлов рассылки, условия хранения и обновления информации.

Bluegiga Solution Manager
Серверы доступа WRAP-2291/93 могут обслуживаться централизовано через специальное приложение «Bluegiga Solution Manager» (BSM), размещенное на сервере Bluegiga. Это приложение позволяет контролировать и конфигурировать одновременно несколько серверов доступа WRAP-2291/93, вместо того, чтобы делать это последовательно с каждым из серверов доступа.
Приложение BSM предназначено для управления крупной сетью серверов с минимальными затратами. Одним из основных преимуществ является то, что систему обслуживают квалифицированные специалисты из числа сотрудников Bluegiga.
Также BSM позволяет контролировать и создавать новые «ObexSender - соединения» непосредственно с сервера поддержки «Bluegiga Solution Manager Support».
Связь с центральным сервером поддержки может быть осуществлена через Ether-net, Bluetooth, GPRS, WiWi.
Приложение имеет простой диалоговый интерфейс, адаптированный для специалистов, не знакомых с Bluetooth – технологиями.
Через BSM осуществляется также регулярное обновление базового программного обеспечения WRAP-2291/93.
Доступ к каждому из взятых на обслуживание серверов доступа WRAP-2291/93 санкционируется пользователем и может по его желанию быть заблокирован.
Для ознакомления с работой приложения Bluegiga предоставляет бесплатную демо – версию BSM [5].
Для пользователей, которые хотят установить BSM на своем собственном центральном сервере, доступна открытая версия на CD-ROM (не входит в комплект поставки).

Bluegiga Software Development Kit
Важным преимуществом продукции Bluegiga является возможность разработки собственных программных приложений пользователя. Для этих целей используется специальный программно - аппаратный комплекс «Development Kit Bluegiga»
Программное обеспечение «Bluegiga Software Development Kit» поставляется в комплекте с сервером WRAP-2291/93. Следует учитывать, что это ПО работает только под управлением Linux. Для нормальной работы необходимо, чтобы были установлены: gcc, autoconf, make, bison, byacc, flex, gawk, glibc-devel, zlib-devel, openssl-devel, e2fsprogs-devel, readline-devel, ncurses-devel.
Разработка приложений пользователя с помощью ПО «Bluegiga Software Development Kit» отличается простотой и скоростью.
В документе [1] приведены следующие базовые примеры создания приложений пользователя:
1. Приложение «Hello, world!».
2. Послать «Hello, world!» на последовательный порт.
3. Использование сервера Bluetooth RFCOMM, в качестве клиента, который принимает все входящие вызовы и откликается на них.
4. Использование сервера Bluetooth RFCOMM, в качестве клиента, который запрашивает пароль на прием входящего вызова и после его получения принимает вызов.
5. Работа с интерфейсом iWRAP, когда клиент может работать, как с сервером RFCOMM, так и с удаленным сервером или терминалом. При этом сервер посылает вы-зов, ожидает ответ, высвечивает его, анализирует и рассылает дальше.
6. Работа с пользовательскими вводами/выводами и индикаторами режимов.
7. Работа с приложениями М2М, в которой использована процедура согласования кодов доступа между различными удаленными устройствами.
8. Демонстрация возможностей web – сервера.
9. Работа сервера доступа WRAP – 2291/93 в качестве шлюза для передачи SMS – сообщений.
10.Добавление новых разделов в программу установки «WWW Setup».
11. Процедура ответа сервера в режиме «ObexSender».

Простейший пример «Hello, world» выглядит следующим образом:
%wpkg-version: 2
%wpkg-prepare:
echo Hello world

Последовательность этих команд генерирует текст, содержащий фразу «Hello world».
Можно подготовить wpk – файл также и одной одной командой:
tar czf hello.wpk wpkg.pif.
Приведенные примеры показывают, что любой программист с базовыми знаниями может легко создавать программное обеспечение для серверов доступа WRAP-2291/93 под свои собственные задачи.

Примеры использования серверов доступа WRAP-2291/93
В настоящее время практически все сотовые телефоны оснащены Bluetooth – интерфейсом. Это значит, что в развитых странах каждый взрослый человек имеет возможность получать информацию по Bluetooth – каналу. Поэтому передача рекламных и информационных сообщений на мобильные телефоны является одним из наиболее эффективных способов персональной работы с клиентами. При этом, для рекламодателя данный способ рекламы - бесплатный. Для клиента этот способ рекламы представляется наиболее гуманным. Можно просто отключить в телефоне Bluetooth – интерфейс в зоне действия чрезмерно активного или неинтересного рекламодателя.
Передача информационных сообщений по Bluetooth – каналу очень полезна на вокзалах и в аэропортах. Особенно удобен способ получения справочной информации на любом языке по запросу клиента. В этом случае инициатором сообщения является сам клиент. Он вызывает справочную службу и запрашивает необходимую информацию. Подобные услуги для клиента также являются бесплатными.
Этот вид сервиса, получивший название «The local information system» (Локальные Информационные Системы), интенсивно развивается во всем мире.
По данным, полученным на конец 2007 года, серверы доступа WRAP-2291/93 Bluegiga используют более 150 маркетинговых и торговых компаний в 45 странах мира.
В качестве примера можно привести финскую компанию Geniem, которая разрабатывает системы для маркетинговых исследований под конкретный заказ отдельных фирм. Во всем мире хорошо известна маркетинговая система Geniem, распространяемая под торговой маркой Bluelogic [6]. Этот программно – аппаратный комплекс на базе WRAP-2291/93 и ПО Bluelogic позволяет пересылать на сотовые телефоны по каналу Bluetooth картинки, текст, видео и т.д. В программе имеется специальный блок, который подстраивает формат пересылаемой информации к параметрам различных моделей телефонов. Приложение к этому комплексу «Bluelogic Interactive Application Author» дает возможность создавать интерактивное Java – меню, которое тоже пересылается на сотовые телефоны клиентов. Используя это меню, клиент со своего телефона может выбрать нужный ему конкретный продукт и получить по нему полную информацию на свой сотовый телефон (смартфон, карманный компьютер, ноутбук). По желанию пользователя необходимая информация может быть отослана на другой адрес через WRAP-2291/93 по каналу WiFi или GPRS. Продукцию Geniem используют такие известные фирмы, как Volvo, Mondatori, ABC, Pepsi, Samsung, Nokia, SonyEricsson, Multichoice и др.
В качестве другого примера можно привести фирму Ortivus AB [7], которая разрабатывает «Локальные Информационные Системы» для медицины, полиции, служб безопасности. Из продукции этой фирмы наиболее известен беспроводной кардиомонитор «CoroNet», обеспечивающий непрерывный контроль ЭКГ. Данные с кардиомонитора по каналу Bluetooth постоянно передаются на сервер доступа WRAP-2291/93, который затем пересылает их лечащему врачу. Монитор постоянно находится у больного. Такой подход позволяет получать динамику изменения ЭКГ в течение нескольких суток в различных режимах поведения больного. В случае выхода измеряемых значений за заданные пределы, на пульт экстренной помощи передается аварийный сигнал.
Беспроводные Bluetooth системы широко используются в торговом оборудовании. Финская фирма Nordic ID выпускает переносные торговые терминалы, в состав которых входят считыватель штрих - кодов, переговорное устройство (Bluetooth), микрокомпьютер [8]. Информация со считывателя штрих – кодов, передается на серверы доступа Bluegiga WRAP-2291. С другой стороны, пользователь может запрашивать через сервер доступа всю необходимую информацию о товаре. Кроме того, через сервер доступа покупателям на их сотовые телефоны может рассылаться рекламная и информационная информация.
Фирма ROLLCOMM использует сервер доступа WRAP-2291/93 в своих платежных системах, которые коренным образом отличаются от известных платежных терминалов [9]. Идея этой системы заключается в следующем. Пользователь открывает счет в партнерском банке фирмы ROLLCOMM и получает специальное программное обеспечение для сотового телефона с Bluetooth – интерфейсом (смартфона, карманного компьютера, ноутбука). В результате, он имеет возможность платить со своего мобильного телефона за самые различные услуги в зоне действия терминала, используя канал Bluetooth. Далее платежная информация через сервер доступа передается по WiFi или GPRS в банк. По оценкам специалистов, такая платежная система намного надежнее и безопаснее, чем платежные терминалы с пластиковыми картами.
Дополнительную информацию о продукции Bluegiga можно найти на сайте производителя www.bluegiga.com и российского дистрибьютора www.telemetry.spb.ru.

Литература
1. Access Server. User’s and Developer’s Guide. V.3.2. Bluegiga, 2007.
2. WT11 Data Sheet Version 1.3, 2007
3. SPP over IP User Manual Version 1.3, Bluegiga, 2005.
4. iWRAP 2-0-2 User Manual, 2008.
5. Bluegiga Solution Manger. User Guide. V 0.9, 2007.
6. http://geniem.asiakas.org/
7. http://www.ortivus.com/en/
8. http://www.nordicid.com
9. http://www.rollcomm.com